本技术方案属于路面铺装设备技术领域,具体是一种车载式制浆设备。
背景技术:
在半柔性路面的施工过程中,浆料效率的高低直接影响了半柔性路面的施工质量与施工效率,具体来说主要是缺少高效稳定的半柔性路面灌浆料专用设备。目前,在施工路面铺装的施工现场,通常是采用小型的简易化制浆设备,其结构较为简陋,料仓较小,每次加料时间过长,配料难以做到精确甚至只靠目测加料,进行粗放型施工,设备的搅拌系统搅拌能力也比较弱,搅拌速度慢,单次搅拌量很低,影响施工效率,而且施工质量也难以保证。
技术实现要素:
为了经济高效地进行路面施工,本发明创造提出一种车载式制浆设备,包括箱体、浆料搅拌系统和料仓;箱体的尾部开有可开关的卸料门,浆料搅拌系统和料仓安装在箱体内,且料仓在远离卸料门一侧;
所述浆料搅拌系统包括:粉液混合搅拌器、水箱和粉料送料装置;粉料送料装置的进料口连接于料仓的出料口;粉料送料装置的出料口连接粉液混合搅拌器的粉料入口;所述粉液混合搅拌器的进水口通过进水管路连接水箱的出水口;水箱的进水口与箱体上的一个可开关的门位置对应;在进水管路上连接有水称重斗;水称重斗的底部连接有称重传感器,水称重斗的进水口连接水箱的出水口,水称重斗的出水口连接述粉液混合搅拌器的进水口;
所述料仓包括箱体和仓体;仓体连接在箱体内;在箱体的顶面开有可开关的落料门;仓体的顶部开有进料口,仓体的底部开有出料口;还包括粉料下料装置;粉料下料装置包括料仓连接筒、料包连接筒和包口压板;所述料包连接筒的顶面边缘在平面a上,料仓连接筒的顶面边缘在平面a上;料包连接筒位于料仓连接筒的内腔,且二者的轴线平行或重合;所述包口压板的顶面平行于平面a;包口压板的中间开有通孔,通孔的内径不大于料包连接筒的顶部开口的内径;包口压板连接一升降装置,包口压板沿通孔的轴线方向动作;在动作路径的一端,包口压板的底面重合于平面a;粉料下料装置的料仓连接筒的底部开口端连接于仓体的进料口;粉料下料装置的料包连接筒在落料门的正下方。
进一步,所述粉料送料装置的出料口连接卸浆系统,卸浆系统是在出料口下方安装的斜槽;或者,卸浆系统包括成品斗和小型搅拌器;成品斗连接在箱体内,且位置靠近卸料门;成品斗的出料装置的出料口朝向箱体尾部;成品斗的顶面连接有盖板;盖板上开有浆料进口;小型搅拌器的搅拌桨在成品斗内。
进一步,所述卸浆系统中,成品斗的径向截面是近似的等腰三角形,近似的等腰三角形的各个角是圆角;浆料进口的位置在近似的等腰三角形的顶角位置,且朝向箱体的内部;出料装置位于近似的等腰三角形的底边中间位置;小型搅拌器有两台,它们关于等腰三角形的中垂线对称;
所述成品斗的底部是上大下小的锥形;所述出料装置的进料口靠近锥形的底部;出料装置是泥浆泵;在盖板上开有与泥浆泵外形对应的第一开口,泥浆泵可进出地穿过第一开口;盖板上开有与小型搅拌器对应的第二开口,小型搅拌器的主体可拆卸地连接于第二开口边沿,小型搅拌器的搅拌桨自第二开口伸入成品斗;箱体内部连接有提升装置,且提升装置在成品斗的上方;提升装置的提升钢索可拆卸地连接于成品斗、小型搅拌器或泥浆泵;成品斗与箱体底面之间连接有滑动连接机构,成品斗滑动进出于箱体的尾部的门;成品斗与箱体之间连接有锁扣机构。
进一步,所述箱体内装有独立框架,仓体连接在独立框架内;
所述料仓中,料仓连接筒的外壁连接有多个导向块,导向块关于料仓连接筒的轴线对称;任一导向块上连接所述升降装置的底端,升降装置的顶端连接所述包口压板;在导向块上还开有导向孔,导向孔的轴线与料仓连接筒的轴线平行;所述包口压板连接有朝下的导向杆,导向杆滑动连接在导向孔内;
