CN106042176B - 一种混凝土高速搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土搅拌设备领域，具体涉及一种混凝土高速搅拌装置，包括底座、安装在底座上且卧式设置的搅拌筒以及设置在搅拌筒上的叶轮，所述叶轮包括叶轴和搅拌叶，所述叶轴水平设置且穿过搅拌筒，所述叶轴的一端安装有动力机构；所述叶轴轴向设置有至少一组搅拌叶，每组搅拌叶包括至少两个周向均匀安装在叶轴上的叶柄和轴向固连在叶柄端部的叶片；所述叶轴的轴心线为基准线，叶片所在平面与搅拌筒内壁的交线为动线，通过所述基准线和动线的平面为基准面，叶片与基准面的夹角为10°~80°。本发明的混凝土高速搅拌装置搅拌速度高，并且高速搅拌下不打碎骨料，避免了物料的离析，搅拌质量高、效率高。

Description

一种混凝土高速搅拌装置

技术领域

本发明属于混凝土搅拌设备领域，具体涉及一种混凝土高速搅拌装置。

背景技术

随着社会发展，旧的建筑物因年久老化、自然灾害或政策规划等原因毁损，留下大量的废旧的建筑材料，其中最多的是混凝土，而新建筑物的不断产生需要大量的建筑混合料，为了使这些废旧混凝土得到再次的利用，人们采用了建筑废料的再生技术，通常将旧料当作配料直接参配，有些再添加补充部分新料，形成再生混合料，这些新的混合料和再生混合料可以作为混凝土（含沥青混凝土和水泥混凝土）的基本材料在建筑业作为主要建筑材料广泛应用。水泥混凝土通常以水泥为胶结材料，将砂石、石灰、煤渣等原料进行混合搅拌，最后制作成混凝土，投入房屋、道路等建设工程。沥青混凝土通常通过选配具有一定级配组成的矿料，包括碎石、轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等与一定比例的路用沥青材料在严格控制条件下拌制而成。

在混凝土生产过程中，都需要对配料进行混合搅拌，以保证各组分均匀参配。目前混凝土搅拌装置按其搅拌方式分为强制式搅拌和自落式搅拌，自落式的搅拌原理是：当搅拌筒转动时，依靠安装在滚筒内的固定叶片带动各组成材料上升到滚筒直径一定高处，借重力使材料落下，分布在滚筒内不同部位的物料，由于其颗粒不同，下落的时间、落点及滚动的距离不同，而使物料相互穿叉、翻拌、混合以达到扩散均匀。强制式搅拌机的主要工作部件是一个圆盘，在圆盘内装有若干沿径向分布的搅拌叶片，圆盘旋转时，处于不同角度和位置的叶片通过料层时，克服了物料的惯性力、摩擦力和粘滞阻力使物料产生环向、径向和竖向运动，从而产生搅拌作用；自落式搅拌装置主要搅拌流动性混凝土。

混凝土是重要的建筑材料，新拌混凝土质量是对搅拌机的搅拌装置性能的最基本的要求，也是首要的性能要求。用上述两类搅拌机搅拌混凝土，一般在较短时间内就可达到宏观上的均匀，但是这些混合料的质量均不易达到混凝土较高的质量要求，因此，要增加物料颗粒间的碰撞次数和相互摩擦，提高混凝土的质量，就需要提高搅拌装置的转速。强制式搅拌装置是国内外搅拌站使用的主流，它可以搅拌流动性、半干硬性和干硬性等多种混凝土；强制式搅拌装置按结构形式分为主轴行星搅拌装置、单卧轴搅拌装置和双卧轴搅拌装置，这些现有的混凝土搅拌装置均为较低转速下进行搅拌，不能高效实现参配组分混合均匀化；即使一些搅拌装置采用了高速搅拌，在搅拌过程中，高速转动的搅拌叶片转动使物料离心力增加，也容易打碎骨料，从而改变原有级配，使物料发生离析，致使搅拌后的混凝土不能获得预期的效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种搅拌速度高且在较高的搅拌速度下叶片不易打碎骨料、搅拌质量较高且效率高的混凝土高速搅拌装置。

本发明混凝土高速搅拌装置所采取的技术方案是：

一种混凝土高速搅拌装置，包括底座、安装在底座上且卧式设置的搅拌筒以及设置在搅拌筒上的叶轮，所述叶轮包括叶轴和搅拌叶，所述叶轴水平设置且穿过搅拌筒，所述叶轴的一端安装有动力机构；所述叶轴轴向设置有至少一组搅拌叶，每组搅拌叶包括至少两个周向均匀安装在叶轴上的叶柄和轴向固连在叶柄端部的叶片；所述叶轴的轴心线为基准线，叶片所在平面与搅拌筒内壁的交线为动线，通过所述基准线和动线的平面为基准面，叶片与基准面的夹角为10°~80°。

