一种水泥混合料搅拌器的制作方法

本发明涉及一种水泥混合料搅拌器。

背景技术：

水泥稳定碎石基层是我国公路的一种主要的路面结构形式，水泥稳定碎石混合料目前采用传统的偏心式水泥稳定碎石振动搅拌设备施工。传统的偏心式水泥稳定碎石振动搅拌设备存在如下不足之处：(1)振动力小，由于偏心式水泥稳定碎石振动搅拌机的偏心块设计安装在搅拌轴中，受搅拌轴结构尺寸限制，偏心块的重量不可能很大，振动力小，影响搅拌效果。(2)工作噪音大，偏心式水泥稳定碎石振动搅拌机工作时，振动搅拌轴在激振力作用下对机壳和石料产生冲击，工作噪音很大，对附近居民的生活造成影响，经常引起投诉。(3)振动轴寿命短，偏心式水泥稳定碎石振动搅拌机工作时，振动搅拌轴在激振力作用下对机壳和石料产生冲击，容易引起振动轴损坏，振动轴寿命短。(4)整机工作不稳定，由于振动轴寿命短，要结常更换振动轴，造成整机工作不稳定。(5)维修困难、成本高，偏心式水泥稳定碎石振动搅拌机发生故障时，往往需要将振动轴和振动块等一起更换，维修成本很高，折装费时、费力、费用高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种水泥混合料搅拌器，它具有石料级配稳定、搅拌充分、振动系统寿命长、整机工作稳定、便于维修等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种水泥混合料搅拌器，包括石料供应装置、搅拌装置、振动装置、振动器联接装置和液压动力装置，石料供应装置包括多个并排设立的石料漏斗，在各石料漏斗的出料口设有料门开关，各石料漏斗的出料口的中心连线位于同一条水平线上，在各石料漏斗的下方设有以体积计量的旋转配比器：包括滚筒支架，滚筒支架的转轴平行设置于中心连线的正下方，各石料漏斗设有数量相同的储料盒，各石料漏斗的储料盒在各自的出料口下方位置环滚筒支架周向布置，当滚筒支架旋转时，各石料漏斗的储料盒依次同时到达各自石料漏斗的出料口下方，各储料盒与滚筒支架螺纹连接，以体积计量的旋转配比器设置在搅拌装置的进料口上方。

本发明进一步改进在于：

搅拌装置的搅拌轴为正弦波形状，在轴身上均布搅拌叶片。

振动装置包括垂直振动子装置和水平振动子装置，垂直振动子装置包括向上振动器和向下振动器；水平振动子装置包括向左振动器和向右振动器；各振动器结构相同，其包括柱塞缸，柱塞缸与液压动力装置的液压循环系统连通，柱塞缸的液压油进口端设有高频电磁阀，在柱塞缸内同方向设有多个柱塞，各柱塞轴心线平行，且与柱塞缸内的液压油流向相垂直，各柱塞前端面为倾斜面，倾斜面均朝向液压油来的方向；以柱塞后端朝向为震动受力方向确定各振动器安装位置。

石料漏斗为四个；各石料漏斗各自设有四个间距相等的储料盒。

在柱塞缸内同方向设有八个柱塞。

各柱塞前端面的倾斜面与各自柱塞轴心线呈30度夹角。

本发明采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)搅拌充分，效果好，混合料在正弦波形状搅拌轴和搅拌叶片的双重作用下进行复合运动，增加了运动距离，相对于直轴，采用正弦波形状搅拌轴减少了搅拌时间，提高了搅拌效果。混合料在搅拌仓中除了在搅拌叶片和正弦波形状搅拌轴的双重作用下进行复合运动外，还在激振力的作用下进行上下、左右振动，实现混合料的多级复合运动，使混合料搅拌更均匀。

(2)全向振动，振动装置可以水平振动和垂直振动，实现全方向振动。水平振动和垂直振动可以任意组合，以达到不同的振动效果。

(3)级配稳定，石料供应装置采用以体积计量的旋转配比器，配合比精确，级配稳定。

(4)振动力大、振幅大，系统采用柱塞式液压振动，激振力大、振幅大，搅拌效果好。

(5)工作噪音小

振动器采用柱塞式液压振动，工作柔和，工作噪音小。

(6)振动系统寿命长、整机工作稳定

振动器采用柱塞式液压振动，工作柔和，搅拌轴与机壳无冲击，混合料与机壳撞击小，整机工作稳定。

(7)维修简单、成本低，发生故障时，一般只需要更换液压件即可。液压件均为标准件，维修简单、成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中石料供应装置的结构示意图；

