攪拌器設(shè)計(jì)

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- 1 - 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 ?？粕?畢業(yè) 設(shè)計(jì) 題 目： 攪拌器設(shè)計(jì) 專業(yè)年級(jí) ： 機(jī)電 09 學(xué)生姓名 ： 趙天馳 學(xué) 號(hào) ： 0930130226 指導(dǎo)教師 ： 劉麗芳 哈爾濱理工大學(xué)榮成 學(xué)院 完成時(shí)間： 2011 年 6 月 15 日 - 2 - 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名：趙天馳 學(xué)號(hào)： 0930130226 學(xué) 院：榮成學(xué)院 專業(yè)：機(jī)電 09務(wù)起止時(shí)間： 2012 年 5 月 13 日至 2012 年 6 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：攪拌器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)閱教師職稱： 答辯委員會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)評(píng)定 ，該生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)椋? 答辯委員會(huì)主席簽名： 職稱： 年 月 日 - 3 - 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名：趙天馳 學(xué)號(hào)： 0930130226 學(xué) 院：榮成學(xué)院 專業(yè)：機(jī)電 09務(wù)起止時(shí)間： 2012 年 5 月 13 日至 2012 年 6 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：攪拌器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1. 分析國(guó)內(nèi)外穩(wěn)定 土廠拌設(shè)備的基本特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)分析； 2. 對(duì)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備總體方案進(jìn)行布置； 3. 對(duì)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的主要部件 —— 攪拌機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算； 4. 對(duì)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的保養(yǎng)和維修提出要求； 。 5. 了解畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱資料（ 5 月 13 日 — 5 月 20 日） 6. 確定硅鋼板沖裁工序，完成總裝圖和零件圖的設(shè)計(jì)。（ 5 月21 日 — 6 月 3 日） 7. 撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯（ 6 月 4 日 — 6 月 15 日）。 資料： 1）、生產(chǎn)能力： 200t 2）、總裝容量： 70）、最大電機(jī)功率： 4）、允許骨料最大直徑： 60）、成品料倉(cāng)容積： 10 立方米 6）、占地面積： 38m*7m 7）、整機(jī)重量： 10t 8）、配料精度土壤，骨料：≤± - 4 - 9）、配料精度石灰，水泥：≤± 1% 10）配料精度水：≤± 本設(shè)計(jì)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備采用可搬式結(jié)構(gòu)，雙臥軸連續(xù)攪拌式有襯板機(jī)型，傳動(dòng)方式采用鏈傳動(dòng)，容積式計(jì)量方式，采用 4 個(gè)料斗。 ． 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 - 5 - 第一章 緒論 ....................................................................................... 6 題的意義 ..................................................................................... 6 外水平及發(fā)展趨勢(shì) ..................................................................... 6 內(nèi)水平及發(fā)展趨勢(shì) ..................................................................... 9 第二章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備簡(jiǎn)介 ......................................................... 10 定土廠拌設(shè)備的用途和和分類 .............................................. 10 定土廠拌設(shè)備的用途 ............................................................ 10 定土廠拌設(shè)備的分類。 ........................................................ 11 定土廠拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理 ........................................... 13 定土廠拌設(shè)備的基本特點(diǎn)與要求 ........................................... 14 定土廠拌設(shè)備的發(fā)展方向與趨勢(shì) ........................................... 15 見(jiàn)國(guó)內(nèi)外的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的比較 .................................... 15 內(nèi)市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品使用中存在的問(wèn)題 .................................... 16 定土廠拌設(shè)備結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向 ............................................ 17 第三章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的總體設(shè)計(jì) ............................................. 19 定土廠拌設(shè)備的總體計(jì)算與參數(shù)確定 ................................... 19 定土廠拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成 ....................................................... 19 料配給系統(tǒng) ............................................................................ 19 料配料系統(tǒng) ............................................................................ 21 水系統(tǒng) .................................................................................... 23 拌機(jī) ........................................................................................ 23 品料皮帶輸送機(jī) .................................................................... 24 氣系統(tǒng) .................................................................................... 25 第四章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................. 