JZC350搅拌机总体及上料系统设计

设计题目：JZC350搅拌机总体及上料系统设计设计人：刘振旺设计项目计算与说明结果

第一章概述1.1设计背景

1.1.1混凝土搅拌机简介

1.1.2搅拌机发展过程

第一章概述

1.1设计背景

1.1.1混凝土搅拌机简介

混凝土搅拌机是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、上料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支撑装置等组成。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。如图1-1所示

图1-1 JZC350锥形反转出料混凝土搅拌机示意图

1、前支轮

2、上料机架

3、底盘总成

4、减速系统

5、离合器

6、操纵杆

7、行走轮

8、托轮

9、搅拌筒 10、电器控制箱 11、罩壳 12、供水系统 13、进料机构

1.1.2搅拌机发展过程

混凝土搅拌机广泛应用于工业和民用工程。不同类型的混凝土搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种砂浆。

建国初期，国内尚无混凝土机械的生产。由于大规模经济建设的需要，促使在较短的时间内以迅速发展，改变了混凝土施工的落后状态。混凝土搅拌机是

设计题目：JZC350搅拌机总体及上料系统设计设计人：刘振旺

1.1.3搅拌机的发展趋势最早生产、使用范围最广的混凝土机械。根据结构不同有多种形式，其发展概况分述如下：

鼓筒式搅拌机这是我国最早生产的混凝土搅拌机。由于它的结构简单，维修方便，操作技术要求不高，工作可靠性好，因而在很长时间内成为建筑施工企业使用范围最广、数量最多的混凝土搅拌机，由于本身的自重大，生产率低，使用范围窄等原因在2000年以后基本全部淘汰。

自落式搅拌机（锥形反转出料搅拌机）这种搅拌机，我国于1965年引进国外样机的基础上开始研制，20世纪70年代初已批量生产，经过不断改进，结构上渐趋成熟，在当时取代鼓筒式搅拌机成为建筑施工企业使用量最大的机型。这种搅拌机采用自落式搅拌原理，本设计就是要设计此种类型的搅拌机并对其改进。

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。

连续式混凝土搅拌机装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。

1.1.3搅拌机的发展趋势

19世纪40年代，在德、美、俄等国家出现了以

设计题目：JZC350搅拌机总体及上料系统设计设计人：刘振旺蒸气机为动力源的自落式搅拌机，其搅拌腔由多面体

状的木制筒构成，一直到19世纪80年代，才开始用

铁或钢件代替木板，但形状仍然为多面体。1888年法

国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅

拌机专利。20世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才

开始普及，其工作原理如图1-2所示。形状的改进避

免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积，提高了搅拌质

量和效率。1903年德国在斯太尔伯格建造了世界上第

一座水泥混凝土的预拌工厂。1908年，在美国出现了

第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则成为主要

动力源。从1913年，美国开始大量生产预拌混凝土，

到1 950年，亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌

混凝土。在这期间，仍然以各种有叶片或无叶片的自

落式搅拌机的发明与应用为主。自落式搅拌机依靠被

拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作

时，随着拌筒的转动，物料被搅拌筒内壁固定的叶片

提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各物料颗粒

下落的高度、时问、速度、落点和滚动距离不同，从

而物料各颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀

混合。自落式搅拌机结构简单，可靠性高，维护简单，

功率消耗小，拌筒和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，

生产效率低，搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌

制普通塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地。按

拌筒形状和卸料方式的不同，有鼓筒式搅拌机、双锥

反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌

机等，其中鼓简式搅拌机技术性能落后，已于1987

年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土

的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化

对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促

进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的

提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结

构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工

艺等方面进行改进和探索。20世纪40年代后期，德

设计题目：JZC350搅拌机总体及上料系统设计设计人：刘振旺国ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅

拌机的工作原理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片

强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等

强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质

搅拌。强制式搅拌机工作原理如图1-3，与自落式搅

拌机相比，强制式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，

搅拌效率高，但拌筒和叶片磨损大，功耗增大。此种

搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝

土和专用混凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和

预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同，主要有立轴

涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌

机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。

图1-2 自落式搅拌机工作原理示意图

图1-3 强制式搅拌机工作原理示意图

随着技术的发展，强制式搅拌机在德国的BHS公

司和ELBA公司、美国的JOHNSON公司和REX WORKS

公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的