- 1 - 哈尔滨理工大学荣成学院 专科生 畢业 设计 题 目 搅拌器设计 专业年级 机电 09-2 学生姓名 学 号 指导教师 哈尔滨理工大学荣成 学院 完成时间 2011 年 6 月 15 日 - 2 - 哈尔滨理工大学荣成学院 专科生毕業设计（论文）评语 学生姓名 学号 学 院 专业机电 09-2 任务起止时间 2012 年 5 月 13 日至 2012 年 6 月 15 日
毕业设计（论文）题目搅拌器设计 指导教师对毕业设计（论攵）的评语 指导教师签名 指导教师职称 评阅教师对毕业设计（论文）的评语 评阅教师签名 评阅教师职称 答辩委员会对毕业设计的评语 答辩委员会评定该生毕业设计（论文）成绩为 答辩委员会主席签名 职称 年 月 日 - 3 - 哈尔滨理工大学荣成学院 专科生毕业设计（论文）任务书 学生姓名 学 院 专业机电 09-2 任务起止时间
2012 年 5 月 13 日至 2012 年 6 月 15 日 毕业设计（论文）题目搅拌器设计 毕业设计工作内容 1. 分析国内外稳定土厂拌设备的基本特點和发展趋势分析； 2. 对稳定土厂拌设备总体方案进行布置； 3. 对稳定土厂拌设备的主要部件 搅拌机进行结构设计和计 算； 4. 对稳定土厂拌设备嘚保养和维修提出要求； 。 5. 了解毕业设计内容查阅资料（ 5 月 13 日 5 月
20 日） 6. 确定硅钢板冲裁工序，完成总装图和零件图的设计（ 5 月 21 日 6 月 3 日） 7. 撰写论文，准备毕业答辩（ 6 月 4 日 6 月 15 日） 资料 1）、生产能力 200t 2）、总装容量 70KW 3）、最大电机功率 18.5KW*2 4）、允许骨料最大直径 60mm 5）、成品料仓容积 10 立方米 6）、占地面积 38m*7m 7）、整机重量 10t
8）、配料精度土壤，骨料≤± 2.5 - 4 - 9）、配料精度石灰水泥 ≤± 1 10）配料精度水≤± 0.5 本设计稳定土厂拌设备采用可搬式结构，双卧轴连续搅拌式有 衬板机型传动方式采用链传动，容积式计量方式采用 4 个料 斗。 ． 指导教师意见 签名 年 月 日 指导教师意見 签名 年 月 日 - 5 - 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 课题的意义
在我国的公路建设中为了满足交通量和车辆负载日益增长的 需要，对道路的整体强度、沝稳性以及平整度等质量要求越来越 高经过多年的研究和施工实践，证明采用稳定土补强道路的基层 和底基层对提高道路的整体强度、水稳性以及延长道路的使用寿 命等性能是一种非常有效的措施。因此在我国的高等级公路施工 建设中，规定了必须采用稳定土混合料補强道路的基层和底基层
同时还规定了高等级公路基层的稳定土混合料必须使用稳定土厂拌 设备进行拌制。 稳定土厂拌设备是用来拌制各种以水硬性材料为结合剂的稳定 混合料如水泥稳定砂砾、石灰稳定土、石灰粉煤灰土 二灰土 、 石灰粉煤灰碎石 二灰石 等等。它具有对各种物料计量精度高、级 配准确、拌和均匀、产量大、节省材料、便于计算机自动控制、统 计打印各种数据等特点是当前高等 级公路修築中的一种高效能的
路面基层修筑机械，也是机场、停车场、建筑物等基层、底基层施 工的重要机种之一 本设计是通过研究参考已有的國内外的稳定土厂拌设备，结合 生产设计需要在设计中进行了多方面改造，使其更具有实用性和 可靠性同时参考了各类文献中关于稳萣土厂拌设备在使用中出现 的问题以及改进方法的研究，对设计的稳定土厂拌设备的保养和维 护方面做了一些具体说明在施工中将会发揮更大的优势。 1.2
国外水平及发展趋势 国外工业发达的国家研制稳定土厂拌设备比较早厂拌设备在 公路工程中的使用也占有很大的比例。目前 生产稳定土厂拌设备的- 7 - 主要有澳大利 ARAN、美国的 IOWA、 BARBER-GREEN,意大利的 MARINI, 英国的 PARKER,日本的 NIGATA、 TANAKARON WORKS、德国的 BHS,法国 的 SAE
等厂家他们生产的厂拌设备已形成系列产品，生产率一般 为 200-1200t/h其总体布局有整体移动，分部件移动式可搬式， 固定式等多种结构形式集料计量大多采用自动控制的连续称量技 術，级配准确且精度高搅拌器结构随厂家不同各有特点，但都具 有传动合理适应性强、拌和效率高、使用寿命长和易于保养等优 点，哃时重视 采用计量、防污染、防离析等方面的新技术并在不
断的改进和发展，总趋势可归纳如下几点 （ 1） 细粒料含水率快速连续检测技術 水量的多少对水硬性结合料的力学性能和施工性能有着重要的 影响因此所有厂拌设备都必须能进行精确的计量和控制。原始材 料中含沝率受气候影响变化大特别是砂料、粉煤灰等细料的含水 率变化更大，含水率的变化直接影响到搅拌过程中的供水量和骨料 级配的准确性因而，必须及时检测出原材料中的含水率才能准
确控制供水量和供料量，使成品混合料的各项配比保持一定目前 各厂家生产的厂拌设备，几乎都是采用连续强制搅拌方式 这就要 求厂拌设备的供料系统不仅具有快速检测原材料含水率的能力，而 且必须是连续式的检測只有这样才能实现有效的自动控制，从而 保证成品料的质量 （ 2） 既能连续又能间歇强制拌和的多用途厂拌设备 为了扩大厂拌设备的使用范围，使厂拌设备不仅能拌制稳定材
料也能拌制各种水泥混凝土混合料，国外一些生产厂家正在研制 多用途的厂拌设备这种厂拌設备具有连续搅拌作业和间歇作业两 种功能。通过在操作室操作键盘可方便的转换物料计量程序实现 物料的连续计量与输送。在连续计量时搅拌器中的搅拌浆叶安装 角度一致，构成常用的双卧轴强制连续搅拌器 可满足连续生产稳 定土材料的需要，在间歇计量时搅拌器中的几个桨叶通过改变安
装角度，能使物料在搅拌器中循环运动因而变成双卧轴强制间歇- 8 - 搅拌器，其搅拌时间可可随意设定这种分批计量与搅拌的工作方 式，能满足控制水泥混凝土或其他需要长时间搅拌特殊材料的的需 要该设备的关键技术在于物料的计量控制技术忣特殊搅拌器的多 功能特性，目前该设备还处在研究阶段预计不久可以推向市场。 （ 3） 无衬板搅拌器 搅拌器在工作时由于材料的摩擦作鼡其桨叶和衬板必然产生
磨损，磨损的程度将随着搅拌速度的增加而增加因此，提高搅拌 器的性能及耐磨性是生 产厂家努力追求的目標之一近年来，国外 一些厂家针对稳定材料的特性和连续搅拌的特点并结合多年的使 用经验，对强制连续搅拌器进行大胆的改进取消衬板，研制成新 型无衬板搅拌器这种无衬板搅拌器的工作原理和有衬板搅拌器基 本相同。但是两者的抗磨原理却既然不同。无衬板攪拌器最大限
度的增加可桨叶和壳体之间的间隙搅拌器工作时，在该间隙中通 常会形成一层不移动的混合料层此混合料层停留在壳体仩起到了 衬板的作用，保护着壳体不受磨损同时也减轻了桨叶的磨损。这 种无衬板搅拌器其壳体一般设计成平底斗型，具有结构简单加 工制造容易 的特点，在相同体积的情况下比有衬板搅拌器的重量 轻，造价低搅拌速度可以提高 1 倍，因而提高了生产效率 ；混合料
拌和效果好不产生楔住、挤碎等现象。无衬板搅拌器通过实验和 使用已经达到了实用阶段，现正在应用于稳定土厂拌设备中 （ 4） 各主要组成部件的组合搭配 多数厂家生产的稳定土厂拌设备，都由多个总成相互组配而 成因此在保证设备基本性能的前提下，其部件可以根据用户的实 际需求进行不同的组合其总体布局亦可以根据用户施工现场的要 求而变化。例如在生产率为 300t/h
的条件下，根据用户需求苼 产厂可提供 2-4 个配料斗为一组 的配料装置，粉料仓可提供立式料 仓和卧式料仓总体布局可布置成“一”字型或“丁”字型等多种 形式。洇此研究和开发结构多样、布局更为灵活的厂拌设备，也 是各生产制造厂家普遍重视的课题之一 - 9 - （ 5） 建立用户联络控制中心 国际上通訊技术发展很快，一些厂家便充分利用国际电话网络
等先进可靠的通讯手段与电子计算机技术同用户建立直接的联 系。在生产制造厂家設立控制中心控制中心的计算机和用户厂拌 设备的计算机通过国际通讯网络联网，在控制中心的计算机能及时 查询用户设备的工作运转凊况亦能方便的调节和改变用户设备的 工作状态，及时解决设备 在生产中出现的问题尽可能的为用户提 供保障服务，并帮助落后地区戓缺乏技术人员的用户尽快掌握厂办
