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1、太原科技大学机械设计制造及其自动化论文1 / 9关于稳定土厂拌设备的论文作 者：学 号：班 级：指导老师：张洪2012 年 11 月 17 日太原科技大学机械设计制造及其自动化论文2 / 9目录小四号宋体太原科技大学机械设计制造及其自动化论文3 / 9论文题目：关于稳定土厂拌设备的论文作者姓名：王军完成时间：2012 年 11 月摘要：了解稳定土厂拌设备的组成、结构、工作原理及特点等可以使我们更好的研究设计使用和维修厂拌设备。本论文从各个方面详细的介绍现代厂拌设备。旨在提高稳定土厂拌设备的速率、效率、产品、质量。关键词：组成、作用、工作原理、设计要求引言：社会的发展离不开硬件设施的建设，现代的
2、建筑材料中稳定土占据了大部分份额。稳定土的制造显得尤为重要，如何更好、更快的制造稳定土关键因素在稳定土拌合设备。随着城市占地面积越来越大，将污染控制在有限的范围成为必然的趋势。研究稳定土厂拌设备显得更有必要。一、 稳定土厂拌设备的一般组成稳定土厂拌设备是专门用于拌制各种以水硬性材料为结合剂的稳定混合料的搅拌机组，在固定场地集中拌合获得稳定混合料的施工工艺，称为厂拌法。具有材料级配准确、拌合均匀、便于计算机自动控制等优点，能更好的保证稳定土材料的质量。由配料机、集料机、搅拌器、供水系统、电气控制柜、混合料存仓等组成。二、 关键部件的作用、工作原理、特点及设计要求（一） 配料机组1.概述：配料机是
3、一种用于多种物料如：砂石的定量配送的自动化设备，主要应用于混凝土施工行业，以替代人工台秤或容积计量等方式，具有计量精度高、配送效率高、自动化程度高等特点，是全自动混凝土搅拌站成套设备中的主要部分之一。2.工作原理：按配料控制仪说明书要求，向配料控制仪输入配方（不用的物料一定设为 0） 。按下配料按钮后，配料机便开始进入自动配料程序。其工作过程为：首先料皮带机开始工作，将料输送到称料斗，当称料斗内料的重量达到其设定值时，料皮带机自动停止；接着料皮带机自动开启，当称料斗中的物料重量达到料、料的太原科技大学机械设计制造及其自动化论文4 / 9设定值之和时，料皮带机停止，料皮带机开始工作 ，如此四种物
4、料配齐后，机器便处于等待状态。这时按下出料按钮，出料皮带机工作，将配好的混凝土干料卸入搅拌机料斗。出料完毕后，出料皮带机自动停止，并自动开始第二个循环配料，第二个循环配料结束，又等待出料，如此往复。3.工作特点：混凝土配料机是一种与搅拌机配套使用的前台自动配料设备。它可以用户设计的混凝土配比自动完成砂、石、水泥等 3-6 种物料（二级配混凝土）的配料程序。（二） 集料带式输送机和成品料带式输送机1.概述：集料带式输送机用于将配料机组供给的集料送到搅拌器中；成品料带式输送机用于将搅拌机拌制好的成品料连续输送到储料仓。它们均为槽式带式输送机，由机架、支撑、上下托辊、输送带、驱动机构、传动滚筒、改向
5、滚筒、张紧装置等组成。左右对称布置的张紧螺杆，除调节输送带松紧度外，还可调整由安装、地基、制造、物料偏载等因素引起的输送带跑偏。调整的方法是，胶带往哪边跑，就适当地旋紧该侧的张紧螺杆或旋松另一边的张紧螺杆。2.工作原理：带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒） ；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。3.工作特点：带式输送机
6、是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备（如机车类）相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单
7、、维修方便、成本低、通用性强等优点。带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。（三）结合料配给系统1.概述：结合料配给系统包括粉料储仓、螺旋输送机和粉料给料计量装置。粉料储仓按结构形式分为立式储仓和卧室储仓。立式储仓占地面积小、容量大、出料顺畅，更适合于固定式厂拌设备使用。卧式储仓同立式储仓相比，仓底必须增设一个水平螺旋输送装置，才能保证出料顺畅。但卧式储仓具有安装、转移方便，上料容易等优点，广泛用于移动式，可搬式等厂拌设备。太原科技大学机械设计制造及其自动化论文5 / 92.工作原理：（1）立式储仓给料系统 立式储仓给料系统主要由仓体、螺旋输送机、粉料计量装置等组成。储仓用
8、支腿安装在预先准备好的混凝土基础上，并用地脚螺栓固定。立式储仓进料方式一般是用散装罐车将水泥、石灰等结合料运到稳定土拌合厂，依靠气力将粉料送入粉料输入管并送进储仓。工作时，粉粒由计量装置给出，依靠螺旋输送机直接送到搅拌器中，或经由集料带式输送机将结合料连同集料一起送往搅拌器。螺旋输送机是一种无挠性牵引构件的连续输送设备，由螺旋体（心轴和螺旋叶片） 、壳体、联轴器、驱动装置等组成，有水平螺旋输送机和垂直螺旋输送机两种类型。前者只能在同一高度输送物料；后者可垂直或沿倾斜方向将物料送往所需的高度。这两种螺旋输送机的壳体有所不同：水平螺旋输送机的壳体为半圆形的开口朝上的料槽；而垂直螺旋输送机的壳体则是
