CN104727556B - 一种混凝土振捣棒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土振捣棒，包括壳体(1)，壳体内部由轴承座(4)分隔内部分为上、下两室，上室设置变频控制器(2)与交流电机(3)；偏心轴(5)与交流电机的输出轴相连；下室依次设置消声套(6)和衬套(8)；壳体外部还设置有与变频控制器相连的声音传感器(10)。壳体外表面设置的连接部将加热相变套(14)固定在壳体外表面。加热相变套为填充相变材料(19)的密封腔体，其外壁(15)内侧设置电加热装置(20)；其内壁(16)内侧依次设置反射膜层(21)和隔热层(22)；其外壁外表面设置有与电加热装置的温控装置相连的温度传感器。该混凝土振捣棒用于混凝土浇筑，可实现振捣、加热混凝土并有效节约能源，同时减少噪声。

Description

一种混凝土振捣棒

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体是一种混凝土浇筑用的振捣棒。

背景技术

在建筑施工领域，振捣棒是混凝土浇筑中常用的振捣装置之一。在混凝土浇筑过程中，由于搅拌后的混凝土含有大量的气体和水分，振捣棒在混凝土内部产生高频振动，使混凝土密实，从而保证浇筑质量。然而在冬季或高寒地区施工时，振捣棒在振捣过程中，一方面，易造成了浇筑的混凝土热量散失，导致混凝土浇筑面上的浇筑温度低于涉及要求；另一方面，振捣是，间歇面上下层温差较大，造成混凝土浇筑质量难于保证。与此同时，由于施工时环境温度低，致使混凝土浇筑过程中温控难度增大。

混凝土浇筑的温控措施中，常用温控模板或保温被等技术手段，但这些方式大多为混凝土的表面保温，难以在混凝土振捣过程中人为调温，因此温控效果不佳。CN204040492U中公开了一种带有加热功能的混凝土振捣棒，该振捣棒外表面设置加热电极，在混凝土振捣过程中对被振捣的混凝土进行加热，以保证低温施工时混凝土的浇筑质量。然而这种振捣棒，由于加热装置设置在振捣棒外表面，当振捣棒在混凝土中振捣时，在低温环境中热量损失较大，因而造成的能源浪费较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为现有加热式振捣棒，在混凝土振捣过程中能源浪费较大。

为了解决上述技术的问题，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土振捣棒，包括壳体、偏心轴、轴承座、交流电机、变频控制器、消声套、棒头、声音传感器、连接部、加热相变套、温度传感器。壳体内部分为上、下两个室，上、下两室由轴承座分隔。上室内设置有变频控制器与交流电机，变频控制器外接交流电源，变频控制器与交流电机连接，用于控制交流电机的转速。偏心轴的上端与交流电机的输出轴相连，偏心轴的上部通过轴承座在壳体内部定位；轴承座下部的壳体下室内由上至下依次设置消声套和衬套，消声套与偏心轴之间形成消声腔。壳体底部安装棒头。壳体外部还设置有声音传感器，声音传感器与变频控制器相连。当声音传感器测得的噪声高于预定噪声值时，变频控制器降低交流电源的电流频率从而使得交流电机输出杆的转速降低，致使偏心轴转速下降以降低噪声。当声音传感器测得的噪声低于预定噪声值时，变频控制器提高电流频率，使交流电机输出杆的转速提高，从而使偏心轴转速增加，提升振捣效果。壳体外表面设置有连接部，连接部将加热相变套固定在壳体外表面。加热相变套为外壁、内壁、环形上底面、环形下底面组成的密封腔体。加热相变套的内径与壳体的外径尺寸相适应，以便加热相变套能够套接在壳体之外。外壁内侧设置有电加热装置。封闭腔体中填充相变材料，相变材料为有机相变材料或无机相变材料。相变材料的填充量小于封闭腔体体积的85％，为相变材料结晶时体积膨胀预留空间。内壁朝向相变材料一侧由上至下依次设置有反射膜层和隔热层，反射膜层起到反射和阻隔热量的作用，而隔热层将保温隔热效果进一步加强。连接部为设置在壳体外表面的上下两个凸台，上凸台或下凸台至少有一个与壳体外表面活动连接，以便于加热相变套的安装或拆除；上凸台与下凸台的间距与加热相变套的纵向尺寸相适应。上凸台或下凸台中至少一个设置有凹槽，便于加热相变套的定位安装。外壁外表面设置有温度传感器，温度传感器与电加热装置的温控装置相连。当温度传感器测量的温度低于预定最低温度时，电加热装置的温控装置接通电源通过电加热装置对加热相变套进行加热,热量传递给浇筑的混凝土；当温度传感器测量的温度达到预定最高温度时，电加热装置的温控装置切断电源停止对加热相变套进行加热，此时相变材料开始向浇筑的混凝土持续释放热量。

