混凝土搅拌机课程设计

混凝土搅拌机课程设计 皖西学院课程设计报告

第 2 页 混凝土搅拌机课程设计

作者 唐文慧

指导老师 张斌

摘要：主要介绍了设计的结构，从两种方案中选择了一个更合理的方案，然后再分别从主电路、辅助电路两个角度介绍了对电路的设计。然后再综合到总电路，分析了电路的工作原理，出现故障时的保护措施，以及所涉及到的器件的选择。通过本次课程设计，掌握了接触器等触点控制器件实现电动机的控制方法，并进一步掌握接触器、继电器等器件的功能特点和使用方法，了解电气控制技术的基本原理和方法。对混凝土搅拌机的工作原理、电路结构有了更深入的了解。

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第 4 页 目录

引言 ......................................................................... 5

1设计结构介绍 ................................................................ 5

2单元电路介绍 ................................................................ 5

2.1主电路 ............................................................. 5

2.2控制电路 ........................................................... 6

2.3元器件选用 ......................................................... 7

2.3.1熔断器 .................................................... 7

2.3.2交流接触器 ................................................. 8

2.3.3行程开关选用 ............................................... 8

2.3.4热继电器 .................................................. 8

2.3.5导线的选用 ................................................. 8

2.3.6按钮的选用 ................................................. 9

2.3.7低压断路器 ................................................. 9

2.3.8电磁阀 .................................................... 9

2.3.9元器件清单 ................................................ 10

3电路设计 ................................................................... 11

3.1电路图 ............................................................ 11

3.2工作原理 .......................................................... 12

3.3保护措施 .......................................................... 12

3.3.1过载保护 ................................................. 12

3.3.2短路保护 ................................................. 12

4调试....................................................................... 12

5总结....................................................................... 13

6致谢....................................................................... 13

参考文献 .................................................................... 14 皖西学院课程设计报告

第 5 页 引言

混凝土搅拌机能把水泥、砂石材料和水混合并制成混凝土混合料的机械。由拌筒、加料和卸料机构、传动机构、机架和支承装置组成。混凝土搅拌机通过轴与传动机构连接的动力机构带动的滚筒，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，来实现搅拌工作。混凝土搅拌机结构简单、合理，采用齿轮、齿圈啮合后，可有效克服雨雾天气时，托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象；采用的传动机构可进一步保证消除托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象。

我所设计的混凝土搅拌机性能齐全，能够自动控制料斗，控制给水电磁阀加水，简单方便，而且由于采用了保护措施，所以安全性能高，能够用于工业、民用建筑以及国防施工等工程建设。

1设计结构介绍

方案介绍：

思考了两种方案，并进行了对比，第二种方案料斗和滚筒可以独立操作，互不影响，提高了工作效率，更能满足客户需求。综合考虑，选择了方案二

2单元电路介绍

2.1主电路

本设备主电路采用一台5.5KW三相异步电动机作为滚筒运行电机，一台3KW三相异步电皖西学院课程设计报告

第 6 页 动机作为料斗上升和下降运行电机，额定电压380V。

KM1控制M1正转，KM2控制M1反转，KM3控制M2正转，KM4控制M2反转。YA为电磁抱闸线圈，使M2制动停止。FU1为主电路提供短路保护，FR1、FR2分别M1、M2提供长期过载保护。

图3.主电路

2.2控制电路

SB1、SB2、SB3分别控制滚筒电机M1正、反转和停止，SB4、SB5、SB6分别控制L料斗电机M2正、反转和停止。SB7控制电磁阀，是水流的开通与关断器件，SB8、SB9分别是M1、M2控制电路的总开关，用在紧急情况下使两台电机断电停止。SQ1和SQ2为料斗上下极限保护。

控制电路采用自锁与互锁相结合的方式，大大提搞了操作的可靠性和正确性。 皖西学院课程设计报告

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图4.控制电路

2.3元器件选用

本设备中，已知M1电动机功率为5.5.KW，M2电动机为3KW。额定电压为380V。搅拌机功率=搅拌电机功率+料斗上升与下降电机功率=8.5KW，所以可知额定电流为17A。

2.3.1熔断器

1KW=2A

M1电机额定电流 2×5.5=11A

M2电机额定电流 2×3=6A

总额定电流 11+6=17A

一台电机 IRN≥(1.5～2.5)IN

IRN≥(1.5～2.5) ×11 IRN≥(16.5～27.5)

IRN≥(1.5～2.5) ×6 IRN≥(9～15)

多台电机 IRN≥(1.5～2.5)IMAX+∑IN

IRN≥(1.5～2.5)·11+17 IRN≥(33.5～44.5)

根据《电气控制与PLC》（ P28）表1-6熔断器的主要技术数据

主电路熔断器RL1-60／50

控制电路熔断器RL1-15／5 皖西学院课程设计报告

第 8 页 2.3.2交流接触器

主触头电流I c=(P n×10 3)/KU n K=（1～1.4）

根据《电气控制与PLC》（P14）表1-1 CJ-10系列交流接触器主要技术数据

选用CJ10-40

2.3.3行程开关选用

根据《电气控制与PLC》表1-8 LX19和JLXK1系列行程开关的主要技术数据 选用JLXK1-111

2.3.4热继电器

根据《电气控制与PLC》热元件的整定电流为电机额定电流的0.95～1.05

FR1选 JR20-20 FR2选 JR20-10

2.3.5导线的选用

一般铜线安全计算方法是：2.5平方毫米铜电源线打得安全载流量——28A，4平方毫米铜电源线打得安全载流量——35A ，6平方毫米铜电源线打得安全载流量——48A，10平方毫米铜电源线打得安全载流量——65A，16平方毫米铜电源线打得安全载流量——91A，25平方毫米铜电源线打得安全载流量——120A。 皖西学院课程设计报告

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表1铜线在不同温度下的线径和所能承受的最大电流

根据8.5KW电机的实际情况，电源进线和主电路可以选择2.5平方铜线，控制电路选择1平方铜线，因为接地线和主电路导线的一半可选择1.5平方铜线。

2.3.6按钮的选用

根据《电气控制与PLC》（P29）表1-7 LA系列按钮主要技术数据

选用LA20-22D

2.3.7低压断路器

根据《电气控制与PLC》（P36）表1-13 DZ15系列断路器的主要技术数据

选用DZ15-40/3901

2.3.8电磁阀

根据《现代电气控制及PLC应用技术[M]》选用07-15V01.SYM 皖西学院课程设计报告

第 10 页 2.3.9元器件清单

序号 标号 名称 型号规格 数量 备注

1 M1 三相异步电动机 Y2-132S-4-5KW 1 380V

2 M2 三相异步电动机 Y2-100L-4-3KW 1 380V

3 QF 低压断路器 DZ15-40/3901 1 380V

4 FU1 熔断器 RL1-60／50 3

5 FU2 熔断器 RL1-15／5 2

6 FR1 热继电器 JR20-20 1

7 FR2 热继电器 JR20-10 1

8 SB 按钮 LA20-22D 9

9 SQ 行程开关 JLXK1-111 2

10 KM 交流接触器 CJ10-40 4 线圈380V

11 YA 电磁阀 07-15V01.SYM 1

12 主电路电缆 2.52mm 50m

13 控制电路电线 12mm 5m

14 接地线 1.52mm 1m

表2 元器件清单