9、一个圆柱形管子。在水平螺旋输送机中，物料由于自重而紧贴料槽（壳体的内腔） ，当螺旋轴旋转时，物料与料槽之间的摩擦力阻止物料跟着旋转，因而物料得以前进。在垂直螺旋输送机中，物料由于重力所产生的侧压力和离心力的作用而与管壁贴紧，当螺旋轴旋转时，管壁与物料之间的摩擦力阻止物料与螺旋轴同步旋转，从而实现物料上升移动。粉料计量装置可分为容积式计量和称重式计量两种方式。容积式计量大多采用叶轮给料器，通过改变叶轮转速来调节粉料的输出量，主要由叶轮、壳体、接料口、出料口、动力驱动装置等组成。这种计量方式在国内外设备中普遍采用，其结构简单，计量可靠。称重式计量一般采用螺旋秤、减量秤等方式，连续动态称量并反馈控制
10、给料器的转速以调节粉料输出量。（2）卧式储仓给料系统 卧式储仓给料系统与立式系统的工作过程和计量方式基本相同，由散装水泥运输车运来的生石灰粉或水泥被泵入卧式储仓中，也可由储仓顶部的进料口用带式输送机、装载机或人工装入。储仓顶部的进料口用带式输送机、装载机或人工装入。储仓生石灰粉在仓内靠自重下降，经储仓底部的螺旋机构，进入螺旋输送机，再进入粉料给料机上方的小斗内，然后由粉料给料机按调定的比例计量给出。（四）搅拌器1.概述：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。本实用新型结构简单、合理，采用齿轮、
11、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；采用的传动机构又可进一步保证消除托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象。2.工作原理（1）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，太原科技大学机械设计制造及其自动化论文6 / 9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
12、为主。（2）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。（五）供水系统供水系统是稳定土厂拌设备的必要组成部分，由水泵、水箱、三通阀、供水阀、回水阀
13、、流量计、管路等组成。水箱由钢板焊接而成。泵与电动机装在同一机座上。三通阀一端与水泵出口相连，其余两端分别与供水阀和回水阀相连，其余两端分别与供水阀和回水阀连接。通过观察流量计指示值，调节供水阀可以调节给搅拌器的供水量。回水阀的出口还可以接橡胶管，手动关闭供水阀后，用水泵供水清洗设备或向场地洒水。（六）成品料仓成品料仓是稳定土厂拌设备的一个独立部分，其功用是将成品料暂存起来，以供车辆运输。成品料仓的结构形式有多种，有的料仓直接安装在搅拌器底部；有的直接悬挂在成品料带式输送机上；有的带固定支腿，安装在预先设置好的水泥混凝土基础上。为了防止卸料时混合料产生离析现象，有些设备的料仓设计成能调节卸料高
14、度的结构形式。成品料仓的容积通常设计成 5-8m3的储量，特别是悬挂式的成品料仓，其容量不能过大。固定安装式成品料仓由立柱、料斗及放料斗门启闭机构等组成。放料斗门通常采用双扇摆动形式，斗门的启闭动作可用电动、气动或液压控制，通常都采用电磁换向阀操纵。（七）电气控制系统电气控制系统包括电源、各执行元件、电气运行显示系统、电气操纵控制系统。稳定土厂拌设备的控制系统主要有计算机集中控制和常规电器元件控制两种，目前大多采用计算机集中控制。控制系统安装在控制室内，整个机器设备的全部操作都集中于此。系统多采用 380V、50Hz 交流电源供电。在控制系统的电路中，都设有过载和短路保护装置及工作机构的工作状
15、态指示灯，用来保护电路和直接显示设备的运转情况。凡自动控制型厂拌设备的控制系统，一般都装有自动控制和手动控制两套控制装置，操作时可自由切换。太原科技大学机械设计制造及其自动化论文7 / 9任何形式的控制系统都必须遵守工艺路线中各设备启动和停机程序。起动时应先开搅拌器电动机，当搅拌器电动器完成 Y- 转换进入全速运转后，才能起动其他电动机；停止工作时，则应最后关停搅拌器电动机。这主要是为了保证搅拌器拌筒内无积料，防止该电动器带载起动，以确保操作安全。对于卧式储仓的结合料供给系统，有倾斜螺旋输送机驱动电动机 M1 和水平螺旋输送机驱动电动机 M2。M1 和 M2 两台电动机在线路控制上有连锁功能，
16、即起动 M2 时，M1 同时起动，但 M1 亦可单独起动、停止。在工作过程中，高、低料位器能自动控制这两台电动机的起动和停止。当底料位器测出无料时，低位指示灯亮，此时，两螺旋输送机起动加料；当高料位器检测出料已足够时，高位指示灯亮，此时两螺旋输送机停止加料。(八)物料计量控制技术稳定土厂拌设备的计量方式可分为电子带秤动态计量和体积计量两种。体积计量是以一个出料单元容积的大小为基础，而后与通过该单元的物料速度相乘，得到物料单位时间的配给量，此为静态计量，不具有反馈和修正功能，其级配精度受物料在出料单元中的填充系数影响较大，故级配误差较大，一般为 3%-5%。电子带秤动态计量是体积计量的延伸和提高，并随着科学技术的发展而得到推广应用，从而使物料级配误差大大降低。它是在带式输送机的适当部位装一组或多组计量托辊，用以计量物料的瞬间和累计重量。其工作原理是将物料的称量信号经传感器转化为电信号，而后与设定给料量转化的电信号进行比较并加以修正，以消除二者的误差，故有较高的级配精度，可达 0.5
