JZC350混凝土搅拌机搅拌系统设计..docx

《JZC350混凝土搅拌机搅拌系统设计..docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《JZC350混凝土搅拌机搅拌系统设计..docx（62页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、JZC350混凝土搅拌机搅拌系统设计河北建筑工程学院 本科毕业设计（论文）题目JZC350混凝土搅拌机搅拌系统设计说明书 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及自动化 班 级 机154 姓 名 贾天乐 指 导 教 师 刘春东 摘要混凝土搅拌机一直是工程建设领域中重要的工程机械，不同类型的搅拌机有不同的应用场景，可用来搅拌水泥水浆，各种流动塑性干硬程度不同的混凝土及各种砂浆。本文简要叙述了搅拌机的发展背景及未来趋势，描述分析了混凝土搅拌机如何在国内兴起和发展的，以及搅拌机的发展为何代表了一个国家工业建筑水平，并就现状提出了一些看法，以及对国内企业搅拌机的现状进行了分析描述。本文选用JZC3

2、50型搅拌机为研究对象，就搅拌机的搅拌系统进行相关设计。其中主要对搅拌机拌筒的几何容积和叶片的几何参数的计算分析与论证。拌筒的结构尺寸制造材料，都需要通过实验比较计算校核得到最佳。叶片的面积需要正确计算及确定安装角。对搅拌过程中混凝土的运动分析搅拌筒受力分析搅拌阻力矩及搅拌功率计算。关键词 混凝土 混凝土搅拌机 搅拌筒 参数优化 搅拌叶片AbstractConcrete mixers have always been an important construction machine in the field of engineering construction. Different typ

3、es of mixers have different application scenarios. They can be used to mix cement slurry, various concretes with different degrees of plasticity and dryness, and various mortars.This paper briefly describes the development background and future trends of the mixer, describes how the concrete mixer r

4、ises and develops in China, and why the development of the mixer represents a national industrial building level, and puts forward some views on the status quo, as well as domestic enterprises. The current status of the mixer was analyzed and described. In this paper, JZC350 type mixer is selected a

5、s the research object, and the related design of the mixing system of the mixer is carried out. Among them, the calculation and analysis of the geometric volume of the mixing drum and the geometric parameters of the blade are mainly carried out. The structural dimensions of the mixing drum are all r

6、equired to be optimized by experimental comparison calculations. The area of the blade needs to be correctly calculated and the mounting angle determined. The analysis of the motion of the concrete during the mixing process is carried out to analyze the stirring resistance torque and the stirring po

7、wer.Key words concrete,concrete-mixer,mixing drum,parameter optimization,mixing blade.目录摘要IIAbstractIII第一章 概述11.1设计背景11.1.1 搅拌机的发展过程11.1.2搅拌机的发展趋势21.2已知参数31.3设计意义4第二章总体设计52.1工作原理52.2总体参数设计52.2.1搅拌机长宽比的确定52.3关键部件的结构设计72.3.1搅拌系统72.3.2传动系统82.3.3上料系统92.3.4供水系统142.3.5底盘152.4搅拌机生产率设计152.4.1工作时间152.4.2生产率计

8、算15第三章 拌筒设计163.1基本参数计算163.1.1拌筒结构设计163.1.2确定拌筒的尺寸173.2 几何容积计算243.2.1进料锥体积243.2.2出料锥体积243.2.3拌筒圆柱部分体积253.2.4拌筒体积253.2.5几何容积校核253.3拌筒转速计算253.3.1评判转速合理与否的准则253.3.2转速的定义253.3.3影响搅拌机转速的主要因素263.3.4拌筒转速校核303.4叶片设计计算313.4.1搅拌叶片的面积313.4.2叶片安装角的确定353.5搅拌功率计算373.5.1搅拌过程中混凝土的运动分析373.5.2搅拌过程中搅拌筒受力分析383.5.3搅拌阻力矩及

9、搅拌功率计算403.5.4本设计功率计算41毕业设计小结42参考文献44致谢45第一章 概述1.1设计背景1.1.1 搅拌机的发展过程混凝土搅拌机一直是工程建设领域中重要的工程机械。不同种类型的搅拌机有不同的应用场景。可用来搅拌水泥水浆，各种流动塑性干硬程度不同的混凝土及各种砂浆。要想工作效率高，就需要有对应的搅拌机适合不同物料以及工作环境。各种搅拌机拥有不同的特点优势。今天我们就分类探讨一下它们的发展历史。最早的混凝土搅拌机出现在20世纪初，其形式是鼓筒式搅拌机，也是我国出现应用最早的一类搅拌机，以蒸汽机为动力源驱动工作。自二十世纪50年代以来，在上一个技术水平基础上，搅拌机的设计者研究和采

