工程機械研究

1、工程機械研究報告工程機械研究報告一、工程機械發(fā)展史從廣義的角度上講，凡是能完成一定機械運動，以代替人類勞動的的裝置都可以叫做機械。而工程機械是指用于工程建設(shè)的施工機械的總稱。廣泛用于建筑、水利、電力、道路、礦山、港口和國防等工程領(lǐng)域。迄今為止，考古學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了距今大約五十萬年的石斧，可見從那時起人類就開始學(xué)習(xí)制造和使用各種簡單工具了。在大約一萬五千年前，古人類學(xué)會了制造和使用一些較為復(fù)雜的機械，用于農(nóng)耕和放牧。大約在四千年前，人類發(fā)現(xiàn)了金屬，從此金屬制逐步取代了石器、骨制的機械。繼而在兩千年前發(fā)現(xiàn)了鐵器，人類進入了鐵器時代，各種復(fù)雜的工具相繼發(fā)明出來，人類進入了大發(fā)展時期。而真正作為一種獨立

2、的可以承擔(dān)大型作業(yè)的工程機械則是從第一次工業(yè)革命開始發(fā)展起來的。詹姆士·哈格里夫斯發(fā)明的珍妮機拉開了工業(yè)革命的序幕，瓦特改良的蒸汽機使得工業(yè)革命在歐洲蓬勃發(fā)展起來了，由此誕生了以蒸汽為動力的各種工程機械。第二次工業(yè)革命開始后，由于新能源的大規(guī)模運用，工程機械的到來極大發(fā)展。第三次工業(yè)革命至今，以原子能、電子計算機和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，信息技術(shù)，新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場信息控制技術(shù)革命大大促進了工程機械的發(fā)展，各行業(yè)的大規(guī)模啟動，極大的促進了市場對于工程機械的需求量，同時廣泛的市場需求和新技術(shù)的應(yīng)用又帶動了工程機械的發(fā)展。我國由于建國較晚，機械行業(yè)發(fā)展較晚

3、，故在先進的生產(chǎn)制造水平上還與發(fā)達國家存在一定的差距。1989年3月徐工集團成立，1989年三一集團成立，這是我國較早的工程機械發(fā)展單位，但我國工程機械需求量很大，發(fā)展也很快，在2012世界工程機械50強的評比中，三一重工位列第六，中聯(lián)重工緊隨其后居第七位，徐工重工位居十一。雖然受經(jīng)融危機的影響，近三年我國工程機械發(fā)展的較為緩慢，過去二十幾年中國FAI的年均增速是20%，在此帶動下，過去十年，工程機械行業(yè)的年均增速達到17%。經(jīng)融危機已經(jīng)過去了，由于制造業(yè)的滯后性影響，可以預(yù)見在未來2-3年內(nèi)，全球的制造業(yè)的發(fā)展都將減緩甚至停止，但是此時期過去之后，工程機械行業(yè)必將迎來它極為活躍的市場，制造業(yè)

4、將磅礴發(fā)展起來。隨著全球市場競爭的日趨激烈，市場需求不斷出現(xiàn)的新變化，企業(yè)的大型化及特有的競爭能力，必然會在產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)體系中，發(fā)揮越來越大的作用，而國際范圍的生產(chǎn)社會化程度不斷提高，要求生產(chǎn)過程進一步專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)作化，這恰恰又是中小企業(yè)的長處所在。因此，現(xiàn)階段以及未來一個時期，具有兩極性特征的超大型企業(yè)和大量中小企業(yè)并存將成為產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要形式。與此相對照，中國工程機械行業(yè)內(nèi)組織結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象仍然突出。 目前，還有相當(dāng)多的國有企業(yè)仍然無法成為獨立的投資主體，投資約束與風(fēng)險收益不對稱，責(zé)權(quán)不明晰，缺乏科學(xué)的決策體制和發(fā)展戰(zhàn)略，投資決策的主觀隨意性很大。 另一方面，當(dāng)前工程機械行業(yè)

5、的整體效益還比較低，主要原因是產(chǎn)品技術(shù)含量低，技術(shù)密集的產(chǎn)品與用戶要求差距較大，而高附加值的大型成套設(shè)備以及工程裝備的核心制造能力不足，無形中給行業(yè)增加了更多的壓力。因此，在繼續(xù)深化國有企業(yè)改革的同時，通過體制作用調(diào)整產(chǎn)業(yè)的組織結(jié)構(gòu)，以制度建設(shè)激發(fā)企業(yè)的自主創(chuàng)新的熱情和積極性是十分必要的。 分析人士指出，從目前產(chǎn)業(yè)的競爭態(tài)勢來看，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是必須完成的任務(wù)。因為，制約工程機械行業(yè)長期高速發(fā)展的因素，已逐步從投資拉動向先進制造轉(zhuǎn)移。對于企業(yè)而言，出路只有兩個：一是繼續(xù)“山寨”，在知識產(chǎn)權(quán)糾紛中將市場份額做到極致;二是超越“山寨”，提升自身的核心能力和國際聲譽。 應(yīng)該看到，與裝備制造業(yè)其他

6、產(chǎn)業(yè)不同，在中國工程機械行業(yè)，以三一重工、中聯(lián)重科為代表的一批企業(yè)對整個產(chǎn)業(yè)正發(fā)揮著重要的引領(lǐng)和推動作用。這或許是工程機械行業(yè)成為“中國裝備制造業(yè)中水平最高、核心能力最強的代表”的重要原因。 在CIDEG的一項研究課題中曾有這樣一段評論：“在一些成功趕超的東亞經(jīng)濟中，政府普遍積極參與創(chuàng)新活動，但這些成功沒有一個是依靠國有企業(yè)取得的。恰恰相反，只是由于那些渴望沖擊技術(shù)前沿的私營企業(yè)的集體行動才成為可能?！奔偃绮粠姷赜^察和評估中國裝備制造領(lǐng)域各行業(yè)的國際競爭能力，很容易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)主要技術(shù)資源特別是公共技術(shù)資源多由國有企業(yè)控制時，行業(yè)的競爭力一定是相對薄弱的。從這個意義上說，中國工程機械實現(xiàn)追趕甚

7、至超越應(yīng)該是更值得期待的。在我國，未來的工程機械發(fā)展必將走向國際化道路。中國工程機械占全球市場的15%，這些受益于質(zhì)量的提升和相對優(yōu)越的性價比；未來市場空間很大，需要注重海外和本土兩個市場的均衡發(fā)展，這是抵御經(jīng)濟風(fēng)險的有力措施。全球工程機械市場大概有1800億美元，中國占有15%左右的市場份額，對于中國的工程機械企業(yè)來說，未來的市場空間很大；卡特彼勒的經(jīng)驗告訴我們：海外市場與本土市場的均衡發(fā)展有助于其抵御單一市場經(jīng)濟波動對產(chǎn)品銷售的影響，在美國1929-1932年和1974-1975年的兩次經(jīng)濟衰退中，正是海外市場業(yè)務(wù)幫助其抵御住了風(fēng)險。 中國企業(yè)生產(chǎn)的工程機械與國外產(chǎn)品相比具有明顯的價格優(yōu)勢

