小型混凝土搅拌机的设计
1 引言
1．1 项目研究的目的意义
近年来随着我国经济建设及科学技术的高速增长，基本建设规模不断扩大，建设队伍不断增加，大城市基础建设、房地产开发业的迅猛发展，推动了混凝土生产产量的迅速提高，机械设备在建设施工中的地位也日益显著。加强施工队伍的装备，是改善施工条件，提高施工速度、工程质量和经济效益的保障[1]。
混凝土生产是改变传统的现场分散搅拌混凝土的生产方式，实现建筑工业化的一项重要改革。混凝土的商品化生产因其生产的高度专业化和集中化等特点大大提高了混凝土工程质量，节约原材料，加快，提高劳动生产率，减轻劳动强度，同时也因其节省施工用地，改善劳动条件，减少环境污染而使人类受益。
由于混凝土机械的工作对象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作环境恶劣。因此，现代混凝土施工机械已经在向高技术、高效能、多品种、自动化和智能化的方向发展，以改善工作条件及提高生产率。
由于这些搅拌输送机全部都是利用单运动方式,因而普遍存在拌和物料不充分,搅拌效果不太理想；另外,其噪音也较大,特别是在煤炭行业的工业型煤等新工艺上使用的搅拌输送机,根本满足不了其工艺设计要求而严重制约了其新技术新工艺的推广使用,因而急需一种结构新颖、效果明显的全新机型的搅拌机来逐步代替旧式搅拌机,并且也可广泛地使用于其他行业。
搅拌是混凝土生产工艺过程中极重要的一道工序，所以应尽可能的使处在搅拌过程中的拌合料各组分的运动轨迹在相对集中区域内互相交错穿插，在整个拌合料体积中最大限度的产生相互摩擦，并尽可能提高各组分的体积参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混凝土拌合实现宏观和微观匀质性创造最有利的条件，因此混凝土施工应向机械化和自动化方向发展[2]。
小型混凝土搅拌机的设计，是为了满足市场需求，完善产品的系列，适应小型建筑施工和实验室工作的要求。它是在封闭的环境中，实现对物料的搅拌和输送，搅拌及输
送效果良好，对环境污染少，能够改善施工现场施工条件，保障施工人员身心健康，降低工人的施工强度，提高工作效率，减少施工中对环境的破坏。
1.1.1混凝土的组成
混凝土作为当今最大宗的建筑材料，广泛地用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用等基本建设工程中，在国民经济中占有重要地位。一般混凝土指水泥混凝土而言，它是由水泥和砂、石集料，加水按规定的配合比，经过搅拌、浇注和凝结而成的一种人造石材。其中，水泥和水起胶凝作用，砂、石起骨架填充作用，水泥浆包裹在砂的表面，并填充到砂的空隙成为砂浆，砂浆又包裹在石子的表面，也能填充石子的空隙。当水泥浆硬化后，就将砂、石集料颗粒牢固地粘结成一个整体，使混凝土具有一定的强度和其他许多重要性能[4]。
1.1.2搅拌的任务
强度是混凝土最主要的力学性能，混凝土强度主要取决于混合料间的界面结构。
一般认为混凝土搅拌的主要任务是；
(l)组分均匀分布，达到宏观及微观上的匀质；
(2)破坏水泥粒子团聚现象，使其各颗粒表面被水浸润，促使弥散现象的发展；
(3)破坏水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹层，促进水泥颗粒与其他物料
颗粒的结合，形成理想的水化生成物；
(4)由于物料表面常覆盖上一薄层灰尘及粘土，有碍界面结合层的形成，故应使物料颗粒间多次碰撞和互相摩擦，以减少灰尘薄膜的影响[5]；
(5)提高混合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，以加速达到匀质化。
1.1.3搅拌机设计的意义
由以上分析可以给合理的搅拌机理一个解释：应尽可能使处在搅拌过程中的混合料各组分的运动轨迹在相对集中区域内互相交错穿插，在整个混合料体积中最大限度地产生相互摩擦，尽可能提高各组分参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混合料实现宏观和微观匀质性创造最有利的条件。强制式混凝土搅拌机一般筒身固定，搅拌机片旋转，对物料施加剪切、挤压、翻滚、滑动、混合使混凝土各组分搅拌均匀。
因此，为了获得搅拌均匀的混凝土，混凝土搅拌机必须具备下列条件：
(l)能对混凝土各种组分均匀搅拌，并使水泥浆或沥青均匀包裹骨料表面;
(2)能将搅拌后的混凝土均匀的卸出;
(3)搅拌和出料的时间短;
(4)占地面积小;
(5)功率消耗小，符合环保要求。
而影响混凝土搅拌质量的与搅拌机有关的主要因素有:
(1)混凝土搅拌机的结构形式和它的搅拌速度;
(2)混凝土搅拌机出料容量与搅拌筒几何容积的比率，即容积利用系数;
(3)搅拌叶片和衬板的磨损状况;
(4)各种混合材料的加料顺序。
(5)搅拌时间[7]。
1.2 国内外混凝土搅拌机的发展状况
在搅拌机出现的时期，是以自落式搅拌的形式出现。随着对混凝土要求的不断增多，出现了强制式搅拌机。强制式搅拌机又可分为立轴式和卧轴式两类。国内几乎都是这两种形式的搅拌机[8]。
立轴式搅拌机，又称涡浆式强制搅拌机，这种搅拌机的形式是在固定放置的圆盘中央，装有一个由减速机驱动的转子臂架，在臂架上装有搅拌叶片和内外壁铲刮叶片，依靠各组搅拌叶片不同的安装位置和安装角度便能对在圆盘和转子之间环形工作容积的物料进行剧烈搅拌[13]。
卧轴式搅拌机又称圆槽式搅拌机，是七十年代发展起来的一种新型搅拌机，它可分为单轴式和双轴式，这种形式的搅拌机兼有自落和强制两种搅拌的机能，搅拌叶片的线速度比涡浆式小，因而耐磨性要比涡浆式小高[14]。
单卧轴搅拌机是由德国ELBA公司研制生产。它具有结构紧凑、消耗功率小、叶片衬板耐磨性好，能满载启动和具有搅拌轻质混凝土能力的优点。我国也向该公司引进了样机。
双卧轴搅拌机是随着混凝土施工工艺的改进而逐渐发展起来的新机型。国外从二十世纪四十年代后期开始在美国和德国出现，但因轴端密封技术的不成熟，其发展基本处于停顿状态。直到七十年代初，由于这项技术得到突破，双卧轴搅拌机在不少国家右重
新发展起来，目前已形成系列产品。我国于二十世纪八十年代初研制成功，但发展迅速，在产品规格和产品数量上，都远远超过了其它机型[15]。
搅拌机构是双卧轴搅拌机的核心部分，混凝土搅拌质量的好坏，生产率的高低，使用维修费用的多少都与它有关。搅拌机构是由水平安置的双圆槽形伴筒、两根按相反方向转动的搅拌轴和其上安装的搅拌叶片组成的。搅拌叶片的作用半径是相互交叉的，叶片与轴中心线成一定角度，当搅拌轴转动时，叶片一方面带动混和料在两个拌筒内轮番地作圆周运动，上下翻滚，同时在搅拌叶片相遇或重叠的部分，混和料在两轴之间的共域相互交换；另一方面推动混和料沿着搅拌轴方向，不断地从旋转平面向另一个旋转平面运动[10]。
1.3设计内容
（1）搅拌机的结构方案分析与总体设计
本搅拌机的结构是由机架、搅拌装置、传动系统所主成。机架是整个设备的支撑部分，由槽钢和钢管焊接而成。搅拌装置由搅拌筒、搅拌轴、搅拌铲片所主成，搅拌铲片固定在搅拌臂上，并且与搅拌轴主成一体，搅拌铲与搅拌筒底间隙可微量调整。传动系统由电动机、减速器、带传动、链传动所组成。
(2)搅拌装置的设计
搅拌装置是安装在轴套上的铲片式叶片，叶片随轴的旋转而转动，对筒内物料进行搅拌，是物料混合均匀，搅拌臂向上伸出，可起到搅拌上方物料的作用。
（3）传动系统的设计
传动系统是由V带传动和链传动来传递运动的。电动机输出转速通过V带传动传递到减速器，减速器又通过链传动将转速传递给搅拌机的主轴，主轴带动轴套转动，从而使搅拌叶片旋转，来完成搅拌的工作。
2 技术任务书（JR）
2.1设计的依据及要求
目前在我国已有混凝土搅拌机种类很多，但是根据搅拌原理和搅拌机结构形式、搅拌物料的不同，对搅拌机的要求也不尽相同，参照已有搅拌机的结构型式和工作原理，
由于搅拌机工作的对象是砂石等建筑材料，为了延长搅拌机的寿命，轴承处的密封很重要，搅拌质量要好，设计结构合理，使用维修方便，接地稳固，根据这些依据和要求设计了该混凝土搅拌机。
2.2产品的用途及使用范围
由于我国建筑行业的高速发展，推动了混凝土生产的迅速提高，所以混凝土机械在施工中的地位日益显著。
