新型水泥发泡机的设计.doc

1、 图 书 分类号： 密 级： 毕业设计 (论文 ) 新型水泥发泡机的设计 DESIGN OF A NEW TYPE OF FOAMED CONCRETE MACHINE 毕业设计 (论文 ) I 学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权协议书 本人完全了解关于收集、保存、使用学位论

2、文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 I 摘要 本文研究设计了一种新型水泥发泡机 。为解决普通发泡机发泡效果不好的问题， 该设备采用高压引气的方式发泡，利用空气压缩机引气、液泵供液。 发泡剂溶液与空气 在装有发泡球的发泡管中充分混合产生泡沫 。 为了得到

3、不同泡径的泡沫， 该设备设计了两个发泡管。 在供液管路、进气管路与发泡管相连的部位分别安装了阀门以选择发泡的发泡管。考虑到所需发泡量的不同， 该设备还设计了双向供液方式（抽液管与盛液斗）。本新型水泥发泡机 不仅 能够确保所制备的泡沫的稳定性 ，还 能通过流量控制阀改变泡沫的密度。 关键词 压缩空气型 ； 发泡管 ； 泡径； 气液混合比 毕业设计 (论文 ) II Abstract In this paper, a new type of cement foaming machine is designed. In order to solve the problem that the ordi

4、nary foaming machine is not foaming, the equipment adopts the way of high pressure air lead gas, and uses air compressor to lead the air and liquid pump to supply liquid. The foaming agent solution mixs with the air in the foaming pipe containing foamed spheres. In order to get the bubbles in differ

5、ent Diameter, two foam tubes were designed. respectively, is We installed the valves respectively to select the foaming pipe at the connecting part of the foaming pipe, the inlet pipe and the supply liquid pipe. Considering the difference of the amount of foam required, the liquid supplied froom dif

6、ferent Direction(Pumping fluid and Sheng Yedou) is also designed. The new type of cement foaming machine can not only ensure the stability of the prepared foam, but also change the density of the foam by flow control valve. Keywords Compressed air type Foaming tube Bubble diameter Gas-liquid mixing

7、ratio 全套图纸 外文文献 扣扣 1411494633 毕业设计 (论文 ) I 目 录 摘要 . I Abstract .II 1 绪论 . 1 1.1 泡沫混凝土的产生以及发展 . 1 1.1.1 泡沫混凝土的简介 . 1 1.1.2 泡沫混凝土的特性 . 1 1.1.2 泡沫混凝土的制备 . 2 1.1.3 泡沫混凝土的应用 . 3 1.1.4 泡沫混凝土在国内外的发展现状 . 5 1.2 设计要求及内容 . 8 1.2.1 设计要求 . 8 1.2.2 设计内容 . 8 2 发泡机的总体设计 . 10 2.1 发泡机的发泡发泡方法 . 10 2.2 发泡方式的选择及其工作原理 .

8、11 2.2.1 发 泡方式的确定 . 11 2.2.2 空气压缩机型发泡机的优点 . 12 2.3.1 压缩空气型水泥发泡机工作原理 . 12 2.3.2 压缩空气型 水泥发泡机工作原理图 . 12 2.4 压缩空气型总体设计方案的确定 . 13 2.4.1 供液装置的设计 . 13 2.4.2 进气装置的设计 . 14 2.4.3 液体控制装置的的设计 . 14 2.4.4 发泡管的设计 . 16 2.4.5 气阻消除装置的设计 . 17 2.4.6 控制系统的设计 . 18 3 具体配置的选型 . 19 3.1 液泵及空气压缩机的选型 . 19 3.1.1 空气压缩机的选型 . 19 3

9、.1.2 液压泵的选型 . 19 3.1.3 阀的选型 . 20 4.1 机架设计的原则 . 21 4.2 机架材料的选择 . 21 毕业设计 (论文 ) II 4.2.1 机架材料的选用原则 . 21 4.2.2 机架材料截面形状的选择 . 21 4.3 机架结构的设计 . 22 4.4 支撑结构的设计 . 23 4.4.1 空压机与液泵的 支撑结构设计 . 23 4.2.2 盛液斗的支撑结构设计 . 24 4.4.3 发泡管及储气管的支撑结构设计 . 25 4.5 机架强度校核 . 26 4.5.1 分析载荷情况 . 26 4.5.2 机架强度校核 . 27 4.5.3 支座底脚螺栓规格的