8、，我國產(chǎn)品價格僅僅是國外價格的60%左右，在國內(nèi)企業(yè)出口渠道打通之后，中國產(chǎn)品顯現(xiàn)出很強的國際競爭力。 但是中國工程機械表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的不平衡狀態(tài)，很多類產(chǎn)品，如挖掘機、小型工程機械等在國際市場占有份額較低，而一些產(chǎn)品又是全球制造大國，未來工程機械企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待調(diào)整。其次，單從工程機械的技術(shù)角度講，隨著信息技術(shù)科控制技術(shù)的發(fā)展，未來工程機械的操作將越來越自動化、智能化、人性化，計算機將代替人類從事更多的工程操作以大大解放人力勞動。二、工程機械的基本信息經(jīng)過近六十年的發(fā)展，我國將工程機械分為九大類。分別是：（1） 挖掘機械；（2） 起重機械；（3） 壓實機械；（4） 鏟土運輸機械；（5） 樁工機

9、械；（6） 鋼筋混凝土機械；（7） 路面機械；（8） 鑿巖機械；（9） 其他機械；由于工程機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程多樣，性能千差萬別，但總的來說，工程機械是代替人來從事大型生產(chǎn)建筑作業(yè)的，諸如修路、架橋、起重物、運輸、壓實、鉆井、采礦、挖掘等繁重任務(wù)。故在研究過程中我們小組三人分別選取其中之三作為研究對象，我選取的是（5）、（6）、（9），三個大類。樁工機械是用于各種樁基礎(chǔ)、地基改良加固、地下?lián)跬吝B續(xù)墻、地下防滲連續(xù)墻施工及其他特殊地基基礎(chǔ)等工程施工的機械設(shè)備，其作用是將各式樁埋入土中，以提高基礎(chǔ)的承載能力?，F(xiàn)代造橋用的基礎(chǔ)樁有兩種基本類型：預(yù)制樁和灌注樁。前者用各種打樁機將其埋入土中，后者用鉆孔機

10、鉆出深孔以灌注混凝土。根據(jù)預(yù)制樁和灌注樁的施工可把樁工機械分為預(yù)制施工機械和灌注樁施工機械兩大類。如鉆孔機、柴油打樁機、振動打樁機、壓樁機等。鋼筋混凝土機械主要用于混凝土的大量攪拌、運輸、灌注以及加固，還有鋼筋的加工及熱處理等如混凝土攪拌機、混凝土攪拌站、混凝土攪拌樓、混凝土輸送泵、混凝土攪拌輸送車、混凝土噴射機、混凝土振動器、鋼筋加工機械等。其他機械包括橋梁機械、隧洞機械、氣動工具（風(fēng)動工具）、電梯等一些特種機械。在這里，我主要介紹樁工機械中的CFG型長螺旋鉆孔機，鋼筋混凝土機械中的JDC混凝土攪拌機和其他機械中的架橋機。三、原理及典型機械產(chǎn)品樁工機械樁工機械介紹在各種樁基礎(chǔ)施工中，用來鉆孔

11、、打樁、沉樁的機械統(tǒng)稱為樁工機械。樁工機械一般由樁錘與樁架兩部分組成。除專用樁架外，也可以在挖掘機或者其中機上設(shè)置樁架，完成打樁任務(wù)。樁工機械的主要特點是，專用性強，生產(chǎn)批量小打樁機的結(jié)構(gòu)和工作原理利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機械。由樁錘、樁架及附屬設(shè)備等組成。樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導(dǎo)桿（俗稱龍門）之間，用提升吊鉤吊升。樁架為一鋼結(jié)構(gòu)塔架,在其后部設(shè)有卷揚機,用以起吊樁和樁錘，樁架前面有兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架，用以控制打樁方向，使樁按照設(shè)計方位準(zhǔn)確地貫入地層。塔架和導(dǎo)向架可以一起偏斜，用以打斜樁。導(dǎo)向架還能沿塔架向下引伸，用以沿堤岸或碼頭打水下樁。樁架能轉(zhuǎn)動，也能移行。打樁機的基本技術(shù)

12、參數(shù)是沖擊部分重量、沖擊動能和沖擊頻率。樁錘按運動的動力來源可分為落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘等。落錘打樁機 樁錘是一鋼質(zhì)重塊，由卷揚機用吊鉤提升，脫鉤后沿導(dǎo)向架自由下落而打樁。汽錘打樁機 樁錘由錘頭和錘座組成，以蒸汽或壓縮空氣為動力，有單動汽錘和雙動汽錘兩種。單動汽錘以柱塞或汽缸作為錘頭，蒸汽驅(qū)動錘頭上升，而后任其沿錘座的導(dǎo)桿下落而打樁。雙動汽錘一般是由加重的柱塞作為錘頭，以汽缸作為錘座，蒸汽驅(qū)動錘頭上升，再驅(qū)動錘頭向下沖擊打樁。上下往復(fù)的速度快,頻率高,使樁貫入地層時發(fā)生振動，可以減少摩擦阻力，打樁效果好。雙向不等作用力的差動汽錘，其錘座重量輕，有效沖擊重量可相對增大，性能更好。汽錘的進排汽

13、旋閥的換向可由人工控制，也可由裝在錘頭一側(cè)并隨錘頭升降的凸緣操縱桿自動控制，兩種方式都可以調(diào)節(jié)汽錘的沖擊行程。柴油錘打樁機 主體也是由汽缸和柱塞組成，其工作原理和單缸二沖程柴油機相似，利用噴入汽缸燃燒室內(nèi)的霧化柴油受高壓高溫后燃爆所產(chǎn)生的強大壓力驅(qū)動錘頭工作。柴油錘按其構(gòu)造形式分導(dǎo)桿式和筒式。導(dǎo)桿式柴油錘以柱塞為錘座壓在樁帽上，以汽缸為錘頭沿兩根導(dǎo)桿升降。打樁時，先將樁吊到樁架龍門中就位，再將柴油錘擱在樁頂，降下吊鉤將汽缸吊起，又脫開吊鉤讓汽缸下落套入柱塞，將封閉在汽缸內(nèi)的空氣進行壓縮，汽缸繼續(xù)下落，直到缸體外的壓銷推壓錘座上燃油泵的搖桿時，燃油泵就將油霧噴入缸內(nèi)，油霧遇到燃點以上的高溫氣體，

14、當(dāng)即發(fā)生燃爆，爆發(fā)力向下沖擊使樁下沉，向上頂推，使汽缸回升，待汽缸重新沿導(dǎo)桿墜落時，又開始第二次沖擊循環(huán)。筒式柴油錘以汽缸作為錘座，并直接用加長了的缸筒內(nèi)壁導(dǎo)向，省去了兩根導(dǎo)桿，柱塞是錘頭，可在汽缸中上下運動。打樁時，將錘座下部的樁帽壓在樁頂上，用吊鉤提升柱塞，然后脫鉤往下沖擊，壓縮封閉在汽缸中的空氣。 并進行噴油、爆發(fā)、沖擊、換氣等工作過程。柴油錘的工作是靠壓燃柴油來啟動的，因此必須保證汽缸內(nèi)的封閉氣體達到一定的壓縮比，有時在軟土地層上打樁時,往往由于反作用力過小,壓縮量不夠而無法引燃起爆，就需要用吊鉤多次吊起錘頭脫鉤沖擊，才能起動。柴油錘的錘座上附有燃油噴射泵、油箱、冷卻水箱及樁帽。柱塞和