10、用反转出料和倾翻出料技术，新一代搅拌机就此出现。它们分别是双锥形混凝土搅拌机和梨形混凝土搅拌机。随后，随着时代和技术迅猛进步，又出现了当今建筑行业仍在广泛使用的新式混凝土搅拌机，极大促进了社会蓬勃发展。鼓筒式搅拌机: 其首要特点是设计结构简单，成本低廉。故障率低，工作可靠性好。发明生产后的不长时间内就广泛使用获得欢迎，一致成为各种工业，民用工程建筑施工企业使用范围最广、数量最多的混凝土搅拌机。其缺点也尤为明显，机身重量过重，生产效率低，适用范围窄等原因，不能满足大规模经济建设的需要，跟不上时代进步，在2000年以后基本全部淘汰。自落式搅拌机：是如今建筑行业最常见的一种搅拌机。自落式搅拌机的种类

11、广泛应用于各种工作场景。它的体积较早些年笨重的机型更加小巧，且搅拌效率会比早些机型要高得多。大到城市楼房建设，小到农村房屋修建，都会应用到这种搅拌机。它机具特点的便是搅拌筒内的几对不同叶片在进行生产工作的时候，机器运转，拌筒转动起来，在转动的过程中从进料口加入物料，物料被叶片提升到拌筒最高处后受到重力作用自然下落到底部，拌筒不停转动，物料也不断上下翻滚，不断搅拌使物料混合均匀。自落式搅拌机一般情况下在建筑工程中用于搅拌塑性混凝土。强制式搅拌机：自1950年代初以后，加速了混凝土搅拌机迅速发展和发展。在搅拌筒内的物料紧密搅拌，物料不停混合并上下滚动，同时在搅拌叶片不断相遇远离过程中物料相互混合分

12、开达到搅拌的目的。该类搅拌机的搅拌质量非常高，动力强劲。在水泥路施工中，因为水泥路要承受不同载重的车辆通过，路面质量一定要高。如果铺设路面的混凝土搅拌不均，质量不好，非常容易导致路面压坏。相对于自落式混凝土搅拌机而言，这种搅拌方式作用更加强烈有效，不管城市楼房建设，还是农村房屋修建，都会应用到这种搅拌机用于搅拌干硬性混凝土。连续式混凝土搅拌机：据混合比对材料进行连续称重，然后送入搅拌机。搅拌机拌筒内部安置有螺旋搅拌叶片。搅拌后的混凝土从出料口连续向外出料。该种类混凝土机搅拌时间不长，操作简单，生产率高，发展迅速，且效果较为显著，它的发展令人关注。伴随着混凝土材料和建筑工程技术的提高和科技的迅猛

13、发展，出现的搅拌机功能也越来越强大。混凝土搅拌机的种类也慢慢变的繁多起来。在现代社会随着建筑越来越高，规模渐渐强大，又发展出了蒸汽加热式搅拌机、声波搅拌机、无搅拌叶片摆动圆盘式搅拌机、二次搅拌混凝土搅拌机等新型高科技混凝土搅拌机。图1-1自落式搅拌机工作原理示意图图1-2强制式搅拌机工作原理示意图1.1.2搅拌机的发展趋势搅拌机的发展对建筑行业尤为重要，先了解一下它们各自的原理，才能准确分析出它们各自的优缺点，有利于预测搅拌机未来的发展趋势。自落式搅拌机是如今建筑行业最常见的一种搅拌机。该种类广泛应用于各种工作场景。体积较早些年笨重的机型更加小巧，且搅拌效率会比早些机型要高得多。大到城市楼房建

14、设，小到农村房屋修建，都会应用到这种搅拌机。特点的便是搅拌筒内的几对不同叶片在进行生产工作的时候，机器运转，拌筒转动起来，在转动的过程中从进料口加入物料，物料被叶片提升到拌筒最高处后受到重力作用自然下落到底部，拌筒不停转动，物料也不断上下翻滚，不断搅拌使物料混合均匀。同时在搅拌叶片不断相遇远离过程中物料相互混合分开达到搅拌的目的。该类搅拌机的搅拌质量非常高，动力强劲。在水泥路施工中，因为水泥路要承受不同载重的车辆通过，路面质量一定要高。如果铺设路面的混凝土搅拌不均，质量不好，非常容易导致路面压坏。这种搅拌方式作用更加强烈有效，不管城市楼房建设，还是农村房屋修建，都会应用到这种搅拌机。随着我国社

