CN102505613B - 一种物料搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明为了解决现有物料搅拌装置中，以搅拌轴为中心的附近区域的物料不能得到充分搅拌的问题，提供了一种物料搅拌装置。该搅拌装置包括搅拌轴和沿轴向依次安装在搅拌轴上的多组搅拌单元，所述搅拌单元包括：至少一个搅拌臂和至少两个设置在搅拌臂上的搅拌叶片，所述搅拌臂固定于搅拌轴上，且至少两个搅拌叶片与搅拌轴之间的距离不同。使得搅拌轴以轴线为中心旋转时，以搅拌轴为中心的较近或较远的区域都能得到搅拌，进而可以充分搅拌物料。

Description

一种物料搅拌装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种物料搅拌装置。

背景技术

沥青搅拌设备（又称沥青混合料搅拌设备或沥青搅拌站）是沥青路面施工的关键设备，主要用于将砂石料、沥青、矿粉等材料搅拌成沥青混合料。沥青混合料搅拌设备自身的性能关系到沥青混合料的均匀性和沥青搅拌设备的效率。

现有的沥青搅拌设备可参考中国专利申请号为2000920034640.9的专利。如图1所示，现有搅拌设备采用对置式搅拌装置。在搅拌轴上依次安装有对置式搅拌单元，搅拌轴13和安装在其上的对置式搅拌单元组成一个对物料进行连续推动搅拌的对置式结构；对置式搅拌单元包括两个结构和大小均相同切对称安装在搅拌轴两侧的直线式搅拌臂12、14和两个结构与大小均相同且分别安装在两个搅拌臂末端的搅拌叶片11、15，两个搅拌叶片推动物料轴向运动的方向相同。

发明人在研究过程中发现：现有对置式搅拌装置的搅拌机虽然增加参与搅拌叶片的数量，但是由于每个搅拌单元中的两个搅拌臂长度一样，使得搅拌区域局限在外周，而以搅拌轴为中心的附近区域中的沥青混合料的搅拌只能通过物料对流实现，因此现有搅拌装置需要较长时间才能充分搅拌物料，功率消耗比较大，搅拌效率低。

现有搅拌设备中的沥青喷淋装置可参考中国专利申请号为200610171081.7的专利，如图2所示，现有搅拌设备中的沥青喷淋装置，包括沥青喷撒管本体21，所述沥青喷撒管本体的一端封闭，另一端与沥青输送管道连接，所述沥青喷撒管本体的周壁上开设有若干个喷淋孔，该沥青喷淋管装置还包括一个环绕所述沥青喷撒管本体外周围的保温管24，在保温管与沥青喷撒管本体之间形成封闭的导热油腔22，所述保温管设有导热油进孔和出孔，在所述沥青喷撒管本体的喷淋孔处设有沥青喷头23，所述沥青喷头伸出所述的保温管外部。

发明人在研究过程中发现：现有的沥青喷淋管上所设有的喷淋孔的孔径比较小，而且孔径一致，容易被搅拌过程的扬尘堵塞喷撒孔，而且现有的沥青喷淋管上喷淋空外设有喷头，这样喷头在喷洒沥青时可能形成沥青雾化，增大了热沥青与空气接触面积，容易导致沥青老化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种物料搅拌装置，以解决以搅拌轴为中心的附近区域中的物料不能得到充分搅拌的问题。

本发明提供的一种物料搅拌装置，包括搅拌轴和沿轴向依次安装在搅拌轴上的多组搅拌单元，所述搅拌单元包括：

至少一个搅拌臂和至少两个设置在搅拌臂上的搅拌叶片，所述搅拌臂固定于搅拌轴上，且至少两个搅拌叶片与搅拌轴之间的距离不同，所述与搅拌轴之间的距离不同的至少两个搅拌叶片位于同一个搅拌臂上。

