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基于铲车平台的混凝土上料搅拌一体机的设计

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：李佳雯张欣宇李媛媛

[导读] 随着地产行业的极速发展，建筑工程设备在建筑工程中起到关键性作用，需求量也日益增高。在中小型建筑工程中，大型设备的搬运安装费时费力，因此一台铲车与搅拌一体的机器能从个方面提高效率。

青岛黄海学院智能制造学院山东青岛李佳雯张欣宇李媛媛 266427

摘要：随着地产行业的极速发展，建筑工程设备在建筑工程中起到关键性作用，需求量也日益增高。在中小型建筑工程中，大型设备的搬运安装费时费力，因此一台铲车与搅拌一体的机器能从个方面提高效率。混凝土搅拌一体机结构上主要由铲车底盘系统、驾驶室系统和混凝土搅拌装置、上料系统几个部分组成。上料铲将混泥土输送至搅拌装置，搅拌装将混凝土搅拌，以及卸料。该设计中总体方案设计、搅拌筒筒体及其内部搅拌叶片液压系统原理设计是设计中的重点。采用SolidWorks三维建模软件对上料搅拌机进行了三维设计，并结合二维制图软件AutoCAD进行装配图绘制。
关键词：搅拌机；铲车；混合搅拌；
        1 上料搅拌一体机的总体设计
        1.1上料搅拌一体机的基本结构设计
        1.1.1出料方式的确定
        搅拌机的自动上料搅拌一体机的结构采用自落式搅拌机，自落是式搅拌机根据其结构特点出料方式倾斜式出料和反转式出料
        （1）倾斜式出料，是将将搅拌桶翻转一定角度，混泥土在自重和搅拌铲搅动的作用下自行落下，改结构适用于搅拌容积较小的搅拌机，缺点是翻转需要的扭矩大，容易发生侧翻。
        （2）反转式出料，搅拌桶正转时混泥土在搅拌桶中搅拌，当反转时，内部螺旋搅拌叶片在混泥土自重和流动性作用下在桶壁滑移向外流动[2]。该出料方式优点是混泥土流量容易控制，稳定可靠，在容积较大的搅拌机中也有较好的稳定性。缺点是，螺旋结构清洗困难，容易粘附混泥土。
根据以上分析，综合考虑，选用稳定性较好，容易控制的反转出料。
        1.1.2上料系统的设计
        搅拌一体机铲斗不仅用来收集、运输和卸出物料，还需要满足搅拌功能，铲斗的的结构尺寸直接影响搅拌机的工作效率。通过减小铲掘阻力，可以提高工作效率，铁锹内藏有搅拌棒，铁锹需要足够的刚性和强度以保证工作的可靠性。搅拌铲斗工作条件恶劣，通常面对的物料是砂石泥土。砂石具其质地坚硬具有很强的磨削能力。搅拌时如遇较大石头会承受很大的冲击载荷和剧烈的磨削，因此要
求铲斗具有足够耐磨性，可在搅拌铲斗内壁安装衬板。使链接机构翻转的作业装置在机构运动时，使叉车在与机械臂的旋转方向相反的方向上旋转。翻转上料机构的结构示意图如下所示：

上料搅拌一体机示意图如下所示：

        1.1.3液压系统的设计
        根据总体方案设计上料搅拌一体机采用液压驱动系统驱动搅拌筒，液压系统是基于搅拌车的液压系统，通过拓展接口增加控制阀等设备，将铲车的动力通过液压系统传递给搅拌机，发动机通过传递给经传动轴液压泵的液压泵的高压油马达驱动，用动力传递减速器与电动机混合驱动[3]，筒作反转等等，实现进料混合，显示出了摩擦和材料。减速器的输出法兰可以在一定范围内旋转，可以补偿搅拌筒轴线的位移，搅拌筒的驱动不受汽车行驶中失真变形的影响。
        为了实现搅拌棒的旋转和变速等功能，在主电路中设置了手动变量控制阀。那是与主泵的汽缸伺服有关的。动阀配合主泵斜盘控制油排出量，与主泵为一体。在作业中，根据搅拌筒的状况，可以操作该控制阀的把手完成滚筒的转动、换向、加速减速等操作。
        2 结语
本文以基于铲车平台的混凝土上料搅拌一体机为基础，以叉车为载体，新增了搅拌系统和上料装置，且经过分析此方案设计可行。设计方案首先对铲车的型号、尺寸以及其他技术参数进行了分析。再根据铲车的参数，对搅拌桶和上料机构的结构原理进行设计并确定。设计完成后对主要结构部件、系统进行强度校核，确保加工的难易程度，还能提高生产效率。
参考文献
[1]秦四成，工程机械设计，北京，科学出版社，2003.1.
[2]武建军，机械工程材料，北京，国防工业出版社，2009.
[3]解明芳，材料力学，上海，同济大学出版社，2005.
作者简介
李佳雯，2000年1月，青岛黄海学院智能制造学院机械设计制造及其自动化专业本科在读。
此文章为校级大学生创新创业训练项目：基于铲车平台的混凝土上料搅拌一体机    项目编号：X202013320099 的阶段性成果。