一种废弃混凝土回收处理系统的制作方法

文档序号:33140593发布日期:2023-02-03 20:07阅读:32来源:国知局
一种废弃混凝土回收处理系统的制作方法

1.本发明涉及混凝土废弃物处理技术领域,尤其涉及一种废弃混凝土回收处理系统。


背景技术:

2.混凝土通常指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水以及外加剂和掺合料按一定比例配合经搅拌而得的水泥混凝土。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大,并且混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点,使得混凝土广泛应用于各种土木工程中。一方面,建筑物随时间推移可能发生损坏、维修或翻盖,因而建筑物中主要组成材料之一的混凝土也会产生大量的废料;另一方面,在土木工程中,由于混凝土制备后具有较短的使用时效,在超过使用时效后混凝土凝结使得其无法使用成为废料,因此,大量的混凝土废料的产生浪费了资源并且随着废料的堆积,其可能侵占越来越多的土地资源,从这一角度考虑,若能够通过将废弃的混凝土进行二次利用,使得其实现更好的环境友好以及降低成本的效果,成为目前建筑行业绿色发展的一个方向。
3.中国专利公开号cn110104978b公开了一种微波辅助破碎不同强度废弃混凝土的装置,其技术方案为:监控装置安装在破碎机上,监控装置与控制器连接,控制器与骨料输送装置和微波加热装置连接;所述监控装置检测破碎废弃混凝土时的压力信号,判断废弃混凝土的强度等级,将强度信息传输给控制器,控制器将信号传递给骨料输送装置及微波加热装置,控制骨料输送装置对废弃混凝土碎块的输送速度,控制微波加热装置发射微波的功率及加热时长,微波处理过再进行破碎分离。
4.由此可见,上述技术方案中对混凝土废料进行粉碎以使其形成骨料,采用上述技术方案设备制备的再生骨料能够保证将硬度不同的废弃混凝土进行破碎,但是由于其破碎后形成的再生骨料硬度存在差别,采用该再生骨料作为再制混凝土的骨料或填料时,由于骨料硬度均匀度差,使得采用该再生骨料进行二次制备混凝土时,混凝土制备完成后的混凝土制件工程性能无法维持在稳定状态。


技术实现要素:

5.为此,本发明提供一种废弃混凝土回收处理系统,用以克服现有技术中仅通过将混凝土废弃物处理为设定尺寸的再生骨料存在的无法获得指定硬度的再生骨料的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供一种废弃混凝土回收处理系统,包括:初破碎模块,用以通过破碎机将混凝土废弃物初步破碎成初始混凝土块材;恒压处理模块,其与所述初破碎模块相连,用以设定对混凝土块材进行粉碎的负载返力,以及,采用设定的负载返力对输入的混凝土块材进行破碎处理;检测模块,其分别与所述初破碎模块以及所述恒压处理模块相连,用以通过对所述初始混凝土块材断面图像的采集以获取混凝土块材的块材粒径以及混凝土块材中粗骨
料的断面尺寸;筛分模块,其与所述恒压处理模块相连,用以将所述恒压处理模块输出的混凝土块材根据粒径尺寸进行筛分以获得符合设定尺寸标准的混凝土块材筛分料;控制模块,其分别与所述初破碎模块、所述恒压处理模块、所述检测模块以及所述筛分模块相连,用以根据所述初始混凝土块材断面中的粗骨料的最大断面暴露尺寸确定所述恒压处理模块的负载返力以对所述初始混凝土块材进行破碎生成一次破碎块材,并根据对所述一次破碎块材的粒径检测结果确定是否进行二次破碎以生成符合硬度标准的混凝土回收骨料;输送模块,其分别与所述初破碎模块、所述恒压处理模块、所述检测模块、所述筛分模块以及所述控制模块相连,用以按设定输送速率输送混凝土块材,以及,输出符合设定硬度标准的混凝土回收骨料。
7.进一步地,所述恒压处理模块包括:壳体,其与所述输送模块相连,并设置有用以输入需破碎的混凝土块材的进料口以及用以输出破碎后的混凝土块材的出料口;捶压机构,其设置在所述壳体内,用以通过对混凝土块材施加设定的捶压力以使进料口输入的混凝土块材产生破碎,所述捶压机构包括捶压辊组、调速动力组件以及恒压返力板组件,其中,所述捶压辊组,其设置在所述壳体内,用以通过与混凝土块材产生相对转动对混凝土块材施加剪切力及压碎力;所述调速动力组件,其设置在所述壳体内并与所述捶压辊组相连,用以为所述捶压辊组提供动力;恒压返力板组件,其设置在所述壳体内并与所述调速动力组件相连,用以为块材提供支撑力,所述恒压返力板组件与所述捶压辊组配合以将块材破碎。
8.进一步地,所述恒压返力板组件包括:若干活动返力板,各所述活动返力板间通过活动连接板连接以形成整体;恒压液压泵组,其与各所述活动返力板相连,用以提供设定的负载返力。