所述搅拌叶片的搅拌面与其所安装的搅拌轴沿着物料进给方向呈设定角度，所述设定角度小于90度。

所述搅拌叶片的搅拌面与搅拌轴沿着物料进给方向呈45度。

搅拌轴个数为两个，且两个搅拌轴平行设置，且每个搅拌轴物料进给方向相反。

搅拌装置进一步包括：

用于向所述搅拌装置内喷洒物料的物料喷撒管本体，且所述物料喷撒管本体一端封闭，另一端与物料输送管道连接，所述物料喷撒管本体的周壁上设有若干个物料喷撒孔，

则所述物料喷撒孔的开孔截面积大小按照流量分配原则，沿着物料流动方向逐渐变大。

所述物料喷撒孔均匀分布在所述物料喷撒管本体的周壁上。

所述物料喷撒管本体为：用于喷洒沥青的沥青喷淋管本体。

所述物料喷撒管本体喷淋孔外不设有喷头。

所述物料喷撒管本体包括：用于喷洒粉料的粉料撒布装臵。

本发明实施例的物料搅拌装臵的搅拌单元中，在搅拌臂上距离搅拌轴不同的位臵上安装搅拌叶片，使得搅拌轴以轴线为中心旋转时，以搅拌轴为中心的较近或较远的区域都能得到搅拌，进而可以充分搅拌物料。

附图说明

图1为现有搅拌装臵示意图；

图2为现有沥青喷淋管示意图；

图3为本发明的实施例物料搅拌装臵中搅拌单元结构示意图；

图4为本发明物料搅拌装臵的第一种实施例的结构示意图；

图5为本发明物料搅拌装臵的第二种实施例的结构示意图；

图6为本发明的实施例沥青混合料搅拌设备俯视图；

图7为本发明的实施例沥青混合料搅拌设备断面图；

图8为本发明的实施例沥青混合料搅拌设备中的沥青喷淋管和粉料撒布装臵的截面图。

附图标记说明

31搅拌轴                42搅拌单元               311第一搅拌臂

312第二搅拌臂          313第一搅拌叶片           314第二搅拌叶片

61壳体                 62第一搅拌轴              63第二搅拌轴

64卸料门               651沥青喷淋管             652粉料撒布装臵

653沥青喷淋孔          654粉料撒布孔

Z₁第一搅拌轴物料进给方向         Z₂第二搅拌轴物料进给方向

α第一搅拌轴62上的搅拌单元以搅拌轴为中的旋转方向

β第二搅拌轴63上的搅拌单元以搅拌轴为中心的旋转方向

具体实施方式

为了使以搅拌轴为中心的附近区域的物料也能得到充分搅拌，本发明提供了一种物料搅拌装臵，包括搅拌轴31和沿轴向依次安装在搅拌轴上的多组搅拌单元。搅拌单元结构如图3所示，每个搅拌单元中搅拌轴上至少包括一个搅拌臂311，搅拌臂上设臵有搅拌叶片，而且至少两个搅拌叶片313、314与搅拌轴31之间的距离不同。该物料搅拌装臵中，由于至少存在两个搅拌叶片313和314与搅拌轴之间的距离不同，因此，与搅拌轴之间的距离不同的搅拌叶片可以使物料搅拌装臵中以搅拌轴为中心的较近和较远区域的物料都能充分搅拌。该物料搅拌装臵可用于多种物料的搅拌设备中，如沥青混合物料搅拌设备或水泥搅拌设备等。

下面结合附图对本发明实施例的物料搅拌装臵进行说明。

图4为本发明的物料搅拌装臵的第一种实施例的结构示意图。如图4所示，该物料搅拌装臵包括搅拌轴31和沿该搅拌轴31的轴向依次安装在搅拌轴31上的多组搅拌单元42。其中，每个物料搅拌单元42包括两个搅拌臂，即：第一搅拌臂311和第二搅拌臂312、每个搅拌臂上设臵有一个搅拌叶片，即第一搅拌臂311设臵有第一搅拌叶片313，第二搅拌臂312设臵有第二搅拌叶片314。