设备的使用技术目前，这种利用控制中心为用户提供服务的机构 在发达国家已经出现并越来越多嘚被实际应用。 1.3 国内水平及发展趋势 我国于 80 年代开始研制稳定土厂拌设备至今已经有一定的基 础，在我国公路建设中发挥着重要作用國产的稳定土厂拌设备， 大都采用组合可搬移式或部分部件可移动的结构布局形式产品种 类规格较少，生产率在 50-300t/h国产设备基本技术性能一般都能
达到施工技术规范所规定的要求，但是在技术性能和 外观质量耐 用性，制造精度上和国际先进设备相比还有一段差距但是，通过 十多年来的努力已使产品的性能有了很大的提高，特别是通过 “八五”攻关而研制成的主要用于拌和碾压混凝土混合料的厂拌设 備其技术性能已达到了国外同类产品 90 年代初的世界先进水平。 提高我国产品技术性能和质量发展新品种、多规格的系列产品及
大型化昰我国今后开发研究厂拌设备的主要方向。 - 10 - 第二章 稳定土厂拌设备简介 2.1 稳定土厂拌设备的用途和和分类 2.1.1 稳定土厂拌设备的用途 稳定土拌和設备是用来拌制各种以 水硬性材料为结合剂的稳定 混合料如水泥稳定砂砾、石灰稳定土、石灰粉煤灰土 二灰土 、 石灰粉煤灰碎石 二灰石 等等，是当前高等级公路修筑中的一种高
效能的路面基层修筑机械也是机场、停车场、建筑物等基层、底 基层施工的重要机种之一。 稳萣土拌和设备以厂拌形式、集中拌和为特征故也称作稳定 土厂拌设备。它一般采用连续作业式搅拌机进行混合料的强制搅 拌在布置上采用组合可搬迁式结构，能迅速地拆迁、移场、拼 装全部设备可拆成若干个功能单元分别运输，具有较高的机动 性移动式稳定土拌和設备则以一个拖挂单元集计量、集料、 输
送、搅拌、提升、储料等多功能于一体，具有更高的机动性稳定 土厂拌设备与稳定土拌和机相仳具有以下特点 1．拌和均匀性好 材料的拌和均匀性主要由两方面保证一是拌和之前对各种原 材料进行精确的计量；二是采用强制搅拌，使其进行充分混合稳 定土厂拌设备集中备料和精确计量比稳定土拌和机更能保证各种物 料的级配准确，保证整个路段材料的一致性 2．适鼡范围广 - 11 -
一般每台设备由多个配料斗组成，可对不同规格、不同品种的 物料进行级配故能生产出多种类型的稳定土基层材料，具有较广 嘚适用范围 3．可获得满意的级配比 各种物料的级配可通过转速和出料口大小的调整，简单易行地 满足施工要求从而获得满意的物料级配比。含水量的多少可通过 流量计的控制来实现 4．自动化程度高 稳定土厂拌设备均采用集中控制，控制方式可设置多种自动 化程度高。
5．运输安装方便 稳定土厂拌设备多采用模块化设计拆迁、运输灵活方便。设 备可根据场地的大小采用多种形式灵活布置，具有良好嘚适应性 能 2.1.2 稳定土厂拌设备的分类。 1．根据生产率大小稳定土厂拌设备可分为小型 生产率 50t／ h、中型 生产率 200-300t/h、大型 生产率 600t／ h和特大型 生 產率 600t／ h以上 四种。
2．根据设备拌和工艺和方式可分为非强制跌落间歇式、非强制 跌落连续式、强制间歇式、强制连续式等现在的稳定土廠拌设备 多采用强制连续式。强制连续式中又可分为单卧轴强制搅拌式和双 卧轴强制搅拌式在诸多的形式中，双卧轴强制搅拌式是最常鼡的 搅拌形式 3．根据稳定土厂拌设备的布局及机动性可分为移动式、部分移 动式、可搬迁式、固定式等结构形式。
移动式拌厂拌设备是將全部装置安装在一个专用的拖式 底盘 上形成一个较大型的半挂车，可以及时转移施工地点设备从运 输状态转到工作状态时不需要吊裝机具，仅依靠自身液压机构就可 实现部件的折叠和就位从运输状态转到工作状态时只需很短的时- 12 - 间即可完成，且不需专门预制混凝土基础这种拌和设备大多是 中、小型生产能力的设备，多用于工程分散、频繁移动的公路施工 工程
部分移动式厂拌设备是将各主要总成汾别安装在几个专用底盘 上，形成两个或多个半挂车或全挂车形式各挂车分别被拖到施工 场地，依靠吊装机具使设备组合安装成工作状態并可根据实际施 工场地的具体条件合理布置各总成。这 种形式多在中、大生产率设 备中采用适用于工程量较大的公路施工和城市道蕗工程。 可搬迁式厂拌设备是将各主要总成相对独立各自装车运输实
现工地转移，再依靠吊装机具将几个总成安装组合成工作状态这 種设备大多需要少量的混凝土基础，在转场时拆装比较麻烦安装 调试周期较长 7-15 天 。为了减少设备的拆装工作量近几年各厂 大力发展模塊式拌和设备，它是将各主要总成集中安装在几个底架 上到工地后像搭积木一样依靠吊装机具可以快速组装。这种设备 一般不需要混凝汢基础安装调试周期较短 2-4 天 。可搬迁式拌和 设备是我国采
用最多的拌和设备在大、中、小生产率设备中采 用，具有造价较低、维护保養方便等特点适用于各种工作量的城 市道路和公路施工工程。 固定式厂拌设备固定安装在预先选好的场地上大多固定在预 制的混凝土基础上，一般不需要搬迁是一个稳定的材料生产工 厂，因此一般规模较大，具有大、特大生产能力适用于城市道 路施工或工程量大苴集中的施工工程。 4．根据物料计量形式可分为容积 体积
计量和电子动态称重 计量厂拌设备 容积计量拌和设备其级配精度为 3％ 5％，由于精度较低现在多 用于一级以下公路的建设。电子秤动态计量的级配精度 在 0． 5％ 1． 5％可以满足高级配精度要求，提高施工质量在高等級公路 建设中使用十分广泛。 - 13 - 2.2 稳定土厂拌设备的结构与工作原理 稳定土拌和设备大部分都为强制连续式的其组成主要有以下 几个部分集料
碎石、砂砾、土壤、粉煤灰等 配料系统、集料皮 带输送机、粉料配料系统、供水系统、搅拌机、成品料皮带输送 机、成品储料仓、电器控制系统等。 稳定土拌和设备的工作原理用装载机把不同规格的集料装入 配料系统各料斗中料斗底部的计量装置按规定量连续均匀地将粅 料导人集料皮带输送机中，再由集料皮带输送机输送到搅拌机中； 粉 料由粉料仓底部的配料计量装置按规定量连续均匀地导人集料皮
带輸送机中或直接输送到搅拌机中；水经供水系统流量计计量直接 连续泵送到搅拌机中；搅拌机将各种物科连续拌制成均匀的成品混 合料荿品混合料通过成品料皮带输送机输送到成品储料仓中，成 品储料仓通过控制料门装车运往工地示意图如图 2.1所示 图 2.1 稳定土厂拌设备示意圖 1 集料配料系统， 2 集料皮带输送机 3 粉料配料系统， 4 供 水系统 5 搅拌机， 6 成品皮带输送 7
成品储料仓， 8 电气- 14 - 控制系统 2.3 稳定土厂拌设备的基夲特点与要求 稳定土是以水硬性材 料为结合剂以土、砂、砂砾、碎石、矿渣 和工业废渣等材料为集料，通过拌和而成的混合材料 按我國公路路面基层施工技术规范规定，稳定土可划分为水泥 稳定土、石灰稳定土、石灰 、 工业废渣稳定土等三大类根据集料 的不同，又可細化为数种如水泥砂土、石灰碎石土、二灰砂砾
等。还可根据材料的需要用水泥和石灰联合做稳定剂，称之为水 泥综合稳定土或石灰綜合稳定土等 稳定土厂拌设备主要构成为贮料系统、计量系统、搅拌系 统、成品料中贮料系统、联接各系统的输送设备和控制系统等部 汾。稳定土厂拌设备采用连续的生产方式进行作业 目前 ，稳定土厂拌设备所用的搅拌主机多为双卧轴连续强制式 结构形式分为有衬板囷无衬板两种。无衬板型式的搅拌主机虽是一
较新的技术但已得到普遍的应用。稳定土厂拌设备的配料方式为 连续式计量方式为容积式、称重式和容积与称重混合式。控制方 式为二次仪表、工业计算机等控制形式 公路工程对稳定土厂拌设备有以下几方面的基本要求 （ 1） 应能适应稳定土的多种原材料特点，稳定土用原材料为 2-6 种不同的工程有不同的组合。适应原材料的不规范性如 材料粒径异常、土的含水量偏高。 （ 2）
动态连续计量应准确可靠、配比调整设置方便计量系统有 较宽的计 量范围。 （ 3） 搅拌主机的拌和性能要好、拌和均匀喥高成品料的色泽应 均匀，无灰团、离析、拌和不足或过度等现象 （ 4） 控制系统以使用为主，人机关系友好并可对生产过程进行 自動控制和运行状态的实时监测。 （ 5） 设备的养护维修应方便平均无故障时间等可靠性指标较 高。 - 15 - （ 6）
场地适应能力强公路工程拌和场哋在形状和平整方面不规 则，要求稳定图厂拌设备应能进行多种平面的布置和高差的 调整 （ 7） 整套稳定土厂拌设备的拆、装、吊、运等性能应符合公路工 程工期紧张和转场频繁的特点。 2.4 稳定土厂拌设备的发展方向与趋势 2.4.1 常见国内外的稳定土厂拌设 备的比较 1.国内外同类产品嘚比较 （ 1）国内移动式与国外高移动形式 项目内容 国外高移动形式
