新型矿用升降式气动混凝土搅拌机研究

【摘 要】新型矿用升降式气动混凝土搅拌机具有非常大的研究价值，而且也具有一定的可行性，其优势突出，适应井下环境，不需要占用过大的面积，卸料也十分方便，因此这种混凝土搅拌机具有非常好的应用前景。本文首先对新型混凝土搅拌机的技术方案进行了分析，其次对其结构设计进行了介绍，最后对其实施方式进行了探讨，希望为我国矿用搅拌机的发展有所帮助。

【关键词】新型；矿用升降式气动混凝土搅拌机；研究

现阶段使用的矿用混凝土搅拌机，需要占用大面积的空间，尤其是对空间的宽度要求比较高，而且在使用时，还需要摆放好高度，但是因为井下空间狭小不利于控制高速，而且其出料的方式也非常不方便，但是新型矿用升降式气动混凝土搅拌机的使用，则可以完全避免上述问题，因此这种矿用混凝土搅拌机的应用前景非常好，市场发展空间非常大值得进一步鼓励发展。

1.新型混凝土搅拌机的技术方案

1.1可行性分析

首先，现阶段我国的煤矿巷道大多数情况下，都存有易燃易爆的物质，比如瓦斯以及煤尘等，因此再生煤矿巷道工作中，禁止使用明电，避免出现爆炸的情况。但是因为矿井下可以大量进风，因此风源比较多，井下风压一般都会保持在0.5-0.6MPa之间，这完全能够达到气动马达的需求。气动马达不仅不会出现电火花，而且其防爆性能也非常强，可以在负载的情况下启动，而且启动的速度也非常快，另外，其功率可以进行调整，依据实际情况，随调随控制，即使出现了破损，维修起来也十分方便，除此之外，气动马达最突出的优势就是能够适应的各种工作环境，这对工作人员来说十分重要。

其次，现阶段所使用的地面搅拌机，都是需要提高其摆放高速，之后再还需要利用额外设备，以此达到顺利输送泵的目的，但是因为矿井下部空间往往都比较小，这对明确混凝土摆放高速有一定的难度，而且下部空间也没有过大的空间来放置提升设备，在这种情况下，相关人员可以尝试着选择使用垂直式升降其高度在1.4m以下，这样既符合空间要求，又能够满足上料高度，另外，这种新型搅拌机并不需要占用大量的空地，而且其一体化程度也相当高。

再次，目前使用的搅拌机一般都是利用反转出料，也有些利用外力倾翻的方式来完成出料的工作，但是新型的搅拌机可以利用其搅拌桶来进行出料，因为搅拌桶中设计了旋转手轮，搅拌工作结束之后，只要采取逆时针旋转的方式将其中的混凝土全部的卸出，不仅简单，而且还十分方便。

最后，目前使用的搅拌机不仅需要大面积的空间，尤其是对空间宽度要求比较高，而且其移动轮比较大，所以根本不适合在井下工作，为了解决这个问题，有些煤矿企业选择使用轨道轮，但是这种轨道轮需要与输送泵一前一后的放置，这种放置方式非常不利于上料，但是新型的搅拌机在设计时，充分的考虑到这个问题，在其底部设计了四个轮子，两个是万向轮，另两个是固定轮，这对适应地下环境有着突出的作用，因其既便于移动，又便于转向，十分方便。

通过上述的综合介绍分析，新型混凝土搅拌机能够适应井下作业环境，而且可以自由调节，还可以旋转卸料，完全值得深入的研究分析，并且推广使用。

矿用升降式气动混凝土搅拌机主要包括可移动机架、气动马达动力系统、液压千斤顶升降系统、搅拌系统和卸料手轮五大部分。 该搅拌机的下部为带有四个移动轮的“L”形机架，机架一侧设置液压千斤顶，千斤顶上端有对称齿轮，链条置于齿轮之上，一端连接升降底托，一端固定于机架上，脚踏千斤顶制动器使齿轮上升，链条带动升降底托上升，打开油控，齿轮下降，升降底托下降；升降底托左侧自下而上分别设置气动马达、减速器、皮带轮及三角带，右侧设置搅拌筒，气动马达通过三角带连接皮带轮，皮带轮和减速机平键连接，减速机又和搅拌筒中心转轴平键连接、搅拌筒置于两端轴承座上，轴承座置于升降底托三脚架上，气动马达接通压力风源高速转动，通过减速机的减速，最终将转动力矩传给搅拌齿，起到搅拌混凝土作用；混凝土搅拌好之后，通过千斤顶调节至合适出料高度，然后旋动搅拌筒右侧卸料手轮使搅拌筒倾倒，如此达到卸出混凝土的目的。

