混凝土配料机的设计

摘要

随着当今世界经济快速发展，人们对建筑行业提出了更高的要求。以前仅靠工作人员的实践经验，对混凝泥土进行配料，从效率、质量、节约等方面已经无法满足建筑行业的发展。建筑行业向机械化、自动化、智能化发展是二十一世纪的一大目标。决定混凝土质量与效率的关键在于制造混泥土初期的配料精度，由此我们可知建筑行业拥有机械化、自动化的混凝土配料机尤为重要。

我设计的课题是PLD系列混凝土配料机。凝土配料机是一种与搅拌机配套使用的前台自动配料装置。它可以根据用户设计的混凝土配比自动完成砂、石、水泥等3～６种物料的配料程序。混凝土配料机是由给料系统、称量系统以及电气系统组成。在本设计中详细的设计了给料系统及其各部件，并对现存的各种称料系统进行了论述和比较。给料系统是配料机的重要组成部分，它能够把各种骨料输送至称料料斗中，以备称量，进行配料。称量系统是配料机中主要组成部分，它决定着各种骨料配料的精度。建筑机械的自动化大大解放了劳动生产力，减轻了工人的体力劳动，也为高速发展的房地产业，公路建设等等做出了贡献。

本设计首先配料机进行了总体设计，再而详细的设计了料斗、给料机及电动机的选择，比较了不同称量方式的称量系统，还有机架的设计。

关键词：PLD系列配料机；给料机；称量系统；配料。

ABSTRACT

With economic development rapidly of the world, people have put a higher requirements forwart construction industry. Concerning about batching efficiency, quality and conservation, it has been unable to meet the development of the construction by staffs`experience only. What is a major goal of the Construction industry is that to be mechannization, automation, intelligent in twenty-first century. The mixed initial accuracy determine concrete quality and efficiency of manufacturing,.So we know that the construction industry become to mechanization, automation, the concrete batching machine is especially important.

This design issue is the PLD series concrete batching machine. Concrete batching machine is a front for use as sand, automatic dosing device. It can be designed according to the user automatically match the concrete sand, stone, cement and other materials from 3 to 6 ingredients procedures. Concrete batching machine is component with feeding system, weighing system and electrical system components. It detailed design the feeding system and its components, and all the existing material systems that are discussed and compared In this design. Feeding system is an important part of batching machine, it can bring a variety of aggregate delivered to said feed hopper, ready for weighing, for ingredients. Weigh batching machine system is the main component, which determines the precision of the various aggregate ingredients. Construction machinery automation greatly liberated the labor productivity, reduce worker's manual, also contribute to the rapid development of real estate, road construction.

The design of batching machine include the overall design firstly, then detailed design of the hopper, feeder and motor selection, and further compare different weighing system, and also the rough frame design.

Keywords: PLD series batching machine; feeding system ; weighing system; batching.

前言

当今世界已经入智能化时代，现代建设机械是智能化的产物。国民经济的飞速发展，特别是西部大开发政策的实施，要求建设机械制造业提供大量高效能的建设机械。

目前，我国建设机械生产企业已经形成为一个产品门类齐全、品种基本完善、技术水平和产量不断提高，产量能够满足国内市场需求的具有一定生产规模的产业。经改革开放30多年来的发展，一批具有技术实力和规模的骨干企业成长壮大起来，并且拥有一支由国家、地方和企业三级梯队的科研设计队伍，具有一定的研究、试验、检测能力和较强的产品开发能力。

在国外国内经济快速发展这个大局势之下，建筑机械在国民经济当中有着不可替代的作用。借设计PLD系列混凝土配料机的大学本科毕业设计之时机，以使自己能够对建筑机械行业有更多的了解，并能够使自己的专业技能能够有所提高，以适应企业的需要，开阔视野。

目录

摘要...................................................................... I ABSTRACT................................................................... I I 前言..................................................................... III 1绪论 . (1)

1.1混凝土机械及其发展 (1)

1.2本设计的内容、任务与目的 (3)

2混凝土配料机的总体设计 (5)

3料斗设计 (7)

3.1储料斗 (7)

3.2称料斗 (8)

4给料系统设计 (9)

4.1给料系统概述 (9)

4.2带式给料机综述 (10)

4.3胶带机选型设计 (11)

4.3.1数据 (11)

4.3.2带速的确定 (11)

4.3.3带宽的确定 (12)

4.3.4托辊选型 (12)

4.3.5功率和张力的计算 (12)

4.3.6传动滚筒选型 (15)