25 拌機(jī)傳動(dòng)方式的選擇 ............................................................... 25 拌機(jī)變速箱齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................... 26 拌機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................................... 34 拌機(jī)性能參數(shù)的確定與計(jì)算 ................................................ 34 拌軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................................ 41 上軸承的選用與校核 ............................................................ 42 子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ........................................................ 44 子鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................ 46 第五章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的使用與維修 ......................................... 49 定土廠拌設(shè)備的使用技術(shù)與操作 ........................................... 49 定土廠拌設(shè)備的維修與保養(yǎng) ................................................... 50 定土廠拌設(shè)備常見(jiàn)故障分析與處理 ....................................... 51 - 6 - 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................. 54 致 謝 ................................................................................................... 56 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................. 57 第一章 緒論 題的意義 在我國(guó)的公路建設(shè)中，為了滿足交通量和 車(chē)輛負(fù)載日益增長(zhǎng)的需要，對(duì)道路的整體強(qiáng)度、水穩(wěn)性以及平整度等質(zhì)量要求越來(lái)越高。經(jīng)過(guò)多年的研究和施工實(shí)踐，證明采用穩(wěn)定土補(bǔ)強(qiáng)道路的基層和底基層，對(duì)提高道路的整體強(qiáng)度、水穩(wěn)性以及延長(zhǎng)道路的使用壽命等性能是一種非常有效的措施。因此，在我國(guó)的高等級(jí)公路施工建設(shè)中，規(guī)定了必須采用穩(wěn)定土混合料補(bǔ)強(qiáng)道路的基層和底基層，同時(shí)還規(guī)定了高等級(jí)公路基層的穩(wěn)定土混合料必須使用穩(wěn)定土廠拌設(shè)備進(jìn)行拌制。 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備是用來(lái)拌制各種以水硬性材料為結(jié)合劑的穩(wěn)定混合料，如水泥穩(wěn)定砂礫、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰土 (二灰土 )、石灰粉煤灰碎石 (二 灰石 )等等。它具有對(duì)各種物料計(jì)量精度高、級(jí)配準(zhǔn)確、拌和均勻、產(chǎn)量大、節(jié)省材料、便于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、統(tǒng)計(jì)打印各種數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，是當(dāng)前高等級(jí)公路修筑中的一種高效能的路面基層修筑機(jī)械，也是機(jī)場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、建筑物等基層、底基層施工的重要機(jī)種之一。 本設(shè)計(jì)是通過(guò)研究參考已有的國(guó)內(nèi)外的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，結(jié)合生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要，在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了多方面改造，使其更具有實(shí)用性和可靠性。同時(shí)參考了各類文獻(xiàn)中關(guān)于穩(wěn)定土廠拌設(shè)備在使用中出現(xiàn)的問(wèn)題以及改進(jìn)方法的研究，對(duì)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)方面做了一些具體說(shuō)明，在施工中將會(huì)發(fā)揮 更大的優(yōu)勢(shì)。 外水平及發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家研制穩(wěn)定土廠拌設(shè)備比較早，廠拌設(shè)備在公路工程中的使用也占有很大的比例。目前生產(chǎn)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的- 7 - 主要有澳大利 國(guó)的 大利的 國(guó)的 本的 國(guó)的 國(guó)的 廠家。他們生產(chǎn)的廠拌設(shè)備已形成系列產(chǎn)品，生產(chǎn)率一般為 200h。其總體布局有整體移動(dòng)，分部件移動(dòng)式，可搬式，固定式等多種結(jié)構(gòu)形式。集料計(jì)量大多采用自動(dòng)控制的連續(xù)稱 量技術(shù)，級(jí)配準(zhǔn)確且精度高。攪拌器結(jié)構(gòu)隨廠家不同各有特點(diǎn)，但都具有傳動(dòng)合理，適應(yīng)性強(qiáng)、拌和效率高、使用壽命長(zhǎng)和易于保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)重視采用計(jì)量、防污染、防離析等方面的新技術(shù)，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展，總趨勢(shì)可歸納如下幾點(diǎn)： （ 1） 細(xì)粒料含水率快速連續(xù)檢測(cè)技術(shù) 水量的多少對(duì)水硬性結(jié)合料的力學(xué)性能和施工性能有著重要的影響，因此所有廠拌設(shè)備都必須能進(jìn)行精確的計(jì)量和控制。原始材料中含水率受氣候影響變化大，特別是砂料、粉煤灰等細(xì)料的含水率變化更大，含水率的變化直接影響到攪拌過(guò)程中的供水量和骨料級(jí)配的準(zhǔn)確性，因而，必須及時(shí)檢測(cè)出原 材料中的含水率，才能準(zhǔn)確控制供水量和供料量，使成品混合料的各項(xiàng)配比保持一定。目前各廠家生產(chǎn)的廠拌設(shè)備，幾乎都是采用連續(xù)強(qiáng)制攪拌方式，這就要求廠拌設(shè)備的供料系統(tǒng)不僅具有快速檢測(cè)原材料含水率的能力，而且必須是連續(xù)式的檢測(cè)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)有效的自動(dòng)控制，從而保證成品料的質(zhì)量。 （ 2） 既能連續(xù)又能間歇強(qiáng)制拌和的多用途廠拌設(shè)備 為了擴(kuò)大廠拌設(shè)備的使用范圍，使廠拌設(shè)備不僅能拌制穩(wěn)定材料，也能拌制各種水泥混凝土混合料，國(guó)外一些生產(chǎn)廠家正在研制多用途的廠拌設(shè)備。這種廠拌設(shè)備具有連續(xù)攪拌作業(yè)和間歇作業(yè)兩種功能。通過(guò)在操作室操作鍵 盤(pán)可方便的轉(zhuǎn)換物料計(jì)量程序，實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)計(jì)量與輸送。在連續(xù)計(jì)量時(shí)，攪拌器中的攪拌漿葉安裝角度一致，構(gòu)成常用的雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)攪拌器，可滿足連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定土材料的需要，在間歇計(jì)量時(shí)，攪拌器中的幾個(gè)槳葉通過(guò)改變安裝角度，能使物料在攪拌器中循環(huán)運(yùn)動(dòng)，因而變成雙臥軸強(qiáng)制間歇- 8 - 攪拌器，其攪拌時(shí)間可可隨意設(shè)定，這種分批計(jì)量與攪拌的工作方式，能滿足控制水泥混凝土或其他需要長(zhǎng)時(shí)間攪拌特殊材料的的需要。