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混凝土机械本讲稿第一页，共四十七页混凝土配料设备混凝土配料设备配料的定义配料的定义 按规定的比例，称量出混凝土各组成材料，并把它们混合在一起的工艺按规定的比例，称量出混凝土各组成材料，并把它们混合在一起的工艺过程称为配料。过程称为配料。配料的作用配料的作用 确保混凝土拌合有合适的和易性，浇灌硬化后能达到规定的设计标号，混凝土制确保混凝土拌合有合适的和易性，浇灌硬化后能达到规定的设计标号，混凝土制备必须控制其组成成分和成分材料的比例备必须控制其组成成分和成分材料的比例。各组成材料的称量越准确，就超能各组成材料的称量越准确，就超能保证混凝土拌合料的质量和节约更多的原材料保证混凝土拌合料的质量和节约更多的原材料。配料器按照称量装置不同，可分为杠杆式杠杆式和电子式两种，常用的是杠杆式。本讲稿第二页，共四十七页杠杆式称量配料器杠杆式称量配料器 l杠杆式称量配料器由称量装置、量筒、进料装置、自动化控制系统组成。在这里我们着重介绍称重装置和量筒 本讲稿第三页，共四十七页杠杆式称量装置杠杆式称量装置量筒中物料的重量经称量杠杆系统作用，反映于秤杠柜中刻度秤杆上和刻度盘上。本讲稿第四页，共四十七页称量筒称量筒 砂石、液体和水泥分别采用敞口的长方形称量筒，密封良好的的圆形称量筒和密闭的圆形称量筒称量。如图所示为水泥称量筒 本讲稿第五页，共四十七页混凝土搅拌机混凝土搅拌机l混凝土搅拌机的类型混凝土搅拌机的类型 本讲稿第六页，共四十七页自落式搅拌机自落式搅拌机 l自落式搅拌机主要工作部分是一个水平放置的拌筒，拌筒内装有径向设置的叶片，工作时拌筒绕水平轴线旋转，装入筒内的物料被叶片带至一定的高度，然后借自重落下，周而复始，使物料获得均匀的拌和。本讲稿第七页，共四十七页强制式搅拌机l强制式搅拌机依靠旋转叶片对混合料产生剪切、推压、滚翻和抛出等多种动作组合进行拌和的搅拌机，它与自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌时间短，拌和质量高，适用于拌制干硬性混凝土和轻骨料混凝土。但由于叶片和筒壁间隙较小，所以不宜拌制大骨料粒径的混凝土。自落式和强制式搅拌机在搅拌原理上的区别区别是：搅拌叶片和搅拌筒之间有无相对运动。没有相对运动为自落式搅拌机；有相对运动则为强制式搅拌机。本讲稿第八页，共四十七页混凝土搅拌机的型号 l混凝土搅拌机的型号由机型代号和主要参数组合而成，其意义如下：例l JZR250A型搅样机表示公称容量为250L内燃机驱动第一次更新的自落式锥形反转出料搅样机。例2 JD350型搅拌机表示公称容量为350L电动机驱动的强制式单卧轴搅拌机。本讲稿第九页，共四十七页锥形反转出料混凝土搅拌机 图所示为移动式反转出料混凝土搅拌机的示意图。它主要由上料机构、搅拌装置、供水系统、电器控制系统与机架等部分组成。锥形反转出料混凝土搅拌机，按自由落料原理进行搅拌，其搅拌筒呈双锥形，筒身轴线始终保持水平在出料端设有一对螺旋形出料叶片，正转搅拌时，物料被叶片提升，并拌有轴向窜动，搅拌运动比较强烈。搅拌筒反转时，由螺旋出料叶片将混凝土推出，因此称为反出料搅拌机。本讲稿第十页，共四十七页立轴涡桨强制式混凝土搅拌机 l图75为JW250型立轴涡桨强制式混凝土搅拌机，它由传动装置、搅拌系统、进料和卸料装置、操作机构和机架等组成。JW250型搅拌机的传动系统如图76所示，电动机5通过传动装置集中驱动搅拌机立轴和上料机构。