9.进一步地,所述控制模块根据所述初始混凝土块材断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l1确定所述恒压液压泵组的初始负载返力fa1以对所述初始混凝土块材进行破碎,所述控制模块设置有第一骨料标准尺寸l1、第二骨料标准尺寸l2、第一捶压系数α1和第二捶压系数α2,其中,l1<l2,0<α1<1<α2,当l1≤l1时,所述控制模块判定粗骨料尺寸低于标准,所述控制模块采用第一捶压系数α1计算所述初始负载返力fa1,设定fa1=α1
×
fa0,其中,fa0为预设负载返力;当l1<l1≤l2时,所述控制模块判定粗骨料尺寸符合标准,所述控制模块设定fa1=fa0;当l1>l2时,所述控制模块判定粗骨料尺寸高于标准,所述控制模块采用第二捶压系数α2计算所述初始负载返力fa1,设定fa1=α2
×
fa0。
10.进一步地,所述控制模块控制所述恒压处理模块对所述初始混凝土块材进行粉碎以生成一次破碎块材并根据一次粉碎率g1确定所述一次破碎块材是否符合坚硬标准,设定一次粉碎率g1=r2/r1,所述控制模块设置有粉碎率标准g0,其中,0.8<g0<2,r2为所述一
次破碎块材中的最大块材粒径,r1为所述初始混凝土块材中的最大块材粒径,当g1≥g0时,所述控制模块判定一次粉碎率符合标准、所述一次破碎块材符合坚硬标准,所述控制模块根据一次粉碎率g1确定针对所述一次破碎块材的二次破碎负载返力的计算方式并控制所述筛分模块对所述一次破碎块材进行筛分;当g1<g0时,所述控制模块判定一次粉碎率低于标准、所述初始混凝土块材不符合坚硬标准,所述控制模块将所述一次破碎块材记为无支撑填料。
11.进一步地,所述控制模块在第一预设硬度条件根据一次粉碎率g1与分级粉碎率标准进行比对以确定针对所述一次破碎块材的二次破碎负载返力的计算方式,所述控制模块设置有分级粉碎率标准,所述分级粉碎率标准包括第一粉碎率标准g1和第二粉碎率标准g2,所述控制模块设置有第一坚硬系数k1、第二坚硬系数k2和第三坚硬系数k3,其中,g0<g1<g2,0.5<k1<1<k2<1.3<k3,当g1≥g2时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第一坚硬水平,所述控制模块将所述恒压液压泵组的二次破碎负载返力记为fa2,设定fa2=fa1
×
k3;当g1≤g1<g2时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第二坚硬水平,所述控制模块设定fa2=fa1
×
k2;当g0≤g1<g1时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第三坚硬水平,所述控制模块设定fa2=fa1
×
k1;所述第一预设硬度条件为g1≥g0且所述控制模块判定一次粉碎率符合标准。
12.进一步地,所述控制模块控制所述恒压处理模块采用二次破碎负载返力fa2对所述一次破碎块材进行粉碎以生成二次破碎块材并根据二次粉碎率g2与所述一次粉碎率g1的差值δg确定所述二次破碎块材是否符合标准,所述控制模块设置有变化百分比标准δg,设定δg=g2-g1,二次粉碎率g2=r3/r2,其中,r3为所述二次破碎块材中的最大块材粒径,0<δg<0.3,当δg<δg时,所述控制模块判定二次破碎符合标准,所述控制模块根据所述二次破碎块材的最大块材粒径与粗骨料的粒径比确定所述二次破碎块材的坚硬类别并控制所述筛分模块对所述一次破碎块材进行筛分;当δg≥δg时,所述控制模块判定二次破碎不符合标准,所述控制模块将所述二次破碎块材记为无支撑填料。
13.进一步地,所述控制模块在第二预设硬度条件根据所述二次破碎块材的断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l2与二次破碎块材的最大块材粒径r3计算粒径比x以确定所述二次破碎块材的坚硬类别,设定粒径比x=r3/l2,所述控制模块设置有第一粒径比标准x1和第二粒径比标准x2,其中,1.2<x1<2<x2,当x≥x2时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第一骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第一坚硬度回收骨料;当x1≤x<x2时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第二骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第二坚硬度回收骨料;当x<x1时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第三骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第三坚硬度回收骨料;所述第二预设硬度条件为δg<δg且所述控制模块判定二次破碎符合标准。