图3是图1中各振动器的结构示意图；

图4是图3的仰视图。

图中各标号分别表示为：1、石料漏斗的出料口；2、石料漏斗；3、液压泵；4、液压马达；5、分动箱；6、变速箱；7、电机；8、水泥供应系统；9、供水系统；10、搅拌叶片；11、正弦波形状搅拌轴；12、振动器联接装置；13、柱塞缸；14、向左振动器；15、向右振动器；16、柱塞；17、柱塞套；18、搅拌仓；19、滚筒支架；20、滚筒支架的转轴；21、储料盒；22、料门开关；23、高频电磁阀。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

由图1-4所示的实施例可知，本发明包括石料供应装置、搅拌装置、振动装置、振动器联接装置12和液压动力装置，石料供应装置包括多个并排设立的石料漏斗2，在各石料漏斗2的出料口1设有料门开关22，各石料漏斗2的出料口1的中心连线位于同一条水平线上，在各石料漏斗2的下方设有以体积计量的旋转配比器：包括滚筒支架19，滚筒支架19的转轴20平行设置于中心连线的正下方，各石料漏斗2设有数量相同的储料盒21，各石料漏斗2的储料盒21在各自的出料口1下方位置环滚筒支架19周向布置，当滚筒支架19旋转时，各石料漏斗2的储料盒依次同时到达各自石料漏斗2的出料口1下方，各储料盒2与滚筒支架19螺纹连接，以体积计量的旋转配比器设置在搅拌装置的进料口上方。

本发明的进一步改进在于：

搅拌装置的搅拌轴11为正弦波形状，在搅拌轴11的轴身上均布搅拌叶片10。

正弦搅拌轴由多节短轴串联而成，相邻的两节短轴通过焊接或定位销连接，相邻的两节短轴扭转错位，多节短轴连接后在整个轴形成空间的正弦形分布(按正弦波形状构成螺旋线)。

搅拌叶片固定在搅拌轴上，叶片沿螺旋线向前倾斜固定，混合料在搅拌叶片的作用下、在旋转中向前方运动，同时，混合料在正弦搅拌轴的作用下也进行左右运动，所以混合料在搅拌叶片和正弦搅拌轴的双重作用下为复合运动，增加了运动距离。相对于直轴，采用正弦搅拌轴增加了搅拌时间和搅拌力度，提高了搅拌效果。

通过调整正弦搅拌轴的转速调节搅拌速度。

本发明可以设定多条对称的搅拌轴，以减少偏重引发的不必要振动，降低噪音。

振动装置包括垂直振动子装置和水平振动子装置，垂直振动子装置包括向上振动器和向下振动器；水平振动子装置包括向左(即向左侧施力)振动器14和向右振动器15；各振动器结构相同，其包括柱塞缸13，柱塞缸13与液压动力装置的液压循环系统连通，柱塞缸13的液压油进口端设有高频电磁阀23(型号：mac)，在柱塞缸内同方向设有多个柱塞16，各柱塞16轴心线平行，且与柱塞缸13内的液压油流向相垂直，各柱塞16前端面为倾斜面，倾斜面均朝向液压油来的方向；以柱塞16后端朝向为震动受力方向确定各振动器安装位置。

石料漏斗2为四个；各石料漏斗2各自设有四个间距相等的储料盒21。

在柱塞缸13内同方向设有八个柱塞16。

各柱塞16前端面的倾斜面与各自柱塞轴心线呈30度夹角。

本发明的工作原理：

本发明的光电计量仪安装在石料漏斗2的出料口1下边，在显示屏上显示进料量。通过安装不同规格的储料盒21调节储料盒21的容积，根据混合料的配合比计算每种料的用量，再按照每种料的用量和密度确定并安装相应规格的储料盒21；水泥稳定碎石混合料生产时，四个石料漏斗2分别盛装粒径为20-30mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm四种石料，石料供应装置工作时，料门开关22打开，第一排20-30mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm四种石料分别充满四个储料盒21时，料门开关22关闭；当滚筒支架19旋转时，第一排四个储料盒21转动90度后，第二排四个储料盒21旋转到料门正下方时，滚筒支架19停止转动，料门开关22打开，四种石料分别充满四个储料盒21时，料门开关22关闭；滚筒支架19转动，第二排四个储料盒21转动90度后，第三排四个储料盒21旋转到料门开关22正下方时，滚筒支架19停止转动，料门开关22打开，四种石料分别充满四个储料盒21时，料门开关22关闭；滚筒支架19转动，第三排四个储料盒21转动90度后，第四排四个储料盒21旋转到料门正下方时，滚筒支架19停止转动，料门开关22打开，四种石料分别充满四个储料盒21时，料门开关22关闭；四个储料盒21转动到一定角度后石料开始下落，四个储料盒21转动滚筒支架19正下方时卸料结束。……….滚筒支架19间歇转动，四排滚筒支架19交替装料、卸料，将料卸到搅拌仓18中；通过调整料门开度大小和转筒转速调整进料速度。