动力经三角度带传动和蜗杆传动带动蜗轮转动，蜗轮轴1上端通过法兰连接驱动搅拌装置旋转，蜗轮轴下端装有离合器8，在操作机构控制下，带动料斗上升或下降。本讲稿第十一页，共四十七页单卧轴强制式搅拌机单卧轴强制式搅拌机图77所示为该机的外形。它由传动系统、搅拌装置、上料机构、卸料机构、供水系统、润滑系统、操纵系统和底盘等组成。图78所示为该机的传动系统，采用上料与搅拌集中驱动方式。电动机1的动力一路经齿轮减速器2和链传动10驱动搅拌轴回转，另一路经传动轴3、离合器4、制动器5驱动和控制卷筒6回转，通过钢丝绳7牵引料斗9上料，料斗靠自重落下。本讲稿第十二页，共四十七页混凝土搅拌站混凝土搅拌站 l混凝土搅拌站是集中搅拌混凝土的联合装置，由于它机械化、自动化程度、生产率很高，并能保证质量和节省水泥故常用于混凝土量较大的建筑施工，桥梁工程和混凝土预制品工厂中。l混凝土搅拌站按生产能力和使用场合不同，可分为固定式和移动式。l按工艺布置形式不同，混凝土搅拌站又可分为单阶式和双阶式两类。本讲稿第十三页，共四十七页单阶式工艺流程 单阶式搅拌站的砂、石、水泥等材料一次提升到搅拌站的最高层，然后按工艺流程进行 本讲稿第十四页，共四十七页双阶式工艺流程双阶式搅拌站的砂、石、水等材料分两次提升，然后按工艺流程进行 本讲稿第十五页，共四十七页单阶固定式混凝土搅拌站 本讲稿第十六页，共四十七页移动式混凝土搅拌站移动式混凝土搅拌站本讲稿第十七页，共四十七页混凝土搅拌输送车混凝土搅拌输送车l作用：混凝土搅拌输送车在运输途中，搅拌筒能进行低速运转，从而对混凝土不断地进行搅动，这样就能保证被输送的混凝土不会产生初凝和离析。l搅拌输送车有三种作业方法：湿料输送、搅拌混凝土、干料输送。本讲稿第十八页，共四十七页湿料输送l对已完成搅拌的混凝土进行输送。先将输送车开至搅拌工厂的搅拌机出料口下，搅拌筒以进料速度运转进行加料。加料完毕后送至施工现场。在运输途中，搅拌筒对混凝土不断地慢速搅动。本讲稿第十九页，共四十七页搅拌混凝土l如配料站无搅拌机，输送车可作搅拌机使用，把经过称量的各种成分混合料按一定的加料顺序加入搅拌筒，搅拌后再输送至施工现场。本讲稿第二十页，共四十七页干料输送l把已经称量的砂、石子和水泥等干料装入搅拌筒内在输送车抵达施工现场前加水进行搅拌，搅拌完成后再反转出料。本讲稿第二十一页，共四十七页搅拌输送车的种类、组成搅拌输送车的种类、组成混凝土输送车的搅拌筒驱动装置有机械式和液压式两种，其中液压式的应用较广。图所示为液压式混凝土输送车的外形。它由搅拌装置和运载底盘两大部分组成。搅拌装置类似搅拌机，由搅拌筒、进料机构、卸料机械、传动系统及机架等组成。本讲稿第二十二页，共四十七页混凝土振动器混凝土振动器 l定义：混凝土振动器也称振捣器，是一种通过振动装置产生频繁振动而对浇注的混凝土进行捣实的机具。l种类：按混凝土传播振动的作用方式不同，可以分为插入式内部振动器，附着式外部振动器，平板式表面振动器及振动平台等四类。本讲稿第二十三页，共四十七页内部振动器内部振动器 l内部振动器又称插入式振动器，它是由原动机，传动装置和工作装置三部分构成。其工作装置是一个棒状空心圆柱体，称振动棒，内部装有振动子，在动力源驱动下，振动子的振动使整个棒体产生高频微幅的机械振动。施工作业时，将它插入混凝土混合料中，通过棒体将振动能量直接传给混凝土内部各种骨料，一般只需20s30s的振动时间，即可把棒体周围10倍于棒径范围的混凝土振动密实。适用于深度和厚度较大的混凝土构件或结构；对塑性、干硬性混凝土均可适用。本讲稿第二十四页，共四十七页内部振动器内部振动器l按驱动方式分为电动、风动、液压和内燃机驱动四种型式。