国内移动式 底盘 专用汽车底盘 非专用汽车底盘 通过性 通过性好适用于各 种类型的路面 通行性差，仅适用于 等级路面 转场速度 允许高速拖行可实 现高速转场 允许拖行速度慢，只 能低速行走 首次安装 依靠自身動力进行顶 升快捷迅速 需吊装机具前来协助 完成，工作量和难度 较大 整体布局 一字型结构 层叠式布置 可维修性 好 差 离地间隙 大便于撒落物料的 清除 小，洒落物料需停机
清除 转场状态 停机后可自 动进行转 场 到位后即可进 行正常生产 上料皮带机需进行折 叠处理，到位后需偅 新恢复 （ 2）国内可搬式与国外可移动式 项目内容 国外可移动式 国内可搬式 - 16 - 结构布局 在满足运输要求和良 好的可维修性的前提 下采用高喥集成的 箱型结构 各功能级配单元相互 独立，集成性差离 散性大 可搬运性 可搬运性好，集装箱 型结构极少数车辆 即可完成
可搬运性差，需要多 台车辆不宜吊装和 车内布置 可安装性 可安装性好，极少的 时间内就可完成工 作量少，劳动强度低 可安装性差工作量 大，劳動强度高时 间长 生产准备 生产准备周期 短，设 备运抵后即可在较短 的时间内安装并投入 生产 生产准备周期长需 预置安装用混凝土基 础，可安装性差时 间长 安装难度 集装箱式结构，现场 安装量小难度低 各功能级配单元相互
独立，需现场进行协 调工作量大，难度 较高 鈳转场性 差一旦定型就不易 改变 差，各功能级配单元 需与安装基础予以拆 除且各功能级配单 元间及其内部需拆除 的硬性连接点较多 配置灵活性 好，按用户需求灵活 布置 2.4.2 国内市场主导产品使用中存在的问题 1.移动式稳定土厂办设备 移动式稳定土厂拌设备以一个拖挂单元 , 集中叻集料、计 量、输 送、搅拌、提升和储料等多种作业于一体
, 具有结构紧凑等- 17 - 特点 缺点由于移动式厂拌结构紧凑 , 并采用二灰二石的配料结構形 式在级配材料的适应性上大打折扣 , 同时也造成了可维修性差，如 搅拌机内物料的清除及机内零部件的更换、配料机皮带的更换等、 适鼡范围不广等特点由于采用两面上料 , 当其生产率大于一定值 时 , 需配置多台上料机械 , 故给生产的组织、协调造成了一定的难 度由于整机的朂低点离地面间隙较小
, 故在设备运行时无法对撒落 于其底部的物料进行清除 , 需停机完成设备的第一次安装存在较大 的难度和工作量。设备轉场时要对其 料皮带机进行折叠处理拖行 速度慢 , 轮胎容易发热。拖行仅适用于等级路面 , 通过性较差 优点结构紧凑 , 便于布置。一停就用 ,鈈需预制安装基础 , 快 捷方便除第一次安装需用吊装机具外 , 以后不再需要吊装机具 , 便可完成短距离转场间的正常生产。
2.可搬式稳定土厂拌設备 缺点各功能单元相互独立 , 呈“一”字形排列 , 不利于布 置每次转场需用吊装机具和大量的运输车辆 , 并需预先做好安装 基础 , 准备周期长苴繁琐。转场后需重新安装 , 工作量大且重复设 备结构庞大 , 运输费用较高 优点各功能单元相互独立排列 , 维 修保养便利。布局灵活 , 各功能单え可根据施工实际情况予以增添设备离地间隙大 , 便于
清除撒落底部的物料 , 且不需停机进行。采用一面或两面上料 ,便于 上料机械的作业和調配 2.4.3 稳定土厂拌设备结构的发展方向 通过市场调研情况来看 , 在高等级公路的工程施工及市、县道 路的大面积改造中 , 移动式厂拌设备本身所固有的“ 一拉即走” 的灵活性 , 并没有得到切实有效的体现。 （ 1） 高等级公路的工程施工及大面积的市、县道路改造 , 均为全 线分段招投标式施工 ,
各标段的施工距离有限若取得多个 标段的施工权 , 需配备多台相应的施工 设备方能取得投标资- 18 - 格。 （ 2） 在施工中 , 除划定的道路占地外 , 施工单位特别是外地的施 工单位在料场的征地及道路通行上存在相当的难度 , 故用多 个料场来完成标段的施工的可能性极小 （ 3） 设备的轉场要对其上料皮带机进行折叠处理 , 并将其周围撒 落的物料清除干净后方能拖行。 （ 4）
由于各标段的施工进程存在差异 , 且该设备的通行能仂较差 因此将其拖行出施工腹地的可能性极小 （ 5） 设备允许的拖行速度低 , 速度较高时容易造成轮胎发热和爆 胎。 鉴于上述客观事实 , 因此認为造成移动式厂拌设备热销的原因 不在于其机动性能而是在于其“ 不需安装 ,一停即用 ” 的良好的快 捷性能和优良品质 , 并由此掩盖其维修保养严重不便的缺陷
针对移动式稳定土厂拌设备和可搬式稳定土厂拌设备的优缺点 , 应该采取“ 优势互补、扬长避短” 的原则 ,向无基础、緊凑型结构 的稳定上厂拌设备方向发展。 （ 1）快速安装 , 结构紧凑 , 不需要水泥基础各总成部件采用框架 式结构 , 减少现场拼装环节 , 缩短安装時间 , 降低劳动强度 , 但同 时要便于日常的维修保养并做到设备运抵现场后直接吊装到位。 （
2）预安装电气和气动连接管路 ,采用插接件连接方式 （ 3）高强度结构设计 , 适用于频繁的搬迁和移动。 （ 4）用最短的时间完成整套设备的折叠和安装一一尽量减少主要部 件的总成数量 , 减少運输环节 （ 5）最佳的移动性能 , 最大可能的节省移动和服务费用。 （ 6）采用最先进的电气控制技术 - 19 - 第三章 稳定土厂拌设备的总体设计 3.1
稳萣土厂拌设备的总体计算与参数确定 一般说来，稳定土厂拌设备的总体设计应包括 1．确定设备的总体布置型式是采用固定式、可搬组装式还是移动 式； 2．确定额定生产率； 3．确定配料料斗 包括集料和粉料 的数量； 4．确定配料计量和控制方式，是采用容积式配料还是采用按質量进 行称量配 料； 5．确定各总成的最大外形尺寸和设备的占地面积等
在设计中还应注意贯彻执行标准化、系列化和通用化方针，注 重產品的先进性、可靠性、耐用性、安全性和可维修性等在满足 使用所要求的技术性能和经济性能的前提下，应尽量采用新技术和 新材料 根据设计任务书，本设计的稳定土厂拌设备采用可搬组装式布 置型式额定生产率为 200t/h，配料斗数量为 4 个配料计量方式 采用容积式计量，整机重量 10t占地面积 25m 7m。 3.2
稳定土厂拌设备的结构组成 3.2.1 集料配给系统 集料配料系统的功能是对各种集料进行计量并按工程 的要求进行 级配集料配料系统一般由几个料斗和相对应的配料机、机架等组 成。配料机的出料方式有两种一种为纵向的出料，一种为横向的 出料 （见图 3.1） 本设计采用纵向出料的方式 。 - 20 - 图 3.1配料系统示意图 1 料斗 2 集料带， 3 立柱 4 配料机
本设计的料斗由钢板焊接而成，在上口周边装有挡板增加料 斗容量；斗壁上装有仓壁振动器，消除物料拱起现象装粘性材料 的料斗内部装有强制破拱器，破拱器料斗上部装有栅网保证安铨 生产。料斗的下部一侧有一出料口装有可调节的出料闸门，调节 开启高度就可改变配料机的供料 量操作十分方便。 斗壁上装的仓壁振动器即振动电机它由无级可调偏心距的旋
转重锤式激振机构与驱动电机为一体的激振源，其激振力可以无级 调节它有螺栓连接在斗壁上，通过激振力带动斗壁振动作用到 物料上起到拱料作用。这种设计具有结构紧凑激振力大，噪声 低节能，易于维护使用方便等优点， 结构如图 4.2所示 图 3.2 稳定土厂拌设备配料机 1 加高航板 2 料斗， 3 斗架 4 斗门调节， - 21 - 5 集料皮带机 6 加高支腿， 7 振荡器
主要适用于含水量较高的砂石料和含水量较低的土石灰，粉煤 灰对粘性较大的粉料破拱效果 不好，在使用时应该注意这一点 强制破拱器通过破拱臂上的 T 形刮板在料仓中旋转直接作用于物 料，强制把物料搅松使物料落入输料皮带上带出料斗。它的组成 复杂成本较高，适用于含水率较高、粘性较大的土、石灰、粉煤 灰等粉料 在我国生产并广泛应用的稳定土厂拌设备中，配料机的计量方式
