一种搅土器及搅土器的控制方法与流程

1.本发明涉及地基勘察试验领域，特别涉及一种搅土器及搅土器的控制方法。


背景技术：

2.液塑限是土工试验的一个重要指标，是确定土的状态和划分土体类别的重要依据，根据《土工试验方法标准(gb50123-1999)》、《铁路工程土工试验规程(tb10102-2010)》、《公路土工试验规程(jig 3430-2020)》，目前普遍采用液塑限联合测定法确定土体液塑限。在试验过程中，需先将原状土样破碎放入盛土器皿中，加入不同数量的纯水，用调土刀调制成不同稠度的均匀土样，并放于保湿器内静置一昼夜，最后再次用调土刀将土样搅拌均匀，密实的填入试样杯中，以完成试样制备。
3.相关技术中，人们都是使用手工将泥土进行捻揉。然而，在捻揉的过程中，泥土里会出现不同大小的结块，土块的大小形状差异较大，且由于土样的材质特性，在破碎过程中部分的土样由于过于松软无法聚集，会降低土样破碎的效率，并影响检测的效果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例的主要目的在于提供一种破碎效率较高的搅土器及搅土器的控制方法。
5.为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例第一方面提供了一种搅土器，包括：
7.搅拌容器；
8.搅拌装置，所述搅拌装置包括转轴、第一驱动组件、定位架及搅拌件，所述转轴可转动地穿设在所述定位架上，所述转轴的一端与所述搅拌件连接，所述转轴的另一端与所述第一驱动组件驱动连接，以使所述第一驱动组件驱动所述转轴转动；
9.与所述定位架驱动连接的第二驱动组件，所述第二驱动组件通过驱动所述搅拌装置沿所述转轴的轴向运动，使所述搅拌件伸入所述搅拌容器中。
10.一种实施方式中，所述定位架包括架体、限位套及轴承，所述限位套与所述架体连接，所述轴承套设在所述限位套内，所述转轴穿设在所述轴承内。
11.一种实施方式中，所述搅拌装置还包括压紧组件，所述压紧组件与所述定位架连接且位于所述搅拌件靠近所述定位架的一侧，所述转轴可转动地穿过所述压紧组件。
12.一种实施方式中，所述压紧组件包括压盘和弹性伸缩组件，所述压盘可滑动地穿设在所述转轴上，所述弹性伸缩组件的一端与所述定位架连接，所述弹性伸缩组件的另一端与所述压盘连接，以使所述压盘在所述弹性伸缩组件的弹力作用下沿所述转轴的轴向滑动。
13.一种实施方式中，所述弹性伸缩组件包括弹簧及伸缩杆，所述弹簧的两端分别与所述定位架及所述压盘连接，所述伸缩杆可伸缩地穿设在所述弹簧中。
14.一种实施方式中，所述搅拌装置还包括限位件，所述限位件设置在所述转轴上，且
位于所述搅拌件与所述压盘之间。
15.一种实施方式中，所述压紧组件还包括凸块，所述凸块设置在所述压盘靠近所述搅拌件的一侧。
16.一种实施方式中，所述搅拌件为具有破碎刀的破碎板。
17.一种实施方式中，所述破碎板可拆卸地设置在所述转轴上；和/或，
18.所述破碎板上具有多个通孔。
19.一种实施方式中，所述搅土器还包括支撑架，所述支撑架包括支撑柱，所述第二驱动组件包括第一电机及螺纹杆，所述螺纹杆与所述第一电机驱动连接，所述定位架与所述支撑柱滑动连接且与所述螺纹杆螺纹连接，当所述第一电机驱动所述螺纹杆转动，所述螺纹杆驱动所述定位架沿所述螺纹杆的轴向直线运动。
20.一种实施方式中，所述搅土器包括设置在所述支撑柱上的控制器，所述控制器分别与所述第一电机和第一驱动组件信号连接。
21.一种实施方式中，所述支撑架还包括底板，所述支撑柱及所述搅拌容器均设置在所述底板上。