該設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)在于物料的計(jì)量控制技術(shù)及特殊攪拌器的多功能特性，目前該設(shè)備還處在研究階段，預(yù)計(jì)不久可以推向市場(chǎng)。 （ 3） 無(wú)襯板攪拌器 攪拌器在工作時(shí)由于材料的摩擦作用，其槳葉和襯板必然產(chǎn)生磨損，磨損的程度將隨著攪拌速度的增加而增加。因此，提高攪拌器的性能及耐磨性是生產(chǎn)廠家努力追求的目標(biāo)之一。近年來(lái)，國(guó)外一些廠家針對(duì)穩(wěn)定材料的特性和連續(xù)攪拌的特點(diǎn)，并結(jié)合多年的使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)強(qiáng)制連續(xù)攪拌器進(jìn)行大膽的改進(jìn)，取消襯板，研制成新型無(wú)襯板攪拌器。這種無(wú)襯板攪拌器的工作原理和有襯板攪拌器基本相同。但是，兩者的抗磨原理卻既然不同。無(wú)襯板攪拌器最大限度的增加可槳葉和殼體之間的間隙，攪拌器工作時(shí)，在該間隙中通常會(huì)形成一層不移動(dòng)的混合料層，此混合料層停留在殼體上 起到了襯板的作用，保護(hù)著殼體不受磨損，同時(shí)也減輕了槳葉的磨損。這種無(wú)襯板攪拌器，其殼體一般設(shè)計(jì)成平底斗型，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易的特點(diǎn)，在相同體積的情況下，比有襯板攪拌器的重量輕，造價(jià)低，攪拌速度可以提高 1 倍，因而提高了生產(chǎn)效率 ;混合料拌和效果好，不產(chǎn)生楔住、擠碎等現(xiàn)象。無(wú)襯板攪拌器通過(guò)實(shí)驗(yàn)和使用，已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段，現(xiàn)正在應(yīng)用于穩(wěn)定土廠拌設(shè)備中。 （ 4） 各主要組成部件的組合搭配 多數(shù)廠家生產(chǎn)的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，都由多個(gè)總成相互組配而成。因此在保證設(shè)備基本性能的前提下，其部件可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行不同的組合 ，其總體布局亦可以根據(jù)用戶施工現(xiàn)場(chǎng)的要求而變化。例如，在生產(chǎn)率為 300t/h 的條件下，根據(jù)用戶需求，生產(chǎn)廠可提供 2配料斗為一組的配料裝置，粉料倉(cāng)可提供立式料倉(cāng)和臥式料倉(cāng)，總體布局可布置成“一”字型或“丁”字型等多種形式。因此，研究和開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)多樣、布局更為靈活的廠拌設(shè)備，也是各生產(chǎn)制造廠家普遍重視的課題之一。 - 9 - （ 5） 建立用戶聯(lián)絡(luò)控制中心 國(guó)際上通訊技術(shù)發(fā)展很快，一些廠家便充分利用國(guó)際電話網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)可靠的通訊手段與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，同用戶建立直接的聯(lián)系。在生產(chǎn)制造廠家設(shè)立控制中心，控制中心的計(jì)算機(jī)和用戶廠拌設(shè)備的 計(jì)算機(jī)通過(guò)國(guó)際通訊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，在控制中心的計(jì)算機(jī)能及時(shí)查詢用戶設(shè)備的工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況，亦能方便的調(diào)節(jié)和改變用戶設(shè)備的工作狀態(tài)，及時(shí)解決設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，盡可能的為用戶提供保障服務(wù)，并幫助落后地區(qū)或缺乏技術(shù)人員的用戶盡快掌握廠辦設(shè)備的使用技術(shù)。目前，這種利用控制中心為用戶提供服務(wù)的機(jī)構(gòu)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)，并越來(lái)越多的被實(shí)際應(yīng)用。 內(nèi)水平及發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)于 80 年代開(kāi)始研制穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，至今已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)，在我國(guó)公路建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。國(guó)產(chǎn)的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，大都采用組合可搬移式或部分部件可移動(dòng)的結(jié) 構(gòu)布局形式，產(chǎn)品種類規(guī)格較少，生產(chǎn)率在 50h。國(guó)產(chǎn)設(shè)備基本技術(shù)性能一般都能達(dá)到施工技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的要求，但是在技術(shù)性能和外觀質(zhì)量，耐用性，制造精度上和國(guó)際先進(jìn)設(shè)備相比還有一段差距，但是，通過(guò)十多年來(lái)的努力，已使產(chǎn)品的性能有了很大的提高，特別是通過(guò)“八五”攻關(guān)而研制成的主要用于拌和碾壓混凝土混合料的廠拌設(shè)備，其技術(shù)性能已達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品 90 年代初的世界先進(jìn)水平。提高我國(guó)產(chǎn)品技術(shù)性能和質(zhì)量，發(fā)展新品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品及大型化是我國(guó)今后開(kāi)發(fā)研究廠拌設(shè)備的主要方向。 - 10 - 第二章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備簡(jiǎn)介 定土廠拌設(shè)備的用途和和分類 定土廠拌設(shè)備的用途 穩(wěn)定土拌和設(shè)備是用來(lái)拌制各種以水硬性材料為結(jié)合劑的穩(wěn)定混合料，如水泥穩(wěn)定砂礫、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰土 (二灰土 )、石灰粉煤灰碎石 (二灰石 )等等，是當(dāng)前高等級(jí)公路修筑中的一種高效能的路面基層修筑機(jī)械，也是機(jī)場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、建筑物等基層、底基層施工的重要機(jī)種之一。 穩(wěn)定土拌和設(shè)備以廠拌形式、集中拌和為特征，故也稱作穩(wěn)定土廠拌設(shè)備。它一般采用連續(xù)作業(yè)式攪拌機(jī)進(jìn)行混合料的強(qiáng)制攪拌，在布置上采用組合可搬遷式結(jié)構(gòu)， 能迅速地拆遷、移場(chǎng)、拼裝，全部設(shè)備可拆成若干個(gè)功能單元分別運(yùn)輸，具有較高的機(jī)動(dòng)性。移動(dòng)式穩(wěn)定土拌和設(shè)備則以一個(gè)拖掛單元集計(jì)量、集料、輸送、攪拌、提升、儲(chǔ)料等多功能于一體，具有更高的機(jī)動(dòng)性。穩(wěn)定土廠拌設(shè)備與穩(wěn)定土拌和機(jī)相比具有以下特點(diǎn)： 1．拌和均勻性好 材料的拌和均勻性主要由兩方面保證：一是拌和之前對(duì)各種原材料進(jìn)行精確的計(jì)量；二是采用強(qiáng)制攪拌，使其進(jìn)行充分混合。穩(wěn)定土廠拌設(shè)備集中備料和精確計(jì)量比穩(wěn)定土拌和機(jī)更能保證各種物料的級(jí)配準(zhǔn)確，保證整個(gè)路段材料的一致性。 2．適用范圍廣 - 11 - 一般每臺(tái)設(shè)備由多個(gè)配料斗組成，可對(duì)不同規(guī)格、不同品種的物料進(jìn)行級(jí)配，故能生產(chǎn)出多種類型的穩(wěn)定土基層材料，具有較廣的適用范圍。 3．可獲得滿意的級(jí)配比 各種物料的級(jí)配可通過(guò)轉(zhuǎn)速和出料口大小的調(diào)整，簡(jiǎn)單易行地滿足施工要求，從而獲得滿意的物料級(jí)配比。