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1、JS2000C型混凝土搅拌主机设计第一章 概述本设计说明书详细叙述了有关强制式混凝土搅拌主机的工作原理和结构以及相关设计内容，我的设计思路是根据拟订的传动路线,从电机的选择、电机带轮和减速器带轮的设计、联轴节和减速器以及联轴器的选择、搅拌轴的设计与计算并伴有轴承的选择与校核计算、卸料门的设计以及润滑系统的设计,最后还有主机的装配工艺等内容。本次设计我在老师和公司的综合指导下和详细查阅有关机械方面书籍来完成毕业设计的。以下从工作原理逐步展开：工作原理：主要由水平安置的两个相连水平安置的圆槽形拌筒，两根按相反方向转动的搅拌轴和转动机构等组成，在两根轴上安装了几组搅拌叶片，其前后上下都错开一定的空间
2、，从而使混合料在两个搅拌桶内轮番地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的混合料向上翻转，另一方面又将混合料沿轴线分别向前后推压，从而使混合料得到快速而均匀的搅拌，因此，该类搅拌机具有自落式和强制式两种搅拌功能，搅拌效果好，耐磨性好，能耗低，宜制成大容量搅拌机。1.1分类混凝土搅拌机是制备混凝土的专用机械，其种类很多。按混凝土搅拌机的工作性质分有：周期性搅拌机和连续作用搅拌机两大类；按混凝土的搅拌原理分有：自落式搅拌机和强制式搅拌机两大类；按搅拌筒形状分为：鼓筒式，锥式（含锥形及梨形）和圆周盘式等搅拌机，常用的是周期性搅拌机，其具体分类如下： 1.2 型号混凝土搅拌机的型号由搅拌机机型号和主要参数
3、组合而成，其意义如下： 例如：JS 2000C型搅拌机1.3 搅拌主机结构详细说明混凝土搅拌机由搅拌机盖、搅拌筒体、搅拌装置、轴端密封、传动装置、衬板、卸料门润滑系统。1.3.1搅拌机盖搅拌机盖是为搅拌主机工作时防尘和进料连接而设计的，盖与桶体间采用螺栓联结，中间有密封胶条，各进料口形状和位置可接不同机型或用户要求制作，检视门有安全开关。搅拌机盖设计的喷雾系统有效地压住投料时扬起的粉尘并与吸尘装置连在一起，确保环保要求。1.3.2搅拌筒体搅拌筒体由优质钢板整体弯成“奥米加”形状，而且由特别管状框架承托，有足够的刚度和强度，保证主机的正常运作。1.3.3搅拌装置两根搅拌轴上的多组搅拌臂和叶片组成
4、搅拌装置，保证桶体内混合料能在最短时间内作充分的纵向和横向掺和，达到充分拌和的目的。搅拌臂分为进给臂、搅拌臂、返回臂，同时为了便于磨损后的调整和更换，每组搅拌叶片均能方便地在受力磨损的方向调整，直至搅拌叶片正常磨损后的更换。为适应不同工况和骨料粒径的要求，搅拌臂可在轴上做60、120和180的排列，以达到搅拌最大骨料粒径。叶片为高强度抗冲击耐磨铸铁，正常生产时能达到3700罐/次，其性能指标符合JG/T5045.193规定(HRC58，冲击值5.0N.M/mm2，抗弯强度600N/mm2)。1.3.4轴端密封对卧轴式混凝土搅拌机，因工作时主轴浸没在摩擦力很强的砂石水泥材料中，如果没有行之有效的
5、轴端密封措施，主轴颈会很快被磨损，毁坏，产生严重的漏浆，影响级配。采用三道密封及骨料架油封和液压系统供油旁泵，其工作原理用压盖1，耐磨橡胶圈2和转毂3为第一道密封，为防止砂浆浸入缝隙，由注油孔向内腔注入压力油脂，至主缝中有少量油脂挤出为止，用油脂外溢来阻挡砂浆入侵，第二道密封由转毂3转毂6和O型密封圈组成即浮动环密封，浮动环组借助O型圈的弹性保持一定的压紧力和磨损后的间隙补助，由注油孔注入润滑油脂，转毂为粉末冶金专用件，密封面经研磨加工，最后由安装的J型骨架密封组成第三道。搅拌轴的支承由独立的轴承座和带锥套调心滚子轴承共同承担，同时通过两个骨架油封的作用能有效的保证轴承的良好工作环境，以保证机
6、的正常运作。1.3.5传动装置JS 型搅拌主机采用进口和国产两种螺旋锥齿行星减速机传动，减速机与搅拌主轴间采用鼓型齿联轴器联结，搅拌主轴采用高速端十字轴万向联轴器同步，使两轴作反向同步运转，达到强制搅拌效果，与传统的大小的链轮传动，大齿轮同步的结构相比，具有结构紧凑，传动平稳，遇非正常过载时能通过皮带打滑保护等特点。为保证减速机的正常工作，传动装置中可以选配冷却装置散热器的功率为0.055KW，由本机所附加的自动感温器控制，在减速机油温达到60度时自动启动，油泵的动力由主电机通过皮带传动提供。1.3.6衬板 弧衬板为高硌耐磨合金铸铁，其性能指标符合JG/T5045.293规定（HRC54，冲击
7、值7.0N.M/mm2,抗弯强度600N/mm2）特殊设计的菱形结构能提高衬板的使用寿命,端衬板为优质高Mn耐磨钢板制成. 1.3.7.卸料门卸料门的结构形式独特可靠,整体弧面与桶内衬板面持平,能有效地减少强烈冲击,磨损真正做到优质耐久,另外,卸料门两端的支承轴承座可上下调节,接触面磨损后可以调节间隙,确保卸料门的密封.卸料门采用进口液压系统驱动,与传统的气动形式相比具有结构紧凑,动作平稳,开门定位准确,能手动开关门等特点,油泵系统产生的高压油通过控制系统,经高压油管作用到油缸,驱动卸料门的开关,通过调节卸料门轴端接近开关的位置和电控系统共同使用,可以实现卸料门的开门到位的任意调整,以实现不同