22.一种实施方式中，所述支撑架还包括设置在所述底板下的防滑支撑座。
23.一种实施方式中，所述搅拌容器为搅拌桶，所述底板上还具有限位槽，所述搅拌桶放置在所述限位槽中。
24.一种实施方式中，所述搅土器包括多个所述搅拌容器，所述转轴、所述第一驱动组件、所述搅拌件与所述搅拌容器一一对应；
25.或，所述转轴及所述搅拌件与所述搅拌容器一一对应，所述第一驱动组件与各所述转轴驱动连接。
26.本技术实施例第二方面提供了一种搅土器的控制方法，用于上述所述的搅土器，所述搅土器的控制方法包括：
27.在所述搅土器处于搅拌状态下，所述第一驱动组件驱动所述转轴转动，所述第二驱动组件驱动所述搅拌装置沿所述转轴的轴向运动。
28.一种实施方式中，所述第二驱动组件驱动所述搅拌装置沿所述转轴的轴向运动，包括：
29.所述第二驱动组件驱动所述搅拌装置沿所述转轴的轴向上下运动。
30.本技术实施例提供了一种搅土器及搅土器的控制方法，搅土器包括搅拌容器、搅拌装置及第二驱动组件。其中，转轴的一端与搅拌件连接，转轴的另一端与第一驱动组件驱动连接。且第二驱动组件通过驱动搅拌装置沿转轴的轴向运动，使搅拌件伸入搅拌容器中。由此，第一驱动组件可以驱动转轴转动，从而能够带动搅拌件在搅拌容器中搅拌土样，且第二驱动组件驱动搅拌装置沿转轴轴向运动，能够使得搅拌装置在搅拌容器中的不同位置搅拌，从而能够更均匀充分的搅拌破碎土样，进一步提高了破碎土样的效率。
附图说明
31.图1为本技术实施例的一种搅土器的结构示意图；
32.图2为图1的后视图；
33.图3为图1中所示支撑柱、第二驱动组件及定位架的配合关系示意图，图中支撑柱
及定位架为平面剖切后的结构；
34.图4为图1中所示搅拌装置与压紧组件的配合关系示意图，图中未示出第一驱动组件；
35.图5为图4中a处的放大图。
36.附图标记说明
37.搅拌容器10；搅拌装置20；转轴21；第一驱动组件22；定位架23；架体231；限位套232；轴承233；搅拌件24；通孔24a；压紧组件25；压盘251；弹性伸缩组件252；弹簧2521；伸缩杆2522；限位件26；第二驱动组件30；第一电机31；螺纹杆32；支撑架40；支撑柱41；底板42；防滑支撑座43；控制器50。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
39.在本技术中，“上”、“下”、“轴向”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.本技术一实施例提供了一种搅土器，请参阅图1、图2及图4，搅土器包括搅拌容器10、搅拌装置20及第二驱动组件30。搅拌装置20包括转轴21、第一驱动组件22、定位架23及搅拌件24，转轴21可转动地穿设在定位架23上，转轴21的一端与搅拌件24连接，转轴21的另一端与第一驱动组件22驱动连接，以使第一驱动组件22驱动转轴21转动。第二驱动组件30与定位架23驱动连接，第二驱动组件30通过驱动搅拌装置20沿转轴21的轴向运动，使搅拌件24伸入搅拌容器10中。
41.本技术实施例中的搅土器根据实际需要可以用于各种试验，为了便于描述，本技术实施例以搅土器用于液塑限联合测定法为例进行描述。
42.具体地，通过第一驱动组件22驱动转轴21转动，可以使得转轴21带动搅拌件24在搅拌容器10中搅拌土样，且转轴21与定位架23之间是相对转动的。也就是说，第一驱动组件22驱动转轴21转动，定位架23是不会一起转动的。此外，第二驱动组件30驱动搅拌装置20沿转轴21轴向运动，能够使得搅拌装置20在搅拌容器10中的不同位置搅拌，从而能够更均匀充分的搅拌破碎土样，进一步提高了破碎土样的效率。
