CN108453892A - 一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法，主要解决现有技术中存在的人工搅拌操作费力、质量不均匀、生产效率低下，且对施工场地要求较高的问题。本发明通过采用一种全自动混凝土搅拌设备包括底座、上料机构、传动机构、搅拌机构、操作面板和电器柜；所述搅拌机构位于底座正中央偏前方，所述上料机构位于搅拌机构的后方，所述传动机构位于搅拌机构的右侧，所述电器柜位于搅拌机构的左后方，所述操作面板安装于电器柜的左上方的技术方案。较好地解决了该问题，可用于建筑工程的混凝土搅拌中。

Description

一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法

技术领域

本发明涉及混凝土搅拌机技术领域，特别涉及一种基于全自动混凝土搅拌设备的搅拌方法。

背景技术

混凝土搅拌机是一种把具有一定配合比的砂、石、水泥和水等物料搅拌成均匀的符合质量要求的混凝土的机械。混凝土搅拌机一般结构简单、合理，采用齿轮、齿圈啮合后，可有效克服雨雾天气时，托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象。混凝土搅拌机作用一般包括使各组成成分宏观与微观上均匀；破坏水泥颗粒团聚现象，促进弥散现象的发展；破坏水泥颗粒表面的初始水化物薄膜包裹层；促使物料颗粒间碰撞摩擦，减少灰尘薄膜的影响；提高拌合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，加速匀质化等。一般多用于路基工程的基础施工、桥梁工程和建筑工程领域。

现有中国专利CN201420634705.4公开了一种一种混凝土搅拌机的自动送料装置，其特征在于：包括基台、设置在基台上的搅拌筒和蓄水箱、连接所述蓄水箱与搅拌筒的软管、设置在所述软管上的水泵、设置在搅拌筒一侧的传输带装置、用于支撑所述传输带装置的支撑架、设置在所述传输带装置上方的出料口、与所述出料口连接的管道、与所述管道连接的料斗、用于固定所述料斗的固定架、设置在所述固定架下方的控制箱。

现有技术中，混凝土搅拌机的操作均由人工操作或为半自动化，需要靠工人将水泥、砂石挑到混凝土搅拌机的搅拌筒内，或者无自动混合装置，因而费时费力，劳动强度大，且工作效率低下；并且，现有技术中的混凝土搅拌机一般占地面积较大，需要较大施工场地与空间，对施工场地要求较为苛刻。因此，针对现有技术中存在的问题予以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种代替人工上料、人工搅拌，克服现有技术中存在的人工搅拌质量不不均匀、生产效率低的问题，在原先半自动搅拌设备基础上添加自动上料装置，自动混合方式的全自动混凝土搅拌设备，并且能够在较小的场地空间下工作，对空间场地要求不高。

本发明解决的问题之二提供上述自动混合的全自动混凝土搅拌设备的搅拌方法。

为解决上述技术问题之一本发明所采用的技术方案如下：

一种全自动混凝土搅拌设备，包括底座、上料机构、传动机构、搅拌机构、操作面板和电器柜；所述搅拌机构位于底座正中央偏前方，所述上料机构位于搅拌机构的后方，所述传动机构位于搅拌机构的右侧，所述电器柜位于搅拌机构的左后方，所述操作面板安装于电器柜的左上方。

优选地，所述上料机构包括轨道支架料斗；

所述轨道支架呈一定倾斜角度安装于搅拌机构的正后方并设置有上料轨道和内侧槽，所述轨道支架中上位置后侧焊接有电机支座；所述电机支座上方通过螺栓固定安装有卷扬制动电机，所述卷扬制动电机的轴端通过平键安装有减速箱，所述减速箱的轴端通过平键固定卷筒；

所述料斗的两侧分别固定大滚轮、小滚轮一和小滚轮二，所述小滚轮一和小滚轮二在轨道支架的内侧槽内滑动；所述大滚轮与所述上料轨道的面接触并在其上滑动；所述大滚轮安装在大滚轮轴的轴端，所述大滚轮轴通过轴套安装在料斗的底部两侧；所述料斗的正上方的中间位置焊接有上滑轮支架，所述上滑轮支架上安装有上滑轮；

所述卷筒与上滑轮之间安装有钢丝绳。

优选地，所述传动机构包括固定安装于搅拌机构右后方的三相异步电机；

所述三相异步电机的正前方安装齿轮减速机、所述三相异步电机的输入轴端通过平键固定安装从动V型带轮、轴端通过平键固定安装主动V型带轮；所述主动V型带轮和从动V 型带轮之间安装V型带进行传动；所述齿轮减速机分为2个输出轴，每个输出轴端分别安装输出齿轮一和输出齿轮二。