为了能充分搅拌搅拌轴中心的附近区域的物料，第一搅拌臂311与第二搅拌臂312的长度不同，比如：本实施例中将第一搅拌臂311的长度设定为第二搅拌臂312的长度的一半，当然具体长度并不作限定。图示中，第一搅拌叶片313设臵在第一搅拌臂311末端，第二搅拌叶片314设臵在第二搅拌臂312末端。第一搅拌叶片313和第二搅拌叶片314与搅拌轴31之间的距离不同，这样就能保证以搅拌轴为中心，离搅拌轴较近的区域和离搅拌轴较远的区域都能有搅拌叶片进行搅拌。

本实施例中，每个搅拌单元42中的搅拌臂可以采用对置式固定于搅拌轴上，即第一搅拌臂311和第二搅拌臂312呈直线。每个搅拌单元包括的搅拌臂个数也并不限定为2个，其他个数的搅拌臂也是适用上述方案。相邻搅拌单元中的长搅拌臂之间映射到搅拌轴的垂直面上呈设定夹角，如图4所示，本实施例中的夹角设定为90度。当以搅拌轴为中心搅拌轴带动搅拌单元转动时，物料搅拌装置中搅拌轴上各搅拌单元的搅拌臂组成螺旋形状对物料进行搅拌。

搅拌叶片的搅拌面与其所安装的搅拌轴间沿着物料进给方向呈设定角度，所述设定角度小于90度，如图4所示，该设定角度为45度。当物料搅拌装置以搅拌轴为中心转动时，搅拌叶片对物料进行搅拌并且还推动物料沿搅拌轴轴向运动，此轴向运动方向即为物料进给方向。每个物料搅拌装置中的搅拌叶片推动物料的方向一致。配合搅拌臂组成螺旋形状可使物料在搅拌过程中，不断向同一方向流动，使物料得到充分搅拌。

另外，本发明的搅拌装置还有一种实施方式。下面结合图5对本发明的物料搅拌装置的第二种实施例进行说明。

本实施例中每个搅拌单元52只包括一个搅拌臂311，但搅拌臂上安装有第一搅拌叶片313和第二搅拌叶片314。其中第一搅拌叶片313设置于搅拌臂的末端，第二搅拌叶片314设置于搅拌臂两端之间的区域。两个搅拌叶片与用于固定搅拌单元的搅拌轴之间的距离不同，仍然可以达到在每个搅拌单元中，以搅拌轴为中心，与搅拌轴距离较近和较远的区域都有搅拌叶片进行搅拌的效果。本实施例中每个搅拌单元中搅拌臂的个数并不限于两个，每个搅拌臂上至少有两个与搅拌轴距离不同的搅拌叶。搅拌叶片的搅拌面与其所安装的搅拌轴之间沿着物料进给方向呈设定角度，所述设定角度小于90度。搅拌叶片的搅拌面与搅拌轴沿着物料进给方向呈45度角。本实施例中的每个搅拌单元中的搅拌臂数量并不限定为1个，只要满足与搅拌轴之间的距离不同的至少两个搅拌叶片位于同一个搅拌臂上即可。这样也能达到以搅拌轴为中心，当物料搅拌装置以搅拌轴为中心带动搅拌单元转动时，以搅拌轴为中心较近的区域和较远的区域都能有搅拌叶片对物料进行搅拌的效果。本实施例中每个搅拌单元在距离搅拌轴附近区域和较远区域都有搅拌叶片对物料进行搅拌。

本发明提供的实施例并不仅限于上述两种实施例所限定的实施方式，只要至少有两个分别位于同一单元中不同搅拌臂上的搅拌叶片与搅拌轴的距离不同，就可以达到以搅拌轴为中心，距离搅拌轴较近和较远的区域都能有搅拌叶片进行搅拌的效果。

