建筑施工机械混凝土机械.pptx
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1、1【知识目标】了解混凝土机械的类型和工作原理;熟悉混凝土的配料方法;掌握混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼和搅拌站、混凝土泵、混凝土搅拌运输车、混凝土振动器的构造、类型和特点;熟悉混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼和搅拌站、混凝土泵、混凝土搅拌运输车、混凝土振动器的使用场合和安全操作规程。【能力目标】能够在混凝土施工过程中正确选择使用混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼和搅拌站、混凝土泵、混凝土搅拌运输车、混凝土振动器等混凝土机械。10 混凝土机械第1页/共129页210.1 概述10.1 概述第2页/共129页3混凝土施工工艺按照其工序分为量配混凝土原材料、搅拌混凝土、运送混凝土、浇灌混凝土、捣实混凝土和挤压成型等,
2、这些施工工艺中所需的设备见表10.1。(祥见课本225页)10.1.1 混凝土机械的分类10.1 概述第3页/共129页4混凝土机械在现代建筑施工中已显示出日益巨大的作用。在目前的建筑工程中,钢筋混凝土结构占有主导地位,混凝土的制备、输送、振捣等成了必不可少的项目,而且占有很大的工程量,施工现场都已普遍采用各种类型的混凝土机械。例如,在施工现场采用移动式混凝土搅拌站;在混凝土预制构件厂采用混凝土搅拌楼,使材料进仓、贮存、称量配比、搅拌、输送浇灌、捣固成型等过程机械化或自动化。10.1.2 混凝土机械的作用和发展10.1 概述第4页/共129页5随着建筑业的飞速发展,优质高效地完成整个工程已是目
3、前建筑业的发展趋势,而与之相配的辅助设备也随之提高。例如,过去在现场的临时搅拌装置大都机械化程度低,称量设备差,其生产率和混凝土的质量都低。因此,把混凝土的生产集中到工厂里进行,由工厂把混凝土作为一种商品提供给各施工现场。商品混凝土的推广也大大地推动了混凝土机械设备的发展。目前机械化、自动化程度较高的整套搅拌楼和搅拌站已逐渐得到推广普及。10.1 概述第5页/共129页610.2 混凝土搅拌机械10.2 混凝土搅拌机械第6页/共129页7“搅拌”是混凝土生产工艺过程中极为重要的一道工序。配制混凝土的各种材料经搅拌以后才能成为均匀的拌合料。按混凝土配合比设计时细骨料须填满粗骨料的间隙,水泥胶泥又
4、均匀地分布在粗细骨料表面。采用机械搅拌比手工搅拌可使强度提高20%30%,且能减轻劳动强度,提高生产效率。10.2.1 搅拌对混凝土材料的混合作用10.2 混凝土搅拌机械第7页/共129页8混凝土搅拌机械按照搅拌原理、卸料方式、工作过程和结构特征进行分类,见表10.2。(祥见课本227页)10.2.2 混凝土搅拌机械的分类10.2 混凝土搅拌机械第8页/共129页91.自落式混凝土搅拌机自落式混凝土搅拌机按其形状和卸料方式分为鼓筒式、锥形反转出料式、锥形倾翻出料式三种,其中鼓筒式由于其性能指标落后已被淘汰。10.2.3 常见混凝土搅拌机的性能及应用10.2 混凝土搅拌机械第9页/共129页10
5、(1)锥形反转出料搅拌机锥形反转出料搅拌机是一种小型自落式搅拌机,通过搅拌筒的旋转进行搅拌。搅拌筒为双锥形筒体(见图10.1),内壁焊有两对交叉布置的高位叶片3和低位叶片7,分别与搅拌筒轴线成一定夹角。搅拌筒旋转时,叶片在使物料提升下落的同时,还使物料轴向来回窜动,搅拌作用较强烈,缩短了搅拌时间,提高了生产率和拌合物的均匀性。10.2 混凝土搅拌机械第10页/共129页11图10.1 锥形反转出料搅拌机的搅拌筒1出料口;2出料叶片;3高位叶片;4驱动齿圈;5搅拌筒体;6进料口;7低位叶片 10.2 混凝土搅拌机械第11页/共129页12在搅拌筒出料锥体内壁焊有一对出料叶片2,改变搅拌筒的旋转方