10、选择 . 27 5.1 机箱设计的准则 . 29 5.2 机箱设计 . 29 5.2.1 顶部面层的设计 . 29 5.2.2 前立面板的设计 . 30 5.2.3 左立面板的设计 . 30 5.2.4 右立面板的设计 . 31 6 发泡机配置元件的安装和维护 . 32 6.1 空压机的安装和维护 . 32 6.1.1 空压机的安装 . 32 6.1.2 空压机的维护 . 32 6.2 清洗机的安装和维护 . 32 6.2.1 清洗机的安装 . 32 6.2.2 清洗机的维护 . 32 结论 . 33 致谢 . 34 参考文献 . 34 毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 1.1 泡沫 混凝土

11、的产生以及发展 1.1.1泡沫混凝土的简介 泡沫混凝土是 运 用 液泵供液、气泵送气的 方式 在 水泥 发泡机 发泡系统 中 将发泡剂 与空气充分地混合在一起 来 发泡， 经过水泥发泡机发泡过程后 ， 将 现成的 水泥浆 与 已生产出来的 泡沫 均匀 、充分 地 混合 在一起 形成泡沫混凝土 。然后 再使用 与 水泥 发泡 机相配套 的 混凝土 压力泵传送 系统 ， 进行 现 场 施工 浇筑 成的 新型建筑材料。这种材料具备了明显的保温、轻质的特点。 “ 轻质混凝土 ”、“ 发泡水泥 ”是 泡沫混凝土 别的两个叫法 ，是一种 可以应用废渣 、 价格 便宜 、 节能 环保 并 且具 备 保温、防

12、火 特点 的新型 施工 用 料 1。 泡沫混凝土 是 依据所需要的用途通过气泵将气体 (空气或 O2、 CO2、 N2)导入混凝土水泥浆中（一般利用化学亦或者物理 的 方法） ， 然后 养护成型 具备有 相当强度的 泡沫混凝土 。 制备 泡沫混凝土 的方法是利用水泥发泡机将发泡剂与气体充分混合形成泡沫后再与水泥浆混合 。具体操作为： 首先利用水泥发泡机 将 发泡剂与气体混合生产出 泡沫 ， 而 后 将泡沫 混合进 制备好的 水泥 料浆中， 通过相互 混合 、充分 搅拌、 浇注 成型 、 自然 养护 成泡沫混凝土 。 1.1.2泡沫混凝土的特性 （ 1） 轻质 减重 泡沫混凝土 的 密度 通常为

13、 3/1800300 mkg ， 在建筑施工中也使用超轻质的泡沫混凝土，这种泡沫混凝土的密度较一般的泡沫混凝土而言是很小的，它的密度仅为单位立方米160 千克。因为泡沫混凝土的密度小、质量轻，所以在建筑施工中可以采用这种轻质的材料 ， 一般可以是建筑物自重降到百分之七十五，有的甚至可以降到百分之七十或者百分之六十。 譬如在 楼面、立柱、层面或者内外墙的建筑结构里。 而且， 在 结构构件 中 ， 如果混凝土被这种新型的建筑材料替代的话， 构件 在 承截能力 方面将大大地提高 。 所以 ， 把泡沫混凝土运用在建筑施工之中是一种具有经济效益的道路。 （ 2） 保温隔热 泡沫混凝土 在隔音方面有着良好

14、的性能，是因为它的多孔性特点。泡沫混凝土经常用作各类建筑物的隔音措施，例如用作高速公路和楼层的隔音板，又比如地下式建筑物的顶层隔音板等等。 泡沫混凝土 是不可燃烧的，因此它具有很好的耐火 性能 2。而 泡沫混凝 正是一种无机材料，所以把泡沫混凝土运用进建筑物， 这样 建筑物的 防火安全 性 能能后很好地提高 。 （ 3） 整体性能 能够通过现场浇筑的方式，将其和主要的工程建筑整体性地结合在一起多孔 减震 泡沫混凝土 能够很好地把外界对它的冲击分散掉和吸收完。 毕业设计 (论文 ) 2 （ 4） 良好的防水能力 泡沫混凝土 有着多而密的封闭孔，所以较其他混凝土吸收水分少，因此它的防水能力比较高。