15、会主义发展建设日新月异，飞速进步的文明社会不断培育出了无数的人才。多种类型的建筑也被相继设计出来。人民对更高的生活追求促使科技进步发展，建筑领域也在更新迭代。高大的写字楼，巍峨的大型购物商场，广阔的运动体育场，各种建筑都离不开搅拌机。不同的作业场景需要用到不同型号不同种类的搅拌机，有的在高空作业，这用到体积小稳定高的搅拌机，有的工程在水下作业，要用到能直接把混凝土送到目的地的搅拌机。还有随着技术更新，新型工程材料被开发出来，有的处于研究阶段，有的已经进入使用。新型的拌料或许难以适应现有的搅拌机，所以要相应改进新型搅拌机。在配合现有工程技术上，开发研究新型搅拌机，提高建筑领域进步。未来几年混凝土

16、搅拌机主要发展方向应该紧密跟着国家的发展脚步，生产企业要业认清现状，；从产品研发下手，提高设备的效率。只有企业不断的开发具有竞争力的产品，得到大家的认可，才算是可靠的新产品。只有这样才能保证新兴技术企业的存活，并且淘汰一批落后的企业。就近几年我国发展情况看，前方的路还长其发展潜力极大。未来的建设需求会越来越大，质量要求也越来越高。在未来搅拌机或许会加入人工智能，打造智能自动化作业。还有在即将到来的2020冬奥会，运动场地除了北京还有河北张家口，面对张家口多风的环境，打造更加稳固，更加环保的会场尤为重要。新型环保材料的加入必不可少，这更加挑战了搅拌机的性能。为了迎接冬奥会各国运动员，还在张家口南

17、站着手修建高铁。高铁技术也是铁打的黑科技，其行驶时速不会低于250公里。由于冬奥会的申办，为顺利开办，让世界见证我国的飞速发展，更是兴建了京张高铁，行驶时速提高到了300公里。保证高铁安全顺畅运行，对基建有很大要求。也间接关系到搅拌机的性能，把混凝土搅拌均匀，使相关建筑得到最好保证。所以搅拌机的创新开发尤为重要，新型搅拌机的出现更多的是适应新型的建筑工程。这样才能促进社会不断进步，把城建搞好，倡导绿色环保建设，更加激励企业创新开发具有竞争力的产品。1.2已知参数搅拌机型号 外形尺寸（长宽高）出料容量 骨料最大粒径进料容量 搅拌筒转速生产率 轮胎规格搅拌提升电机：型号:最大拖行速度 功率转速：

18、质量水泵电机：型号 转速功率： 供水精度1.3设计意义本次毕业设计是对学习专业知识的一次专业技能全面的考察，毕业设计就是再对学过的知识加以复习，总结归纳。这里面既包括上课学到过的知识，也包括现查的各种资料，因为在大学期间我们大部分时间都是学习理论知识，很少有机会把自己的理论应用于实际。是对机械专业的一次专流能力等等。此考察的目的是为了让学生在设计中巩固和复习之前学习的专业基础和加强学生的综合运用知识的联系。这次的毕业设计就是这么一次实践机会，把理论应用，所以对理论的理解就会更加深刻，使学生有更大的提高。做任何事情都要有耐心，加强学生动手和思考的能力，为迈出校园步向社会打下基础，避免学生因死学知

19、识和运用知识能力不足而丧失机会。本次设计培养学生独立工作和创新的能力，加强了学生团队交流的能力，使学生发展为各方面都均衡的优秀毕业生。这次设计，提高了学生绘图能力，懂得了各个公式之间的相互联系，各个公式的具体意义。第二章总体设计2.1工作原理搅拌机的工作原理是搅拌筒内的几对不同叶片在进行生产工作的时候，机器运转，拌筒转动起来，在转动的过程中从进料口加入物料，物料被叶片提升到拌筒最高处后受到重力作用自然下落到底部，拌筒不停转动，物料也不断上下翻滚，不断搅拌使物料混合均匀。机器内的叶片与轴中心线成一定角度，在搅拌叶片时，在搅拌筒内的物料紧密搅拌，混凝土混合并上下滚动，同时在搅拌叶片不断相遇远离过程