该混凝土振捣棒中使用的电加热装置为电加热膜。

该混凝土振捣棒中，反射膜层为铝箔反射膜层。

该混凝土振捣棒中，加热相变套的封闭腔体中填充的有机相变材料为石蜡或多元醇。

该混凝土振捣棒中，加热相变套的封闭腔体中填充的无机相变材料为硝酸盐或硫酸盐或碳酸盐或氟化盐或氯化物的结晶水合物。

该混凝土振捣棒中，加热相变套的封闭腔体中填充的相变材料的相变温度高于预定最低温度，且低于预定最高温度。

该混凝土振捣棒中，加热相变套的外表面间隔设置有两个以上的加强环，以加强加热相变套的刚度和强度，避免在振捣过程中加热相变套破裂。

该混凝土振捣棒中，上、下凸台与加热相变套的环形上、下底面之间设置有弹性减震垫层，以减少在混凝土振捣过程中振动对环形上、下底面的影响。

该混凝土振捣棒中，消声套为玻璃纤维棉或岩棉或自熄型聚苯乙烯泡沫制成。该消声套为无机材料或自熄型聚苯乙烯泡沫制成，吸声、隔热和防火效果好。

该混凝土振捣棒中，衬套为钢衬套或碳纤维衬套。

本发明的混凝土振捣棒，在振捣棒壳体外部增设了加热相变套。加热相变套与振捣棒壳体连接结构简单，拆装方便，便于施工人员操作。在低温环境进行混凝土浇筑过程中，温度传感器测量的温度低于预定最低温度时，电加热装置的温控装置接通电源，通过电加热装置对加热相变套进行加热。在振捣棒对浇筑的混凝土进行振捣的过程中，振捣棒的加热相变套对混凝土进行加热。电加热装置对加热相变套进行加热的过程中，一方面向浇筑的混凝土以及环境空气中释放热量；另一方面向加热相变套中的相变材料释放热量，相变材料吸热蓄能。当温度传感器测量的温度高于预定最高温度时，温控装置切断电源停止对加热相变套进行加热，此时相变材料向浇筑的混凝土持续释放热量。相变材料释放热量维持振捣棒表面温度在预定最低温度之上可达20-60分钟，以此有效地降低了通电加热次数；同时，由于相变材料将加热过程中多余的热量有效蓄存，在停止加热后释放，有效地节约了能源。此外，混凝土振捣棒同时设置有消声套、变频控制器和声音传感器，使其能更好地控制噪音，实时降噪。

