CN104608254A - 一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人 - Google Patents

Abstract

一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，它由四棱台形料斗，梯形翘翘板、破碎器、弧形刮板、变频电动机及控制模块组成，梯形翘翘板经支架连接在四棱台形料斗内壁上，破碎器经轴承连接在四棱台形料斗上，弧形刮板经导向筒与四棱台形料斗四角处连接、并经第一传动杆与梯形翘翘板下端角处微型轴连接，变频电动机经螺栓连接在四棱台形料斗外壁上、并经第二传动杆与翘翘板上的小轴连接、经扇形齿轮与破碎器轴端的齿轮啮合，变频电动机经导线与控制模块连接。本发明结构新颖，送料顺畅，无堵塞现象、性能稳定、坚固耐用，实用性强。

Description

一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，特别适用于混凝土搅拌自动控制上料设备中的四棱台形料斗。

背景技术

目前混凝土搅拌站使用的自动控制上料设备中，四棱台形料斗有装震动器和螺旋推动器两种，都是为了使四棱台形料斗中的中砂自动下落到传送带或落到搅拌机中；装震动器和装螺旋推动器的四棱台形料斗均适用于砂粒均匀、含水率在8％以下，流动性较好的中砂，而对于含水率在8％以上的中砂、或带有碎小的冰冻结块的中砂，就很难适用了，往往造成四棱台形料斗内中砂堵塞，不能下落，并且也不符合拌合混凝土规范要求，碎小的冰冻结块的中砂容易造成浇筑的混凝土出现蜂窝，这也是造成浇筑混凝土严重的质量事故原因之一，装载机将中砂自上而下倒入四棱台形料斗时、冲击力大、加大了中砂在四棱台形料斗内的堆积密度，而湿度较大的中砂、粘结强度也大，支撑力较大，加之在震动器的震动作用下，使中砂沿四棱台形料斗坡壁四个方向往下口聚集，而传送带与四棱台形料斗下口间的距离又小，在传送带不传送时装入中砂，更加密实，不能流动，特别是四棱台形料斗四角处的中砂更难下滑，失去了流动性，不能自动下落；而螺旋推动器推动四棱台形料斗内中砂时，形成下空上篷，也不能使中砂自动下落，使自动上料设备失去了自动控制配料和上料功能，还需要工人用铁锹一锹锹将中砂挖出，待畅通后，再将中砂一锹一锹装入四棱台形料斗内，这样浪费了大量的时间、人工及机械费，并且又要拖延施工工期、经常造成混凝土工程冻伤质量事故及增大工程成本。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，该设备能克服背景技术中的不足、并兼具其优点，能实现不受碎小的冰冻结块中砂影响，能使四棱台形料斗内的中砂自动下落顺畅，整个四棱台形料斗内没有附着中砂的死角，给自动化控制设备的配料、上料提供了保障。

实现本发明所采取的技术方案是：该设备由四棱台形料斗、梯形翘翘板、破碎器、弧形刮板、变频电动机及控制模块组成，梯形翘翘板经支架连接在四棱台形料斗内壁上、破碎器经轴承连接在四棱台形料斗上，弧形刮板经导向筒与四棱台形料斗内四角处连接、并经第一传动杆与梯形翘翘板下端角处的微型轴连接，变频电动机经螺栓连接在四棱台形料斗外壁上、并经第二传动杆与翘翘板上小轴活动连接、经扇形齿轮与破碎器轴端的齿轮啮合，变频电动机经导线与控制模块连接。

为了让四棱台形料斗内的冰冻砂块有效破碎使中砂顺畅下落，设置的变频电动机有两台，经导线与控制模块连接，均由控制模块控制，第一台变频电动机轴端有转动轮，转动轮上的偏心轴与第二传动杆连接，第二传动杆与翘翘板上小轴活动连接，第一台变频电动机经螺栓连接在四棱台形料斗外壁一侧、相邻的一侧经固定架、螺栓连接着第二台变频电动机、第二台变频电动机经扇形齿轮与破碎机端轴的齿轮啮合。