20、中物料相互混合分开达到搅拌的目的。低混合叶片，与搅拌筒中心线成一定角度。搅拌混凝土时，搅拌筒向前旋转，叶片动作产生切割和摇摆的效被旋转到搅拌筒的顶部，然后由于自身重量而落在搅拌筒的底部，并轴向移动。通过这两个连续的运动，实现搅拌筒中材料的均匀性。混凝土搅拌后，搅拌筒反方向旋转。由于排料叶片的作用，物料从排料口排出。这两个运动产生切割和摩擦作用，从而使搅拌拌筒中的物料达到搅拌均匀的目的。2.2总体参数设计2.2.1搅拌机长宽比的确定搅拌机长宽比是设计效率混凝土搅拌机的重要环节，这是因为搅拌长宽比是搅拌机的基本参数，它的取值直接影响了搅拌机的搅拌质量和长宽比，其取值是否合理直接决定了混合质量和搅拌

21、效率。图2-1搅拌机的拌筒示意图1.判定长宽比合理与否的原则根据这些年的开发改进，现在市面上应用最多搅拌机的拌筒主体结构形式是圆柱形，如图2-1所示。我们先以进料口端中轴线为原点建立空间直角坐标系。通过图中所示的三个坐标（x，y，z）来描述拌筒主要几何参数。在文献2中，我们参考扩散方程表示了搅拌筒搅拌物料的过程。方程中得到了搅拌筒搅拌物料过程的目标函数。混凝土搅拌机在搅拌物料时，搅拌筒反方向旋转（从排出方向来看是逆时针旋转）。对搅拌过程进行了综合模拟，对物料在拌筒中做运动解析。得到了搅拌过程优化的目标函数。在该式中，三个时间的角标表示三个坐标表和三个坐标的排列顺序。这个公式的在实际中在该公式中

22、搅拌平均时间的角标的意思是，搅拌机搅拌筒的笛卡尔坐标的意义是:混凝土搅拌机在搅拌过程完毕后，物料在满足给定均匀性指标的前提下。该搅拌筒几何参数的选取，应保证物料在拌筒内各方向的混合时间接近相同。此时能够明显看出，这个搅拌机搅拌的质量是有保证的，而且搅拌时间也是最短的。2.节省制造材料为了达到经济效益最大化，节省制造材料的来看，达到经济实用、效率高的效果。应该在搅拌筒的容积恒定时，其表面积为最小化。在该公式中，采用拉格朗日乘数法建立辅助函数。一般值为则先取为40代入计算出结果，再取值45带入计算。当=40时此时，。当=45时此时，。由上述可知，当取长宽比为时，混凝土搅拌机在制造时所需材料最经济，

23、成本最低效率高性价比高。由于纵横比的值主要由搅拌机的性能决定，因此该值只能在选择纵横比时用作参考。根据上述推出的结论，我们设计搅拌机的长度和宽度定为。本机由搅拌机构、上料机构、供水系统、底盘和电气等十三个部分组成，如图2-2。图2-2 JZC350锥形反转出料混凝土搅拌机示意图 1-前支轮 2-上料机架 3-底盘总成 4-减速系统 5-离合器 6-操纵杆 7-行走轮 8-托轮 9-搅拌筒 10-电器控制箱 11-罩壳 12-供水系统 13-进料机构2.3关键部件的结构设计2.3.1搅拌系统 拌筒是搅拌系统的主要构成部件，如图2-3示。搅拌筒内的几对不同叶片在进行生产工作的时候，机器运转，拌筒转

24、动起来，在转动的过程中从进料口加入物料，物料被叶片提升到拌筒最高处后受到重力作用自然下落到底部，拌筒不停转动，物料也不断上下翻滚，不断搅拌使物料混合均匀。机器内的叶片与轴中心线成一定角度，在搅拌叶片时，在搅拌筒内的物料紧密搅拌，混凝土混合并上下滚动，同时在搅拌叶片不断相遇远离过程中物料相互混合分开达到搅拌的目的。低混合叶，与搅拌筒中心线成一定角度。搅拌混凝土时，搅拌筒向前旋转，物筒体内焊有两对相交的高、料由搅拌叶推动。它动作产生切割和摇摆的效被旋转到搅拌筒的顶部，然后由于自身重量而落在搅拌筒的底部，并轴向移动。这两个，从而实现混合碗中材料的均匀性。混凝土搅拌后，搅拌筒反方向旋转。搅拌筒为双锥形

25、，搅拌筒围绕轴线进行旋转。搅拌筒的内部焊有俩对叶片，分别为高叶片和底叶片。这俩对不同的搅拌叶片交叉排布，并且和中心轴线互成一定夹角。 搅拌机在搅拌过程中，搅拌筒带到搅拌筒内顶部时，会由于重力作用，自然下落。物料在此时也会沿着轴线方向进行绕轴线旋转，俩对叶片带动物料旋转，物料被前后的往复移动。搅拌过程相对来说，运动会较为强烈，所以一般搅拌45秒即可，物料此时已搅拌均匀。2-3 搅拌筒示意图1-出料叶片 2-出料锥 3-低叶片 4-滚道 5-高叶片 6-筒体 7-大齿圈 8-进料锥在混凝土搅拌机的搅拌筒中，焊有有一对叶片，该叶片也被称为出料叶片。它位于出料锥体内部，该对叶片的主要作用是：卸料时，筒