14.进一步地,所述控制模块根据所述二次粉碎率g2与所述一次粉碎率g1的差值百分比h确定是否对所述预设负载返力fa0进行修正,设定差值百分比h=δg/g1,所述控制模块设置有第一差值百分比标准h1、第二差值百分比标准h2和修正系数β,其中,h1<0<h2,0<β<1,当h<h1时,所述控制模块判定预设负载返力超出标准,所述控制模块采用修正系数β对所述预设负载返力fa0进行调节并将调节后的所述预设负载返力记为fa0’,设定fa0’=fa0
×
β;当h1≤h≤h2时,所述控制模块判定预设负载返力符合标准,所述控制模块无需对所述预设负载返力fa0进行调节,设定fa0’=fa0;当h>h2时,所述控制模块判定预设负载返力低于标准,所述控制模块采用修正系数β对所述预设负载返力fa0进行调节,设定fa0’=fa0
×
(2-β)。
15.进一步地,所述控制模块根据调节后的所述预设负载返力fa0’计算理论最大负载返力fa0’max并根据fa0’max确定负载返力调节是否有效,所述控制模块设置有所述最大负载返力标准famax和最小负载返力标准famin,其中,famax>fa0>famin,设定理论最大负载返力fa0’max=fa0
’×
α2
×
k3,当famin≤fa0’max≤famax时,所述控制模块判定负载返力调节有效并设定fa0=fa0’;当fa0’max>famax时,所述控制模块判定负载返力调节失效并设定fa0=famax/α2/k3;当fa0’max<famin时,所述控制模块判定负载返力调节失效并设定fa0=famin/α2/k3。
16.进一步地,所述检测模块还用以检测所述恒压处理模块在采用设定的负载返力对混凝土块材进行处理时,各所述活动返力板与所述捶压辊组间的捶压间距尺寸中的最小捶压间距,以及检测所述恒压处理模块的壳体上物料输入口的混凝土块材堆积高度。
17.进一步地,所述控制模块在第一预设筛分条件根据第i次所述恒压处理模块对混凝土块材处理中检测的最小捶压间距smin确定经所述恒压处理模块处理后的混凝土块材的第i次筛分尺寸标准di,设定di=smin
×
ζ;其中,ζ为预设的筛分系数,0.5<ζ<1,i为正整数,所述第一预设筛分条件为g1≥g0或δg<δg。
18.进一步地,所述控制模块根据所述第i次筛分尺寸标准di确定所述筛分模块进行第i次筛分时筛网的网孔尺寸dfi,设定dfi∈[fi1,fi2],其中,fi1=di-ω,fi2=di+ω,ω为预设网孔尺寸容许公差。
[0019]
进一步地,所述控制模块根据所述恒压处理模块壳体上物料输入口的混凝土块材堆积高度da确定所述输送模块向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材的输送速度值,所述控制模块设置有第一堆积高度标准da1和第二堆积高度标准da2,da1<da2,当da<da1时,所述控制模块判定所述输送模块采用第一输送速度值va1向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;当da1≤da<da2时,所述控制模块判定所述输送模块采用第二输送速度值va2向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;
当da≥da2时,所述控制模块控制判定输送模块采用第三输送速度值va3向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;va1>va2>va3≥0。
[0020]
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明废弃混凝土回收处理系统通过设置有初破碎模块、恒压处理模块、检测模块、筛分模块、控制模块和输送模块,通过根据所述初始混凝土块材断面中的粗骨料的最大断面暴露尺寸确定所述恒压处理模块的破碎力以对所述初始混凝土块材进行破碎生成一次破碎块材,并根据对所述一次破碎块材的粒径检测确定是否进行二次破碎以生成符合硬度标准的回收骨料,在恒压处理模块进行破碎处理后通过筛分模块对输出的混凝土块材按粒径尺寸进行筛分以选出符合硬度标准的回收骨料,保证了采用本发明所述系统进行破碎后的混凝土破碎块材能够符合回收骨料的硬度标准以保证其在二次使用时能够提供必要的硬度支撑,避免了现有技术中只对混凝土废弃料按设定的尺寸进行处理生成的回收骨料硬度不均匀,导致使用废弃混凝土制备的回收骨料的硬度性能未达到需求的硬度标准造成制备的混凝土性能降低的问题。
