1、 存档编号 华北水利水电大学 North China University of Water Resources and Electric Power 毕 业 设 计 题目 4 20m沙石称量装置设计 学 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 教务处制 独立完成与诚信声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识
2、到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计（论文）作者签名： 指导导师签名： 签字日期： 签字日期： 毕业设计版权使用授权书 本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。 毕业设计（论文） 作者签名： 导师签名： 签字日期： 签字日期 ： 目 录 摘要 Abstract 第一章 概述 .1 1.1 混凝土搅拌站的现状及发展方向 .1 1.1.
3、1 混凝土搅拌站的现状 .1 1.1.2 混凝土搅拌站的发展方向 .1 1.1.3 我国混凝土搅拌站的发展现状 .2 1.2 混凝土搅拌站组成 .3 1.2.1 搅拌主机 .4 1.2.3 称重传感器的选择 .4 1.2.4 物料输送系统 .4 1.2.5 控制系统 .5 第二章 沙石料仓的设计 .6 2.1 松散物料的物理特性 .6 2.1.1 粒度 .6 2.1.2 容重 .6 2.1.3 拱塞现象 .6 2.2 沙石料仓的基本在尺寸 .7 2.2.1 沙石料仓的直径 .7 2.2.2 沙石料仓的卸料口 .8 2.2.3 沙石料仓的倾斜角 .10 2.2.4 料仓的高度 .10 2.2.5
4、 闸门的设计 .12 2.2.6 材料的选择 .13 2.3 沙石料仓压力的计算 .13 2.3.1 圆柱部分的压力 .13 2.3.2 圆锥体部分的计算 .16 2.4 料仓的厚度 .16 第三章 沙石称量系统 .18 3.1 称量系统的基本要求 .18 3.2 称斗的设计 .18 第四章 称量装置的常见问题分析 .21 4.1 称量故障 .21 4.2 自然休止角和料仓的仓壁倾角 .21 4.3 料斗的形状讨论 .21 第五章 其他部分 . 错误 !未定义书签。 5.1 输送部分 . 错误 !未定义书签。 5.2 搅拌部分 . 错误 !未定义书签。 5.3 外围部分 . 错误 !未定义书签
5、。 第六章 总结 .26 参考文献 .27 致谢 .28 附录 .31 摘要 混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置，又称混凝土预制场。由于它的机械化、自动化程度较高，所以生产率也很高，并能保证混凝土的质量和节省 水泥，常用于混凝土工程量大、工期长、工地集中的大、中型水利、电力、桥梁等工程。随着市政建设的发展，采用集中搅拌、提供商品混凝土的搅拌站具有很大的优越性，因而得到迅速发展，并为推广混凝土泵送施工，实现搅拌、输送、浇筑机械联合作业创造条件。 混凝土搅拌站 是由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统、控制系统五大组成系统和其他附属设施组成的建筑材料制造设备，其工作的主要原理
6、是以水泥为胶结材料，将砂石 、石灰、煤渣等原料进行混合搅拌，最后制作成混凝土，作为墙体材料投入建设生产。混凝土搅拌站自投入使用以来，在我国建筑建材业一直发挥着重要作用，当然这也是混凝土搅拌站本身所具备的优越的特性所决定的。 物料称量系统是影响混凝土质量和混凝土生产成本的关键部件，主要分为骨料称量、粉料称量和液体称量三部分。一般情况下，每小时 20立方米以下的搅拌站采用叠加称量方式，即骨料（砂、石）用一把秤、水泥和粉煤灰用一把秤、水和液体外加剂分别称量，然后将液体外加剂投放到水称斗内预先混合。而在每小时 50立方米以上的搅拌站中，多采 用各称物料独立称量的方式，所有称量都采用电子秤及微机控制。骨
7、料称量精度 2%，水泥、粉料、水及外加剂的称量精度均达到 1%。 混凝土搅拌站 不仅具有优良的搅拌主机，还具备各种精良配件，如螺旋输送机、计量传感器、气动元件等，这些部件保证了混凝土搅拌站在运转过程中高度的可靠性，精确的计量技能以及超长的使用寿命。同时，混凝土搅拌站各维修保养部位均设有走台或检梯，且具有足够的操纵空间，搅拌主机可配备高压自动清洗系 统，具有功能缺油和超温自动报警功能，便于设备维修。 关键词： 混凝土 搅拌站 ; 称斗 ； 称量装置。 Abstract Concrete mixing plant is used to concentrate mixing of concrete
8、joint device, also known as the field of precast concrete.Because of its mechanization, high degree of automation, high productivity, and to ensure the quality of concrete and save cement, commonly used in concrete works large, long duration, site concentration of large and medium-sized water conser
