CN101898387A

CN101898387A - 沥青水泥砂浆搅拌主机

Info

Publication number: CN101898387A
Application number: CN2009101119182A
Authority: CN
Inventors: 曾晓辉; 谢友均; 郭宏; 邓德华; 汤明; 陈瑾; 郭首君
Original assignee: Fujian South Highway Machinery Co Ltd
Current assignee: Fujian South Highway Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2010-12-01

Abstract

沥青水泥砂浆搅拌主机，包括底部具有卸料口的搅拌容器；由门驱动机构驱动可在开启卸料口位置和关闭卸料口位置之间转动的卸料门；搅拌机构，设置在所述搅拌容器内，其由动力装置通过传动变速机构输出驱动可绕第一垂直轴线回转且可绕第二垂直轴线自转；其特征在于：所述搅拌机构包括支承座、中心搅拌单元和在平面上围绕中心搅拌单元均布的多个侧搅拌单元；中心搅拌单元包括呈垂直向下固设在支承座平面中心位置的中心搅拌臂、沿中心搅拌臂外壁呈螺旋线排列的多个中心搅拌叶片；每个侧搅拌单元包括连接在支承座平面边缘且具有垂直向下延伸直臂的侧搅拌臂、沿侧搅拌臂的直臂外壁呈螺旋线排列的多个侧搅拌叶片。

Description

沥青水泥砂浆搅拌主机

技术领域

本发明涉及一种沥青水泥砂浆搅拌主机，特别是拌和高速铁路无渣轨道板灌浆用沥青水泥砂浆的搅拌主机。

背景技术

公知的，在无渣轨道板高速铁路施工中，当无渣轨道板铺设校准后，还须对轨道板底面和承载层之间的缝隙进行灌浆，以形成具有适当刚度和弹性的垫层，确保轨道板的支承能力。要获得符合轨道系统和施工技术要求的饱满灌浆层，灌浆材料必须具备以下特性：低粘性和良好的流动性、弹性、抗压性、抗腐蚀性、防冻性；能在几乎任何压力下灌入轨道板下部；足够快的硬化能力；在硬化过程中不会出现徐变，以避免在轨道板和灌浆材料之间会产生裂缝。

目前，已开发出一种适合高速铁路无渣轨道板灌浆用的沥青水泥砂浆(CA砂浆)。这种沥青水泥砂浆主要由干混砂浆、液料和添加剂组成，干混砂浆主要包括硅酸盐水泥、细骨料等，液料包括乳化沥青和水，添加剂包括流化剂、消泡剂等。这种沥青水泥砂浆与其他砂浆的明显区别在于：一是对组份、配比以及剂量精确度具有很高的要求；二是在搅拌、储存、输送技术方面提出了一些特别的要求，如：搅拌过程中砂浆温度不宜太高或是太低；开始搅拌时搅拌速度不能过高，否则砂浆有可能会受损；搅拌过程中存在大颗粒沉淀的可能；搅拌时应避免产生泡沫，以免对砂浆特性造成不利影响的；当砂浆处于停滞状态时会僵化；成品砂浆的有效期短，在较短的时间内便会失去能按质量要求进行灌浆的使用性能；砂浆的可泵性有限。

试验表明，采用固定的搅拌站搅拌，然后再通过运送或泵送方式将成品砂浆送到施工工地，无法达到上述生产技术方面要求。采用移动式的搅拌设备直接在施工现场进行搅拌、灌注作业，虽然能解决成品砂浆储存、输送方面的问题，但是现有移动设备的搅拌主机还存在一些不足之处，例如，现有的搅拌机构在满足高质量沥青水泥砂浆拌和作业要求的方面还需要改进，现有的行星式传动变速机构存在着密封性不好、传动方式复杂、制作难度高、维护和修理困难的缺点，现有的卸料门其密封性还需进一步提高等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种沥青水泥砂浆搅拌主机，其可满足拌和高质量沥青水泥砂浆的作业要求。

