论文部分内容阅读
随着经济的高速发展,我国已成为水泥混凝土的生产大国,搅拌机生产数量也居于世界前列。双卧轴搅拌机由于具有结构紧凑、生产效率高、可靠性好等优点,已成为目前生产水泥混凝土的主导设备。但常规的双卧轴搅拌机由于其搅拌线速度从搅拌筒内壁到搅拌轴间呈线性分布,越靠近搅拌轴,搅拌线速度越低,当搅拌速度过低时,不仅会降低搅拌质量和搅拌效率,而且还容易在搅拌轴上出现混凝土抱轴等现象。针对以上问题,本文从混凝土搅拌概念和振动搅拌理论出发,在现有普通1m3双卧轴搅拌机的基础上,结合课题组在振动搅拌方面已取得的研究成果,设计了1m3双卧轴振动搅拌机工业样机。它采用了一种新的设计方法——将常规的实心搅拌轴改为空心结构,在空心搅拌轴内设置一根振动轴,在振动轴上安装有偏心轴承座,通过安装在偏心轴承座上与搅拌轴两端连接的套筒内的振动轴承将搅拌轴支撑于搅拌筒体内。搅拌筒体两端分别设置有搅拌驱动与振动驱动,搅拌驱动与振动驱动分别驱动搅拌装置与振动装置作相对独立的旋转运动,由于本次设计的搅拌装置与激振器为一体化结构,从而实现了搅拌装置的边搅拌边振动。在完成工业样机关键零部件的设计计算后,分别采用三维设计软件和仿真软件对工业样机进行三维虚拟装配和仿真分析,完成了对1m3双卧轴振动搅拌机工业样机的结构设计及参数优化。在工业样机试制完成后,对工业样机进行了可靠性试验与基本工作性能的测试,并对其进行了较佳搅拌时间试验、减水泥试验及与同容量的普通双卧轴强制搅拌机的对比试验。试验结果表明:所设计的工业样机在搅拌线速度为1.6m/s,激振频率为29.4Hz时,较佳搅拌时间为45s。在较佳搅拌时间下,双卧轴振动搅拌比同容量的普通双卧轴强制搅拌的混凝土抗压强度提高了40%,且振动搅拌的匀质性更好,工业样机的搅拌质量高。当减少混合料配合比中15%的水泥用量后,其混凝土抗压强度仍能满足使用要求,工业样机节能效果明显。振动搅拌时,搅拌电机的电流平均值比普通强制搅拌时的小,且电流波动小,工业样机的工作过程更平稳。