本发明涉及一种土木施工设备,尤其涉及一种复合式混凝土搅拌系统。
背景技术
混凝土是一种常用的建筑材料,混凝土由砂、水泥、碎石以及水进行搅拌后形成,混凝土搅拌通过搅拌器实现,现有的混凝土搅拌器存在如下缺陷:第一方面:在混凝土搅拌过程中,位于搅拌器的搅拌桨附近的混凝土能够被充分搅拌,但是,远离搅拌桨的混凝土并不能被充分搅拌,尤其是在搅拌器的容器侧壁附近的混凝,经常会出现沉积现象,从而严重影响混凝土的质量;第二方面:由于混凝土的性能会受温度影响,现有的搅拌器不能保持混凝土的温度,尤其是在低温环境中,温度过低会导致混凝土冻融破坏,从而降低混凝土的性能,严重影响建筑质量;第三方面:在混凝土搅拌过程中需要加入适量的水,现有的搅拌装置直接用水管一次性加入,然后再搅拌,当混凝土中的水过少时,则会影响砂、水泥以及碎石组成的拌和物的易性,使得混凝土筑体的结构强度差,此时,一般采用的方法是通过水管再次加入水,但是加入的水量不容易控制,使得水分过多,而水分过多同样会导致混凝土的混凝强度低,而且在蒸发过程中筑体容易出现蜂窝,同样使得建筑结构强度低;最后,现有的搅拌器直接将砂、水泥、碎石倒入搅拌容器内,然后加水再进行搅拌,这种方式由于砂、碎石以及水泥原来为分离的,从而造成搅拌时间长,效率低。
因此,为了解决上述技术问题,亟需提出一种新的搅拌装置。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的是提供一种复合式混凝土搅拌系统,能够对搅拌容器内的混凝土进行充分搅拌,并且在搅拌过程中不存在搅拌死角,从而能够有效保证最终的混凝土的均匀性,确保建筑质量,而且能够有效提高搅拌效率,确保供料的及时性;而且,能够在低温环境中使混凝土保持在事宜的温度范围之内,而且能够保证混凝土的温度均衡性,在搅拌过程中对于混凝土的水量准确控制,确保混凝土的水量在适宜的范围之内,从而进一步确保混凝土的质量。
本发明提供的一种复合式混凝土搅拌系统,包括前级搅拌装置和后级搅拌装置;
所述后级搅拌装置包括后级搅拌筒、中心搅拌器、第一行星搅拌器、第二行星搅拌器以及后级驱动机构;
所述后级搅拌筒的外侧壁沿后级搅拌筒的径向下沉形成环形槽,所述环形槽内设置有加热线圈,所述加热线圈与环形槽的槽壁之间设置有导热绝缘层,所述搅拌筒的还外套有绝缘隔热筒;
所述中心搅拌器与后级搅拌筒同轴设置,所述中心搅拌器、第一行星搅拌器和第二行星搅拌器平行设置且均与后级驱动机构连接,所述后级驱动机构驱动中心搅拌器绕后级搅拌筒的轴线转动,所述后级驱动机构还驱动第一行星搅拌器绕后级搅拌筒的轴线公转并且绕自身转动轴线自转;
所述第一行星搅拌器和中心搅拌器的外部结构相同,所述中心搅拌器包括转动轴以及设置于转动中下部的螺旋搅拌叶,所述螺旋搅拌叶包括第一螺旋片和第二螺旋片,所述第一螺旋片的螺旋半径大于第二螺旋片的螺旋半径,所述第一螺旋片和第二螺旋片沿转动轴的轴向交替设置;
所述第一行星搅拌器的转动轴的上端端面下沉形成沉孔结构,所述沉孔与第一行星搅拌器的转动轴同轴设置,所述沉孔的侧壁均布有多个喷水孔,所述沉孔的入口处设置有进水管,进水管伸入到沉孔内但不与沉孔的侧壁接触;沉孔的底部位于第一行星搅拌器的转动轴的螺旋搅拌叶的上方;
所述第二行星搅拌器包括行星搅拌轴和搅拌板,所述搅拌板固定设置于行星搅拌轴,第二行星搅拌器固定设置于后级驱动机构;
所述前级搅拌装置包括前级搅拌筒、前级搅拌轴以及前级驱动装置;