8、的卸料速度. 1.4 搅拌主机类型选择由于强制式混凝土搅拌机有立轴式和卧轴式两大类。立轴式有分为涡浆式和行星式。混凝土搅拌机是将石子（粗骨料）、沙子（细骨料）、水泥、水和某种添加剂搅拌成匀质混合料的机械。广泛应用于工业和民用建筑、道路、桥梁、港口和机场、矿山等建筑行业中。为适应搅拌不同性质的混凝土的要求，以发展了很多机型，各种机型和性能各有其特点。从不同的角度进行划分：按工作性质分为周期式和连续式；按搅拌方式分为自落式和强制式；按装置方式分为固定式和移动式；按出料方式分为倾翻式和非倾翻式;按搅拌桶外型分为犁式、锥式、鼓式、槽式、盘式。下面分自落式和强制式两类来介绍和选择。1.4.1自落式混凝土
9、搅拌机它靠旋转着的鼓筒中的叶片将物料提高到一定高度后落下进行搅拌的最常用的的有JG型鼓筒式、JZ式双锥反出料式和JF型双锥倾翻式混凝土搅拌机。1.4. 2强制式混凝土搅拌机它靠旋转的叶片对混合料产生剪切、挤压、翻转和抛出等多种作用的组合进行拌和的，搅拌作用强烈，搅拌时间短，适用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，由于叶片容易受磨损或被粗骨料卡住，故一般不易搅拌骨料颗粒教大的混凝土。1.4.3.二者的比较和选择自落式最适宜拌制塑性和半塑性混凝土。强制式拌和时间短，生产率高，适宜于拌制干硬性混凝土。由于我公司生产的特点选择强制式混凝土搅拌机。 第二章 电动机选型和主要参数计算传动路线：电机电机带轮大
10、带轮十字万向联轴节减速机联轴器搅拌轴，十字万向联轴节、减速机、联轴器只进行选型不进行设计，现先进行电机设计：2.1电机选型2.1.1选择电动机类型和结构形式选我国推广采用的Y系列的交流三相鼠笼式异步电动机，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体的场合，具有较好的启闭性能。结构采用防护式。2.1.2选择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率，电动机的容量主要由运行时的发热条件限定，在不变或变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要其电动机的负载不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必校核发热和启动力矩所需电动机功率为Pd = PW / （21）=
11、28.12/0.87=32.32KW 式中 Pd工作机实际需要的电动机输出功率，KW； PW工作机所需输入功率，KW； 电动机至工作机之间传动装置的总效率。工作机所需功率PW应由机器工作阻力和运动参数计算求得，混凝土搅拌机的PW计算如下：PW=T nw/9550w （22）式中 T工作机的阻力矩，N.m;nw 为工作机的转速, r/min; 给定25r/minw 为工作机的效率。一般为0.95其中总效率计算如下：=123n, 而1 ，2n分别为传动装置中每一传动副（齿轮、涡杆、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率，从1中表17选中间值如下：1=带=0.96, 2=减=0.94, 3=联轴器=0
12、.975, 4=轴承=0.99(一对)所以 =1234 =0.96x0.94x0.975x0.99=0.872.1.3双卧轴强制搅拌机轴上功率的计算强制式混凝土搅拌机的功率计算目前还没有一个严格的计算公式，这里推荐一种简化的计算方法。对于一个卧式的强制式搅拌机，某一搅拌叶片的受力和运动情况见图1，叶片的宽度为bi,叶片与半径的夹角为i,作用在d面积上的力为 dFi =kbi d 式中 k 单位面积上的运动阻力，称为阻力系数，单位为N/cm2.该阻力系数在叶片的转速确定后取决于混凝土的水灰比，见表1-1 表1-1 搅拌阻力系数k的取值 混凝料的性质K值（N/cm2） 干硬性混凝土 6885 塑性
13、混凝土 2535 流动性小的砂浆 3040 流动性大的砂浆 1020由所dFi产生的阻力矩dMi = cosi dFi这一叶片上的总阻力矩 （23） 式中 bi , r2和r1均以cm为单位，则Mi以N.cm为单位.考虑到所有叶片上的阻力矩,则搅拌机的功率 （24）式中机械的传动效率z 搅拌叶片的数量n 搅拌叶片的转速(r/min) 现取k=80，取bi=3.0cm，取r2=67.3cm,r1= 54.5cm, i =60,一根轴上设计成8个搅拌轴,即z=8,代入上面第一式得: Mi = 98542.4Nm代入上面第二式得: P=28.12 KW 2.1.4. 电动机的功率计算P=K1*P （
14、25）式中：K1电动机容量储备系数，一般取K1=1.11.25；P搅拌机轴上功率，KW。现取K1=1.2 , P=30.25KW;代入的 P=33.744KW ,故取37kw的电机2.1.5. 确定电动机的转速对Y系列电动机,通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机,现依据选定的类型结构容量和转速从从1中表1211211查出电动机型号如下：Y225S4 ,其额定功率为37KW，满载转速为1480r/min, 堵转转矩（额定转矩）为1.9Nm最大转矩为2.2N.m,质量为284kg主要安装尺寸: 电机轴径为60mm,长为140mm, 轴上键宽为18mm,键槽低部到轴另一素线为53mm.2.2 重要参数的计算搅拌机是搅拌设备的核心组成部分，其结构的好坏，会直接影响到混凝