15、缸筒之間的活動間隙用彈性柱塞環(huán)密封。液壓錘打樁機 以油液壓力為動力，可按地層土質(zhì)不同調(diào)整液壓，以達到適當(dāng)?shù)臎_擊力進行打樁，是一種新型打樁機。典型機械CFG型深孔長螺旋鉆孔機由液壓步履式樁架與鉆進系統(tǒng)兩部分組成。樁架主要由立柱，斜撐，起架裝置，底盤，行走機構(gòu)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)，卷揚機構(gòu)，操縱室，液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)組成。鉆進系統(tǒng)主要有動力頭，鉆具，固定支架等組成。1、立柱由820鋼管加法蘭盤焊制而成，上部有頂部滑輪。通過它，卷揚機可實現(xiàn)動力頭、鋼筋籠等輔具的提升、下降動作。立柱前方配有軌距600的導(dǎo)軌，是鉆進系統(tǒng)的導(dǎo)向與支撐裝置。2、斜撐 斜撐上下分別與立柱和平臺鉸接，下部內(nèi)藏一油缸，用來協(xié)助起架和調(diào)整立

16、柱的垂直度。3、行走機構(gòu) 該機構(gòu)采用液壓步履行走機構(gòu)，通過行走油缸實現(xiàn)每步2m的步距。樁機需移位時，操縱換向閥，使四個支腿油缸伸出接地并將樁機頂起，船型軌道離開地面，此時再操縱換向閥行走油缸聯(lián)，行走油缸即推動船型軌道前進。然后收起支腿油缸，船型軌道接地，操縱換向閥行走油缸聯(lián)，油缸推動樁機在船型軌道上滾動前進。行走機構(gòu)與回轉(zhuǎn)機構(gòu)配合使用，使鉆機前后左右全方位行走。4、回轉(zhuǎn)機構(gòu) 該樁機回轉(zhuǎn)機構(gòu)是由驅(qū)動機構(gòu)和回轉(zhuǎn)支承組成，驅(qū)動采用柱塞馬達，通過一行星減速機，由小齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承大齒輪實現(xiàn)樁機的360度回轉(zhuǎn)，采用液壓馬達驅(qū)動，回轉(zhuǎn)平穩(wěn)無沖擊，提高了整機穩(wěn)定性及壽命，提高了施工效率。樁機需回轉(zhuǎn)移位時，先

17、將行走油缸的活塞桿全部縮回，操縱換向閥回轉(zhuǎn)馬達聯(lián)，樁機即可作360度回轉(zhuǎn)。5、液壓系統(tǒng) 該機各動作均通過液壓系統(tǒng)進行操作和控制的。各部動作平穩(wěn)，安全可靠，操縱方便省力。主泵電機驅(qū)動一斜軸式柱塞泵給動力頭提供動力，輔泵電機驅(qū)動另一斜軸式柱塞泵給主卷揚、加壓卷揚、回轉(zhuǎn)、行走、支腿等動作提供動力。6、卷揚機構(gòu) 該機卷揚機構(gòu)包括一個10噸主卷揚機和一個8噸加壓卷揚機，卷揚機均由液壓馬達驅(qū)動，操縱手柄設(shè)在駕駛室內(nèi)，操縱方便，省力。10噸主卷揚用來起架與動力頭的提升，8噸加壓卷揚用來在鉆進時給動力頭施加一向下的加壓力，提高鉆進效率。7、動力頭 該機動力頭采用兩個液壓馬達驅(qū)動，動力頭可自適應(yīng)地層變化，根據(jù)不

18、同的地質(zhì)情況調(diào)節(jié)鉆桿轉(zhuǎn)速，提高工作效率。輸入法蘭依次與聯(lián)接盤、螺旋桿，鉆頭聯(lián)接進行鉆孔作業(yè)。該機動力頭上可配超流態(tài)回轉(zhuǎn)接頭與注漿器，以適應(yīng)超流態(tài)砼施工與高壓注漿等施工工藝的要求。操縱機構(gòu)操縱室位于鉆機后部主卷揚機前方，鐵殼結(jié)構(gòu)，三面開窗，可保證視野開闊，安全舒適。鉆機是由電液聯(lián)合控制，所有操縱電鈕及手柄都置于操縱室前方的控制面板上，操作方便快捷。鋼筋混凝土機械JDC強制式混凝土攪拌機從20世紀(jì)50年代初興起后，得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式強制混凝土攪拌機。這種攪拌機分為渦槳式和行星式兩種。19世紀(jì)70年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強制攪拌機，它又分單臥軸式和雙臥軸

19、式兩種，兼有自落和強制兩種攪拌的特點。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強制式混凝土攪拌機拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強力攪動下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠比自落攪拌方式作用強烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。攪拌機的分類攪拌機的總類較多，分類方法和特點如下1、按作業(yè)方式分循環(huán)作業(yè)式和連續(xù)作業(yè)式兩種循環(huán)作業(yè)式的供料、攪拌、卸料三道工序是按一定的時間間隔周期進行的，即按份拌制。由于拌制所需的各種物料都經(jīng)過準(zhǔn)確的稱量，所以攪拌質(zhì)量較好，是未來發(fā)展的大趨勢。連續(xù)作業(yè)式的供料、攪拌、卸料三道工序是在一個較長的筒體內(nèi)連續(xù)進行的。雖然其循環(huán)作業(yè)式高，但由于

20、各物料的配比、攪拌時間難以控制，所以攪拌質(zhì)量較差目前很少使用。2、按攪拌方式分為自落式攪拌和強制式攪拌兩種，自落式攪拌機就是把混合料放在一個旋轉(zhuǎn)的攪拌鼓內(nèi)，隨著攪拌鼓的旋轉(zhuǎn)，鼓內(nèi)葉片把混合料提升到一定高度，然后再自行落下，進而達到均勻攪拌的目的。自落式攪拌機多用于攪拌塑性混凝土和低流動性混凝土。筒體和葉片磨損較小、易于清理，但功耗大，效率低，多用于小型民用建筑。由于此類攪拌機對骨料磨損較大，影響混凝土質(zhì)量，且能耗大效率低，現(xiàn)已逐漸被強制式攪拌機取代。 強制式攪拌機是攪拌鼓不動，由鼓內(nèi)葉片繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)來使混凝土達到均勻攪拌的目的。這種攪拌機攪拌作用強烈，適用于硬骨料混凝土和輕骨料混凝土，也可攪拌

21、流動性混凝土，具有攪拌速度快、攪拌質(zhì)量好、操作簡便、生產(chǎn)效率高等特點。但這種攪拌機也有動力消耗大、葉片磨損快等方面的不足，多用于大中型攪拌站。一、工作原理JDC強制式混凝土攪拌機是以攪拌筒呈水平位置的攪拌軸及之聯(lián)接攪拌臂的轉(zhuǎn)動，對拌合物料產(chǎn)生擠壓、剪切、沖擊和圓周、軸向自由落體等復(fù)雜運動。由于多種力和運動同時作用，因而在較短的時間內(nèi)把混凝土攪拌均勻。二、結(jié)構(gòu)簡介強制式攪拌機，由料筒、機架、電機、減速器、轉(zhuǎn)動臂、攪拌鏟、清料刮板等構(gòu)成 .由于攪拌鏟與轉(zhuǎn)動臂之間采用十字軸總成相連接，并設(shè)置拉桿或螺桿調(diào)控攪拌鏟的工作間隙，可基本消除硬質(zhì)物料卡住現(xiàn)象，以降低運轉(zhuǎn)阻力，減少磨損。攪拌鏟的工作面在垂直和水

