双卧轴振动搅拌技术的研究已经比较完善,从研发设计到加工制造有着一套完整的流程。但是振动会使得轴端的密封装置非常容易失效,导致水泥砂浆容易泄露、侵入支撑机构,影响搅拌设备的使用寿命。而立轴振动搅拌设备的搅拌装置为悬置结构,很好地避开了卧式搅拌机的轴端密封问题。本文分别介绍了两种不同振动方式的搅拌机构,并阐述了它们的工作原理。对搅拌机构进行动平衡计算、力学性能分析以及通过试验测量搅拌混凝土的主要性能指标,来对比两种搅拌机构的工作性能。在此基础上,对搅拌机构进一步优化,为立轴振动搅拌技术研究提供一定的理论意义和实际价值。具体的研究内容如下:对立轴搅拌装置进行动平衡研究。通过加速度传感器测量装置的实际振动强度,并与理论计算作比较分析。发现理论值与实际值有所差别。通过分析发现,偏心物体在高速旋转时,将会产生较大的离心力。在这些力的作用下,振动轴将会产生弯曲变形,导致动平衡的计算存在着一定的误差。进一步优化计算、调整动平衡的计算方法后得到理论计算与实际测量值相差2m/s~2,由此验证了理论分析正确。对激振装置的振动特性进行分析,得到电机电流频率与振动强度的关系和不同部位振动强度的分布规律。利用有限元软件,对两种装置做了力学性能以及模态分析。结果表明,“耦合式”装置所受到的负载应力比较大,但都小于零件的许用应力值,究其原因是“耦合式”比“独立式”装置少一个搅拌臂。但“耦合式”装置的最大变形量却比“独立式”装置的小。搅拌臂的变形量对搅拌设备的寿命影响很大,故“耦合式”装置相比于“独立式”装置更有优势。为了进一步对比两种装置的工作特性,分别在不同振动强度下进行C40混凝土搅拌试验研究。结果表明,混凝土搅拌过程中混凝土强度达到较佳值时,“耦合式”装置比“独立式”装置所需要的振动强度小,分析认为“耦合式”装置的激振机构与搅拌机构设计为一个整体,振动能量可以通过激振器传递到搅拌叶片上,叶片在搅拌混凝土时并对混凝土产生振动,提高搅拌质量,进一步验证了“耦合式”装置的优越性。在上述理论及实践的基础上,对现有的搅拌机构进行优化设计,在保证搅拌机构的强度、刚度的前提下,尽可能的提高搅拌质量。优化的搅拌装置是在“耦合式”的基础上,将搅拌臂增加到四个,这样使得搅拌机构的受力更加合理。将叶片改为螺旋叶片与侧刮板叶片相结合的方式,既保证混凝土物料既可以在径向运动,同时可以沿轴向向上运动。