混凝土搅拌机的用途就是机械化的拌制混凝土，适用于建筑科研、检测中心、大专院校及混凝土构件、施工单位试验室、可搅拌普通混凝土和轻质混凝土，也可用到其它行业试验室对不同物料进行搅拌。
2.3主要技术指标和参数
表1技术参数表
项目数据
.进料容量80L
最大出料容量50L
.搅拌筒内径800mm
搅拌叶片转速30r/min
叶片距筒底的间隙小于5mm
拌料粒径5~30mm
电动机功率4kw
2.4总体布局及结构概述
结构由机架、搅拌装置、传动系统所主成。机架是整个设备的支撑部分，由槽钢和钢管焊接而成。搅拌装置由搅拌筒、搅拌轴、搅拌铲片所主成，搅拌铲片固定在搅拌臂上，并且与搅拌轴主成一体，搅拌铲与搅拌筒底间隙可微量调整。传动系统由电动机、减速器、带传动、链传动所组成。
2．5关键技术
(1) 传动部件材料选择与加工技术：传动部件选用的材料其强度和硬度要合理，不必太大，以免造成不必要的浪费，而其结构形式要简单，降低零件的加工难度，尽量选用国家标准零件，便于更换修理。
(2) 结构的布局技术：混凝土搅拌机主要是靠机架的支撑而站立在地上工作的，故其高度不宜太高，以保证它的稳固，结构也应尽可能的紧凑合理。
(3) 粉尘及噪声控制技术：为了减少分尘和噪声对工作环境的污染，在搅拌机筒体的上方加了一个筒盖，这样虽然不能起到最好的控制噪声的作用，但对粉尘还是有一定的控制作用，也可以对噪声有一定的减弱作用。
(4) 安全技术。
3 设计计算说明书（SS）
3.1 总体设计方案
3.1.1混凝土搅拌机种类和功能比较
混凝土搅拌机主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。
从其运动方式及其主要结构上来看,它们可分为两大类型:一种形式为单运动的轴式传动轴上(有单轴和双轴)安装各式各样的搅拌叶片(有长锥形、螺旋形等),并利用叶片来搅拌物料；而另一类则是通过钢齿轮传动带动某一形状的筒体(有圆锥体、圆柱体等)的自身旋转而使物料产生搅拌效果。
按工作性质分间歇式(分批式)和连续式；按搅拌原理分自落式、强制式和连续式；按安装方式分固定式和移动式；按出料方式分倾翻式和非倾翻式；按拌筒结构形式分梨式、鼓筒式、双锥、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等。
自落式搅拌机有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及立筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重
下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。
连续式混凝土搅拌机装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。
强制式搅拌机从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土[12]。
3.1.2混凝土搅拌机的结构型式选择
立轴式搅拌机的搅拌工作主要靠叶片对物料的强制式的搅拌作用使物料拌和均匀。另外立轴搅拌机的拌筒中央部分有一轴套，用于放置搅拌装置，连接传动装置，结构紧凑，传动装置下置，润滑性能好。
卧轴式搅拌机，拌筒内径做的都比较大，骨料被抛向拌筒外壁，产生混凝土离析，加水量不易控制，搅拌力小，使物料结团结仓。
综合比较，立轴搅拌机的结构简单，易于控制与操作。故本次设计的是一台小型立轴式搅拌机。
3.2总体结构及工作
3.2.1结构组成及工作原理
本设计混凝土搅拌机的主要组成部分为：传动部分、搅拌部分、机架等。
整体结构如图1所示：
图1总体结构示意图
1.主动链轮
2.电动机
3.主动带轮
4.从动带轮
5.减速器
6.筒体
7.从动链轮
8.搅拌体
9.搅拌轴10.圆锥滚子轴承11.机架12.出料抖
本设计的工作原理是：电动机通过带传动带动减速器，减速器与搅拌轴通过链传动带动轴的旋转，轴上安装有搅拌叶片随轴转动对物料进行搅拌作用。
3.2.2主要技术参数
搅拌机主要技术参数见表2。
表2技术参数表
项目数据
.进料容量80L
最大出料容量50L
.搅拌筒内径800mm
搅拌叶片转速30r/min
叶片距筒底的间隙小于5mm
拌料粒径5~30mm
电动机功率4kw
3.3主要工作部件的设计
3.3.1搅拌装置的设计
立轴强制式搅拌机是借助于搅拌叶片对物料进行强制导向搅拌。
其搅拌叶片绕垂直轴旋转;搅拌叶片的形式可以是铲片式, 也可以是螺旋带式。
普通的立轴强制搅拌机的铲片式叶片表面形状一般为平面, 在搅拌过程中, 物料对平面叶片的运动阻力很大, 混合搅拌的功率消耗高。
平面铲片对物料只有推动作用, 没有翻动效果，所以搅拌混合效率较低。
搅拌叶片安装角也是搅拌机的主要结构和工作参数之一,对搅拌质量和搅拌效率都有着直接的影响,由于叶片安装角与其他搅拌机参数相互关联，每一个参数的变化都会引起搅拌机性能的变化。
叶片安装角是指搅拌叶片斜面与搅拌轴线间的夹角。
叶片安装的定性分析：当安装角过小时叶片主要带动混合料围绕
搅拌轴转动而缺乏必要的轴向运动，搅拌叶片变成与轴平行的一块平板不起搅拌作用；当安装角过大时叶片推动混合料的横向运动就很弱，叶片就成为与搅拌轴垂直的平板一样也丧失了搅拌功能。
因此，搅拌叶片一定要相对于搅拌轴成一定角度安装,使混合料的横向和轴向运动都较大，达到搅拌的最大效率。本次设计的搅拌机采用的叶片安装角为45度[6]。
图2叶片安装角
3.3.2机架的设计
筒体由热压钢板卷曲焊接而成,在筒体上端有盖，筒底部有卸料口，当需要卸料时转动料门手柄，使料门打开，拌合物即沿出料口卸下。搅拌筒的内径为D=800mm，筒体高H=310mm，筒壁厚3mm。
机架是混凝土搅拌机的主要支撑部件，他是承担所有来自电动机、减速器、筒体和轴的应力。机架是搅拌机的稳固是搅拌机工作稳定运转平稳的基础。因此，机架无论是从结构还是材料上都应该采用坚固的稳定的结构。机架的支腿是用钢管和槽钢焊接在筒底来起到支撑作用的。
3.4传动系统的设计
3.4.1传动比分配及电动机选型
本搅拌机体积比较小，结构比较简单，结构要紧凑。电动机的转速为1440r/min而搅拌轴的转速是30r/min，所以搅拌机的总传动比为48。各级出动比分配为：带传动的传动比是2，减速器的传动比是12，链传动的传动比是2。
由于搅拌机从结构上看，主要靠电动机的旋转，带动减速器的转动，进而带动搅拌轴的旋转。因此，电动机是整个装置的动力元件。在搅拌过程中，由于混凝土在不断地搅拌过程中消耗动力，所以，混凝土搅拌机的生产能力决定着电动机的功率[3]。
而此混凝土搅拌机所需的功率为4kw，综合考虑暂选带动机型号为1124
Y M ，其额定功率为4kw，转速n为1140/min
r，额定转矩2.2kw，最大转矩2.3kw。
3.4.2 V 带传动的设计
带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮（主动带轮和从动带轮）和传动带。
主动带轮转动时，利用带轮和传动带间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动轮。
带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸震等特点，在近代机械中广泛应用。
按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在摩擦型带传动中，根据传动带的横截面形状不同，又可分为平带传动、圆带传动、V 带传动和楔带传动。本次毕业设计选用的是V 带传动。
V 带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，V 带的两侧和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V 带传动允许的传动比大，结构紧凑。
（1）设计计算
①确定计算功率，查机械设计书表87-查得工况系数A K =1.3
由公式：
ca A p K p =?