43.需要说明的是，本技术实施例中的第一驱动组件22与第二驱动组件30可以同时开启，以起到使搅拌装置20在搅拌土样的同时，也能够沿转轴21轴向运动以在搅拌容器10中的不同位置搅拌。另一方面，根据实际情况也可以分别开启第一驱动组件22与第二驱动组件30，以对土样进行搅拌破碎。
44.此外，搅拌件24靠近搅拌容器10的一端可以是设置在搅拌容器10的外侧，并在第二驱动组件30驱动下运动至搅拌容器10中搅拌。并且，只要不限制搅拌容器10的拆卸，搅拌件24的一端也可以是设置在搅拌容器10中的。
45.本技术另一实施例提供了一种搅土器的控制方法，用于上述所述的搅土器，搅土
器的控制方法包括：在搅土器处于搅拌状态下，第一驱动组件22驱动转轴21转动，第二驱动组件30驱动搅拌装置20沿转轴21的轴向运动。
46.具体地，第一驱动组件22通过驱动转轴21转动以使搅拌件24绕转轴21转动并搅拌土样。同时，第二驱动组件30驱动搅拌装置20沿轴向运动以使在不同位置对土样进行充分搅拌。
47.需要说明的是，根据实际情况，第二驱动组件30可以是仅驱动搅拌装置20沿转轴21向下运动，由此可以搅拌沉积在搅拌容器10底部的土样，避免搅拌容器10底部的土样无法充分搅拌。第二驱动组件30也可以是仅驱动搅拌装置20沿转轴21向上运动，以充分搅拌聚集在搅拌容器10上部的土样。
48.此外，示例性地，第二驱动组件30驱动搅拌装置20沿转轴21的轴向上下运动。也就是说，搅拌状态下，第二驱动组件30还可以是驱动搅拌装置20上下往复运动。由此，可以对土样进行重复破碎，从而提高破碎的效率。
49.一实施例中，请参阅图1，搅土器包括多个搅拌容器10。转轴21、第一驱动组件22、搅拌件24与搅拌容器10一一对应。
50.也就是说，转轴21、第一驱动组件22及搅拌件24的数量均与搅拌容器10的数量相同，且一一对应设置。由此，可以同时搅拌多个土样，大大提高搅拌效率。
51.一些实施例中，转轴21及搅拌件24与搅拌容器10一一对应，第一驱动组件22与各转轴21驱动连接。
52.也就是说，转轴21及搅拌件24的数量均与搅拌容器10的数量相同，且一一对应设置。此外，仅设置一个第一驱动组件22同时驱动所有转轴21转动。
53.一实施例中，请参阅图1及图4，定位架23包括架体231、限位套232及轴承233，限位套232与架体231连接，轴承233套设在限位套232内，转轴21穿设在轴承233内。
54.也就是说，可以通过设置轴承233实现定位架23与转轴21之间的转动连接，即转轴21与轴承233的内圈连接，限位套232与轴承233的外圈连接。
55.此外，可以只设置一个轴承233，以使转轴21能够转动，也可以设置多个轴承233与转轴21相连，以使转轴21转动更稳定。
56.示例性地，转轴21穿设过两个轴承233，限位套232的两端分别与两个轴承233的外圈相连。
57.一实施例中，请参阅图4及图5，搅拌装置20还包括压紧组件25，压紧组件25与定位架23连接且位于搅拌件24靠近定位架23的一侧，转轴21可转动地穿过压紧组件25。
58.具体地，压紧组件25设置在搅拌件24与定位架23之间，且与定位架23连接。由此，第二驱动组件30驱动搅拌装置20伸入至搅拌容器10中后，压紧组件25能够对土样进行挤压，使搅拌件24能更好的将土样破碎，避免了土样过于松软造成搅拌件24无法充分搅拌破碎从而影响破碎的质量，同时也避免了土样中存在硬块造成试验结果不准确。此外，压紧组件25同时也能起到防止搅拌过程中土样飞溅的作用。