[0021]
进一步地,本发明通过将恒压处理模块处理后的混凝土块材按设定的筛孔尺寸进行筛分,不同硬度的混凝土块材在经单次的负载返力破碎处理后,其中硬度较低的混凝土块材与硬度较高的混凝土块材,在经相同的负载返力粉碎后破碎程度产生较大差异从而粒径产生明显区别,通过筛分模块进行筛分,粒径较小的混凝土块材能够与粒径大的混凝土块材进行分离,从而能够根据粒径差异对混凝土块材的硬度进行筛分,保证了本发明能够获得符合设定硬度标准的混凝土块材。
[0022]
进一步地,本发明获得混凝土回收骨料的硬度能够通过采用设定的负载返力进行对应处理获得,在获得到指定硬度的混凝土回收骨料后,通过设定更高的负载返力进行破碎处理或采用现有技术中任一种处理方式能够将本发明获得的指定硬度的混凝土回收骨料处理至设定的尺寸,进一步提高了本发明所述废弃混凝土回收处理系统的实用性能。
附图说明
[0023]
图1为本发明废弃混凝土回收处理系统的结构框图;图2为本发明实施例废弃混凝土回收处理系统的结构示意图;图3为本发明捶压机构的结构框图;图4为本发明恒压返力板组件的结构框图;图5为本发明实施例恒压处理模块的结构示意图;图中:1-壳体,21-捶压辊组,22-调速动力组件,231-第一活动返力板,232-第二活动返力板,233-第三活动返力板,234-第四活动返力板,240-恒压液压泵组,30-混凝土块材。
具体实施方式
[0024]
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
[0025]
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
[0026]
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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发明的限制。
[0027]
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
请参阅图1及图2所示,图1为本发明废弃混凝土回收处理系统的结构框图,图2为本发明实施例废弃混凝土回收处理系统的结构示意图,本发明提供一种废弃混凝土回收处理系统,包括:初破碎模块,用以通过破碎机将混凝土废弃物初步破碎成初始混凝土块材;恒压处理模块,其与所述初破碎模块相连,用以设定对混凝土块材进行粉碎的负载返力,以及,采用设定的负载返力对输入的混凝土块材进行破碎处理;检测模块,其分别与所述初破碎模块以及所述恒压处理模块相连,用以通过对所述初始混凝土块材断面图像的采集以获取混凝土块材的块材粒径以及混凝土块材中粗骨料的断面尺寸;筛分模块,其与所述恒压处理模块相连,用以将所述恒压处理模块输出的混凝土块材根据粒径尺寸进行筛分以获得符合设定尺寸标准的混凝土块材筛分料;控制模块,其分别与所述初破碎模块、所述恒压处理模块、所述检测模块以及所述筛分模块相连,用以根据所述初始混凝土块材断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸确定所述恒压处理模块的负载返力以对所述初始混凝土块材进行破碎生成一次破碎块材,并根据对所述一次破碎块材的粒径检测结果确定是否进行二次破碎以生成符合硬度标准的混凝土回收骨料;输送模块,其分别与所述初破碎模块、所述恒压处理模块、所述检测模块、所述筛分模块以及所述控制模块相连,用以按设定输送速率输送混凝土块材,以及,输出符合设定硬度标准的混凝土回收骨料。
[0029]
本发明废弃混凝土回收处理系统通过设置有初破碎模块、恒压处理模块、检测模块、筛分模块、控制模块和输送模块,通过根据所述初始混凝土块材断面中的粗骨料的最大断面暴露尺寸确定所述恒压处理模块的破碎力以对所述初始混凝土块材进行破碎生成一次破碎块材,并根据对所述一次破碎块材的粒径检测确定是否进行二次破碎以生成符合坚硬标准的回收骨料,保证了采用本发明所述系统进行破碎后的混凝土破碎块材能够符合回收骨料的硬度标准以保证其在二次使用时能够提供必要的硬度支撑,避免了现有技术只对混凝土废弃料进行粉碎处理生成的二次骨料的性能未达到回收使用标准造成的二次使用性能降低的问题。
[0030]
请参阅图3所示,其为本发明捶压机构的结构框图,所述恒压处理模块包括:壳体,其与所述输送模块相连,并设置有用以输入需破碎的混凝土块材的进料口以及用以输出破碎后的混凝土块材的出料口;