2.新型混凝土搅拌机的结构设计

2.1结构内容

新型矿用升降式气动混凝土搅拌机的结构包括：可移动机架、 气动马达、 皮带轮及三角带、减速机、液压千斤顶、齿轮及链条、搅拌筒、搅拌齿、卸料手轮、1两端轴承座、升降底托。

2.2新型混凝土搅拌机的结构优点

采用气动马达将风能作为动力，取代传统的电能作动力，避免可能存在的电火花，消除安全隐患，达到煤矿的安全要求；采用液压千斤顶升降式机构，很好的将搅拌好的混凝土提升到作业面；搅拌桶采用卧式铁桶，搅拌桶中心设传动轴，传动轴上安装搅拌齿，搅拌桶一端设转动手轮，旋转倾翻搅拌桶，同时配有止动板，防止搅拌桶反向倾转；为便于移动在搅拌机座架底部安装橡胶轮，其中前两个轮是可 180°转向轮，便于移动中改变方向。轮距与井下轨道宽度相当，可以方便换装轨道轮。

3.新型混凝土搅拌机的实施方式

3.1机械实现方式

新型搅拌机的转轴固定与两端轴承座上，穿过搅拌筒，固定在升降托架上，升降底托与可移动机架配合，并通过齿轮、链条及液压千斤顶与可移动机架连接。转轴的一端连接减速机，减速机通过皮带轮及三角带连接气动马达；另一端连接搅拌筒外壳的卸料手轮由气动马达提供动力，通过皮带轮、三角带与减速机实现二级减速，获得合适转矩。当混凝土搅拌完成后通过液压千斤顶、齿轮及链条将升降底托升起，通过卸料手轮将混凝土卸下，之后通过液压千斤顶泄压将搅拌筒降下。 新型搅拌机通过万向轮与定向轮实现自由推动，有利于矿下交通不便的地方使用，通过液压千斤顶实现自由升降，可实现高处卸料，同时采用气动马达传动满足了矿下防爆的要求，也便于实现。

3.2操作使用说明

开机准备：在施工地点附近的料场，停稳矿用升降式气动搅拌机，接通风管，空载试机。准备好水泥、砂子、石子及各种混凝土外加剂；混凝土搅拌：按混凝土配合比放入水泥、砂子、石子、水及各种外加剂。首先放入少量干料，打开进风开关，搅拌机运转起来后再逐步加入所有量的干料和水。其次，计时搅拌 3分钟左右，观察混凝土和易性，待达到合适坍落度后停止搅拌；上升卸料：混凝土搅拌完成后，移动矿用升降式气动搅拌机至输送泵旁。然后脚踏升降板，使搅拌桶升高至输送泵料斗高度，将搅拌桶出料口对准输送泵料斗，旋转手轮倾翻搅拌桶，将混凝土卸入输送泵料斗，完成混凝土卸料工作；下降装料：卸料后调节液压千斤顶溢油阀，使料筒下降到机座，重新装料。为提高效率，可多台搅拌机同时循环使用。

4.结语

综上所述，可知对新型矿用升降式气动混凝土搅拌机进行研究十分必要，因为这种混凝土搅拌机使用的是气动马达，其主要的功能就是将风能变为动力，而传统的混凝土搅拌机设备则是将电能作为动力，利用风能，可以避免出现电火花，防止爆炸，大大减少了安全隐患，这对我国采煤行业的发展有着积极的作用，而且因为井下作用空间下，传统搅拌机作业非常不利，但是新型搅拌机则完全符合要求。 [科]

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