所述升降装置是气缸,气缸的缸体连接于导向块,气缸的活塞杆连接于包口压板;或者,所述升降装置是手动下拉装置;手动下拉装置包括把手、转动拉杆和连杆;连杆的顶端竖直连接于包口压板;转动拉杆的顶端转动连接于连杆的末端,转动拉杆的末端转动连接在把手上,把手转动连接于导向块;把手与导向块之间的转轴、转动拉杆与把手之间的转轴、转动拉杆与连杆之间的转轴,这三个转轴是平行的。
进一步,所述料仓中,料仓连接筒的顶部开口端装有可开关的盖子,盖子自侧面伸入包口压板与料仓连接筒的顶部开口端之间;
所述料仓连接筒上连接有排气口,排气口的高度不低于料包连接筒底端的高度。排气口用于排除料仓连接筒内地空气,有助于粉料自由落下。
所述料仓连接筒下部的内腔是圆台形状,圆台的较小底朝下;圆台的较小底与料包连接筒共轴,圆台的较小底的面积不小于与料包连接筒的径向截面积。
进一步,所述料仓中,在落料门的门洞内连接有拍打机构;拍打机构包括拍打板和拍打气缸;拍打板的底端转动连接在独立框架的顶部,拍打气缸的缸体转动连接在独立框架上,拍打气缸的活塞杆转动连接于拍打板的底面;
所述料仓的下部是漏斗形状,出料口位于漏斗形部分料仓的底部;漏斗形部分料仓的外壁上连接有1个或多个电磁振动器;
a、料仓的外壁上连接1个电磁振动器,电磁振动器位于料仓外壁的下部;
b、料仓的外壁上连接多个电磁振动器,多个电磁振动器沿一曲线布设,该曲线为自下而上,围绕漏斗形部分料仓的外壁的螺旋线;相邻电磁振动器所在高度相同。
进一步,所述浆料搅拌系统中,称重传感器有1个,该称重传感器连接与水称重斗的重心正下方;或,所述称重传感器有多个;各个称重传感器在同一水平面上,且它们关于水称重斗的重垂线成轴对称;
称重传感器通过结构件固定连接于箱体内;所述水称重斗的与称重传感器连接位置装有压簧,在压簧外装有可拆卸的支架,支架的底部连接所述结构件,支架的顶部连接水称重斗,支架的长度不小于压簧在弹性势能最小时候的长度;水称重斗的进水口和出水口上分别连接有过渡软管或可曲桡接头;
水称重斗的出水口与粉液混合搅拌器的进水口之间连接有水泵;水称重斗的进水口与水箱的出水口之间连接有水泵;水称重斗的位置高于粉液混合搅拌器。
进一步,所述浆料搅拌系统中,所述粉液混合搅拌器的底面设出料口,出料口上连接有开关的密封门,出料口与密封门之间设有密封结构;
粉料送料装置的出料口密闭连接于粉液混合搅拌器的粉料入口;水称重斗的出水口密闭连接于述粉液混合搅拌器的进水口;
粉液混合搅拌器的搅拌腔连接有排气孔;
粉液混合搅拌器的搅拌腔的底面是平板形状,搅拌腔底面的边缘开有出料口,在俯视视角下,出料口的是由两部分线条围成,一部分线条是圆弧线,另一部分线条是搅拌腔底面的边缘对应的线条的一部分;密封门的形状与粉液混合搅拌器的出料口形状相同;密封门上连接有转轴连接块,转轴连接块通过转轴连接于粉液混合搅拌器的外壁,转轴的轴线穿过所述圆弧线对应的圆心;
在密封门上还连接有气缸连接块;所述粉液混合搅拌器的外壁上转动连接于一气缸,气缸的活塞杆转动连接于气缸连接块。
进一步,所述浆料搅拌系统中,粉料送料装置是螺旋输送机;螺旋输送机的出料口位置高于粉液混合搅拌器的粉料入口;螺旋输送机的入料口位置低于出料口。螺旋输送机上,且在入料口位置的下方开有可开关的门。本螺旋输送机的螺杆可正反转,正转是送料,反转时候,可以清理粘附在送料筒内的粉料。
所述卸浆系统中,所述成品斗内连接有清洗用喷水头;成品斗底面的位置最低处开有可开关的残浆出口。
进一步所述箱体的外形尺寸与标准集装箱的外形尺寸相同;所述浆料搅拌系统中,混合搅拌器和粉料送料装置的与箱体连接处都垫有减振垫;在箱体内还装有集尘器。
本发明创造中,各个用电设备和用气设备可以采用柴油发电机供电或装载车辆的电源供电,以及空压机提供气源。由于箱体的内部空间足够大,柴油发电机和空压机有足够的装载空间。
与现有技术相比,本系统适于路面施工现场制浆需求,作业便利。
附图说明