为此目的，本发明提供的沥青水泥砂浆搅拌主机，包括底部具有卸料口的搅拌容器；由门驱动机构驱动可在开启卸料口位置和关闭卸料口位置之间转动的卸料门；搅拌机构，设置在所述搅拌容器内，其由动力装置通过传动变速机构输出驱动可绕第一垂直轴线回转且可绕第二垂直轴线自转；其特征在于：所述搅拌机构包括支承座、中心搅拌单元和在平面上围绕中心搅拌单元均布的多个侧搅拌单元；中心搅拌单元包括呈垂直向下固设在支承座平面中心位置的中心搅拌臂、沿中心搅拌臂外壁呈螺旋线排列的多个中心搅拌叶片；每个侧搅拌单元包括连接在支承座平面边缘且具有垂直向下延伸直臂的侧搅拌臂、沿侧搅拌臂的直臂外壁呈螺旋线排列的多个侧搅拌叶片。

所述多个中心搅拌叶片分为两组，且两组中心搅拌叶片之间呈起始点相差180度的双螺旋线排列。

所述中心搅拌叶片呈等螺距排列，且螺距为40-50mm。

所述中心搅拌叶片工作面与水平面的夹角为5-15度。

所述侧搅拌臂具有垂直延伸的直臂和从直臂上端部大致呈水平延伸的连接臂，侧搅拌臂通过其连接臂的端部连接在支承座平面边缘。

所述多个侧搅拌叶片呈等螺距排列，且螺距为40-50mm。

所述侧搅拌叶片工作面与水平面的夹角为20-30度。

在所述侧搅拌臂的直臂下端面设置有底部叶片。

所述底部叶片的下端面与搅拌容器内底面之间的间隙小于3mm。

传动变速机构包括可绕第一垂直轴线回转的主轴、设置在所述搅拌容器内且由主轴驱动的回转变速箱、支承在回转变速箱上且可绕第二垂直轴线自转的行星轴、设置在主轴和行星轴之间的齿轮系，行星轴连接驱动所述搅拌机构的支承座。

齿轮系包括固定套设在主轴上的主轴齿轮、以及固定套设在行星轴上且与主轴齿轮啮合的行星齿轮。

进一步的，还包括刮料机构，其由动力装置通过传动变速机构输出驱动可绕第一垂直轴线回转，该刮料机构包括具有垂直向下延伸直臂的刮料臂和连接在直臂的刮料板，所述刮料板具有平行贴近搅拌容器内侧壁的外侧边和平行贴近搅拌容器内底面的下侧边。

所述刮料臂具有垂直延伸的直臂和从直臂上端部大致呈水平延伸的连接臂，刮料臂通过其连接臂的端部连接在支承座平面边缘。

本发明的有益效果是：

1.搅拌机构既绕主轴回转又绕行星轴自转，再配以搅拌叶片的独特设计和布置，可保证高效率地制备出均匀、高质量的沥青水泥砂浆。

2.将传动变速机构做成一体式，即将原来的减速机构和回转支撑机构集成到同一个机构里，这样既减小了体积，便于安装，又降低了制作难度和成本，克服了原有的传动变速机构所存在的缺点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明提供的沥青水泥砂浆搅拌主机的剖视图。

图2是图1的左视剖视图。

图3是图1沥青水泥砂浆搅拌主机的搅拌机构的立体示意图。

图4是图3搅拌机构的中心搅拌单元的立体示意图。

图5是图4中心搅拌单元的正视图。

图6是图3搅拌机构的侧搅拌单元的立体示意图。

图7是图6侧搅拌单元的正视图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明提供的沥青水泥砂浆搅拌主机，包括：搅拌容器、卸料门机构、动力装置、传动变速机构、搅拌机构、刮料机构。

搅拌容器，由下筒体11和顶盖12构成。下筒体11是由底壁和圆弧形垂直侧壁围成的上部敞口的直立圆筒体，下筒体11的底壁开设有卸料口，下筒体11的底壁和侧壁均包含外层和内衬板双层结构。顶盖12封盖在下筒体11上部敞口处，顶盖12具有开口可供装入传动变速机构。

卸料门机构，包括气缸或液压缸(图中未示出)、垂直支承在搅拌容器外侧的转轴21、连接在转轴21的卸料门22。卸料门22呈板状，贴靠在搅拌容器的底部。采用电磁阀装置控制气缸或液压缸动作，通过转轴21驱动卸料门22在开启卸料口位置和关闭卸料口位置之间水平转动。