6、向,混凝土拌合物即由低叶片推向出料叶片并排出筒体,为不倾翻式卸料。锥形反转出料搅拌机结构简单、操作方便,其生产率因受到鼓筒临界转速的限制不能提高,因提高鼓筒转速将会使物料因离心力的作用而贴在筒壁上反而降低了搅拌效果。锥形反转出料是在负载下启动,启动电流大,不易制成大容量。锥形反转出料搅拌机型号及基本参数见表10.3。(祥见课本227页)10.2 混凝土搅拌机械第12页/共129页13(2)锥形倾翻出料搅拌机锥形倾翻出料搅拌机是一种大型的自落式搅拌机,通过搅拌筒的旋转进行搅拌。搅拌筒(图10.2)为双锥形筒体,固定在两个圆锥内壁的叶片均向中部倾斜,能使左面叶片上的拌合物向右滑下,右面叶片上的拌合
7、物向左滑下,并在中部形成交叉料流,故搅拌作用效果同锥形反转出料搅拌机一样也较强烈,但叶片和筒壁不易被撞坏,所以这种搅拌机可制成大容量,适用于搅拌大骨料。其出料靠倾翻机构使搅拌筒倾翻,同时搅拌筒继续旋转,出料迅速干净。10.2 混凝土搅拌机械第13页/共129页14图10.2 锥形倾翻出料搅拌机的搅拌筒 10.2 混凝土搅拌机械第14页/共129页15这种搅拌机常制成一端封闭,装料和卸料在同一端的梨形搅拌机。搅拌筒的倾斜度为515,最大容量可达6m3。10.2 混凝土搅拌机械第15页/共129页162.涡浆式搅拌机涡浆式搅拌机是一种构造简单的立轴强制式搅拌机(图10.3),通过立轴旋转进行搅拌。
8、搅拌筒呈盘形,物料在内外环之间的环形空间中被搅拌,旋转立轴安装在盘的中央,带动搅拌叶片4和转子3旋转,靠强制搅拌的原理加上较高的转速产生较强烈的搅拌作用,比自落式搅拌机搅拌质量好、生产效率高。它适用于拌制各种稠度的混凝土拌合物,更适用于拌制自落式搅拌机不能拌制的干硬性混凝土拌合物和轻骨料混凝土拌合物。10.2 混凝土搅拌机械第16页/共129页17图10.3 涡浆式搅拌机简图1搅拌盘外环;2搅拌盘内环;3转子;4搅拌叶片;5刮板 10.2 混凝土搅拌机械第17页/共129页18涡浆式搅拌机在中心处的叶片线速度较小,不能产生强烈的搅拌作用,故设置有内环,以避开低效区。但这也使其搅拌盘容积利用率降
9、低,径向尺寸增大。10.2 混凝土搅拌机械第18页/共129页193.行星式搅拌机行星式强制搅拌机分为定盘式和转盘式两种。它是一种高效的立轴强制式搅拌机,通过立轴进行搅拌(图10.4)。搅拌筒1呈盘形,带有搅拌叶片3的旋转立轴不装在盘的中央,而装在行星架上,立轴不仅自转,还增加了公转(在定盘式行星搅拌机中,行星架绕盘中心旋转,使立轴产生公转,在转盘式行星搅拌机中,公转是由盘本身旋转实现的)。这比只有自转的涡浆式搅拌机产生了更复杂的运动,而且其旋转轴的数量按不同容量可以是一个、两个或三个(图10.5)。10.2 混凝土搅拌机械第19页/共129页20图10.4 行星式搅拌机简图1搅拌盘;2行星架
10、;3搅拌叶片 10.2 混凝土搅拌机械第20页/共129页21图10.5 行星式搅拌机立轴布置(a)一个立轴;(b)两个立轴;(c)三个立轴 10.2 混凝土搅拌机械第21页/共129页22行星式搅拌机(定盘式)的构造如图10.6所示,由于盘中任何区域均有较高的相对运动速度,所以不必设置内环。行星搅拌机的性能特点如下:(1)结构复杂,但搅拌效果好。(2)容积的利用率比涡浆式高。转盘式因随物料一起转动,功率消耗大,在离心力作用下易离析,转盘应用较少。(3)定盘行星式搅拌机搅拌质量和效率优于涡浆式搅拌机,适用范围同涡浆式搅拌机。立轴强制式搅拌机型号及基本参数见表10.4。10.2 混凝土搅拌机械第