59.可以理解的是，转轴21与压紧组件25之间是相对转动的。也就是说，当第一驱动组件22驱动转轴21转动时，由于压紧组件25与定位架23连接，因而不会跟随转轴21转动。
60.一实施例中，请参阅图4及图5，压紧组件25包括压盘251和弹性伸缩组件252，压盘251可滑动地穿设在转轴21上，弹性伸缩组件252的一端与定位架23连接，弹性伸缩组件252
的另一端与压盘251连接，以使压盘251在弹性伸缩组件252的弹力作用下沿转轴21的轴向滑动。
61.具体地，弹性伸缩组件252是通过弹性力实现伸缩功能的结构，由此，通过弹性伸缩组件252连接压盘251和定位架23，使得压盘251能够相对转轴21轴向滑动。当第二驱动组件30驱动搅拌装置20向下移动，压盘251能在弹性伸缩组件252的顶推下将土样挤压。此外，弹性伸缩组件252还能起到缓冲压盘251与定位架23之间相互作用力的作用，避免第二驱动组件30驱动搅拌装置20向下移动过快，从而对压紧组件25形成较大冲击，避免造成结构损坏。
62.一些实施例中，压紧组件25也可以是采用固定轴连接压盘251与定位架23，也就是说使压盘251沿转轴21轴向的相对位置固定不变，通过固定轴顶推压盘251实现对土样的挤压，由此能够大大提升压紧效果。
63.一实施例中，请参阅图4及图5，弹性伸缩组件252包括弹簧2521及伸缩杆2522，弹簧2521的两端分别与定位架23及压盘251连接，伸缩杆2522可伸缩地穿设在弹簧2521中。
64.需要说明的是，伸缩杆2522的两端也是分别与定位架23及压盘251连接的，伸缩杆2522可以采用自身可以伸缩的杆件，也可以在定位架23上设置伸缩孔，通过伸缩杆2522与定位架23伸缩配合实现。由此，伸缩杆2522可以起到限位弹簧2521的作用，能够防止弹簧2521过度挤压造成弹簧2521损坏。
65.一具体实施例中，定位架23包括架体231、限位套232及轴承233，限位套232上设置有多个底块，压盘251靠近限位套232一侧设置有与底块一一对应的固定块，弹性伸缩组件252包括与底块一一对应的弹簧2521和伸缩杆2522，弹簧2521与伸缩杆2522均与各底块和固定块连接，伸缩杆2522本身即可伸缩，以达到防止弹簧2521损坏的效果。
66.一实施例中，请参阅图4及图5，搅拌装置20还包括限位件26，限位件26设置在转轴21上，且位于搅拌件24与压盘251之间，可以起到限位压盘251的作用，能够防止压盘251沿轴向移动时和搅拌件24接触，避免造成搅拌件24损坏。
67.需要说明的是，限位件26可以是限位块、限位环及其他能起到限位压盘251向下移动作用的结构。
68.一实施例中，压紧组件25还包括凸块，凸块设置在压盘251靠近搅拌件24的一侧，可以增大压盘251和土样之间的摩擦力，使得压盘251压紧效果更好。
69.一实施例中，请参阅图4及图5，搅拌件24为具有破碎刀的破碎板，有利于提高破碎的效率。
70.此外，破碎板可以设置为直板、弧形板或其他形状的板块。
71.一具体实施例中，破碎板可拆卸地设置在转轴21上，以便于破碎板损坏时可直接通过拆卸更换。
72.一具体实施例中，破碎板上具有多个通孔24a，搅拌过程中，土样可以从通孔24a中穿过，能够起到防止土样结块的作用。
73.一实施例中，请参阅图2及图3，搅土器还包括支撑架40，支撑架40包括支撑柱41，第二驱动组件30包括第一电机31及螺纹杆32，螺纹杆32与第一电机31驱动连接，定位架23与支撑柱41滑动连接且与螺纹杆32螺纹连接，当第一电机31驱动螺纹杆32转动，螺纹杆32驱动定位架23沿螺纹杆32的轴向直线运动。