所述搅拌叶为一组，所述叶柄为3个，所述叶片为3个。

沿叶轴轴向设置有两组搅拌叶，每组搅拌叶的叶柄为3个，每组搅拌叶的叶片为3个。

所述叶柄卡装或焊接在叶轴上。

所述叶柄为长条状的直板或者边缘带有弧度的弧形板或直柱或弯曲柱状。

所述动力机构为电机或发动机或液压马达。

叶片与基准面的夹角为60°。

所述搅拌筒的上部设置有入料口，所述入料口设置在搅拌筒的筒壁的上部或者搅拌筒的端部；所述搅拌筒的下部设置有出料口，所述出料口设置在搅拌筒的筒壁的下部或者搅拌筒的端部。

所述每组搅拌叶的叶柄的数量为2~20个，所述叶片的数量为2~10个。

所述搅拌筒倾斜设置在底座上。

本发明的有益效果是：本发明的混凝土高速搅拌装置，在搅拌筒内安装叶轮，由动力机构带动叶轮转动，通过叶轮中的叶轴使叶柄以及叶片转动，为提高混凝土的搅拌质量和搅拌效率，使叶轴转动速度增加，同时取叶轴的轴心线为基准线、叶片所在平面与搅拌筒内壁的交线为动线，通过所述基准线和动线的平面为基准面，并使叶片与基准面的夹角为10°~80°，这样在叶片转动时可以保证叶片具有最佳的切向力，使物料高速相互穿叉、翻拌、混合达到扩散均匀，又保证了在高速转动下叶片不打碎骨料，避免物料离析，既提高了生产效率，又保证了搅拌的质量，经试验证明，相比现有的混凝土搅拌装置，利用本发明的混凝土高速搅拌装置生产的混凝土的空隙率、15℃劈裂强度和马歇尔稳定度均有显著提高，表明本发明的混凝土高速搅拌装置生产出的混凝土具有较高的搅拌质量和搅拌效率。

附图说明

图1为本发明混凝土高速搅拌装置的实施例一的主视结构示意图；

图2为图1剖视结构示意图；

图3为图1中叶轮的结构示意图；

图4为本发明混凝土高速搅拌装置的实施例二的主视结构示意图；

图5为图4的A-A剖视结构示意图；

图6为本发明混凝土高速搅拌装置的实施例四的结构示意图。

图中：1-搅拌筒，2-进料口，3-叶轴，4-叶柄，5-叶片，6-出料口，7-底座，8-叶轮。

具体实施方式

本发明混凝土高速搅拌装置的实施例一，如图1~3所示，包括底座7、安装在底座7上且卧式设置的搅拌筒1以及设置在搅拌筒上的叶轮8，叶轮8包括叶轴3、叶柄4以及叶片5，叶轴3水平设置且穿过搅拌筒1，叶轴3的一端安装有动力机构，动力机构为电机或发动机或液压马达；在本实施例中，搅拌叶为一组，叶柄4为六个，叶柄为长条状的直板形状，在叶轴3周向同一截面均匀设置有三个，叶片5为三个，叶片沿叶轴轴向设置并连接在两个截面对应叶柄的端部，叶轴的轴心线为基准线，叶片所在平面与搅拌筒内壁的交线为动线，通过所述基准线和动线的平面为基准面，叶片与基准面的夹角为θ，θ为60度；在搅拌筒的上部左侧筒壁上设置有入料口2，在搅拌筒的右侧端盖的下部设置有出料口6。工作时，动力机构带动叶轴转动，通过与叶轴固定连接的叶柄使叶片转动，为提高混凝土的搅拌质量和搅拌效率，使叶轴转动速度增加，又由于叶片与基准面的夹角为θ为60度，这样可以保证在搅拌物料的时候具有最佳的切向力，而使物料高速相互穿叉、翻拌、混合达到扩散均匀，又保证了在高速转动下叶片不打碎骨料，避免物料离析，既提高了生产效率，又保证了搅拌的质量。