代入数据得ca p =1.1×4=4.4kw ，又因为转速为1140/min r 故由机械设计书图811-可以选择V 带型号为A 型。
②确定带轮的基准直径d d 并验算带速v
初选小带轮的直径1d d
根据V 带带型由机械设计书表86-和表88-选取小带轮直径1d d 又因为
1d d ≥min d =75mm ，故取小带轮直径1d d =90mm
验算带速，按机械设计书式(813)-验算带的速度 V=11
601000d d n π?=901440
601000π???/ 6.78/m s m s =
带速一般为2~5/v m s =， 5/ 6.78/25/m s m s m s ≤≤故带速适合。
计算大带轮的基准直径2d d
根据机械设计书式(815)a -计算大带轮的基准直径2d d
V 带的传动比12~5i =，取12i =。
则
2d d =1d i d ?=290=180mm mm ?。
根据机械设计书表8-8圆整2d d =180mm
确定V 带的中心距a 和基准长度d L ，根据机械设计书式（8-20）
120120.7()2()d d d d d d a d d +≤≤+
初定中心距0a =500mm 。
由机械设计书式(822)-
2
12001202()2()24(18090)[2500(90180)]1427.9524500d d d d d d d L a d d a mm mm π
π
+≈+++-=?+++≈?
由机械设计书表82-选带的基准长度d L =1400mm 按机械设计书式(823)-计算实际中心距a
002d d L L a a -≈+14001427.95500 2
-=+486 mm = 中心距的变化范围:
min max 0.0150.03d
d
a a L a a L =-=+
计算得:465528 mm a mm ≤≤。
验算小带轮上的包角 12157.3 180()o o
d d d d a α≈--57.3180(18090)486o
o =--16990o o ≈≥ 满足V 带包角要求。
计算带的根数Z ，计算单根V 带的额定功率r p
由190d d mm =和11440/min n r =，查机械设计书表84a -得0 1.0604p kw =
根据11440/min n r =，1i =2和A 型带查表84b -得00.17p kw ?=，查表85-得 0.97K α=，由表82-得0.96L K =，于是
00()R L P P P K K α=+?(1.06040.17)0.970.96=+?? 1.1457kw =
计算V 带根数Z
ca r p Z P = 4.41.1457
= 3.84= 取4根V 带。
计算单根V 带的初拉力的最小值0min ()F ，由表8-3得A 型带的单位长度质量
0.1/q kg m =,所以
20min (2.5)()500
ca K P F qv K Zv αα-=+ 20min (2.50.97) 4.4()[5000.1 6.78]0.974 6.78
F N -?=?+???132.55N = 应使带的实际拉力00min ()F F >。
计算压轴力，压轴力的最小值为
1
min 0min ()2()sin 2p F Z F α=16923sin 132.552o =???1055.5N = 。 （2）带轮的结构
①V 带轮的设计要求
带轮的各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。
②V 带轮材料的选择
因为V 带轮的转速9.6/v m s <则 2.5/v m s <，转速较低，因此材料通常采用铸铁，常用材料为HT150或HT200。
③带轮的结构与尺寸
带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带轮轮槽的尺寸。设计如下：
当 2.5d d d ≤（d 轴径）时，可用实心式；当300d d mm ≤时，可采用腹板式；当300d d mm ≤同时11100D d mm -≥时，可采用孔板式；当300d d mm ≥时可采用轮辐式。
④V 带轮的轮槽
V 带轮的轮槽与所选的V 带的型号相对应，查《机械设计》书表810-
V 带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使V 带工作面的夹角发生变化，为了使V 带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密结合，将V 带轮轮槽的工作面的夹角做成小于40o 。
V 带轮安装到轮槽中以后，一般不应超出带轮的外圆，也不应与轮槽底部接触，为此规定了轮槽基准直径到外圆和底部的最小高度min a h 和min f h 。
轮槽工作表面粗糙度为1.6或3.2。
表3带轮参数
项目 符号
Y
Z A B SPY
SPZ SPA SPB 基准宽度 p b
5.3 8.5 11.0 14.0 基准线上槽深度 min a h 1.6
2.0 2.75
3.5 槽间距
e 8±0.3 12±0.3 15±0.3 19±0.4 第一槽对称面
至端面的距离 f 7±1 8±1 218+- 2112.5+
-
最小轮缘厚 min δ
5 5.5
6 7.5 带轮宽 B (1)2B Z e f =-+
外径 w d 2w a d D h =+
主动带轮计算：根据90d d mm =，第一槽对称面至端面的距离：21 10f mm +
-=，
槽间距：150.3e mm =±，基准线上槽深度：min 2.75a h mm =，min 8.7f h mm =，最小轮缘厚：min 6mm δ=，基准宽：11.0d b mm =。
取3a h mm =，9f h mm =，6mm δ=
轮缘宽度：
(1)2B z e f =-+(41)15210=-?+?65mm =
[(1)]/2f B z e =--[65(41)15]/2=--?=10mm 。
在总要求范围内。
槽宽：
02tan(/2)d a b b h ?=++1123tan17o =+?+12.83mm =。
顶圆直径：
12a d a d d h =+9023=+?96mm =。
根据电动机轴径：38d mm =，轴伸长度：80E mm =。
1(1.8~2)d d =(1.8~2)3868.4~76mm =?=，
取170d mm =，取轮缘宽;80L E mm ==。而190 2.5d d d =<，所以采用实心式带轮。
从动带轮计算：2180d d mm =，从动轮的设计方法与主动轮基本相同，只是轮毂与轴配合处的直径由轴的直径确定。
第一槽对称面至端面距离：2110f mm +-=，
槽间距：150.3e mm =±，038mm ?=基准线上槽深：min 2.75a h mm =，min 8.7f h mm =，最小轮缘厚：min 6mm δ=，基准宽：11.0d b mm =。
取3a h mm =，9f h mm =，6mm δ=
轮缘宽度：
(1)2B z e f =-+(41)15210=-?+?65mm =
[(1)]/2f B z e =--[65(41)15]/2=--?=10mm 。
在总要求范围内。
槽宽：
02tan(/2)d a b b h ?=++1123tan19o =+?+13.07mm =
顶圆直径：
12a d a d d h =+18023=+?186mm =
这个带轮与减速器主动轴相连，由40d mm =减，82l mm =减可计算：
1(1.8~2)81~90d d mm ==，
取185d mm =。
11221802926150d D d f mm δ=--=-?-?=，
82L mm =，
'11(~)9.3~16.2574
C B mm ==， 取'10C mm =。因为2180 2.5d d d =>减，所以采用腹板式。
3.4.3减速器选型
由于混凝土搅拌机在搅拌时，为了使混凝土搅拌的比较均匀，搅拌轴的转速不宜过快，但考虑到生产力，搅拌轴的转速又不可以太慢。综合考虑，有根据搅拌轴的实际转速为30r/min 。查《机械设计手册》选择减速器为蜗杆减速器。型号为WHX16，该减速器传动比12.5i =，又因为大带轮转速2n =720r/min 主轴转速
3n =30r/min 。
减速器尺寸：中心距：160a mm =，中心高：0H =125mm ；
最大外形尺寸：L=3mm 36，B=190mm ，H=148mm ；
主动轴：1d =40mm ，1l =82mm ；
被动轴：2d =65mm ，2l =70mm 。
通过以上计算可知传动装置的总传动比48i =
在整个过程中电动机与减速器之间采用的是V 带传动，减速器与搅拌轴之间采用联轴器连接，轴上有一对轴承，查《机械设计手册》得如下表：
表4 各传动部件的传动效率
类别
传动形式 效率（%） 带传动
V 带传动 0.96 轴承
滚动轴承 0.98 链传动
双排链 0.99 减速器 蜗杆减速器 0.95
从而可计算出从电动机至搅拌机主轴传递的总效率为
η=V ηηηη带轴承链传动减速器=0.960.980.990.95???=0.885
则主轴功率 d P P η==4?0.885 =3.54kw
3.4.4链传动的设计
链传动是一种挠性传动，他又链条和链轮组成，通过链轮轮齿与链条节的啮合来传递运动和动力，链传动在机械制造中广泛应用。
链传动主要用在要求工作可靠，两舟相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。
链条按用途不同可分为传动链、输送链和起重链。在一般机械传动中，采用的是传动链。
传动链又可分为短节距精密滚子链、齿形链等。其中滚子链常用于传动系统的低速级。
滚子链的结构是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，内链板与套筒之间，外链板与销轴之间为过盈配合；滚子与套筒之间，套筒于销轴之间为间隙配合。