本发明提供的物料搅拌装置实施例都可运用到搅拌设备中。物料搅拌装置配合用于向搅拌装置内喷洒物料的物料喷撒管本体共同设置于搅拌设备中，用于搅拌各种物料，提高物料搅拌效率。用于搅拌物料的设备一般包括：用于承装待搅拌物料的壳体、用于对物料进行搅拌的物料搅拌装置、搅拌完成后用于卸料的卸料门、用于向搅拌装置喷洒物料的物料喷撒管本体。

下面结合图6、图7以沥青混合料搅拌设备为较佳实施例说明物料搅拌装置的运用。其中，图6为沥青混合料搅拌设备俯视图，图7为沥青混合料搅拌设备断面图。

如图6所示，该沥青混合料搅拌设备包括壳体61、卸料门64、沥青喷淋管651、粉料撒布装置652。沥青混合料搅拌设备的物料搅拌装置中的搅拌轴数量为两个，两个搅拌轴分别为第一搅拌轴62和第二搅拌轴63，搅拌轴62和搅拌轴63平行布设在壳体内部。第一搅拌轴62通过联轴器与驱动机构同轴连接，第一搅拌轴62通过同步传动结构带动第二搅拌轴63转动，两搅拌轴通过轴承安装在搅拌壳体61上；固定于第一搅拌轴62上和第二搅拌轴63上的搅拌臂相互交错，能避免两个搅拌轴上的搅拌臂在以搅拌轴为轴心转动时发生碰撞。并且搅拌轴62和搅拌轴63的物料进给方向相反，可对物料进行立体循环搅拌。壳体61的下部的卸料门64，用于物料搅拌均匀达标后，将搅拌好的物料混合物从卸料门中卸出。

沥青混合料搅拌设备中的搅拌装置包括搅拌轴和沿轴向依次安装在搅拌轴上的多组搅拌单元，每个搅拌单元包括两个搅拌臂，两搅拌臂采用对置式的方式安装于搅拌轴上。两搅拌臂的长度不同，并且短搅拌臂的长度为长搅拌臂长度的一半，两个搅拌臂的末端都装有搅拌叶片。由于搅拌单元中的两个搅拌叶片与其所安装于的搅拌臂所在搅拌轴之间的距离不同，以搅拌轴为中心的附近及较远区域都有搅拌叶片对物料进行搅拌，可使得物料得到充分搅拌。

如图7所示，相邻搅拌单元中的长搅拌臂之间映射到搅拌轴的垂直面上呈90度夹角，搅拌叶片的搅拌面与搅拌轴沿着物料进给方向呈45度角。夹角设定为90度则搅拌轴上的搅拌臂均匀分布于搅拌轴上，可均匀搅拌物料；而搅拌叶片的搅拌面与搅拌轴沿着物料进给方向呈45度角则使得搅拌叶片推动物料流动的力最大。

在搅拌轴的上方有物料喷洒管本体，用于喷洒沥青的沥青喷淋管和用于喷撒粉料的粉料撒布装置。如图8所示，沥青喷淋管的周壁上有若干个圆形沥青喷淋孔653，且各个喷淋孔的开孔截面积沿着管轴向依照沥青流动的方向Z₁逐渐增大。图8为沥青混合料搅拌设备中的沥青喷淋管和粉料撒布装置的截面图。如图所示，沥青喷淋孔均匀分布在沥青喷淋管周壁上。沥青输送管用于将沥青输送至搅拌设备壳体内部，并均匀向搅拌装置内喷撒沥青。本实施例中的喷淋孔外不再设有喷头。依据沥青为液态，将喷淋管周壁上的喷撒孔设置为圆形，易于沥青喷淋出。粉料撒布装置本体652一端封闭，另一端与物料输送管相连，粉料撒布装置周壁上有多个方形的撒布孔654，且各撒布孔的开孔截面积沿着管轴向依照粉料输送的方向Z₂逐渐增大。粉料撒布孔均匀分布在粉料撒布装置周壁上。粉料撒布装置采用螺旋输送机输入装置的管内，并通过撒布孔均匀撒布在搅拌装置上。粉料通过螺旋输送机输送至粉料撒布装置内。根据粉料的粉末物理形态，将粉料撒布装置上的撒布孔设置为方形，易于粉料撒出。

