CN106769373B - 一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，包括带有加热装置的拌合锅、水平的底座以及安装在底座上的支撑骨架，底座上设置称重测量系统，拌合锅位于称重测量系统上；支撑骨架上安装有能够升降的搅拌器，搅拌器位于拌合锅正上方，且搅拌器的搅拌轴上套接有能够在拌合时密封拌合锅的密封锅盖，搅拌轴下端连接搅拌叶；拌合锅的底部连接自动装料系统。本发明可直接通过拌合锅称量原材料，减少原材料在转移过程中的质量损失和热量损失，从而使得原材料用量更加精确，试验温度更加准确，提高试验准确率，提升所制备试件的质量，实现了沥青混合料拌合、自动称重及装料一体化。

Description

一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置

【技术领域】

本发明属于沥青混合料搅拌设备领域，具体涉及一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置。

【背景技术】

随着科技发展和基础设施建设力度不断加大，沥青混合料成为道路工程中的主要筑路材料。沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有时掺入聚合物和纤维等材料加以改性。试验室内，采用沥青混合料各原材料经过称量，经过搅拌设备拌和，装料，击实成型的马歇尔试件或者车辙板试件进行试验研究，能较为贴切反映其材料的路用性能。其中混合料的拌合是一个十分重要的环节，在拌合过程中，原材料质量的准确称量、温度及拌合的均匀度对试件的力学性能、体积参数等性能指标至关重要。

目前试验室制备马歇尔或者车辙板试件一般流程为：先称量一定质量的原材料，然后将原材料放入烘箱加热至规定温度再取出放入拌锅中搅拌，然后取料经击实仪击实或车辙成型仪成型。在这过程中不仅会造成原材料一定质量的损失，同时还会使得原材料的温度达不到预期温度，从而造成马歇尔试件或车辙板试件各项性能指标达不到理想值。此外，这一系列操作较为复杂且装料时温度过高，容易发生烫伤，需要借助称量仪器、烘箱等，不仅费时费力，造成能源浪费，与经济环保的理念相悖，而且在试件制作过程中对其他仪器依赖性较大，降低了试验的便捷性。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，提高混合料拌合均匀度及原材料用量的准确度，极大的提高了成型试件的质量，同时实现了沥青混合料拌合及装料一体化。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括带有加热装置的拌合锅、水平的底座以及安装在底座上的支撑骨架，底座上设置称重测量系统，拌合锅位于称重测量系统上；支撑骨架上安装有能够升降的搅拌器，搅拌器位于拌合锅正上方，且搅拌器的搅拌轴上套接有能够在拌合时密封拌合锅的密封锅盖，搅拌轴下端连接搅拌叶；拌合锅的底部连接自动装料系统。

进一步地，加热装置、称重测量系统和自动装料系统均与控制器相连；控制器安装在综合控制面板内，综合控制面板安装在支撑骨架上。

进一步地，加热装置包括设置在拌合锅锅壁的电磁加热丝；搅拌轴和搅拌叶内均设置温度传感器，电磁加热丝和温度传感器均连接控制器，控制器连接温度显示器，温度显示器设置在综合控制面板上。

进一步地，称重测量系统包括设置在底座上的电容式称重传感器，电容式称重传感器连接控制器，控制器连接称重显示器，称重显示器设置在综合控制面板上。

进一步地，支撑骨架包括安装在底座上的第一竖杆，第一竖杆上套接第二竖杆，第二竖杆连接用于带动其沿第一竖杆升降的滑动电机。

进一步地，自动装料系统包括开设在拌合锅底部的出料口以及将拌合锅固定在第一竖杆上的拌合锅固定装置，第一竖杆能够自转；出料口上设置能够升降和旋转的出料口托盘，出料口托盘包括托盘和连接在托盘下侧边缘的转轴。

进一步地，拌合锅固定装置包括在拌合锅侧壁上设置的固定卡槽，以及固定连接第一竖杆的锅体固定管，锅体固定管能够卡接在固定卡槽内，固定卡槽内还设置有能够弹出并穿过锅体固定管的锚栓。

