CN104608246A - 一种间歇式搅拌机及其方法 - Google Patents

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赵利军
蒋文志
刘云飞
高阳
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    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/48—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected by vibrations
    • B28C5/485—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected by vibrations with reciprocating or oscillating stirrers; Stirrers therefor

Abstract

本发明公开了一种间歇式搅拌机及其方法，搅拌机包括动力装置、搅拌机主体、机架、振动搅拌装置，支撑装置；所述机架设置在地面上；所述搅拌机主体包括卧式搅拌筒体、搅拌单元和第一轴端支撑装置；所述动力装置，包括液压马达、第一联轴器；液压马达的轴端通过第一联轴器与搅拌轴连接；所述支撑装置下端固定在机架上，其上端与搅拌机主体底部连接；所述振动搅拌装置，包括驱动装置、传动装置和凸轮块，驱动装置包括电机，电机设置在机架上，电机通过传动装置驱动凸轮块转动，凸轮块外表面与搅拌筒体底部滚动接触。本发明结构简单，设计合理且使用操作方便，较大程度地提高了混凝土的搅拌质量和搅拌效率。

Description

一种间歇式搅拌机及其方法
技术领域
本发明属于混凝土搅拌机技术领域，特别涉及一种间歇式搅拌机及其方法。
背景技术
混凝土搅拌机是水利、桥梁、公路等工业生产及民用建筑工程中的专用设备。随着公路交通建设以及民用建筑的大力发展，混凝土搅拌机得到了迅速的发展，并且随着对施工质量以及作业效率的要求不断提高，从而对搅拌设备提出了更高的要求。在我国，双卧轴搅拌机是目前混凝土搅拌设备中广泛使用的强制式搅拌机，它存在着混合料在微观上难以达到匀质的问题。
而且，在混凝土搅拌的过程中，由于水泥的水化作用只能在水泥颗粒的表面进行，如果水泥颗粒聚团，水化作用面积则会大大减小，从而对混凝土强度的提高产生了严重的影响。此外，大部分强制式搅拌机都存在搅拌低效区，一方面延长了搅拌时间，从而降低了生产率；另一方面会有部分物料粘附在搅拌轴上，严重的会产生抱轴现象，这都严重影响了搅拌机的作业质量和作业效率。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种间歇式搅拌机及其方法，该装置其结构简单，设计合理且使用操作方便，较大程度地提高了混凝土的搅拌质量和搅拌效率。
为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种间歇式搅拌机，包括动力装置、搅拌机主体、机架、振动搅拌装置，支撑装置；
所述机架设置在地面上；
所述搅拌机主体包括卧式搅拌筒体、搅拌单元和第一轴端支撑装置；搅拌筒体下端设置有出料装置；搅拌单元包括搅拌轴、搅拌臂和搅拌叶片，搅拌叶片与搅拌臂连接，搅拌臂与搅拌轴连接；搅拌单元沿着搅拌筒体轴向设置；搅拌轴通过第一轴端支撑装置固定连接在搅拌筒上；
所述动力装置，包括液压马达、第一联轴器；液压马达的轴端通过第一联轴器与搅拌轴连接；
所述支撑装置下端固定在机架上，其上端与搅拌机主体底部连接；支撑装置包括挡板，挡板内部设置有压缩弹簧；
所述振动搅拌装置，包括驱动装置、传动装置和凸轮机构，驱动装置包括电机，电机设置在机架上，凸轮机构包括凸轮块、轴承、轴承支座、第二轴端支撑装置；轴承支座固定在机架上；轴承与凸轮块的凸轮轴的一端相连，且固定在轴承支座上，凸轮轴的另一端设置有第二轴端支撑装置，第二轴端支撑装置固定在机架上；电机通过传动装置驱动凸轮块转动，凸轮块外表面与搅拌筒体底部滚动接触。
作为本发明的进一步改进，所述支撑装置包括第二支撑板、立柱支撑、压缩弹簧和挡板；第二支撑板设置在搅拌筒体下侧；立柱支撑一端设置在搅拌筒臂上，另一端固定在第二支撑板上；第二支撑板及机架上方设置有挡板。
