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卧式混凝土搅拌机卸料门的改进设计_赵兴旺

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设备管理与改造
机电信息
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年第
!%
期总第
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期
!!43
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卧式混凝土搅拌机卸料门的改进设计
赵兴旺
!辽宁海诺建设机械集团有限公司"辽宁鞍山
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摘
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要$混凝土搅拌机!
)87>=<;#是将混凝土拌和料均匀拌和而制备混凝土的一种专用机械%搅拌好的匀质混凝土要通过搅
拌机的卸料门!
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#排出搅拌筒"这一过程称为出料!
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#%出料是通过搅拌机卸料门的开启和关闭实现的%但在实
际生产中"尤其是新机器使用一段时间后"常会出现卸料门开关不灵活甚至打不开&关不严&渗漏灰浆等现象"严重影响搅拌机的出料时间
和质量性能%现针对这些问题"对混凝土搅拌机卸料门在结构上予以改进%
关键词$混凝土搅拌机’出料’卸料门’开关门
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(
567
"空载三相定子电流波形在
"4"#0?
后为一条平滑的
水平线"在开始到
"4"#0?
之间为波动的波形"且平稳后的电流
显示为
"
%对应的空载转速波形"同样是在
"4"#0?
之前波动极
大"
"4"#0?
后稳定在大约
’""=
(
567
%同样"空载的转矩波形
也是在
"4"#0?
前后呈现不同的变化规律"随后稳定在
"
值%
为了进一步分析"在系统运作的
"4",?
时突加负载转矩
!^
)
5
"且初始转速不变"此时波形图出现明显变化"并且三
相定子电流在
"4",?
后出现极大的波动"波动区间为
20#
0*
%三相定子电流在持续
"4#?
后仍是一种波动的形态"此
时"对应的转速波形在
"4",#"4",0?
之间波动"在
"4",0?
后
稳定在与前一阶段相同的转速值上%此时"转矩波形则不同"
即在
"4",#"4"&?
的整个区间内都出现波动"而在
"4"&?
后的
稳定值明显大于前一阶段的稳定值%通过对初始转速相同"系
统启动后不加载和启动后加载这
!
种情况的分析可看出"加载
后系统的转速波形和转矩波形在
"4",?
都有变化"但是最终保
持稳定%这种现象正好符合
GH(H
特性"说明对应的
GH(H
机械特性比较显著%同时"上述分析也成功模仿了系统空载和
突加负载的情况"也正好验证了所建立数学模型的正确性
*
$
+
%
%!
结语
永磁交流伺服精密驱动系统是一种机电耦合系统"它的主
要作用是实现机电能量的转换"因此在分析其耦合特性时"必
须从复杂机电系统的角度对其进行局部耦合和全局耦合的分
!!!
析"从而达到建立相应的数学模型的目的"以方便分析和实验%
只有对该系统的每一部分都进行仔细的分析"并结合适用的方
程及原理"才能建立耦合模型"从而通过对模型的研究实验来
解决机电耦合中的问题%同时"这对现代工业化生产也是很有
利的"不但可以提升工作效率"还可以降低机电耦合问题的发

生率"减少机械生产的损失%如今"永磁交流伺服精密驱动系
统在我们的工业化生产中运用较多"其具有运作完美流畅的明
显优点"不过仍需要我们进行仔细的分析"从根本上了解其运
作规律和方法"以便更好地运用%
*参考文献+
*
#
+温熙森"邱静"陶俊勇
4
机电系统分析动力学及其应用*
H
+
4
北
京$科学出版社"
!""$
*
!
+周超群"陈小安"合烨
4
伺服系统中精密传动装置精度分析*
S
+
4
现代制造工程"
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!
%
#
*
$
+姜洪权"高建民"陈富民"等
4
基于网络特性的分布式复杂机电
系统脆弱性分析*
S
+
4
计算机集成制造系统"
!""3
!
%
#
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收稿日期$
!"#$2"%2#3
作者简介$韩大伟!
#3’!
,#"男"河北秦皇岛人"助理工程师"
研究方向$机电%
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引言
预拌混凝土!
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#近几年伴随着我国建
筑业和基础设施建设的蓬勃发展已经成为一个独立的新兴行
业%为实现建筑行业的施工工业化"预拌混凝土!即商品混凝
土#已被列为建设部推广的十项新技术之首%而混凝土搅拌机
作为制备商品混凝土的核心设备"其质量和性能更是倍受生产
厂商和广大用户的关注%
在搅拌机制备混凝土的生产工艺中"出料是主要工序之
一"它在周期式工作循环中起承接作用"既是前一个作业周期
的结束"又是下一个装料&搅拌循环作业的开始%
出料通过装配在搅拌筒底部弧形排料口下面的卸料门的
翻转启闭来实现%目前"国内的卧式搅拌机普遍采用单门
卸料%
#!
基本结构和工作原理介绍
搅拌机放料口是开设在圆槽形的搅拌筒底部的方形口"断
面形状呈凸起的圆弧状%
卸料门弧板与搅拌筒放料口弧板是等径的同心圆弧"整
个门体用
!
个支承轴座悬挂固定在放料口的下面%推动装
配在料门体长轴上的摇臂连杆可使门体翻转"来控制放料
口的开&关%图
#
&图
!
分别是卸料门的关门状态和开门状
态示意%
图 !
!
卸料门关门状态
#
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!f./0设备管理与改造
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!44
图 "
!
卸料门开门状态
#
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!%
!f./0
卸料门的启动方式有人工!气动和液压推动摇杆等"
!!
问题的提出
卸料门装配时为保证其转动灵活和可调整#通常在料门弧
板与筒体间留有均匀的间隙"笔者通过几年来不断地深入施
工现场和用户的信息反馈发现#由于现场工作环境较差#搅拌
机在使用过程中卸料门经常有卡门!漏水!渗浆现象#严重影响
了搅拌机的生产效率#并且容易造成卸料门处灰浆凝结#使卸
料门无法关闭#最终导致搅拌机不能正常生产"
$!
改进设计
造成上述严重后果的根本原因在于卸料弧板与搅拌筒体