考虑到我国链条的生产历史和现状，以及国际上许多国家的链节距均用英制单位，我国链条标准GB/T1243-1997中规定节距用英制折算成米制的单位。
链轮的结构小直径的链轮可制成整体式；中等尺寸的链轮可制成孔板式；大直径的链轮，常可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。
链轮的材料：链轮轮齿要具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的轮齿啮合次数比大链轮多，所受到的冲击也大，故小链轮应采用较好的材料制造。本次设计采用滚子链传动。
滚子链传动的设计计算：
（1）选择链轮齿数
取小链轮齿数117z =，大链轮的齿数为2221734Z i Z =?=?=。
（2）确定计算功率：由表96-查得 1.0A K =,由图913-查得 1.52z K =，用双排链，则计算功率为
1.0 1.52 3.36
2.91841.75
a z ca p K K P P kw K ???=== （3）选择链条型号和节距
根据 2.9184ca p kw =及60/min n r =查图911-，可选16A 。查表91-，链条节距为25.4p mm =。
（4）计算链节数和中心距
初选中心距0(30~50)(30~50)25.4762~1270a p mm mm ==?=。取0780a mm =。相应的链长节数为
22012210027801734341725.42()()87.162225.422780
p a p L p a z z z z ππ+-?+-=++=++?≈ 取链长节数88p L =节。
查表97-得到中心距计算系数
10.24907f =，则传动的最大中心距为 121[2()]0.2490725.4[288(1734)]791p a p mm mm f L z z =-+=???-+≈
（5）计算链速v ，确定润滑方式
1601725.40.4318/601000601000
nZ p v m s ??===?? 查0.4318/v m s =和链号16A ，查图914-可知采用定期人工润滑。
（6）计算压轴力p F 有效圆周力为：1000 3.36100077810.4318
e P F N v ?=== 链轮水平布置时的压轴力系数 1.15FP K =,则压轴力为
1.1577818949P FP e F K F N ≈=?≈
3.5主轴设计与计算
3.5.1轴的计算过程
（1）初步估算轴的直径
选取45号钢作为搅拌机主轴的材料，调制处理，查表得σ=640N/2mm ，由表差得材料的许用应力：2[]60/N mm σ=，由公式
d A
≥。 式中，P —轴传递的功率（kw ）；
n —轴的转速 (r/min)； A —取决于轴材料的许用扭矩切应力[]t τ的系数。
查表得知A=115 计算轴的最小直径并加大003已考虑键槽的影响。
则 min 11556.45d mm ≥?
= 在轴的最细部分轴的直径取60mm 。
（2）轴结构的设计
确定各轴段直径和长度
图3 轴的结构件图
第一段轴的直径取(1)60d mm =，根据搅拌机的结构不需要轴的长度太长取为(1)70L mm =。所以第二段轴的直径应比第一段轴的直径稍大一些，根据实际情况取
第二段轴的直径(2)70d mm =。因为要考虑到轴承的安装，联轴器与轴承盖之间还要有一定空隙，第二段轴的长度取为(2)74L mm =。根据轴承的安装尺寸以及轴承的定位要求，确定第三段轴的直径为(3)60d mm =，由于搅拌机的搅拌轴总长度比较长，为使平衡性和轴的安全系数高，取第三段轴的长度(3)60L mm =。又因为第四段轴上要安装第二个轴承，所以第四段轴的直径应和第二段轴的直径相同，(4)70d mm =。该段轴的上方要安装搅拌机的筒体，此处轴段长度适中即可，取(4)74L mm =。最后一段轴上要安装搅拌装置，根据搅拌机的筒体结构，取这一段轴的直径(5)60d mm =，长度.(5)100L mm =
至此，轴的各段直径和长度已基本确定。
3.5.2键与轴承的选择
为满足轴上零件的周向定位要求，链轮与轴采用平键连接，根据轴段的公称直径
系别：机电工程系 专业：工程机械运用于维护 班级：机械3112 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 陕铁院教务处制
毕业设计（论文）任务书
文章介绍混凝土搅拌站的机械设计与配置的技术条件，混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的水泥、沙子、碎石(骨料）和水等均匀搅和而制备混凝土的专用机械。它由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5 大系统和其他附属设施组成。是用于现代化混凝土建筑的主要机械。他节约了生产时间，大大提高了生产销率。同是文章还介绍了搅拌站的操作规程与日常维护以及一些常见故障的解决方法。 关键词: 混凝土搅拌机: 故障维修: 日常保养
Abstract The article introduces the mechanical design of concrete mixing station and configuration of technical conditions, concrete mixer is the concrete mixtures in a certain mixing ratio of cement, sand and gravel (aggregate) and water evenly mixed preparation of concrete and special machinery. It by mixing console, the material weighing system, material conveying system, material storage system and control system of large system and other ancillary facilities. Is used in modern concrete building of the main machinery. He saved the production time, greatly improving the sales. As the article also introduces the operation procedure and daily maintenance of the mixing station, and some common faults of the solution. Keywords: concrete mixer: breakdown maintenance: daily maintenance
工程项目管理课程设计 一、工程概况 某七层砖混结构住宅项目，建筑面积6150m2，建筑物长32.04m，宽14m，层高2.8m，总高20.05m。混凝土垫层，钢筋混凝土板式基础，上砌基础墙。主体工程为240标准砖墙承重，预制钢筋混凝土预应力多孔板楼（屋）盖。楼梯为现浇钢筋混凝土板式楼梯。每层设有钢筋混凝圈梁。塑钢窗、木门。地面为碎砖垫层细石混凝土面层，楼地面为普通水泥砂浆面层。屋面为ＰＶＣ防水卷材防水层。外墙用水泥混合砂浆打底，防水外墙涂料罩面，内墙用石灰砂浆抹灰，用106内墙涂料刷面。 本项目位于济南市山东建筑大学教授花园住宅小区，本项目计划2008年7月1日开工，2009年2月10日竣工。本工程由某工程公司承建，该公司针对本工程组建项目经理部，可供施工选用的机械有自卸汽车、挖土机、混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、塔式起重机、卷扬机、插入式振动器、施工电梯、圆盘锯、平刨机、交流电焊机、蛙式打夯机、配料机、钢筋切断机、钢筋弯曲机和钢筋调直机等. 其工程量主要内容见表1-2。 主要工程量一览表表1-2 序号工程项目名称单位工程量用工日（或台班） 1 2 基础挖土 沙石垫层＋100＃ 混凝土垫层 M3 M3 2100 1300 3 4 防水混凝土整板 基础 100水泥砂浆砖基 础 M3 M3 186 156.48 5 6 回填土 现浇基础圈梁、柱 M3 M3 670 48.64 7 8 底层空心板架空 层安装 底层内外墙砌砖 M3 M3 32 125.46 9 10 11 二层内外墙砌砖 三、四、五、六层 内外墙砌砖 七层内外墙砌砖 M3 M3 M3 116.67 113.46×4 114.23 12 13 14 一至七层构造柱 现浇圈梁、柱、梁 板 安装空心板 M3 M3 M3 42.34 215.37 124.45 15 16 17 屋面工程 门窗安装 楼地面工程 M2 M2 M2 337 369 1869.98 18 19 20 21 天棚抹灰 内墙抹灰 外墙抹灰 其他 M2 M2 M2 M2 1896.35 5564.13 2674.46 1328
J Z C350搅拌机总体及上料系统设计（机械 C A D图纸）
设计项目计算与说明结果第一章概述 1.1设计背 景 1.1.1混凝 土搅拌机 简介 1.1.2搅拌 机发展过 程 第一章概述 1.1设计背景 1.1.1混凝土搅拌机简介 混凝土搅拌机是把水泥、砂石骨料和水混合并 拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、上料和 卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和 支撑装置等组成。混凝土搅拌机，包括通过轴与传 动机构连接的动力机构及由传动机构带动的滚筒， 在滚筒筒体上装围绕滚筒筒体设置的齿圈，传动轴 上设置与齿圈啮合的齿轮。如图1-1所示 图1-1 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 1.1.2搅拌机发展过程 混凝土搅拌机广泛应用于工业和民用工程。不 同类型的混凝土搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种 砂浆。 建国初期，国内尚无混凝土机械的生产。由于 大规模经济建设的需要，促使在较短的时间内以迅 速发展，改变了混凝土施工的落后状态。混凝土搅 拌机是最早生产、使用范围最广的混凝土机械。根