4.3.7电动机选择及传动比配置及相关零件设计 (17)

4.4结构布置 (30)

5机架设计 (31)

5.1机架结构概论 (31)

5.2机架设计 (31)

6称量系统设计 (35)

6.1称料系统概述 (35)

6.2称料装备设计 (39)

结束语 (43)

致谢 (44)

参考文献 (45)

1绪论

1.1混凝土机械及其发展

混凝土的施工工艺过程是：配料→搅拌→运输→捣固→养护。

这些工序以前都是手工来完成的。这种落后的生产方式造成人力、财力和时间的浪费。由于人工搅拌往往向拌合料中多加水泥和水，降低了混泥土的质量。再则由于材料容重波动范围很大，体积材料不可能实现设计放入配合比。所以，用手工操作不能制成高质量的混凝土结构和构建。目前，我国混凝土施工中，从配料到捣固等一系列工序都已基本采用了机械。混凝土施工的机械化，提高了生产率，改善了人工的劳动条件，提高了工程质量，降低了成本。

为了进一步提高某些重要的受力大的混凝土结构的强度，根据尽可能地减少水泥浆的用量和用小水灰比，也就是采用坍落度更小，工作度更高的干硬性混凝土。干硬性混凝土的施工对机械设备提出了更高的要求。它要求配料更精确，搅拌更均匀，振捣更强烈，所以称量设备中采用了各种电子称，以保证称量的准确、迅速。同时还附加上砂含水率的的测量仪器，自动测量砂的含水率，把这部分水从总的用水量中扣除，把砂量补足。这样就精确地保证原设计的水灰比和砂率不会因材料含水率的变化而改变。

实践证明，常用的塑性混凝土用自落式搅拌机搅拌，干硬性混凝土用强制式搅拌机搅拌。

干硬性混凝土的振捣试验高频振捣器，这种振捣器对塑性混凝土同样有效。

在混凝土的运输方面，采用自卸汽车时，若运距稍长或道路不好，则混凝土容易发生离析。即石子下沉水泥浆上浮，塑性那天尤为严重。所以在工程质量要求较高时都采用搅拌车来运送混凝土。混凝土装入搅拌车的拌筒中，边走边搅，以防止混凝土发生离析，或在较长时间的运输途中凝结硬化。当运距较长时，还可往搅拌筒中加配好的干料，在运输过程中加水，边走边搅，在途中完成搅拌工序。

混凝土的垂直运输。大量采用混凝土泵。用混凝土泵配上适当长的运送管道，可以连

续不断地向施工地点运送混凝土。采用泵送混凝土可以节省劳动力，降低工程造价，提高工程质量。但是目前混凝土泵只能输送坍落度大的塑性混凝土。

六十年代以后在地下工程中采用一种叫“混凝土喷射机”的施工机械。它是把混凝土从一个喷嘴中高数喷出，使混凝土在隧洞、巷道等地下构筑无内形成一个支护层。

由上可知，混凝土机械种类繁多，但其重要的配套设备有：混凝土搅拌机、混泥土配料机、混凝土搅拌站、装载机、螺旋输送机、混凝土搅拌输送车、混泥土泵等等。

为了适应经济建设的需要，混凝土施工应向机械化和自动化发展。

混凝土机械是建筑工程中的一种主要材料，用途广，用量大。例如1975年美国生产了两亿m3的混凝土。我国混凝土的生产量也必然逐年增加。如何来组织这样大量混凝土的生产，并做到生产率高，质量好，成本低呢?从一些国家成功的经验来看，应当改变现场设置搅拌装置的传统方法，实行工厂集中搅拌，推行商品混凝土制度。

在现场临时设置的搅拌装置，大都机械化程度低，称量设备差，生产效率低，混凝土质量不能保证；而且浪费材料，章帝面积大。因此，许多国家都改变了这种做法，把混凝土的生产集中到工厂里进行。工厂把混凝土作为一种商品提供给各施工现场，这些集中生产混凝土的工厂，都有大型机械化骨料堆场，水泥筒仓，有高度机械化自动化的搅拌楼，把最先进的电子技术应用到配料和质量控制系统中，在生产过程的控制和产品的调度方面应用了电子计算机，所以能及时向所定的货工地供应各种混凝土拌和料。商品混凝土制度的推广，大大推动了搅拌机械的发展。从单独生产搅拌机发展成为生产成套机械化、自动化的搅拌楼等搅拌装置。