所述前级搅拌轴的上端从前级搅拌筒的底部伸入到前级搅拌筒内且前级搅拌轴与前级搅拌轴与前级搅拌筒同轴设置,所述前级搅拌轴的伸入到前级搅拌筒内的部分固定设置有前级搅拌桨,所述前级搅拌轴的下端与前级驱动装置传动连接,所述前级搅拌筒的筒口处设置有进料漏斗,所述进料漏斗的上方设置有用于对碎石粒径进行筛分的进料振动筛,所述进料振动筛的筛孔区域面积小于进料漏斗的进料口的面积,进料振动筛的整体尺寸大于进料漏斗的进料口的尺寸;
所述前级搅拌筒底部设置有出口,所述出口外固定设置有出料筒,所述出料筒的下端固定外套有送料软管,送料软管的出口端可拆卸式放置与后级搅拌筒内。
进一步,所述后级驱动机构包括行星齿轮组件、驱动电机、减速器以及行星架;
所述行星齿轮组件包括齿圈、太阳轮和三个行星轮,所述太阳轮和齿圈同轴设置,三个行星轮沿太阳轮的圆周方向均匀布置且三个行星轮均与太阳轮和齿圈啮合;
所述驱动电机的动力输出端与减速器的动力输出端传动连接,减速器的动力输出端与太阳轮的齿轮轴传动连接,所述第一行星搅拌器的转动轴的上端穿过行星架并与三个行星轮中的一个行星轮的轮孔固定配合,且第一行星搅拌器的转动轴的上端还穿过与该转动轴配合的行星轮;第一行星搅拌器的转动轴与行星架转动配合;所述中心搅拌器的转动轴的上端穿过行星架并与太阳轮同轴传动连接,中心搅拌器的转动轴与行星架固定配合,所述第二行星搅拌器的行星搅拌轴的上端固定设置于行星架。
进一步,所述行星架包括轴套和三个横梁,所述轴套固定外套于中心搅拌器的转动轴,所述三个横梁的一端均与轴套的外侧壁固定连接且三个横梁的长度方向的中心线的延长方向相交于轴套的轴线上,三个横梁绕轴套的圆周方向均匀布置;
三个横梁的另一端均固定设置有支撑柱,所述支撑柱与横梁垂直,支撑柱的下端与搅拌筒转动配合。
进一步,所述后级搅拌筒的上端外侧壁沿后级搅拌筒的轴向下沉形成台肩,所述台肩上固定设置有推力轴承,所述推力轴承的下轴圈与台肩固定连接,推力轴承的上轴圈的上表面与支撑柱固定连接。
进一步,所述三个横梁中的一个横梁设置有轴孔,第一行星搅拌器的转动轴穿过轴孔,第一行星搅拌器的转动轴与轴孔之间设置有转动轴承,在设置有轴孔的横梁的下表面固定设置有托板,所述托板设置有用于第一行星搅拌器的转动轴穿过的过孔,所述过孔的孔径小于轴孔的孔径。
进一步,所述第二行星搅拌器的搅拌板为弧形板结构,且搅拌板的长度方向与行星搅拌轴的轴线具有夹角。
进一步,所述后级搅拌筒的底部设置有出料口。
进一步,所述第一行星搅拌器的转动轴固定外套有倒漏斗状的遮挡盘,所述遮挡盘位于沉孔的底部与螺旋搅拌叶之间。
进一步,所述前级搅拌筒的底部同轴设置有锥形凸台,所述锥形凸台的底部与前级搅拌筒底部结合处设置有环形沉槽,所述前级搅拌轴外套有锥形的挡料盖,所述挡料盖位于锥形凸台的上方且与锥形凸台适形配合,挡料盖的裙部下沿嵌入到沉槽内。
进一步,所述前级驱动机构包括前级驱动电机和前级减速器,所述前级驱动电机与前级减速器的动力输入端传动连接,前级减速器的动力输出端与前级搅拌轴的下端传动连接。
本发明的有益效果:通过本发明,由第一行星搅拌器自转以及绕搅拌筒轴线公转的结构并结合中心搅拌器的搅拌作用,能够使得整个搅拌筒内的混凝土进行充分混合,而且第一行星搅拌器和中心搅拌器的螺旋搅拌叶的结构,不仅能够推动混凝土的横向搅拌,而且还能够实现混凝土的纵向搅拌,第二行星搅拌器的作用能够充分推动混凝土在搅拌筒内的运动,使得整个搅拌筒内不具有搅拌死角,从而有效提高整个搅拌装置的搅拌性能,有效确保混凝土的均匀性;
