CN107877710A - 一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置及制备方法，控制器控制打开卸料门A，集料仓卸料到计量斗，各压力传感器计量，当卸料门A打开至挡板触点碰触行程开关时，行程开关发信号给控制器，控制器控制卸料门A固定在完全打开状态；当各压力传感器计量到所需重量时，其输出信号给控制器，控制关闭卸料门A；控制器还控制卸料门B的关闭和开启；控制器还控制电动葫芦的行走电机和起升卷扬电机的工作，使电动葫芦左右移动，起升吊钩上下升降。使用本发明的装置和方法制备轻骨料混凝土，不用单独设置专线专用搅拌站，也不用反复清理冲洗搅拌站残留的轻骨料混凝土才能接连生产其它混凝土，大大提高了生产效率和设备利用率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置及采用该自动计量投料装置的制备方法。
背景技术
轻骨料是为了减轻混凝土的质量以及提高热工效果为目的而采用的骨料。轻骨料混凝土干表观密度不大于1950kg/m3，具有轻质、强度适中、保温和耐火等特点，并且变形性能良好，弹性模量较低，应用越来越广，适用于高层和大跨度建筑及需要减轻混凝土自重的构筑物。现有的轻骨料混凝土生产工艺是将未预湿的轻骨料、砂、掺合料和1/2拌合用水投入搅拌机搅拌1分钟，再投入水泥、外加剂及剩余水继续搅拌2分钟后卸料到罐车。
由于轻骨料混凝土与普通混凝土在性能、用途等方面有很大的不同，轻骨料混凝土所用轻骨料一般为黏土陶粒，用搅拌站生产完一车轻骨料混凝土后，不能立即生产其它骨料的普通混凝土，否则容易发生因混料而导致的质量事故。为避免质量事故，生产不同骨料混凝土时，必须将包括骨料集料仓、骨料计量秤、输送皮带、中储仓、搅拌主机、混凝土卸料斗等在内的整条搅拌站生产线上残留的轻骨料清理冲洗干净，耗时将近3小时，搅拌站清洗期间不能生产混凝土。在生产供应轻骨料混凝土时，为了节约生产时间，同时避免反复冲洗搅拌站造成的人工及水、电自然资源的浪费，一般预拌混凝土企业需采用专线专用，即指定专条生产线生产轻骨料混凝土，生产轻骨料混凝土过程中不能生产其它混凝土，待轻骨料混凝土生产完毕后，再冲洗搅拌站生产普通混凝土。这样一方面给生产部门和其它生产线带来生产压力，甚至导致生产供应不及时，最终导致因供需矛盾影响结量结算，另外由于专线专用，即便在生产线不工作时也不能生产普通混凝土，大大降低设备利用率，大大增加生产轻骨料混凝土的成本。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置及制备方法；使用该装置和该方法制备轻骨料混凝土，不用单独设置专线专用搅拌站，也不用反复清理冲洗搅拌站残留的轻骨料混凝土才能接连生产其它混凝土，在保证混凝土质量的前提下，大大提高了生产效率和设备利用率，既降低了生产成本，又符合节能环保要求，工艺简单，便于实际生产。
为实现本发明的第一个目的，本发明的技术解决方案是：一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置，包括固定在支撑架上的集料仓、固定在基础上的门架、电动葫芦、计量斗、多个压力传感器、计量斗基坑、计量上框架、计量下框架、卸料门A、卸料门B、卸料门A的关闭和开启机构、卸料门B的关闭和开启机构和控制器；
所述的集料仓上端为进料口，后端下面有出料口，底面向出料口向下倾斜；出料口上铰接固定有卸料门A，其下端固定有向下倾斜的卸料引流槽；集料仓侧壁上固定有卸料门A的行程开关和卸料门A的关闭和开启机构，卸料门A的关闭和开启机构上固定有行程开关的挡板触点；
所述的门架位于集料仓的后端，其下端有计量斗基坑，计量斗基坑的上端面固定有矩形的计量下框架；计量下框架相对的两个框对称固定有四个以上2的倍数的压力传感器或者四个框对称固定有四的倍数的压力传感器；矩形的计量上框架压接固定在各压力传感器上端；门架的上横梁上安装有电动葫芦，电动葫芦的钢丝绳下端设有起升吊钩；集料仓的卸料引流槽位于计量斗基坑的上端面上方的前端，与位于计量斗基坑内的计量斗的进料口横向有间隔距离，该距离在不影响计量斗升降的情况下尽量小；
