一种细集料自动筛分设备及筛分方法与流程

本发明涉及机械筛分试验，具体涉及了一种细集料自动筛分设备及筛分方法。

背景技术：

1、随着近年来我国基础设施建设需求的持续增长，对混凝土的要求也越来越高，确保混凝土质量的关键便是严格控制各种集料的组成与性质。其中，细集料是组成混凝土的主要材料之一，它的技术性质影响着混凝土的性能。级配是细集料一个非常重要的技术参数，一般通过筛分试验确定。细集料的筛分是检测单位及项目工程工地试验室常见的试验操作之一，目前对于细集料的筛分，采用将套筛置于摇筛机上，摇筛10分钟后取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个进行手筛，筛至每分钟通过量少于试样总量0.1%为止，该操作过程需要试验人员反复称量反复手筛，不仅费时费力而且效率低下，且在细集料筛分的过程中容易产生粉尘扩散，不利于试验人员身心健康。

技术实现思路

1、为解决现有细集料筛分费时费力而且效率低下，且在细集料筛分的过程中存在粉尘扩散的技术问题，本发明提供一种细集料自动筛分设备及筛分方法，可替代人工手筛，同时避免细集料筛分时粉尘扩散。

2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：

3、一种细集料自动筛分设备，包括：筛分组件、驱动组件、称量组件和控制器，筛分组件包括置筛槽，置筛槽的上方设置筛盖，置筛槽的下方连接有收集漏斗，置筛槽在收集漏斗的下方设置收集盘，置筛槽可将试验筛放入，颗粒较小的集料通过试验筛的筛网后通过收集漏斗掉入收集盘中；

4、驱动组件包括电机，电机的输出轴安装偏心轮，置筛槽底部设有偏心滚轮，置筛槽的侧面铰接连接推杆的一端，推杆的杆身上设置弹簧连接在一固定件上，推杆的另一端穿入延伸到固定件的外侧，且设置有滚动接触偏心轮的被动滚轮，被动滚轮在偏心轮和弹簧的组合带动下，向前反复滑动，置筛槽底部的偏心滚轮滚动，带动置筛槽上下颠簸；

5、称量组件包括电子天平，电子天平上设置支撑架，支撑架上放置收集盘；

6、控制器连接电机控制电机的启停及转速。

7、进一步地，置筛槽的内侧壁设置有方便试验筛放入和取出的凹槽。

8、进一步地，包括支撑框架，筛分组件、驱动组件、称量组件和控制器均安装在支撑框架上，称量组件设置在筛分组件的下方，控制器设置在驱动组件的下方及称量组件的一侧。

9、进一步地，固定件固定在支撑框架上，支撑框架上设有滑轨，偏心滚轮在滑轨中滚动。

10、进一步地，支撑框架外侧设有外壳，外壳上方在筛盖位置预留有随形开口，外壳侧面在收集盘处设有供取放收集盘的第一开口，第一开口处安装有透明护罩，外壳侧面在电子天平和控制器处设有漏出控制面板的第二开口。

11、进一步地，调控电子天平每间隔一分钟进行去皮后称量一次收集盘中的集料颗粒重量，判断每分钟掉落在收集盘中集料颗粒重量是否少于试样总量0.1%，从而控制电机运转。

12、进一步地，控制器连接电子天平，控制器可读取电子天平的数据，并当在连续一定时间内掉落在收集盘中集料颗粒重量少于设定阈值后控制电机停机。

13、进一步地，控制器每10s采集记录一次电子天平对收集盘中集料颗粒重量的数据，通过计算处理后判断连续60s掉落在收集盘中集料颗粒重量是否少于试样总量0.1%，从而控制电机运转。

14、本发明还提供一种细集料自动筛分设备的筛分方法，所述筛分方法采用上述的筛分设备，包括以下步骤：1、按规范标准要求取样，筛除大于9.50mm的颗粒，并算出其筛余百分率，并将试样缩分至约1100g，放在烘箱中于105±5℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，平均分为两份备用；

15、2、称取试样500g，精确至1g，将试样倒入按孔径大小从上到下组合的附筛底的套筛上，然后进行筛分；

16、3、将套筛置于摇筛机上，摇筛10min，取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个放入细集料自动筛分设备中的置筛槽中；

17、4、启动设备的开关，自动筛分开始，当筛至每分钟通过量小于试样总量0.1%时，设备停止筛分，取出置筛槽中的试验筛称出筛中的筛余集料重量mi，精确至1g。然后取出收集盘中的试样并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起放入本设备中过筛，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止，最后秤量筛底质量m底；

18、5、结果计算。

19、试样的各号筛分计筛余率按式1-1计算,精确至0.01%。

20、(1-1)

21、式中:pi为试样的各号筛分计筛余率(%)。

22、试样的各号筛筛余率ai,为该号筛及以上各号筛的分计筛余率之和,精确至0.01%。

23、试样的细度模数按式1-2计算，精确至0.01。

24、(1-2)

25、式中：mx为细集料的细度模数；

26、a0.15、a0.3、…a4.75分别为0.15mm、0.3mm、..、4.75mm各号筛的筛余率(%)。

27、进一步地，设备停止筛分时，报警提示。

28、本发明具有以下有益效果：

29、1、提高筛分效率：设备采用自动化筛分和智能称量系统，大大提高了筛分效率，避免了传统手动筛分过程中的重复操作和繁琐流程。

30、传统的人工筛分耗时费力，而该设备通过电机驱动和自动检测，能够连续、高效地完成筛分工作，有效减少了试验时间。

31、2、筛分精度提高：通过控制器精确采集和处理天平的数据，可以确保筛分结果符合规范要求。系统能够自动监测筛分完成条件（即每分钟通过量小于试样总量0.1%），从而确保筛分过程的精度和一致性。