l按电动机与振动棒之间的传动形式，又可分为软轴式和直联式两种。本讲稿第二十五页，共四十七页内部振动器内部振动器图为应用最广的软轴式振动棒外形。它由电动机、软轴和振动棒3部分组成。交流异步电动机通过软轴带动振动子转动。按振动棒原理的不同，主要有偏心轴式和行星式两种，它们的激振结构和工作原理如图所示。本讲稿第二十六页，共四十七页外行星滚锥式振动棒 l偏心轴式振动器由偏心轮、振动棒空体、轴承等组成。工作时，它依靠高频电动机驱动偏心轴在振动棒体内旋转，产生惯性离心力以振动捣实混凝土。固其振动频率较低，而逐渐被行星滚锥式所取代。外行星滚锥式的结构原理如图717所示，当电动机通过软轴带动滚锥轴转动时，滚锥除自转外还绕着滚道“公转”，由行星的运动原理可知，当滚锥直径与滚道直径越接近时，“公转”次数就越高，振动棒频率就越高，振实效果就越好。因此，采用行星振动器，可在滚锥转速较低情况下，得到高频振动，这也有利于延长它的使用寿命。本讲稿第二十七页，共四十七页外部振动器外部振动器 l外部振动器是在混凝土外部或表面进行外部振动器是在混凝土外部或表面进行振动密实混凝土的振动设备振动密实混凝土的振动设备.l根据作业的不同需要分为根据作业的不同需要分为:附着式和平板附着式和平板式式l根据动力来源分为根据动力来源分为:电动式、电磁式、风电动式、电磁式、风动式动式本讲稿第二十八页，共四十七页平板式混凝土振动器 l平板式混凝土振动器系浮在混凝土表面上，以移动的方式进行捣实作业。平板式振动器主要由电机振子与振板组合面成。如图所示，其电动机与偏心振动子联接为一个整体，简称为电机振子。工作时电动机旋转，固定在转子轴上的偏心块便产生周期变化的离心力，促使电机振子振动，并将振动传给振板，振板再将振动传递给混凝土，从而达到捣实的目的。本讲稿第二十九页，共四十七页附着式振动器 l附着式振动器是依靠其底部的螺栓或其它锁紧装置固定在模板、料斗、振动导管上，间接将振动波传递给混凝土或其它被振密的物料。其内部结构基本上与平板式振动器相同。l附着式振动器的振动频率，由于采用了变频机组供电，其振动频率有很大的提高，保证了混凝土的捣实质量，它宜用于形状复杂的薄壁构件和钢筋密集的待殊构件的振动，对于无法使用内部振动器的地方尤其适用。本讲稿第三十页，共四十七页混凝土挤压成型机混凝土挤压成型机 l混凝土挤压成型机，又称行模成型机，采用螺旋铰刀对混合物料进行挤压，内外振动器对混合料进行捣实，使混凝土密实成型的一种设备。本讲稿第三十一页，共四十七页空心楼板挤压成型机 由传动系统、螺旋铰刀、振动器混凝土料斗和型模等组成。工作原理是：电动机10的动力经减速器11，传动链12，带动螺旋铰刀2旋转，外部振动器5和空心棒6对推入成型室3的混合物料进行振捣，物料在此密实成型为空心楼板。在挤压混合物料的反作用力作用下，挤压成型机利用行走轮沿着台座轨道向前缓慢移动、而在挤压混合物料的作用力作用下，空心楼板成品在尾端被连续地挤出，自动地平放在台座上。本讲稿第三十二页，共四十七页第八章第八章 钢筋加工机械钢筋加工机械l在现代建筑工程中，广泛采用钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构，而钢筋的原材料多为盘条或直条，根据工艺要求需经过冷拉调直、冷拔、除锈、下料、配料(包括焊接)、弯曲成型等加工工艺过程。钢筋加工机械就是完成和实现这一系列加工工艺过程的机械设备。本章将着重介绍几种典型的钢筋加工机械。本讲稿第三十三页，共四十七页钢筋冷加工机械钢筋冷加工机械 l钢筋冷加工机械主要包括钢筋冷拉机和钢筋冷拔机等。