所述的计量斗为上粗下细的四棱台形，其上口在与压力传感器相对应的位置固定有横杠；当计量斗移到最下位置时，其位于计量斗基坑的中心，其各横杠正好压接在压力传感器上端的计量上框架上；计量斗上端均匀固定有上端固定在一起的多根固定钢丝绳，电动葫芦的起升吊钩钩挂在多根固定钢丝绳的固定端；计量斗下端开有出料口，出料口上固定有卸料门B；计量斗侧壁上固定有卸料门B的关闭和开启机构；计量斗内轻骨料的最大重量与计量斗、计量上框架和各钢丝绳的总重量的总和不超过各压力传感器的计量量程总和的80%；
所述的控制器控制卸料门A的打开和关闭，接通电源，控制器控制卸料门A的关闭和开启机构打开卸料门A，开始卸料到计量斗，各压力传感器计量，当卸料门A打开至行程开关的挡板触点碰触行程开关的位置时，行程开关发信号给控制器，控制器控制卸料门A固定在完全打开状态；当各压力传感器输送给控制器的计量数据总和达到控制器内设定的轻骨料的所需重量值时，控制器控制卸料门A的关闭和开启机构关闭卸料门A，停止卸料；控制器还控制卸料门B的关闭和开启机构开启和关闭卸料门B；控制器还控制电动葫芦的行走电机和起升卷扬电机的工作，使电动葫芦左右移动，起升吊钩上下升降。
进一步优选地，所述的卸料门A的关闭和开启机构包括一个或两个卸料气缸A、弧形弯臂、电磁阀A和气源；卸料门A中部固定一根铰接轴或者中部两侧固定两根同轴的铰接轴，一根铰接轴的两端或两根同轴铰接轴的两端分别套在固定在出料口相对的两侧壁上的轴套内；一个或两个卸料气缸A的缸体固定在出料口的一侧壁上或相对的两侧壁上，弧形弯臂一端铰接在卸料气缸A的活塞杆上，另一端固定在卸料门A的铰接轴上；气源通过气管和电磁阀A连接卸料气缸A的进气口和出气口；所述的行程开关固定在铰接轴上端的卸料门A的一侧壁上，伸向铰接轴，弧形弯臂与铰接轴固定的端部固定有挡板触点；接通电源，卸料气缸A进气，推动弧形弯臂旋转，其上的挡板触点碰到行程开关，将信号发给控制器，控制器控制电磁阀处于中位，使卸料气缸A固定在活塞杆推出的这种状态。这种结构简单，动作快，锁闭可靠。
进一步优选地，所述的卸料门B的关闭和开启机构包括卸料气缸B和电磁阀B；卸料门B为弧形，其对称的两端上端对称固定有等边的角形弯板，两角形弯板的顶角分别铰接在固定在计量斗对称的两侧壁上的销轴上；卸料气缸B缸体固定在两角形弯板中间的计量斗的侧壁上，其活塞杆铰接在卸料门B位于两角形弯板中间的位置上；气源通过气管和电磁阀B连接卸料气缸B的进气口；控制器控制电磁阀B开启和关闭，从而控制卸料门B开启和关闭。这种结构简单，动作快，锁闭可靠。
进一步优选地，所述的计量斗基坑位于地面下。这样可降低整个装置的高度，更方便操作。
进一步优选地，所述的控制器包括其内设有的漏电断路器、继电器、接触器和PLC可编程控制器，起升吊钩的升降旋钮、电动葫芦的行走旋钮、电磁阀A和B的启闭旋钮设置在电控箱面板上；所述的各压力传感器的信号输出端并联连接控制器的压力信号输入端。
本发明的另一目的是提供一种采用上述所述轻骨料混凝土的自动计量投料装置完成的轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（1）将轻骨料混凝土原料中的水泥、砂、外加剂、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和水投入搅拌站内搅拌成湿拌砂浆；
（2）将轻骨料混凝土原料中的轻骨料用所述计量投料装置计量后投入搅拌运输车内；然后将搅拌运输车运输到搅拌站处，将湿拌砂浆投入搅拌运输车内，搅拌运输车以8～10r/min的转速快速搅拌5min后，再以2-3r/min的转速慢速搅拌并运送至工地进行浇注。
上述所述的轻骨料混凝土中的轻骨料为黏土陶粒，水泥为P.O 42.5水泥，砂为天然砂，外加剂为聚羧酸高效减水剂，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，粒化高炉矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。
使用本发明的装置和方法制备轻骨料混凝土，将轻骨料计量投料从搅拌站生产线单独分离出来，轻骨料单独存放和使用，避免了用搅拌站生产轻骨料混凝土后不能接连生产其它普通混凝土，避免了因搅拌站反复清理冲洗造成的人工及水、电资源浪费及轻骨料混料现象等弊端，既保证了混凝土质量，又大大提高了生产效率和设备利用率，既降低了生产成本，又节能环保。本发明不用单独设置专线专用搅拌站，也不用反复清理冲洗搅拌站残留的轻骨料混凝土才能接连生产其它混凝土，工艺简单，便于实际生产。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的右视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明中的计量斗基坑、计量斗、计量上框架和计量下框架的主视图；