而且,通过后级搅拌筒的结构能够使得后级搅拌装置在低温环境中将混凝土保持在适宜的温度范围之内,而且在中心搅拌器和两个行星搅拌器的作用下,使得整个后级搅拌筒内的混凝土的温度均衡性好,从而能够有效确保混凝土的质量,进而提高建筑的质量;
通过第一行星搅拌器的转动轴的喷水孔,能够均匀的进行注水,能够有效地对混凝土的水量进行准确控制,从而确保混凝土的质量;
在前级搅拌装置内实现对砂、水泥以及碎石进行事先干搅拌,然后再将干搅拌后的物料送入到后级搅拌装置内与水进行搅拌,能够有效提高混凝土的搅拌效率,保证供料的及时性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明的后级搅拌装置结构示意图。
图2为本发明的行星齿轮组件结构示意图。
图3为本发明的行星架俯视结构示意图。
图4为第二行星搅拌器的搅拌板结构示意图。
图5为第一行星搅拌器的局部剖视结构示意图。
图6为本发明的前级搅拌装置结构示意图。
图7为图6中a处放大图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明,如图所示:
本发明提供的一种复合式混凝土搅拌系统,包括前级搅拌装置和后级搅拌装置;
所述后级搅拌装置包括后级搅拌筒1、中心搅拌器、第一行星搅拌器、第二行星搅拌器以及后级驱动机构;
所述后级搅拌筒1的外侧壁沿后级搅拌筒1的径向下沉形成环形槽5,所述环形槽5内设置有加热线圈7,所述加热线圈7与环形槽5的槽壁之间设置有导热绝缘层9,所述后级搅拌筒1的还外套有绝缘隔热筒6;其中导热绝缘层采用现有的导热绝缘材料制成,比如导热硅胶,联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(r型)或间苯二胺(s型)制成的材料等;绝缘隔热筒采用现有的绝缘隔热材料制成,比如陶瓷纤维;
所述中心搅拌器与后级搅拌筒1同轴设置,所述中心搅拌器、第一行星搅拌器和第二行星搅拌器平行设置且均与后级驱动机构连接,所述后级驱动机构驱动中心搅拌器绕后级搅拌筒的轴线转动,所述后级驱动机构还驱动第一行星搅拌器绕后级搅拌筒的轴线公转并且绕自身转动轴线自转;
所述第一行星搅拌器和中心搅拌器的外部结构相同,即第一行星搅拌器和中心搅拌器均的转动轴具有相同布置结构的螺旋搅拌叶片,但是,第一行星搅拌器和中心搅拌器的转动轴的结构不同;所述中心搅拌器包括转动轴24以及设置于转动轴24中下部的螺旋搅拌叶,所述螺旋搅拌叶包括第一螺旋片82和第二螺旋片81,所述第一螺旋片82的螺旋半径大于第二螺旋片81的螺旋半径,所述第一螺旋片82和第二螺旋片81沿转动轴的轴向交替设置;
所述第一行星搅拌器的转动轴4的上端端面下沉形成沉孔结构,所述沉孔与第一行星搅拌器的转动轴同轴设置,所述沉孔的侧壁均布有多个喷水孔12,所述沉孔的入口处设置有进水管20,进水管20伸入到沉孔内但不与沉孔的侧壁接触;沉孔的底部位于第一行星搅拌器的转动轴4的螺旋搅拌叶的上方;
所述第二行星搅拌器包括行星搅拌轴25和搅拌板2,所述搅拌板2固定设置于行星搅拌轴25,第二行星搅拌器固定设置于后级驱动机构;
所述前级搅拌装置包括前级搅拌筒35、前级搅拌轴29以及前级驱动装置;
