压浆剂试验用搅拌机及其搅拌方法
【专利摘要】本发明提供一种压浆剂试验用搅拌机(100)及其搅拌方法。该搅拌机(100)包括：机壳(123)；安装于所述机壳(123)中的锅体(3)；设于所述锅体(3)内的叶片组件(6)；带动传动轴(13)旋转的第一电机(1)，所述传动轴(13)带动所述叶片组件(6)旋转；以及带动所述锅体(3)旋转的第二电机(2)。在所述锅体(3)的中心处设置有中枢轴(14)，使得所述锅体(3)的横截面为环形。所述叶片组件(6)包括上层、下层叶片(61,62)，它们的外端面与所述锅体(3)的内壁以及所述中枢轴(14)的外壁之间的距离为1～3mm。所述下层叶片(62)与所述锅体(3)的底部的距离为1～3mm，所述上层叶片(61)位于所述锅体(3)内的混合物浆体的表面下方1～3mm处。根据本发明，能够实现高速、均匀的搅拌，从而方便快捷地完成试验过程。
【专利说明】压浆剂试验用搅拌机及其搅拌方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压浆剂试验用搅拌机及其搅拌方法，特别地，涉及一种在铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术中使用的压浆剂试验用搅拌机及其搅拌方法。
【背景技术】
[0002]通常，在对管道压浆剂进行的压浆剂性能试验中，需要先将水泥、压浆剂、水这三种物质按一定比例通过高速搅拌机拌合均匀，然后再对拌合均匀的浆体材料进行性能试验。因此，在整个压浆剂性能试验中，能够搅拌出均匀的浆体是试验成败的关键。
[0003]在现有技术中，例如专利号为CN202270496U的实用新型专利公开了一种烧结试验用搅拌机，该搅拌机包括可旋转的混合桶及搅拌板，通过混合桶及搅拌板的旋转实现混合物的混合。然而，现有技术中的搅拌机及其搅拌方法具有在混合桶内存在诸多搅拌死角的问题；而且当将该搅拌机用于上述压浆剂性能试验中以搅拌上述三种物质的浆体时，该浆体也容易凝结成球。上述问题都会影响浆体拌合的均匀性，进而影响压浆剂性能试验的准确性。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有技术的不足，提供一种压浆剂试验用搅拌机，采用该搅拌机可以消除搅拌死角并且能够快速、均匀地拌合出符合压浆剂性能试验的要求的浆体。
[0005]本发明所要解决的技术问题之二在于针对现有技术的不足，提供上述压浆剂试验用搅拌机的搅拌方法，通过该方法可以方便快捷地完成均匀搅拌、试验的过程。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的实施方案提供了一种压浆剂试验用搅拌机，该搅拌机包括:机壳，安装于所述机壳中的锅体；设于所述锅体内的叶片组件；带动传动轴旋转的第一电机，所述传动轴带动所述叶片组件旋转；以及带动所述锅体旋转的第二电机。在所述锅体的中心处设置有中枢轴，使得所述锅体的横截面为环形。所述叶片组件包括上层、下层叶片，所述上层、下层叶片的外端面与所述锅体的内壁以及所述中枢轴的外壁之间的距离为I?3mm，所述下层叶片与所述锅体的底部的距离为I?3mm，所述上层叶片位于所述锅体内的混合物衆体的表面下方I?3mm处。
[0007]根据本发明的实施方案，所述上层、下层叶片的外端面与所述锅体的内壁以及所述中枢轴的外壁之间的距离优选为I?2mm，所述下层叶片与所述锅体的底部的距离优选为I?2mm，所述上层叶片优选位于所述混合物浆体的表面下方I?2mm处。更加优选地，所述上层、下层叶片的外端面与所述锅体的内壁以及所述中枢轴的外壁之间的距离为1mm，所述下层叶片与所述锅体的底部的距离为1mm，所述上层叶片位于所述混合物浆体的表面下方Imm处。
