CN104959302B - 一种散土体节能自动化筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散土体节能自动化筛分装置，属于矿山岩土工程技术领域。所述装置包括放料装置、筛分装置和透明外壳；放料装置由两个结构相同的放料斗组成，通过整个放料斗装置能够使放料斗左右交替间歇放料，由土颗粒的重力作用使能够沿中轴转动的筛网左右受力不同而转动。筛分装置包括筛网和导体棒在土颗粒的重力使筛网转动的同时，导体棒切割磁感线产生电流使电动机齿轮转动，带动筛网转轴齿轮转动，从而使筛网加强转动达到更全面、更彻底的筛分土颗粒。本发明所述装置运用重力和电磁发电提供动力，节能环保，方便快捷，大幅度提高筛分效率，可靠性强。

Description

一种散土体节能自动化筛分装置

技术领域

本发明公开了一种散土体节能自动化筛分装置，属于矿山岩土工程技术领域。

背景技术

为了适应和满足工程建设需要，要通过分类来认识和识别土的种类，并针对不同类型的土进行研究和评价，以便更好地利用和改造土体，所以要进行土分类。

土分类在科学研究领域和工程实际应用中都有很重要的意义，是工程地质学中重要的基础理论课题，也是土力学的重要内容之一。为了更合理地选择研究内容和方法，针对不同工程建筑要求，对不同的土给予正确的评价，合理利用和改造各类土提供客观实际的依据。因此，在各类工程勘察中，都应该把研究区域内的各种土进行分类，并反映在工程地质平面图和剖面图上，作为工程设计与施工的依据。其次，土分类也是国内外科技交流的需要。在没有全国统一的土分类标准以前，国内各部门的土分类标准差异较大，一定程度上不利于学术交流，也不利于促进技术的发展。只有形成统一的土分类标准后，土工技术才有了广泛的技术交流与发展。所以只要是涉及土体，均需对土体进行分类。

由于“筛分法”测量的准确性，此方法在工程上应用还是十分广泛，尽管筛分法是测定散体介质粒径大小和组成的常用手段，但目前这种筛分还主要是完全靠人工进行筛分，其劳动强度大，既费事时、又费力，且不经济。但它也是测定散体介质粒径大小和组成必不可少的试验方法。筛分法是利用一套孔径大小不同的筛子，将事先称过的重量的土样过筛，称留在各筛上的土重，然后计算相应的百分数。

为了能实现现场和室内散体介质筛分实验的全自动化，从而节省大量的人力、财力和物力。所以需要一种自动进行筛分的装置来完成散体介质粒径大小和组成的测定，因此，本发明即是针对人工筛分的不足开发了一种散土体节能自动筛分装置。

土分类方法主要有以下三种：a、按土的粒度成分的分类；b、按土的塑性特性的分类；c、综合考虑粒度成分和塑性特性的分类。根据现行的国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)-2009版和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）对土进行分类的标准相同，即根据颗粒组成及塑性指数按下表规定确定土的类别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散土体节能自动化筛分装置，该装置包括放料装置、筛分装置和透明外壳23；

放料装置包括放料斗3、轴承4、定滑轮13、隔板14、传送绳15、挡板16、细绳17、接料铲19，放料斗3的下端设有挡板16，挡板16通过轴承4与放料斗3的下部连接，可转动，放料斗3通过隔板14分隔为左右两个腔室；放料斗3右边挡板16通过细绳17与右边接料铲19连接，且接料铲19位于挡板16的斜下方；右边定滑轮13位于放料斗3右腔室的上方且固定于支架2上，传送绳15穿过右边两个定滑轮13后，一端在放料斗外与右边接料铲19连接，另一端穿过放料斗3的右腔室与右边挡板16连接，接料铲19通过细绳17、传送绳15和挡板16连接成一个闭合回路；放料装置左右两边为对称结构，左边结构和右边结构相同, 但左接料铲的重量小于右接料铲的重量；通过整个放料斗装置能够使放料斗左右交替间歇放料，由土颗粒的重力作用使能够沿中轴转动的筛网左右受力不同而转动。