附图说明

图1是本发明混凝土振捣棒的纵剖面示意图；

图2是本发明混凝土振捣棒的加热相变套的横剖面示意图。

图中：

1——壳体；

2——变频控制器；

3——交流电机；

4——轴承座；

5——偏心轴；

6——消声套；

7——消声腔；

8——衬套；

9——交流电源；

10——声音传感器；

11——棒头；

12——上凸台；

13——下凸台；

14——加热相变套；

15——外壁；

16——内壁；

17——环形上底面；

18——环形下底面；

19——相变材料；

20——电加热装置；

21——反射膜层；

22——隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，一种混凝土振捣棒，包括壳体1、偏心轴5、轴承座4、交流电机3、变频控制器2、消声套6、棒头11、声音传感器10、连接部、加热相变套14、温度传感器。壳体1内部分为上、下两个室，上、下两室由轴承座4分隔。上室内设置有变频控制器2与交流电机3，变频控制器2外接交流电源9，变频控制器2与交流电机3连接，用于控制交流电机3的转速。偏心轴5的上端与交流电机3的输出轴相连，偏心轴5的上部通过轴承座4在壳体1内部定位；轴承座4下部的壳体1下室内由上至下依次设置消声套6和衬套8，消声套6与偏心轴5之间形成消声腔7。壳体1底部安装棒头11。壳体1外部还设置有声音传感器10，声音传感器10与变频控制器2相连。当声音传感器10测得的噪声高于预定噪声值时，变频控制器2降低交流电源9的电流频率从而使得交流电机3输出杆的转速降低，致使偏心轴5转速下降以降低噪声。当声音传感器10测得的噪声低于预定噪声值时，变频控制器2提高电流频率，使交流电机3输出杆的转速提高，从而使偏心轴5转速增加，提升振捣效果。壳体1外表面设置有连接部，连接部将加热相变套14固定在壳体1外表面。加热相变套14为外壁15、内壁16、环形上底面17、环形下底面18组成的密封腔体。加热相变套14的内径与壳体1的外径尺寸相适应，以便加热相变套14能够套接在壳体1之外。外壁15内侧设置有电加热装置20。封闭腔体中填充相变材料19，相变材料19为有机相变材料或无机相变材料。相变材料19的填充量小于封闭腔体体积的85％，为相变材料19结晶时体积膨胀预留空间。内壁16朝向相变材料19一侧由上至下依次设置有反射膜层21和隔热层22，反射膜层21起到反射和阻隔热量的作用，而隔热层22将保温隔热效果进一步加强。连接部为设置在壳体外表面的上下两个凸台，上凸台12或下凸台13至少有一个与壳体1外表面活动连接，以便于加热相变套14的安装或拆除；上凸台12与下凸台13的间距与加热相变套14的纵向尺寸相适应。上凸台12或下凸台13中至少一个设置有凹槽，便于加热相变套14的定位安装。外壁15外表面设置有温度传感器，温度传感器与电加热装置20的温控装置相连。当温度传感器测量的温度低于预定最低温度时，电加热装置的温控装置接通电源通过电加热装置20对加热相变套14进行加热,热量传递给浇筑的混凝土；当温度传感器测量的温度达到预定最高温度时，电加热装置的温控装置切断电源停止对加热相变套14进行加热，此时相变材料19开始向浇筑的混凝土持续释放热量。

该混凝土振捣棒中，电加热装置20为电加热膜。

该混凝土振捣棒中，反射膜层21为铝箔反射膜层。

该混凝土振捣棒中，加热相变套14的封闭腔体中填充的有机相变材料19为石蜡或多元醇。

该混凝土振捣棒中，加热相变套14的封闭腔体中填充的无机相变材料19为硝酸盐或硫酸盐或碳酸盐或氟化盐或氯化物的结晶水合物。

该混凝土振捣棒中，加热相变套14的封闭腔体中填充的相变材料19的相变温度高于预定最低温度，且低于预定最高温度。

该混凝土振捣棒中，加热相变套14的外表面间隔设置有两个以上的加强环，以加强加热相变套14的刚度和强度，避免在振捣过程中加热相变套破裂。

该混凝土振捣棒中，上、下凸台12、13与加热相变套14的环形上、下底面17、18之间设置有弹性减震垫层，以减少在混凝土振捣过程中振动对环形上、下底面17、18的影响。

该混凝土振捣棒中，消声套6为玻璃纤维棉或岩棉或自熄型聚苯乙烯泡沫制成。该消声套6为无机材料或自熄型聚苯乙烯泡沫制成，吸声、隔热和防火效果好。

该混凝土振捣棒中，衬套8为钢衬套或碳纤维衬套。

本发明的混凝土振捣棒，在振捣棒壳体1外部增设了加热相变套14。加热相变套14与振捣棒壳体1连接结构简单，拆装方便，便于施工人员操作。在低温环境进行混凝土浇筑过程中，温度传感器测量的温度低于预定最低温度时，电加热装置20的温控装置接通电源，通过电加热装置20对加热相变套14进行加热。在振捣棒对浇筑的混凝土进行振捣的过程中，振捣棒的加热相变套14对混凝土进行加热。电加热装置20对加热相变套14进行加热的过程中，一方面向浇筑的混凝土以及环境空气中释放热量；另一方面向加热相变套14中的相变材料19释放热量，相变材料19吸热蓄能。当温度传感器测量的温度高于预定最高温度时，温控装置切断电源停止对加热相变套14进行加热，此时相变材料19向浇筑的混凝土持续释放热量。相变材料19释放热量维持振捣棒表面温度在预定最低温度之上可达20-60分钟，以此有效地降低了通电加热次数；同时，由于相变材料19将加热过程中多余的热量有效蓄存，在停止加热后释放，有效地节约了能源。此外，混凝土振捣棒同时设置有消声套6、变频控制器2和声音传感器10，使其能更好地控制噪音，实时降噪。