26、的旋转方向的过程改变。物料会由于在反向推动力的作用下，混凝土被下叶片推到出料叶片，实现推出物料的效果。发电机联接减速箱，实现增大扭矩，控制转速的目的。减速箱带动齿圈旋转，齿圈在卷筒上，从而带动卷筒转动。这种传动的设计即使在雾天、阴雨天仍能可靠工作。2.3.2传动系统减速箱为二级圆柱齿轮减速，传动比为，三角皮带轮速比为，拌筒齿圈速比为，总传动比为。通过电机的正反转实现搅拌筒的正向和反向旋转（图2-5）。其中，搅拌传动采用摩擦传动，搅拌滚筒采用单边摩擦轮驱动，搅拌滚筒由四个摩擦轮支撑，搅拌滚筒一侧按图2-4所示形式设置，另一侧仍然以JZC350型托轮驱动的形式布置：摩擦轮和搅拌筒滚道之间的摩擦力用

27、于驱动搅拌滚筒旋转。因此，搅拌滚筒的旋转由两个主动摩擦轮和两个从动摩擦轮驱动，旋转稳定可靠。图2-4搅拌传动系统1-电机 2-减速器 3-联轴器 4-主轴 5-摩擦轮 6-搅拌筒图2-5 传动系统图2.3.3上料系统上料装置由上料斗、爬梯、接长轨道和落地轨道组成（图2-6）上部料斗的提升和倾斜由齿轮减速器的输出轴，通过离合器的供应轴和电缆线圈进行，离合器由手动操纵器控制。料斗的上限位置通过限制装置自动与离合器分离。图2-6 上料机构1-上料斗 2-爬梯 3-接长轨道 4-落地轨道在此采用钢丝绳提升倾翻式上料装置，选择依据：经过多年统一运行，JZC350混凝土搅拌机具有统一的技术参数和基础结构。

28、为生产，产品测试及用户使用提供了共同的监管框架。对促进产业和技术的发展起到了积极的作用。同时，结合混合器进料器的各种结构形式，已经创建了许多用于选择生产单元和用户的设施。在装载装置上有三种类型的结构：提升绳索翻转，用钢丝绳提升倾翻式、钢丝绳提升爬斗式和液压顶升式。三种下面对各种结构形式进行比较分析。1.钢丝绳提升倾翻式上料装置其结构如图2-7所示。倾翻式上料装置主要由钢丝绳吊轮，上料斗，上料架和料斗前后滚轮组成。在操作过程中，在钢丝绳的牵引下，当上部料斗沿内外导轨和水平线55角处，控制操作系统的限制装置（未显示）。在这一点上，由于倾角大于材料的静止角，所有材料都会进入搅拌盘。当上料斗下降时，钢

29、丝绳的松动运动，使料斗反向回到原来的位置。图2-7 钢丝绳提升倾翻式上料装置1-钢丝绳吊轮 2-上料斗 3-后滚轮 4-前滚轮 5-上料架该装载设备可以直接观察工作情况。操作拌机的人可以一目了然地看到钢丝绳提升操作的操作和料斗的翻滚。操作和观察非常方便。发生故障时很容易找出原因。此外，由于进料装置和混合管构件的工作能力相同，整个机器的总功率在减少。因此，这是一个常见的下载形式。它不仅广泛用于齿轮传动，而且广泛用于摩擦轮驱动的搅拌机。该装置的缺点是，在料斗装载期间产生的倾翻力矩通常对整个机器的稳定性具有一定的影响。此外，料斗的下降速度不会太快，否则会导致料斗滚轮的偏离和脱轨。2.钢丝绳提升爬斗式

30、上料装置该装置由料斗，装载架，升降驱动装。料斗下部前后的滚轮，中间接料斗和水平箭头组成，如图2-8所示。料斗由斗体、斗底和铰链轴组成。在料斗上安装了三对滚柱，一对装在地毯上，另两对装在地毯底部。当进料量增加时，升降机构的机械装置迫使钢丝绳沿上导轨通过皮带轮拆卸器向上旋转。当料斗上升到进给位置，前下轮进入水平架。料斗继续上升，迫使斗底从桶底分离，并打开一个从上料架作为支撑点的门。斗体慢慢上升。物料由于重力作用慢慢下滑。筒里的物料经过中间间接料斗连续进入搅拌筒。当料斗上升到最后位置。开关上行程当升降机构停止运行时，料斗停止运转，升降机构将料斗向后转，当料斗下降到终点时，操作下停止降落行程开关，料在