为了让四棱台形料斗内的中砂有效降低水分，使中砂顺畅下落，设置的翘翘板有两块，经支架分别设置在四棱台形料斗内相对的两个内壁上、并经带翻板的第三传动杆与翘翘板上的小轴活动连接，每块翘翘板的上侧及左右两侧与四棱台形料斗壁之间经能胀缩的防护罩连接，能胀缩的防护罩一侧与翘翘板粘接、另一侧与四棱台形料斗壁粘接，防护罩能防止中砂落入翘翘板与料斗壁之间的缝隙内，以免阻挡翘翘板的运动；翘翘板内设置有电加热板，该电加热板经导线与温度控制器连接，而温度控制器经导线与控制模块连接并由控制模块控制，对中砂进行加热破碎，降低中砂含水率，提高中砂、搅拌混凝土的温度，加快混凝土凝固速度、防止混凝土冻伤确保混凝土质量。

为了使四棱台形料斗内中砂顺畅下落，对中砂加热翻动、破碎冻结砂块，降低中砂含水率，加快混凝土凝固速度提高混凝土质量，设置的破碎机，由条形破碎刀片、转动轴及齿轮组成，破碎刀片垂直焊接在转动轴上，但破碎刀片的横断面和转动轴构成一个不等于90°的夹角，而转动轴端经销钉连接着齿轮，该转动轴为圆柱筒形，它的一端为开口，从开口插入有电加热棒，电加热棒经绝缘材料固定在半球形法兰盘上、并经半球形法兰盘及螺栓与四棱台形料斗外壁连接，电加热棒经导线与温度控制器连接，温度控制器经导线与控制模块连接，并由控制模块控制；该破碎器有两个，平行设置在四棱台形料斗中，两个破碎器的刀片交叉排列，第一个破碎器轴端只有一个齿轮，第二个破碎器轴端有两个齿轮、其中轴外端的一个齿轮和第二台变频电动机轴端的扇形齿轮啮合，另一个齿轮和过桥齿轮啮合，而过桥齿轮又和第一个破碎器轴端的齿轮啮合，而过桥齿轮经销钉连接在轴上、过桥齿轮的轴经轴承连接在四棱台形料斗外壁上，过桥齿轮轴的中段经轴承与支撑架连接，支撑架经螺栓连接在四棱台形料斗壁上，过桥齿轮轴端还有一个经销钉连接的齿轮，该齿轮与第二台变频电动机轴端的扇形齿轮转动时啮合，过桥齿轮的轴可转动。

为了使四棱台形料斗内中砂顺畅下落减小四个内角的摩擦力，在四棱台形料斗四个内角设置成弧形角并有弧形刮板，该弧形刮板由导向杆和刮板本体组成，刮板本体上的把手穿过弧形角、导向筒上的狭缝焊接在导向杆上，导向杆上的微型轴可在弧形角、导向筒上的狭缝内滑动，并经第一传动杆与翘翘板下端角处的微型轴连接。

本发明的积极效果是：结构新颖、操作简便，料斗内中砂均可顺畅下落，四角处不再有附着的中砂，给混凝土搅拌站自动化控制设备提供供料保障、配料精准、上料及时，使用性能稳定、坚固耐用，实用性强；比现有技术设备可减少不必要的电能损失、人工及机械费损失；对于含水率在8%以上中砂，既可破碎并化解冰冻结块中砂、降低含水率使中砂顺畅下落，又能提高中砂温度，保障混凝土在冬季的施工质量，再也不会因料斗堵塞而拖延施工工期、增大工程成本，彻底解决了因此造成的，混凝土质量以及工期违约罚款等问题。