捶压机构,其设置在所述壳体内,用以通过对混凝土块材施加设定的捶压力以使进料口输入的混凝土块材产生破碎,所述捶压机构包括捶压辊组、调速动力组件以及恒压返力板组件,其中,所述捶压辊组,其设置在所述壳体内,用以通过与混凝土块材产生相对转动对混凝土块材施加剪切力及压碎力;所述调速动力组件,其设置在所述壳体内并与所述捶压辊组相连,用以为所述捶压辊组提供动力;恒压返力板组件,其设置在所述壳体内并与所述调速动力组件相连,用以为块材提供支撑力,所述恒压返力板组件与所述捶压辊组配合以将块材破碎。
[0031]
本发明恒压处理模块包括壳体和锤压机构,锤压机构包括捶压辊组、调速动力组件以及恒压返力板组件,通过能够采用提供恒定锤压力的锤压机构以对初步破碎后的初始混凝土块材进行进一步破碎处理,使得破碎后生成的一次破碎块材的破碎程度及粒径尺寸维持在设定的锤压力范围内避免过度破碎造成混凝土粉渣无法利用以及锤压力大对破碎设备要求高导致的成本上升,并且,通过采用恒压返力板组件使得破碎处理相对柔性化,在符合硬度需求的条件下,能够尽量保留较大的混凝土块材。
[0032]
请参阅图4所示,其为本发明恒压返力板组件的结构框图,所述恒压返力板组件包括:若干活动返力板,各所述活动返力板间通过活动连接板连接以形成整体;恒压液压泵组,其与各所述活动返力板相连,用以提供设定的负载返力。
[0033]
本发明恒压返力板组件包括若干活动返力板以及恒压液压泵组,通过恒压液压泵组以为所述活动返力板提供恒定的负载返力,并通过各活动返力板实现对混凝土块材施加的恒定锤压力的作用,为本发明所述锤压机构实现恒定锤压力提供必要的支持,保证了本发明所述废弃混凝土回收处理系统能够实现对混凝土破碎料的硬度筛选。
[0034]
具体而言,所述控制模块根据所述初始混凝土块材断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l1确定所述恒压液压泵组的初始负载返力fa1以对所述初始混凝土块材进行破碎,所述控制模块设置有第一骨料标准尺寸l1、第二骨料标准尺寸l2、第一捶压系数α1和第二捶压系数α2,其中,l1<l2,0<α1<1<α2,当l1≤l1时,所述控制模块判定粗骨料尺寸低于标准,所述控制模块采用第一捶压系数α1计算所述初始负载返力fa1,设定fa1=α1
×
fa0,其中,fa0为预设负载返力;当l1<l1≤l2时,所述控制模块判定粗骨料尺寸符合标准,所述控制模块设定fa1=fa0;当l1>l2时,所述控制模块判定粗骨料尺寸高于标准,所述控制模块采用第二捶压系数α2计算所述初始负载返力fa1,设定fa1=α2
×
fa0。
[0035]
本发明控制模块根据初始混凝土块材断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l1确定恒压液压泵组的初始负载返力fa1以对初始混凝土块材进行破碎,通过检测断面中粗骨料的暴露尺寸能够推测粗骨料的原始粒径,由于粗骨料在混凝土块材中处于硬度较高位置,对粗骨料的粒径检测能够推测混凝土块材的初步硬度范围,由此,可以对应确定一次破碎时的初始负载返力以对初始混凝土块材进行破碎,通过设定符合实际混凝土块材硬度状态的负载返力,有效地保证了本发明能够对混凝土废弃料进行粉碎并避免过度粉碎。
[0036]
具体而言,所述控制模块控制所述恒压处理模块对所述初始混凝土块材进行粉碎以生成一次破碎块材并根据一次粉碎率g1确定所述一次破碎块材是否符合坚硬标准,设定一次粉碎率g1=r2/r1,所述控制模块设置有粉碎率标准g0,其中,0.8<g0<2,r2为所述一次破碎块材中的最大块材粒径,r1为所述初始混凝土块材中的最大块材粒径,当g1≥g0时,所述控制模块判定一次粉碎率符合标准、所述一次破碎块材符合坚硬标准,所述控制模块根据一次粉碎率g1确定针对所述一次破碎块材的二次破碎负载返力的计算方式并控制所述筛分模块对所述一次破碎块材进行筛分;当g1<g0时,所述控制模块判定一次粉碎率低于标准、所述初始混凝土块材不符合坚硬标准,所述控制模块将所述一次破碎块材记为无支撑填料。
[0037]
本发明控制模块控制所述恒压处理模块对所述初始混凝土块材进行粉碎以生成一次破碎块材并根据一次粉碎率g1确定一次破碎块材是否符合坚硬标准,通过根据一次粉碎块材的一次粉碎率g1确定其是否符合坚硬标准判断混凝土块材是否能够进行进一步的破碎,避免对硬度不符合标准的一次粉碎料再次进行破碎造成的粉碎工时浪费和成本上升,进一步有效地保证了本发明所述废弃混凝土回收处理系统能够粉碎得到硬度符合标准的回收骨料。
[0038]
具体而言,所述控制模块在第一预设硬度条件根据一次粉碎率g1与分级粉碎率标准进行比对以确定针对所述一次破碎块材的二次破碎负载返力的计算方式,所述控制模块设置有分级粉碎率标准,所述分级粉碎率标准包括第一粉碎率标准g1和第二粉碎率标准g2,所述控制模块设置有第一坚硬系数k1、第二坚硬系数k2和第三坚硬系数k3,其中,g0<g1<g2,0.5<k1<1<k2<1.3<k3,当g1≥g2时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第一坚硬水平,所述控制模块将所述恒压液压泵组的二次破碎负载返力记为fa2,设定fa2=fa1