含水量的多少可通過(guò)流量計(jì)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4．自動(dòng)化程度高 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備均采用集中控制，控制方式可設(shè)置多種，自動(dòng)化程度高。 5．運(yùn)輸安裝方便 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備多采用模塊化設(shè)計(jì)，拆遷、運(yùn)輸靈活方便。設(shè)備可根據(jù)場(chǎng)地的大小，采用多種形 式靈活布置，具有良好的適應(yīng)性能。 定土廠拌設(shè)備的分類。 1．根據(jù)生產(chǎn)率大小，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備可分為小型 (生產(chǎn)率 50t／h)、中型 (生產(chǎn)率 200h)、大型 (生產(chǎn)率 600t／ h)和特大型 (生產(chǎn)率 600t／ 四種。 2．根據(jù)設(shè)備拌和工藝和方式可分為非強(qiáng)制跌落間歇式、非強(qiáng)制跌落連續(xù)式、強(qiáng)制間歇式、強(qiáng)制連續(xù)式等?，F(xiàn)在的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備多采用強(qiáng)制連續(xù)式。強(qiáng)制連續(xù)式中又可分為單臥軸強(qiáng)制攪拌式和雙臥軸強(qiáng)制攪拌式。在諸多的形式中，雙臥軸強(qiáng)制攪拌式是最常用的攪拌形式。 3．根據(jù)穩(wěn)定土廠 拌設(shè)備的布局及機(jī)動(dòng)性可分為移動(dòng)式、部分移動(dòng)式、可搬遷式、固定式等結(jié)構(gòu)形式。 移動(dòng)式拌廠拌設(shè)備是將全部裝置安裝在一個(gè)專用的拖式底盤(pán)上，形成一個(gè)較大型的半掛車(chē)，可以及時(shí)轉(zhuǎn)移施工地點(diǎn)。設(shè)備從運(yùn)輸狀態(tài)轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)時(shí)不需要吊裝機(jī)具，僅依靠自身液壓機(jī)構(gòu)就可實(shí)現(xiàn)部件的折疊和就位，從運(yùn)輸狀態(tài)轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)時(shí)只需很短的時(shí)- 12 - 間即可完成，且不需專門(mén)預(yù)制混凝土基礎(chǔ)。這種拌和設(shè)備大多是中、小型生產(chǎn)能力的設(shè)備，多用于工程分散、頻繁移動(dòng)的公路施工工程。 部分移動(dòng)式廠拌設(shè)備是將各主要總成分別安裝在幾個(gè)專用底盤(pán)上，形成兩個(gè)或多個(gè) 半掛車(chē)或全掛車(chē)形式。各掛車(chē)分別被拖到施工場(chǎng)地，依靠吊裝機(jī)具使設(shè)備組合安裝成工作狀態(tài)，并可根據(jù)實(shí)際施工場(chǎng)地的具體條件合理布置各總成。這種形式多在中、大生產(chǎn)率設(shè)備中采用，適用于工程量較大的公路施工和城市道路工程。 可搬遷式廠拌設(shè)備是將各主要總成相對(duì)獨(dú)立，各自裝車(chē)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)工地轉(zhuǎn)移，再依靠吊裝機(jī)具將幾個(gè)總成安裝組合成工作狀態(tài)。這種設(shè)備大多需要少量的混凝土基礎(chǔ)，在轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)拆裝比較麻煩，安裝調(diào)試周期較長(zhǎng) (7 )。為了減少設(shè)備的拆裝工作量，近幾年各廠大力發(fā)展模塊式拌和設(shè)備，它是將各主要總成集中安裝在幾個(gè)底架上 ，到工地后像搭積木一樣依靠吊裝機(jī)具可以快速組裝。這種設(shè)備一般不需要混凝土基礎(chǔ)，安裝調(diào)試周期較短 (2。可搬遷式拌和設(shè)備是我國(guó)采用最多的拌和設(shè)備，在大、中、小生產(chǎn)率設(shè)備中采用，具有造價(jià)較低、維護(hù)保養(yǎng)方便等特點(diǎn)，適用于各種工作量的城市道路和公路施工工程。 固定式廠拌設(shè)備固定安裝在預(yù)先選好的場(chǎng)地上，大多固定在預(yù)制的混凝土基礎(chǔ)上，一般不需要搬遷，是一個(gè)穩(wěn)定的材料生產(chǎn)工廠，因此，一般規(guī)模較大，具有大、特大生產(chǎn)能力，適用于城市道路施工或工程量大且集中的施工工程。 4．根據(jù)物料計(jì)量形式可分為容積 (體積 )計(jì)量和電子 動(dòng)態(tài)稱重計(jì)量廠拌設(shè)備。 容積計(jì)量拌和設(shè)備其級(jí)配精度為 3％ — 5％，由于精度較低，現(xiàn)在多用于一級(jí)以下公路的建設(shè)。電子秤動(dòng)態(tài)計(jì)量的級(jí)配精度在 0． 5％ —1． 5％，可以滿足高級(jí)配精度要求，提高施工質(zhì)量，在高等級(jí)公路建設(shè)中使用十分廣泛。 - 13 - 定土廠拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理 穩(wěn)定土拌和設(shè)備大部分都為強(qiáng)制連續(xù)式的，其組成主要有以下幾個(gè)部分：集料 (碎石、砂礫、土壤、粉煤灰等 )配料系統(tǒng)、集料皮帶輸送機(jī)、粉料配料系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、攪拌機(jī)、成品料皮帶輸送機(jī)、成品儲(chǔ)料倉(cāng)、電器控制系統(tǒng)等。 穩(wěn)定土拌和設(shè)備的工作原理：用裝載機(jī)把不同 規(guī)格的集料裝入配料系統(tǒng)各料斗中，料斗底部的計(jì)量裝置按規(guī)定量連續(xù)均勻地將物料導(dǎo)人集料皮帶輸送機(jī)中，再由集料皮帶輸送機(jī)輸送到攪拌機(jī)中；粉料由粉料倉(cāng)底部的配料計(jì)量裝置按規(guī)定量連續(xù)均勻地導(dǎo)人集料皮帶輸送機(jī)中或直接輸送到攪拌機(jī)中；水經(jīng)供水系統(tǒng)流量計(jì)計(jì)量直接連續(xù)泵送到攪拌機(jī)中；攪拌機(jī)將各種物科連續(xù)拌制成均勻的成品混合料，成品混合料通過(guò)成品料皮帶輸送機(jī)輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)中，成品儲(chǔ)料倉(cāng)通過(guò)控制料門(mén)裝車(chē)運(yùn)往工地。示意圖如圖 示 圖 定土廠拌設(shè)備示意圖 1— 集料配料系統(tǒng)， 2— 集料皮帶輸送機(jī)， 3— 粉料配料系統(tǒng)， 4— 供水系統(tǒng)， 5— 攪拌機(jī)， 6— 成品皮帶輸送， 7— 成品儲(chǔ)料倉(cāng)， 8— 電氣- 14 - 控制系統(tǒng) 定土廠拌設(shè)備的基本特點(diǎn)與要求 穩(wěn)定土是以水硬性材料為結(jié)合劑，以土、砂、砂礫、碎石、礦渣和工業(yè)廢渣等材料為集料，通過(guò)拌和而成的混合材料。 按我國(guó)公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，穩(wěn)定土可劃分為：水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰 、 工業(yè)廢渣穩(wěn)定土等三大類。根據(jù)集料的不同，又可細(xì)化為數(shù)種，如：水泥砂土、石灰碎石土、二灰砂礫等。還可根據(jù)材料的需要，用水泥和石灰聯(lián)合做穩(wěn)定劑，稱之為水泥綜合穩(wěn)定土或石灰綜合穩(wěn)定土等。 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備主要構(gòu)成為：貯 料系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、成品料中貯料系統(tǒng)、聯(lián)接各系統(tǒng)的輸送設(shè)備和控制系統(tǒng)等部分。穩(wěn)定土廠拌設(shè)備采用連續(xù)的生產(chǎn)方式進(jìn)行作業(yè)。 目前，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備所用的攪拌主機(jī)多為雙臥軸連續(xù)強(qiáng)制式，結(jié)構(gòu)形式分為有襯板和無(wú)襯板兩種。無(wú)襯板型式的攪拌主機(jī)雖是一較新的技術(shù)，但已得到普遍的應(yīng)用。穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的配料方式為連續(xù)式，計(jì)量方式為容積式、稱重式和容積與稱重混合式。控制方式為二次儀表、工業(yè)計(jì)算機(jī)等控制形式。 公路工程對(duì)穩(wěn)定土廠拌設(shè)備有以下幾方面的基本要求： （ 1） 應(yīng)能適應(yīng)穩(wěn)定土的多種原材料特點(diǎn)，穩(wěn)定土用原材料為 2同的工 程有不同的組合。