图1是本例的制浆设备整机结构原理示意图;
图中:箱体(标准集装箱)1、料仓2、浆料搅拌系统3、卸浆系统4、梯子5。
图2是料仓的整体结构示意图;
图3是粉料下料装置的剖面结构示意图;
图4是粉料下料装置的俯视结构示意图
图5是手动下拉装置部分的结构示意图;
图6是现有技术中的吨包袋的示意图(扎口端朝下);
图中:电磁振动器201、集尘器202、仓体203、独立框架204、粉料下料装置205、拍打板206、拍打气缸207、料仓连接筒208、料包连接筒209、包口压板210;包口压板的通孔211、导向块212、导向孔213、导向杆214、把手215、转动拉杆216、连杆217、料仓连接筒上的排气口(含排气管)218、包口压板连接的气缸219。
图7是浆料搅拌系统的整体结构示意图(透视,仅有箱体框架);
图8是图7俯视角示意图;
图9是粉液混合搅拌器和水称重斗部分的结构示意图;
图10是水称重斗和称重传感器部分的结构示意图;
图中:水称重斗上的支撑块301、粉液混合搅拌器302、水箱303、螺旋输送机(粉料送料装置)304、水泵305、水称重斗306、称重传感器307、框架(结构件)308、紧固螺丝(支架)309、压簧310、螺旋输送机的进料口311、粉液混合搅拌器的排气孔312、粉液混合搅拌器的出料口313、密封门的转轴314、密封门的气缸连接块315、密封门的气缸316、料仓所在位置317、发电机318、密封门319。
图11是卸浆系统的整体结构示意图;
图12是成品斗的俯视角示意图;
图13是成品斗的轴向截面示意图;
图中:第二开口401、成品斗402、小型搅拌器403、泥浆泵404、盖板405、浆料进口406、滑轨407、滑轮408、电动葫芦409、喷水头410、残浆出口411、第一开口412、第二开口413。
具体实施方式
如图1,一种车载式制浆设备,包括箱体、浆料搅拌系统和料仓;箱体的尾部开有可开关的卸料门,浆料搅拌系统和料仓安装在箱体内,且料仓在远离卸料门一侧;本例中,箱体内还装有卸浆系统、集尘器,以及柴油发电机和空压机。箱体是车载箱体(标准集装箱尺寸)。
本系统中,各个用电设备和用气设备可以采用柴油发电机供电或装载车辆的电源供电,以及空压机提供气源。由于箱体的内部空间足够大,柴油发电机和空压机有足够的装载空间。
下面就本制浆设备的各个功能部分逐一进行说明:
一、料仓:
如图2~6,本料仓包括仓体;仓体连接在箱体内;在箱体的顶面开有可开关的落料门;仓体的顶部开有进料口,仓体的底部开有出料口;还包括粉料下料装置。
粉料下料装置包括料仓连接筒、料包连接筒和包口压板;
料包连接筒的顶面边缘在平面a上,料仓连接筒的顶面边缘在平面a上;料包连接筒位于料仓连接筒的内腔,且二者的轴线平行或重合;
包口压板的顶面平行于平面a;包口压板的中间开有通孔,通孔的内径不大于料包连接筒的顶部开口的内径;包口压板连接一升降装置,包口压板沿通孔的轴线方向动作;在动作路径的一端,包口压板的底面重合于平面a。
现有技术中,出于重复使用装载便利的考量,粉料包的底部是直线型封口,顶部是扎口,例如可采用吨包袋。
本装置在使用时候,由起吊装置把粉料包倒置于料包连接筒上方,并逐渐下降。扎口一侧的前端由包口压板中间的通孔伸入,直至前端的开口套在料包连接筒顶部开口,此时停止下降。
由升降装置作用包口压板,包口压板下压,包口压板完全封住料仓连接筒内壁与料包连接筒外壁之间的空间,同时,包口压板的通孔外侧部分与料包连接筒顶端共同压住粉料包扎口位置的包壁。
然后,解开扎口,粉料自由落入料包连接筒。
粉料下料装置的料仓连接筒的底部开口端连接于仓体的进料口;粉料下料装置的料包连接筒在落料门的正下方。