搅拌装置工作时，驱动机构驱动第一搅拌轴62转动并通过传动结构带动第二搅拌轴63转动，骨料从壳体61上方进入壳体61。沥青由沥青喷淋管喷淋至搅拌装置上，粉料由粉料撒布装置撒布在搅拌装置上。第一搅拌轴62上的搅拌单元以搅拌轴为中心朝α方向旋转，推动第一搅拌轴62附近的物料向上抛落，并朝Z₁方向流动,Z₁为第一搅拌轴的物料进给方向；第二搅拌轴63上的搅拌单元以搅拌轴为中心朝β方向旋转，推动第二搅拌轴63附近的物料向上抛落，并朝Z₂方向流动，Z₂为第二搅拌轴的物料进给方向。

由于每个搅拌单元中有两个搅拌叶片与固定搅拌单元的搅拌轴距离不同，靠近搅拌轴的区域和远离搅拌轴的区域都分别由至搅拌轴距离不同的搅拌叶片搅拌，物料因此得到了充分搅拌，并且在壳体内两个搅拌轴所搅拌的物料沿着相反的方向流动，即物料进给方向相反。当物料顺着第一搅拌轴62的推力流动到物料搅拌轴的末端时，通过物料搅拌轴上搅拌叶片的推力和壳体的反作用力共同作用，将物料推动到第二搅拌轴63的搅拌区域。第二搅拌轴63推动的物料到达搅拌轴末端时，也是同样被推到第一搅拌轴62的的搅拌区域。如此，在搅拌设备中形成对沥青混合料的立体循环搅拌。

综上所述，本实施例中的沥青混合料搅拌设备所包括的物料搅拌装置中的搅拌单元包括搅拌臂和设置于搅拌臂上与搅拌轴距离不同的搅拌叶片。由于搅拌叶片距离搅拌轴的距离不同，使得以搅拌轴为中心，离搅拌轴较近的区域和较远的区域中的物料都能由搅拌叶片充分搅拌，解决了现有搅拌设备中，以搅拌轴为中心的附近区域不能被搅拌叶片充分搅拌的问题，提高了对物料进行搅拌的效率。

上述实施例中的物料搅拌装置可用于搅拌各种物料。如本实施例中的设备用于搅拌沥青，还可用于搅拌水泥等。

沥青混合料设备搅拌的沥青混合料中除沥青外，还包括粉料和骨料等。骨料可直接从壳体上方的开口进入壳体内部被搅拌，由上述较优实施例可知沥青和粉料等则由物料喷撒管本体向搅拌装置内喷撒物料。

本发明提供的向搅拌装置喷撒物料的物料喷撒管本体，一端封闭，另一端与物料输送管道连接，物料喷撒管本体的周壁上设有若干个物料喷撒孔，物料喷撒孔的开孔截面积大小按照流量分配原则，沿着物料流动方向逐渐变大。喷撒孔均匀分布在物料喷撒管本体的周壁上。该物料喷撒管用于喷撒物料。在搅拌沥青混合料时用于喷撒沥青和粉料。

根据流量分配原则，物料喷撒管的物料输入端的物料量至末端的物料量逐渐减少，将物料喷撒孔的开孔截面积设计为沿着物料流动方向逐渐变大，可达到从每个喷撒孔喷撒出的物料量均匀的目的。