×
k3;当g1≤g1<g2时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第二坚硬水平,所述控制模块设定fa2=fa1
×
k2;当g0≤g1<g1时,所述控制模块判定所述一次破碎块材符合第三坚硬水平,所述控制模块设定fa2=fa1
×
k1;所述第一预设硬度条件为g1≥g0且所述控制模块判定一次粉碎率符合标准。
[0039]
本发明控制模块根据一次粉碎率g1与分级粉碎率标准进行比对以确定针对一次破碎块材的二次破碎负载返力的计算方式,通过对一次粉碎中粉碎状态进行判定,以确定二次破碎的锤压力,由于一次粉碎率能够作为初始混凝土块材的硬度指征,初始混凝土的硬度越高,其在恒定锤压力的破碎中破碎程度越低,保留的混凝土块材粒径越大,因而,通过一次粉碎率能够反映混凝土块材的硬度情况,在此条件下,通过硬度对二次粉碎的负载返力进行确定,能够使得二次破碎处理后的混凝土块材的硬度符合硬度要求。
[0040]
具体而言,所述控制模块控制所述恒压处理模块采用二次粉碎负载返力fa2对所述一次破碎块材进行粉碎以生成二次破碎块材并根据二次粉碎率g2与所述一次粉碎率g1的差值δg确定所述二次破碎块材是否符合标准,所述控制模块设置有变化百分比标准δg,设定δg=g2-g1,二次粉碎率g2=r3/r2,其中,r3为所述二次破碎块材中的最大块材粒径,0<δg<0.3,当δg<δg时,所述控制模块判定二次破碎符合标准,所述控制模块根据所述二
次破碎块材的最大块材粒径与粗骨料的粒径比确定所述二次破碎块材的坚硬类别并控制所述筛分模块对所述二次破碎块材进行筛分;当δg≥δg时,所述控制模块判定二次破碎不符合标准,所述控制模块将所述二次破碎块材记为无支撑填料。
[0041]
本发明控制模块控制所述恒压处理模块采用fa2对一次破碎块材进行粉碎以生成二次破碎块材并根据二次粉碎率g2与一次粉碎率g1的差值δg确定所述二次破碎块材是否符合标准,在二次粉碎后,通过对两次粉碎中的粉碎率进行差值计算,能够判断在二次破碎中的混凝土块材的硬度指征与一次破碎的硬度指征是否存在偏移,由于混凝土的凝结结构与骨料分布存在相关性,因而大块混凝土块材与小块混凝土块材表现的硬度存在偏差并且分布均匀的混凝土小块体比大块体的硬度不会降低,通过差值δg与标准进行比对,能够分析二次破碎块体的硬度进行判定,有效地保证了二次破碎后的混凝土块材符合硬度标准。
[0042]
具体而言,所述控制模块在第二预设硬度条件根据所述二次破碎块材的断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l2与二次破碎块材的最大块材粒径r3计算粒径比x以确定所述二次破碎块材的坚硬类别,设定粒径比x=r3/l2,所述控制模块设置有第一粒径比标准x1和第二粒径比标准x2,其中,1.2<x1<2<x2,当x≥x2时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第一骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第一坚硬度回收骨料;当x1≤x<x2时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第二骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第二坚硬度回收骨料;当x<x1时,所述控制模块判定所述二次破碎块材符合第三骨料坚硬标准并将所述二次破碎块材记为第三坚硬度回收骨料;所述第二预设硬度条件为δg<δg且所述控制模块判定二次破碎符合标准。
[0043]
本发明控制模块控制检测模块对二次破碎块材的断面进行检测并根据断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l2与二次破碎块材的最大块材粒径r3计算粒径比x以确定二次破碎块材的坚硬类别,通过再次判定粗骨料与混凝土块材的占比情况,反映了粗骨料对混凝土块材硬度的支持情况,在粒径比小时,混凝土块材的硬度大部分依靠胶凝后的体系组成,成分坚实故而硬度较高;在粒径比大时,由于胶凝后的体系占比量小,骨料的硬度则突出体现在混凝土块材中,加之骨料外包覆的胶凝体系较少更易于其与骨料间产生分离,因而,硬度较低,故而,通过粒径比能够反映混凝土破碎块体中的组成结构进而影响混凝土块材的硬度,有效地保证了本发明所述废弃混凝土回收处理系统能够对破碎后的二次破碎料进行硬度判定以确定回收骨料的硬度符合对应的类别的硬度标准。
