CN102296520B - 浇注式沥青混合料立式搅拌机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及浇注式沥青混合料立式搅拌机。包括机架、电机、第一减速机构、第二减速机构、搅拌轴、搅拌叶片、导向螺杆、导向螺母和搅拌锅，其中，所述第二减速机构主要由第二减速箱体、主传动齿轮、至少两从动齿轮和第二输入轴、第二输出轴组成，所述主传动齿轮固定连接在第二输入轴上，该输入轴与所述第一减速机构的输入轴连接，两所述从动齿轮均布在主传动齿轮的周向上并与之啮合，从动齿轮固定连接在对应的第二输出轴上，第二输出轴铰接于第二减速箱体，第二减速箱体铰接于第二输入轴，在主传动齿轮与从动齿轮啮合转动时，从动齿轮绕第二输出轴自转并同时绕第二输入轴主动轮公转。优点，搅拌均匀、无死角；搅拌锅容量大、密封好。

Description

浇注式沥青混合料立式搅拌机

技术领域

本发明涉及沥青加工设备，尤其涉及浇注式沥青混合料立式搅拌机。

背景技术

目前国内钢桥面铺装还是以环氧沥青砼为主，环氧沥青砼经过实际通车的检验以其优良的品质被广泛认可。但浇注式沥青混合料以其所具有的耐高温、抗老化、高温下具有自然流淌性，粘度高的特点被认可并在发达国家得到广泛应用。

目前国内钢桥面铺装以环氧沥青砼为主，环氧沥青砼因为造价高，施工控制较为困难等因素少有应用。浇注式沥青混合料采用改性沥青和美国特立尼达湖底的纯天然沥青组合而成，具有搅拌温度高，粘性大，流动型大，非常适合钢桥面与路面层之间的粘结层使用。随着我国跨江跨海大桥的不断兴建，浇注式沥青砼做为大跨径钢箱梁桥面铺装方案之一，也愈来愈受到关注。不过浇注式沥青制作需要相应工艺和设备的配合，国内很多工程也一直想寻找一种相对经济的替代方案。但就搅拌设备而言，国内尚未有能满足科研设计机构进行试验用的一种适用于搅拌温度高，粘性大，且大容量的搅拌浇注式沥青混合料的搅拌机。

图1所示的沥青混合料搅拌机是现在广泛使用的一种机型，该机通过联轴节2将电机1的转动传给减速机构3，再由减速机构3的输出轴通过弹簧4传动至拌和叶片5，使叶片5在自传的同时还绕一转动中心做公转。拌和锅8置于底座7上并可升降的，以便加料、出料或叶片对锅中混合料的搅拌的不同高度位置要求。该搅拌机的搅拌叶片5是用钢筋弯折成近似树叶的形状，为防止叶片与石子卡死，叶片与转轴之间用弹簧4连接，这种结构对于搅拌粘性不大、搅拌阻力不大的沥青混合料是适用的，但用来搅拌浇注式沥青混合料显然是不行的。因为，在实际搅拌时，叶片5受到较大搅拌阻力矩，使弹簧4向着力矩小的中心方向变形，导致搅拌叶片倾斜到搅拌锅中央进行搅拌，其它地方无法搅拌到，致使搅拌不均匀；而且搅拌叶片5受到浇注式沥青混合料强大粘度阻力，容易发生变形损坏，从而影响正常的搅拌。此外，该种叶片的分布形式使叶片的搅拌范围不大，致使拌和锅的容量受限。

因此设计适应浇注式沥青混合料特性的搅拌机是推广浇注式沥青砼首要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应浇注式沥青混合料的搅拌机，该目的由下述技术方案来实施：

所述搅拌机，包括机架、上平台、下平台、电机、第一减速机构、第二减速机构、搅拌轴、搅拌叶、搅拌锅、导向螺杆和导向螺母，所述电机和第一减速机构安装在上平台上，第一减速机构的输入轴、输出轴分别连接电机输出轴及第二减速机构的输入轴，第二减速机构的输出轴传动连接搅拌轴，搅拌锅安装在下平台对应于搅拌轴的位置上，导向螺杆垂直放置，其上下两端铰接在机架上，导向螺母旋接于导向螺杆，并与上平台或下平台连接；其中：所述第二减速机构主要由第二减速箱体、主传动齿轮、从动齿轮和第二输入轴、第二输出轴组成，所述主传动齿轮固定连接在第二输入轴上，该输入轴与所述第一减速机构的输入轴连接，所述从动齿轮至少有两个，均布在所述主传动齿轮的周向上并分别与主传动齿轮啮合，每一从动齿轮固定连接在对应的第二输出轴上，每一第二输出轴铰接于第二减速箱体，第二减速箱体铰接于第二输入轴，在主传动齿轮与从动齿轮啮合转动时，每一从动齿轮除绕对应的输出轴自转外，还通过第二减速箱体绕第二输入轴公转；每一第二输出轴通过对应的偏心块与一搅拌轴连接，搅拌叶连接在拌轴上。