作为本发明的进一步改进，所述传动装置包括皮带及皮带轮连接装置、减速器、第二联轴器，皮带及皮带轮连接装置一端与电机连接，另一端与减速器输入轴相连，减速器输出轴与凸轮块连接。
作为本发明的进一步改进，所述驱动装置、传动装置及凸轮机构均为两组，且两组结构参数完全相同，分别位于搅拌筒体两端底部的对称位置。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌叶片和搅拌臂固结在搅拌轴上，搅拌叶片均匀地布置在搅拌轴上，并且与搅拌轴之间形成35～45°角。
作为本发明的进一步改进，所述立柱支撑和压缩弹簧各有4个，分别均布在搅拌筒体四个角上。
作为本发明的进一步改进，所述凸轮块的最大偏距L1小于凸轮块轴心离机架的距离L2。
作为本发明的进一步改进，所述机架还包括支腿、加强板、支腿底板；支腿设置在机架底部，加强板与机架和支腿均连接，支腿底部焊接有支腿底板。
一种间歇式搅拌机的搅拌方法，包括以下步骤：当混凝土加入到搅拌筒里时，一方面，控制液压马达的输出轴转速，并驱动搅拌筒体中的搅拌轴转动，开始对物料进行搅拌；另一方面，通过电机驱动传动装置，将合适的转速传递至凸轮轴，从而实现凸轮的运转，凸轮带动搅拌筒体产生振动；在搅拌过程中，支撑装置通过压缩弹簧使搅拌筒体在垂直方向运动；当物料搅拌好后，将凸轮调整到凸轮外轮廓线最高点出进行卸料；卸料完毕后，开始下一轮的物料搅拌，如此反复循环。
与现有技术相比，本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、设计合理，且使用操作方便；通过使用凸轮的振动来实现物料的混合搅拌，并控制凸轮轴的转速来改变物料的运动特性以适应不同材料的搅拌，实现快速均匀的搅拌，提高了搅拌的均匀性和搅拌质量。而且，凸轮的上下振动作用强化了水泥的水化作用，使得混凝土的强度得到改善，较大程度地提高了混凝土的搅拌质量和搅拌效率。普通的振动搅拌振动特性一般比较固定，采用本发明的凸轮振动，由于它直接与搅拌筒体连接，振动比较稳定，而且可以根据需要更换不同类型和大小的凸轮块，来改变振幅特性，使得振动效果更佳。
进一步，本发明可以强制搅拌兼振动搅拌，在其工作时，对混合料有搅拌和振动作用，使得水泥颗粒处于颤振状态，破坏了水泥聚团现象，增大了水泥水化作用的面积，从而较大程度地提高了硬化后的混凝土强度。
进一步，设置有压缩弹簧，不仅能够保证凸轮无论在最高点还是最低点都能够保证顺利运转，还能够使支撑装置在垂直方向上起到支撑作用的同时还能够作垂直的小幅运动，此外，在搅拌机工作过程中，还可以起到减振作用，使得机架的保持稳定状态。
进一步，本发明的所采用的凸轮加工工艺简单、安装与维修方便，而且凸轮块与搅拌筒体直接接触，还能够起到支撑的作用，稳定性和可靠性提高。
进一步，当混合料搅拌好后，可以将凸轮调整到凸轮外轮廓线的最高出进行卸料，此时更有利于物料的流出，可以起到一定的导料作用。
本发明一种间歇式搅拌机的搅拌方法，操作简单，快速均匀的搅拌，提高了搅拌的均匀性和搅拌质量；通过对物料进行剪切、挤压、翻滚和抛出等强制拌和作用，从而使混凝土混合料在剧烈的相对运动中宏观和微观上都达到匀质，进而改善了搅拌轴附近的搅拌低效区。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明整体结构示意图的A向视图。
其中，附图标记如下：
1—电机支座；          2—电机；            3—减速器；
4—第二联轴器；        5—加强底板；        6—第一支撑板；
7—马达支座；          8—液压马达；        9—第一联轴器；
10—第一轴端支撑装置； 11—搅拌筒；         12—搅拌叶片；
13—搅拌臂；           14—搅拌轴；         15—凸轮；
16—轴承；             17—轴承座；         18—出料装置；
19—加强板；           20—机架；           21—支腿；
22—支腿底板；         23—第二支撑板；     24—立柱支撑；
25—压缩弹簧；         26—皮带及皮带轮连接装置；
27—第二轴端支撑装置； 28—挡板；