所述前级搅拌轴29的上端从前级搅拌筒35的底部伸入到前级搅拌筒35内且前级搅拌轴29与前级搅拌筒35同轴设置,所述前级搅拌轴29的伸入到前级搅拌筒35内的部分固定设置有前级搅拌桨34,所述前级搅拌轴29的下端与前级驱动装置传动连接,所述前级搅拌筒35的筒口处设置有进料漏斗28,所述进料漏斗28的上方设置有用于对碎石粒径进行筛分的进料振动筛26,所述进料振动筛26的筛孔区域27面积小于进料漏斗28的进料口的面积,进料振动筛26的整体尺寸大于进料漏斗28的进料口的尺寸;这种方式,对于符合碎石直径要求的碎石就会直接进入到进料漏斗,而不符合的碎石被筛分出来落入进料漏斗的外侧,不符合要求的碎石可以通过外置的容器装纳;其中,进料振动筛为现有的设备,一般还设置有支撑架、振动驱动机构等,直接外购即可,在此不加以赘述;
所述前级搅拌筒35底部设置有出口33,所述出口33外固定设置有出料筒38,所述出料筒38的下端固定外套有送料软管32,送料软管32的出口端可拆卸式放置与后级搅拌筒1内;其中,送料软管32可拆卸固定可以通过现有的加持设备进行固定,比如抱箍,在此不加以赘述;其中,所述前级驱动机构包括前级驱动电机31和前级减速器30,所述前级驱动电机31与前级减速器30的动力输入端传动连接,前级减速器30的动力输出端与前级搅拌轴29的下端传动连接,比如通过联轴器传动连接,通过上述结构,由第一行星搅拌器自转以及绕搅拌筒轴线公转的结构并结合中心搅拌器的搅拌作用,能够使得整个搅拌筒内的混凝土进行充分混合,而且第一行星搅拌器和中心搅拌器的螺旋搅拌叶的结构,不仅能够推动混凝土的横向搅拌,而且还能够实现混凝土的纵向搅拌,第二行星搅拌器的作用能够充分推动混凝土在搅拌筒内的运动,使得整个搅拌筒内不具有搅拌死角,从而有效提高整个搅拌装置的搅拌性能,有效确保混凝土的均匀性;
而且,通过后级搅拌筒的结构能够使得后级搅拌装置在低温环境中将混凝土保持在适宜的温度范围之内,而且在中心搅拌器和两个行星搅拌器的作用下,使得整个后级搅拌筒内的混凝土的温度均衡性好,从而能够有效确保混凝土的质量,进而提高建筑的质量;
通过第一行星搅拌器的转动轴的喷水孔,能够均匀的进行注水,能够有效地对混凝土的水量进行准确控制,从而确保混凝土的质量;
在前级搅拌装置内实现对砂、水泥以及碎石进行事先干搅拌,然后再将干搅拌后的物料送入到后级搅拌装置内与水进行搅拌,能够有效提高混凝土的搅拌效率,保证供料的及时性。
本实施例中,所述后级驱动机构包括行星齿轮组件19、驱动电机21、减速器22以及行星架;
所述行星齿轮组件包括齿圈191、太阳轮193和三个行星轮192,所述太阳轮193和齿圈191同轴设置,三个行星轮192沿太阳轮193的圆周方向均匀布置且三个行星轮192均与太阳轮193和齿圈191啮合;
所述驱动电机21的动力输出端与减速器22的动力输出端传动连接,减速器22的动力输出端与太阳轮193的齿轮轴传动连接,所述第一行星搅拌器的转动轴4的上端穿过行星架并与三个行星轮192中的一个行星轮192的轮孔固定配合,第一行星搅拌器的转动轴4与行星架转动配合;所述中心搅拌器的转动轴24的上端穿过行星架并与太阳轮同轴传动连接,中心搅拌器的转动轴24与行星架固定配合,所述第二行星搅拌器的行星搅拌轴25的上端固定设置于行星架,第二行星搅拌器的搅拌轴与第一行星搅拌器的转动轴位于不同的横梁上。
其中,所述行星架包括轴套23和三个横梁15,所述轴套23固定外套于中心搅拌器的转动轴24,所述三个横梁15的一端均与轴套23的外侧壁固定连接且三个横梁15的长度方向的中心线的延长方向相交于轴套23的轴线上,三个横梁15绕轴套23的圆周方向均匀布置;
