混凝土搅拌混合机设计

1 前言

1.1混凝土搅拌混合机的概述

混凝土机械是基本建设的“常规武器”，需求量大，广泛应用于工业、民用建筑以及国防施工等工程建设。在工业发达国家，混凝土生产的先进程度，标志着一个国家制造业水平。经过几十年的发展，我国混凝土机械已经成为建设机械的重要组成部分，在整个建设机械行业中占有相当的比重，已形成较大规模的生产能力，产品性能有了较大提高，市场竞争也越来越激烈。

自落式搅拌机有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。自落式混凝土搅拌机适用于建筑科研和生产部门混凝土试验之用，也适用于小型工程维修队在施工中搅拌小量混凝土或其他材料之用。

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、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。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。混凝土搅拌的目的是使混凝土中的各组分混合成一种各物料颗粒相互分散、均匀分布的混合物。为了使混凝土中的各组分混合均匀，必须在搅拌过程中使每一组分的颗粒能分散到其他各种组分中去，因此，必须设法使各组分都产生运动，并使他们的运动轨迹相交，相交次数越多，混凝土越易混合均匀。

为了确保混凝土的搅拌质量，要求混凝土混合料搅拌均匀,搅拌时间短，卸料快，残留量少,耗能低和污染少。影响混凝土搅拌机搅拌质量的主要因素是：搅拌机的结构形式，搅拌机的加料容量与拌筒几何容积的比率，混合料的加料程序和加料位置，搅拌叶片的配置和排列的几何角度，搅拌速度和叶片衬板的磨损状况等。

1.1.1混凝土搅拌混合机的分类

按工作性质分间歇式(分批式)和连续式；按搅拌原理分自落式和强制式；按安

装方式分固定式和移动式；按出料方式分倾翻式和非倾翻式；按拌筒结构形式分梨式、鼓筒式、双锥、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等。

自落式搅拌机：有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。

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。

随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机,如蒸汽加热式搅拌机,超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。

1.1.2混凝土搅拌混合机的发展以及前景

国外混凝土搅拌机械体现了机电一体休技术，其微控技术成熟可靠，物料的配比、容量变更控制十分准确；有些搅拌站还增加了搅拌机动态负荷临测、混凝土物料稠度控制、除尘、消声、废水处理等装置；混凝土泵送技术日臻成熟，最大水平泵送距离达4000m，泵送量达180㎡/h；产品多功能性增强。我国的混凝土搅拌及输送机械尽管性能有了较大提高，但在可靠等方面与国外相比还有不小差距，主要体现在配套电器、液压、气动元件等方面问题较多。近年来，许多厂家均选用进口优质元器件，对提高我国混机械水平起到了非常重要的作用，但在多功能方面还无法与国外相比。

我国混凝土机械行业现有生产企业200多家，已形成多系列、多品种规格的局面。无论是搅拌机、搅拌站（楼）、搅拌输送车还是混凝土泵（泵车）等到产品，除大型的和高技术含量的型号外，常规产品已基本能满足施工需要。各生产厂家的生产条件普遍得到了改善，生产能力进一步增强。国外混凝土机械进口数量逐年下降，120m3/h 以下的搅拌站、125m3/h以下的输送泵以及搅拌机等国产设备已占主导地位。即生产厂家多，产品数量大；还存在产品性能提高较大；产品雷同规格不齐；技术创新能力较差这些特点。

目前，许多商品混凝土搅拌机械企业管理者的专业知识和质量意识观念淡薄，特别是在那些发展中的中小城市和地区。即使是较发达地区个别混凝土企业的管理者，对混凝土行业和混凝土产品没有足够的了解和认识，设备选择的专业配置不高，计量器具不准确，甚至根本不进行任何检验。对现代化计算机办公手段不认识，甚至根本不接受。单纯的追求利益最大化，不认真的执行规范标准，弄虚作假，以次充好，最终导致各类的工程质量事故的不断发生。

混凝土是建筑机械中搅拌混凝土必备的机械，随着我国房地产建筑行业，公路，大坝，水电站，建设的扩大和商品混凝土的推广，水泥制品的产量提高，混凝土搅拌机销量一直在递增，由此也出现了不同产量，大、中、小型的搅拌机，广泛得到客户认可,随着互联的普及，有不少企业远销印度，俄罗斯,欧洲，澳大利亚等西方国家。

随着搅拌机厂家的增多，大部分企业以生产中、小型设备为主，搅拌机市场已经进入白热化时期，还有专业生产商品混凝土搅拌站企业的双重压力下，搅拌机企业，要以个性服务，技术创新，提高搅拌机主机的自制能力，产品多元化，等相关,为自己的企业树立一个强有劲的品牌，才能做成行业的领航者。

1.2 自落式混凝土搅拌混合机的组成机构及原理

自落式混凝土土搅拌混合机理基本特性是：使混凝土中的各组分混合成一种各物料颗粒相互分散、均匀分布的混合物。为了使混凝土中的各组分混合均匀，必须在搅拌过程中使每一组分的颗粒能分散到其他各种组分中去，因此，必须设法使各组分都产生运动，并使他们的运动轨迹相交，相交次数越多，混凝土越易混合均匀。

在利用搅合料重力势力的同时应尽可能使处在搅拌过程中的拌合料各组分的运动轨迹在相对集中区域相互交错穿插，在整个拌合料体积中最大限度地产生互相摩擦，并尽可能提高各组分体积极参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混凝土搅拌机实现宏观和微观均质性创造最有利的条件。