附图说明

附图1为本发明外部结构示意图；

附图2为附图1的侧视图；

附图3为附图1的俯视图；

附图4为附图3上的A－A剖视图；

附图5为附图3上的B－B向剖视图（即刮板本体与导向杆、导向筒、弧形角以及四棱台形外壁连接相对位置示意图）；

附图6为附图3上的破碎机轴内电加热棒及端部半球形法兰盘大样示意图；

附图7为控制模块与变频电动机、温度控制器连接示意图，以及温度控制器与电加热棒、电加热板连接示意图。

具体实施方式

本发明如附图1、2、3所示，该设备由四棱台形料斗1、梯形翘翘板2、破碎器3、弧形刮板4、变频电动机5及控制模块8组成，梯形翘翘板2经支架21连接在四棱台形料斗1内壁上、破碎器3经轴承连接在四棱台形料斗1上，弧形刮板4经导向筒11与四棱台形料斗1内四角处连接、并经第一传动杆22与梯形翘翘板2下端角处的微型轴23连接，变频电动机5经固定架6及螺栓连接在四棱台形料斗1外壁上、并经第二传动杆24与梯形翘翘板2上小轴活动连接，变频电动机5经扇形齿轮521与破碎器3轴端的齿轮啮合，变频电动机5经导线28与控制模块8连接。为了使四棱台形料斗1内的中砂、顺畅下落，且有效破碎冰冻砂块，提高中砂温度，降低中砂含水率，设置的变频电动机5有两台，经导线28与控制模块8连接并由控制模块8控制，第一台变频电动机51轴端有转动轮511、转动轮511上的偏心轴与第二传动杆24连接，第二传动杆24与梯形翘翘板2上的小轴活动连接；第一台变频电动机51经螺栓连接在四棱台形料斗1外壁一侧，相邻的外壁一侧经固定架6及螺栓连接着第二台变频电动机52，第二台变频电动机52经扇形齿轮521与破碎器3轴端的齿轮啮合；设置的梯形翘翘板2有两块，经支架21分别连接在四棱台形料斗1相对的两个内壁上，并经带矩形翻板251的第三传动杆25与梯形翘翘板2上的小轴活动连接，每块梯形翘翘板2的上侧及左右两侧与四棱台料斗壁之间经能胀缩的防护罩26连接，能胀缩的防护罩26一侧与梯形翘翘板2粘接，另一侧与四棱台形料斗1壁粘接，防护罩26能防止中砂落入梯形翘翘板2与四棱台形料斗1壁之间的缝隙内，以免阻挡梯形翘翘板的运动；梯形翘翘板2内设置有电加热板27，该电加热板27经导线28与温度控制器29连接，温度控制器29经导线28与控制模块8连接并由控制模块8控制，可提高中砂拌和混凝土的温度，加快混凝土的凝固，确保混凝土质量（如附图1、2、3、4、7所示）；而设置的破碎器3由破碎刀片31、转动轴32及齿轮组成，破碎刀片31垂直焊接在转动轴32上，但破碎刀片31的横断面和转动轴32构成一个不等于90°的夹角，使其翻砂破碎效果更好，转动轴32端经销钉连接着齿轮，该转动轴32为圆柱筒形，它的一端为开口，从开口处插入有电加热棒321，电加热棒321经绝缘材料固定在半球形法兰盘322上，并经半球形法兰盘322及螺栓与四棱台形料斗1外壁连接，电加热棒321经导线28与温度控制器29连接，温度控制器29经导线28与控制模块8连接并由控制模块8控制；该破碎器3有两个、平行设置在四棱台形料斗1中，两个破碎器的破碎刀片交叉排列，第一个破碎器30轴端只有一个齿轮301，第二个破碎器300轴端有两个齿轮、其中轴外端的一齿轮3002和第二台变频电动机52轴端的扇形齿轮521啮合、另一个齿轮3001和过桥齿轮7啮合，过桥齿轮7又和第一个破碎器30轴端的齿轮301啮合，而过桥齿轮7轴端经轴承与四棱台形料斗1外壁连接，过桥齿轮7轴的中段经轴承与支撑架71连接，而支撑架71经螺栓连接在四棱台形料斗1外壁上，过桥齿轮7与轴经销钉连接，过桥齿轮7轴端的一个齿轮72也经销钉连接，该过桥齿轮7轴端的齿轮72和第二台变频电动机52轴端的扇形齿轮521啮合，过桥齿轮7的轴可转动（如附图1、2、3、4、6、7所示）。为了减小中砂在四个角的下滑时摩擦力，在四棱台形料斗1四个内角处设置成弧形角12，并设置有弧形刮板4，该弧形刮板4由导向杆41和刮板本体42组成，刮板本体42的弧形端有刮板把手43，刮板把手43穿过弧形角12及导向筒11上的狭缝111与导向杆41垂直焊接，导向杆41与导向筒11承插连接，导向杆41沿导向筒11滑动，导向杆41经微型轴与第一传动杆22一端连接，第一传动杆22另一端与梯形翘翘板2下端角处的微型轴23连接，导向筒11连接在四棱台形料斗1四个内角与弧形角12之间（如附图3、4、5所示）。