22、平二個方向上與前進方向的夾角為鈍角，可加強攪拌效果，提高攪拌質(zhì)量。出料口設(shè)在料筒的側(cè)壁，料筒相對機架可橫向擺動，并設(shè)置清料刮板，可加快出料，并更加徹底，還可減少泥漿滲漏。驅(qū)動方案：電機和傳動機構(gòu)置于拌筒下方;用擺線針減速機直接帶動。使用中安全得到了保障，避免了些事故的發(fā)生。JDC強制式混凝土攪拌機主要由攪拌傳動系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、卸料機構(gòu)、上料機構(gòu)、供水系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、機架底盤及行走裝置等7大部分組成。下面我們介紹卸料機構(gòu)、上料機構(gòu)、供水系統(tǒng)。1攪拌傳動系統(tǒng)攪拌傳動系統(tǒng)主要有電動機、攪拌減速箱和傳動及攪拌軸等組成。電動機直接裝在一個固定在機架底盤的端面上，最后動力經(jīng)齒輪、聯(lián)動使攪拌軸轉(zhuǎn)動進行攪

23、拌。2攪拌系統(tǒng)攪拌系統(tǒng)有攪拌軸、攪拌罐、軸端密封機構(gòu)、支座等組成。攪拌軸呈水平位置置于攪拌罐中心，攪拌站上裝有攪拌鏟片和左右刮板，攪拌罐內(nèi)裝有弧形襯板和端襯板、鏟片、刮板與襯板間的間隙一般應(yīng)調(diào)證在4mm以內(nèi)。 3、JDC混凝土攪拌機的卸料機構(gòu)該機構(gòu)采用新型設(shè)計高強度齒條、形成滾動式直式反轉(zhuǎn)快速出料結(jié)構(gòu)。本機構(gòu)特點，卸料后關(guān)門時可自動清除粘在門框襯板上的混凝土，使卸料門關(guān)閉后位置準(zhǔn)確，具有較好密封效果。料門開閉的合適位置，靠調(diào)整兩個行程開關(guān)的觸點位置來實現(xiàn)。電動操作，可大大減輕公認(rèn)的勞動強度。4、JDC混凝土攪拌機的上料機構(gòu)上料機構(gòu)由上料架、料斗提升電機、減速箱等部分組成。上料架由上下兩截軌道架

24、構(gòu)成，上截軌道架用螺栓固定在底盤上，上下截軌道架用螺栓、鉸鏈連接，下截軌道架下端深入料坑，料斗的升降的用電機減速箱帶動上料卷筒，通過卷筒上鋼絲，帶動料斗沿上料架軌道上升或下降。5、JDC混凝土攪拌機供水系統(tǒng)供水系統(tǒng)由電機、水泵、飲水杯、噴水罐和管路等組成。引水由引水杯罐入水泵，排出泵內(nèi)空氣，轉(zhuǎn)動水泵，水沿管路噴入攪拌筒。供水量是通過時間繼電器控制水泵電機的工作時間而實現(xiàn)的。根據(jù)攪拌每罐混凝土所需的供水量，將時間繼電器指針調(diào)整到某一確定時間上，及供水量=時間（s）*流量（kg/s）。供水時，按動水泵電機電鈕，時間繼電器開始計時，供水開始，到確定的時間后，供水電路自動切斷，水泵停止運轉(zhuǎn)，供水結(jié)束。

25、6、JDC型攪拌機的控制系統(tǒng)在機器側(cè)向有操作按鈕，通過操作按鈕可實現(xiàn)機器的自動控制。7、在使用過程中應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)整襯板之間的間隙，并視磨損情況更換。軸端密封是攪拌系統(tǒng)的重要部件，JDC混凝土攪拌機采用了密封裝置與攪拌軸支撐裝置分離式結(jié)構(gòu)。軸端密封共有三道：第一道為橡膠密封圈，第二道為浮動密封環(huán)，第三道為骨架油封。浮動密封環(huán)內(nèi)均充填漏油潤滑油脂。用戶在使用過程中應(yīng)每3個小時通過油嘴向密封環(huán)注入潤滑脂，直至油污排油孔排出為止。其他機械（橋梁機械）在其他機械中本人主要介紹一下橋梁機械。近幾年我國交通事業(yè)發(fā)展較快，相應(yīng)的與交通相關(guān)的裝備制造業(yè)發(fā)展較為迅猛，高鐵開通于各大城市之間，杭州灣跨海大橋順利建

26、成通車，與此相關(guān)的橋梁機械也是層出不窮。下面介紹一下JQ700架橋機。工作原理：前部總成、中部總成以及縱移平車總成均設(shè)有可旋轉(zhuǎn)0-45角度的旋轉(zhuǎn)支座來滿足架橋機斜交架梁的要求。當(dāng)架橋機斜交架設(shè)時，安裝時須預(yù)先將中部橫梁和中部搖平滾、前部橫梁和前部搖平滾、小車橫梁和天車按照斜交的角度安裝好。結(jié)構(gòu)：導(dǎo)梁由雙主梁架、連接銷子、前部連接架、尾部連接架、鋼絲繩固定架等組成。導(dǎo)梁下部安裝有中部總成（包含2臺主動平車、中部搖平滾、中部油頂?shù)龋?，尾部總成（包?臺尾部油頂、尾部支腿、尾部支座等），前部總成（包含2臺主動平車、前部搖平滾、前部橫梁等），前部臨時支撐。兩導(dǎo)梁上部焊有軌道，軌道上放置有2臺縱移平車總

27、成，縱移平車總成橫梁上鋪設(shè)有鋼軌，供橫移小車橫向行走。導(dǎo)梁內(nèi)部設(shè)有走臺，架橋機過孔時人可以從走臺經(jīng)臨時支撐下到蓋梁上方。縱移平車總成是單軌主動平車，每臺縱移平車總成由電氣線路控制實現(xiàn)縱向行走?？梢詥为毷褂茫部梢月?lián)機使用。 橫移小車由行走機構(gòu)和提升機構(gòu)兩部分組成，提升機構(gòu)實現(xiàn)吊裝，行走機構(gòu)實現(xiàn)橫向位移。架橋機大都是根據(jù)要架設(shè)的橋梁進行制作安裝的，屬于大型工程機械。13號柱，2輔助支腿，3起重小車，42號柱，5主梁，61號柱四、設(shè)計制造介紹完一些典型機械的結(jié)構(gòu)以及工作原理，下面說一下設(shè)計、制造此類典型機器應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)以及可以采取的主要設(shè)計方法和關(guān)鍵制造技術(shù)。鉆孔機鉆孔機噸位大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但工

28、作原理簡單，工作效率高，適合打一些直徑在800-3000的孔。在產(chǎn)品的設(shè)計制造過程中，通常采用:（1）計算機輔助設(shè)計（概念 應(yīng)用） （2）實用設(shè)計方法（工業(yè)造型設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計 人機工程 反求技術(shù) 模塊化設(shè)計 有限元分析 快速原型制造） （3）現(xiàn)代設(shè)計方法（并行設(shè)計 智能設(shè)計 生命周期設(shè)計 綠色設(shè)計 創(chuàng)新設(shè)計） 設(shè)計人員需對材料力學(xué)、設(shè)計方法學(xué)、機械設(shè)計原理、CAD、CAM、CAE、人機工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制理論、機械制造以及熱處理技術(shù)等有很深的理解和應(yīng)用，并結(jié)合信息學(xué)和機電一體化技術(shù)對機器實行自動化控制。下面是此類機械虛擬設(shè)計的一般思路:1 虛擬裝配設(shè)計過程基本思路1.1 以設(shè)計為