动力装置，包括固定安装在搅拌容器顶盖12上的电机6，电机6通过连接变频器来实现调速。

传动变速机构，包括固定安装在搅拌容器顶盖12上的固定变速箱31，垂直支承的可转动主轴32，连接在主轴32且位于搅拌容器内的回转变速箱33，支承在回转变速箱上的可转动行星轴34，固定套设在主轴上的主轴齿轮(图中未示出)，以及固定套设在行星轴34上且与主轴齿轮啮合的行星齿轮(图中未示出)。固定变速箱31的输入轴与电机6的输出轴连接，并且通过传动变速齿轮组驱动主轴32绕第一垂直轴线A-A回转，行星轴34在随回转变速箱33回转的同时，通过主轴齿轮和行星齿轮驱动绕第二垂直轴线B-B自转。

参照图3至图7，搅拌机构包括支承座41、中心搅拌单元和在平面上围绕中心搅拌单元均布的多个侧搅拌单元。支承座41连接在行星轴34下端。中心搅拌单元包括中心搅拌臂42和多个中心搅拌叶片43。中心搅拌臂42的横截面为圆形或方形，其呈垂直向下固设在支承座41平面中心位置。多个中心搅拌叶片43沿中心搅拌臂外壁呈螺旋线等螺距排列，中心搅拌叶片之间的螺距为40-50mm，叶片工作面与水平面的夹角为5-15度。中心搅拌叶片43分为两组，且两组中心搅拌叶片之间呈起始点相差180度的逆时针上升双螺旋线排列。每个侧搅拌单元包括侧搅拌臂44、多个侧搅拌叶片45和刮料板46。侧搅拌臂44呈曲臂形，具有垂直延伸的直臂和从直臂上端部大致呈水平延伸的连接臂，其连接臂的端部具有连接孔441，通过使用紧固件连结连接臂的连接孔441和支承座41平面边缘连接孔411，藉此将侧搅拌臂44连接在支承座41平面边缘。侧搅拌臂44的直臂横截面为圆形或方形。多个侧搅拌叶片45沿侧搅拌臂44的直臂外壁呈螺旋线等螺距排列，侧搅拌叶片45之间的螺距为40-50mm，叶片工作面与水平面的夹角为20-30度。刮料板46设置搅拌臂44的直臂下端面，其与搅拌容器内底面之间的间隙应小于3mm。

上述搅拌机构具有以下有益效果：(1)搅拌机构由回转变速箱33带动绕第一垂直轴线A-A回转，同时由行星轴34驱动绕第二垂直轴线B-B按设定的速度(10～30转/分钟)自转，搅拌叶片可以搅拌到容器中任何部分，不留死角，并使砂浆能在短时间内作非常强烈的拌和，获得最佳的砂浆增容效果，保证在最短的时间内使砂浆达到均匀拌和。即使在沥青混凝土砂浆拌合料的配比有很小的变动的情况下也能适用。由于搅拌叶片的回转速度低(10～30转/分钟)，所以也可延长搅拌叶片和容器衬板的使用寿命；(2)搅拌叶片高速旋转能将搅拌时产生的较大的气泡打破，防止其对砂浆的含气性能产生不良影响；(3)中心搅拌单元除了具有以上功能外，另一个重要的作用是在高速旋转(50～200转/分钟)过程中产生旋涡并伴随产生气体吸入效应，当旋涡深度达到底部时，吸入的气体量将大增。当砂浆中吸入的气体量基本达到要求时，随着转速的降低，将压入的空气在砂浆中并稳定下来，以保证砂浆有合适的含气量，并且气孔分布均匀。