有容积式和电子称重式两种本設计采用容积式计量方式。容积式 计量是一个以出料单元容积的大小为基础（如集料口出料口的容积 大小、螺旋管中一个螺距长度的有效嫆积）而后与通过该单元的物 料速度相乘，便可得到物料单位时间的配给料它是用调节料门开 启高度 和不同给料机的给料速度来改变配料的容积量。这种计量也 叫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其级配误差较夶，一般在 3-5之间 每个配料机又是一个完整的独立的部分，可根据用户的需要进行组 配斗门的开启可用手轮操作，齿条传动开启高度鈳在 1-20mm 范 围内调节，一般最小开启高度应大于所装物料最大粒径的 2 倍在 实际作业中，相应选择斗门开启高度和皮带机转速并注意调速电 機应避免在低于 500r/min的工况下工作。
本设计的机架为型钢焊成的框架结构起支撑作用。在整个配 料机组中还包括有轮系、制动装置、托架裝置、灯光系统等。 集料皮带输送机用于将配料机组供给的各种物料输送到搅拌机 中其结构和工作原理与通用的皮带输送机相同，主要甴接料斗、 机架、改向滚筒、张紧装置、驱动装置、托辊、清扫装置等组成 为防止灰尘和粉料的飞扬，在皮带的上方加有装罩壳 3.2.2 粉料配料系统
粉料配料系统的结构分为立式储料仓和卧式储料仓两种形式。立 式储料仓具有占地面的小、容量大、储料顺畅等优点适用于可搬- 22 - 迁、固定式稳定土拌和设备使用。 粉料供给系统的工作原理是由散装水泥运输车运来的结合料 水泥或生 石灰粉 通过运输车上的气力输送裝置输送到粉料筒仓 内；而粉料筒仓的出料口与螺旋输送机的进料口相连接进入螺旋
输送机的结合料被输送到小粉料仓中；小粉料仓的絀口装有叶轮给 料机，叶轮给料机由调速电动机驱动根据工程设计要求的配合比 调好转速后，可以均匀连续地供给结合料 在粉料供给系统中，设置小粉料仓的目的是为了使叶轮给料机 上方的粉料保持一定的高度这样，既可以使叶轮给料机免受直接 与粉料筒仓连接所产苼的过大压力以保证叶轮给料机的安全、稳
定、持久的工作，同时又可以使粉料供应压力保持基本稳定从而 保证粉料供给乃至配料的 精度。螺旋输送机的运转与停止由设在小 粉料仓中的料位计自动控制在小粉料仓的料位上限和下限两个位 置各设一个料位计，当小粉料倉中的结合料料位低于下限时料位 计便发出信号启动螺旋输送机运转，使之向小粉料仓供料；当小粉 料仓中的结合料料位达到上限位置時料位计便发出信号关闭螺旋
输送机，使之停止向小粉料仓供料这样可以保证小粉料仓中所存 结合料的数量只在一定的范围内变化，鉯此保证叶轮给料机免受过 大的压力和维持稳定的供料压力叶轮给料机给出的结合料直接落 在斜置集料皮带输送机上。 本设计采用立式儲料仓给料系统它主要由立式料 仓，螺旋输 送机或叶轮给料机计量装置等组成。水泥、石灰粉等粉料用散装 输送车运到现场依靠气動输送到储料仓中去。工作时布置在底部
的螺旋输送机将粉料输送到计量装置计量后再输送到集料皮带机 上或直接输送到搅拌机中。粉料计量装置和集料计量相同也分为 容积式计量和电子称重式计量两种。本设计的粉料计量装置仍采用 容积式计量配有叶轮给料机，用妀变叶轮给料机的转速的方法来 调节粉料的输出量 立式储料仓主要由筒体、上料口、出料口、除尘透气上下料位- 23 - 仪、支腿等组成，支腿咹装在预先准备好的混凝土上并用地脚螺
栓来连接固定。 叶轮给 料机主要由叶轮、壳体、接料口、动力驱动装置等组 成 3.2.3 供水系统 供水系统是拌和设备的必要组成部分，它由水箱、管路、水 泵、调节阀、流量计、喷头等组成供水量的控制有手动和自动两 种形式。本设计采用自动控制调节方法在控制器上按预先设定的 供水流量进行操作，作业过程中的含水量及集料量中的含水量的变
化自动调节供水量這种自动检测和调节的方式较为先进，能保证 成品料中的含水量的恒定 如图 3.3 所示。 图 3.3 稳定土厂拌设备的供水系统 1 出水管 2 水箱， 3 回水阀 4 三通， 5 水泵 6 分旋塞阀， 7 供 水阀 8 流量计， 9 喷水管 3.2.4 搅拌机 搅拌机是设计中的主要部件也是关键部件，它有多种结构形
式本设计采用雙卧轴强制连续式搅拌机，它具有适应性强、体积 小、效率高、生产能力大等特点是现代搅拌设备的常用结构形 式。 双卧轴强制连续式攪拌机主要由壳体、搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶 片、喷水装置、进料口、出料口、盖板、轴承、驱动及传动系统等- 24 - 组成这种搅拌机的工作原理为级配料和粉料从进料口连续进入 搅拌机，搅拌机的双轴由里向外作相反转动带动搅拌叶片旋转。
在搅拌叶片的作用下各种级配料和水快速掺合。搅拌叶片沿轴向 安 装成一定的角度使物料沿轴向和横向快速移动拌和，到达出料 口时已被搅拌成均匀的混和料并从出料口推出有些拌和设备的搅 拌叶片与搅拌轴的安装角度是可以调节的，以适应不同工况的要 求 带衬板搅拌机的壳体通常制作成双圆弧底（ W）型，由钢板焊制 而成壳体内侧装有耐磨衬板，保证壳体不受磨损衬板和搅拌叶
片间的间隙设计较小，不易发生物料卡石、挤碎現象减少了搅拌 叶片和衬板的磨损。 搅拌轴采用圆形钢管制成搅拌臂焊接在搅拌轴上，减少了制 造成本搅拌机用电动机驱动经减速荿器后采用链传动的方式来驱 动搅拌轴旋转。 如图 3.4 所示 图 3.4 链传动示意图 1 搅拌轴， 2 被动链轮 3 链条， 4 张紧轮 5 动力机减 速机 3.2.5 成品料皮带输送机
成品料皮带输送机是将搅拌机拌制好的成品料输送到成品储料 仓中，以备运输车辆装载运往工地与集料皮带机一样，其结构和 工作原理与通用的皮带输送机相同成品料储料斗是拌和设备的一 个独立部分，其功能是在运输车辆交替或短时间内无运输车辆时- 25 - 为使设备連续工作而将成品料暂时储存起来。它的结构形式有多 种本设计将带固定支腿的成品料储料斗安装在预先设置好的水泥
混凝土基础上。為了防止在卸料时混合料产生离析现象 控制卸料 高度保持在合适的范围内。成品料储料斗的容积设计成 6 立方米的 储量由于斗容量较小，运输车辆的调度等生产组织管理必须要精 确安排否则会发生停机等车的现象。 3.2.6 电气系统 电气系统主要包括控制系统、电源、各执行电器元件及电器显示 系统本设计的控制系统主要由计算机集中控制和常规电器元件控
制两种相结合。在控制系统的电路中都设有过载和短蕗保护装置及 工作机构的工作状态指示灯用来保护电路和直接显示设备的运转 情况。为了防止发生意外本设计的电气系统还装有自动控制和手 动控制两套控制装置，操作时可自由切换为确 保操作的安全性， 在搅拌机盖板上装有位置开关盖板打开时，整个设备不能启動工 作以保证安安全生产。 第四章 稳定土厂拌设备搅拌机的设计与计算 4.1
搅拌机传动方式的选择 本设计的搅拌机采用电动机通过联轴器驱動二级减速器然后 采用链传动搅拌器的两个轴来进行搅拌的。 如下图 4.1所示 - 26 - 图 4.1 搅拌机传动示意图 4.2 搅拌机变速箱齿轮的设计与计算 一、齿轮計算 1、选择齿轮类型、材料、精度等级及齿数 （ 1） 选齿轮类型采用直齿圆柱齿轮来传动。 （ 2） 由于转速不高故选用 7 级精度的齿轮。 （ 3）
小齿轮材 料选择 40Cr硬度为 280HBS，大齿轮的材料为 45 钢（调制）硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS （ 4） 初选小齿轮的齿数 错误 未找到引用源。 大齒轮的齿数 错误 未找到引用源。 2、按齿面接触疲劳强度设计。 由设计计算公式进行试算即 错误 未找到引用源。 （ 1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数 错误 未找到引用源 。
2）计算小齿轮传递的转矩 错误 未找到引用源。 3）由设计手册选取齿宽系数 错误 未找到引用源 。 - 27 - 4）由设计手册查得材料的弹性影响系数 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 5）由设计手册查得小齿轮的接触疲劳强度极限 错誤 未找到引用 源。 ；大齿轮的接触疲劳强度极限 错误 未找到引用源 。 6）计算应力循环次数 错误 未找到引用源。 错误
未找到引用源 7由設计手册查取接触疲劳寿命系数 错误 未找到引用源。 8计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 S1有设 计手册中的公式计算得 错误 未找到引用源。 （ 2）计算 1）试算小齿轮分度圆直径 错误 未找到引用源 ，代入 错误 未找到 引用源 中较小的值。 错误 未找到引用源 2）计 算圆周速度 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 3）计算齿宽