[0008]根据本发明的实施方案，所述锅体的内部直径可以是360_，所述中枢轴的直径可以是100mm。
[0009]根据本发明的实施方案，所述上层叶片和所述下层叶片均包含多个刀片，它们被安装在转盘上，所述转盘以可拆卸的方式连接在所述传动轴上，并且所述转盘在所述传动轴上的安装位置能够在垂直方向上进行调整。
[0010]根据本发明的实施方案，所述刀片旋转时的迎浆侧是由刀刃构成的刀锋，与所述迎浆侧相反的背浆侧的厚度可以为大约1mm，所述刀片的一个表面可以呈弧面，所述刀片与所述转盘的径向平面可以成10度?20度的倾角。更加优选地，其中一部分所述刀片向上倾斜10度?20度，另一部分所述刀片向下倾斜10度?20度。
[0011]根据本发明的实施方案，在所述锅体的底部设置有漏浆孔；在所述漏浆孔的下方设有试验用的漏斗；并且在所述漏斗下方设置有收集桶。
[0012]本发明的实施方案还提供了上述压浆剂试验用搅拌机的搅拌方法，其包括以下步骤:将压浆剂与其他试验用料按照所需的比例进行混合，得到混合物；将所述混合物倒入锅体内；先启动第一电机以带动叶片组件旋转，转速为1200?1600转/分钟，再启动第二电机以带动所述锅体旋转，转速为3?15转/分钟；搅拌持续进行4?5分钟后，获得搅拌均匀的试验用混合物；以及搅拌过程完成后，利用漏斗来测量所述试验用混合物的流动度。
[0013]根据本发明的实施方案，所述叶片组件的转速优选为1480转/分钟，所述锅体的转速优选为6?9转/分钟。
[0014]采用本发明的压浆剂试验用搅拌机及其搅拌方法，由于采用了具有中枢轴的锅体使得该锅体的横截面为环形，且在该锅体内设置有高速搅拌的双层叶片，叶片的尺寸被设计成使得叶片与锅体内壁及中枢轴外壁贴近，并且双层叶片之间的高度近似等于混合物浆体在锅体内的分布高度，因此所述双层叶片在搅拌时在所述锅体内没有搅拌死角，而且双层叶片能够将易结团、成球的混合物充分打碎、拌匀，从而在进行快速搅拌的同时兼顾了搅拌后得到的浆体的均匀性，使得拌合出来的浆体最大程度上和现场施工的浆体性能一致，由此提高了压浆剂试验的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的压浆剂试验用搅拌机的结构示意图。
[0016]图2为本发明的叶片组件在横截面为环形的锅体内的布置示意图。
[0017]图3为本发明的双层叶片的结构示意图。
[0018]图4为本发明的刀片的结构立体图。
[0019]图5为本发明的压浆剂试验用搅拌方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面将参照附图对本发明的具体实施例进行说明。
[0021]压浆剂试验用搅拌机的总体结构
[0022]图1示出了本发明的压浆剂试验用搅拌机100的结构。如图1所示，压浆剂试验用搅拌机100包括:机壳123，其具有上部框架101、中央框架102和下部框架103 ;锅体3，其安装于机壳123的上部框架101上，为了便于操作，该锅体3可以部分地位于上部框架101内，且通过轴承(未图示)使锅体3能够绕中心轴线转动，该锅体3内还设置有中枢轴14 ;高速电机1，其固定安装于机壳123的上方，该高速电机I设置有传动轴13，该传动轴13沿垂直方向延伸到锅体3内的靠近锅体3底部的位置处；叶片组件6，其设置于传动轴13的下部，叶片组件6包括双层叶片，每一层叶片都相对于传动轴13呈左右对称结构，叶片组件6随着传动轴13的高速旋转而绕轴转动(例如按顺时针方向)，从而对锅体3内的混合物进行搅拌；低速电机2，其固定安装至机壳123 (例如可以安装在机壳123的中央框架102内)，用于带动锅体3缓慢转动。