上述沥青混合料搅拌设备中所用的沥青喷淋管的输入端沥青充足，由于喷洒孔的面积限制，喷撒出的沥青量得到限制，也可使更多的沥青沿着流动方向继续流动；沿着沥青流动的方向沥青量逐渐减少，而喷淋孔的开孔面积逐渐增大，使得更多的沥青从喷淋孔中喷撒出。喷淋孔的面积沿着管轴向依照物料输送的方向逐渐增大，可以达到在搅拌设备中，在喷淋管在周壁上均匀分布的喷淋孔喷淋出的沥青量基本一致。解决了现有喷淋孔孔径小，且孔径一致，容易被扬尘堵塞的问题，而不再使用沥青喷头，也避免的沥青发生雾化后老化。

沥青喷撒管外部可包裹保温管和导热油腔。在工作时为本实施例中的沥青喷撒管中的沥青加热，避免环境温度较低时，沥青在管内凝固。

上述沥青混合料搅拌设备中所用的粉料撒布装置的输入端粉料充足，由于撒布孔的开孔截面积限制，撒布出的粉料量得到限制，也可使更多的粉料沿着流动方向继续流动；沿着粉料流动的方向物料量逐渐减少，而撒布孔的开孔面积逐渐增大，使得更多的粉料从撒布孔中喷撒出。喷撒孔的开孔截面积沿着管轴向依照物料输送的方向逐渐增大，可以达到在搅拌设备中，使得从各撒布孔中撒布出的粉料量基本一致，在撒布装置轴向上均匀撒布粉料的目的。

除沥青混合料搅拌设备中的物料喷撒装置，本发明的物料喷洒管本体还有另一实施方式，即只有一个物料喷撒管，一端封闭，另一端用于输入物料。管壁上有喷撒孔，喷撒孔的开孔截面积沿管轴向依照物料流动方向逐渐增大。采用此实施方式，仅有的一个物料喷撒管可专门用于喷撒沥青、专门用于撒布粉料、用于喷撒沥青和粉料的混合物，或者轮流喷撒沥青和粉料等。

本发明提供的物料喷洒管本体的各种实施方式不仅可用于实施例所举出的沥青混合料搅拌设备中喷撒沥青或粉料，还可运用于其他设备中喷撒其他物料，物料喷洒管本体的数量不限。本发明提供的物料喷洒管本体取消了沥青喷淋管的喷头，避免喷头造成沥青雾化的现象产生，对喷撒孔的改进使得各喷撒孔喷撒出的物料均匀。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种物料搅拌装置，包括搅拌轴和沿轴向依次安装在搅拌轴上的多组搅拌单元，其特征在于，所述搅拌单元包括：

至少一个搅拌臂和至少两个设置在搅拌臂上的搅拌叶片，所述搅拌臂固定于搅拌轴上，且至少两个搅拌叶片与搅拌轴之间的距离不同，所述与搅拌轴之间的距离不同的至少两个搅拌叶片位于同一个搅拌臂上；

所述搅拌装置进一步包括：用于向所述搅拌装置内喷洒物料的物料喷撒管本体，且所述物料喷撒管本体一端封闭，另一端与物料输送管道连接，所述物料喷撒管本体的周壁上设有若干个物料喷撒孔，

则所述物料喷撒孔的开孔截面积大小按照流量分配原则，沿着物料流动方向逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片的搅拌面与其所安装的搅拌轴沿着物料进给方向呈设定角度，所述设定角度小于90度。

3.根据权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片的搅拌面与搅拌轴沿着物料进给方向呈45度角。

4.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，搅拌轴个数为两个，两个搅拌轴平行设置，且每个搅拌轴的物料进给方向相反。

5.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述物料喷撒孔均匀分布在所述物料喷撒管本体的周壁上。

6.根据权利要求1或5所述的搅拌装置，其特征在于，所述物料喷撒管本体为用于喷洒沥青的沥青喷淋管本体。

7.根据权利要求6所述的搅拌装置，其特征在于，所述物料喷撒管本体喷淋孔外不设有喷头。

8.根据权利要求1或5所述的搅拌装置，其特征在于，所述物料喷撒管本体为用于喷洒粉料的粉料撒布装置。