b。 错误 未找到引用源 4）计算齿宽和齿高之比 错误 未找到引用源。 模数 错誤 未找到引用源 齿高 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 5）计算载荷系数。 根据 错误 未找到引用源 ,7 级精度，由设计手册得动载荷系数 错 误 未找到引用源 ； 直齿轮， 错误 未找到引用源 ； 从设计手册查得使用系数 错误 未找到引用源。 ； 从设计手册用插值法查得 7
级精喥、小齿轮相对支承非对称布置- 28 - 错误 未找到引用源。 由 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源。 ,从设计手册查得 错 误 未找到引用源 ；故载荷系数 错误 未找到引用源。 6按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径由计算公式得 错误 未找到引用源。 7）计算模数 m 错误 未找箌引用源。 3.按齿根弯曲强度设计 由设计手册查得弯曲强度的设计公式为 错误
未找到引用源 （ 1）确定公式内各计算数值 1）由设计手册查得尛齿轮的弯曲疲劳强度极限 错误 未找到 引用 源。 ；大齿轮的弯曲强度极限 错误 未找到引用源 ； 2）由设计手册取弯曲疲劳寿命系数 错误 未找到引用源。 ； 3计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 错误 未找到引用源。 按照公式得， 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 4）计算载荷系数 错误
未找到引用源 . 错误 未找到引用源。 5查齿形系数 查表得， 错误 未找到引用源 6查取应力校正系数。 查表得 错误 未找到引用源。 7）计算大小齿轮的 错误 未找到引用源 并加以比较。 错误 未找到引用源 2设计计算。 错误 未找到引用源 - 29 - 对比计算结果，囿齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根 弯曲疲劳强度计算的模数由于齿轮模数 m
的大小主要取决于弯曲 强度所决定于 弯曲强度所决定嘚承载能力，而齿面接触疲劳强度所 决定的承载能力仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可 取由弯曲强度算得的模数 1.46 并就近圆整为标准值 错误 未找到引 用源 ，按接触强度算得的分度原直径 错误 未找到引用源 ，计算小 齿轮齿数 错误 未找到引用源 大齿轮齿数 错誤 未找到引用源。
这样设计出来的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度，又满 足了齿根疲劳强度并做到了结构 紧凑，避免浪费 4.几何呎寸计算 （ 1）计算分度圆直径 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 （ 2）计算中心距 错误 未找到引用源。 （ 3）计算齿轮宽度 错误 未找到引用源 取 错误 未找到引用源。 1、选择齿轮类型、材料、精度等级及齿数。 （
1）选齿轮类型采用直齿圆柱齿轮来传动 （ 2）由于转速不高，故选用 7 级精度的齿轮 （ 3）小齿轮 材料选择 40Cr，硬度为 280HBS大齿轮的材料为 45 钢 （调制），硬度为 240HBS二者材料硬度差为 40HBS。 （ 4）初选小齿轮的齒数 错误 未找到引用源 ，大齿轮的齿数 错误 未找到引用源 。 2、按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式进行试算，即 -
30 - 错误 未找到引鼡源 （ 1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数 错误 未找到引用源。 2）计算小齿轮传递的转矩。 错误 未找到引用源 3）由设计手册選取齿宽系数 错误 未找到引用源。 4）由设计手册查得材料的弹性影响系数 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 。 5）由设计手册查得尛齿轮的接触疲劳强度极限 错误 未找到引用 源
；大齿轮的接触疲劳强度极限 错误 未找到引用源。 6）计算应力循环次数。 错误 未找到引鼡源 错误 未找到引用源。 7由设计手册查取接触疲劳寿命系数 错误 未找到引用源 8计算接触疲劳许用应力。取失效概率为 1安全系数 S1，有設 计手册中的公式计算得 错误 未找到引用源 （ 2）计算 1）试算小齿轮分度圆直径 错误 未找到引用源。 代入 错误 未找到 引用源。
中较小的徝 错误 未找到引用源。 2）计算圆周速度 v 错误 未找到引用源 3）计算齿宽 b。 错误 未找到引用源 4）计算齿宽和齿高之比 错误 未找到引用源。 模数 错误 未找到引用源 齿高 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 - 31 - 5）计算载荷系数。 根据 错误 未找到引用源 ,7 级精度，由设计手册嘚动载荷系数 错 误 未找到引用源 ； 直齿轮， 错误
未找到引用源 ； 从设计手册查得使用系数 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用 源 从設计手册用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置， 错误 未找到引用源 。 由 错误 未找到引用 源 ， 错误 未找到引用源 ,从设计掱册查得 错误 未找到引用源。 ；故载荷系数 错误 未找到引用源 6按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由计算公式得 错误 未找到引用源
7）计算模数 m。 错误 未找到引用源 3、按齿根弯曲强度设计 由设计手册查得弯曲强度的设计公式为 错误 未找到引用源。 （ 1）确定公式内各计算数值 1）由设计手册查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 错误 未找到引用 源 ；大齿轮的弯曲强度极限 错误 未找到引用源。 ； 2）由设计手冊取弯曲疲劳寿命系数 错误 未找到引用源 ； 3计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 错误
未找到引用源 ，按照公式得 错误 未找箌引用源。 错误 未找到引用源 4）计算载荷系数 错误 未找到引用源。 . 错误 未找到引用源 5查齿形系数。 - 32 - 查表得 错误 未找到引用源。 6查取應力校正系数 查表得， 错误 未找到引用源 7）计算大小齿轮的 错误 未找到引用源。 并加以比较 错误 未找到引用源。 2设计计算 错误 未找到引用源。
对比计算结果有齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根 弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲 強度所决定于弯曲强度 所决定的承载能力而齿面接触疲劳强度所 决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关可 取由彎曲强度算得的模数 1.892 并就近圆整为标准值 错误 未找到引 用源。 按接触强度算得的分度原直径， 错误 未找到引用源 计算
小齿轮齿数 错误 未找到引用源。 大齿轮齿数 错误 未找到引用源 这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度又满足 了齿根疲劳强度，并做到叻结构紧凑 避免浪费。 4.几何尺寸计算 （ 1）计算分度圆直径 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 （ 2）计算中心距 错误 未 找到引用源 （ 3）计算齿轮宽度 错误 未找到引用源。 取 错误 未找到引用源 。 - 33 -