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，是对本发明的解释而不是限定。
如图1、2所示，本发明的一种间歇式搅拌机，包括动力装置、搅拌机主体、机架20、振动搅拌装置，支撑装置。动力装置包括液压马达8、第一联轴器9、马达支座7和第一支撑板6。液压马达8固定在马达支座7上，马达支座7再通过螺栓固定在支第一撑板6上，第一支撑板6焊接在搅拌筒体11的左侧。液压马达8的轴端与第一联轴器9一端相连，第一联轴器9另一端与搅拌轴第一轴端支撑装置10连接；搅拌机主体包括卧式搅拌筒体11、搅拌单元、第一轴端支撑装置10。搅拌筒体11下端设置有出料装置18。搅拌单元包括搅拌轴14、搅拌臂13和搅拌叶片12，搅拌叶片12与搅拌臂13连接，搅拌臂13与搅拌轴14连接；搅拌单元沿着搅拌筒体11轴向设置，且安装在搅拌筒体11轴向中间位置；搅拌筒体11左右两侧均设置有第一轴端支撑装置10，搅拌轴通过第一轴端支撑装置10固定连接在搅拌筒上；机架包括支腿21、加强板19、支腿底板22。加强板19焊接在支腿21上，支腿21焊接在支腿底板22放置在地面上；支撑装置包括轴承支座17，轴承支座17通过螺栓固定在机架20上；还包括第二支撑板23、立柱支撑24、压缩弹簧25、挡板28；第二支撑板23焊接在搅拌筒体11下侧；立柱支撑24一端焊接在搅拌筒臂上，另一端固定在第二支撑板23上；第二支撑板23及机架20上方焊接有挡板28，在挡板28内部设置有压缩弹簧25；
振动搅拌装置包括有用于产生搅拌驱动力并将产生的搅拌驱动力传递给振动搅拌装置的搅拌驱动及传动装置。搅拌驱动装置包括电机2，电机2由电机支座1通过螺栓固定在机架20上；振动搅拌的传动装置包括皮带及皮带轮连接装置26、减速器3、第二联轴器4，皮带及皮带轮连接装置26一端与电机2连接，另一端与减速器3输入轴相连，减速器3输出轴与第二联轴器4相连；振动搅拌装置还包括轴承16、凸轮块15、第二轴端支撑装置27，轴承16与凸轮块15的凸轮轴的一端相连，且固定在轴承支座17上，凸轮轴的另一端设置有第二轴端支撑装置27；机架20设置在地面上。
具体地，搅拌叶片12和搅拌臂13固结在搅拌轴14上，搅拌叶片12均匀地布置在搅拌轴14上，并且与搅拌轴14之间形成35～45°角度；立柱支撑24和压缩弹簧25各有4个，分别均布在搅拌筒体11四个角上，同时为了使得凸轮15无论在最高点还是最低点都能够保证顺利运转，其凸轮轴的最大偏距L1应该小于轴承座中心离机架20上的距离L2，即L1<L2；用于产生搅拌驱动力并将产生的搅拌驱动力传递给振动搅拌装置的搅拌驱动及传动装置共有两组，且两组结构参数完全相同，分别位于搅拌筒体11下侧的对称位置；机架20以及支腿21为槽钢组焊件。
本发明的一种间歇式搅拌机的搅拌方法，包括以下步骤：当混凝土加入到搅拌筒11里时，一方面，控制液压马达8的输出轴转速，并驱动搅拌筒体11中的搅拌轴14转动，开始对物料进行搅拌；另一方面，通过电机2驱动传动装置，将合适的转速传递至凸轮轴，从而实现凸轮15的运转，凸轮15带动搅拌筒体11产生振动；在搅拌过程中，支撑装置通过压缩弹簧25使搅拌筒体11在垂直方向运动；当物料搅拌好后，将凸轮15调整到凸轮外轮廓线最高点出进行卸料；卸料完毕后，开始下一轮的物料搅拌，如此反复循环。
本发明的工作原理是：如图1、图2所示，当混凝土加入到搅拌筒11里时，一方面，控制液压马达8的输出轴转速，通过第一联轴器9驱动搅拌筒体11中的搅拌轴14转动，开始对物料进行搅拌；另一方面，通过电机2驱动，并通过传动系统将合适的转速传递至凸轮轴，从而实现凸轮15的运转，由于凸轮15直接与搅拌筒体11外侧接触，从而带动搅拌筒体11产生一定的振动，产生合适的振动力，当搅拌过程中，为了保证凸轮15无论在最高点还是最低点都能够保证顺利运转，其凸轮轴最大偏距L1应该小于轴承座17中心离机架20上的距离L2，即L1<L2；而且，在搅拌过程中，立柱支撑24可以通过压缩弹簧25可以保证在垂直方向上小幅运动，不仅起到了支撑的作用，还进一步保证了凸轮的顺利运转；当物料搅拌好后，将凸轮15调整到凸轮外轮廓线最高点出进行卸料。
以上，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种间歇式搅拌机，其特征在于，包括动力装置、搅拌机主体、机架(20)、振动搅拌装置，支撑装置；