29、中心的虛擬裝配以設(shè)計為中心的虛擬裝配(Design-CenteredVirtual Assembly)是指將產(chǎn)品三維數(shù)字化應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)過程中，結(jié)合產(chǎn)品研制的具體情況，突出以設(shè)計為核心的思路，表現(xiàn)為3個層次，如圖1所示。圖1 虛擬裝配層次1.1.1 面向裝配的設(shè)計在設(shè)計初期從設(shè)計的角度來保證產(chǎn)品的可裝配性，引入面向產(chǎn)品裝配過程的沒計思想，使設(shè)計的產(chǎn)品具有良好的結(jié)構(gòu)，能高效地進行物理裝配，使產(chǎn)品研制初期就能在設(shè)計部門與制造部門之間有效開展協(xié)同工作，從源頭提升產(chǎn)品的品質(zhì)和效率。1.1.2 自頂向下的并行設(shè)計自頂而下的設(shè)計含義是首先進行總體方案確定，然后確定子裝配，最后設(shè)計各個零件，從而構(gòu)成一個完整

30、的設(shè)計方案，如圖2所示。自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計是多個產(chǎn)品開發(fā)隊伍(Tearn)協(xié)同地并行設(shè)計，要求分布在不同地點、不同部門的產(chǎn)品設(shè)計工程師突出以產(chǎn)品為核心的設(shè)計思想，從不同角度、不同需求出發(fā)進行并行設(shè)計。這種沒計方法適用于復(fù)雜、大型產(chǎn)品的開發(fā)，有利于不同的設(shè)計團隊協(xié)同展開設(shè)計，可大大加快設(shè)計進度，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，增加產(chǎn)品對市場的響應(yīng)能力。1.1.3 與主模型相關(guān)的可制造性和可裝配性設(shè)計由于各團隊問的合作往往受到各自企業(yè)的生產(chǎn)條件等方面的限制，結(jié)合各自行業(yè)的生產(chǎn)能力和特性，改進產(chǎn)品設(shè)計模刪的可制造性、可裝配性，減少零部件模型的材料數(shù)量和特殊類型，使用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的零部件是非常必要的。以不同

31、階段的主模型為核心，可以保證產(chǎn)品研制的不同階段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完整致，保證產(chǎn)品研制的各個部分協(xié)同工作，從而實現(xiàn)CADCAMCAE系統(tǒng)的高度集成，有效提高產(chǎn)品的可制造性和可裝配性。圖2 自頂向下的設(shè)計1.2 以過程控制為中心的虛擬裝配1.2.1 實現(xiàn)對產(chǎn)品整體設(shè)計進程的控制在產(chǎn)品數(shù)字化建模過程中，結(jié)合產(chǎn)品研制特點，人為地將虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計過程，該過程可以劃分為整體設(shè)計、裝配設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計3個階段。通過對3個設(shè)計階段的控制，實現(xiàn)對產(chǎn)品整體設(shè)計進程的控制以及虛擬裝配設(shè)計流程。a) 整體設(shè)計階段 是產(chǎn)品研制的初期階段，進行產(chǎn)品初步的整體布局，主要包括建立主模型、對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行整體布局。b)裝配設(shè)計階

32、段 是產(chǎn)品研制的主要階段，在此階段完成產(chǎn)品三維實體模型初步設(shè)計，主要包括產(chǎn)品模型空間分配(裝配區(qū)域、裝配層次的劃分)、具體模型定義(建立幾何約束關(guān)系、三維實體模型等)以及應(yīng)力控制。c)詳細(xì)設(shè)計階段是產(chǎn)品研制的完善階段，在此階段實現(xiàn)三維實體模型的最終設(shè)計，主要包括三維實體模型的最終優(yōu)化、模型的虛擬裝配、動靜態(tài)干涉檢驗。1.2.2 實現(xiàn)對整體設(shè)計過程的控制管理過程模型包含了產(chǎn)品開發(fā)的過程描述、過程內(nèi)部相互關(guān)系和過程問的協(xié)作等方面內(nèi)容，通過對過程模型的有效管理，實現(xiàn)對工程研制過程中各種產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果和加工工藝等產(chǎn)品相關(guān)信息的管理，從而實現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)過程的月的。1.3 以仿真為中心的虛擬裝配ProE軟

33、件不僅可以實體造型，還可以利用設(shè)計出的三維實體模型進行模擬裝配和動靜態(tài)干涉檢驗、機構(gòu)分析、動力學(xué)分析、強度分析等。因此運用三維軟件的真正意義不在于設(shè)計模型本身，而是設(shè)計出模型后的處理工作。而以仿真為中心的虛擬裝配是在產(chǎn)品裝配設(shè)計模型中融入仿真技術(shù)，并以此來評估和優(yōu)化裝配過程，其主要目標(biāo)是評價產(chǎn)品的可裝配性。優(yōu)化裝配過程目的是使設(shè)計的產(chǎn)品能適應(yīng)裝配實際，合理劃分裝配單元，使裝配單元能快速進行裝配。可裝配性評價主要是評價產(chǎn)品裝配的難易程度，計算裝配費用，并以此決定產(chǎn)品設(shè)計是否需要修改。這種大型機械制造成本很高，而本省對安全性能的要求也很高，故在制造前應(yīng)仔細(xì)分析結(jié)構(gòu)和材料，并制成虛擬樣機進行詳細(xì)論證

34、。制造時由于各主要零件尺寸較大，支撐結(jié)構(gòu)通常采用鑄造的方式進行加工，一般選用低碳合金鋼，并進行熱處理以消除鑄造是產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力；軸承及鉆桿通常采用軸承鋼；而柴油機和液壓系統(tǒng)則需根據(jù)不同的機型進行選配和定制；鉆頭則是根據(jù)需要進行選配和拆換，鉆頭通常采用金剛石材料。在裝配過程中應(yīng)仔細(xì)檢查各部分的性能規(guī)格尺寸以及連接和傳動系統(tǒng)的潤滑，并加適量的液壓油，最后還要進行裝機實驗才能正式投放市場。攪拌機混凝土攪拌機在房屋建筑、橋梁建筑等工程領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，大中小型的都是很普遍的存在。設(shè)計此類機械時當(dāng)對機器的穩(wěn)定性、可操作性和工作效率做足夠的考量。通常采用常規(guī)設(shè)計方法或現(xiàn)代設(shè)計方法，在設(shè)計階段都會進行結(jié)構(gòu)和

35、控制系統(tǒng)的優(yōu)化，并且通過實驗對原機型進行反饋設(shè)計。要求設(shè)計人員對設(shè)計方法學(xué)、市場學(xué)、信息學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計原理、機械制造基礎(chǔ)、人機工程學(xué)、快速原型技術(shù)、有限元分析、CAD、CAM、CAE、CAPP、機電一體化和控制理論等有很高的應(yīng)用能力。一般說來，混凝土攪拌機的底盤、支腿和支輪都會采用HT200的材料進行鑄造，因為機構(gòu)需要承受很大的載荷和振動；減速箱體也采用ZG400（碳素鑄鋼）進行鑄造并進行回火處理；而齒輪則會用45號鋼或者40Cr進行沖壓或成型加工，并進行熱處理；提升機構(gòu)一般可采用Q215 A級進行沖壓制造；輪胎采用橡膠材料成型制造；機器外殼和中間轉(zhuǎn)體采用鋼板沖壓制造；槳葉