4.3 搅拌机的设计与计算 4.3.1 搅拌机性能参数的确定与计算 1 生产率 根据设计任务书本设计的稳定土厂拌设备的生产率为 200t/h，属于中型设备 2 搅拌叶片的旋转线速度 v 搅拌叶片旋转线速度是指搅拌叶片旋转时端部的最大线速喥， 是搅拌机的主要技术参数根据动力和运动学分析，在一定范围内 提高搅拌叶片的线速度可加速混合料的拌和过程，减少拌和时
间在一定容量的搅拌机中，增大搅拌叶片线速度可提高搅拌机 的生产能力。依据理论分析、实际使用经验、国内外有关资料在 有衬板攪拌机中，搅拌叶片端部线速度为 1.5-2.0m/s 是有良好的搅 拌效果当先速度提高时，在搅拌机衬板和搅拌叶片端部之间的间 隙中可能产生大量的碎石楔住的现象这种现象的发生，必须增加 功率的消耗加快搅 拌叶片的磨损。本设计采用的搅拌叶片的线速 度为
2.0m/s 3 搅拌叶片相对搅拌轴嘚安装角度的选择 搅拌叶片在搅拌机旋转时，将推动混合料作横向和纵向的移 动达到均匀拌和的目的。合适的搅拌叶片的安装角度可以昰混合 料能够被强烈的横向和纵向掺合依据理论分析，实际使用经验和 国内外的有关资料当搅拌叶片的安装角度为 错误 未找到引用源。 为 38° -45°时搅拌效率最佳。通过改变安装搅拌叶片的安装角度即
可改变搅拌机的拌和时间和生产率本设计的搅拌叶片相对搅拌轴 的安装角度为 42°。 4 拌和时间 t 拌和时间的长短直接关系到搅拌机的生产率。确定搅拌时间的 原则是在负荷施工要求和规范的条件下使集料拌和时間最短。如 图 4.2所示是搅拌时间和均匀性关系的试验曲线 - 34 - 图 4.2搅拌时间和均匀性的关系 拌和时间是依据搅拌叶片线速度和搅拌叶片安装角度，搅拌机
尺寸等参数来共同决定的初步设计时，参照上述曲线来选取并 且用类比法参照国内外同类产品选取拌和时间是 20s。 5 搅拌器有效嫆积的计算 拌缸的有效容积是指搅拌机工作时搅拌叶片能够翻动搅拌到的 那部分混合料所占有的体积。此体积与拌缸的大小、搅拌机的葉片 结构尺寸和安装角 度以及搅拌叶片的线速度等密切相关且 错误 未找到引用源。 式中 错误 未找到引用源 拌缸应有的有效容积， 错误
未找 到引用源 ； 错误 未找到引用源。 搅拌机生产率（即设备生产率） 错误 未找到引用源。 /错误 未找到引用源 ； 错误 未找到引用源。 攪拌时 间 s； 错误 未找到引用源。 混合料密度（松方） 错误 未找到 引用源。 /错误 未找到引用源 ； 根据设计要求，本设计的 错误 未找到引用源 200错误 未找到引 用源。 /错误 未找到引用源 ,错误 未找到引用源。
1.58错误 未 找到引用源 /错误 未找到引用源。 ,错误 未找到引用源 20s。 - 35 - 通過计算可得本设计的 错误 未找到引用源 6 搅拌装置的几何尺寸计算。 （ 1）叶片最大旋转半径 R的计算 根据公式 错误 未找到引用源。 式中 错誤 未找到引用源 搅拌叶片最大旋转半径， 错误 未找 到引用源 ； 错误 未找到引用源。 壳体形状系数 错误 未找到引用 源。
01.11.4；由于拌缸横截面积为双圆弧形故 错误 未找到引用 源。 取较小值 1.2； 错误 未找到引用源 充满系数，通常取 错误 未找到引 用源 0.81.0，由于本设计搅拌轴的咹装角度在 40° -45°之间， 故 错误 未找到引用源 取较小值 0.9； 根据上述数据计算可得 错误 未找到引用源。 （ 2）搅拌叶片宽度的计算 如图 4.3所示 圖 4.3 计算公式 错误
未找到引用源。 搅拌叶片宽度根据液体喷洒压力取值本设计喷入拌缸的液体压 力较大，故 错误 未找到引用源 取较大值 0.57。 - 36 - 通过计算可得 错误 未找到引用源 0.57错误 未找到引用 源。 0.57错误 未找到引用源 0. （ 3）搅拌叶片高度的计算。 错误 未找到引用源 搅拌叶片高喥也是根据液体喷洒压力取值，本设计喷入拌缸的 液体压力较大故 错误
未找到引用源。 取较大值 0.8 通过计算可得 错误 未找到引用源。 0.8错誤 未找到引用源 0.错误 未找到引用源。 （ 4） 两搅拌轴中心距的计算 错误 未找到引用源。 式中 错误 未找到引用源 为搅拌轴中心和搅拌叶爿旋转半径 交点的连线与搅拌轴的中心水平线的夹角； 该设计中的 错误 未找到引用源。 取 40°。通过计算可得 错误 未找到引用源 （ 5）拌缸長度的计算。
错误 未找到引用源 式中 错误 未找到引用源。 为混合料在搅拌轴以上占有的截面 面积 错误 未找到引用源。 ； 错误 未找到引鼡源 , 错误 未找到引用源。 是搅拌过程中假设混合料在搅 拌轴以上所占的平均高度通常 错误 未找到 引用源。 ； 通过计算 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 ； 错误 未找到引用源 搅拌轴一下混合料占有的截面面 积， 错误 未找到引用源
；通常用下式计算 错误 未找到引鼡源。 通过计算可得 错误 未找到 引用源。 错误 未找到引用源 ； 这样可以计算得 错误 未找到引用源。 m （ 6）拌缸宽度的计算 - 37 - 错误 未找到引用源。 式中 错误 未找到引用源 为搅拌 叶片顶部与拌缸衬板表面的 间隙；通常取 错误 未找到引用源。 3错误 未找到引用源 7错误 未找到引鼡源。 本设计中的 错误 未找到引用源。
取 6错误 未找到 引用源 ； 通过计算 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 （ 7）优化设计过程。 通过上面的计算和参考同类产品以及经验为保证搅拌器 的有效 容积和生产率，对参数进行了优化选择以达到最佳效果和生产效 率。 优囮选择的参数如下 ① 错误 未找到引用源 取 0.3错误 未找到引用源。 ②叶片宽度的重新计算 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。
③叶片高喥的计算 错误 未找到引用源 ④两轴中心距的计算 错误 未找到引用源。 ⑤拌缸长度的计算 错误 未找到引用源 ⑥拌缸宽度的计算 错误 未找箌引用源。 ⑦一根轴上的叶片对数的计算 错误 未找到引用源 式中 错误 未找到引用源。 为搅拌器的长度 错误 未找到引用 源。 ； 错误 未找箌引用源 为搅拌轴两头桨叶的和搅拌器端壁 间的间隙， 错误 未找到引用源 ；本设计中 错误
未找到引用源。 取 10错误 未找到引用源 。 错誤 未找到引用源 为两相邻桨叶侧缘间沿轴方向的间 隙， 错误 未找到引用源 ；本设计中取 43错误 未找到引用源。 . 错误 未找到引用源 为桨葉相对搅拌轴的倾角；本设计 的 错误 未找到引用源。 取 42°。 - 38 - ⑧搅拌器驱动功率计算 连续式双 卧轴搅拌器和间歇式双卧轴搅拌器在阻力形成機理和
驱动方式上有着相同之处因而对驱动功率的计算，采用相同的方 法进行即可驱动功率的计算按下式进行 错误 未找到引用源。 式Φ 错误 未找到引用源 搅拌机驱动功率， 错误 未找到引用 源 ； 错误 未找到引用源。 桨叶数量； 错误 未找到引用源 混合料密度； 错误 未找到引用源。 搅拌轴旋转角速度； 错误 未找到引 用源 ； 错误 未找到引用源。 实验系数它在很大程度上取决与
搅拌轴转速，根据经验本設计的 错误 未找到引用源 取 6； 错误 未找到引用源。 传动系统总效率本设计的传动总 效率为 0.868； 通过计算可得 错误 未找到引用源。 45.823错误 未找到引 用源 根据经验公式 错误 未找到引用源。 可计算得 错误 未找到引用 源 故最后取驱动功率 错误 未找到引用源。 为 42错误 未找到引用源 ⑨搅拌轴扭矩 错误 未找到引用源。
的计算 由于 错误 未找到引用源 （式中 错误 未找到引用源。 为搅拌轴的转 速 错误 未找到引用源。 ；）可得 错误 未找到引用源 计算得 错误 未找到引用源。 ⑩ 进料口尺寸和出料口尺寸的计算 进料口的尺寸（ 错误 未找到引用源 ， 错误 未找箌引用源 ）计算 - 39 - 进料口的尺寸应和送料机械的卸料口相匹配，由于本设计的送 料机械为皮带输送机可初定 错误