筛分装置包括筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9、导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21、导体棒Ⅲ22，筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9从上往下依次通过转轴接头11与筛网支架1连接，筛网支架1与外壳底座10连接，可拆卸；筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8的两个相对侧边分别对应装有导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22，和导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22对应的透明外壳23上设有磁铁5；转轴接头11内部设有小电动机和筛网转轴齿轮24，电动机转轴齿轮25与筛网转轴齿轮24啮合；筛网转轴齿轮24上有卡槽27，用于与各层筛网上的连接齿28连接；每层筛网对应的两根导体棒和前后两个转轴接头中的两个电动机通过导线连接组成一个电路；在土颗粒的重力使筛网转动的同时，导体棒切割磁感线产生电流使电动机齿轮转动，带动筛网转轴齿轮转动，从而使筛网加强转动效果已达到更全面、更彻底的筛分土颗粒的目的。

透明外壳23将整个装置的四周包围，外壳上方与放料斗前后连接作为放料斗的支承，透明外壳23上设有门，门上有把手29，固定于透明外壳上的磁铁5左右两边呈对称结构，两两呼应，形成磁场。

本发明筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8的孔径为筛网Ⅰ6＞筛网Ⅱ7＞筛网Ⅲ8。

本发明筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8以及盛料盘的面积大小为筛网Ⅰ6<筛网Ⅱ7<筛网Ⅲ8<盛料盘9，并且，各筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8以及盛料盘9都可以拆卸更换。

本发明接料铲19上设有四个连接孔18，用于将接料铲19悬挂在传送绳15，并使其保持平衡。

本发明所述的筛分流程为：将所需筛分的散土体颗粒放入左右两个放料斗3中，（以右侧为例）散土体颗粒依靠自身重力作用，在右边挡板16的控制下，部分土体颗粒落入右边接料铲19中，接料铲19的重量不断增加且不断下降，当落下的土体颗粒的重量足以完全拉起挡板16时（接料铲19与挡板16通过传送绳15连接），挡板16被拉起闭合，从而挡住右侧放料斗空间下的漏口，挡板16在通过柔性绳33将接料铲19的左侧拉起，使得接料铲19中的土体颗粒落入一级筛网9中（此时左侧放料斗空间下料口完全打开，重复右侧过程）；左右受力不均使筛网Ⅰ6摇动，粒径小于一级筛网孔径的土颗粒落入筛网Ⅱ7中，而从筛网Ⅰ6左边和右边分别落到筛网Ⅱ7中的土颗粒又因为落入的时间差的问题，导致筛网Ⅱ7受力不均而摇动，位于筛网Ⅱ7两侧的两根导体棒开始做切割磁感线运动，产生电流使电动机齿轮转动而加强筛网摇动，以此类推，最细的土体颗粒最终落入盛料盘9中。

本装置的有益效果是：

（1）本装置能够用于实验室或现场筛分各种散土体；

（2）本装置用机械动力代替人工动力，节省劳动力；

（3）本装置使用重力和电磁发电作为动力源，节能环保，符合现代工业发展理念；

（4）本装置可根据所需筛分的土体粒径来更换不同孔径的筛网，方便实用；

（5）本装置符合人机理念，整个装置由外壳包围，可防止在筛分过程中尘土飞扬，保持筛分环境干净整洁，减少粉尘对人体的危害；

（6）本装置将要筛分的材料放进放料口之后，等待结果即可，高效快捷，且筛分出来的各级粒径土颗粒成分更为可靠准确。

附图说明

图1为整体装置结构示意图；

图2为筛网装置拆分结构示意图；

图3为放料斗装置中的滑轮系统结构原理示意图；

图4为放料斗、挡板与外壳结构示意图；

图5为筛网转轴接头结构示意图；

图6为附着于筛网上的电路原理图；

图7为外壳与磁铁结构示意图。

图中：1-筛网支架；2-滑轮支架；3-放料斗；4-轴承；5-磁铁；；6-筛网Ⅰ；7-筛网Ⅱ；8-筛网Ⅲ；9–盛料盘；10–外壳底座；11-转轴接头；12-铆钉；13-定滑轮；14-隔板；15–传送绳；16–挡板；17-细绳；18–连接孔；19-接料铲；20-导体棒Ⅰ；21-导体棒Ⅱ；22-导体棒Ⅲ；23-透明外壳；24–筛网转轴齿轮；25-电动机转轴齿轮；26-接头调节旋钮；27-卡槽；28-连接齿；29-门把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