11、22页/共129页23图10.6 行星式搅拌机(定盘式)构造1电动机;2液力变矩器;3弹性联轴节;4减速器;5外齿圈;6水管;7侧衬板;8底衬板;9行星齿轮;10搅拌臂支架;11行星架(立轴);12搅拌臂;13叶片支撑板;14叶片;15侧刮板支架;16侧刮板臂;17侧刮板;18卸料门机构;19喷水管;20检查孔 10.2 混凝土搅拌机械第23页/共129页244.卧轴式搅拌机卧轴式搅拌机是近期发展起来的新型搅拌机,通过水平轴的旋转进行搅拌。卧轴式搅拌机分单卧轴和双卧轴两种。单卧轴搅拌机(图10.7)的一根轴上装有两条大小相同、旋转相反的螺旋叶片3和两个侧叶片6,迫使拌合物作带有圆周和轴向运动的
12、复杂的对流运动。双卧轴搅拌机(见图10.8)的复杂对流运动是由两条旋向相同的螺旋叶片作等速反向旋转来实现的。10.2 混凝土搅拌机械第24页/共129页25图10.7 单卧轴搅拌机搅拌装置1侧叶片支撑板;2螺旋叶片支撑板;3螺旋叶片;4搅拌臂;5搅拌轴;6侧叶片 10.2 混凝土搅拌机械第25页/共129页26图10.8 双卧轴搅拌机搅拌装置10.2 混凝土搅拌机械第26页/共129页27由于卧轴式搅拌机的强烈对流运动,因而能在较短的时间拌制匀质的混凝土拌合物。它最主要的特点是兼有自落和强制两种搅拌机的性能。此外其叶片较耐磨,功率消耗少;体积小,清洗方便;干硬性、塑性混凝土及各种砂浆都能搅拌,
13、适用范围广。卧轴强制式搅拌机型号及基本参数见表10.5。(祥见课本230页)10.2 混凝土搅拌机械第27页/共129页28混凝土搅拌机的选用应根据工程量的大小、混凝土拌合物的稠度、骨料的尺寸等要求,并结合各种搅拌机的性能特点综合考虑。自落式搅拌机可以搅拌流动性和塑性混凝土拌合物,它具有结构简单、磨损小、维修保养方便、能耗低等优点,对流动性混凝土拌合物不仅搅拌质量稳定,而且不漏浆。反转出料搅拌机容量小,常作为中小型混凝土搅拌站的配套主机。10.2.4 各种搅拌机的选用10.2 混凝土搅拌机械第28页/共129页29倾翻出料搅拌机适用于大容量、大骨料(骨料最大粒径可根据不同容量为150250mm
14、),不仅广泛用于大型商品混凝土工厂的搅拌站作配套主机,而且也广泛用于水坝、桥梁、公路等大型工程的移动式搅拌站作配套主机。强制式搅拌机可以搅拌各种稠度的混凝土拌合物和轻骨料混凝土拌合物。立轴搅拌机由于耗能大、磨损严重等缺点,性能不如卧轴搅拌机。在拌制小骨料时,立轴搅拌机的这些缺点表现不很明显,但立轴安装高度较低,更换叶片、衬板方便,没有轴端漏浆,故在预制混凝土构件工厂的搅拌站使用得较多,主要用于拌制骨料粒径不大的干硬性混凝土。10.2 混凝土搅拌机械第29页/共129页30其最大的容量,国外为2.5m3,我国为1.0m3。其骨料最大粒径一般为4060mm,对于大容量的搅拌机,最大粒径也不超过80
15、mm。卧轴强制式搅拌机因复杂的对流运动而具有很好的搅拌效果,它没有立轴搅拌机的缺点,其叶片布置也有利于减少卡石子现象;具有自落式和立轴强制式两种搅拌机的优点,有广泛的应用前途;能拌制各种稠度的普通混凝土拌合物,其中塑性混凝土拌合物以选择卧轴式更为适宜。单卧轴式搅拌机容量一般在1.5m3以下;双卧轴式搅拌机容量一般在1.5m3以上。10.2 混凝土搅拌机械第30页/共129页311.搅拌机的使用(1)新设备在使用前要对各部件进行检验及试运转,只有在达到要求后才能投入使用。(2)作业前先进行空载试验,观察搅拌筒或叶片旋转方向是否与箭头方向一致;如相反,则应改变电机接线。对反转出料的搅拌机,应使搅拌
