螺杆排列方式对混凝土布料机工作性能的影响分析

邹德芳，高 冶，于天行，张世英，叶 龙

（1.沈阳建筑大学，辽宁 沈阳 110168；2.中车南京浦镇车辆有限公司，江苏 南京 210028；3.北方重工集团有限公司设计研究院，辽宁 沈阳 110141）

螺旋输送装置是混凝土布料机的核心部件，其结构形式由螺杆排列方式和底板形状决定，这两项因素直接影响混凝土布料机的工作性能。Sumant[1]等人使用DEM-DEM 方法模拟螺旋输送机的工作过程，改进了螺旋叶片形状及螺杆的排列方式。李勇[2]等人基于DEM 对螺杆转速进行数值模拟，为单螺杆的螺旋输送机优化奠定基础。本文运用离散元仿真与实验相结合的方式，将输送量、物料堆积重心、出料均质度、出料均匀性、残余物料质量作为混凝土布料机工作性能的评价指标，研究螺旋输送装置结构形式对布料机工作性能的影响。

1 混凝土布料机螺旋输送机理

混凝土布料机采用螺旋强制出料方式进行物料输送，其结构主要由行走、布料、支承等系统组成。其中布料系统是关键[3]，螺旋输送装置位于布料系统底部，由若干螺杆平行排布，与底板结合组成若干布料通道，每根螺杆对应一个闸门，每个闸门开合由单独的气缸控制，如图1 所示。在布料过程中，螺杆同时工作[4～5]，当行走装置运动到构件中有预留孔的位置时，通过控制程序控制对应位置螺杆停转，对应闸门关闭，达到精细化布料的目的。

图1 螺旋输送装置结构图

2 实验平台及仿真模型建立

为了研究布料机的工作性能，设计了四螺杆混凝土布料实验装置，如图2 所示，本实验的混凝土采用C30 混凝土。……