9、vancy, electricity, bridges and other projects.With the development of the municipal building, centralized mixing commercial concrete mixing station has great advantages, thus the rapid development, and to promote the construction of concrete pumping, stirring, transport, pouring mechanical joint op
10、erations to create the conditions. Concrete mixing plant is a mixing console, materials weighing systems, material handling systems, material storage system, control system five components of the system and other ancillary facilities construction materials manufacturing equipment,Its work is based o
11、n the principle of cement cementing material, gravel, lime, coal and other raw materials were mixed and stirred, and finally made into a concrete wall materials to invest in construction production.Since the concrete mixing plant has been put into use in Chinas building materials industry has been p
12、laying an important role, of course, which is the concrete mixing station itself with superior characteristics. Material weighing system is a critical component to affect the quality of concrete and concrete production costs, mainly divided aggregate weighing powder weighing and a liquid weighing th
13、ree parts.Under normal circumstances, the mixing station based on an overlay weighing less than 20 cubic meters per hour, aggregates (sand, stone) with a scale with a scale, cement and fly ash, water and liquid admixtures were weighed liquid admixture is then put into the water, said pre-mixed in th
14、e bucket.Together. Mixing stations in more than 50 cubic meters per hour, the use of independent weighing each of the said material, all weighing electronic scales and computer control. Aggregate weighing accuracy 2%, cement, powder, water and admixtures weighing accuracy to achieve 1%. Concrete mix
15、ing station having not only excellent mixing console further includes a variety of sophisticated accessories, such as a screw conveyor, measurement sensor, pneumatic components, these components to ensure that the concrete mixing stand during operation of a high degree of reliability, and the precis
16、e measurement skills and long life.The same time, the concrete mixing station maintenance parts are equipped with walking or inspection ladder, and has enough room to maneuver, the mixer can be equipped with high-pressure automatic cleaning system has a function of lack of oil and automatic over-tem