32、自动筛分方法减少了人为因素对结果的干扰，提高了筛分的重复性和准确性。

33、3、减少粉尘污染：设备的外壳和护罩设计有效封闭筛分过程，防止细集料筛分时产生的粉尘扩散，保护了试验人员的健康，改善了操作环境。

34、该技术减少了粉尘吸入对操作人员带来的危害，符合环保要求，也提高了现场工作的安全性。

35、4、智能化与自动化操作：该设备通过自动检测筛分进展并根据集料重量的变化自动停止筛分，避免了人工频繁检测筛分过程，减轻了劳动强度。

36、自动化的筛分过程结合智能控制，使设备能长时间稳定工作，不仅提高了工作效率，还提升了设备的使用寿命。

37、5、适应不同集料筛分要求：通过设置不同孔径的筛网，设备可适用于不同细度集料的筛分需求，特别适用于混凝土细集料筛分，能够准确、快速地获取集料的级配数据，进而确保混凝土质量。

38、设备支持灵活调节和精确控制，能够满足不同标准和工程需求，适应性强。

39、6、本发明通过智能化的自动筛分技术，解决了传统细集料筛分过程中费时费力、粉尘扩散等问题，不仅提高了筛分效率和准确性，还显著改善了工作环境。

技术特征：

1.一种细集料自动筛分设备，其特征在于，包括：筛分组件（1）、驱动组件（2）、称量组件（3）和控制器（4），筛分组件（1）包括置筛槽（11），置筛槽（11）的上方设置筛盖（12），置筛槽（11）的下方连接有收集漏斗（13），置筛槽（11）在收集漏斗（13）的下方设置收集盘（14），置筛槽（11）可将试验筛（15）放入，颗粒较小的集料通过试验筛（15）的筛网后通过收集漏斗（13）掉入收集盘（14）中；

2.根据权利要求1所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，置筛槽（11）的内侧壁设置有方便试验筛（15）放入和取出的凹槽（111）。

3.根据权利要求1所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，包括支撑框架（5），筛分组件（1）、驱动组件（2）、称量组件（3）和控制器（4）均安装在支撑框架（5）上，称量组件（3）设置在筛分组件（1）的下方，控制器（4）设置在驱动组件（2）的下方及称量组件（3）的一侧。

4.根据权利要求3所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，固定件（51）固定在支撑框架（5）上，支撑框架（5）上设有滑轨（52），偏心滚轮（16）在滑轨（52）中滚动。

5.根据权利要求3或4所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，支撑框架（5）外侧设有外壳（6），外壳（6）上方在筛盖（12）位置预留有随形开口，外壳（6）侧面在收集盘（14）处设有供取放收集盘的第一开口，第一开口处安装有透明护罩（7），外壳（6）侧面在电子天平（31）和控制器（4）处设有漏出控制面板（8）的第二开口。

6.根据权利要求1所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，调控电子天平每间隔一段时间进行去皮后称量一次收集盘（14）中的集料颗粒重量，判断该段时间掉落在收集盘（14）中集料颗粒重量是否少于规定的百分比，从而控制电机（21）运转。

7.根据权利要求1所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，控制器（4）连接电子天平（31），控制器（4）可读取电子天平（31）的数据，并当在连续一定时间内掉落在收集盘（14）中集料颗粒重量少于设定阈值后控制电机（21）停机。

8.根据权利要求7所述的细集料自动筛分设备，其特征在于，控制器（4）定期采集并记录电子天平（31）对收集盘（14）中集料颗粒重量的数据，通过计算处理后判断在预定时间段内掉落在收集盘（14）中集料颗粒重量是否少于设定阈值，从而控制电机（21）运转。

9.一种细集料自动筛分设备的筛分方法，所述筛分方法采用权利要求1~8任一项所述的筛分设备，其特征在于，包括以下步骤：1、按规范标准要求取样，筛除大于规定尺寸的颗粒，并算出其筛余百分率，并将试样缩分至合适质量范围，放在烘箱中在适当温度下烘干至恒重，待冷却至室温后，平均分为两份备用；

10.根据权利要求9所述的细集料自动筛分设备的筛分方法，其特征在于，设备停止筛分时，报警提示。

技术总结
本发明公开了一种细集料自动筛分设备及筛分方法，包括筛分组件、驱动组件、称量组件和控制器，筛分组件包括置筛槽，置筛槽的上方设置筛盖，置筛槽的下方连接有收集漏斗，置筛槽在收集漏斗的下方设置收集盘，置筛槽可将试验筛放入；驱动组件包括电机，电机的输出轴安装偏心轮，置筛槽底部设有偏心滚轮，置筛槽的侧面铰接连接推杆的一端，推杆的杆身上设置弹簧连接在一固定件上，推杆的另一端穿入延伸到固定件的外侧，且设置有滚动接触偏心轮的被动滚轮；称量组件包括电子天平，电子天平上设置支撑架，支撑架上放置收集盘；控制器连接电机控制电机的启停及转速。本发明可替代人工手筛，同时避免细集料筛分时粉尘扩散。

技术研发人员：肖双清,高琛,徐博,喻靖宇,刘辉,李宗治,杨泽,陈杰,刘国涛,杜雪锋,郑晓凯,张明龙
受保护的技术使用者：中铁十二局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6