本实施例所述散土体节能自动化筛分装置（如图1~7所示）包括放料装置、筛分装置和透明外壳23；

放料装置包括放料斗3、轴承4、定滑轮13、隔板14、传送绳15、挡板16、细绳17、接料铲19，放料斗3的下端设有挡板16，挡板16通过轴承4与放料斗3的下部连接，可转动，放料斗3通过隔板14分隔为左右两个腔室；放料斗3右边挡板16通过细绳17与右边接料铲19连接，且接料铲19位于挡板16的斜下方；右边定滑轮13位于放料斗3右腔室的上方且固定于支架2上，传送绳15穿过右边两个定滑轮13后，一端在放料斗外与右边接料铲19连接，另一端穿过放料斗3的右腔室与右边挡板16连接，接料铲19通过细绳17、传送绳15和挡板16连接成一个闭合回路；放料装置左右两边为对称结构，左边结构和右边结构相同, 但左接料铲的重量小于右接料铲的重量；通过整个放料斗装置能够使放料斗左右交替间歇放料，由土颗粒的重力作用使能够沿中轴转动的筛网左右受力不同而转动。

筛分装置包括筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9、导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21、导体棒Ⅲ22，筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9从上往下依次通过转轴接头11与筛网支架1连接，筛网支架1与外壳底座10连接，可拆卸；筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8的两个相对侧边分别对应装有导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22，和导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22对应的透明外壳23上设有磁铁5；转轴接头11内部设有小电动机和筛网转轴齿轮24，电动机转轴齿轮25与筛网转轴齿轮24啮合；筛网转轴齿轮24上有卡槽27，用于与各层筛网上的连接齿28连接；每层筛网对应的两根导体棒和前后两个转轴接头中的两个电动机通过导线连接组成一个电路；在土颗粒的重力使筛网转动的同时，导体棒切割磁感线产生电流使电动机齿轮转动，带动筛网转轴齿轮转动，从而使筛网加强转动效果已达到更全面、更彻底的筛分土颗粒的目的。

透明外壳23将整个装置的四周包围，外壳上方与放料斗前后连接作为放料斗的支承，透明外壳23上设有门，门上有把手29，固定于透明外壳上的磁铁5左右两边呈对称结构，两两呼应，形成磁场。

本发明筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8的孔径为筛网Ⅰ6＞筛网Ⅱ7＞筛网Ⅲ8。

本发明筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8以及盛料盘的面积大小为筛网Ⅰ6<筛网Ⅱ7<筛网Ⅲ8<盛料盘9，并且，各筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8以及盛料盘9都可以拆卸更换。

本发明接料铲19上设有四个连接孔18，用于将接料铲19悬挂在传送绳15，并使其保持平衡。

实施例2

本实施例所述散土体节能自动化筛分装置包括放料装置、筛分装置和透明外壳23；

放料装置包括放料斗3、轴承4、定滑轮13、隔板14、传送绳15、挡板16、细绳17、接料铲19，放料斗3的下端设有挡板16，挡板16通过轴承4与放料斗3的下部连接，可转动，放料斗3通过隔板14分隔为左右两个腔室；放料斗3右边挡板16通过细绳17与右边接料铲19连接，且接料铲19位于挡板16的斜下方；右边定滑轮13位于放料斗3右腔室的上方且固定于支架2上，传送绳15穿过右边两个定滑轮13后，一端在放料斗外与右边接料铲19连接，另一端穿过放料斗3的右腔室与右边挡板16连接，接料铲19通过细绳17、传送绳15和挡板16连接成一个闭合回路；放料装置左右两边为对称结构，左边结构和右边结构相同, 但左接料铲的重量小于右接料铲的重量；通过整个放料斗装置能够使放料斗左右交替间歇放料，由土颗粒的重力作用使能够沿中轴转动的筛网左右受力不同而转动。