出料口弧板间出现了较大的缝隙#导致灰浆渗漏#严重时砂粒
和小石子卡在缝隙中造成卡门#而卸料机构$气缸!液压缸等%
在驱动卸料门翻转的过程中#附加在卸料门上的作用力受阻后
反作用于门体上#加剧其磨损!变形#使缝隙进一步加大#失去
了搅拌筒的密封性#严重影响搅拌机性能"
要想调整料门的缝隙#只能改变卸料门轴承轴承座的位
置"由于卸料门安装在搅拌筒底部位置#悬挂固定#因此想
要调整轴承座很费时费力#而且调整幅度有限#效果很不
理想"
为解决上述问题#笔者采用了偏心轮式弧形门结构"把弧
形门的圆弧体中心和支承轴座的回转中心设计为偏心结构#这
样在理论上就把原来卸料门弧板与筒体弧板之间的面接触改
为线接触"偏心量定为
!4055
#通过把弧形门两端的长!短轴
设计为偏心轴来实现"偏心方向要在弧形门开门方向一侧#同
时考虑到为卸料门磨损预留一定的调整量#把初始状态$即图
$
中关门状态%设置为门体向开门方向偏心
’b
位置#即偏心轴与
门体端板连接键槽偏心
’b
"偏心
’b
以后不仅增加了
!$55
的
弧段磨损调整量#还可以减小一定的开门扭力"偏心式弧形门
的开门状态如图
%
所示"
图 (
!
偏心式弧形门关门状态
#
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!()1&234
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!()/0234
图 )
!
偏心式弧形门开门状态
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!()/0234
在偏心式弧形门设计时#偏心量的数值如何确定很关键"
数值过大#关门时会出现卸料门还没关到位就已与筒体弧板咬
合接触的现象#开门时则会因为角度倾斜太大而阻挡搅拌筒的
正常排料"因此#根据搅拌机型号的不同和搅拌筒卸料口尺寸
的差异#应选取不同的偏心量和偏心角度"表
#
是根据笔者个
人实践经验总结的数据#可供使用时选择参考"
表 !
!
弧形门偏心量数值推荐表
搅拌机型门口尺寸&
55
门轴直径&
55
偏心量&
55
偏心角度&
b
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结论
改进后的结构优点是’$
#
%关门可以越关越紧#使卸料门间
隙始终保持在某一理想值上#从而有效地保证了搅拌筒的密封
性能#不会让砂粒和小石子卡在卸料门和筒体弧板的缝隙中#
进而使卸料门受额外的反作用力而加剧磨损和变形"$
!
%开门
时越开越松#而弧板间缝越开越大"$
$
%由于卸料门闭紧时#门
体弧板与筒体弧板间为线接触#开门时线接触瞬间脱开#使开
关省力#尤其是在手动卸料或系统气压!油压不稳定时也可轻
松开关门"$
%
%卸料门的磨损量靠偏心轮偏心量自动调整#避
免了以往调整轴承座位置所带来的麻烦"
(参考文献)
(
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)

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混凝土搅拌机性能试验方法(
(
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混凝土搅拌机(
(
)
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混凝土搅拌站(
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混凝土机械(
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4
中国建材工业出版社#
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收稿日期’
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作者简介’赵兴旺$
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*%#男#辽宁海城人#技术中心项目主
管#工程师#研究方向’混凝土机械设计开发"