进一步地，密封锅盖分为上下两层圆盘，其中，上圆盘直径与拌合锅的外径相同，下圆盘直径与拌合锅的内径相同；密封锅盖上设置呼吸阀。

进一步地，搅拌器还包括与搅拌轴上端相连的搅拌电机。

进一步地，搅拌叶为平面对称结构，其外形与拌合锅内部截面相匹配；底座的下部连接四个万向轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供了一种试验室便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，通过设置称重测量系统，可直接通过拌合锅称量原材料，减少原材料在转移过程中的质量损失和热量损失，从而使得原材料用量更加精确，试验温度更加准确，提高试验准确率，提升所制备试件的质量。通过设置搅拌器进行搅拌，通过在拌合锅内设置加热装置进行加热，同时结合自动装料系统，能够将沥青混合料试件制作过程一体化，其结构简单、操作方便、移动性强，且其不需依赖其他仪器，操作独立性强，提高混合料拌合均匀度及原材料用量的准确度，极大的提高了成型试件的质量，同时实现了沥青混合料拌合、自动称重及装料一体化、自动化，节约了资源、人力和时间。

进一步地，本发明集搅拌、自动称重、自动控温、自动装料功能于一体，各功能操作集中于综合控制面板，可独立完成沥青混合料马歇尔试件的制备，方便快捷，节约资源，省时省力。

进一步地，本发明中搅拌叶与搅拌轴均为中空结构，在搅拌叶与搅拌轴连接处均设有温度传感器，可实时测定拌锅内温度，同时温度测量更加精确。

进一步地，拌合锅底部设有出料口及出料口托盘，拌合完成后，通过锅体固定装置连接拌锅，以左侧支持骨架为轴，第一竖杆自转，从而带动拌合锅沿水平面旋转90度至正前方，出料口托盘从拌合锅底部移动至拌合锅底部一侧，出料口对准马歇尔试模或者车辙板试模进行自动装料，实现马歇尔及车辙板试件拌合及装料过程一体化，自动化，可制备出更高质量的马歇尔或车辙板试件，提高实验数据的准确性；避免了人工用铲子从拌锅铲料到试模进行装料的不便利性，减少试验烫伤危险。

进一步地，本发明拌合锅固定于侧面支撑骨架的第一竖杆，保证拌合过程中拌锅的稳定性，拌合装置整体结构设计合理。

进一步地，本发明采用多层次密封锅盖，保温效果好。

进一步地，本发明搅拌叶为叶片状的搅拌叶，适合中低速均匀搅拌，且其外形与拌合锅内部截面相匹配，利于搅拌均匀。

进一步地，本发明较已有装置轻便，且底部设有万向轮，试验中移动方便。

【附图说明】

图1是本发明的正视图。

图2是本发明拌合锅体及称重装置剖面图。

图3(a)是本发明装料过程左视图；图3(b)是本发明装料过程正视效果图。

图4是本发明温度传感器细部图。

图5是本发明综合控制面板细部图。

图6是本发明电路原理图。

其中，1为拌合锅，2为电磁加热丝，3为电容式称重传感器，4为密封锅盖，5为呼吸阀，6为支撑骨架，7为锅体固定管，8为底座，9为搅拌电机，10为搅拌轴，11为搅拌叶，12为综合控制面板，13为高度调节按钮，14为温度传感器，15为温度控制按钮，16为称重控制按钮，17为搅拌开关，18为温度显示器，19为称重显示器，20为底部滑轮，21为电源插座，22为滑道，23为滑动电机，24为出料口，25为固定卡槽，26为自动装料按钮，27为拌锅复位按钮，28为出料口托盘。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参考图1～图6，本发明包括综合控制面板12、带有加热装置的拌合锅1、水平的底座8以及安装在底座8上的支撑系统，支撑系统由支撑骨架6、锅体固定管7、固定卡槽25及底座8组成。底座8上设置称重测量系统，拌合锅1位于称重测量系统上；支撑骨架6包括安装在底座8上且能够旋转的第一竖杆，第一竖杆上套接第二竖杆，第二竖杆内壁设置竖直的齿条，齿条通过齿轮连接滑动电机23的电机轴，滑动电机23固定安装在底座8上，第二竖杆上开设有用于滑动电机23的电机轴穿过的滑道22；第二竖杆上安装有搅拌器，搅拌器位于拌合锅1正上方；通过滑道22、滑动电机23、高度控制电路及综合控制面板12上的高度调节按钮13组成高度调节系统，通过滑动电机23带动使得搅拌器能够升降。