36、形式可分為平直葉和折葉兩種:平直葉就是葉面與旋轉(zhuǎn)方向 互相垂直 折葉則是與旋轉(zhuǎn)方向成一傾斜角度,現(xiàn)平直葉槳式攪器已有標(biāo)準(zhǔn)系列,其標(biāo)準(zhǔn)號為:HG522O一65。槳武攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑D的1/34/5,一般取1/2,不宜采用太長的槳葉，因為攪拌器消耗的功率與槳葉直徑的五次方成正比。槳式攪拌器的運轉(zhuǎn)速度較慢,一般為20-80 r/min,圓周速度在1.53 m/s范圍內(nèi)比較合適。平直葉攪拌器其低速時水平環(huán)向流為主,速度商時為徑流型,有擋板時為上下循環(huán)流,折葉攪拌器有軸向分流、徑向分流和環(huán)向分流,一般在層流、過渡流狀態(tài)時操作。在科液層比較高的情況下,帶裝有幾層槳葉,租鄰二層攪拌葉常交叉成90。角

37、安裝,在一般情況下,幾層槳葉安裝位置如下:一層, 安裝在下封頭對接環(huán)焊縫線高度處;二層, 一層安裝在下封頭對接環(huán)焊縫高度處,另一層安裝在下封頭對接環(huán)焊縫與液面的中間的二分之處或稍高處;三層,一層安裝在下封頭對接環(huán)焊縫線高度處,另一層安裝在液面下約200mmj中間,再安裝一層;控制系統(tǒng)一般由各種電子元件、導(dǎo)線、單片機等組成控制電路。介紹一下攪拌機的設(shè)計；圖1 總體結(jié)構(gòu)圖從結(jié)構(gòu)上看，雙臥軸攪拌機要較單臥軸攪拌機復(fù)雜，但它磨損小，攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，雙臥軸攪拌機較立軸式和單軸式攪拌機，具有明顯的優(yōu)越性。優(yōu)點如下：(1) 攪拌機外形尺寸小、高度低，布置緊湊，裝載運輸便利，而且結(jié)構(gòu)合理性好，工作可靠性

38、高。(2) 攪拌機容量大，效率高，適用于商品混凝土的生產(chǎn)。(3) 攪拌筒直徑比同容量立軸式小一半，攪拌軸轉(zhuǎn)速與立軸式基本相同，但葉片轉(zhuǎn)速要比立軸式小一半，因此葉片和襯板磨損較小、使用壽命長，并且物料不易離析。(4) 物料運動區(qū)域相對集中于兩軸之間，物料行程短，擠壓作用充分，因此攪拌質(zhì)量好。1、外殼的設(shè)計傳統(tǒng)的U型槽底容易出現(xiàn)攪拌死角，從而導(dǎo)致兩軸負(fù)載過大，以致斷裂。另外他們將兩端墻板焊死在機殼上，這樣使得在軸或葉片受損時維修很不方便，工作量也相當(dāng)大。現(xiàn)代的設(shè)計中，槽底做成型，以防攪拌死角，并在筒內(nèi)安裝襯板。兩邊再焊上鋼板做成機槽，槽口兩邊焊有角鋼用以固定機蓋，槽機底部焊有支承墊用以支承槽體。機

39、槽兩端墻板不是焊死在機殼上，而是通過螺栓與機殼連接，這樣做的目的是為了在維修時便于將損壞的軸吊起，省去拆葉片的麻煩，檢修空間增大，工作量減小，還可縮小兩端軸孔直徑，便于密封防漏，如下圖所示：圖2.2 攪拌機槽體2、攪拌軸的設(shè)計在混凝土攪拌過程中，各葉片受力比較復(fù)雜，所以傳遞到攪拌軸上的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力也相應(yīng)比較復(fù)雜。由于攪拌軸的受力主要以扭轉(zhuǎn)為主，為了便于計算，在攪拌軸的設(shè)計過程中按扭轉(zhuǎn)強度條件計算，采用增大安全系數(shù)的方法來保證攪拌軸的可靠性。2.1、攪拌軸的材料和普通軸一樣，常用45號鋼，不重要的要求不高的可以選用Q235鋼。耐腐蝕要求較高或物料不被鐵離子污染時，應(yīng)采用不銹耐酸鋼或采用防腐

40、措施。2.2、攪拌軸的結(jié)構(gòu)攪拌軸常用實心和空心直徑?？招慕Y(jié)構(gòu)可以減小攪拌機的質(zhì)量，但加工比較復(fù)雜，成本較高，通常采用實心結(jié)構(gòu)。強制式攪拌機可拆式連接結(jié)構(gòu)過去常用抱瓦式結(jié)構(gòu)，目前多用插入式結(jié)構(gòu)。如下圖所示：1、 抱瓦 2、三角鍵 3、攪拌軸 1、攪拌軸 2、卡塊 1、攪拌臂 2、聯(lián)接板4、連接螺栓 5、攪拌臂 3、軸用擋圈 4、攪拌臂 3、攪拌軸 4、聯(lián)接螺栓圖4.3 連接結(jié)構(gòu)抱瓦式結(jié)構(gòu)中的抱瓦需模鍛，插入式結(jié)構(gòu)中攪拌軸上的攪拌臂的插入孔要求精度較高，需在鏜床上加工。相比較之下，本結(jié)構(gòu)采用螺栓連接，可以降低加工難度，節(jié)約成本。2.3、攪拌軸的支承一般情況下，攪拌軸依靠減速箱內(nèi)的一對軸承支承。但是

41、，由于攪拌軸一般較長而且伸在反應(yīng)器內(nèi)進行操作，這種軸承受條件較差。當(dāng)攪拌臂過長而又很細(xì)時，常常會使軸扭彎，使離心作用增加，最后達到完全破壞，懸臂的支承條件為：式中：懸臂軸長度，單位m。 軸承間距，單位為m。 d攪拌臂直徑，單位m。2.4、攪拌軸計算軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為：式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為。 軸所承受的扭矩，單位為。 軸的抗扭矩截面系數(shù)，單位為。 軸的轉(zhuǎn)速，單位為。 軸的傳遞功率，單位為kw。 d計算截面處軸的直徑mm。 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為。由表153取，直徑：式中： 說明：當(dāng)軸截面上開有鍵槽時，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。對于直徑的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大3%；有兩個鍵槽時

42、，應(yīng)增大7%。則：取軸的最細(xì)部分的直徑為。2.3、葉片的設(shè)計連續(xù)式攪拌機的合理結(jié)構(gòu)，技術(shù)參數(shù)的確定是一項迫切而急需的任務(wù)。在過去，曾研究過的攪拌葉片在軸上布置對混合物均質(zhì)性的影響。對攪拌機筒體中充填性能及對機器生產(chǎn)率和攪拌過程耗電量的影響，在葉片合理布置下，葉片軸轉(zhuǎn)速對混合物均質(zhì)性的影響，在合理的葉片布置和轉(zhuǎn)速下，攪拌機筒體的安裝傾角對攪拌過程及對混凝土制件強度指標(biāo)的影響。下面是幾種常見的葉片布置方式和它們的特點。 優(yōu)點：可以使物料向箭頭所指方 優(yōu)點：可以使物料朝著箭頭方向做向流動，便于卸料。 環(huán)向流動，物料攪拌充分，缺點：效率較低，不適于大批量 生產(chǎn)效率較高，適用于大中連續(xù)生產(chǎn)。 型攪拌設(shè)備