分别用于冷拉和冷拔钢筋。虽说处理方式不同，但其作用与目的都是使钢筋在常温下“变形硬化”，以达到提高强度、节约钢材等目的。l钢筋冷拉机主要用于冷拉I、级热轧钢筋。所谓冷拉，就是在常温下对钢筋施加拉力，使其产生一定的塑性变形。从而提高钢筋的屈服强度、降低塑性，并将钢筋拉直、拉长、除锈。l钢筋冷拔是将处于常温的I级钢筋(68)以强力拉拔的方式，通过一个比被拉钢筋直径小0.5mm1mm的特制模孔，使钢筋在拉应力和压应力的作用下被强行拔细的过程。本讲稿第三十四页，共四十七页卷扬机式冷拉机 l工作原理是利用卷扬机和增力滑轮组拉伸钢筋，两套滑轮组的引出钢丝绳以相反的绕向绕入卷筒，其中两组动滑轮组靠绕过导向轮的定长钢丝绳连接，当卷筒正、反向转动时，两组动滑轮组便作相反的往复运动而交替冷拉钢筋。冷拉力靠测力器测出，拉伸长度靠行程开关控制或用标尺测量，以便控制冷拉应力和冷拉率。本讲稿第三十五页，共四十七页立式单卷筒拔丝机 l图所示，为蜗杆蜗轮传动的立式单卷筒拔丝机的构造及工作原理示意图。它是由电动机通过蜗轮蜗杆传动机构，带动立轴转动，使安装在立轴上的拔丝卷筒一起旋转，卷绕着强行通过拔丝模的钢筋，成为冷拔钢丝。本讲稿第三十六页，共四十七页拔丝模 l进口区：进口区呈喇叭形，便于被拔钢筋引入。l锥形挤压工作区：拔丝模的主要工作区域，被拔的粗钢筋在此区域内被强力拉拔和挤压而由粗变细，挤压区的角度为1418；拔制4的钢丝为14，5的钢丝为16；大于5的钢丝为18。l定径区：使被拔钢筋保持一定截面，又称为圆柱形挤压区，其轴向长度约为所拔钢丝直径的一半。l出口区：拔制成一定直径的钢丝从该区域引出，卷绕在卷筒上。本讲稿第三十七页，共四十七页钢筋调直机钢筋调直机 l钢筋调直机适用于调直和切断直径不大于14mm的钢筋，并可清除钢筋表面的氧化层和污迹。目前常用的机型主要有GT48型、GT414型和数控钢筋调直切断机。l GT48型钢筋调直机适用于直径4mm8mm盘圆钢筋的调直和切断。它的最小切断长度为0.3m，最大切断长度为6m。GT414型钢筋调直机适用于直径4mm14mm盘圆钢筋的调直和切断。其最小切断长度和最大切断长度分别为0.3m和7m。数控钢筋调直切断机适用于直径4mm8mm盘圆钢筋的调直和切断，自动切断长度小于10m。本讲稿第三十八页，共四十七页GT48型钢筋调直机型钢筋调直机 l图所示的GT48型钢筋调直机主要由放盘架、调直筒、传动箱、切断机构、承受架及机座等组成。本讲稿第三十九页，共四十七页钢筋调直机工作原理l电动机的主轴端有两个V型皮带轮。大带轮带动调直滚筒15旋转，转速为2800rpm，对弯曲钢筋进行调直；小带轮带动锥形齿轮11和圆柱齿轮12、13、14，使一对同速反向回转齿轮回转，从而使一对传送压辊3以142rpm的速度转动，以40m/min的传动速度牵引调直出来的钢筋向前运动。l在大锥形齿轮铀的端部带动曲柄轮10，通过连杆使锤头不停地上下运动，在锤头的前面有一个滑动刀台4，刀台上有切断钢筋用的切刀，当钢筋调到要求的长度后钢筋 端头碰到滑动刀台相连接的定长器6，定长器拖动定尺拉杆7将滑动刀台拉到 锤头正下方，锤头垂直刀台的上刀架 便将钢筋切断，切断的钢筋落入受料架 内，同时，由于压缩弹簧的作用，又将 滑动刀台顶回到原来的位置。本讲稿第四十页，共四十七页钢筋切断机钢筋切断机 l钢筋切断机是用于对钢筋原材和矫直的钢筋按工程施工所需要的尺寸进行切断的专用机械。按其传动方式可分为机械传动和液压传动两类。l目前普遍使用的GQ40型立式切断机是机械传动的，其切断钢筋直径为6mm40mm。