三个横梁15的另一端均固定设置有支撑柱14,所述支撑柱14与横梁15垂直,支撑柱14的下端与后级搅拌筒1转动配合,通过上述结构,一方面能够确保中心搅拌器绕搅拌筒的轴线转动,另一方面还能够有效驱动第一行星搅拌器自转以及绕中心搅拌器的转动轴线公转,而且不会对第一行星搅拌器的转动轴的进水造成影响,从而能够保证混凝土的搅拌充分性,当然,第一行星搅拌器和第二行星搅拌器设置在不同的横梁上,从而能够避免两个行星搅拌器发生运转冲突。
本实施例中,所述后级搅拌筒1的上端外侧壁沿后级搅拌筒1的轴向下沉形成台肩11,所述台肩11上固定设置有推力轴承13,所述推力轴承13的下轴圈与台肩固定连接,推力轴承13的上轴圈的上表面与支撑柱固定连接,通过这种结构,能够为行星架提供受力支撑点,从而使得整个驱动机构能够正常运转。
本实施例中,所述三个横梁15中的一个横梁设置有轴孔38,第一行星搅拌器的转动轴4穿过轴孔38,第一行星搅拌器的转动轴4与轴孔38之间设置有转动轴承17,在设置有轴孔38的横梁15的下表面固定设置有托板16,所述托板16设置有用于第一行星搅拌器的转动轴4穿过的过孔18,所述过孔18的孔径小于轴孔38的孔径,通过这种结构,能够有效地确保第一行星搅拌既能够自转又能够公转,其中,托板用于对转动轴承进行限位。
本实施例中,所述第二行星搅拌器的搅拌板2为弧形板结构,且搅拌板2的长度方向与行星搅拌轴25的轴线具有夹角,其中,搅拌板的一侧边与第二行星搅拌器的搅拌轴固定连接,搅拌板另一相对侧边影响后级搅拌筒的内侧壁并且与后级搅拌筒的内侧壁具有一定的间隙,该间隙不一过大,防止混凝土不能充分搅拌,而且该间隙不宜过小,防止由于碎石、水泥等影响而出现卡滞现象,一般来说,该间隙略小于混凝土中要求的碎石直径即可,并且,第二行星搅拌器的搅拌板为多个并沿搅拌轴的轴线等间距布置,搅拌板的凹弧面方向迎向行星架的转动方向,通过这种结构,一方面由于各搅拌板之间具有间隙,能在一定程度上减小转动阻力,另一方面,能够确保混凝土被充分搅拌,避免搅拌死角的出现。
本实施例中,所述后级搅拌筒1的底部设置有出料口3;方便对充分搅拌后的混凝进行排料。
本实施例中,所述第一行星搅拌器的转动轴4固定外套有倒漏斗状的遮挡盘10,所述遮挡盘10位于沉孔的底部与螺旋搅拌叶之间,通过这种结构,一方面遮挡盘用于对混凝土进行遮挡,防止堵塞喷水孔,更为重要的一方面是:喷水孔流出水流道遮挡盘的上表面,在第一行星搅拌器的转动轴既自转又公转的情况下,使得出水能够均匀的洒在混凝土上,而且在搅拌的作用下能够使得水与拌和物混合,从而便于观察混凝土的含水量以及准确控制注水量,有效避免传统注水方式中通过水管直接注入而不容易对注水量进行控制,从而影响混凝土的质量。
本实施例中,所述前级搅拌筒35的底部同轴设置有锥形凸台39,所述锥形凸台39的底部与前级搅拌筒35底部结合处设置有环形沉槽,所述前级搅拌轴29外套有锥形的挡料盖37,所述挡料盖37位于锥形凸台39的上方且与锥形凸台39适形配合,挡料盖37的裙部下沿嵌入到环形沉槽36内,通过这种结构,能够有效防止砂、水泥以及碎石进入到前级搅拌轴与前级搅拌筒之间的间隙内,从而确保前级搅拌装置能够稳定运行。
除送料软管外,上述中的固定均采用焊接的方式,能够保证结构强度,上述中的上下均以图示的上下为参考。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。