所述搅拌机的进一步设计在于，每一所述偏心块在周向上的位置一致。

所述搅拌机的进一步设计在于，在所述搅拌轴上设有数个所述搅拌叶，每一搅拌轴最下端的搅拌叶处于同一轴向位置；除所述最下端的搅拌叶外，至少有两搅拌轴上的搅拌叶在轴向上是相间排列的。

所述搅拌机的更进一步设计在于，所述搅拌轴上与搅拌叶连接部分为四棱柱；所述搅拌叶包括轴套和叶片，所述轴套为与所述四棱柱对应的矩形套管，叶片为一带直角折边的矩形片，叶片通过所述直角折边连接在轴套相对的两侧面上，且所述叶片平面与轴套的轴线呈夹角α，α=58～62°；所述搅拌叶通过所述轴套穿套在搅拌轴的四棱柱的对应位置上，并由紧定螺钉固定于搅拌轴。

所述搅拌机的进一步设计在于，所述搅拌锅包括内胆、包裹在内胆外侧的外壳和置于内胆与外壳之间的加热电阻丝及导热油，内胆的上端边突出于外壳的上端面。

所述搅拌机的更进一步设计在于，在对应于所述搅拌锅的机架上方位置设有锅圈，在所述导向螺杆转动而使导向螺母带动搅拌锅向上移动时，所述锅圈的下端面封盖在搅拌锅外壳的所述上端面上。

所述搅拌机的进一步设计在于，所述第一减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，所述第一减速机构的输入轴为蜗杆轴，所述第一减速机构的输出轴为蜗轮轴。

本发明设置了两行星轮，并通过一偏心块使搅拌轴与行星轮轴连接，扩大搅拌轴上的搅拌叶片的周向搅拌范围，在设计中使搅拌叶片转动到最外侧时正好与搅拌锅的内胆壁相适配，转动到最内侧时基本接近搅拌锅的中心位置；并将两输出轴上的搅拌叶片在轴向位置上相间排列，扩大了搅拌叶片的轴向搅拌范围，使搅拌时不会出现死角，确保搅拌充分均匀，由此可大大增加搅拌锅的容量。本发明将搅拌的叶片设计成梯形，并斜置于搅拌轴一侧，可降低启动和搅拌时的阻力，相对提高搅拌轴及搅拌叶片的刚性，防止搅拌轴及搅拌叶片的变形。本发明还通过设置锅圈及将搅拌锅内胆上端边突出于外壳的上端面，在搅拌混合料时使锅圈下端面封盖在搅拌锅的外壳上端面上，搅拌锅上口被密封起来，确保搅拌时没有外界空气进入，保证搅拌料的质量。

附图说明

图1是现有沥青搅拌机的结构示意图

图2是本发明沥青搅拌机的结构示意图。

图3是图1所示沥青搅拌机的B-B位置的剖视图。

图4是搅拌轴及搅拌叶片的结构示意图。

图5是搅拌叶片的结构示意图。

图6是另一种主传动齿轮与从动齿轮啮合传动结构示意图。

图中，1-电机，2-联轴节，3-减速机构，4-弹簧，5-叶片，7-底座，8-锅，10-第一减速机构， 11-蜗轮11a-蜗轮轴，12-蜗杆，12a-蜗杆轴，13-电机，14第一减速箱体，14a轴承，20-第二减速机构，21-第二减速箱体，23-主传动齿轮，31-搅拌轴， 32-搅拌叶，32a-叶片，32b-轴套，32c-折边，40-搅拌锅，42-搅拌圈，50-机架，51-导向螺杆，52-导向螺母，53-上平台，54-下平台。