本例中,料仓连接筒的外壁连接有多个导向块,导向块关于料仓连接筒的轴线对称;任一导向块上连接升降装置的底端,升降装置的顶端连接包口压板;在导向块上还开有导向孔,导向孔的轴线与料仓连接筒的轴线平行;包口压板连接有朝下的导向杆,导向杆滑动连接在导向孔内。
升降装置是气缸,气缸的缸体连接于导向块,气缸的活塞杆连接于包口压板;
本例中的升降装置是手动下拉装置;手动下拉装置包括把手、转动拉杆和连杆;连杆的顶端竖直连接于包口压板;转动拉杆的顶端转动连接于连杆的末端,转动拉杆的末端转动连接在把手上,把手转动连接于导向块;把手与导向块之间的转轴、转动拉杆与把手之间的转轴、转动拉杆与连杆之间的转轴,这三个转轴是平行的。
本例中,料仓连接筒的顶部开口端装有可开关的盖子,盖子自侧面伸入包口压板与料仓连接筒的顶部开口端之间。
本例中,料仓连接筒上连接有排气口,排气口的高度不低于料包连接筒底端的高度。排气口用于排除料仓连接筒内地空气,有助于粉料自由落下。
本例中,料仓连接筒下部的内腔是圆台形状,圆台的较小底朝下;圆台的较小底与料包连接筒共轴,圆台的较小底的面积不小于与料包连接筒的径向截面积。
在箱体内还装有集尘器。
本例的箱体是可车载的标准集装箱;标准集装箱内装有独立框架,仓体连接在独立框架内。
在落料门的门洞内连接有拍打机构;拍打机构包括拍打板和拍打气缸;拍打板的底端转动连接在独立框架的顶部,拍打气缸的缸体转动连接在独立框架上,拍打气缸的活塞杆转动连接于拍打板的底面。拍打机构用于在粉料下料过程中拍打吨袋,提高下料速度。
料仓的下部是漏斗形状,出料口位于漏斗形部分料仓的底部;漏斗形部分料仓的外壁上连接有1个或多个电磁振动器;
a、料仓的外壁上连接1个电磁振动器,电磁振动器位于料仓外壁的下部;(振动状态下,振动能量自下而上传播成发散状,较为均匀)
b、料仓的外壁上连接多个电磁振动器(本例采用该方式),多个电磁振动器沿一曲线布设,该曲线为自下而上,围绕漏斗形部分料仓的外壁的螺旋线;相邻电磁振动器所在高度相同。(振动状态下,振动能量较为均匀,且振动波相互之间干涉较小)
本结构可带动料仓振动,避免粉料粘结在料仓内壁上,加快下料速度。
二、浆料搅拌系统
如图7~10,本例的浆料搅拌系统,包括粉液混合搅拌器、水箱和粉料送料装置;箱体上可以开有1个或多个可开关的门;
粉料送料装置的出料口连接粉液混合搅拌器的粉料入口;
粉液混合搅拌器的进水口通过进水管路连接水箱的出水口;水箱的进水口与箱体上的一个可开关的门位置对应;在进水管路上连接有水称重斗;水称重斗的底部连接有称重传感器,水称重斗的进水口连接水箱的出水口,水称重斗的出水口连接述粉液混合搅拌器的进水口。
本例中:称重传感器是电子数显称重传感器。通过电子数显称重传感器可以直观得到水称重斗内水的水量,同时,也为设备的扩展为自动化控制留有升级空间。
称重传感器有1个,该称重传感器连接与水称重斗的重心正下方;
也可以是本例中的称重传感器有多个;各个称重传感器在同一水平面上,且它们关于水称重斗的重垂线成轴对称。
称重传感器通过结构件固定连接于箱体内;水称重斗的与称重传感器连接位置装有压簧,在压簧外装有可拆卸的支架,支架的底部连接结构件,支架的顶部连接水称重斗,支架的长度不小于压簧在弹性势能最小时候的长度;
水称重斗的进水口和出水口上分别连接有过渡软管或可曲桡接头。
采用1个或多个特定位置的称重传感器可较为准确得到称重数值。当处于非工作状态,把支架装在水称重斗与称重传感器之间,避免传感器长期受力,灵敏度受损。而压簧可避免各种因素的重力加速度对称重传感器的影响及其测量准确度的影响。
本例中,水称重斗的出水口与粉液混合搅拌器的进水口之间连接有水泵;水称重斗的进水口与水箱的出水口之间连接有水泵;水称重斗的位置高于粉液混合搅拌器。