同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式搅拌机工作原理如图1-3，与自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，搅拌效率高，但拌筒和叶片磨损大，功耗增大。此种搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专用混凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同，主要有立轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。 图1-2 自落式搅拌机工作原理示意图 图1-3 强制式搅拌机工作原理示意图 随着技术的发展，强制式搅拌机在德国的BHS 公司和ELBA公司、美国的JOHNSON公司和REX WORKS公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的日工株式会社和光洋株式会社等企业发展迅速，目前已形成系列产品。比如德国的EMC系列、
混凝土搅拌机结构设计 摘要： 随着我国经济建设和科学技术的迅速发展， 基础性建设规模的不断扩大和生产自动化更 多的用于生产，建筑机械在经济建设中起着越来越重要的作用。混凝土搅拌设备是建筑机械 中的一个重要代表，它是混凝土生产的一个关键设备。由于混凝土搅拌设备的工作对象是砂 石和水泥等混合料，并且用量大，工作环境恶劣。因此混凝土搅拌设备在向高技术、高效能、 自动化、智能化的方向发展有很大的必要性。 本次设计主要包含搅拌桶的设计、料斗的设计等。依据国家的相关标准，在零部件、材 料、结构工艺等方面设计出结构合理的、满足要求生产需要的混凝土搅拌设备。重点研究搅 拌桶和料斗的设计、制造。对的涉及的零部件进行设计、校核，对各部件提出细化的参数内 容，待各零件的尺寸正式确定后，进行总体布置，满足各种要求。 重点研究搅拌桶的设计、制造。对的涉及的零部件进行设计、校核，对各部件提出细化 的参数内容，待各零件的尺寸正式确定后，进行总体布置，满足各种要求。 关键词：料仓、混凝土搅拌机、螺旋输送机。
Concrete mixer structure design ABSTRACT： Along with our country economic development , the science and technology develop rapid, the foundational construction scale unceasing expansion and the production automation more useful in the production, constructs the machinery to play the more and more vital role in the economic development.The concrete agitation equipment is an important representative who constructs in the machinery, it is a concrete production essential equipment.Because the concrete agitation equipment work object is blends and so on sand and crushed stone and cement, and the amount used is big, the working conditions are bad. Therefore the concrete agitation equipment in to high-tech, the high efficiency, automated, the intellectualized direction develops has the very big necessity. Despite the continuous development of material handling technology, but as the cart is still indispensable transportation tool still in use. This design consists mainly of design, hopper mixing barrel of design, etc. On the basis of the national standards, in parts, materials and structure technology designed structure reasonable and meet the requirements of production need concrete mixing equipment. Key research mixing barrel and hopper of design, manufacturing. The parts were involved in the design, checking, put forward the thinning of parts for various parts, parameters of content, size officially decided after general layout, meet various demands. Key research mixing barrel of design, manufacturing. The parts were involved in the design, checking, put forward the thinning of parts for various parts, parameters of content, size officially decided after general layout, meet various demands. KEYWORDS： Bunker； concrete mixer,；spiral conveyer。
摘要 随着我国经济的快速发展，国家的建筑建设工程在逐步壮大。在建筑建设 工程中，往往会伴随着对环境的破坏和污染，其中城市噪音污染更是影响着人 们的日常起居生活。随着人们环保意识的增强，为了减少城市噪音污染，国家 和建筑工程管理部门对施工时用的混凝土及混凝土搅拌机都有了相关管理与规 定。因此，混凝土在搅拌过程中，其能否自动控制，能否有各种防护措施，成 为了人们日益关注的焦点。 经过长时间的尝试与研究，的混凝土搅拌机控制方式有很多，其中常用的 有继电器直接控制控制方式、PLC 为主控单元控制方式两种。经过比较，采用PLC 为主控单元的控制方式，其搅拌机性能可靠、性价比高，能够保证混凝土 的质量，提高混凝土生产效率同时噪音小，可减少城市噪音，能够弥补继电器 控制系统的缺陷。因此，本文研究了基于PLC 的混凝土搅拌机系统。本系统采用三菱 FX2N系列 PLC 作为主控单元，采用HL-F （1）型方悬臂梁压力传感器 作为称重传感器，对原料舱内的原料进行称重，并与设定值比较，当满足设定 时，全部投入搅拌机进行搅拌。当系统发生故障时，会有报警系统报警，提醒 工作人员进行检查和修复。 本系统实现了混凝土搅拌过程的自动化控制，运行安全可靠。在 21 世纪的今天，可编程逻辑控制器 PLC 的使用已十分成熟，它使用方便，易于操作，研究基于PLC 混凝土搅拌机系统有着重大的现实意义。 关键字： PLC；混凝土搅拌机；自动控制；压力传感器
Abstract With the rapid development of China's economy, the country's construction projects in the gradually expanding. In construction projects, often accompanied by damage to the environment and pollution, including urban noise pollution is affecting people's daily living life. As people's awareness of environmental protection, in order to reduce urban noise pollution, the state and construction management of the construction of concrete and concrete mixers have the relevant management and regulations. Therefore, the concrete in the mixing process, whether it can automatically control, whether a variety of protective measures, has become a growing focus of attention. After a long time to try and research, there are many concrete mixer control, which commonly used relay direct control