在发展搅拌楼的同时，中小型拆装式和移动式搅拌站也得到发展。这是因为建筑工地有时分散偏僻，靠集中的工厂供应不方便。另外，这类搅拌站投资少、建设快，而且像搅拌楼一样是机械化自动化的，也是一种定型的成套设备。在某些国家已禁止设置单独的搅拌机来生产混凝土。

在混泥土的制备过程中，必须严格控制其配料，以保证混凝土硬化后能达到设计标号，有合适的和易性，符合准确使用材料和节约材料的原则。配料是混凝土制备工艺中一个重要环节，各组成材料的称量越准确，就越能保证混凝土拌和料的质量和节约更多的原材料。

因此配料机是混凝土机械中一个非常重要的机械装备。以下是混凝土搅拌站的工作示意图

图1-1搅拌站工作示意图

1.2 本设计的内容、任务与目的

混泥土配料机是一种与搅拌机配套使用的前台自动配料设备。他可根据用户设计的混凝土配比自动完成砂、石、水泥等3～６种物料（二级配料混凝土）的配料程序。

我所设计的配料机型号是PLD800的混凝土配料机其主要参数如下：

表1-1 PLD800配料机参数表 项目 称料斗

容积 (m 3)

储料斗容积 (m 3) 生产率(m 3/h) 配料精度(%) 最大称量值(kg) 可配骨料种数 皮带机带速(m/s) 功率(kW)

参数 0.8 232

40 ±2 1500 2 1 332.2

本设计的内容与任务主要：

1） PLD800整体设计；

2）料斗设计；

3）给料机设计；

4）称料设备的设计。

混泥土配料机按照称量装置的不同，分为机械称式，机械电子称式和电子称式三种。电子称式的型号是PLD，其主要参数是称料斗的容积（升），常用的有800、1200、1600、2400和3200L等五种。

2混凝土配料机的总体设计

PLD系列的配料机采用了电子称量，微机控制，数字显示，具有称量正确、配料精度高、速度快、控制功能强。操作容易等优点。和搅拌机配合可组成搅拌站，以下是PLD800系列的整体结构图，如下所示

料一料

二

料

三

料

四

出

料

总

电

源传

感

器

图2-1 PLD800混凝土配料机结构图

该配料机工作前由装载机（配料机地下安装时可用人工上料）分别向各个储料斗供给砂、石等物料。按配料控制仪说明书要求，向配料控制仪输入配方（不用的物料一定设为零），按下配料按钮后，配料机便开始进入自动配料程序。其工作过程为：首先料I皮带机开始运作（气动给料门打开），将料I输送到称料斗，当称料斗内料I的重量达到设定值时，料I皮带机自动停止（气动给料门自动关闭）；接着料II皮带机自动开启（气动给料门打开），当称料斗中的物料重量达到料I、料II的设定值之时，料II给料机停止（气动扇形卸料门自动关闭），料III皮带机开始工作，如此四种物料配齐后，机器便处于等待出料状态。这是按下出料按钮，出料皮带机工作（称料斗卸料门打开），将配好的混凝土干料卸入搅拌机料斗。出料完毕后，出料皮带机自动停止（称料斗卸料门关闭），并自动开始第二个

循环配料结束，有等待出料。如此往复。

该系列混凝土配料机均由给料系统、称量系统和电气

控制系统三个大部分组成。

给料设备是化工企业机械化贮运系统中的一种辅助

性设备。其主要功能是将已加工或尚未加工的物料从某一

设备（料斗、贮仓等）连续均匀地喂料给承接设备或运输

机械中去。给料设备的种类有很多，目前尚无较完整的分

类方法。按其承载机构运动方式的不同，大致分类如右表

所示：

设计和选择给料机时，除首先要考虑用途和使用以

外，还要考虑物料的性质，料仓的形式和结构、给料量及

其可调幅度、工作环境、安装位置及设备费用和维修要求

等。

称料系统是配料机的关键部分，由称料斗、称量系统

及称量传感器组成。 在搅拌站中，称量主要有骨料的称量、粘接剂和混凝土添加剂的称量，添加水的称量、添加剂的称量等。不同物质的称量的先喝杯是不一样的。

电气控制系统是配料机的核心部件，它的功能主要是实现整个配料机的称量、显示、操作机完成各种自动配料程序。该系统主要由配料控制仪和强电回路两部分组成。 牵引式 胶带给料机 板式给料机 埋刮板给料机 回转式 圆盘给料机 螺旋给料机 叶轮式给煤机 叶轮给料机 振动式 电磁振动给料机 惯性振动给料机 往复式给料机 摆动式给料机 振动给料机 重力式 链式给料机

表2-2给料机分类表