31、整个过程中，桶体处于水平位置。图2-8 钢丝绳提升爬斗式上料装置 1-上料架 2-传动机构 3-斗体 4-斗底前滚轮 5-铰轴 6-斗底 7-斗底后滚轮 8-中间接料斗 9-水平岔道该装置的结构特点是整机运行平稳，而且料斗的设计也配合整机特点，足够稳定可靠。料斗的重心，无任何倾翻力矩，这使得它足够安全。而且料斗的容量大，足够装下较多的物料。料斗容量大就不会使得物料溢出，灰尘很小，也不会发生撒料和余料现象。缺点是电动跳闸开关潮湿时容易失效；二是单独使用起升机构，增加了发动机功率；三是构件比较复杂，维修比较困难。3.液压顶升式上料装置从图2-9中可以看出，该装置也使材料倾斜。此外，通过液压缸的膨胀

32、提升料仓，并且当装载时，桶可以直接旋转和弯曲，而不是从上方爬行。显然，由于其独立的气缸升力，该装置很容易工作。然而，创建了需要更高维护要求的液压系统。否则，在发生故障的情况下，在将铲斗落到地面之后消除困难高于难以在沙坑上进给的困难。但由于设置了液压系统，对修理技术要求较高。否则很难排除故障，料斗下降后高出地面、对料斗的进料更为费力。图2-9 滚压顶升式上料装置1-料斗 2-液压缸 3-支轴 4-机架4.三种结构形式对比上述三种结构形式的喂料装置具有各自的特点和一些相似的方面。 类型选择应根据具体的施工条件，使用条件，技术水平和其他因素确定。 三种结构形式的比较如下:项目钢丝绳提升倾翻式钢丝绳提

33、升爬斗式液压顶升式料斗提升先爬行后倾翻始终爬行直接倾翻料斗进料料斗底面与水平呈550料斗水平料门料斗底面与水平呈550料斗下降靠钢丝绳松动提升传动机构反转液压油缸伸缩工作状态直观比较直观、稳定直观构件数量较少较多较少维修要求一般较高较高2.3.4供水系统供水系统由发动机，泵，控制阀和管道组成（图2-10），它们使用时间继电器和水处理泵的供水系统，既满足用水需求又使其紧凑便宜。图2-10 供水系统1-电机 2-调节阀 3-冲洗水管 4-水泵 5-吸水阀为避免同一筒内的混凝土的塌落度差值较大，在出水管上采取如图2-11所示的分流扇形供水。图2-11 出水管分流供水示意图 连接电动机后，水泵可直接将

34、水倒入搅拌机，通过控制阀调节水流量（出厂时适当调节流量）。通过电箱中的时间继电器直接控制电机泵的运行时间，以达到混合所需的水量。用户可以根据时间表（图2-12）选择满足用水需求的时间，并定期检查或更正时间表。当供水时，按下左侧的按钮，泵将启动，在达到设定的时间后，供水电路将自动断开。在右侧旋转按钮后，按下左按钮将持续供水，推动清洗管并连接水管以冲洗室外混合器。拉出冲洗管，搅拌器将恢复正常的水流量。图2-12时间-流量曲线2.3.5底盘底盘是由14号槽钢焊成，2个是轮胎，前面是拖车。在底盘前面，还有一个用于停车或短规划过渡的前轮。在底盘的四个角上，配备可调节的垂直支撑腿，搅拌器在握住支腿的同时进

35、行操作，以提高机器的稳定性。牵引车时，必须使前轮倾斜，并将支腿置于上部位置，借助插头固定，然后安装黄色锁以防止叉因振动而断裂。2.4搅拌机生产率设计2.4.1工作时间单位用S表示， 可分为:上料时间从给拌筒送料开始到上料结束。搅拌时间从上料结束到出料开始。出料时间从出料开始到至少95%以上的拌合物料卸出。2.4.2生产率计算混凝土搅拌机生产率的高低，取决于每拌制一罐混凝土所需要的时间和每罐的出料体积，其计算公式如下:式中，Q生产率(m3/h); V搅拌机的额定出料容量(m3);t1上料时间(s)，使用上料斗进料时，一般为8-15s；t2搅拌时间(s)，因混凝土坍落度和搅拌机容量大小而异，可根据