control, PLC control unit for the two main control unit. After comparison, using PLC as the control unit of the control mode, the mixer performance and reliable, cost-effective, to ensure the quality of concrete, improve the efficiency of concrete production at the same time noise, can reduce urban noise, can compensatefor relay control system defects. Therefore, this paper studies the concrete mixer system based on PLC. This system uses the Mitsubishi FX2N series PLC as the main control unit, uses the HL-F (1) type square cantilever beam pressure sensor as the load cell, weighs the raw material in the raw material cabin, and compares with the hypothesis value, Timing, all put into the mixer for mixing. When the system fails, there will be alarm system alarm, to remind the staff to check and repair. The system realizes the automatic control of concrete mixing process, safe and reliable operation. In the 21st century, the use of programmable logic controller PLC is very mature, it is easy to use, easy to operate, research based on PLC concrete mixer system has great practical significance. Key words: PLC; concrete mixer; automatic control; pressure sensor
均匀搅拌机电路课程 设计
电力电子课程设计 均匀搅拌机电路 系部：电气工程系 专业：电气自动化专业班级： 学号： 姓名： 指导教师: 目录
引言 (2) 1 搅拌机工作原理及构造 (3) 1.1 搅拌器的作用及原理 (3) 1.2 搅拌机构造 (3) 2 搅拌机电路原理 (4) 2.1万力牌HC-18型手提式搅拌机 (4) 2.2 FGB-2型榨汁、搅拌机电路 (5) 2.3 KJ-3食物搅拌机 (5) 2.4 JT-1型定时电动搅拌机 (6) 3 搅拌机的种类和选择 (7) 4 影响搅拌均匀度的因素 (8) 5 感想总结 (10) 6 元器件 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
引言 均匀搅拌机 根据电路设计的不同，可产生不同类型的搅拌机，不同类型的搅拌机适用于不同的场合，如食品加工、工业生产、饲养场等都用到了搅拌机。搅拌机要实现的功能：①搅拌机使物料混合均匀。②使气体在液相中很好地分散。③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀地悬浮。④搅拌机使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化。⑤强化相间的传质（如吸收等）。⑥搅拌机强化传热。对于均匀相反应，主要是①、⑥两点。混合的快慢，均匀程度和传热情况好坏，都会影响反应结果。至于非均相系统，则还影响到相界面的大小和相间的传质速度，情况就更复杂，所以搅拌情况的改变，常很敏感地影响到产品的质量和数量。生产中的这种例子几乎比比皆是。 搅拌机在溶液聚合和本体聚合的液相聚合反应装置中，搅拌的主要作用是：促进釜内物料流动，搅拌机使反应器内物料均匀分布，增大传质和传热系数。在聚合反应过程中，往往随着转化率的增加，聚合液的粘度也增加。如果搅拌机搅拌情况不好，就会造成传热系数下降或局部过热，物料和催化剂分散不均匀，影响聚合产品的质量，也容易导致聚合物粘壁，使搅拌机聚合反应操作不能很好地进行下去。
基于PLC的混凝土搅拌机设计 前言 可编程序逻辑控制器（PLC）自它诞生以来至今，以其极高的性能价格比以及一系列人所共识的优点，受到越来越多的工程技术人员的重视。它现在被广泛用于汽车生产、石油生产、IT制造、家电制造厂等工业控制系统场所，是现代制造业发展的重要技术之一。它对工业的生产提供了良好的控制系统，它的广泛使用才使得人民不断增长的物质需求得到有利保障。 1969年美国DEC公司研制的第一台PDP-14型PLC。随后，在二十世纪七十至八十年代一直简称为PC。由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；可编程序范围很大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称为PLC。PLC在控制领域的应用是保持了广泛的增长趋势。 随着我国经济建设的高速发展，许多大型的基础工程及建筑工程相继开工。建设优质的工程需要高品质的混凝土，而且随着人们环保意识的加强，为了减少城市噪音和污染，交通和建筑处理部门要求施工用的混凝土集中生产和管理。这样不仅要求,混凝土的配料精度高，而目要求生产速度快，因此，混凝土生产过程中搅拌设备自动控制系统日益受到人们的重视。可编程控制器(PLC)具有可靠性高、功能完善、编程简单且直观，能够有效地弥补继电器控制系统的缺陷。 从1903年德国建造世界上第一座预拌混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立的产业己有100多年的历史。随后，美国于1913年，法国于1933年建立了自己的搅拌站。二次大战后，尤其是60年代到70年代，由于各国抓紧发展经济，医治战争的创伤，混凝土搅拌站得到了快速发展。目前，德国、美国、意大利、日本等国家的搅拌站在技术水平和可靠性方面处于领先地位。国外生产的搅拌站一般生产率在50m3/ h～300m3/h，对于商品混凝土生产，搅拌站形式应用比较普遍，尤其在大型工程中被采用。我国混凝土搅拌站(楼)的研制是从50年代开始的，在其发展过程中，型式的选取和主要技术参数基本上是根据用户要求和参考国外产品的自由状态。国标GB10171-88((混凝土搅拌站(楼)分类》和GB 10172-88((混凝土搅拌站(楼)技术条件》的颁布实施，将混凝土搅拌站(楼)的研制和生产纳入了标准管理的轨道，为其发展奠定了基础。产品技术标准和预拌混凝土标准的要求中，对于混凝土搅拌站(楼)的技术指标己达到发达国家水平。当今国内生产的混凝土搅拌站质量迅速提高，逐步取代了进口搅拌站，在国内已经占主导地位，其控制系统也得到快速发展。国内大型混凝土搅拌站生产厂商包括:三一重工、珠海志美、上海华建、南方路机等。自八十年代以来，我国混凝土机械有两次战略性产品结构调整，对行业的发展起到了举足轻重的作用：一是八十年代初期混凝土搅拌机的升级换代，由双锥反转型、立轴和卧轴强制式混凝土搅拌机替代鼓筒型搅拌机，现在这三大系列产品的技术性能己达到国外同类机型的
x x 大学 毕业设计（论文）开题报告 题目混凝土搅拌机的设计 系（院）机电工程系年级 2010 专业机械设计制造及其自动化班级 1 班 学生姓名唐学号 10x1x0xxx3 指导教师王职称 xx Xx大学教务处 二〇一四年三月
一、课题的目的意义： 混泥土搅拌机的现实意义：混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的胶凝材料、细骨料（砂）、粗骨料（石）和水等均匀搅而制备混凝土的专用机械。 混凝土搅拌机广泛应用于公路、铁路、建筑、桥梁、港口、机场等工程中。在“十二五”期间，我国要建设一大批大型煤矿、油田、电站、机场、港口、高速铁路、高等级公路等重点工程，同时也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设，这都需要用到大量的混凝土搅拌机。所以现在正是发展混凝土搅拌机的大好时机。 本研究既是对现有搅拌机关键技术的深入探讨，也是进一步的技术提升和创新，对今后混凝土搅拌机的设计和产品水平的提高都具有一定的实用价值。它的重要意义在于利用高新技术提升混凝土机械行业水平和国家重点项目建设施工水平以及推动搅拌机设备性能的全面提高，使其达到国际同行业的设备水平。 二、文献综述： 国外开发生产混凝土搅拌机的时间比较早，迄今已有很多年的历史。目前，世界各先进国家的混凝土搅拌机均已采用了电子计算机自动控制和电视屏幕监控技术，对配合比的选择比、上料、称量、搅拌、出料、骨料含水率的测定、配合比的调整以及各种数据的存储记录等全部实现了自动控制。一些更为先进的混凝土搅拌机还设置有对粗细骨料的精度分布进行调整的精度补偿、对骨料表面含水率的补偿、容量变更控制、骨料粗精称控制、回收工业水以及清水积累的比率补偿等控制手段；此外，搅拌机的结构形式、传
电路工作原理：附图为典型的JZ350型混凝土搅拌机控制电路。图中M1为搅拌电动机，M2为进料升降机，M3为供水泵电动机。当电动机正转时，进行搅拌操作；反转时，进行出料操作。 进料升降电路控制：把原料水泥、砂子和石子按1：2：3的比例配好后，倒入送斗内，按下上升按钮SB5，KM3得电吸合并自锁，其主触点接通M2电源，M2正转，料斗上升，当上升到一定的高度后，料斗挡铁碰撞上升限位开关SQl和SQ2，使接触器KM3断电释放，料斗倾斜把料倒入搅拌机内。然后按下下降按钮SB6，KM4得电吸合并自锁，其主触点逆序接通M2电源，使M2反转，卷扬系统带动料斗下降，待下降到料斗口与地面平时，挡铁又碰撞下降限位开关SQ3，使接触器KM4断电释放，料斗停止下降，为下次上料做好准备。