[0023]为了供电，在机壳123的上部框架101上还配置有用于向高速电机I供电的高速电机电源插孔9以及分别用于控制高速电机I和低速电机2的操作的两个开关7。低速电机2直接由总电源供电插孔(未图示)供电，高速电机I由连接至上述总电源供电插孔的高速电机电源插孔9供电。两个开关7中的一个开关控制低速电机2的供电开始/停止操作，另一个开关控制高速电机I的供电开始/停止操作。
[0024]为了在搅拌后能够方便快捷地取样并进行性能试验，在锅体3的底部处，在锅体3的内壁与中枢轴14的外壁之间的中央位置附近可以设置有漏浆孔8。在机壳123的中央框架102内固定设置有漏斗4，漏斗4的接料口的直径大于漏浆孔8的直径，且漏斗4的漏料口延伸到机壳123的下部框架103内。在下部框架103内设置有位于漏斗4的漏料口正下方的收集桶5。而且，在锅体3的侧面上与漏浆孔8相对应的位置处设置有诸如箭头“ I ”等用于让漏浆孔8与漏斗4对准的指示标志。
[0025]锅体的结构及转动操作
[0026]在本发明的一个实施例中，锅体3的内部直径为360mm，中枢轴14的直径为100mm。中枢轴14的两端分别与锅体3的顶部中心及底部中心固定在一起，锅体3因为设置有该中枢轴14所以具有圆环形的横截面。
[0027]中枢轴14可以作为使锅体3转动的传动轴。在此情况下，如图1所示，中枢轴14的下端12向下延伸至锅体3外从而到达机壳123的中央框架102内。设置于中央框架102内的低速电机2具有皮带轮11，皮带10的一端安装在该皮带轮11上，另一端连接至中枢轴14的下端12。因此，低速电机2通过皮带10带动中枢轴14低速旋转(例如以顺时针方向转动)，从而带动锅体3缓慢转动。低速电机2可以是恒速式或变速式电机。
[0028]叶片组件的结构、布置及转动操作
[0029]首先，叶片组件6的结构及其在锅体3内的布置是基于如下原则进行设计的:针对不同尺寸的锅体和/或不同体积的混合物浆体，叶片组件6都应该被布置为在不会刮擦锅体3的侧壁和底部以及中枢轴14的外壁的前提下，尽可能地在水平方向和垂直方向上覆盖混合物浆体的整个分布空间。
[0030]从图1可知，在锅体3的水平方向上，叶片组件6的径向尺寸基本上占据该锅体3的环形空间。此外，叶片组件6包括双层叶片。在锅体3的垂直方向上，该双层叶片的上层叶片和下层叶片之间的高度使得它们分别接近混合物浆体的表面和底面，因此双层叶片几乎占据了混合物浆体在锅体3内的整个分布高度。这样，能够实现全方位的搅拌，避免了结块、粘锅以及搅拌不均匀等情况的发生。
[0031]下面参照图2和图3对本发明的叶片组件6的结构及其在锅体内的布置进行具体说明。
[0032]如图2所示，叶片组件6在径向上的外端面与锅体3的内壁以及中枢轴14的外壁贴近。在本发明的一个实施例中，叶片组件6的在径向上的外端面到锅体3的内壁以及中枢轴14的外壁的距离均为I?2mm,最优选为1mm。
[0033]此外，双层叶片之间的距离可以根据混合物浆体在锅体内的表面高度来确定。也即是，叶片组件6的上层叶片和下层叶片在传动轴13上的安装位置都可以沿着传动轴13的轴向进行调整。在一个具体实施例中，混合物浆体在锅体3内的表面高度例如约为57mm ；叶片组件6的下层叶片62到锅体3的底部的距离例如为I?2mm，最优选为Imm ;叶片组件6的上层叶片61到混合物衆体表面的距离例如为I?2mm,最优选为1mm。
[0034]如图3中所示，叶片组件6的上层叶片61和下层叶片62都包括:与高速电机I的传动轴13以可拆卸的方式相连接的转盘60 ;以及安装在转盘60的外周面上的多个刀片63。在本发明的一个实施例中，刀片63长度为49臟，宽度为8mm。转盘60的外直径为30mm，内直径为15mm。