它具有体积小，重量轻、能耗少，操作灵活，使用安全、可靠，生产效率高等特点。lSY J16型手提式液压切断机，可切断直径15mm的I级钢筋、2.5mm直径的钢铰线、直径小于2.5mm的钢丝绳。它具有体积小，重量轻，操作简单，携带方便等优点，特别适用于建筑施工现场。本讲稿第四十一页，共四十七页GQ40型钢筋切断机型钢筋切断机l图86所示为GQ40型电动钢筋切断机的构造，主要由电动机、传动系统、切断机构和切刀等组成。图87所示为GQ40型钢筋切断机的传动系统。工作时，利用电动机驱动V型皮带传动机构，经过两对开式齿轮减速使曲柄连杆机构带动移动切刀与机体一端固定切刀相配合来切断钢筋，完成下料工作。本讲稿第四十二页，共四十七页钢筋弯曲机钢筋弯曲机 l钢筋弯曲机是用来将切断配料的钢筋，按配筋图要求弯曲成所需要的形状和尺寸的专用设备。目前工程上使用较为广泛的是国产Gw40型电动钢筋弯曲机，其特点是构造简单、适用途强，能将直径在40mm以下的钢筋弯制成各种角度。近几年又发展改进了新机型，如在原6mm40mm钢筋弯曲机的基础上改进提高的GJB740型钢筋弯曲机，增加了自动控制功能，并具有能耗制动装置，可根据需要将6mm40mm的钢筋弯曲成各种形状。本讲稿第四十三页，共四十七页钢筋弯曲机的工作原理钢筋弯曲机的工作原理 l图88所示为GW40型钢筋弯曲机的传动系统。工作时，电动机带动V型皮带传动机构驱动两对开式齿轮减速机构，使蜗杆3啮合蜗轮4旋转，同时蜗轮固定装配的立轴(主轴)旋转带动工作盘转动，实现对钢筋的弯曲加工。本讲稿第四十四页，共四十七页钢筋焊接机钢筋焊接机l钢筋网及骨架采用焊接代替人工绑扎，既可节约材料、提高混凝土构件质量，又能加速工程建设，而且连接起来的钢筋网架刚度好，尺寸精度及生产率高。l钢筋焊接机械有对焊机、点焊机、电弧焊机等类型，本节主要介绍最常用的钢筋对焊机和钢筋点焊机。本讲稿第四十五页，共四十七页钢筋对焊机钢筋对焊机 l对焊机是将两个被焊工件相对的置于对焊机夹具内并保持端部接触，当焊接电流使接触端头加热熔化时，对两端头持续或断续地施加挤压力，将焊件焊牢。对焊机是对焊的专用设备。对焊机的电路及工作原理如图810所示。钢筋被夹持在电极4、5上，压力机构6能够驱动装有活动电极5的滑动平板7沿机身1上的导轨左右移动。合上开关9后，向左移动滑动平板，使两根钢筋的端面接触。由于接触处凸凹不平，接触面积小，电流密度及电阻很大，通过的电流很强，因而产生高温、高热，使接触点迅速熔化而出现火花闪光现象。当钢筋的接头端面被加热熔化后随即断电，利用压力机顶锻而形成良好的对焊接头，其强度可达到钢筋的本体强度。点焊机的分类方法很多；按结构型式分为固定式和悬挂式两种。按点焊压力的传动方式可分为杠杆弹簧式、电动凸轮式、气压式和液压式三种。接点焊机的电极头数可分为单头、双头和多头。本讲稿第四十六页，共四十七页杠杆弹簧式点焊机 l图811所示为杠杆弹簧式点焊机的工作原理图。焊接时，先合上电源开关4，然后将两根钢筋的交叉点2置于活动电极1与固定电极3之间。踩下脚踏板6，使钢筋交叉点在杠杆机构的作用下被顶压夹紧；同时，接通变压器初级线圈5上的接电开关8。次级线圈10通过活动电极臂11、固定电极臂12、电极对、钢筋交叉点等形成低电压强电流回路。在极短时间内，电流在钢筋交叉点产生大量的电阻热，将该点钢筋加热至熔化状态。继续加压使焊点形成。最后松开脚踏板，活动电极在弹簧9的回弹力作用下抬高复位，接电开关同时断开。变压器调级开关7可调节点焊电流以焊接不同规格的钢筋。本讲稿第四十七页，共四十七页