供水控制：待上料完毕后，料斗停止下降，按下水泵启动按钮SB8，使接触器KM5得电吸合并自锁，其主触点接通水泵电动机M3的电源，M3启动，向搅拌机内供水，同时时间继电器KT也得电吸合，待供水时间到(按水与原料的比例，调整时间继电器的延迟时间，一般为2～3分钟)，肘间继电器的常闭延时断开的触点断开，使接触器KM5断电释放，水泵电动机停止。也可根据供水的情况，手动按下停止按钮SB7，停止供水。 搅拌和出料控制电路：待停止供水后，按下搅拌启动按钮SB3，搅拌控制接触器KMl得电吸合自锁，正相序接通搅拌机的M1的电源，搅拌机开始搅拌，待搅拌均匀后，按下停止按钮SBl搅拌机停止。这时如需出料可把送料的车斗放在锥形出料口处，按下出料按钮SB4，KM2得电吸合并自锁，其主触点反相序接通M1电源，M1反转把搅拌好的混凝土泥浆自动搅拌出来。待出料完或运料车装满后，按下停止按钮SBl，KM2断电释放，M1停止转动和出料。 保护环节：①电源开关Q装在搅拌机的旁边的配电箱内，它一方面用于控制总电源供给，另一方面用于出现机械性电器故障时紧急停电用。②三台电动机设有短路保护、长期过载保护、接地保护。③料斗设有升降限位保护。④为防止电源短路，正反转接触器间设有互锁保护。⑤电源指示灯，指示电源电路通断状态。
机械设计 课程设计说明书 设计题目：搅拌机 学院：机械与运载学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级学号：20110401823 设计者：柯曾杰（组长） 同组员：许鹏、黄晨晖、李南 指导教师：吴长德
2010年1月14日 目录 一、机构简介 (2) 二、设计数据 (2) 三、设计内容 (3) 四、设计方案及过程 (4) 1.做拌勺E的运动轨迹 (4) 2.做构件两个位置的运动简图 (4) 3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析 (6) 五、心得体会 (9) 六、参考文献 (10)
一、机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b）所示。 附图1-1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 二、设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据 连杆机构的运动分析 x y l AB l BC l CD l BE S3 S4 n 2 mm r/min Ⅰ525 400 240 575 405 1360 位于 BE 中点 位于 CD 中点 70 Ⅱ530 405 240 580 410 1380 65 Ⅲ535 420 245 590 420 1390 60
三、设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 学生编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 位置编号1 2 3 4 5 6 7 8 8’9 10 11 11’12 6 7 8 8’9 10 11 11’12 1 2 3 4 5 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取 摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始 位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12 个位置。并找出连杆上拌勺E的各对应点 E1,E2…E12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹 的最低点向下量40mm定出容器地面位置，再 根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺 E离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和 11’。附图1-2 曲柄位置Ⅳ545 425 245 600 430 1400 60
第一章概 述 设计背景1.1设计背 景 1.1.1搅拌机的发展过 程 第一章概述 1.1设计背景 1.1.1搅拌机的发展过程 混凝土搅拌机广泛应用于工业和民用工程。不同类型的混凝土搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种砂浆。今天我们就分类探讨一下它们的发展历史。 自落式搅拌机有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。 强制式搅拌机从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土。 连续式混凝土搅拌机装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。 随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机,如蒸汽加热式搅拌机,超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。
机械原理 课程设计说明书 设计题目：搅拌机 学院：工程机械 专业：机械设计制造及其自动化 目录 一、机构简介 (2) 二、设计数据 (2)
三、设计内容 (3) 四、设计方案及过程 (4) 1.做拌勺E的运动轨迹 (4) 2.做构件两个位置的运动简图 (4) 3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析 (6) 五、心得体会 (9) 六、参考文献 (10) 一、机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b ）所示。 附图1-1 搅拌机构（a ）阻力线图（b ）机构简图 二、设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据 三、设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图
摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始 位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12 个位置。并找出连杆上拌勺E的各对应点 E1,E2…E12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹 的最低点向下量40mm定出容器地面位置，再 根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺 E离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和 11’。附图1-2 曲柄位置 四、设计方案及过程 选择第三组数据（x =535mm，y=420mm，l AB=245mm，l BC=590mm，l CD=420mm，l BE=1390mm）进行设计。 1.做拌勺E的运动轨迹
毕业设计（论文）开题报告 系别：机械工程系 专业：机械电子工程 班级：机电（本）091 学生姓名：单雪松 学号： 2009322117 指导教师：刘春东
搅拌腔由多面体状的木制筒构成，一直到19世纪80年代，才开始用铁或钢件代替木板，但形状仍然为多面体。1888年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。20世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及，其工作原理如图1所示。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1908年，在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则成为主要动力源。从1913年，美国开始大量生产预拌混凝土，到1950年，亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间，仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发明与应用为主。随着多种商品混凝土的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。20世纪40年代后期，德国ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅拌机的工作原理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式搅拌机工作原理如图2，与自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，搅拌效率高，但拌筒和叶片磨损大，功耗增大。此种搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专用混凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同，主要有立轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。 图1 自落式搅拌机工作原理示意图图图2 强制式搅拌机工作原理示意图 随着技术的发展，强制式搅拌机在德国的BHS公司和ELBA公司、美国的JOHNSON公司和REX WORKS公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的日工株式会社和光洋株式会社等企业发展迅速，目前已形成系列产品。比如德国的EMC系列、EMS系列搅拌站和UBM系列、EMT系列搅拌楼，意大利的MAO系列搅拌站、MSO系列大型搅拌基地等。我国混凝土搅拌设备的生产从20世纪50年代开始。1952年，天津工程机械厂和上海建筑机械厂试制出我国第一代混凝土搅拌机，进料容量为400L和1000L。20世纪70年代未至80年代