[0035]作为本发明的一个实施例，叶片组件6的上层叶片61和下层叶片62都包括16个刀片63。这些刀片63按照规则间隔安装至转盘60的外周面上。如图4所示，刀片63旋转时的迎浆侧是由刀刃构成的刀锋，因此在高速转动时可以将浆体中的结块迅速切碎。刀片63的与所述迎浆侧相反的背浆侧的厚度为大约1mm。为了在转动时减小来自浆体的阻力，刀片63的一个表面被形成为弧面。虽然在图4所示的实施例中，各刀片63的下表面呈弧面，显然各刀片63也可是上表面呈弧面。
[0036]安装时，刀片63优选与转盘60的径向平面成10度?20度的倾角。在一优选实施例中，如图1中所不，其中一部分刀片63向上倾斜10度?20度，另一部分刀片63向下倾斜10度?20度。
[0037]压浆剂试验用搅拌方法
[0038]参照图5，对于本发明的压浆剂试验用搅拌机100，可以采用如下操作方法来进行搅拌和试验。
[0039]首先，将水泥、压浆剂、水三种物质按照试验所需的比例进行混合，得到混合物(步骤SI )。然后，打开压浆剂试验用搅拌机100的锅体3的盖子，将混合物倒入锅体3内，盖上盖子(步骤S2)。将高速电机I的电线的插头插入到高速电机电源插孔9 (其与总电源供电插孔连接)中，并且将低速电机2的电线的插头插入到总电源供电插孔中(步骤S3)。高速电机I带动叶片组件6高速转动，优选以1200?1600转/分钟的速度、更优选以1480转/分钟的速度转动。低速电机2带动锅体3慢速转动，优选以3?15转/分钟的速度、更优选以6?9转/分钟的速度转动。低速电机2与高速电机I的转动方向可以相同或不同。低速电机2可以是变速式转动。
[0040]优选地，按照先启动高速电机I再启动低速电机2的顺序，通过两个开关7分别接通高速电机I的供电和低速电机2的供电。在压浆剂试验用搅拌过程中，压浆剂可能会在尚未开始搅拌的时候就快速变稠凝固，此时如果先启动低速电机2以使锅体3旋转的话，锅体3内的很稠的、甚至局部已经凝固的混合物会受到高速电机I的传动轴13以及叶片组件6的阻力，导致锅体3难以转动。根据本发明的压浆剂试验用搅拌方法，由于先启动高速电机1，使得叶片组件6将叶片附近的混合物搅拌开，再启动低速电机2使得锅体3顺利地开始转动，有利于加快搅拌过程，得到均匀搅拌的试验用混合物，继而快捷地完成性能试验。
[0041]使上述搅拌进行4?5分钟(步骤S4)，即可获得搅拌均匀的试验用混合物。停止搅拌，并且通过锅体3的侧面上的指示标志来使漏浆孔8与漏斗4的接料口对准，然后打开漏浆孔8，让一定量的试验用混合物从锅体3漏到漏斗4中。当漏斗4中的试验用混合物开始漏入收集桶5时，使用例如秒表等试验装置可以对混合物浆体的例如流动度等进行检测(步骤S5)。
[0042]根据本发明的压浆剂试验用搅拌方法，在两台电机同时运转的期间，叶片组件6由高速电机I带动而高速旋转，同时锅体3由低速电机2带动而低速旋转,这样叶片组件6就能够以几乎遍及锅体3的整个空间的方式进行搅拌，从而避免了存在搅拌不均的死角，使得整个试验的搅拌过程以高标准高质量完成。此外，由于锅体3的转动使得混合物浆体受到沿锅体3的半径方向的离心力，因此混合物浆体在离心力的作用下也不容易飞溅出到锅体3外。
[0043]根据本发明的压浆剂试验用搅拌方法，当锅体3内的混合物浆体已经被搅拌为适于试验检测的状态时，通过漏浆孔8就能够简单地将试验用混合物浆体排出到下方的漏斗4中，然后在从漏斗4漏入到收集桶5内的过程中进行试验，从而方便快捷地实现了取样试验。由此，本发明可以从均匀搅拌到试验一步完成，使原来的操作工序得以简化，只需一个人即可完成全部作业，大大提高工作效率，节省了人力成本。
【权利要求】