43、。 優(yōu)點：兩軸葉片在外形上同向布置， 優(yōu)點：葉片外形同向布置，筒體傾斜并且筒體向卸料一側(cè)傾斜一 安裝，并且在卸料口處安有阻 個角度，便于卸料。 滯葉片，攪拌均勻，便于卸料。缺點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)困難。 缺點：葉片布置比較復(fù)雜，加工維修 困難，成本較高。由于該攪拌機容量為1500L，為大中型攪拌機，通過以上對各布置形式的分析，該設(shè)計選用圖（b）形結(jié)構(gòu)，物料在攪拌筒內(nèi)的運動軌跡如圖4.4所示。工作時,攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉(zhuǎn),強迫物料按預(yù)定的軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和揉搓等強制攪拌作用,使物料在劇烈的相對運動中得到均勻攪拌。改進攪拌葉片的結(jié)構(gòu)和曲面形狀,對提高攪拌質(zhì)量、減小攪拌阻力和降低功率消耗具有重

44、要的意義。圖2.4 雙臥軸式攪拌機物料運動軌跡合理的葉片布置不僅可以提高混凝土的硬度和混凝土的生產(chǎn)率。而且可以減少原料的消耗，減少物料對機器的沖擊，還能延長機器的壽命。由于兩軸的旋轉(zhuǎn)方向相反,兩軸間的料產(chǎn)生擠壓、翻滾和揉搓,以達到攪拌混合效果顯然,在不破壞物料流運動的前提下,兩軸間物料逆流運動的頻次越高,揉搓和擠壓作用就越充分,攪拌效果就越好。通過對葉片相對運動分析可知:攪拌葉片正反排列得到的逆流次數(shù)要比攪拌葉片雙正排列得到的次數(shù)多,因此攪拌作用更強烈,攪拌質(zhì)量也更好。并且隨著攪拌葉片數(shù)量的增多,這種優(yōu)勢會更加明顯。但這種情形下，那么攪拌葉片的運動順序破壞了拌筒內(nèi)物料的大流動。這是因為物料以連

45、續(xù)遞推的方式前進。此外，在一根軸上相鄰葉片，同時參加攪拌,并且二者對物料推動的方向相反。由于葉片的反向推動,有可能該葉片的相鄰葉片無料可攪,從而導(dǎo)致一根軸上葉片內(nèi)的物料無法推出來。為了防止物料在機體兩端受到擠壓,應(yīng)在物料進口端只設(shè)正向葉片,在出口端僅設(shè)反向葉片。實體面型螺旋葉片具有攪拌效率高、輸送物料性能好，因此在入料口設(shè)置這種葉片。但這種葉片容易使物料形成“裹軸”現(xiàn)象。而帶式面型螺旋葉片雖然在輸送效率上，稍差于實體面型螺旋葉片，但物料不會形成低效區(qū)。這對物料在沿軸向運動是比較有利的。特別物料在長距離輸送時，帶式面型螺旋葉片充分發(fā)揮了自己的優(yōu)點。雖然攪拌葉片正反排列得到的逆流次數(shù)要比攪拌葉片雙

46、正排列得到的次數(shù)多,因此攪拌作用更強烈,攪拌質(zhì)量也更好。但這種情形下，攪拌葉片的運動順序破壞了拌筒內(nèi)物料的整體流動。這是因為物料以連續(xù)遞推的方式前進。此外，在一根軸上相鄰葉片，同時參加攪拌,并且二者對物料推動的方向相反。由于葉片的反向推動,嚴(yán)重時，可能造成該葉片的相鄰葉片無料可攪,從而可能導(dǎo)致一根軸上葉片內(nèi)的物料形成斷料現(xiàn)象。為了避免這種情形的產(chǎn)生，根據(jù)試驗結(jié)果,反向葉片的長度一般為正向葉片的1/22/3較好。此外，采用螺旋槳葉片，作為反向葉片，各葉片均勻分布在軸上。這種葉片，可以承受較大的反向推力，攪拌的效率較高。螺旋槳葉片間斷的分布在軸上，不能導(dǎo)致對攪拌軸的斷料形成。機內(nèi)的物料被正、反葉片

47、分成兩部分,一部分向前推進,另一部分則向后推送,使物料產(chǎn)生連續(xù)不斷的軸向往復(fù)運動,將處于不同半徑處的物料翻轉(zhuǎn),在正反葉片的共同作用下,物料在機內(nèi)反復(fù)翻動、擴散、攪拌、揉搓,使物料混合均勻。由于正向葉片大于反向葉片,所以物料在作軸向往復(fù)運動的時候,總體上是向出料口方向前進的,因而可以滿足連續(xù)工作的要求。此外,物料由通常的單向運動方式改為往復(fù)運動,使得設(shè)備在有限的長度，提高物料的生產(chǎn)率和攪拌效率。在葉片的選擇上，根據(jù)目前國內(nèi)外臥軸式攪拌機葉片結(jié)構(gòu)型式看，廣泛采用鏟片式，就單個葉片來說，它是一個平板，他通過攪拌臂與軸形成一體，使全部葉片呈螺旋線分布，葉片間沒有直接聯(lián)系，因而這種化整為零的結(jié)構(gòu)方式具有

48、很突出的優(yōu)點。它使得葉片的加工安裝非常方便，從而代替了加工安裝要求高的螺旋帶葉片。從磨損角度看，鏟片式易受到局部磨損，這是因為物料與葉片之間的滑動逐步不均勻，而且波動，易形成卡料，使磨損加劇，攪拌效果有所下降，故從磨損和攪拌效果來看，鏟片式比螺旋帶式差。但鏟片式在以后的維護保養(yǎng)和維修過程中比較方便，并且葉片是標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)，可以降低成本。所以，綜合考慮，該設(shè)計應(yīng)選用鏟片式葉片，整體結(jié)構(gòu)和葉片布置如下：圖2.5 雙臥軸攪拌機攪拌裝置1、 攪拌筒 2、攪拌軸 3、攪拌臂 4、攪拌葉片 5、側(cè)葉片攪拌筒內(nèi)裝有兩根水平配置的攪拌軸，每根軸上均裝有攪拌葉片。在靠近攪拌筒兩端的攪拌臂上分別裝有側(cè)葉片，可

49、刮掉端面上的混凝土，并改變混凝土的流向。葉片與村板間隙5mm，參數(shù)如下： 單根軸上的葉片數(shù)量為8片 雙軸攪拌機葉片交錯布置 單根軸上相鄰攪拌臂的相位角差為 兩軸上同序號攪拌臂達到攪拌區(qū)域相同位置相位差為 攪拌臂與軸的連接方式為剖分式螺栓連接（在攪拌過程中，如有攪拌臂斷裂可以快速更換）4、攪拌筒尺寸及卸料方式確定（1） 攪拌筒尺寸為了減少磨損和卡石子現(xiàn)象，除了提高葉片、襯板的材質(zhì)和及時調(diào)整間隙外，有些產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上采用了攪拌軸的回轉(zhuǎn)中心相對攪拌筒中心略帶偏心安裝。這樣，在卡石子現(xiàn)象發(fā)生減少石子對葉片和襯板的破壞。根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，攪拌機的出料容積與進料容積之比為，幾何容積應(yīng)大于進料容積，此外攪拌的區(qū)域

50、，葉片的運動方向總是沿著使葉片與襯板間隙由小變大的方向，即使卡入了石子也會機還應(yīng)具備10%的超載能力，所以取容積利用系數(shù)為：則攪拌筒幾何容積為：取長寬比，尺寸為：則。（2） 卸料方式的確定：目前臥軸式攪拌機主要采用傾翻室和底開門式兩種卸料方式，由于JS1500的出料容量為1500L，相對來說容量較大，故采用底開門式，既可使混凝土順利地在攪拌過程中卸出，也可避免使筒體傾翻，這樣既安全，又節(jié)省了勞力，表現(xiàn)出很多自由的特點，操作也方便，故而采用底開門式卸料。卸料機構(gòu)是由料門、密封調(diào)節(jié)板、液壓缸、液壓泵和限位接近開關(guān)等部分組成。自動運行時，一般設(shè)置為全開、全關(guān)、半開三種狀態(tài)，它便于控制卸料流速，卸料門