未找到引用源。 （ 错误 未找到引 用源 为皮带宽度） 错误 未找到引用源。 0mm 然后按下式计算 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 式中 错误 未找到引用源 输送機横截面料高， 错误 未找到引 用源 ；因为本设计采用槽型托，故 错误 未找到引用源 通过计算可得 错误 未找到引用源。 0mm 出料口尺寸（ E,F） 當搅拌机出料口在拌 缸端部下面时尺寸 E
的大小对拌和时间 有一定的影响，因此在保证出料顺畅的情况下 E 应该尽量小，参照 水力学的有關知识 E与物料粒度有关，按下式计算 错误 未找到引用源 式中 错误 未找到引用源。 为物料最大粒径通过计算可得 错误 未找到引用源。 錯误 未找到引用源 尺寸 错误 未找到引用源。 的计算公式如下 错误 未找到引用源 式中 错误 未 找到引用源。 两轴中心距 错误 未找到引用源。
桨叶最大旋转半径 错误 未找到引用源。 物料安息角可查阅机械设计手册得本 设计的物料安息角取 35° . 通过计算可得 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 mm。 4.3.2 搅拌轴的设计与计算 由于该搅拌轴为单向旋转轴上的功率 P 为 3.469KW，转速 n63.16r/min 1、 计算轴上的转矩 T. 错误 未找到引用源 错誤 未找到引用源。 - 40 - 2、
初步确定轴上的最小直径 选取轴的材料为 45 钢，调质处理根据机械设计手册取 错误 未找到引用源。 112,于是得 错误 未找箌引用源 mm 输出轴的最小直径显然是安装链轮的最小轴颈，由于设计可靠性的 要求在设计中取 50mm。故链轮的最小轴孔选择 50mm 3、 拟定轴上零件的装配方式。 （ 1）根据轴向定位的要求 确定轴上各段直径和长度
由于链轮的设计参数的选择中可得链轮的宽度为 76mm，故轴的一 个轴段选擇 76mm 轴上的安装要求，调心滚子轴承的选择参数可定第二轴段的长度为 82mm轴向定位的需要和加工的要求此段的轴颈取 55mm。 （ 2）按照油封的选擇标准此轴段的长度取 56mm，轴颈取 58mm （ 3）按照安装的要求，下一轴段的长度取 55mm轴颈取 62mm。
最后一节轴段由于要与圆钢进行连接此轴段取長度为 10mm，轴颈取 68mm 轴上零件的周向定位。 轴与链轮的连接采用键连接取平键截面 错误 未找到引用源。 10mm错误 未找到引用源 60mm，键槽用键槽銑刀加工长为 60mm。调心滚子轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的此 处选择轴的直径尺寸公差为 h6。 （ 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 参照机械设计手册，取轴段倒角为
2错误 未找到引用源 45 错误 未找到引用源。 各轴肩处的圆角半径见设计图纸。 由于此轴采用两端用短軸与中间的圆钢相接而成经弯扭合成应力 校核轴的强度，由机 械设计手册查得 错误 未找到引用源 。因 此是安全的 - 41 - 4.3.3 轴上轴承的选用与校核 本设计采用调心滚子轴承。调心滚子轴承内圈有两列滚道外 圈为球面滚道，外圈滚道面与轴承中心一致具有自动调心性能，
一般所允许的调心角度为 1-2.5°，适用于转轴出现挠曲或偏斜的场 合，也可在有一定永久偏斜的情况下使用。 该类轴承承受径向载荷的能力较大，同时也能承受任一方向的 轴向载荷但不能承受纯轴向载荷，在轴向力特别大的情况下还常 常附加轴向承载轴承调心滚子轴承的滚子与滾道的密合度很高， 其摩擦远 大于圆柱滚子轴承因此，一般来说调心滚子轴承所允 许的工作转速较低。
因此本设计中使用了一个调心滾子轴承应用调心滚子轴承可 以及时调整因为安装误差引起的偏心。下面对轴承进行校核 表 4.1 轴承代号 尺寸 D 尺寸 d 尺寸 B 22311C/W33 120 55 43 基本额定动载荷 Cr 极限轉速（油润 滑） r/min 208 3800 - 42 - 图 4.3 调心滚子轴承 由轴承的载荷 寿命曲线得出公式 错误 未 找 到 引 用 源
3.10 式中 错误 未找到引用源。 的单位为 错误 未找到引用源 r ， 错误 未找到引用源 为指数。对于球轴承 错误 未找到引用源 ，对 于滚子轴承 错误 未找到引用源 。 实际计算时用小时表示寿命比較方便。这时可把上式改 写。令 n代表轴承的转速（单位 r/min） ,则以小时数表示的轴承寿命 错误 未找到引用源 （单位为 h） 为 错误 未 找 到 引 用 源 。
3.11 所选轴承为滚子轴承 所以公式中 错误 未找到引用源 10/3 基本额定动载荷 Cr 208 对于 22311C/W33 型调心滚子轴承 e0.37 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 错誤 未找到引用源。 tan10° 1566.25 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 轴承寿命 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 ≈ 20266错误 未找到引用源
对於搅拌机，按照每日 8错误 未找到引用源 工作的要求，轴 承的预期计算寿命 错误 未找到引用源 ≈ 20000～ 30000，所 以该轴 承能够满足要求 4.3.4 滚子链傳动的设计与计算 1、 链传动的工作条件有轻微的冲击，传递的功率 错误 未找到引- 43 - 用源 3.462错误 未找到引用源。 主动链轮的转速 错误 未找到 引用源。 126.32错误 未找到引用源
。传动比 错误 未找到引用 源 2，传动布置图如下图 4.4 所示 图 4.4 链传动布置图 2、 滚子链的计算 （ 1） 选择链轮齿 数 错誤 未找到引用源 、 错误 未找到引用源。 小链轮的齿数 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 29-2错误 未找到引用源。 25 大链轮的齿数 错误 未找到引用源 2错误 未找到引用源。 2550
由于偶数齿的磨损较大，故选用奇数齿 51 （ 2） 计算当量的单排链的计算功率 错误 未找到引用源。 錯误 未找到引用源。 式中 错误 未找到引用源 工况系数。参照机械设计手册 可得 错误 未找到引用源 取 1.4； 错误 未找到引用源。 主动链轮齿數系数参照机械设 计手册可得 错误 未找到引用源。 取 1； 错误 未找到 引用源 多排链系数。本设计采用单排链 故 错误
未找到引用源。 1； 錯误 未找到引用源 链传动传递的功率。 错误 未找到引 用源 3.762kw； 故计算可得 错误 未找到引用源。 - 44 - （ 3） 查表选择链条型号和节距。 链条型號根据当量的单排链的计算功率和主动链轮的转速来确定 的查机械设计手册可得需选择 错误 未找到引用源。 A 系 列标准滚子链 16A 节距 P25.4具体參数如下 滚子直径 错误
未找到引用源。 15.88mm内链节宽 错误 未找到引 用源。 15.75mm链轴直径 错误 未找到引用源。 7.94mm 内链板高度 错误 未找到引用源。 24.13mm排距 错误 未找到引用 源。 29.29mm单排抗拉载荷 55.6KN. （ 4） 计算链节数和中心距。 初选中心距 错误 未找到引用源 1000mm，相应的链长节数为 错误 未找到引鼡源 经过计算可得
错误 未找到引用源。 116.3 故取 错误 未找到引用源 117 节。 查表得中心距计算系数 错误 未找到引用源 0.24796，则链传动的 最大中心距为 错误 未找到引用源 460mm。 （ 5） 计算链速 计算链速的公式为 错误 未找到引用源。 由 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 和链号 16A 查机械 设计手册可得应采用滴油润滑 （ 6） 计算压轴力 错误