1.一种压浆剂试验用搅拌机(100)，包括: 机壳(123)； 锅体(3)，安装于所述机壳(123)中； 叶片组件￠)，设于所述锅体(3)内； 第一电机(I)，带动传动轴(13)旋转，所述传动轴(13)带动所述叶片组件(6)旋转；以及 第二电机(2)，带动所述锅体(3)旋转； 其特征在于，在所述锅体(3)的中心处设置有中枢轴(14)，使得所述锅体(3)的横截面为环形，所述叶片组件(6)包括上层、下层叶片(61，62)，所述上层、下层叶片(61，62)的外端面与所述锅体⑶的内壁以及所述中枢轴(14)的外壁之间的距离为I?3_，所述下层叶片(62)与所述锅体(3)的底部的距离为I?3mm，所述上层叶片(61)位于所述锅体(3)内的混合物衆体的表面下方I?3_处。
2.根据权利要求1所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，所述上层、下层叶片(61，62)的外端面与所述锅体(3)的内壁以及所述中枢轴(14)的外壁之间的距离为I?2mm，所述下层叶片(62)与所述锅体(3)的底部的距离为I?2mm，所述上层叶片(61)位于所述混合物衆体的表面下方I?2_处。
3.根据权利要求2所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于， 所述上层、下层叶片(61，62)的外端面与所述锅体(3)的内壁以及所述中枢轴(14)的外壁之间的距离为1mm，所述下层叶片(62)与所述锅体(3)的底部的距离为1mm，所述上层叶片￠1)位于所述混合物浆体的表面下方Imm处。
4.根据权利要求1所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，所述锅体(3)的内部直径为360mm，所述中枢轴(14)的直径为100mm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，所述上层叶片(61)和所述下层叶片(62)均包含多个刀片(63)，它们被安装在转盘(60)上，所述转盘￠0)以可拆卸的方式连接在所述传动轴(13)上，并且所述转盘(60)在所述传动轴(13)上的安装位置能够在垂直方向上进行调整。
6.根据权利要求5所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，所述刀片￠3)旋转时的迎浆侧是由刀刃构成的刀锋，与所述迎浆侧相反的背浆侧的厚度为大约1mm，所述刀片(63)的一个表面呈弧面，所述刀片￠3)与所述转盘￠0)的径向平面成10度?20度的倾角。
7.根据权利要求6所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，其中一部分所述刀片(63)向上倾斜10度?20度，另一部分所述刀片(63)向下倾斜10度?20度。
8.根据权利要求1所述的压浆剂试验用搅拌机(100)，其特征在于，在所述锅体(3)的底部设置有漏浆孔(8)； 在所述漏浆孔(8)的下方设有试验用的漏斗(4);并且 在所述漏斗(4)下方设置有收集桶(5)。
9.如权利要求1所述的压浆剂试验用搅拌机的搅拌方法，该方法包括以下步骤: 将压浆剂与其他试验用料按照所需的比例进行混合，得到混合物(Si); 将所述混合物倒入锅体(3)内(S2); 先启动第一电机(I)以带动叶片组件(6)旋转，转速为1200?1600转/分钟，再启动第二电机⑵以带动所述锅体⑶旋转，转速为3?15转/分钟(S3); 搅拌持续进行4?5分钟后，获得搅拌均匀的试验用混合物(S4)；以及 搅拌过程完成后，利用漏斗(4)来测量所述试验用混合物的流动度(S5)。
10.根据权利要求9中所述的搅拌方法，其特征在于，所述叶片组件(6)的转速为1480转/分钟，所述锅体⑶的转速为6?9转/分钟。
【文档编号】B28C5/16GK104149198SQ201310175403
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】曾伟, 郭松, 杨静文, 梁海波, 柏建国 申请人:曾伟