底座8的下部连接底部滑轮20，底部滑轮20由连接在支撑底板上的四个万向轮组成。综合控制面板12主要由搅拌开关17、高度调节按钮13、温度控制按钮15、称重控制按钮16、自动装料按钮26、拌锅复位按钮27、温度显示器18、称重显示器19组成。

搅拌器包括与搅拌轴10上端相连的搅拌电机9，搅拌器的搅拌轴10上套接有能够在拌合时密封拌合锅1的密封锅盖4，密封锅盖4分为上下两层圆盘，其中，上圆盘直径与拌合锅1的外径相同，下圆盘直径与拌合锅1的内径相同；密封锅盖4顶部右端设置呼吸阀5。搅拌轴10下端连接搅拌叶11；搅拌叶11为平面对称结构，其外形与拌合锅1内部截面相匹配。拌合锅1的底部连接自动装料系统。

加热装置、称重测量系统和自动装料系统均与控制器相连；控制器安装在综合控制面板12内，综合控制面板12安装在支撑骨架6上。综合控制面板12位于支撑骨架6上端，通过位于底座8和左侧支撑骨架6中的电路与称重测量系统、温度控制系统、高度控制系统，自动装料系统相连，实现沥青混合料的拌合过程中的直接称重，自动控温，高度调节及拌合之后的自动装料，方便快捷。

加热装置包括设置在拌合锅1锅壁的电磁加热丝2，确保原材料和沥青混合料在拌合时达到足够的温度；搅拌轴10和搅拌叶11内均设置温度传感器14，电磁加热丝2和温度传感器14均连接控制器，控制器连接温度显示器18，温度显示器18设置在综合控制面板12上。由搅拌轴10及搅拌叶11内部所设温度传感器14及位于支持骨架6上部的综合控制面板12中的温度控制按钮15组成温度控制系统。

称重测量系统包括设置在底座8上的电容式称重传感器3，电容式称重传感器3连接控制器，控制器连接称重显示器19，称重显示器19设置在综合控制面板12上。由位于拌合锅1底部的电容式称重传感器3及位于支持骨架6上部的综合控制面板12中的称重控制按钮16组成称重测量系统。

自动装料系统包括开设在拌合锅1底部的出料口24、设置在拌合锅1侧壁上的锚栓以及固定连接在支撑骨架6第一竖杆上的锅体固定管7，锚栓能够自动弹出并穿过锅体固定管7，也能够自动复位。出料口24上设置出料口托盘28；第一竖杆连接旋转电机，该电机能够带动第一竖杆绕其自身进行旋转，从而带动锅体固定管7和拌合锅1进行旋转，利于出料。出料口托盘28与拌合锅1通过轴承连接，可实现装料时的转动，且出料口24尺寸与马歇尔试模口径吻合，出料口托盘28与底端称重传感器3水平相切，即出料口托盘28的上侧与称重传感器3的下侧相接。由位于拌合锅1底端出料口24，出料口托盘28及位于支撑骨架上部的综合控制面板12中的自动装料按钮26和拌锅复位按钮27组成自动装料系统。

出料口托盘28包括托盘和连接在托盘下侧边缘的转轴，其中转轴上连接带动其升降和旋转的升降装置和旋转装置，其中升降装置可以采用曲柄连杆机构、凸轮机构、螺杆升降机构或液压升降机构等，在出料口托盘28降低至脱离出料口24时，通过转动转轴，托盘能够完全离开出料口24，从而进行出料。