本发明混凝土高速搅拌装置的实施例二，如图4~5所示，实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：在搅拌筒内沿叶轴轴向设置有两组搅拌叶，每组搅拌叶的叶柄为6个，在叶轴轴向设置有两个截面且每个截面均匀设置有3个叶柄，每组搅拌叶的叶片为3个，叶片沿叶轴轴向设置并连接在两个截面上安装的对应叶柄的端部，两组搅拌叶的结构相同。

本发明混凝土高速搅拌装置的实施例三，实施例三与实施例二基本相同，均设置有两组搅拌叶，不同之处在于：两组搅拌叶的形状不相同，两组搅拌叶可以沿叶轴的中心左右对称，当叶轴转动并驱动叶柄时，叶片在搅拌筒内的作用范围不同，这样可以实现相同的使物料快速混合的作用。

本发明混凝土高速搅拌装置的实施例四，如图6所示，实施例四与实施例一或二或三基本相同，不同之处在于：本实施例中，叶柄的形状为边缘带有弧度的弧形板。

本发明混凝土高速搅拌装置的实施例五，实施例五与实施例一基本相同，不同之处在于：叶柄的数量为3个，叶柄为长方形板状结构且沿叶轴的轴向方向固连在叶轴上，所述叶片的数量为3个，叶片固定设置在叶柄的端部。

在本发明的其他实施例中：搅拌筒可以倾斜设置在底座上；叶片与基准面的夹角为θ可以设置为10°~80°；叶柄卡装或焊接在叶轴上；叶柄的形状可以根据搅拌筒内的结构形状或者物料搅拌的要求为圆形或者长方形等形状； 搅拌筒的入料口可以设置在搅拌筒端部的上部；搅拌筒的出料口可以设置在搅拌筒下部的筒壁上；叶柄的数量可以为每一组2~20个，叶片的数量为每一组2~10个。

本发明的混凝土高速搅拌装置（下表中简称“高速搅拌” ）与现有技术中的搅拌装置（下表中简称“现有搅拌” ）的测试结果对比，如下表1所示，取室内常温环境下的本发明与现有搅拌装置的5组沥青混凝土试件的空隙率、15℃劈裂强度和马歇尔稳定度（40℃）进行数据测试对比，对比结果如表1所示。

由表1中结果可知，本发明的高速搅拌装置生产的沥青混凝土试件的空隙率为7.4%，远小于现有技术中的搅拌装置的空隙率（11%），15℃劈裂强度0.91MPa，远大于现有搅拌的0.46MPa，马歇尔稳定度和浸水马歇尔残留稳定度也都大于现有搅拌的马歇尔稳定度好和浸水马歇尔残留稳定度，这样的数据表明本发明的混凝土高速搅拌装置生产出的沥青混凝土试件具有较高的强度和稳定性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种混凝土高速搅拌装置，包括底座、安装在底座上且卧式设置的搅拌筒以及设置在搅拌筒上的叶轮，其特征在于：所述叶轮包括叶轴和搅拌叶，所述叶轴水平设置且穿过搅拌筒，所述叶轴的一端安装有动力机构；所述叶轴轴向设置有至少一组搅拌叶，每组搅拌叶包括至少两个周向均匀安装在叶轴上的叶柄和轴向固连在叶柄端部的叶片；所述叶轴的轴心线为基准线，叶片所在平面与搅拌筒内壁的交线为动线，通过所述基准线和动线的平面为基准面，叶片与基准面的夹角为10°~80°。

2.根据权利要求1所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述搅拌叶为一组，所述叶柄为3个，所述叶片为3个。

3.根据权利要求1所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述搅拌叶为两组且沿叶轴轴向设置，每组搅拌叶的叶柄为3个，每组搅拌叶的叶片为3个。

4.根据权利要求1或2或3所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述叶柄卡装或焊接在叶轴上。

5.根据权利要求1或2或3所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述叶柄为长条状的直板或者边缘带有弧度的弧形板或直柱或弯曲柱状。

6.根据权利要求1或2或3所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述动力机构为发动机。

7.根据权利要求1或2或3所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：叶片与基准面的夹角为60°。

8.根据权利要求1所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述搅拌筒的上部设置有入料口，所述入料口设置在搅拌筒的筒壁的上部或者搅拌筒的端部；所述搅拌筒的下部设置有出料口，所述出料口设置在搅拌筒的筒壁的下部或者搅拌筒的端部。

9.根据权利要求1所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述每组搅拌叶的叶柄的数量为2~20个，所述叶片的数量为2~10个。

10.根据权利要求1所述的混凝土高速搅拌装置，其特征在于：所述搅拌筒倾斜设置在底座上。