36、实测确定，取5s；t3出料时间(s)，非倾翻出料时间约为40-50 s； K时间利用系数，根据施工组织而定，一般为0.9。根据已知情况确定选,，计算可得，而规定生产率在10-14m3/h。所以设计搅拌机满足要求。57第三章 拌筒设计3.1基本参数计算3.1.1拌筒结构设计拌筒是搅拌机的主体区域，也是搅拌物料的工作区域，搅拌系统的组成部分。对于拌筒的设计，我们可以按照先前同型号搅拌机的拌筒进行改进，并根据以前设计的原则合理选择参数。并联合实际和试验中进行比较，从而一步一步的进行改进，设计出比较合理的拌筒规格。JZC350搅拌机的拌筒形状简单，利于搅拌。两头是圆锥形防止物料在搅拌时甩出来，中间部分

37、是圆柱体可以让混合物在桶内不停运动以达到混合均匀。拌筒的制作材料是Q235普通碳素结构钢钢板，用卷弯机卷成圆柱形焊接而成。筒体内装有一对高叶片和一对低叶片，分别安置在筒壁上对称分布。所以不仅使拌合料作提升、下落的运动，还能强迫物料做轴向窜动，故能强化搅拌作用，因此，搅拌运动相对较强，搅拌35-45秒后可达到均匀混凝土。当搅拌筒反转时，螺旋叶片运动方向朝外，混凝土连续被输送到出口。在出料锥内装有一对出料叶片，物料在拌筒中搅拌均匀后，由低叶片慢慢送到出料锥口，此时搅拌筒反转，出料叶片运动方向朝外，混凝土连续被输送出搅拌筒，得到搅拌好的混凝土用于施工。因为拌筒外环有一齿圈，采用齿轮齿圈啮合的传动机构

38、。搅拌机时电机启动运转，通过减速箱驱动齿圈旋转，同时底架与拌筒间有四个托轮，可以承受整个拌筒工作时的重量，并使拌筒能在托轮上平稳转动，使搅拌筒在雾天和阴雨天气下仍能可靠工作。图3-1 搅拌筒示意图1- 出料口圈 2-出料锥 3-出料叶片 4-前滚道 5-筒体 6-低叶片 7-高叶片 8-大齿圈 9-后滚道 10-进料锥 11-进料口圈 12-左链板 13-销轴 14-右链板3.1.2确定拌筒的尺寸1.筒体尺寸的确定1）根据已有同型号搅拌机的尺寸数据，取值筒体直径，筒体宽度。2）拌筒材料选择（1）搅拌机工作过程中，拌料不断在拌筒中翻转。必然产生碰撞摩擦和拌筒内壁及搅拌叶片。所以要选耐磨性高的材料

39、作拌筒外壳。（2）搅拌时间理论上为即可。但实际工程工作上会长时间搅拌，这将大大缩短拌筒和叶片的使用寿命，加快损坏。（3）生产制造拌筒和叶片的材料，一般选Q235钢板或Q345钢板。通过查阅相关书籍，发现Q345钢板比Q235钢板更加耐磨且这种低合金高强度的钢材具有较好的焊接性能。因此，为保证拌筒更加耐磨以提高使用的寿命，其制作材料选择Q345钢板。图3-2 拌筒展开示意图2.进料锥尺寸确定1）取值进料锥高度。2）取值进料锥锥顶直径，锥底直径。3）取值锥角。4）进料锥材料选择Q235钢板，如图3-3。图3-3 进料锥3.出料锥尺寸确定1）取值出料锥高度。2）取值出料锥锥顶直径，锥底直径。3）取值

40、锥角。4）出料锥材料选择Q235钢板，如图3-3。图3-4 出料锥4.拌筒总体长度确定 由1,2,3步选择尺寸结果计算得拌筒总体长度为。5.滚道尺寸的确定1）取值前滚道内径,外径，挡板直径。材料选择501010的角钢。示意图如图3-5。图3-5 前滚道示意图2）取值后滚道内径,外径。材料选择501010的角钢。示意图如图3-6。图3-6 后滚道示意图6.齿圈的选择JZC350混凝土搅拌机采用齿圈齿轮传动方式，拌筒外壳装有齿圈，通过与减速器上的齿轮相啮合，使整个拌筒转动起来。这样的运行方式，使传动稳定，传动比精确，使工作稳定可靠，且使用寿命也相对较长。加入齿圈传动可以使拌筒保持稳定且传动更加准确