本发明工作原理及使用方法：本发明为混凝土搅拌站使用的自动控制上料机传送带上的四棱台形料斗，将中砂放入四棱台形料斗1中，操作控制模块8，启动两台变频电动机5，第一台变频电动机51轴端的转动轮511经偏心轴连接的第二传动杆24推动梯形翘翘板2翘动，由于两个梯形翘翘板2之间经带矩形翻板251的第三传动杆25与梯形翘翘板2上的小轴连接，两个梯形翘翘板2对四棱形料斗1内的中砂进行推拉翻动，同时第三传动杆25上矩形翻板251对中砂也进行推拉翻动，又因第三传动杆25上的翻板251处在四棱台形料斗的下口，并且两梯形翘翘板2的下端也处在四棱台形料斗1下口，运动起来的中砂便落到传送带上被运走；对于含水率在8%以上的中砂和含有碎小的冻结砂块的中砂，以及装载机装入料斗内的中砂、密度加大又很难下落的中砂，操作控制模块8，启动温控器29，使梯形翘翘板2内的电加热板27以及破碎器3内的电加热棒321加热、破碎器3转动将碎小冻结砂块破碎并翻动加热融化，降低其水分，提高中砂温度，而破碎器3平行设置了两个、且两转动轴32上的破碎刀片31交叉排列，第二台变频电动机52转动时，第二台变频电动机52轴端的扇形齿轮521与过桥齿轮7轴端的齿轮72及第二个破碎器300轴外端的齿轮3002交替啮合，使两破碎器3轴上的破碎刀片交替上下破碎及翻动中砂、使中砂流动，自动落到传送带上被带走；对于四棱台形料斗四角处的中砂，在弧形刮板4的作用下以及弧形角12的设置，中砂也能流动起来，使中砂下滑到传送带上被带走，由于梯形翘翘板2下端角处的微型轴23经第一传动杆22带动导向杆41、而导向杆41沿导向筒11滑动，而刮板本体42上的把手43经弧形角12、导向筒11上的狭缝焊接在导向杆41上，因此梯形翘翘板2的连续翘动，弧形刮板也连续不断地刮动中砂、使四棱台形料斗内再也没有阻碍中砂下落的死角，开始上料和停止上料时以及上料的多少均可由控制操作平台及控制模块8来实现，给自动控制上料，配料设备提供了保障。

Claims (6)

1.一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：它由四棱台形料斗，梯形翘翘板、破碎器、弧形刮板、变频电动机及控制模块组成，梯形翘翘板经支架连接在四棱台形料斗内壁上，破碎器经轴承连接在四棱台形料斗上，弧形刮板经导向筒与四棱台形料斗内四角处连接、并经第一传动杆与梯形翘翘板下端角处微型轴连接，变频电动机经螺栓连接在四棱台形料斗外壁上，并经第二传动杆与翘翘板上小轴连接、经扇形齿轮与破碎器轴端的齿轮啮合，变频电动机经导线与控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：所述的变频电动机有两台，第一台变频电动机轴端有转动轮、并经转动轮上偏心轴与第二传动杆连接，第二传动杆与翘翘板上的小轴活动连接，第一台变频电动机经螺栓连接在四棱台形料斗外壁一侧、相邻的一侧经螺栓连接着第二台变频电动机、第二台变频电动机经扇形齿轮与破碎机轴端的齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：所述的翘翘板有两块，经支架分别连接在四棱台形料斗内相对的两个内壁上、并经第三传动杆与翘翘板上的小轴活动连接，每块翘翘板的上侧及左右两侧与四棱台形料斗壁之间经能胀缩的防护罩连接，翘翘板内部设置有电加热板、该电加热板经导线与温度控制器连接，温度控制器经导线与控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：所述的破碎机，由条形破碎刀片，转动轴及齿轮组成，条形破碎刀片焊接在转动轴上，转动轴端经销钉连接着齿轮，该破碎机有两个、平行设置在四棱台形料斗中、两个破碎机的条形破碎刀片交叉排列，其中一个破碎机轴端有一个齿轮，另一个破碎机轴端有两个齿轮、其中轴外端的一个齿轮和变频电动机轴上的扇形齿轮啮合，而两个破碎机轴端的齿轮均有一个和过桥齿轮啮合，而过桥齿轮经销钉与轴连接，该轴经轴承及支撑架连接在四棱台形料斗外壁上，过桥齿轮轴端还有一个齿轮和变频电动机轴端的扇形齿轮转动时啮合。

5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：所述的弧形刮板由导向杆、刮板本体组成，刮板本体上把手焊接在导向杆上，导向杆上的微型轴经第一传动杆与梯形翘翘板下端角处的微型轴连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于混凝土搅拌站的料斗机器人，其特征在于：所述的转动轴为圆柱筒形，一端为开口，从开口处插入有电加热棒，电加热棒经绝缘材料固定在半球形法兰盘上，并经半球形法兰盘及螺栓与四棱台形料斗外壁连接，电加热棒经导线与温度控制器连接，温度控制器经导线与控制模块连接。