74.具体地，当第一电机31驱动螺纹杆32转动，支撑柱41顶住定位架23并限制定位架23转动，从而化绕轴转动为沿轴向直线运动，由此可以实现搅拌装置20的上下移动，起到使搅拌装置20在搅拌容器10不同位置搅拌的作用。
75.一具体实施例中，搅土器包括两个支撑架40，支撑架40中具有容纳腔，定位架23的两端分别设置在两个容纳腔中且与支撑架40滑动连接，两个支撑架40的容纳腔中均设置有第二驱动组件30，两个第二驱动组件30同步驱动定位架23沿螺纹杆32的轴向直线运动。
76.一具体实施例中，也可以只有一个支撑架40的容纳腔中设置有第二驱动组件30，即通过一个第一电机31驱动搅拌装置20上下移动。
77.一实施例中，请参阅图1，搅土器包括设置在支撑柱41上的控制器50，控制器50分别与第一电机31和第一驱动组件22信号连接，从而实现对第一电机31和第一驱动组件22的调控。
78.一具体实施例中，第一驱动组件22为第二电机。
79.一实施例中，请参阅图1，支撑架40还包括底板42，支撑柱41及搅拌容器10均设置在底板42上。
80.一实施例中，请参阅图1，支撑架40还包括设置在底板42下的防滑支撑座43，便于提高搅土器的稳定性，防止搅土器在工作时晃动。
81.一具体实施例中，在底板42下四个角分别安装一个防滑支撑座43，防滑支撑座43呈圆台形，以提高底板42的稳定性。
82.一实施例中，搅拌容器10为搅拌桶，底板42上还具有限位槽，搅拌桶放置在限位槽中，可以防止搅拌过程中搅拌容器10晃动，便于固定搅拌容器10。
83.一具体实施例中，在底板42上设置固定环，并在固定环内侧设置橡胶防滑层，通过将搅拌容器10放置在固定环中起到固定的效果。
84.一些实施例中，搅拌容器10的侧面设置有握把，握把上设有橡胶防滑层，以便于拆卸搅拌容器10。
85.一具体实施例中，搅拌前准备为：取代表性的天然含水率或风干土样进行试验。当土样中含有粒径大于0.5mm的土粒或杂物，应将风干土样用带橡皮头的研杵或用木棒在橡皮板上压碎，并通过筛孔尺寸为0.5mm的筛进行筛分。取筛下的粒径小于或等于0.5mm的代表性土样并加入纯水至接近液限，静置湿润，静置时间根据土样的天然含水率大小而定，风干土样为24h。
86.在搅拌容器10中放入适量制备土样，打开第一电机31，通过控制第一电机31转动的圈数，进而控制螺纹杆32转动的圈数。当第一电机31输出端安装的螺纹杆32转动，螺纹杆32上螺纹连接的定位架23在容纳腔内滑动，并带动第二驱动组件30移动，第二驱动组件30移动时，转轴21跟随定位架23上下移动，可重复对泥土进行破碎。在转轴21移动的过程中，压盘251在弹性伸缩组件252的作用下压紧土样，使搅土装置能更好的将泥土破碎，从而大大提升了破碎效率。开启第二驱动组件30，第二驱动组件30带动搅拌装置20工作，搅拌装置20中的压紧组件25工作，压紧组件25中的弹簧2521向下压动压盘251，使压盘251和材料充分接触，当转轴21转动时压盘251将土样挤压，使搅拌件24更好的将土样破碎，从而避免了土样过于松软使得搅拌件24无法破碎，影响破碎的质量，避免土样中含有硬块造成检测不准确。
87.破碎完成后，试验人员可以控制第一电机31工作，使第一电机31带动螺纹杆32转动，定位架23在螺纹杆32上向上移动，当定位架23移动到合适的位置时，搅拌装置20远离搅拌容器10，此时可将搅拌容器10取下，即可将搅拌容器10内的土样取出。
88.上述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。