图5为本发明中的计量斗基坑、计量斗、计量上框架和计量下框架的左视图；
图6为本发明中的计量斗基坑、计量斗、计量上框架和计量下框架的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例包括固定在支撑架18上的集料仓4、固定在基础上的门架1、电动葫芦2、计量斗7、多个压力传感器10、计量斗基坑12、计量上框架9、计量下框架11、卸料门A 15、卸料门B 8、卸料门A的关闭和开启机构、卸料门B的关闭和开启机构和控制器6。
所述的集料仓4上端为进料口，后端下面有出料口，底面向出料口向下倾斜。出料口上铰接固定有卸料门A 15，其下端固定有向下倾斜的卸料引流槽19。集料仓4侧壁上固定有卸料门A的行程开关23和卸料门A的关闭和开启机构，卸料门A的关闭和开启机构上固定有行程开关的挡板触点。优选地，所述的卸料门A的关闭和开启机构包括一个（也可根据需要设置两个）卸料气缸A 14、弧形弯臂21、电磁阀A和气源。卸料门A 15中部两侧固定两根同轴的铰接轴20（也可根据需要设置中部固定一根铰接轴），两根同轴铰接轴20的两端分别套在固定在出料口相对的两侧壁上的轴套17内。一个卸料气缸A 14的缸体固定在出料口的一侧壁上，弧形弯臂21一端铰接在卸料气缸A 14的活塞杆上，另一端固定在卸料门A 15的铰接轴20上。气源通过气管和电磁阀A连接卸料气缸A 14的进气口。所述的行程开关23固定在铰接轴20上端的卸料门A 15的一侧壁上，伸向铰接轴20，弧形弯臂21与铰接轴20固定的端部固定有挡板触点。接通电源，卸料气缸A 14进气，推动弧形弯臂21旋转，其上的挡板触点碰到行程开关23，将信号发给控制器6，控制器6控制电磁阀处于中位，使卸料气缸A 14固定在活塞杆推出的这种状态。
所述的门架1位于集料仓4的后端，其下端有计量斗基坑12，计量斗基坑12的上端面固定有矩形的计量下框架11。优选地，所述的计量斗基坑12位于地面16下。计量下框架11相对的两个框对称固定有四个（每框架上固定两个）（也可是六个、八个等）压力传感器10（也可是四框架对称固定有四个压力传感器，每框架上固定一个）。矩形的计量上框架9压接固定在各压力传感器10上端。门架1的上横梁上安装有电动葫芦2，电动葫芦2的钢丝绳3下端设有起升吊钩5。集料仓4的卸料引流槽19位于计量斗基坑12的上端面上方的前端，与位于计量斗基坑12内的计量斗7的进料口横向有间隔距离，该距离在不影响计量斗7升降的情况下尽量小。
所述的计量斗7为上粗下细的四棱台形，其上口在与压力传感器10相对应的位置固定有横杠22。当计量斗7移到最下位置时，其位于计量斗基坑12的中心，其各横杠22正好压接在压力传感器10上端的计量上框架9上。计量斗7上端均匀固定有上端固定在一起的四根固定钢丝绳26，电动葫芦2的起升吊钩5钩挂在四根固定钢丝绳26的固定端。计量斗7下端开有出料口，出料口上固定有卸料门B 8。计量斗7侧壁上固定有卸料门B的关闭和开启机构。优选地，所述的卸料门B的关闭和开启机构包括卸料气缸B 13和电磁阀B；卸料门B 8为弧形，其对称的两端上端对称固定有等边的角形弯板24，两角形弯板24的顶角分别铰接在固定在计量斗7对称的两侧壁上的销轴25上。卸料气缸B 13缸体固定在两角形弯板24中间的计量斗7的侧壁上，其活塞杆铰接在卸料门B 8位于两角形弯板24中间的位置上。气源通过气管和电磁阀B连接卸料气缸B 13的进气口。控制器6控制电磁阀B开启和关闭，从而控制卸料门B 8开启和关闭。计量斗7内轻骨料的最大重量与计量斗、计量上框架和各钢丝绳的总重量的总和不超过各压力传感器10的量程总和的80%。