適應(yīng)原材料的不規(guī)范性，如材料粒徑異常、土的含水量偏高。 （ 2） 動(dòng)態(tài)連續(xù)計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確可靠、配比調(diào)整設(shè)置方便，計(jì)量系統(tǒng)有較寬的計(jì)量范圍。 （ 3） 攪拌主機(jī)的拌和性能要好、拌和均勻度高。成品料的色澤應(yīng)均勻，無(wú)灰團(tuán)、離析、拌和不足或過(guò)度等現(xiàn)象。 （ 4） 控制系統(tǒng)以使用為主，人機(jī)關(guān)系友好，并可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 （ 5） 設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)方便，平均無(wú)故障時(shí)間等可靠性指標(biāo)較高。 - 15 - （ 6） 場(chǎng)地適應(yīng)能力強(qiáng)，公路工程拌和場(chǎng)地在形狀和平整方面不規(guī)則，要求穩(wěn)定圖廠拌設(shè)備應(yīng)能進(jìn)行多種平面的布置和高差的調(diào)整。 （ 7） 整套穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的拆 、裝、吊、運(yùn)等性能應(yīng)符合公路工程工期緊張和轉(zhuǎn)場(chǎng)頻繁的特點(diǎn)。 定土廠拌設(shè)備的發(fā)展方向與趨勢(shì) 見(jiàn)國(guó)內(nèi)外的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的比較 （ 1）國(guó)內(nèi)移動(dòng)式與國(guó)外高移動(dòng)形式 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 國(guó)外高移動(dòng)形式 國(guó)內(nèi)移動(dòng)式 底盤(pán) 專用汽車(chē)底盤(pán) 非專用汽車(chē)底盤(pán) 通過(guò)性 通過(guò)性好，適用于各種類型的路面 通行性差，僅適用于等級(jí)路面 轉(zhuǎn)場(chǎng)速度 允許高速拖行，可實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)場(chǎng) 允許拖行速度慢，只能低速行走 首次安裝 依靠自身動(dòng)力進(jìn)行頂升，快捷迅速 需吊裝機(jī)具前來(lái)協(xié)助完成，工作量和難度較大 整體 布局 一字型結(jié)構(gòu) 層疊式布置 可維修性 好 差 離地間隙 大，便于撒落物料的清除 小，灑落物料需停機(jī)清除 轉(zhuǎn)場(chǎng)狀態(tài) 停機(jī)后可自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng) ，到位后即可進(jìn)行正常生產(chǎn) 上料皮帶機(jī)需進(jìn)行折疊處理，到位后需重新恢復(fù) （ 2）國(guó)內(nèi)可搬式與國(guó)外可移動(dòng)式 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 國(guó)外可移動(dòng)式 國(guó)內(nèi)可搬式 - 16 - 結(jié)構(gòu)布局 在滿足運(yùn)輸要求和良好的可維修性的前提下，采用高度集成的箱型結(jié)構(gòu) 各功能級(jí)配單元相互獨(dú)立，集成性差，離散性大 可搬運(yùn)性 可搬運(yùn)性好，集裝箱型結(jié)構(gòu)，極少數(shù)車(chē)輛即可完成 可搬運(yùn)性差，需要多臺(tái)車(chē)輛，不宜吊裝和車(chē)內(nèi)布置 可安裝性 可安裝性好，極少的時(shí)間內(nèi)就可完成，工作量少，勞動(dòng)強(qiáng)度低 可安裝性差，工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，時(shí)間長(zhǎng) 生產(chǎn)準(zhǔn)備 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，設(shè)備運(yùn)抵后即可在較短的時(shí)間內(nèi)安裝并投入生產(chǎn) 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，需預(yù)置安裝用混凝土基礎(chǔ)，可安裝性差，時(shí)間長(zhǎng) 安裝難度 集裝箱式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)安裝量小，難度低 各功能級(jí)配單元相互獨(dú)立，需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，工作量大，難度較高 可轉(zhuǎn)場(chǎng)性 差，一旦定型就不易改變 差，各功能級(jí)配單元需與安裝基礎(chǔ)予以拆除，且各功能級(jí)配單元間及其內(nèi)部需拆除的硬性連接點(diǎn)較多 配置靈活性 好，按用戶需求靈活布置 內(nèi)市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品使用中存在的問(wèn)題 移動(dòng)式穩(wěn)定土廠拌設(shè)備以一個(gè)拖掛單元 , 集中了集料、計(jì)量、輸送、攪拌、提升和儲(chǔ)料等多種作業(yè)于一體 , 具有結(jié)構(gòu)緊湊等- 17 - 特點(diǎn)。 缺點(diǎn)：由于移動(dòng)式廠拌結(jié)構(gòu)緊湊 , 并采用二灰二石的配料結(jié)構(gòu)形式在級(jí)配材料的適應(yīng)性上大打折扣 , 同時(shí)也造成了可維修性差，如攪拌機(jī)內(nèi)物料的清除及機(jī)內(nèi)零部件的更換、配料機(jī)皮帶的更換等、適用范圍不廣等特點(diǎn)。由于采用兩面上料 , 當(dāng)其生產(chǎn)率大于一定值時(shí) , 需配置多臺(tái)上料機(jī)械 , 故給生產(chǎn)的組織、協(xié)調(diào)造成了一定的難度由于整機(jī)的最低點(diǎn)離 地面間隙較小 , 故在設(shè)備運(yùn)行時(shí)無(wú)法對(duì)撒落于其底部的物料進(jìn)行清除 , 需停機(jī)完成設(shè)備的第一次安裝存在較大的難度和工作量。設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)要對(duì)其料皮帶機(jī)進(jìn)行折疊處理。拖行速度慢 , 輪胎容易發(fā)熱。拖行僅適用于等級(jí)路面 , 通過(guò)性較差。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊 , 便于布置。一停就用 ,不需預(yù)制安裝基礎(chǔ) , 快捷方便。除第一次安裝需用吊裝機(jī)具外 , 以后不再需要吊裝機(jī)具 , 便可完成短距離轉(zhuǎn)場(chǎng)間的正常生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：各功能單元相互獨(dú)立 , 呈“一”字形排列 , 不利于布置。每次轉(zhuǎn)場(chǎng)需用吊裝機(jī)具和大量的運(yùn)輸車(chē)輛 , 并需預(yù)先做 好安裝基礎(chǔ) , 準(zhǔn)備周期長(zhǎng)且繁瑣。轉(zhuǎn)場(chǎng)后需重新安裝 , 工作量大且重復(fù)設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大 , 運(yùn)輸費(fèi)用較高。 優(yōu)點(diǎn)：各功能單元相互獨(dú)立排列 , 維修保養(yǎng)便利。布局靈活 , 各功能單元可根據(jù)施工實(shí)際情況予以增添。設(shè)備離地間隙大 , 便于清除撒落底部的物料 , 且不需停機(jī)進(jìn)行。采用一面或兩面上料 ,便于上料機(jī)械的作業(yè)和調(diào)配。 定土廠拌設(shè)備結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向 通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研情況來(lái)看 , 在高等級(jí)公路的工程施工及市、縣道路的大面積改造中 , 移動(dòng)式廠拌設(shè)備本身所固有的“ 一拉即走” 的靈活性 , 并沒(méi)有得到切實(shí)有效的體現(xiàn)。 （ 1） 高等級(jí)公路的 工程施工及大面積的市、縣道路改造 , 均為全線分段招投標(biāo)式施工 , 各標(biāo)段的施工距離有限。若取得多個(gè)標(biāo)段的施工權(quán) , 需配備多臺(tái)相應(yīng)的施工設(shè)備方能取得投標(biāo)資- 18 - 格。 （ 2） 在施工中 , 除劃定的道路占地外 , 施工單位特別是外地的施工單位在料場(chǎng)的征地及道路通行上存在相當(dāng)?shù)碾y度 , 故用多個(gè)料場(chǎng)來(lái)完成標(biāo)段的施工的可能性極小。 （ 3） 設(shè)備的轉(zhuǎn)場(chǎng)要對(duì)其上料皮帶機(jī)進(jìn)行折疊處理 , 并將其周?chē)雎涞奈锪锨宄蓛艉蠓侥芡闲小? （ 4） 由于各標(biāo)段的施工進(jìn)程存在差異 , 且該設(shè)備的通行能力較差因此將其拖行出施工腹地的可能性極小。 （ 5） 設(shè)備允許的拖行速度低 , 速度較高 時(shí)容易造成輪胎發(fā)熱和爆胎。 鑒于上述客觀事實(shí) , 因此認(rèn)為造成移動(dòng)式廠拌設(shè)備熱銷(xiāo)的原因不在于其機(jī)動(dòng)性能而是在于其“ 不需安裝 ,一停即用” 的良好的快捷性能和優(yōu)良品質(zhì) , 并由此掩蓋其維修保養(yǎng)嚴(yán)重不便的缺陷。 針對(duì)移動(dòng)式穩(wěn)定土廠拌設(shè)備和可搬式穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn) , 應(yīng)該采取“ 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、揚(yáng)長(zhǎng)避短” 的原則 ,向無(wú)基礎(chǔ)、緊湊型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定上廠拌設(shè)備方向發(fā)展。 （ 1）快速安裝 , 結(jié)構(gòu)緊湊 , 不需要水泥基礎(chǔ)，各總成部件采用框架式結(jié)構(gòu) , 減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝環(huán)節(jié) , 縮短安裝時(shí)間 , 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 , 但同時(shí)要便于日常的維修保養(yǎng)并做到設(shè) 備運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后直接吊裝到位。 （ 2）預(yù)安裝電氣和氣動(dòng)連接管路 ,采用插接件連接方式。 （ 3）高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) , 適用于頻繁的搬遷和移動(dòng)。 （ 4）用最短的時(shí)間完成整套設(shè)備的折疊和安裝一一盡量減少主要部件的總成數(shù)量 , 減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)。 （ 5）最佳的移動(dòng)性能 , 最大可能的節(jié)省移動(dòng)和服務(wù)費(fèi)用。 （ 6）采用最先進(jìn)的電氣控制技術(shù)。 - 19 - 第三章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的總體設(shè)計(jì) 定土廠拌設(shè)備的總體計(jì)算與參數(shù)確定 一般說(shuō)來(lái)，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的總體設(shè)計(jì)應(yīng)包括： 1．確定設(shè)備的總體布置型式，是采用固定式、可搬組裝式還是移動(dòng)式； 2．確定額定生產(chǎn)率； 3．確定配料料斗 (包括集料和粉料 )的數(shù)量； 4．確定配料計(jì)量和控制方式，是采用容積式配料還是采用按質(zhì)量進(jìn)行稱量配料； 5．確定各總成的最大外形尺寸和設(shè)備的占地面積等。 在設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化方針，注重產(chǎn)品的先進(jìn)性、可靠性、耐用性、安全性和可維修性等。在滿足使用所要求的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能的前提下，應(yīng)盡量采用新技術(shù)和新材料。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，本設(shè)計(jì)的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備采用可搬組裝式布置型式，額定生產(chǎn)率為 200t/h，配料斗數(shù)量為 4 個(gè)，配料計(jì)量方式采用容積式計(jì)量，整機(jī)重量 10t，占地面積 25m× 7m。 定土廠拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成 料配給系統(tǒng) 集料配料系統(tǒng)的功能是對(duì)各種集料進(jìn)行計(jì)量并按工程的要求進(jìn)行級(jí)配。集料配料系統(tǒng)一般由幾個(gè)料斗和相對(duì)應(yīng)的配料機(jī)、機(jī)架等組成。配料機(jī)的出料方式有兩種，一種為縱向的出料，一種為橫向的出料 （見(jiàn)圖 。本設(shè)計(jì)采用縱向出料的方式 。 - 20 - 圖 料系統(tǒng)示意圖 1— 料斗， 2— 集料帶， 3— 立柱， 4— 配料機(jī) 本設(shè)計(jì)的料斗由鋼板焊接而成，在上口周邊裝有擋板，增加料斗容量；斗壁上裝有倉(cāng)壁振動(dòng)器，消除物料拱起現(xiàn)象。裝粘性材料的料斗內(nèi)部裝 有強(qiáng)制破拱器，破拱器料斗上部裝有柵網(wǎng)，保證安全生產(chǎn)。料斗的下部一側(cè)有一出料口，裝有可調(diào)節(jié)的出料閘門(mén)，調(diào)節(jié)開(kāi)啟高度就可改變配料機(jī)的供料量，操作十分方便。 斗壁上裝的倉(cāng)壁振動(dòng)器即振動(dòng)電機(jī)，它由無(wú)級(jí)可調(diào)偏心距的旋轉(zhuǎn)重錘式激振機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)為一體的激振源，其激振力可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。它有螺栓連接在斗壁上，通過(guò)激振力帶動(dòng)斗壁振動(dòng)，作用到物料上起到拱料作用。這種設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊，激振力大，噪聲低，節(jié)能，易于維護(hù)，使用方便等優(yōu)點(diǎn)， 結(jié)構(gòu)如圖 示 圖 定土廠拌設(shè)備配料機(jī) 1— 加高航板， 2— 料斗， 3— 斗架， 4— 斗門(mén)調(diào) 節(jié)， - 21 - 5— 集料皮帶機(jī)， 6— 加高支腿， 7— 振蕩器 主要適用于含水量較高的砂石料和含水量較低的土，石灰，粉煤灰。對(duì)粘性較大的粉料破拱效果不好，在使用時(shí)應(yīng)該注意這一點(diǎn)。 強(qiáng)制破拱器通過(guò)破拱臂上的 T 形刮板在料倉(cāng)中旋轉(zhuǎn)直接作用于物料，強(qiáng)制把物料攪松，使物料落入輸料皮帶上帶出料斗。它的組成復(fù)雜，成本較高，適用于含水率較高、粘性較大的土、石灰、粉煤灰等粉料。 在我國(guó)生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備中，配料機(jī)的計(jì)量方式有容積式和電子稱重式兩種。本設(shè)計(jì)采用容積式計(jì)量方式。容積式計(jì)量是一個(gè)以出料單元容積的大小為基礎(chǔ)（如集料口出料 口的容積大小、螺旋管中一個(gè)螺距長(zhǎng)度的有效容積），而后與通過(guò)該單元的物料速度相乘，便可得到物料單位時(shí)間的配給料，它是用調(diào)節(jié)料門(mén)開(kāi)啟高度和不同給料機(jī)的給料速度來(lái)改變配料的容積量。這種計(jì)量也叫靜態(tài)計(jì)量，不具有反饋和修正功能，其級(jí)配精度受物料在出料單元中的填充系數(shù)影響較大，故其級(jí)配誤差較大，一般在 3%間。每個(gè)配料機(jī)又是一個(gè)完整的獨(dú)立的部分，可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行組配。斗門(mén)的開(kāi)啟可用手輪操作，齒條傳動(dòng)，開(kāi)啟高度可在 1圍內(nèi)調(diào)節(jié)，一般最小開(kāi)啟高度應(yīng)大于所裝物料最大粒徑的 2 倍。在實(shí)際作業(yè)中，相應(yīng)選擇斗門(mén)開(kāi) 啟高度和皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速，并注意調(diào)速電機(jī)應(yīng)避免在低于 500r/工況下工作。 本設(shè)計(jì)的機(jī)架為型鋼焊成的框架結(jié)構(gòu)，起支撐作用。在整個(gè)配料機(jī)組中，還包括有輪系、制動(dòng)裝置、托架裝置、燈光系統(tǒng)等。 集料皮帶輸送機(jī)用于將配料機(jī)組供給的各種物料輸送到攪拌機(jī)中，其結(jié)構(gòu)和工作原理與通用的皮帶輸送機(jī)相同，主要由接料斗、機(jī)架、改向滾筒、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、清掃裝置等組成。為防止灰塵和粉料的飛揚(yáng)，在皮帶的上方加有裝罩殼。 