湿式转子式混凝土喷射机设计

机械论文编号:JX260 所有图纸,外文翻译。论文字数:30170.页数:99

目  录

1 概述 1
1.1喷射混凝土机械的产生和发展 1
1.1.1湿法喷射日趋完善，已成为世界各国喷射技术的发展趋向 2
1.1.2新型外加剂，外掺料的开发，改善了喷射混凝土的性能 2
1.1.3地下工程喷射混凝土支护的设计日趋成熟，为经济可靠地建造地下工程提供了重要保证 3
1.1.4“新奥法”不断完善，革新了困难地层条件下的隧洞建造技术 4
1.1.5土体工程中喷射混凝土技术的应用，显示了勃勃生机 4
1.1.6革新模板体、喷射混凝土在圆顶建筑薄壳结构中的应用不断发展 5
1.1.7在充水结构物中推行喷射混凝土，简化了施工，提高了质量，节约了造价 5
1.1.8广泛采用喷射混凝土修复和加固建筑结构，显示了良好的力学效果与经济效果 6
1.2喷射混凝土的特点 7
1.3喷射混凝土的应用领域 7
1.4喷射混凝土的原材料及其配合比 8
1.5水灰比对强度和渗透系数的影响 9
1.6 速凝剂的功用 10
2 方案确定 11
2.1设计总则 11
2.2主要技术参数 11
2.3选择方案 11
2.3.1喷射混凝土工艺的选择 11
2.3.2 湿式混凝土喷射机机构型式的选择 13
2.3.3 湿式混凝土喷射机动力源及传动装置的选择 18
2.3.4 湿式混凝土喷射机转子结构的选择 19
2.3.5 湿式混凝土喷射机结合板和衬板的选择 19
2.3.6速凝剂添加系统的选择 19
2.3.7水灰比、速凝剂和定量泵的选择 20
2.3.8设计要做的主要内容 20
3 湿喷机的风路系统计算 22
3.1转子式料腔容积的计算 22
3.2输送管道的换算长度的计算 22
3.3喷嘴出口处空气速度的计算 23
3.4输送混合料所需压风耗量的计算 25
3.5输送管内径d的计算 25
4 湿喷机的传动系统总体计算 26
4.1传动系统的确定及电动机的选择 26
4.2传动装置的参数计算 27
4.2.1总传动比的计算 27
4.2.2传动装置运动参数的计算 28
5 湿喷机的齿轮传动的计算 29
5.1第一级齿轮传动的计算 30
5.2第二级齿轮传动的计算 34
5.3第三级齿轮传动的计算 39
5.4齿轮参数列表 44
6 湿喷机的轴的刚度计算 44
6.1各轴的最小轴径的计算 44
6.2减速器各级传动轴的设计 45
6.2.1传动轴的径向尺寸的设计 45
6.2.2传动轴的轴向尺寸的设计 46
6.3各级传动轴的轴承的设计 46
6.4各级传动轴的强度校核 46
7 轴承的强度校核 66
7.1 I轴上的轴承 66
7.2 II轴上的轴承 67
7.3 III轴上的轴承 69
7.4 IV轴上的轴承 70
8 键的强度校核 72
8.1 各轴上键的强度校核 72
8.2 联轴器上键的强度校核 73
结论： 75
参考文献： 76
翻译部分 77
英文原文 77
中文译文 85
致  谢 92

摘    要

      湿式混凝土喷射机目前的主导机型是转子式混凝土湿喷机，它具有出料均匀、结构紧凑、作业粉尘浓度低、回弹少、喷射混凝土强度高等优点，广泛地应用于矿山锚喷支护、隧道工程、建筑工地等领域。其工作原理是：电动机通过联轴器，驱动减速器，减速器的输出轴既带动转子旋转，又带动料斗上的拨料器旋转，混凝土拌合料经料斗落入旋转的转子料腔内，转子转过后，压缩空气与料腔进风口相通，在压气的作用下，物料通过出料弯头和输料管被输送到喷嘴，并在喷嘴处加水喷射出去。
本机型中转子的料腔采用了新型的呈梯形、圆角、多料腔结构，使得进风连续，喷射脉冲小。
本论文首先概括性地介绍了混凝土喷射机的发展历史、工作原理，并分析了现有机型的优缺点，接着确定本次设计的机型。其次结合任务书的参数设计三级圆柱直齿减速器、输料管、旋转体等一些主要的部件，对部分要求比较高的零件进行强度校核。

关键词：喷射机； 锚喷支护； 减速器

ABSTRACT

The leading model of the concrete sprayer is rotor concrete damp sprayer, it has some good characters, such as the uniformity of material coming out, compact structure, lower dust, less reflectance and higher shotcreting strength. it is widely used in mine shotcreting support, tunnel construction and building construction. Its working principle is: the electromotor drives the reducer by the joint slack, the output shaft of the reducer not only drives the rotor, but also drives the implement of dialing material of the hopper. The concrete falls through the hopper into the material cavity of the rotor, when the rotor rotates, the compressed air blows into the material cavity, on the action of the compressed air, material is sent to muzzle through the elbow of output material and transportation tube, and sprayed out with water in the muzzle.
In the machine， the material cavity of the rotor is adopted a new style, such as trapeziform, roundness, multi-material cavities, it makes series of blowing, less spraying pulse.
This paper firstly synoptically introduces the development history of rotor concrete damp sprayer, working principle, and analyzes the advantage and the disadvantage of the present models, then determines the model of this design. Secondly according to the parameters of job specification, designs the main parts, such as three-level transmission of spur gears reducer, transportation tube, and rotor, and proofreads the stress of some upper request parts.
Keywords: Concrete sprayer;  Shotcreting support;  Reducer