所述的控制器6控制卸料门A 15的打开和关闭，接通电源，控制器6控制卸料门A的关闭和开启机构：卸料气缸A 14打开卸料门A 15，开始卸料到计量斗7，各压力传感器10计量，当卸料门A 15打开至行程开关23的挡板触点碰触行程开关23的位置时，行程开关23发信号给控制器6，控制器6控制卸料门A 14固定在完全打开状态。当各压力传感器10输送给控制器的计量数据总和达到控制器６内设定的轻骨料的所需重量值时，控制器６控制卸料门A的关闭和开启机构：卸料气缸A 14关闭卸料门A，停止卸料；控制器6还控制卸料门B的关闭和开启机构：卸料气缸B 13开启和关闭卸料门B 8。控制器6还控制电动葫芦2的行走电机和起升卷扬电机的工作，使电动葫芦2左右移动，起升吊钩5上下升降。优选地，所述的控制器6包括其内设有的漏电断路器、继电器、接触器和PLC可编程控制器，起升吊钩5的升降旋钮、电动葫芦2的行走旋钮、电磁阀A和B的启闭旋钮设置在电控箱面板上；所述的各压力传感器10的信号输出端并联连接控制器6的压力信号输入端。
一种采用上述所述轻骨料混凝土的自动计量投料装置完成的轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（1）将轻骨料混凝土原料中的水泥、砂、外加剂、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和水投入搅拌站内搅拌成湿拌砂浆；
（2）将轻骨料混凝土原料中的轻骨料用所述计量投料装置计量后投入搅拌运输车内；然后将搅拌运输车运输到搅拌站处，将湿拌砂浆投入搅拌运输车内，搅拌运输车以8～10r/min的转速快速搅拌5min后，再以2-3r/min的转速慢速搅拌并运送至工地进行浇注。
上述所述的轻骨料混凝土中的轻骨料为黏土陶粒，水泥为P.O 42.5水泥，砂为天然砂，外加剂为聚羧酸高效减水剂，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，粒化高炉矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。
上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员还可以根据本专利的描述，选择使用其它等同技术，这些都由本专利的保护范围所覆盖。
Claims (10)
1.一种轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：包括固定在支撑架上的集料仓、固定在基础上的门架、电动葫芦、计量斗、多个压力传感器、计量斗基坑、计量上框架、计量下框架、卸料门A、卸料门B、卸料门A的关闭和开启机构、卸料门B的关闭和开启机构和控制器；
所述的集料仓上端为进料口，后端下面有出料口，底面向出料口向下倾斜；出料口上铰接固定有卸料门A，其下端固定有向下倾斜的卸料引流槽；集料仓侧壁上固定有卸料门A的行程开关和卸料门A的关闭和开启机构，卸料门A的关闭和开启机构上固定有行程开关的挡板触点；
所述的门架位于集料仓的后端，其下端有计量斗基坑，计量斗基坑的上端面固定有矩形的计量下框架；计量下框架相对的两个框对称固定有四个以上2的倍数的压力传感器或者四个框对称固定有四的倍数的压力传感器；矩形的计量上框架压接固定在各压力传感器上端；门架的上横梁上安装有电动葫芦，电动葫芦的钢丝绳下端设有起升吊钩；集料仓的卸料引流槽位于计量斗基坑的上端面上方的前端，与位于计量斗基坑内的计量斗的进料口横向有间隔距离，该距离在不影响计量斗升降的情况下尽量小；
所述的计量斗为上粗下细的四棱台形，其上口在与压力传感器相对应的位置固定有横杠；当计量斗移到最下位置时，其位于计量斗基坑的中心，其各横杠正好压接在压力传感器上端的计量上框架上；计量斗上端均匀固定有上端固定在一起的多根固定钢丝绳，电动葫芦的起升吊钩钩挂在多根固定钢丝绳的固定端；计量斗下端开有出料口，出料口上固定有卸料门B；计量斗侧壁上固定有卸料门B的关闭和开启机构；计量斗内轻骨料的最大重量与计量斗、计量上框架和各钢丝绳的总重量的总和不超过各压力传感器的计量量程总和的80%；
所述的控制器控制卸料门A的打开和关闭，接通电源，控制器控制卸料门A的关闭和开启机构打开卸料门A，开始卸料到计量斗，各压力传感器计量，当卸料门A打开至行程开关的挡板触点碰触行程开关的位置时，行程开关发信号给控制器，控制器控制卸料门A固定在完全打开状态；当各压力传感器输送给控制器的计量数据总和达到控制器内设定的轻骨料的所需重量值时，控制器控制卸料门A的关闭和开启机构关闭卸料门A，停止卸料；控制器还控制卸料门B的关闭和开启机构开启和关闭卸料门B；控制器还控制电动葫芦的行走电机和起升卷扬电机的工作，使电动葫芦左右移动，起升吊钩上下升降。