筛分装置包括筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9、导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21、导体棒Ⅲ22，筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8、盛料盘9从上往下依次通过转轴接头11与筛网支架1连接，筛网支架1与外壳底座10连接，可拆卸；筛网Ⅰ6、筛网Ⅱ7、筛网Ⅲ8的两个相对侧边分别对应装有导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22，和导体棒Ⅰ20、导体棒Ⅱ21和导体棒Ⅲ22对应的透明外壳23上设有磁铁5；转轴接头11内部设有小电动机和筛网转轴齿轮24，电动机转轴齿轮25与筛网转轴齿轮24啮合；筛网转轴齿轮24上有卡槽27，用于与各层筛网上的连接齿28连接；每层筛网对应的两根导体棒和前后两个转轴接头中的两个电动机通过导线连接组成一个电路；在土颗粒的重力使筛网转动的同时，导体棒切割磁感线产生电流使电动机齿轮转动，带动筛网转轴齿轮转动，从而使筛网加强转动效果已达到更全面、更彻底的筛分土颗粒的目的。

透明外壳23将整个装置的四周包围，外壳上方与放料斗前后连接作为放料斗的支承，透明外壳23上设有门，门上有把手29，固定于透明外壳上的磁铁5左右两边呈对称结构，两两呼应，形成磁场。

Claims (4)

1.一种散土体节能自动化筛分装置，其特征在于：包括放料装置、筛分装置和透明外壳（23）；

放料装置包括放料斗（3）、轴承（4）、定滑轮（13）、隔板（14）、传送绳（15）、挡板（16）、细绳（17）、接料铲（19），放料斗（3）的下端设有挡板（16），挡板（16）通过轴承（4）与放料斗（3）的下部连接，可转动，放料斗（3）通过隔板（14）分隔为左右两个腔室；放料斗（3）右边挡板（16）通过细绳（17）与右边接料铲（19）连接，且接料铲（19）位于挡板（16）的斜下方；右边定滑轮（13）位于放料斗（3）右腔室的上方且固定于支架（2）上，传送绳（15）穿过右边两个定滑轮（13）后，一端在放料斗外与右边接料铲（19）连接，另一端穿过放料斗（3）的右腔室与右边挡板（16）连接，接料铲（19）通过细绳（17）、传送绳（15）和挡板（16）连接成一个闭合回路；放料装置左右两边为对称结构，左边结构和右边结构相同, 但左接料铲的重量小于右接料铲的重量；

筛分装置包括筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）、盛料盘（9）、导体棒Ⅰ（20）、导体棒Ⅱ（21）、导体棒Ⅲ（22），筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）、盛料盘（9）从上往下依次通过转轴接头（11）与筛网支架（1）连接，筛网支架（1）与外壳底座（10）连接，可拆卸；筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）的两个相对侧边分别对应装有导体棒Ⅰ（20）、导体棒Ⅱ（21）、导体棒Ⅲ（22），导体棒Ⅰ（20）、导体棒Ⅱ（21）、导体棒Ⅲ（22）对应的透明外壳（23）上设有磁铁（5）；转轴接头（11）内部设有小电动机和筛网转轴齿轮（24），电动机转轴齿轮（25）与筛网转轴齿轮（24）啮合；筛网转轴齿轮（24）上有卡槽（27），用于与各层筛网上的连接齿（28）连接；每层筛网对应的两根导体棒和前后两个转轴接头中的两个电动机通过导线连接组成一个电路；

透明外壳（23）将整个装置的四周包围，外壳上方与放料斗前后连接作为放料斗的支承，透明外壳（23）上设有门，门上有把手（29）。

2.根据权利要求1所述的散土体节能自动化筛分装置，其特征在于：筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）的孔径为筛网Ⅰ（6）＞筛网Ⅱ（7）＞筛网Ⅲ（8）。

3.根据权利要求1所述的散土体节能自动化筛分装置，其特征在于：筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）以及盛料盘的面积大小为筛网Ⅰ（6）<筛网Ⅱ（7）<筛网Ⅲ（8）<盛料盘（9），并且，各筛网Ⅰ（6）、筛网Ⅱ（7）、筛网Ⅲ（8）以及盛料盘（9）都可以拆卸更换。

4.根据权利要求1所述的散土体节能自动化筛分装置，其特征在于：接料铲（19）上设有四个连接孔（18）。