或者出料口托盘28直接采用与拌合锅1底部相铰接的扇叶，在需要出料时，控制扇叶打开。

本发明主要的工作过程及原理：

以拌合钢渣沥青混合料为例进行说明。连接电源插座21，通过称重控制按钮16清零，待称重显示器19显示清零后，向拌合锅1中加钢渣粗集料，可由称重显示器19显示质量，准确称重后，通过称重控制按钮16清零，向拌合锅1内加辉绿岩细集料，可由称重显示器19显示质量，准确称重后，通过称重控制按钮16清零，重复上述步骤加入其他原材料。待原材料加入完毕后，经温度控制按钮15设定试验温度，对拌合锅1加热并保持拌合温度，通过控制高度调节按钮13，滑动电机23连接齿轮并提供动力，搅拌叶11经滑道22内的齿轮与齿条相配合下降至拌合锅1内，待密封锅盖4与拌合锅1无缝接触时，开启搅拌开关17，搅拌电机9带动搅拌叶11进行搅拌，使原材料均匀加热，同时可经位于搅拌叶11内部的温度传感器14实时监测拌合锅1内温度，并经过温度显示器18实时显示拌合锅1内温度，待原材料搅拌均匀加热后，通过高度调节按钮13上升搅拌叶11，通过称重控制按钮16清零，待称重显示器19显示清零后，向拌合锅1中加入沥青，由称重显示器19显示质量，准确称重后下降搅拌叶11进行沥青混合料拌合，待沥青混合料搅拌均匀后，通过高度调节按钮13上升搅拌叶11，待搅拌叶11复位后，按下自动装料按钮26，通过位于固定卡槽25内的锚栓弹出并穿过锅体固定管7，实现连接拌合锅1的固定，通过旋转电机带动第一竖杆绕其自身旋转，从而其上固定连接的锅体固定管7和拌合锅1也能够以第一竖杆为轴沿水平面旋转90度至正前方，此时第二竖杆不动，从而避免搅拌器干涉，出料口托盘28经控制器控制自动从拌合锅1底部下降，比如通过在拌合锅1底部右侧设置卡槽，卡槽内安装有与出料口托盘28的转轴相配合的齿轮，在齿轮滚动作用下带动出料口托盘28下降，并在完全脱离出料口24后，由卡槽内轴承带动转轴旋转使托盘旋转至拌合锅1底部一侧，出料口24对准马歇尔试模或者车辙板试模进行自动装料，装料完成后按下拌锅复位按钮27，出料口托盘28由卡槽内轴承带动托盘旋转至出料口24底部，并由齿轮带动上升复位，锅体固定管7连接拌合锅1沿水平旋转90度返回复位，继续下一次拌合。

锅体固定管7在称重过程中与拌合锅1分离，在拌合及自动装料过程中通过系统控制与拌合锅1实现连接固定。

搅拌电机9位于综合控制面板12上端内部，通过位于拌锅中心线上搅拌轴10连接密封锅盖和搅拌叶11，用于提供搅拌所需动力。其中搅拌轴10及搅拌叶11为中空结构，内部设置有用于实时监控拌锅内温度的温度传感器14。搅拌叶11整体为叶片状且下端水平，与拌合锅1的出料口托盘28相切。

本发明具有以下优点：

(1)拌合锅1底端与电容式称重传感器3相连，可直接通过拌合锅1称量原材料，减少原材料在转移过程中的质量损失和热量损失，从而使得原材料用量更加精确，试验温度更加准确，提高试验准确率，提升所制备试件的质量。

(2)搅拌叶11为叶片状的搅拌叶，适合中低速均匀搅拌。搅拌叶11与搅拌轴10均为中空结构，在搅拌叶11与搅拌轴10连接处均设有温度传感器14，可实时测定拌合锅1内温度，同时温度测量更加精确。