粉料送料装置是螺旋输送机;螺旋输送机的出料口位置高于粉液混合搅拌器的粉料入口;螺旋输送机的入料口位置低于出料口。
上述设计使箱体内的空间利用合理。
粉料送料装置的进料口连接于料仓的出料口。
混合搅拌器和粉料送料装置的与箱体连接处都垫有减振垫。粉液混合搅拌器的底面设出料口,出料口上连接有开关的密封门,出料口与密封门之间设有密封结构;粉料送料装置的出料口密闭连接于粉液混合搅拌器的粉料入口;水称重斗的出水口密闭连接于述粉液混合搅拌器的进水口;粉液混合搅拌器的搅拌腔连接有排气孔。
本例中,粉液混合搅拌器的搅拌腔的底面是平板形状,搅拌腔底面的边缘开有出料口,在俯视视角下,出料口的是由两部分线条围成,一部分线条是圆弧线,另一部分线条是搅拌腔底面的边缘对应的线条的一部分;密封门的形状与粉液混合搅拌器的出料口形状相同;密封门上连接有转轴连接块,转轴连接块通过转轴连接于粉液混合搅拌器的外壁,转轴的轴线穿过圆弧线对应的圆心;
在密封门上还连接有气缸连接块;粉液混合搅拌器的外壁上转动连接于一气缸,气缸的活塞杆转动连接于气缸连接块。
本例中,粉料送料装置的出料口连接卸浆系统,卸浆系统是在出料口下方安装的斜槽;或者是如本例的卸浆系统。
三、卸浆系统
如图11~13,本例的卸浆系统,包括成品斗和小型搅拌器;成品斗连接在箱体内;成品斗的出料装置的出料口朝向箱体尾部;成品斗的顶面连接有盖板;盖板上开有浆料进口;小型搅拌器的搅拌桨在成品斗内。
本方案的原理是,由小型搅拌器对成品斗内的浆料进行搅拌,避免静止后浆体产生离析沉淀。
成品斗的径向截面是近似的等腰三角形,近似的等腰三角形的各个角是圆角;浆料进口的位置在近似的等腰三角形的顶角位置,且朝向箱体的内部;出料装置位于近似的等腰三角形的底边中间位置;小型搅拌器有两台,它们关于等腰三角形的中垂线对称。使浆料在成品斗内更集中靠近小型搅拌器的位置,同时,便于装载浆料。成品斗的底部是上大下小的锥形;出料装置的进料口靠近锥形的底部。这样可以便于集中搅拌,防浆液积留在成品斗底面。
出料装置是泥浆泵;在盖板上开有与泥浆泵外形对应的第一开口,泥浆泵可进出地穿过第一开口。盖板上开有与小型搅拌器对应的第二开口,小型搅拌器的主体可拆卸地连接于第二开口边沿,小型搅拌器的搅拌桨自第二开口伸入成品斗。泥浆泵和小型搅拌器在需要时候伸入成品斗,便于使用,且在运送过程中,不占用成品斗内空间。
成品斗与箱体底面之间连接有滑动连接机构,成品斗滑动进出于箱体的尾部的门;成品斗与箱体之间连接有锁扣机构。在工程实现时候,成品斗与箱体底面之间连接有对应的滑轨(可以是倾斜的)和滑轮。盖板分为相互转动连接的两部分,第二开口和浆料进口所在第一部分盖板固定,第一开口所在的第二部分盖板转动;第二部分盖板通过钢索连接在箱体内。在成品斗滑出过程中,第二部分盖板向上翻开一定角度,并且成品斗的第一开口所在一侧的位置较低。本方案可将成品斗拉出一段距离方便人员进行清理。如果不设计成翻盖结构,则通过第一开口进行清理,便利度稍有不足。
箱体内部连接有提升装置(例如手动绞盘或电动葫芦),且提升装置在成品斗的上方;提升装置的提升钢索可拆卸地连接于成品斗、小型搅拌器或泥浆泵。采用提升装置可辅助作业人员对小型搅拌器、泥浆泵以及成品斗这些可动部分进行移位。在使用时,泥浆泵沉入成品斗底部进行泵浆,使用完毕后,泥浆泵提至悬空状态,以防成品斗中残余浆体将泥浆泵和成品斗粘连在一起,影响下次使用。
成品斗内连接有清洗用喷水头;成品斗底面的位置最低处开有可开关的残浆出口,方便对成品斗清洗,避免残浆留在成品斗中。
本设备采用标准集装箱,可以根据实际需求,在箱壁上开设门。在箱体内的梯子、以及平台等便于人员操作与检修设备。由于本装置的一些可控动作结构采用电动、气动等,则可以采用plc进行控制,以取代人为控制。