16、筒正反转数分钟,察看有无冲击拌动现象,如有异常噪音应停机检查。10.2.5 搅拌机的正确使用及保养10.2 混凝土搅拌机械第31页/共129页32(3)搅拌筒叶片运转正常后,进行料斗提升试验,观察离合器、制动器工作是否可靠。检查和校正供水系统。(4)每次加入的拌合料不得超过搅拌机规定值的10%。料斗提升时,应注意安全。(5)作业中不得进行检修、调整和加油,并勿使砂、石等物料落入机器的传动机构内。(6)操作中不宜停车。因故须停车,再次启动前应卸去荷载,不能带载启动。(7)如遇气温低时,停机后,供水系统及内燃机的冷却水也应放尽。10.2 混凝土搅拌机械第32页/共129页332.搅拌机的保养(1)
17、日常保养混凝土搅拌机的日常保养工作在每班工作前、工作中和工作后进行。保持机体的清洁,清除机体上的污物和障碍物。检查各润滑处的油料及电路和控制设备,并按要求加注润滑油。每班工作前,在搅拌筒内加水空转12min,同时检查离合器和制动装置工作的可靠性。10.2 混凝土搅拌机械第33页/共129页34混凝土搅拌机运转过程中应随时检查电动机、减速器、传动齿轮的噪声是否正常,温升是否过高。每班工作结束后,应认真清洗混凝土搅拌机。10.2 混凝土搅拌机械第34页/共129页35(2)一级保养混凝土搅拌机一般工作100h以后应进行一级保养。混凝土搅拌机在一级保养中,除包括日常保养的工作内容外,尚须拆检离合器,
18、检查和调整制动间隙,如离合器内、外制动带磨损过多须更换。此外,还需要检查钢丝绳、V带、滑动轴承、配水系统和行走轮等。10.2 混凝土搅拌机械第35页/共129页36强制式混凝土搅拌机在一级保养中须检查调整搅拌叶片和刮板与衬板之间的间隙、上料斗和卸料门的密闭及灵活情况、离合器的磨损程度以及配水系统是否正常。采用链传动的混凝土搅拌机还需检查链条节距的伸长情况。10.2 混凝土搅拌机械第36页/共129页37(3)二级保养混凝土搅拌机的二级保养周期一般为7001500工作小时。二级保养中,除进行一级保养的工作外,尚须拆检减速器、电动机和开式齿轮等。此外还需检查机架以及出料的操纵机构,清洗行走轮和转向
19、机构等。拆检减速器时,须清洗齿轮、轴、轴承及油道,检查齿廓表面的磨损程度。拆检完毕,加注新的润滑油。拆检电动机时,应清除定子绕组上的灰尘,清洗轴承并加注新的润滑油脂,检查并调整定子和转子之间的间隙。10.2 混凝土搅拌机械第37页/共129页38拆检开式齿轮时,需清洗齿轮齿廓、轴和轴承,检查磨损情况,磨损过度时应予以更换。上料离合器内、外制动带如磨损过度应及时更换。混凝土搅拌机的机架发生歪斜变形时,应予以修复或校正。拆检量水器时,摆正套管位置,清除吸水管和套管周围以及内杠杆上的腐锈并刷上防锈漆。拆检三通阀时,应清除阀腔和管道接口附近的腐锈和水垢,使水路保持畅通。对特有的机构,如橡胶托轮、行程开
20、关、水表、电磁阀等,可根据情况定期检查调整和清洗。10.2 混凝土搅拌机械第38页/共129页39(1)进料时,严禁将头或手伸入料斗与机架之间查看或探摸进料情况,运转中不得用手或工具等物伸入搅拌筒内发料出料。(2)料斗升起时,严禁在其下方工作或穿行,向搅拌筒内加料应在运转中进行,添加新料必须先将搅拌机内原有的混凝土全部卸出后才能进行,不得中途停机或在满载荷时启动搅拌机。10.2.6 混凝土搅拌机安全操作规程10.2 混凝土搅拌机械第39页/共129页40(3)作业中发生故障不能继续运转时,应立即切断电源,将搅拌筒内的混凝土清除,然后进行检修。10.2 混凝土搅拌机械第40页/共129页4110
21、.3 混凝土搅拌楼和搅拌站10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第41页/共129页42混凝土搅拌楼和搅拌站也叫混凝土工厂,它主要用来集中搅拌混凝土。它的主要特点是:混凝土集中搅拌可实现机械化和自动化,对混凝土配合比可严格控制,质量稳定,成本低。采用集中搅拌不必在现场安装搅拌装置、堆放砂石和贮存水泥,从而可节约场地,降低劳动强度。10.3.1 概述10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第42页/共129页4310.3.1.1 混凝土搅拌楼和搅拌站的类型混凝土搅拌楼和搅拌站根据生产能力的大小和结构形式的不同可分为下列四种类型。1.固定式混凝土搅拌楼常建成大型的生产混凝土的工厂,具有自动化程度高、生产能力大等优点