(3)拌合锅1底部设有出料口24及出料口托盘28，拌合完成后，通过系统控制，锅体固定管7连接拌合锅1，以左侧支撑骨架6的第一竖杆为轴沿水平面旋转90度至正前方，出料口托盘28从拌合锅4底部移动至拌合锅4底部一侧，出料口24对准马歇尔试模或者车辙板试模进行自动装料，实现马歇尔及车辙板试件拌合及装料过程一体化，自动化，避免了人工用铲子从拌锅铲料到试模进行装料的不便利性，减少试验烫伤危险。

(4)此拌合装置整体结构设计合理，拌合锅1固定于侧面支撑骨架6，保证拌合过程中拌合锅1的稳定性。同时采用多层次密封锅盖，保温效果好。

(5)此拌合装置集搅拌、自动称重、自动控温、自动装料功能于一体，各功能操作集中于综合控制面板12，可独立完成沥青混合料马歇尔试件的制备，方便快捷，节约资源，省时省力。

(6)此装置较已有装置轻便，且底部设有万向滑轮，试验中移动方便。

(7)本发明操作简单，简化试验流程，实用性强，推广价值高。

综上所述，本发明设计合理，结构简单，操作便捷，可实现沥青混合料试件制作过程的一体化，自动化，省时省力，节约资源，经济环保，实用性强，可制备出更高质量的马歇尔或车辙板试件，提高实验数据的准确性。

Claims (7)

1.一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：包括带有加热装置的拌合锅（1）、水平的底座（8）以及安装在底座（8）上的支撑骨架（6），底座（8）上设置称重测量系统，拌合锅（1）位于称重测量系统上；支撑骨架（6）上安装有能够升降的搅拌器，搅拌器位于拌合锅（1）正上方，且搅拌器的搅拌轴（10）上套接有能够在拌合时密封拌合锅（1）的密封锅盖（4），搅拌轴（10）下端连接搅拌叶（11）；拌合锅（1）的底部连接自动装料系统；

加热装置、称重测量系统和自动装料系统均与控制器相连；控制器安装在综合控制面板（12）内，综合控制面板（12）安装在支撑骨架（6）上；

加热装置包括设置在拌合锅（1）锅壁的电磁加热丝（2）；搅拌轴（10）和搅拌叶（11）内均设置温度传感器（14），电磁加热丝（2）和温度传感器（14）均连接控制器，控制器连接温度显示器（18），温度显示器（18）设置在综合控制面板（12）上；

称重测量系统包括设置在底座（8）上的电容式称重传感器（3），电容式称重传感器（3）连接控制器，控制器连接称重显示器（19），称重显示器（19）设置在综合控制面板（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：支撑骨架（6）包括安装在底座（8）上的第一竖杆，第一竖杆上套接第二竖杆，第二竖杆连接用于带动其沿第一竖杆升降的滑动电机（23）。

3.根据权利要求2所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：自动装料系统包括开设在拌合锅（1）底部的出料口（24）以及将拌合锅（1）固定在第一竖杆上的拌合锅固定装置，第一竖杆能够自转；出料口（24）上设置能够升降和旋转的出料口托盘（28），出料口托盘（28）包括托盘和连接在托盘下侧边缘的转轴。

4.根据权利要求3所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：拌合锅固定装置包括在拌合锅（1）侧壁上设置的固定卡槽（25），以及固定连接第一竖杆的锅体固定管（7），锅体固定管（7）能够卡接在固定卡槽（25）内，固定卡槽（25）内还设置有能够弹出并穿过锅体固定管（7）的锚栓。

5.根据权利要求1所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：密封锅盖（4）分为上下两层圆盘，其中，上圆盘直径与拌合锅（1）的外径相同，下圆盘直径与拌合锅（1）的内径相同；密封锅盖（4）上设置呼吸阀（5）。

6.根据权利要求1所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：搅拌器还包括与搅拌轴（10）上端相连的搅拌电机（9）。

7.根据权利要求1所述的一种便捷式称重及装料一体化的沥青混合料拌合装置，其特征在于：搅拌叶（11）为平面对称结构，其外形与拌合锅（1）内部截面相匹配；底座（8）的下部连接四个万向轮。

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