[0044]
具体而言,所述控制模块根据所述二次粉碎率g2与所述一次粉碎率g1的差值百分比h确定是否对所述预设负载返力fa0进行修正,设定差值百分比h=δg/g1,所述控制模块设置有第一差值百分比标准h1、第二差值百分比标准h2和修正系数β,其中,h1<0<h2,0<β<1,当h<h1时,所述控制模块判定预设负载返力超出标准,所述控制模块采用修正系数β对所述预设负载返力fa0进行调节并将调节后的所述预设负载返力记为fa0’,设定fa0’=fa0
×
β;当h1≤h≤h2时,所述控制模块判定预设负载返力符合标准,所述控制模块无需对
所述预设负载返力fa0进行调节,设定fa0’=fa0;当h>h2时,所述控制模块判定预设负载返力低于标准,所述控制模块采用修正系数β对所述预设负载返力fa0进行调节,设定fa0’=fa0
×
(2-β)。
[0045]
具体而言,所述控制模块根据调节后的所述预设负载返力fa0’计算理论最大负载返力fa0’max并根据fa0’max确定负载返力调节是否有效,所述控制模块设置有所述最大负载返力标准famax和最小负载返力标准famin,其中,famax>fa0>famin,设定理论最大负载返力fa0’max=fa0
’×
α2
×
k3,当famin≤fa0’max≤famax时,所述控制模块判定负载返力调节有效并设定fa0=fa0’;当fa0’max>famax时,所述控制模块判定负载返力调节失效并设定fa0=famax/α2/k3;当fa0’max<famin时,所述控制模块判定负载返力调节失效并设定fa0=famin/α2/k3。
[0046]
本发明控制模块根据二次粉碎率g2与一次粉碎率g1的差值百分比h确定是否对预设负载返力fa0进行修正并根据调节后的所述预设负载返力fa0’计算理论最大负载返力fa0’max并将fa0’max与负载返力范围进行比对以确定负载返力调节是否有效,预设负载返力能够直接影响一次、二次破碎的锤压力,其通过反馈调节的方式,采用根据二次破碎与一次破碎粉碎率对预设负载返力进行修正,保证了一次粉碎以及二次粉碎中锤压力过大导致的混凝土块材过度粉碎造成生成的回收骨料粒径小的问题,并且通过最大负载返力标准和最小负载返力标准判断反馈调节的有效性,进一步保证了本发明所述废弃混凝土回收处理系统能够将符合硬度标准的混凝土块材破碎并尽量保留其粒径较大。
[0047]
具体而言,所述检测模块还用以检测所述恒压处理模块在采用设定的负载返力对混凝土块材进行处理时,各所述活动返力板与所述捶压辊组间的捶压间距尺寸中的最小捶压间距,以及检测所述恒压处理模块的壳体上物料输入口的混凝土块材堆积高度。
[0048]
可以理解的是,单个所述活动返力板与所述捶压辊组间的捶压间距指其在设定的负载返力值对混凝土块材进行破碎时,在该活动返力板移动路径的延长线上,活动返力板与捶压辊组的捶压表面的最小距离。
[0049]
具体而言,所述控制模块在第一预设筛分条件根据第i次所述恒压处理模块对混凝土块材处理中所述检测模块检测的最小捶压间距smin确定经所述恒压处理模块处理后的混凝土块材的第i次筛分尺寸标准di,设定di=smin
×
ζ;其中,ζ为预设的筛分系数,0.5<ζ<1,i为正整数,所述第一预设筛分条件为g1≥g0或δg<δg。
[0050]
进一步地,所述控制模块根据所述第i次筛分尺寸标准di确定所述筛分模块进行第i次筛分时筛网的网孔尺寸dfi,设定dfi∈[fi1,fi2],其中,fi1=di-ω,fi2=di+ω,ω为预设网孔尺寸容许公差。
[0051]
本发明通过将恒压处理模块处理后的混凝土块材按设定的筛孔尺寸进行筛分,不同硬度的混凝土块材在经单次的负载返力破碎处理后,其中硬度较低的混凝土块材与硬度较高的混凝土块材,在经相同的负载返力粉碎后破碎程度产生较大差异从而粒径产生明显区别,通过筛分模块进行筛分,粒径较小的混凝土块材能够与粒径大的混凝土块材进行分
离,从而能够根据粒径差异对混凝土块材的硬度进行筛分,保证了本发明能够获得符合设定硬度标准的混凝土块材。
[0052]
进一步地,所述控制模块根据所述恒压处理模块壳体上物料输入口的混凝土块材堆积高度da确定所述输送模块向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材的输送速度值,所述控制模块设置有第一堆积高度标准da1和第二堆积高度标准da2,da1<da2,当da<da1时,所述控制模块判定所述输送模块采用第一输送速度值va1向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;当da1≤da<da2时,所述控制模块判定所述输送模块采用第二输送速度值va2向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;当da≥da2时,所述控制模块控制判定输送模块采用第三输送速度值va3向所述恒压处理模块输送待处理混凝土块材;va1>va2>va3≥0。