所述机架(20)设置在地面上；
所述搅拌机主体包括卧式搅拌筒体(11)、搅拌单元和第一轴端支撑装置(10)；搅拌筒体(11)下端设置有出料装置(18)；搅拌单元包括搅拌轴(14)、搅拌臂(13)和搅拌叶片(12)，搅拌叶片(12)与搅拌臂(13)连接，搅拌臂(13)与搅拌轴(14)连接；搅拌单元沿着搅拌筒体(11)轴向设置；搅拌轴(14)通过第一轴端支撑装置(10)固定连接在搅拌筒上；
所述动力装置，包括液压马达(8)、第一联轴器(9)；液压马达(8)的轴端通过第一联轴器(9)与搅拌轴(14)连接；
所述支撑装置下端固定在机架(20)上，其上端与搅拌机主体底部连接；支撑装置包括挡板(28)，挡板(28)内部设置有压缩弹簧(25)；
所述振动搅拌装置，包括驱动装置、传动装置和凸轮机构，驱动装置包括电机(2)，电机(2)设置在机架(20)上，凸轮机构包括凸轮块(15)、轴承(16)、轴承支座(17)、第二轴端支撑装置(27)；轴承支座(17)固定在机架(20)上；轴承(16)与凸轮块(15)的凸轮轴的一端相连，且固定在轴承支座(17)上，凸轮轴的另一端设置有第二轴端支撑装置(27)，第二轴端支撑装置(27)固定在机架(20)上；电机(2)通过传动装置驱动凸轮块(15)转动，凸轮块(15)外表面与搅拌筒体(11)底部滚动接触。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述支撑装置包括第二支撑板(23)、立柱支撑(24)、压缩弹簧(25)和挡板(28)；第二支撑板(23)设置在搅拌筒体(11)下侧；立柱支撑(24)一端设置在搅拌筒臂上，另一端固定在第二支撑板(23)上；第二支撑板(23)及机架(20)上方设置有挡板(28)。
3.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述传动装置包括皮带及皮带轮连接装置(26)、减速器(3)、第二联轴器(4)，皮带及皮带轮连接装置(26)一端与电机(2)连接，另一端与减速器(3)输入轴相连，减速器(3)输出轴与凸轮块(15)连接。
4.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述驱动装置、传动装置及凸轮机构均为两组，且两组结构参数完全相同，分别位于搅拌筒体(11)两端底部的对称位置。
5.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述搅拌叶片(12)和搅拌臂(13)固结在搅拌轴(14)上，搅拌叶片(12)均匀地布置在搅拌轴(14)上，并且与搅拌轴(14)之间形成35～45°角。
6.根据权利要求2所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述立柱支撑(24)和压缩弹簧(25)各有4个，分别均布在搅拌筒体(11)四个角上。
7.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述凸轮块(15)的最大偏距L1小于凸轮块(15)轴心离机架(20)的距离L2。
8.根据权利要求1所述的一种间歇式搅拌机，其特征在于，所述机架(20)还包括支腿(21)、加强板(19)、支腿底板(22)；支腿(21)设置在机架(20)底部，加强板(19)与机架(20)和支腿(21)均连接，支腿(21)底部焊接有支腿底板(22)。
9.权利要求1所述的一种间歇式搅拌机的搅拌方法，其特征在于，包括以下步骤：当混凝土加入到搅拌筒(11)里时，一方面，控制液压马达(8)的输出轴转速，并驱动搅拌筒体(11)中的搅拌轴(14)转动，开始对物料进行搅拌；另一方面，通过电机(2)驱动传动装置，将合适的转速传递至凸轮轴，从而实现凸轮(15)的运转，凸轮(15)带动搅拌筒体(11)产生振动；在搅拌过程中，支撑装置通过压缩弹簧(25)使搅拌筒体(11)在垂直方向运动；当物料搅拌好后，将凸轮(15)调整到凸轮外轮廓线最高点出进行卸料；卸料完毕后，开始下一轮的物料搅拌，如此反复循环。
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