正弦波形状搅拌轴11由多节短轴串联而成，相邻的两节短轴通过定位销连接，相邻的两节短轴错位，在平面上多节短轴串联后整个轴形成正弦波形状。

搅拌叶片10固定在正弦波形状搅拌轴11上，混合料在搅拌叶片的作用下向前方运动，混合料在正弦波形状搅拌轴11的作用下左右运动，所以混合料在搅拌叶片和正弦波形状搅拌轴11的双重作用下为复合运动，增加了运动距离，相对于直轴，采用正弦波形状搅拌轴11增加了搅拌时间，提高了搅拌效果。通过调整正弦波形状搅拌轴11的转速调节搅拌速度。

振动器工作时，液压泵3向各振动器的柱塞缸13中注入高压液压油，由于各柱塞16前端面为倾斜面，高压液压油冲击倾斜面时会产生向柱塞16后端朝向的分力，使柱塞向柱塞16后端运动。

水平振动子装置中液压泵3、向左振动器14和向右振动器15的柱塞缸13之间设有高频电磁阀23，使向左振动器14和向右振动器15交替工作，使水平振动子装置产生左右水平震动，同理，使垂直振动子装置产生上下震动。

通过控制水平振动子装置中高频电磁阀23的开关和垂直振动子装置中高频电磁阀23的开关，使搅拌仓18水平振动或垂直振动或复合振动。

通过调整柱塞16在柱塞缸13中的长度来调整振幅。搅拌仓18的振幅可在0-3mm之间调整。

通过控制高频电磁阀的开关频率来调整振动频率，振动系统频率为25-65hz。

以下对本发明中的振动系统做进一步的详细叙述。

本发明的振动系统由水平振动和垂直振动两个子系统组成，两个子系统可以单独工作，也可以两个子系统同时工作。两个子系统单独工作时，搅拌仓分别进行水平振动和垂直振动；两个子系统同时工作时，搅拌仓同时水平振动和垂直振动，呈现为复合振动。

本发明中的振动系统包括的部件为：液压马达、液压泵、水平振动液压缸、垂直振动液压缸、柱塞和柱塞套。

1)垂直振动子系统

垂直振动液压缸由上柱塞缸和下柱塞缸组成，每个柱塞缸中设8个柱塞，柱塞垂直布置。柱塞为园柱体，园柱顶部为斜面，斜面与垂直方向呈30度夹角。

垂直振动子系统工作时，液压泵向柱塞缸中注入高压液压油，由于园柱顶部为斜面，高压液压油冲击柱塞时会产生向上或下的分力，使柱塞向上或下运动。

液压泵和柱塞缸中间设有高频控制阀，使上柱塞缸和下柱塞缸交替工作。垂直振动子系统工作时，上柱塞缸高频控制阀打开，下柱塞缸高频控制阀关闭，上柱塞缸工作带动上柱塞向上运动；然后上柱塞缸高频控制阀关闭，下柱塞缸高频控制阀打开，下柱塞缸工作带动下柱塞向下运动。柱塞的上、下运动，使搅拌仓产生上、下振动。

2)水平振动子系统

水平振动液压缸由左柱塞缸和右柱塞缸组成，每个柱塞缸中设8个柱塞，柱塞左右布置。柱塞为园柱体，园柱顶部为斜面，斜面与水平方向呈30度夹角。

水平振动子系统工作时，液压泵向柱塞缸中注入高压液压油，由于园柱顶部为斜面，高压液压油冲击柱塞时会产生向左或右的分力，使柱塞向左或右运动。

液压泵和柱塞缸中间设有高频控制阀，使左柱塞缸和右柱塞缸交替工作。水平振动子系统工作时，左柱塞缸高频控制阀打开，右柱塞缸高频控制阀关闭，左柱塞缸工作带动左柱塞向左运动；然后左柱塞缸高频控制阀关闭，右柱塞缸高频控制阀打开，右柱塞缸工作带动右柱塞向右运动。柱塞的左、右运动，使搅拌仓产生左、右振动。

3)振动系统振幅的调整

通过调整柱塞在液压缸中的长度来调整振动系统的振幅。搅拌仓的振幅可在0-3mm之间调整。

4)振动系统振动频率的调整

通过调整液压缸中液压油的压力来调整振动系统振动的频率，当液压油的压力增大时振动频率增加，当液压油的压力减小时振动频率降低。振动系统频率为25-65hz。

本发明中还设有联接装置，联接装置将搅拌系统和振动系统联接起来，将振动系统的激振力传递到搅拌系统，使搅拌系统完成振动搅拌作业。