15、 （ 5） 使用寿命长 现浇泡沫混凝土的寿命跟主体工程一致 。 （ 6） 易于加工 除了在场地、环境局限的工厂内易于加工生产各式各样的泡沫混凝土成品之外，泡沫混凝土还可以在施工现场墙体、屋面、地面的现浇工程中发挥它的作用。它的加工不受场地的影响。 （ 7） 具有环保效果 用于生产的发泡剂是不像其他建筑材料含有有毒物质的，比如甲醛、苯类有毒物质，因此使用泡沫混凝土这种施工材料是环保的，对环境是无污染的，对人体是无害的，是一种值得推广和使用的新型建筑材料。 （ 8） 施工方便 在施工过程中，水泥发泡机的使用能够将施工过程自动化，利用压力泵可将生产 出的泡沫混凝土输送到约两百米的竖直高度上去。 输送

16、的体积在一个工作日里能够达到一百五到三百立方米。 （ 9） 其他性能 泡沫混凝土虽然作为 一种轻质的建筑和保温材料，但是它的抗压能力是很好的，一般能够承受 0.5 到 22.2 兆帕斯卡的压强。它能够很好的吸收其所受的冲击能量。另外，在其 制备过程中，工业生产所残余的废渣得到充分的利用，因此，在价格方面，泡沫混凝土在市场销售中具有自身的价格优势和竞争力。 1.1.2泡沫混凝土的 制备 制备泡沫混凝土的基础材料是很简单明了的，水、泡沫、水泥是必不可少的，不过在此基础材料的基础上还 须添加一些其他的材料，分别为外加剂、骨料和填料。与制备非泡沫混凝土一样，在制备泡沫混凝土过程中常添加的外加剂一般为促

17、凝剂、防水剂、缓凝剂、以及减水剂。并且在制备泡沫混凝土时一般用作填料和骨料的材料分别为： 膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料 、 粉 状 煤灰 、 膨胀聚苯乙烯、 细 碎石屑 、 陶粒 以及必不可少的砂子。 制备 泡沫混凝土 的过程 有两种。一种是干砂浆法制备泡沫混凝土，另一种则是湿砂浆法制备方法 3。其中湿砂浆法制备泡沫混凝土是以往工地施工过程中最常见 的 生产方式，这种制备方法最主要的生产设备就是搅拌机，它是先将水泥，砂子，水在搅 拌机里充分搅拌混合成水泥浆，然后再将生产好的水泥砂浆用混凝土车运送到施工现场，到了施工现场后再将现场制备好的泡沫掺入已制备好的水泥砂浆，利用搅拌机再次充分搅拌 混合，形成

18、所需要的泡沫混凝土。干砂浆法的生产方式就是比较直接了，直接将施工所需要的材料运毕业设计 (论文 ) 3 送至施工现场，然后将运送至现场的制备材料 利用搅拌机与水搅拌混合，在充分搅拌混合后，再加入已制备好的泡沫注 入搅拌机，与之一起充分搅拌混合形成所需要的泡沫混凝土材料。这两种方式在制备好泡沫混凝土后就可以直接用于现场施工了。 1.1.3泡沫混凝土的应用 （ 1） 泡沫混凝 土在我国的应用 最近几年以来，建筑施工的节能在我国越来越受到重视。在政府的建筑施工节能政策的趋势下，我国建筑行业节能施工材料有了进一步的进展。其中一项就是新型建筑节能保温材料 -泡沫混凝土。泡沫混凝土集节能、保温等优点于一体

19、，以它这 些良好的特性跻身于建筑节能材料的行列中，不但如此，泡沫混凝土也 用于其他的方面。 当前，在我国它的应用情况大致如下几点 ： 用 作 泡沫混凝土砌块 ： 泡沫混凝土被运用作砌块 。 在我国 华南地区一带 ， 泡沫混凝土通常被用作填充结构框架，一般 密度等级为 一立方 900 到 1200 千克，这种运用方式使泡沫 混凝土轻质、隔热、高强的特点得到了充分的发挥。 尤以广东 在广东省 每年有达 600000 立方的泡沫混凝土被用作混凝土砌块。在我国华北平原 ，泡沫混凝土 理所当然地成为 建筑保温材料了 。 哈尔滨建筑大学研制出 了用于城市楼房建设的新型混凝土砌块， 这 是一种规格为 200