料配料系統(tǒng) 粉料配料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為立式儲(chǔ)料倉(cāng)和臥式儲(chǔ)料倉(cāng)兩種形式。立式儲(chǔ)料倉(cāng)具有占地面的小 、容量大、儲(chǔ)料順暢等優(yōu)點(diǎn)，適用于可搬- 22 - 遷、固定式穩(wěn)定土拌和設(shè)備使用。 粉料供給系統(tǒng)的工作原理是：由散裝水泥運(yùn)輸車(chē)運(yùn)來(lái)的結(jié)合料(水泥或生石灰粉 )通過(guò)運(yùn)輸車(chē)上的氣力輸送裝置輸送到粉料筒倉(cāng)內(nèi)；而粉料筒倉(cāng)的出料口與螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料口相連接，進(jìn)入螺旋輸送機(jī)的結(jié)合料被輸送到小粉料倉(cāng)中；小粉料倉(cāng)的出口裝有葉輪給料機(jī)，葉輪給料機(jī)由調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求的配合比調(diào)好轉(zhuǎn)速后，可以均勻連續(xù)地供給結(jié)合料。 在粉料供給系統(tǒng)中，設(shè)置小粉料倉(cāng)的目的是為了使葉輪給料機(jī)上方的粉料保持一定的高度。這樣，既可以使葉輪給料機(jī)免受直接與粉料 筒倉(cāng)連接所產(chǎn)生的過(guò)大壓力，以保證葉輪給料機(jī)的安全、穩(wěn)定、持久的工作，同時(shí)又可以使粉料供應(yīng)壓力保持基本穩(wěn)定，從而保證粉料供給乃至配料的精度。螺旋輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止由設(shè)在小粉料倉(cāng)中的料位計(jì)自動(dòng)控制。在小粉料倉(cāng)的料位上限和下限兩個(gè)位置各設(shè)一個(gè)料位計(jì)，當(dāng)小粉料倉(cāng)中的結(jié)合料料位低于下限時(shí)，料位計(jì)便發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)螺旋輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使之向小粉料倉(cāng)供料；當(dāng)小粉料倉(cāng)中的結(jié)合料料位達(dá)到上限位置時(shí)，料位計(jì)便發(fā)出信號(hào)關(guān)閉螺旋輸送機(jī)，使之停止向小粉料倉(cāng)供料。這樣可以保證小粉料倉(cāng)中所存結(jié)合料的數(shù)量只在一定的范圍內(nèi)變化，以此保證葉輪給料機(jī)免 受過(guò)大的壓力和維持穩(wěn)定的供料壓力，葉輪給料機(jī)給出的結(jié)合料直接落在斜置集料皮帶輸送機(jī)上。 本設(shè)計(jì)采用立式儲(chǔ)料倉(cāng)給料系統(tǒng)，它主要由立式料倉(cāng)，螺旋輸送機(jī)或葉輪給料機(jī)，計(jì)量裝置等組成。水泥、石灰粉等粉料用散裝輸送車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，依靠氣動(dòng)輸送到儲(chǔ)料倉(cāng)中去。工作時(shí)布置在底部的螺旋輸送機(jī)將粉料輸送到計(jì)量裝置，計(jì)量后再輸送到集料皮帶機(jī)上或直接輸送到攪拌機(jī)中。粉料計(jì)量裝置和集料計(jì)量相同，也分為容積式計(jì)量和電子稱重式計(jì)量?jī)煞N。本設(shè)計(jì)的粉料計(jì)量裝置仍采用容積式計(jì)量，配有葉輪給料機(jī)，用改變?nèi)~輪給料機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法來(lái)調(diào)節(jié)粉料的輸出量。 立 式儲(chǔ)料倉(cāng)主要由筒體、上料口、出料口、除塵透氣上下料位- 23 - 儀、支腿等組成，支腿安裝在預(yù)先準(zhǔn)備好的混凝土上，并用地腳螺栓來(lái)連接固定。 葉輪給料機(jī)主要由葉輪、殼體、接料口、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置等組成。 水系統(tǒng) 供水系統(tǒng)是拌和設(shè)備的必要組成部分，它由水箱、管路、水泵、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、噴頭等組成。供水量的控制有手動(dòng)和自動(dòng)兩種形式。本設(shè)計(jì)采用自動(dòng)控制調(diào)節(jié)方法，在控制器上按預(yù)先設(shè)定的供水流量進(jìn)行操作，作業(yè)過(guò)程中的含水量及集料量中的含水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量。這種自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)的方式較為先進(jìn)，能保證成品料中的含水量的恒定。 如圖 示。 圖 定土廠拌設(shè)備的供水系統(tǒng) 1— 出水管， 2— 水箱， 3— 回水閥， 4— 三通， 5— 水泵， 6— 分旋塞閥， 7— 供水閥， 8— 流量計(jì)， 9— 噴水管 拌機(jī) 攪拌機(jī)是設(shè)計(jì)中的主要部件，也是關(guān)鍵部件，它有多種結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計(jì)采用雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、體積小、效率高、生產(chǎn)能力大等特點(diǎn)，是現(xiàn)代攪拌設(shè)備的常用結(jié)構(gòu)形式。 雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)主要由殼體、攪拌軸、攪拌臂、攪拌葉片、噴水裝置、進(jìn)料口、出料口、蓋板、軸承、驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)等- 24 - 組成。這種攪拌機(jī)的工作原理為：級(jí)配料和粉料從 進(jìn)料口連續(xù)進(jìn)入攪拌機(jī)，攪拌機(jī)的雙軸由里向外作相反轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)攪拌葉片旋轉(zhuǎn)。在攪拌葉片的作用下，各種級(jí)配料和水快速摻合。攪拌葉片沿軸向安裝成一定的角度，使物料沿軸向和橫向快速移動(dòng)拌和，到達(dá)出料口時(shí)已被攪拌成均勻的混和料并從出料口推出。有些拌和設(shè)備的攪拌葉片與攪拌軸的安裝角度是可以調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同工況的要求。 帶襯板攪拌機(jī)的殼體通常制作成雙圓弧底（ W）型，由鋼板焊制而成。殼體內(nèi)側(cè)裝有耐磨襯板，保證殼體不受磨損。襯板和攪拌葉片間的間隙設(shè)計(jì)較小，不易發(fā)生物料卡石、擠碎現(xiàn)象，減少了攪拌葉片和襯板的磨損。 攪拌軸采用圓 形鋼管制成。攪拌臂焊接在攪拌軸上，減少了制造成本。攪拌機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)減速成器后采用鏈傳動(dòng)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)。 如圖 示： 圖 傳動(dòng)示意圖。 1— 攪拌軸， 2— 被動(dòng)鏈輪， 3— 鏈條， 4— 張緊輪， 5— 動(dòng)力機(jī)減速機(jī) 品料皮帶輸送機(jī) 成品料皮帶輸送機(jī)是將攪拌機(jī)拌制好的成品料輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)中，以備運(yùn)輸車(chē)輛裝載運(yùn)往工地。與集料皮帶機(jī)一樣，其結(jié)構(gòu)和工作原理與通用的皮帶輸送機(jī)相同。成品料儲(chǔ)料斗是拌和設(shè)備的一個(gè)獨(dú)立部分，其功能是在運(yùn)輸車(chē)輛交替或短時(shí)間內(nèi)無(wú)運(yùn)輸車(chē)輛時(shí)，- 25 - 為使設(shè)備連續(xù)工作而將成品料暫時(shí) 儲(chǔ)存起來(lái)。它的結(jié)構(gòu)形式有多種，本設(shè)計(jì)將帶固定支腿的成品料儲(chǔ)料斗安裝在預(yù)先設(shè)置好的水泥混凝土基礎(chǔ)上。為了防止在卸料時(shí)混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，控制卸料高度保持在合適的范圍內(nèi)。成品料儲(chǔ)料斗的容積設(shè)計(jì)成 6 立方米的儲(chǔ)量。由于斗容量較小，運(yùn)輸車(chē)輛的調(diào)度等生產(chǎn)組織管理必須要精確安排，否則會(huì)發(fā)生停機(jī)等車(chē)的現(xiàn)象。 氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)主要包括控制系統(tǒng)、電源、各執(zhí)行電器元件及電器顯示系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)集中控制和常規(guī)電器元件控制兩種相結(jié)合。