41、。其成本也较为低廉。1）基本参数模数齿数外径内径齿宽精度等级配对齿轮2） 结构形式如图3-7图3-7 齿圈结构图1-左链板 2-齿圈 3-销轴 4-右链板 5-筒体（1）联结结构如图3-8图3-8 齿圈联结结构图1-限位块(3块) 2-导轨 3-销 4-销 5-齿圈 6-限位块(6块) 7-连接板(9块) 8-搅拌筒（2）连接。已知搅拌筒的转速，齿圈传递功率 ，销直径为，长度为。所受扭矩T式中 P功率W， n转速r/min作用在每个的剪力F式中 T扭矩N.m ，R销孔中心到拌筒中心距m剪切应力齿孔挤压应力通过对齿圈所受到的扭矩计算，连接销所受到的剪切应力计算，齿圈销孔所受到的挤压应力计算结果所

42、得出结论，选用6个销来连接拌筒，保证了稳定性安全性。导轨因为承受的力矩很小，负担不大，鉴于强度选用3个。使用销连接结构有3个优点:1.销连接解决了拌筒漏浆问题，加强了稳定性，提高了使用寿命。2.提高了机器稳定性，减少了机器震动所产生的噪音。3.销连接结构简单，降低整机成本，设计合理。选用销连接与选用螺钉连接成本比较如下表3-1。联结形式零件名称规格数量单价（元）小计（元）合计（元）螺钉连接成本沉头螺钉M1040480.14.836.6六角螺母M10480.314.4平垫圈10480.020.96弹簧垫圈10480.031.44钻忽孔及装配15销连接成本圆柱销A122590.21.817.3齿圈

43、及导轨钻绞孔9-12H75连接块和限位块24块，焊接10.5表3-1由表计算可得，选用销连接制造出一台搅拌机要比用螺钉连接制造出一台搅拌机要节省元，在节约资金的前提下，使用要求性能又得到了保证。3）结构特点（1）由8个单独的齿块。通过注塑成形后连接成个整体。（2）齿宽与一般铸铁材料比较要宽出。（3）齿块的各个部位不做加工处理。通过模具和注塑工艺来保证精度。（4）齿圈内径与一般铸铁材料比较要小，充分保留空间拉伸余量。（5）齿块的内齿型为防止收缩变形的精密设计。（6）齿块单一重量，8个总重量。（7）初次运行需进行润滑。4）装配工艺先安装好一块链板，然后依次安装剩余6块链板，然后使用拉紧器(见图3-

44、9)再将最后一块链板装上，使齿圈完整。装配过程是先把活动销轴退出。再把拉紧器装夹上，最后将活动销轴装入内齿。拧紧螺母6即可将首尾两齿块准确合拢对接。装配完最后一块链板，再将右链板4均匀焊接在筒体5上，完成整个齿圈的安装工作。装配过程中要注意公差配合，找对位置，安装不上可能是装错了，换一个位置再试。螺母一定要拧紧，等全部上完后，再加紧一遍。图3-9 拉紧器1-活动销轴 2-侧板 3-夹紧板 4-螺栓 5-固定销轴 6-螺母 7-大齿圈5）试验方法按照国家检验标准进行检验。在符合标准的基础上进行尼龙材料硬件测试。骨料:5-lOmm,104kg；10-20mm，154kg；20-40mm，332kg

45、。粗砂:260kg。合计850kg。正转60s，停机8s，反转30s，停机8s，424h额定负载试验，1076h过载试验，每24h更换一次填料。 当工作电流低于其额定电流时，调节骨料和水的添加量。做相关实验一定要注意安全，实验室里有很多仪器设备，不能乱动，做完实验后及时记录数据，为接下来设计做准备。6）工程塑料与铸铁材料效果对比见表3-2表3-2项目型式工程塑料齿圈铸铁齿圈噪声db(A)7885能耗kWh/m30.30.32质量kg16112齿厚磨损mm0.040.03制作维修性容易困难接触斑点%齿长67 齿高45齿长60 吃高357）评价 （1）有非常高的强度，韧性极好，不易断裂。 （2）耐热耐低温，受工作环境温度变化小，不易变形。 （3）装配重量明显减轻，运行稳定。（4）制作工艺简单，生产成本低，安装维修方便。由此工程塑料尼6材料大齿圈是十分理想的产品，在此选择尼材料做齿圈。7.进料口圈和出料口圈的选择1） 进料口圈内径，外径为，进料口为，如图3-10。图3-10 进料口圈示意图2) 出料口圈内径，外径，如图3-11。图3-11 出料口圈示意图3) 其他部件的选择4) 链板的选择5）链板由二个圆联结组成，缘的直径，结构如图3-12。