振动搅拌作为提高混凝土搅拌质量和效率的有效方法,已经在实际工程中得到了良好应用。然而在使用中发现,由于机器实测振动强度和振动分布规律与设计结果不一致,存在着混凝土产品质量不稳定、机器运转稳定性和可靠性差等问题。不合理的激振结构与参数是造成问题的重要原因之一。因此,本课题研究对提高振动搅拌机械的技术水平,充分发挥振动搅拌对混凝土材料的改善效果,具有重要的理论和实用价值。本文采用理论分析、计算机仿真和试验研究相结合的方法,首先根据振动搅拌混凝土的作用机理以及激振方式与振动参数对振动搅拌性能的影响,确定卧轴式振动搅拌机采用“振动搅拌一体化”的激振方式,其振动作用面积大、范围广,所需振动强度为3～5;在此基础上结合实际产品情况,设计了单端偏心激振结构和双端等幅激振结构的振动搅拌装置模型,通过ADAMS和EDEM软件仿真,分析了不同工况条件下振动系统、搅拌系统等结构上的振动分布规律,以及满足动平衡的条件和实现方式;最后,对理论与仿真分析结果进行了试验验证。研究结果表明:对于单端偏心激振结构,搅拌端应使用关节轴承支承,保持与振动传动轴同轴心,以满足搅拌轴运动要求;通过正交仿真发现模型振动分布规律只与振动参数和激振结构有关,与搅拌线速度和搅拌轴转向无关;振动强度在振动传动轴上呈现“中间小,两边大”的分布规律,在搅拌轴上由振动端向搅拌端线性衰减;通过EDEM—ADAMS对模型带载工况下联合仿真,采用作差法求解振幅,发现模型振动分布规律不受混合料影响,振幅稳定,符合圆锥振动模型;对振动搅拌装置进行动平衡设计计算,发现搅拌臂及叶片排列规律影响振动传动机构动平衡效果,并结合不同物料搅拌特点,给出合理的搅拌臂排列及布置方式;双端等幅激振结构的搅拌轴上不同位置振动强度基本一致,混合料受振均匀,但振动激励需同频同步输入,以防搅拌轴中部振动强度变小,出现双锥振动现象,并且两端振动传动机构都需动平衡计算,以消除一端动不平衡对另一端动平衡状态的影响。