具体实施方式

对照图2，本发明的搅拌机主要由机架50、电机13、第一减速机构10、第二减速机构20、搅拌轴31、搅拌叶片32、导向螺杆51、导向螺母52和搅拌锅40组成。电机13和第一减速机构10安装是上平台上53上。第一减速机构10为蜗轮蜗杆减速机构，蜗轮11、蜗杆12置于第一减速箱体14内，该减速机构的输入轴为蜗杆轴12a，蜗杆轴与电机13的输出轴通过联轴节（未画出）连接。蜗杆12与蜗轮11啮合，蜗轮轴11a为第一减速机构的输出轴，它通过第一减速箱体14内的一对轴承14a支承于第一减速箱体14内，并向下伸出第一减速箱体14外，通过联轴节15与第二减速机构20中的输入轴连接，即与第二减速机构中的主传动齿轮23中心连接的第二输入轴23a连接。或蜗轮轴11a向下沿伸到第二减速机构20中，作为第二减速机构的输入轴，并使主传动齿轮23安装在该轴上。第二减速机构20主要由第二减速箱体21、主传动齿轮23、两从动齿轮24组成。两从动齿轮24分别固定连接在第二减速机构20对应的输出轴上，即两第二输出轴24a上。第二减速箱体21通过轴承21a铰接于第二输入轴23a或延伸出的蜗杆轴11a上。两从动齿轮24分别置于主传动齿轮23一侧并与之啮合。两输出轴24a分别通过对应的轴承21a铰接于第二减速箱，该轴向下伸出箱体20外，分别通过偏心块34与对应的一搅拌轴31连接。两连接对应搅拌轴31与输出轴24a的偏心块34在周向上的位置一致，从而使搅拌叶32相对对应输出轴24a的在周向上位置一致，请参见图3，例如两搅拌叶所对应的L1与L2、M1与M2、N1与N2相同的周向位置。两搅拌轴31上分别连接3个搅拌叶32，每一搅拌轴最下端的搅拌叶处于同一轴向位置；除所述最下端的搅拌叶外，其余的搅拌叶在轴向上是相间排列的。

对照图4、图5，搅拌叶片32均布在搅拌轴31上，搅拌轴31上与搅拌叶片32连接部分为四棱柱。搅拌叶片32主要由轴套32b和叶片32a组成，轴套32b为与搅拌轴31上四棱柱相对应的矩形套管，叶片32a为矩形平面并在一侧设有直角折边32c，叶片32a通过该直角折边焊接或用螺钉安装固定在轴套32b相对的两侧面上，且叶片平面与轴套的轴线呈58～62°，最佳实施例该角为60°。搅拌叶片32通过所述轴套32b穿套在搅拌轴31的四棱柱的对应位置上，并通过紧定螺钉17固定在搅拌轴31上。

再对照图2、图3，导向螺杆51垂直放置，其上下两端铰接在机架50上，导向螺母52连接在上平台旋接于导向螺杆51。搅拌锅40安装在下平台54上，并对应于搅拌叶32的位置，使搅拌叶的运动范围包容在搅拌锅40内。搅拌锅40主要由平底的内胆43、包裹在内胆外侧的外壳42、外壳内侧的保温层44和置于内胆与保温层之间的导热油及加热电阻丝（未画出）。内胆43的上端边突出于外壳42的上端面。在搅拌锅40对应于机架上方位置设有锅圈41，导向螺杆51转动时，导向螺母52通过带动上平台53使搅拌圈241向下移动，至搅拌锅40上方时，锅圈41下端面可封盖在搅拌锅外壳的上端面上。同样，如使导向螺母52连接在下平台54，搅拌锅40会在螺母52的带动下向上运动（图1中虚线部分），同样使锅圈41下端面封盖在搅拌锅外壳的上端面上。