在控制系統(tǒng)的電路中都設(shè)有過(guò)載和短路保護(hù)裝置及工作機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)指示燈， 用來(lái)保護(hù)電路和直接顯示設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。為了防止發(fā)生意外，本設(shè)計(jì)的電氣系統(tǒng)還裝有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩套控制裝置，操作時(shí)可自由切換。為確保操作的安全性，在攪拌機(jī)蓋板上裝有位置開(kāi)關(guān)，蓋板打開(kāi)時(shí)，整個(gè)設(shè)備不能啟動(dòng)工作，以保證安安全生產(chǎn)。 第四章 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 拌機(jī)傳動(dòng)方式的選擇 本設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)采用電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)二級(jí)減速器，然后采用鏈傳動(dòng)攪拌器的兩個(gè)軸來(lái)進(jìn)行攪拌的。 如下圖 示： - 26 - 圖 攪拌機(jī)傳動(dòng)示意圖 拌機(jī)變速箱齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一、齒輪 計(jì)算 1、選擇齒輪類型、材料、精度等級(jí)及齒數(shù)。 （ 1） 選齒輪類型：采用直齒圓柱齒輪來(lái)傳動(dòng)。 （ 2） 由于轉(zhuǎn)速不高，故選用 7級(jí)精度的齒輪。 （ 3） 小齒輪材料選擇 40度為 280齒輪的材料為 45鋼（調(diào)制），硬度為 240者材料硬度差為 40 （ 4） 初選小齒輪的齒數(shù)1 20z ?，大齒輪的齒數(shù)1 3 0 7 6z ? ? ?。 2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ? ?213112 . 3 2 ???? ????（ 1）確定公 式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 。 2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 5 5 41119 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 4 . 2 4 7 2 . 8 1 6 6 1 01440 m m N m ??? ? ? ? - 27 - 3）由設(shè)計(jì)手冊(cè)選取齒寬系數(shù) 1d??。 4）由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得材料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 P a?。 5）由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限li m 1 600H M P a? ?；大齒輪的接觸疲勞 強(qiáng)度極限50H M P a? ?。 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 9116 0 6 0 1 4 4 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 0 ) 4 . 1 4 7 2 1 0hN n j L? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5 924 . 1 4 7 2 1 0 1 . 0 9 1 4 1 03 . 8N ?? ? ? 7)由設(shè)計(jì)手冊(cè)查取接觸疲勞壽命系數(shù)120 . 9 0 ; 0 . 9 6 H 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，有設(shè)計(jì)手冊(cè)中的公式計(jì)算得 ? ?? ?1 l i m 112 l i m 220 . 9 0 6 0 0 5 4 00 . 9 5 5 5 0 5 2 8H N P a M P P a M P ??? ? ? ?? ? ? ?（ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑1入 ? ?H?中較小的值。 ? ?2 241 3311 1 . 3 2 . 8 1 6 6 1 0 3 . 8 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 4 2 . 1 0 21 3 . 8 5 2 8t ud m m m ??? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ??? ????2）計(jì)算圓周速度 v 11 4 2 . 1 0 2 1 4 4 0 / 3 . 7 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s m s? ? ??? ? ??? 3）計(jì)算齒寬 b。 1 1 4 2 . 1 0 2 4 2 . 1 0 2d m m m m? ? ? ? ? ?4）計(jì)算齒寬和齒高之比 114 2 . 1 0 2 2 . 1 0 520m m m ? ? - 28 - 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 1 0 5 4 . 7 3 5th m m m m m? ? ? ?4 2 . 1 0 2 8 . 8 94 . 7 3 6? 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù) v m s? ,7 級(jí)精度，由設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載荷系數(shù) ； 直齒輪， 1??; 從設(shè)計(jì)手冊(cè)查得使用系數(shù) 1; 從設(shè)計(jì)手冊(cè)用插值法查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置，1 7 5 ? 。 由 ， 1 7 5 ?,從設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ?;故載荷系數(shù) 1 1 . 1 0 1 1 . 4 1 7 5 1 . 5 5 9A V H K K K??? ? ? ? ? ? 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由計(jì)算公式得 3311 1 . 5 5 94 2 . 1 0 2 4 4 . 7 3 0 51 . 3d m ? ? ?7）計(jì)算模數(shù) m。 114 4 . 7 3 0 5 2 . 9 220dm m m m ? ? 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ? ?13 212 ???? ??? ??（ 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1）由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限1 500 P a? ?；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限2 380 P a? ?； 2）由設(shè)計(jì)手冊(cè)取彎曲疲勞壽命系數(shù)120 . 8 5 , 0 . 8 7F N F ; 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，按照公式得， - 29 - ? ?? ?1112220 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 40 . 8 7 3 8 0 2 3 6 . 1 41 . 4F N F F P a M P P a M P ???? ? ??? ? ?4）計(jì)算載荷系數(shù) K . 1 1 . 1 0 1 1 . 3 2 1 . 4 5 2A V F K K K??? ? ? ? ? ? 5)查齒形系數(shù)。 查表得，122 . 8 0 , 2 . 2 2 6??6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。 查表得，121 . 5 5 , 1 . 7 6 2??7）計(jì)算大小齒輪的? ??并加以比較。 ? ?? ?1112222 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5 72 . 2 5 2 1 . 7 6 2 0 . 0 1 5 0 8 02 6 3 . 1 4??????????(2)設(shè)計(jì)計(jì)算。 43 22 1 . 4 5 2 2 . 8 1 6 6 1 0 0 . 0 1 5 8 0 1 . 4 61 2 0m m m m m? ? ?? ? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主