刮料机构，包括刮料臂51和刮料板52。刮料臂51具有垂直延伸的直臂和从直臂上端部大致呈水平延伸的连接臂，刮料臂51通过其连接臂的端部连接在回转变速箱33边缘。刮料板52开设有沿水平方向延伸的长形孔53，使用螺栓连结刮料板52的长形孔53和刮料臂51直臂的安装孔，可将刮料板52连接在刮料臂51上。刮料板52的长形孔53设计，方便刮料板52拆卸维修，当刮料板52磨损后能方便地进行调整，延长其使用寿命。刮料板52平面形状设计具有以下特点：具有垂直的侧刮料部和形成在侧刮料部下端的水平的底刮料部，侧刮料部的外侧边平行贴近搅拌容器内侧壁，底刮料部的下侧边平行贴近搅拌容器内底面，用于清除搅拌容器内侧壁和内底面上粘附的砂浆。刮料板52的底刮料部沿水平方向加长长度，增加了其与搅拌容器内底面的刮扫面积，不仅可以将侧边的物料推回中央供搅拌叶片进行充分搅拌，而且在卸料时又可起到加速排空的作用，加快卸料速度，缩短卸料时间。

采用本发明搅拌主机生产沥青水泥砂浆的工作程序如下：首先把水和乳化沥青，放入搅拌容器，接着加入流化剂，并且加以搅拌。在低速搅拌(15～30转/分钟)时加入干料粉末，为使粉末立刻均匀地分散到液体中，避免形成沉淀、凝聚，应该立刻提高搅拌机构的转速。改变搅拌机构的转速是通过调整变频器的参数改变电机的输入转速来实现的。当然，搅拌机构的转速也不能太高，转速太高(50转/分钟以上)存在着搅拌时进入太多空气而超过标准的危险。为解决此类问题，在干料全部加入并且均匀分散之后，加入消泡剂，以消除产生的气泡，同时把搅拌机构的转速降低到砂浆虽然还在转动、但是空气不会被搅入砂浆(15～30转/分钟)。

Claims

1.沥青水泥砂浆搅拌主机，包括底部具有卸料口的搅拌容器；由门驱动机构驱动可在开启卸料口位置和关闭卸料口位置之间转动的卸料门；搅拌机构，设置在所述搅拌容器内，其由动力装置通过传动变速机构输出驱动可绕第一垂直轴线回转且可绕第二垂直轴线自转；其特征在于：所述搅拌机构包括支承座、中心搅拌单元和在平面上围绕中心搅拌单元均布的多个侧搅拌单元；中心搅拌单元包括呈垂直向下固设在支承座平面中心位置的中心搅拌臂、沿中心搅拌臂外壁呈螺旋线排列的多个中心搅拌叶片；每个侧搅拌单元包括连接在支承座平面边缘且具有垂直向下延伸直臂的侧搅拌臂、沿侧搅拌臂的直臂外壁呈螺旋线排列的多个侧搅拌叶片。

2.根据权利要求1所述的搅拌主机，其特征在于：所述多个中心搅拌叶片分为两组，且两组中心搅拌叶片之间呈起始点相差180度的双螺旋线排列。

3.根据权利要求1或2所述的搅拌主机，其特征在于：所述中心搅拌叶片呈等螺距排列，且螺距为40-50mm。

4.根据权利要求1或2所述的搅拌主机，其特征在于：所述中心搅拌叶片工作面与水平面的夹角为5-15度。

5.根据权利要求1所述的搅拌主机，其特征在于：所述侧搅拌臂具有垂直延伸的直臂和从直臂上端部大致呈水平延伸的连接臂，侧搅拌臂通过其连接臂的端部连接在支承座平面边缘。

6.根据权利要求1或5所述的搅拌主机，其特征在于：所述多个侧搅拌叶片呈等螺距排列，且螺距为40-50mm。

7.根据权利要求1或5所述的搅拌主机，其特征在于：所述侧搅拌叶片工作面与水平面的夹角为20-30度。

8.根据权利要求1或5所述的搅拌主机，其特征在于：在所述侧搅拌臂的直臂下端面设置有底部叶片。

9.根据权利要求8所述的搅拌主机，其特征在于：所述底部叶片的下端面与搅拌容器内底面之间的间隙小于3mm。

10.根据权利要求1所述的搅拌主机，其特征在于：传动变速机构包括可绕第一垂直轴线回转的主轴、设置在所述搅拌容器内且由主轴驱动的回转变速箱、支承在回转变速箱上且可绕第二垂直轴线自转的行星轴、设置在主轴和行星轴之间的齿轮系，行星轴连接驱动所述搅拌机构的支承座。