虽然本发明已列举出上述最佳实施方式，然而上述实施方式并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做出修改和完善。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种混凝土振捣棒，包括壳体(1)、偏心轴(5)、轴承座(4)、交流电机(3)、变频控制器(2)、消声套(6)、棒头(11)、声音传感器(10)、连接部、加热相变套(14)、温度传感器，其特征在于：所述壳体(1)内部分为上、下两个室，上、下两室由所述轴承座(4)分隔；上室内设置有所述变频控制器(2)与所述交流电机(3)，所述变频控制器(2)外接交流电源(9)，所述变频控制器(2)与所述交流电机(3)连接，用于控制所述交流电机(3)的转速；所述偏心轴(5)的上端与所述交流电机(3)的输出轴相连，所述偏心轴(5)的上部通过所述轴承座(4)在所述壳体(1)内部定位；所述轴承座(4)下部的所述壳体(1)的下室内由上至下依次设置消声套(6)和衬套(8)，所述消声套(6)与所述偏心轴(5)之间形成消声腔(7)；所述壳体(1)底部安装所述棒头(11)；所述壳体(1)外部还设置所述声音传感器(10)，所述声音传感器(10)与所述变频控制器(2)相连；当所述声音传感器(10)测得的噪声高于预定噪声值时，所述变频控制器(2)降低所述交流电源(9)的电流频率从而使得所述交流电机(3)输出杆的转速降低，致使所述偏心轴(5)转速下降以降低噪声；当所述声音传感器(10)测得的噪声低于预定噪声值时，所述变频控制器(2)提高电流频率，使所述交流电机(3)输出杆的转速提高，从而使所述偏心轴(5)转速增加，提升振捣效果；所述壳体(1)外表面设置有连接部，连接部将所述加热相变套(14)固定在所述壳体(1)外表面；所述加热相变套(14)为外壁(15)、内壁(16)、环形上底面(17)、环形下底面(18)组成的封闭腔体；所述加热相变套(14)的内径与所述壳体(1)的外径尺寸相适应，以便所述加热相变套(14)能够套接在所述壳体(1)之外；所述外壁(15)内侧设置有电加热装置(20)；所述封闭腔体中填充相变材料(19)，所述相变材料(19)为有机相变材料或无机相变材料；所述相变材料(19)的填充量小于封闭腔体体积的85％，为所述相变材料(19)结晶时体积膨胀预留空间；所述内壁(16)朝向所述相变材料(19)一侧由上至下依次设置有反射膜层(21)和隔热层(22)，所述反射膜层(21)起到反射和阻隔热量的作用，而所述隔热层(22)将保温隔热效果进一步加强；所述连接部为设置在壳体外表面的上下两个凸台，上凸台(12)或下凸台(13)中至少有一个与所述壳体(1)外表面活动连接，以便于所述加热相变套(14)的安装或拆除；所述上凸台(12)与所述下凸台(13)的间距与所述加热相变套(14)的纵向尺寸相适应；所述上凸台(12)或所述下凸台(13)中至少一个设置有凹槽，便于所述加热相变套(14)的定位安装；所述外壁(15)外表面设置温度传感器，所述温度传感器与所述电加热装置(20)的温控装置相连；当温度传感器测量的温度低于预定最低温度时，所述电加热装置(20)的温控装置接通电源通过电加热装置(20)对所述加热相变套(14)进行加热，热量传递给浇筑的混凝土；当温度传感器测量的温度达到预定最高温度时，所述电加热装置(20)的温控装置切断电源停止对所述加热相变套(14)进行加热，此时所述相变材料(19)开始向浇筑的混凝土持续释放热量。

2.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述电加热装置(20)为电加热膜。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述反射膜层(21)为铝箔反射膜层。

4.根据权利要求1或2所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述加热相变套(14)的封闭腔体中填充的所述相变材料(19)为有机相变材料，所述有机相变材料为石蜡或多元醇。

5.根据权利要求1或2所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述加热相变套(14)的封闭腔体中填充的所述相变材料(19)为无机相变材料，所述无机相变材料为硝酸盐或硫酸盐或碳酸盐或氟化盐或氯化物的结晶水合物。

6.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述加热相变套(14)的封闭腔体中填充的所述相变材料(19)的相变温度高于预定最低温度，且低于预定最高温度。

7.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述加热相变套(14)的外表面间隔设置有两个以上的加强环，以加强所述加热相变套(14)的刚度和强度。

8.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述上凸台(12)、下凸台(13)与所述加热相变套(14)的环形上底面(17)、环形下底面(18)之间设置弹性减震垫层。

9.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述消声套(6)为玻璃纤维棉或岩棉或自熄型聚苯乙烯泡沫制成。

10.根据权利要求1所述的混凝土振捣棒，其特征在于：所述衬套(8)为钢衬套或碳纤维衬套。