本发明的搅拌机工作开始工作时，现将通过对应电机和传动机构（未画出）使导向螺杆51转动，导向螺母52通过上平台53带动搅拌圈41运动到上位，此时向搅拌锅40内加料，加料完毕通过控制机构（未画出）使导向螺杆相对反向51转动，导向螺母52通过带动上平台使锅圈41运动到下位，锅圈41下端面可封盖在搅拌锅外壳的上端面上，搅拌锅上口被密封起来，确保没有外界空气进入。此后电机13工作，电机13通过蜗轮蜗杆减速机构10及联轴节15带动主传动齿轮23转动，两从动齿轮24分别通过与主传动齿轮23的啮合，各自绕自身的轴24a转动。由于第二减速箱体21不固定且铰接于轴23a，使两从动齿轮24绕轴21a公转，并带动箱体21绕轴23a转动。两从动齿轮24自转时通过偏心块34带动搅拌轴31运动。在本实施例中主传动齿轮23和从动齿轮24及偏心块34的尺寸，能满足下列要求：搅拌轴31在转动到最外侧时，搅拌叶片的外侧点正好与搅拌锅的内胆壁相适配；在搅拌轴31转动到内侧位置时，搅拌叶片的外侧点基本处于搅拌锅40的中心；且搅拌轴31最下端的拌叶片与搅拌锅40内胆的底面相适配。请参见图3和图2，这样搅拌叶片的搅拌能覆盖整个搅拌锅的内胆，基本保证搅拌时不会出现死角，且搅拌充分均匀。

从动齿轮也可设计多于两个，例如如图6所示，设计为3个，其搅拌轴31上搅拌叶的轴向排列，两根是相同的，一根与该两根相间排列，与图1中所示的两种轴向排列相同，其它结构与上述实施例相同，不再赘叙。

Claims (7)

1. 浇注式沥青混合料立式搅拌机，包括机架、上平台、下平台、电机、第一减速机构、第二减速机构、搅拌轴、搅拌叶、搅拌锅、导向螺杆和导向螺母，所述电机和第一减速机构安装在上平台上，第一减速机构的输入轴、输出轴分别连接电机输出轴及第二减速机构的输入轴，第二减速机构的输出轴传动连接搅拌轴，搅拌锅安装在下平台对应于搅拌轴的位置上，导向螺杆垂直放置，其上下两端铰接在机架上，导向螺母旋接于导向螺杆，并与上平台或下平台连接，其特征在于，所述第二减速机构主要由第二减速箱体、主传动齿轮、从动齿轮和第二输入轴、第二输出轴组成，所述主传动齿轮固定连接在第二输入轴上，该输入轴与所述第一减速机构的输出轴连接，所述从动齿轮至少有两个，均布在所述主传动齿轮的周向上并分别与主传动齿轮啮合，每一从动齿轮固定连接在对应的第二输出轴上，每一第二输出轴铰接于第二减速箱体，第二减速箱体铰接于第二输入轴，在主传动齿轮与从动齿轮啮合转动时，每一从动齿轮除绕对应的第二输出轴自转外，还通过第二减速箱体绕第二输入轴公转；每一第二输出轴通过对应的偏心块与一搅拌轴连接，搅拌叶连接在搅拌轴上。

2. 根据权利要求1所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于每一所述偏心块在周向上的位置一致。

3. 根据权利要求1所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于在所述搅拌轴上设有数个所述搅拌叶，每一搅拌轴最下端的搅拌叶处于同一轴向位置；除所述最下端的搅拌叶外，至少有两搅拌轴上的搅拌叶在轴向上是相间排列的。

4. 根据权利要求1或3所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于所述搅拌轴上与搅拌叶连接部分为四棱柱；所述搅拌叶包括轴套和叶片，所述轴套为与所述四棱柱对应的矩形套管，叶片为一带直角折边的矩形片，叶片通过所述直角折边连接在轴套相对的两侧面上，且所述叶片平面与轴套的轴线呈58～62°的夹角；所述搅拌叶通过所述轴套穿套在搅拌轴的四棱柱的对应位置上，并由紧定螺钉固定于搅拌轴。

5. 根据权利要求1或3所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于所述搅拌锅包括内胆、包裹在内胆外侧的外壳、外壳内侧的保温层和置于内胆与保温层之间的加热电阻器及导热油，且内胆的上端边突出于外壳的上端面。

6. 根据权利要求5所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于在对应于所述搅拌锅的机架上方位置设有锅圈，在所述导向螺杆转动而使导向螺母带动上平台或下平台移动时，所述锅圈和搅拌锅相互贴近，锅圈的下端面封盖在搅拌锅外壳的所述上端面上。

7. 根据权利要求1或3所述的浇注式沥青混合料立式搅拌机，其特征在于所述第一减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，所述第一减速机构的输入轴为蜗杆轴，所述第一减速机构的输出轴为蜗轮轴。

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