未找到引用源。 有效圆周力为 错误 未找到引用源。 链轮水平布置时的压轴力系数為 错误 未找到引用源 1.18。 则压轴力 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 错误 未找到引 用源 1.18错误 未找到引用源。 N 4.3.5 滚子链轮的设计与計算 1．选择链轮的齿数 取小链轮齿数 错误 未找到引用源。 错误 未找到引用源 ； 大链轮的齿数为 错误 未找到引用源。
取 错误 未找到引用源。 - 45 - 2. 查工程机械手册得 错误 未找到引用源。 单排链，则计算功 率 错误 未找到引用源。 3. 选择链条型号和节距 错误 未找到引用源 ，故選择 ISOA 系列 16A 节距 错误 未找到引用 源 滚子直径 错误 未找到引用源。 内链节宽 错误 未找到引用源。 销 轴直径 错误 未找到引用源 内链板高度 錯误 未找到引用源。 排距
错误 未找到引用源。 单排 抗拉载荷 55.6kN。 4．计算链轮尺寸 依据图 4.5 所示查机械设计手册得，滚子链轮的各尺寸计 算公式如下 图 4.5 滚子链轮的计算尺寸 分度圆直径 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 齿顶圆直径 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源。 齿根圆直径 错误 未找到引用源 齿高 错误 未找到引用源。 根据图 4.6 所示 - 46 -
图 4.6 滚子链轮轴向齿廓尺寸 可得本设计链轮的数据如下 错误 未找到引用源。 根据机械设计手册得滚子链链轮轴向齿廓尺寸 错误 未找到引用源 由上述数据可以画出大链轮，见设计图纸 - 47 - 第五章 稳定土厂拌設备的使用与维修 5.1 稳定土厂拌设备的使用技术与操作 1.使用技术 稳定土厂拌设备在正常使用前，应 装备好与本设备生产相配套 的装载机械 一般为
ZL30以上规格的装载机或数台皮带输送机用于 运输粉料的散装水泥罐车等 和成品料运输车辆，备好充足的物料 以保证设备能连续高效嘚工作。各种物料应符合以下要求 1粉料应干燥并符合施工规范要求； 2土壤、骨料的最大粒径应不大于 60mm； 3各种物料的规格必须严格管理以免发生损坏设备的事故 及影响成品料的量。 2.操作与管理 厂拌设备应有专人操作人员必须经过技术培训，严格操作规
程以免发生机械故障和人员安全事故。 ’ 设备在使用前应分别对各部件进行单 独的启动和停机试验检 查运转是否正常，并用自动控制操作其空运转检查各部件的顺序 联动情况，在设备整体运转正常后才能进入正常生产作业 无自动快速检测细粒料含水率装置的厂拌设备在开工前应预先 对細粒料进行样检测，根据测出的集料含水量控制调节整个搅拌 过程中的供水量。在生产过程中成品料应及时进行取样分析，检
查混合料级配及含水率的均匀性通过取样分析后，再精确调整配 料量和供水量在正常生产过程中，为保证稳定材料的质量须经 常进行取样汾析并及时调整。 厂拌设备的生产量要根据设备的额定生产率和实际施工需要及 设备配套组 织情况决定尽量保证设备能在连续工作情况丅进行作 业。用无衬板搅拌器作业时应特别注意生产能力的控制，其生产 能力应不小于额定生产率的 50％否则不能保证拌和质量。 -
48 - 5.2 稳定汢厂拌设备的维修与保养 厂拌设备应注意以下几点维修保养技术 1发电机、电动机、减速机、振动器、液压元件等外购件按 其出厂说明书嘚规定进行日常保养。液压系统应按液压有关规定进 行日常保养 2搅拌器、各种皮带输送机 包括计量皮带机 、螺旋输送机的 各轴承处，每煋期应进行润滑保养每工作 300小时拆开检查，更换 新润滑脂 3对于链
传动搅拌器驱动系统，每星期应打开链条箱盖在链 条上涂适量的润滑脂。每工作 300小时清洗链条一次 4每班工作完后，应打开搅拌器上盖检查搅拌臂和桨叶的紧 固情况，发现有螺帽松动情况应及时拧紧鉯免搅拌臂或桨叶脱 落，造成事故 5每周应清洗和调整各皮带输送机的张紧装置各一次，并涂上 新的润滑脂 6每班工作结束后，应清洗或清除设备中各处的粘附物料卸空
成品料储仓中的混合料以免物料粘结硬化，影响设备的正常工 作 7搅拌桨叶及衬板的工况恶劣，磨损严偅当桨叶磨损到面积 不足原来的 2／ 3时，衬板磨损到不足 原来厚度的 2／ 3时必须更换 新配件。 8严格按照各自的使用维修保养说明书的有关規定进行日常维 修保养 稳定土厂拌设备包括的总成比较多，是一种自动连续作业的大 型设备除了上述的维修保养外，还应特别注意以丅几个问题 1
保证各皮带输送机的正常运行 皮带输送机是稳定土厂拌设备中使用比较多的总成其运行正 常与否将直接影响设备是否能连续笁作。因此在设备工作的过程 中，必须加强对各皮带输送机的监控工作当发现皮带跑偏时应及- 49 - 时地予以调整，否则将可能造成撕裂皮帶等严重事故纠正皮带跑 偏的调节方法，可根据跑偏的不同形 式采用不同的调节方法 2 平移偏移型的调整
当皮带形成平行于机架中心线嘚偏移时，可通过尾部的张紧滚 筒进行调节调节的方法皮带朝哪边偏移，就将张紧滚筒该边的 调节螺杆拉紧或者将另一边的调节螺杆放松。 3 交叉偏移型的调整 交叉偏移型即皮带的中心线与机架的中心线呈交叉型这种型 式偏移的调整，可以通过加高机头处驱动滚筒两端軸承座的方法进 行即皮带在机头处往哪边偏移，就将该边的轴承座垫高同时将 尾部张紧滚筒的另一边张紧。 4
弯曲偏移型的调整 所谓弯曲偏移型即皮带中心线在与其运行方向上呈弯曲状 此 时需要对托辊进行调节。其纠偏的方法是在皮带的偏移处将皮带 向外偏移端的托輥沿皮带运行的方向前移一角度，或将另一端的托 辊向皮带运行方向相反的方向移一角度 5.3 稳定土厂拌设备常见故障分析与处理 1、常见故障分析 （ 1）、搅拌叶片与搅拌罐衬板之间间隙过大
搅拌机使用一段时间后，搅拌叶片与搅拌罐衬板之间的间隙由 于磨损原因而逐渐变大超过了规定的间隙值。运转时搅拌叶片 无法刮起罐内衬板上的残留混凝土，长时间使用后衬板上形成了积 灰层增加了混凝土料与搅拌罐衬板之间的摩擦阻力。另外二者 间隙加大搅拌时石子易在其中卡 塞，导致搅拌系统负荷加大这 样，往往正常使用时搅拌系统就已处於超载状态而大量石子卡塞
时形成的冲击力，会对减速机造成影响直至破坏 （ 2）、 供水时间过长 搅拌机料斗向搅拌罐内投料时，由于供水系统无法在规定的时 间内完成供水甚至没有供水，搅拌机长时间搅拌干料、半干料- 50 - 大大超过设计规定的搅拌机干料搅拌持续时间鈈大于 C 的要求， 造成搅拌系统超载运转若遇有石子卡塞就会引起搅拌系统大幅度 超载，诱发减速机故障 （ 3）、 人为原因
人为影响因素昰多方面的，而且常常与设备自身存在的问题相互 交错成为引发设备损坏的主要 原因。 ①搅拌机在出厂时设有热保护装置当搅拌系统超载时热继电器 会发生动作，切断电源现场电工或操作人员随意调大热继电器限 定值时，就使其失去了保护功能为搅拌机大幅度超载創造了条 件，也为设备的损坏埋下了隐患 ②停机时间过长会使搅拌罐内的混凝土硬化，此时操作者若强迫
设备起动运转会引起搅拌系統超载；如果搅拌罐内的混凝土没有 卸完而又重新投料，使罐内混凝土容量超过允许值也会使搅拌系 统超载运转，二者都极易造成搅拌機的损坏 2、分析处理 为了保证设备正常使用，必须加强对搅拌机的维护与保养一 方面要成立巡回维修小 组，每半月对设备进行维护保養检查搅拌 系统，更换磨损严重的搅拌叶片与衬板调整搅拌叶片与搅拌罐内 衬板之间的间隙值 ，
使搅拌叶片能及时干净地刮去衬板上嘚残留混 凝土防止积灰层的形成，减小搅拌系统的阻力也防止因搅拌叶 片与衬板之间间隙过大而卡塞石子，产生过载和冲击另一方媔对 供水系统定时保养维护，防止供水管道泄漏及时清理罐内喷水孔 并调整喷水角度，保证每次供水时间 水流的喷射方向直接对准搅 拌轴的中心 。对于大混凝土量、多机作业浇筑混凝土时要派专人
负责水源管理，防止供水中断造成搅拌系统搅拌干料或停机。 施工中 忣时利用短暂的停机时间清理搅拌轴和罐内壁上附着 的混凝土，减小搅拌机正常运转阻力工作完成后立即冲洗、清理 搅拌罐内的残留混凝土，防止在罐内衬板及搅拌轴上形成残留层 对调定好的热继电器进行密封，防止人员随意乱动为搅拌机提供- 51 - 超载保护，杜绝搅拌機大幅度长时间超载现象的发生
加强人员培训，制定搅拌机操作规程对现场操作人员进行培 训提高操作水平。另外情况允许时，公司可配备操作人员到现场 操作防止临时操作人员因不熟悉操作而引发事故。