22、,主要用在商品混凝土工厂、大型预制构件厂和水利工地。2.固定式混凝土搅拌站这是一种生产规模较小的混凝土生产装置,整套设备简单,投资少,建设快,适用于中、小型混凝土预制构件厂。10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第43页/共129页443.拆装式混凝土搅拌站这种搅拌站主要由几个大型组件拼装而成,投资少,比较经济,生产量小,在施工现场之间转移拆装方便,适用于混凝土用量不大的工地。4.移动式混凝土搅拌站通常是把这种搅拌站的混凝土生产装置安装在一台或几台拖车上,可随时转移,主要用于一些短期工程项目中。10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第44页/共129页4510.3.1.2 搅拌楼和搅拌站的工艺流程搅拌楼和搅拌
23、站根据工艺布置形式可分为单阶式和双阶式两种。1.单阶式将砂、石、水泥等材料一次就提升到搅拌楼的最高层,然后靠自重按工艺布置进行下落,也称为混凝土搅拌楼,如图10.9(a)所示。这种工艺具有自动化程度高、生产效率高、动力消耗少、布置紧凑、占地面积小等特点。同时,单阶式建筑高度大,要配备大型运输设备,基建投资较大,可安装34台搅拌机同时作业,适用于产量大的固定式搅拌站。10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第45页/共129页462.双阶式这种工艺流程有多种形式,但都是将砂、石、水泥等材料分两次或两次以上提升,也称为混凝土搅拌站,如图10.9(b)所示。它的特点是水泥由一条单独的、密闭的通路经过提升、称量
24、进入搅拌机中,防止了水泥飞扬的现象。双阶式工艺要求厂房高度小,只需配备小型运输设备,投资小、建设快、效率和自动化程度一般都较低,适用于中小产量的拆装式或移动式搅拌站,如大型水利、桥梁、公路等的“线性工程”。在高速公路建设中就常用到200m3/h(主机容量7600L)的移动式搅拌站。10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第46页/共129页47图10.9 混凝土搅拌楼(站)工艺流程(a)单阶式;(b)双阶式1运输设备;2料斗设备;3称量设备;4搅拌设备(a)(b)10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第47页/共129页48配制混凝土时,对各种材料进行配料称量,用以控制混凝土的配合比,此系统称为配料系统。它由配
25、料装置、称量装置和控制部分组成。10.3.2 混凝土的配料10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第48页/共129页49配料的方法有体积配料法和质量配料法两种。体积配料法因不能准确地保证配料精度,只用于水的称量配料;质量配料法可保证称量配料误差不超过2%,是目前较普遍采用的配料方法。我国现行国家标准混凝土搅拌站(楼)技术条件(GB 1017288)规定了各种材料的称量精度(表10.6)(祥见课本234页),其中对水泥和水的称量精度提出了较高的要求。10.3 混凝土搅拌楼和搅拌站第49页/共129页5010.3.2.2 配料的主要设备混凝土搅拌站(楼)主要由骨料供贮系统、水泥供贮系统、搅拌系统和控制系统
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