小型混凝土搅拌机设计 任务书 1．课题意义及目标 学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入小型混凝土搅拌机的工作原理和设计等方面的方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事工作打好基础。 2．主要内容 （1）基本参数：电机功率为4kw，进料容量为60L，最大出料容量为40L，搅拌筒内径为600mm，搅拌叶片转速为30r/min，叶片距筒底3-5mm，搅料粒 径为5-20mm。 （2）确定总体结构方案设计和传动系统。 （3）进行基本结构分析，轴和主要部件的设计计算 （4）完成装配图一张和零件图两张 3．主要参考资料 [1] 陈宜通. 混凝土机械[M].北京；中国建筑材料工业出版社，2002.6. [2] 混凝土搅拌机GB/T9142-2000.国家质量技术性能参数. [3] 吴宗泽.机械设计手册. 机械工业出版社,2009. 4．进度安排 审核人：年月日
小型混凝土搅拌机设计 摘要：小型混凝土搅拌机设计实现了混凝土搅拌的机械化，有效提高了搅拌效率和搅拌质量，同时也满足了人们对混凝土产量的需求。根据工作原理，小型混凝土搅拌机可分为自落式和强制式，本次设计内容为强制式立轴小型混凝土搅拌机，此种搅拌机主要用于干硬性混凝土的搅拌，具有搅拌时间和卸料时间短，生产效率高的优点；同时，这种搅拌机占地面积小，便于移动，符合节能减排的要求，极大地满足了在日常生活中的生产需要。在设计过程中包括搅拌装置及机架的设计；电动机的选择；传动系统的设计（涉及V带传动和链传动，减速器的选择等）以及最后轴的设计与强度校核。在整个设计过程中采用了CAD 绘图软件进行搅拌机部分零件及装配图的绘制，使搅拌机的各个零部件和整体装配更清晰的展示出来。 关键词：立轴，电动机，减速器，轴的设计与校核，CAD。 Design of small concrete mixer Abstract：The design of small concrete mixer realized the mechanization of concrete mixing, improved the mixing efficiency and quality effectively, meanwhile,it also can meet the demand of concrete output.. According to the principle of function, the mixer can be divided into free fall and forced,.the theme of this design is the forced type vertical mixer, this mixer is mainly used for dry and hard concrete mixing, mixing time and unloading time is short, moreover,it has high production efficiency; at the same time,this kind of mixing machine covers little area, what make it easy to move,eaqully important ,it conforms the requirements of energy-saving and emission reduction, it greatly satisfies our demand in daily life. The process of design includes design of mixing device and machine frame ; the choice of motor; design of drive system (involving V belt drive and chain drive,choice of reducer ) and the last step: the design of axis and strength check. CAD drawing software is used in the whole design process of the mixer parts and the assembly drawing, so that all parts and the overall assembly of the mixer more clearly demonstrated. Keywords: A vertical scroll of painting，Motor，Retarder，Shaft design and verification，CAD。 I
第一章混凝土生产系统设计 1.1 概述 （1）工程概况 锦屏一级水电站枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝、水垫塘和二道坝、右岸无压泄洪洞、右岸进水口、引水系统、右岸地下厂房及开关站等组成。 右岸高线混凝土生产系统位于大坝右岸坝肩1885m高程附近，主要供应大坝混凝土、垫座混凝土以及导流底孔封堵混凝土。根据施工总进度安排，本系统承担混凝土供应总量约576万m3，需满足混凝土月高峰浇筑强度20万m3。右岸高线混凝土生产系统主要由二座拌和楼（各配2×7.0 m3强制式搅拌机）组成，系统生产能力600m3/h，配置骨料二次筛分和预冷设施，制冷系统容量为1100万kcal/h。混凝土预冷系统需满足预冷混凝土浇筑高峰期月平均强度约16万m3的供应，预冷混凝土设计生产能力480m3/h。全部预冷混凝土生产量约566万m3，混凝土出机口温度为7℃及10℃，要求系统7℃混凝土生产能力为480m3/h，三班制生产。混凝土拌制后，卸入9.6m3运输车运至缆机给料平台。 1.2 气象和场地条件 （1）气象条件 雅砻江流域地处青藏高原东侧边缘地带，属川西高原气候区，主要受高空西风环流和西南季风影响，坝址区干湿季分明。根据洼里（三滩）水文气象站资料，多年平均气温17.2℃，历年极端最高气温39.7℃，极端最低气温-3℃。多年平均相对湿度67%，多年平均水温12.2℃，最大风速13m/s。 部分气象要素特征见表1-1。 表1-1坝址区气温、水温、地温统计表 （2）场地条件 高线混凝土系统布置于右岸坝肩下游的1885～1975m高程岸坡，三个台阶顺河长约270m，根据施工布置，高线混凝土系统分为三个平台，包括1975m高程骨料竖井平台、1917m高程冲洗筛分平台及一次风冷平台、1885m高程拌和平台。场地为1885m高程以上的第6层大理岩形成的层面坡上， 自然坡度约35～40°。场区内岩体强卸荷、弱风化带下限水平深度一般10～20m，弱卸荷带下限水平深度一般25～40m。前期地质调查和勘探揭示，高线混凝土系统区自然岸坡中未发现变形迹象，自然岸坡整体稳定。发包人已委托其他承包人对该区域进行坝肩开挖已形成了1885m高程、1917m高程和1975m高程三个平台并对开挖边坡进行了永久锚索支护。 本标还承担与混凝土生产系统有关的地下洞室开挖，包括出骨料输送洞、地下骨料调节料仓（竖井）、骨料输出洞、交通洞洞等地下工程的开挖。在筛分平台山内侧125~130m，沿S33°W的方向，按间距24m，依次分布4个直径12m、2个直径10m的骨料竖井，开挖高程1975～1917m。 右岸1975m高程平台位于大坝右岸坝肩约1969m~1975m高程，平台总长约420m，宽度约22m。上游侧为缆机平台，下游侧为右岸坝肩的35kv施工变电站，中间留有约130×22m（长×宽）的空余场地，其中一部分可用作本工程的部分胶凝材料库及空压机房的布置场地。 右岸1917m高程平台，位于大坝右岸坝肩。可用作本工程施工场地、混凝土拌和系统的二次筛分车间、一次风冷预冷设施及水处理设施的布置场地。 右岸1885m高程平台位于大坝右岸坝肩约1885m高程，平台总长约500m，宽度约18~40m。可用作本工程施工场地、混凝土拌和楼、制冷楼及其它辅助设施的布置场地；大坝混凝土浇筑时，该平台同时又是大坝混凝土的供料线。此外，该平台下游为锦屏一级水电站的出线场，因此位于出线场范围内布置的本卷合同的一切设施必须在2011年4月前全部拆除。招标文件允许，在1885m 高程平台的设施布置有困难时，可根据实际需要酌情进行补充开挖（尾部或下部）。混凝土生产系统全部占地，包括三块台地及台地间的护坡，共约24000m2，但实际有效利用面积不足其一半。 1.3 大坝混凝土配合比 设计采用的混凝土参考配合比见表1-2。 表1-2 混凝土参考配合比表 1.4 对外交通 从5#公路和相连的混凝土运输回驶洞，可到达高程1885m的拌和楼平台；由7#公路通过骨料竖井底交通洞，可来到骨料竖井底廊道，再经过1#交通隧洞就能到达高程1917m的二次筛分平台；通过7#公路可到达高程1969~1975m的35kv施工变电所平台和竖井平台，在此平台上再通过5#隧洞即可到达骨料竖井顶交通洞；成品混凝土由混凝土运输车，通过高程1885m的拌和楼平台向缆机供料，再经过混凝土运输回驶洞回到拌和楼下。 1.5 大坝混凝土出机口温度要求 根据设计要求，大坝混凝土出机口温度按表1-3控制。