17、perature alarm function, ease of maintenance of equipment. Key Words: Concrete mixing station Said bucket Sand weighing device . 华北水利水电大学毕业设计 1 第一章 概述 1.1 混凝土搅拌站的现状及发展方向 1.1.1混凝土搅拌站的现状 从 1903 年德国建造世界上第一座混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立的产业已有 100 多年的历史。随后，美国于 1913 年，法国于 1933 年建立了自己的搅拌站。二战后，尤其是 60 年代到 70 年代，由于各国抓紧发展
18、经济，医治战争的创伤，混凝土搅拌站得到了 快速的发展。目前，德国、美国、意大利、日本等国的搅拌站在技术水平和可靠性方面处于领先地位。国外生产的搅拌站一般生产率在 50m3/h300m3/h，对于混凝土生产 ,搅拌站应用比较普遍，尤其在大型工程中被采用。我国混凝土搅拌站的研制是从 50 年代开始的，在其发展过程中，型式的选择和主要技术参数基本上是根据用户要求和参考国外的自由状态，国标 GB10171-88（混凝土搅拌站分类）和 GB10172-88（混凝土搅拌站技术条件）颁布实施，将混凝土搅拌站的研制和生产纳入了标准管理的轨道，为其发展奠定了基础。产品 技术标准和搅拌混凝土标准的要求中，对于混凝
19、土搅拌站的技术指标已达到发达国家水平由于我国的城市化进程不断向前推进，商品混凝土在全国大中城市得到了迅速发展和推广应用，混凝土搅拌站（楼）也得到了高速发展。目前我国混凝土搅拌站生产企业众多，产品已形成系列化，但技术水平参差不齐，只有部分产品接近国际先进水平，有些技术已经超过进口混凝土搅拌站的水平，其中部分产品具有自动化程度高、生产能力高、称量精度高、投资少、搅拌质量好，能实现多仓号、多配合比、不间断地连续生产以及主机及其主要元器件的国产化程度等优点，但我国的混凝土搅 拌站（楼）还存在着整体技术含量不高、普及率不高、地区差异较大、智 能化程度不高和环保性能低等缺点。在“十二五”期间，我国要建设一
20、大批大型煤矿、油田。电站、机场、港口、高速铁路、高等级公路等重点工程，同时也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设，这都需要大量的混凝土。所以现在正是大力发展混凝土机械的大好时机，作为“一站三车”中的一站，混凝土搅拌站（楼）占有举足轻重的地位。 1.1.2 混凝土搅拌站的发展方向 智能化是所有机械设备的最终发展方向，搅拌站也不例外。当前多数制造商在这方面都有很大的投入，但只能说还 处于一种比较低的智能化状态，在这方面，要以更高一华北水利水电大学毕业设计 2 种完全意义的智能化为出发点。 目前我国混凝土搅拌站的低环保性要从粉尘、噪声和污染三个方面加以改进和提高。在粉尘方面要在粉料的输送途径中
21、加以控制，如水泥筒仓上采用进口的除尘器、主楼加装除尘器、螺旋机送料改为风槽送料以及整个站的封闭等都可将粉尘降低到最低程度；可通过提高主机的性能并采取隔音板之类的材料将噪声减少到最低；在污染方面要通过多种途径进行，如修建废水沉淀池以及二次循环过滤装置和骨料的二次使用。另外所有的粉状物料从上料、配料、计量、投料到搅拌出料都在密闭状态 下进行。搅拌机盖、水泥计量仓、粉煤灰计量仓的排尘管均与除尘器相连，骨料加注口设置阻尘板从而降低粉尘排放量。全封闭的搅拌主楼及皮带输送机结构极大地降低了粉尘和噪声对环境的污染。采用负压除尘及特种纤维滤布使投料时产生的灰尘完全进入除尘器而不向周围扩散，而收集到的粉尘又可方
22、便地回收再利用，有效地保护环境。 高精度化主要指骨料、水泥、水和外加剂的计量精度，目前精度还有较大的提升空间。计量的高精度化是我国搅拌站的奋斗目标和发展方向，只有提高了计量精度才能生产出更高标号的高强混凝土来，如何提高计量装置的精确度是值得探讨 的一个问题。 搅拌站的标准化是其最终的一个发展方向，任何设备都有标准，全球有国际标准，我国也有自己的行业标准。标准化可从根本上降低产品成本，节约大量的能耗资源，面对当前紧张的自然资源和高能耗低产出的形势，我们呼吁相关行业主管部门以及大型企业来推动这项事业。我国虽然有搅拌站的行业标准，但远远不能适应当前搅拌站的发展速度，标准相对滞后，行业标准在一定程度上
23、没有起到引导作用，众多的生产厂家百家争鸣，一家一个标准的情况，造成市场混乱，使广大使用单位投资浪费。 前几年国产主机的性能不稳定，尤其是主机的轴端密封漏油问题 不能很好解决，从而长期制约着国产主机的进一步提高。近几年来我国多家搅拌站生产厂家利用吸收国外主机技术相继开发了多个品牌的主机，如具有意大利技术的西门主机、仕高玛主机、德国 BHS 技术的主机等，在一定程度上解决了我国目前搅拌主机困绕多年的质量缺陷而得不到解决的局面。主要元器件方面目前多采用中外合资或国外独资制造的电器和液压元件，如托利多、施耐德、西门子、欧姆龙和力士乐等元器件都已相对较稳定，从而使国产站的成本有了大幅度降低，而质量上和稳定性上并不亚于进口搅拌站。 1.1.3 我国混凝土搅拌站的发展现状 由于我 国的城市化进程不断向前推进，预拌混凝土在全国大中城市得到了迅速发展