[0053]
本发明还提供一种应用上述废弃混凝土回收处理系统的废弃混凝土处理方法,包括以下步骤:步骤一,通过初破碎模块将混凝土废弃物初步破碎成初始混凝土块材;步骤二,对初始混凝土块材进行断面图像的采集,获取初始混凝土块材的粗骨料的断面尺寸;步骤三,根据初始混凝土块材断面中粗骨料的最大断面暴露尺寸l1确定所述恒压液压泵组的初始负载返力fa1;步骤四,所述恒压处理模块采用初始负载返力fa1对所述初始混凝土块材进行粉碎生成一次破碎块材;步骤五,通过图像采集获取粉碎后的块材粒径并计算一次粉碎率g1,根据一次粉碎率g1与粉碎率标准g0的比较结果确定一次破碎块材是否符合硬度标准,若符合,执行步骤六;若不符合,判定一次破碎块材硬度不符合硬度标准,并结束;步骤六,根据一次粉碎率g1与分级粉碎率标准的比对结果确定恒压液压泵组的二次破碎负载返力fa2并控制所述筛分模块对所述一次破碎块材进行筛分获得筛分后的混凝土块材筛分料;步骤七,筛分模块将一次破碎块材进行筛分处理,并将粒径大于筛孔尺寸的混凝土块材传送至恒压处理模块进行处理,恒压处理模块采用fa2对输入的混凝土块材进行粉碎以生成二次破碎块材;步骤八,计算二次粉碎率g2与一次粉碎率g1的差值δg,根据δg与变化百分比标准δg的比对结果确定所述二次破碎块材是否符合标准,若符合,执行步骤九;若不符合,判定二次破碎块材硬度不符合标准,并结束;步骤九,计算粒径比x并根据粒径比x与预设的粒径比标准的比对结果确定二次破碎块材对应的骨料坚硬类别,并控制所述筛分模块对所述二次破碎块材进行筛分,获得筛分后的混凝土块材筛分料即为对应骨料坚硬类别的回收骨料;步骤十,系统自调节,计算二次粉碎率g2与所述一次粉碎率g1的差值百分比h,并根据h与预设的差值百分比标准的比对结果确定是否对预设负载返力fa0进行修正并计算修正后的fa0’的有效性,对系统的预设负载返力进行重新设定。
[0054]
可以理解的是,初破碎模块中对混凝土废弃物初始破碎的粒径能够根据实际的应用场景进行设定,只要能够实现将混凝土废弃物破碎处理至符合一定的粒径范围即可,并且本发明中未述及技术适用于现有技术,在此不再赘述。
[0055]
实施例:请参阅图2所示,本实施例提供一种废弃混凝土回收处理系统,包括:采用爆破机及液压钳的初破碎模块,采用恒压捶压机构的恒压处理模块、能对图像进行采集和检测分析的检测模块、采用筛网的筛分模块、控制模块以及输送模块;在使用时,通过设定有恒压处理模块的恒压液压泵组的负载返力范围,并且设定有根据需获取的混凝土回收骨料的硬度范围对应设置预设负载返力值,能够在使用本系统对废弃混凝土进行回收处理后筛选出与需求骨料硬度符合的回收骨料块体,混凝土块材中硬度低于需求骨料硬度设定值的骨料将会被粉碎为粒径更小的碎屑从而被筛分模块筛出并分离,使得符合骨料硬度设定值的混凝土块材能够被获得;请参阅图5所述,其为本发明实施例恒压处理模块的结构示意图,其中包括:壳体1,其设置有用以输入需破碎混凝土块材的进料口以及用以输出破碎后混凝土块材的出料口;捶压机构,其设置在所述壳体1内,用以通过对混凝土块材30施加设定的捶压力以使进料口输入的混凝土块材30产生破碎,所述捶压机构包括捶压辊组21、调速动力组件22以及恒压返力板组件,其中,所述捶压辊组21,其设置在所述壳体1内,用以通过与混凝土块材30产生相对转动对块材施加剪切力及压碎力;所述调速动力组件22,其设置在所述壳体1内并与所述捶压辊组21相连,用以为所述捶压辊组21提供动力;恒压返力板组件,其设置在所述壳体1内并与所述调速动力组件22相连,用以为块材提供支撑力,所述恒压返力板组件与所述捶压辊组21配合以将块材破碎;所述恒压返力板组件采用四个依次设置的活动返力板以及由恒压控制变量泵组成的恒压液压泵组240组成,其中,四个活动返力板包括第一活动返力板231、第二活动返力板232、第三活动返力板233和第四活动返力板234,本领域技术人员可以理解的是,本发明恒压返力板组件中活动返力板的数量和结构不做具体限定,可根据实际使用场景进行设定,在此不做赘述。
[0056]
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
[0057]
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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