51、的密封通過調(diào)整密封板的位置來實現(xiàn)。卸料機構(gòu)通過液壓系統(tǒng)來進行控制，可以降低工人的勞動強度，提高設(shè)備的安全性。在液壓系統(tǒng)失效的緊急情況下，該系統(tǒng)設(shè)有安全裝置，工人可以通過手工操縱安全手柄來打開卸料門。卸料機構(gòu)如下圖所示：圖6 卸料機構(gòu)1、 襯板 2、攪拌筒弧板 3、密封板 4、卸料門5、軸端密封圖7 軸端密封及支承1、O形密封圈 2、金屬浮封環(huán) 3、長軸套 4、轉(zhuǎn)環(huán)轂 5、浮動定位擋環(huán)6、密封擋圈 7、擋環(huán) 8、支承座 9、油杯 10、油封座 11、隔套 12、軸承襯套 13、軸承 14、油封 15、軸套 16、軸端透蓋子 17、放油螺塞在轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)環(huán)轂4與浮封環(huán)之間及固定的支承座8與浮封環(huán)之間的

52、錐形體處各放置一個大截面0型密封橡膠圈1。當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)轂4與支承座8相互壓緊后，兩個密封圈就產(chǎn)生彈性變形，被壓扁成橢圓形斷面。這樣，即密封了圓錐體外的空間，又岡密封圈的彈性使兩個浮封環(huán)產(chǎn)生相對的軸向力，使兩個摩擦接觸端面互相粘貼的很緊，從而保證足夠的密封作用。當(dāng)兩個金屬浮封環(huán)接觸的端面磨損后，密封橡膠圈的彈性可起一定的補償作用，仍然保證兩者端面互相貼緊，繼續(xù)保持良好的密封效果。強制式臥軸攪拌機其攪拌軸在拌合料面下工作，工作時攪拌軸相對攪拌筒轉(zhuǎn)動，砂漿易于侵入攪拌軸運動副中產(chǎn)生磨料磨損及漏漿，所以軸端密封是強制式臥軸攪拌機的特殊結(jié)構(gòu)和重要部件。它支承著攪拌裝置，保護軸端處不漏漿，使攪拌軸支承軸承不受砂

53、漿侵襲，延長軸承等零部件的使用壽命，確保攪拌系統(tǒng)的正常工作。浮動密封，系屬于端面機械密封的一種特殊形式，其結(jié)構(gòu)簡單，端面密封壓力能自行補償，磨料介質(zhì)不易侵入，潤滑脂（油）不外泄漏，密封效果好，使用于低速重載，作業(yè)條件惡劣處。浮動密封由配合端面（平面或球面）經(jīng)過精加工（研磨）的兩個金屬浮動環(huán)和兩個0型密封橡膠圈組成。金屬浮動環(huán)用合金鑄鐵（鋼）或粉末冶金等材料制成，其外圓為圓錐體。在轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)換轂與浮封環(huán)之間及固定的支承座與浮封環(huán)之間的錐形體處各放置一個大截面0型密封橡膠圈。當(dāng)轉(zhuǎn)換轂與支承座相互壓緊后，兩個密封圈就產(chǎn)生彈性變形，被壓扁成橢圓形端面。這樣，即密封了圓錐體外的空間，又因密封圈的彈性使兩個

54、浮封環(huán)產(chǎn)生相對的軸向力，使兩個摩擦接觸端面相互粘貼的很緊，從而保證足夠的密封作用。當(dāng)兩個金屬浮封環(huán)接觸的端面磨損后，密封橡膠圈的彈性可起一定的補償作用，仍然保證兩者端面相互貼緊，繼續(xù)保持良好的密封效果6、襯板攪拌機在對骨料進行攪拌的過程中，由于砂石對攪拌筒壁會產(chǎn)生較大的磨損，所以為了減少磨損對筒壁的傷害，需要在筒壁內(nèi)添加襯板。雖然磨損現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，但總的來說都是一個“磨屑”脫離本體的過程，從磨削形成過程的觀點來說，大體分四種磨損類型：磨料磨損：由于硬顆?；蛲怀鑫锏淖饔枚斐晌锪线w移所導(dǎo)致的磨損。粘著磨損：兩個光滑的金屬表面在壓力下作相對滑行時，界面上的實際接觸面及其可能結(jié)合起來而形成粘著，這些

55、粘著點不斷破裂，斷裂可能發(fā)生在結(jié)合面處，也可能發(fā)生在本體的突出部位，這就使某一表面上產(chǎn)生脫離了本體的金屬磨屑。腐蝕磨損：在腐蝕條件下，金屬表面形成一層腐蝕產(chǎn)物，在有相對滑行時，這層腐蝕產(chǎn)物將被磨掉，使金屬受到繼續(xù)的腐蝕和磨損。表面疲勞磨損：這種磨損是由于多次反復(fù)的加載和卸載而導(dǎo)致在接觸面上以及接觸面的皮下形成垂直于或平行于接觸面的疲勞裂紋，這些裂紋的擴展以及相互交割，可能使金屬表面開裂，以致剝落。在這些種類的磨損中，其中磨料磨損是最主要的形式。在所有的工業(yè)磨損中一半以上的磨損實質(zhì)主要是磨料磨損，它導(dǎo)致了人力、能源和材料的大量消耗。因此人們越來越認(rèn)識到對磨料磨損、抗磨材料及磨料磨損機理研究的必要

56、性和迫切性。近年來，國內(nèi)外抗磨材質(zhì)的發(fā)展取得很大進步。攪拌機襯板通常在有水或其他液體和帶有較高硬度并呈尖銳棱角的固態(tài)物料所組成的介質(zhì)中工作。在工作過程中，襯板除受到卵石等磨料的沖撞外，襯板還受來自磨料的兩種分力：一種是磨料對襯板磨損表面的法向壓力，這種力產(chǎn)生于磨料被鏟片和襯板擠壓過程中，致使其中尖銳棱角的砂石料壓入磨損表面；二是磨料對襯板磨損表面的切向力，這種力產(chǎn)生與磨料被攪拌機鏟片帶動沿圓周以一定速度旋轉(zhuǎn)運動的過程中，使磨料和襯板磨損表面之間產(chǎn)生相應(yīng)的切向運動，結(jié)果造成磨料對襯板的切削犁溝作用。在以上兩種力的作用下，襯板表面產(chǎn)生許多壓坑，并被犁出許多溝線來，使襯板表面發(fā)生許多顯微切削，并使材料被推向壓坑的周圍或溝槽的前沿和兩邊，產(chǎn)生塑性變形，如圖 1-1 所示。在磨料的反復(fù)壓入和犁削下，導(dǎo)致材料的加工硬化，或其它變形使裂紋逐漸形成和擴展，最終造成材料從表面脫落，使襯板磨損。當(dāng)襯板厚度減少到一個臨界值時，襯板發(fā)生脆性斷裂。根據(jù)襯板的工作情況，所以襯板材質(zhì)要有高的硬度，同時也要具有較高的強度，既要有很好的耐磨性防又要止襯板的斷裂破碎，同時具有抗沖擊能力。圖8 襯板的失效面貌一般攪拌機襯板選用3類材質(zhì)做襯板：鎳硬鑄鐵、高鉻鑄鐵和低合金白口鑄鐵。從金相分析，有