20、3毫米的泡沫混凝土砌块。这种砌块不导热、能抗冻、轻质、价格低廉、耐火、易于施工，一般被用作保温才来哦或者非承重材料。 用作 轻质墙板 ： 目前 市场上用于户与户、室与室之间隔断墙的材料大都价格比较高，因此限制了这些隔断材料的推广和使用。我国科学家经过不懈地努力研究并 且 开发了泡沫混凝土轻质墙板的技术，这种技术的诞生，使其 在隔断墙方面的应用 得到了推广 。该产品由百分之十五以下的膨胀珍珠岩、一定量制备好的泡沫、百分之三十到百分之四十的粉煤灰以及百分之四十五到百分之六十五的硫铝酸盐水泥材料生产而成。与以往的隔断墙材料相比， 泡沫混凝土材料的隔断墙明显存在价格优势， 有利于其推广和使用。 用作地

21、基 补偿 ： 自由沉降在建筑物施工过程中是一种普遍的现象，这种情况的产生是由于建筑物本身各部分因自重受力不均而导致的。 所以建筑物的自由沉降差别在建筑施工过程中也同样是难免的，这就需要 在建筑施工过程中 填加软质材料，发挥地基补偿的作用。 而 泡沫混凝土恰好能做到这点 。 （ 2） 泡沫混凝土在国外的应用 近年来， 国外许多国家，比如英美等欧洲国家，包括日韩等亚洲的国家不断地扩大泡沫混凝土在建筑施工领域中的应用，不但工程进度能够得到加快，而且工程的 质量也不落下，也得到了很大地提高。泡沫混凝土在国外的应用大致为 ： 毕业设计 (论文 ) 4 用作 挡土墙 ： 因为泡沫混凝土具备轻质的这一特点，

22、将其填加入港口岩墙的后面，可以降低港口岸边岩墙垂直、侧向的双向载荷。同时也是因为泡沫混凝土有着很好的粘着性，这种良好的特性使得泡沫混凝土不会水平向岩墙施加压力，能够保持岸墙的基本水平高度，减少沉降，缩减岸墙的维修和保养费用，起到了节约、节能的作用。 泡沫混凝土 因其轻质还 被用作岸堤、坡道边缘的 稳固材料，它取代了原本的土壤，增加了边坡和路堤的稳定性 运动场地和跑道的修建 ： 泡沫混凝土具有轻质、渗水性好的特点，把它用作运动场的地 面基础，再把人造草皮之类的覆盖在其上面。曲棍球、网球和足球运动场的 泡沫混凝土 密度 一般 为 每立方米 800到 900 千克。 田径跑道 则是 在 基础层 上

23、覆 盖 5 毫米 厚 度 的 塑胶、 多孔 沥青 表面 。 用作钢筋混凝土夹芯 ： 将泡沫混凝土 具有高强度、隔热性、轻质量等良好的特性应用在 钢筋混凝土构件的夹芯 之中 。 废弃 管线 回填 ： 在当前建筑领域里，经常遇到废弃不用内剩有化学物质品或者油类物质的管道线路、废弃不用的排污水管、废弃的地下储油柜包括另类的地下空穴等，这些废弃的设施常常容易引发火灾或者地表的坍塌。在这种情况下，就可以将制备好的泡沫混凝土填入这些废弃的设施中以杜绝后期可能引发的安全隐患 4。这种泡沫混凝土回填废旧设施的方法不但费用少，而且比较简易、稳定、安全。在回填施工过程中，地下废弃管道的粗细以及地下的水位决定了所需

24、 采用 的 泡沫混凝土 的密度，一般范围在每立方米 600 到 1100 千克。 贫混凝土 填层 ： 在此施工过程中使用弯曲性较好的软质管路 ，但是泡沫混凝土对此在很大程度上展现出它的工作度和适应能力。因为 泡沫混凝土这样的特点，所以经常 被用于此施工中 。在对隔热性能要求很高的情况下，便采用密度是 500 千克每立方米的泡沫混凝土，此时填层的厚度一般平均在 0.1 到 0.2 米之间。 在对隔热性能要求比较低的情况下， 泡沫混凝土密度 通常 为 1200 千克每立方米，填层厚度为 0.05 米。 屋面 边坡 施工 ： 泡沫混凝土 价格低、重量轻、施工速度较快等特点也使得它应用于屋面边坡的施工。边坡的 坡度 一般为 10 毫米每米， 厚度 在 3 到 20 厘 米之间 ， 所 采用的密度在每立方米 800到 1200 千克之间。 储罐 底 部 支撑 ： 将泡沫混凝土浇筑成凸 形地基，然后装有化学品或者粗油的钢质储罐的底部刚好放置其上，这样就能够确保在焊接整个储罐底部的支撑时， 整个储罐底部 保持在最佳应力状态。有了这样的底部支撑，储罐便可以使用薄板底部。 用作 园林绿化 ：