2.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的卸料门A的关闭和开启机构包括一个或两个卸料气缸A、弧形弯臂、电磁阀A和气源；卸料门A中部固定一根铰接轴或者中部两侧固定两根同轴的铰接轴，一根铰接轴的两端或两根同轴铰接轴的两端分别套在固定在出料口相对的两侧壁上的轴套内；一个或两个卸料气缸A的缸体固定在出料口的一侧壁上或相对的两侧壁上，弧形弯臂一端铰接在卸料气缸A的活塞杆上，另一端固定在卸料门A的铰接轴上；气源通过气管和电磁阀A连接卸料气缸A的进气口和出气口；所述的行程开关固定在铰接轴上端的卸料门A的一侧壁上，伸向铰接轴，弧形弯臂与铰接轴固定的端部固定有挡板触点；接通电源，卸料气缸A进气，推动弧形弯臂旋转，其上的挡板触点碰到行程开关，将信号发给控制器，控制器控制电磁阀处于中位，使卸料气缸A固定在活塞杆推出的这种状态。
3.根据权利要求1或2所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的卸料门B的关闭和开启机构包括卸料气缸B和电磁阀B；卸料门B为弧形，其对称的两端上端对称固定有等边的角形弯板，两角形弯板的顶角分别铰接在固定在计量斗对称的两侧壁上的销轴上；卸料气缸B缸体固定在两角形弯板中间的计量斗的侧壁上，其活塞杆铰接在卸料门B位于两角形弯板中间的位置上；气源通过气管和电磁阀B连接卸料气缸B的进气口；控制器控制电磁阀B开启和关闭，从而控制卸料门B开启和关闭。
4.根据权利要求3所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的计量斗基坑位于地面下。
5.根据权利要求4所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的控制器包括其内设有的漏电断路器、继电器、接触器和PLC可编程控制器，起升吊钩的升降旋钮、电动葫芦的行走旋钮、电磁阀A和B的启闭旋钮设置在电控箱面板上；所述的各压力传感器的信号输出端并联连接控制器的压力信号输入端。
6.根据权利要求1或2所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的计量斗基坑位于地面下。
7.根据权利要求6所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的控制器包括其内设有的漏电断路器、继电器、接触器和PLC可编程控制器，起升吊钩的升降旋钮、电动葫芦的行走旋钮、电磁阀A和B的启闭旋钮设置在电控箱面板上；所述的各压力传感器的信号输出端并联连接控制器的压力信号输入端。
8.根据权利要求1或2所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置，其特征在于：所述的控制器包括其内设有的漏电断路器、继电器、接触器和PLC可编程控制器，起升吊钩的升降旋钮、电动葫芦的行走旋钮、电磁阀A和B的启闭旋钮设置在电控箱面板上；所述的各压力传感器的信号输出端并联连接控制器的压力信号输入端。
9.一种采用权利要求1至8其中一项所述的轻骨料混凝土的自动计量投料装置完成的轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（1）将轻骨料混凝土原料中的水泥、砂、外加剂、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和水投入搅拌站内搅拌成湿拌砂浆；
（2）将轻骨料混凝土原料中的轻骨料用所述计量投料装置计量后投入搅拌运输车内；然后将搅拌运输车运输到搅拌站处，将湿拌砂浆投入搅拌运输车内，搅拌运输车以8～10r/min的转速快速搅拌5min后，再以2-3r/min的转速慢速搅拌并运送至工地进行浇注。
10.根据权利要求9所述的轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，所述的轻骨料混凝土中的轻骨料为黏土陶粒，水泥为P.O 42.5水泥，砂为天然砂，外加剂为聚羧酸高效减水剂，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，粒化高炉矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。
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