优选地，所述搅拌机构包括搅拌桶、主轴一、斗门和固定安装于搅拌机构左前方的水泵；

所述搅拌桶的圆弧部分及端面用Q235钢板焊成，所述搅拌桶顶部靠近料斗一侧设有一导料板，顶部其余部分设有一上盖在施工时对搅拌桶进行一定的遮盖；

所述搅拌桶内部整体安装有6种衬板，其中圆弧型衬板3种、端面衬板3种，所述衬板均用沉头螺钉与搅拌桶紧固连接；所述搅拌桶前后共加工成4个安装孔，一侧前端筒壁安装轴承支座，后端筒壁安装轴承衬座；

所述水泵连接有PVC软管。

优选地，所述搅拌桶的远离轨道支架的圆弧部分安装有卸料板，所述卸料板底部两侧还分别安装轴承座一和轴承座二；所述轴承座一的轴承孔内安装左转轴，所述左转轴与端板一连接,所述端板一和卸料板一端垂直固定；

所述轴承座二的轴承孔内安装有右转轴，所述右转轴一端与端板二连接，所述端板和卸料板另一端垂直固定，所述右转轴另一端安装有手轮，通过手轮的转动，可以调整卸料板的开闭。

优选地，所述主轴一穿过两端轴承支座和轴承衬座的轴承孔并固定；所述主轴一的一侧轴端通过平键安装固定齿轮一，并通过骨架密封圈一和密封圈二进行密封，另一端安装有闷盖；所述主轴一上通过夹板一和夹板二连接有多个搅拌板，夹板一和夹板二穿过主轴一并通过螺栓二固定于主轴一上，所述搅拌板上通过两个螺栓一固定一配重板。

优选地，所述搅拌桶与PVC软管相连接，拌制混凝土所需要的水由水泵通过节流阀送至 PVC软管,节流阀可调节水的流量。

优选地，所述操作面板包括各种按钮与显示装置，所述按钮包括启动按钮和急停按钮；操作人员可以根据显示装置输入各种数据，根据显示装置的提示进行操作。

优选地，所述电器柜包含电气系统，所述电气系统为PLC控制系统，人工操作控制面板按钮。

为解决上述技术问题之二本发明采用的技术方案如下：

一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法，包括如下步骤：

1)检查设备无隐患后，人工操作控制面板的启动按钮，上料时，将需要搅拌的混合物装在料斗内，随后启动上料系统的卷扬制动电机，使减速箱带动卷筒转动，从而带动钢丝绳经上滑轮牵引料斗沿上料轨道向上爬升，当料斗爬升到一定高度时，料斗底部斗门上一对小滚轮一进入上料架，当小滚轮一进入上料架的水平岔道时，斗门即自动打开，物料卸入搅拌桶内；

2)料斗上下行程终点均由行程开关控制，当料斗提升到卸料位置时,撞动提升终点行程开关，行程开关动作、卷扬制动电机断电、料斗被停在卸料位置上；

3)开关对面安装有另一个极限位置行程开关,当提升行程开关失灵,极限行程开关可以起作用；当料斗下降到底后,下限位行程开关动作、卷扬制动电机断电以免钢丝绳松乱；

4)启动三相异步电机，使主动V型带轮转动，通过V型带的啮合传动，带动从动V型带轮转动，从而齿轮减速机的输入轴转动，使齿轮减速机的2个输出轴同时转动，带动分别安装在其上的输出齿轮一和输出齿轮同时啮合转动，从而带动搅拌机构的齿轮一和齿轮二同时传动；

5)齿轮一和齿轮二同时传动带动2个主轴一同时转动，安装在主轴一上的搅拌板随着主轴一转动，搅拌板对筒体内的物料进搅拌混合；

6)混合好的物料，通过手轮的转动，调整卸料板的开闭，对物料进行卸料；

7)卸料后，各机构复位。

本发明通过节流阀将拌制混凝土所需要的水由水泵送至PVC软管,节流阀可调节水的流量。

本发明面板包括各按钮与显示装置，从而方便操作人员可以根据显示装置输入各种数据，根据显示装置的提示进行操作，从而使设备具有很好的人机交互性能。

本发明了设置了急停按钮，若在运作过程中遇到一些不可预见问题，操作人员可以及时按下急停按钮使设备紧急停止运作，从而避免了因机器或者人员的操作失误，导致损失。

本发明还在行程开关对面装有另一个极限位置行程开关,当提升行程开关失灵,极限行程开关可以起作用；当料斗下降到底后,下限位行程开关动作、卷扬制动电机断电以免钢丝绳松乱，从而使得操作安全可靠。

本发明采用的PLC控制系统采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，因此，此系统是本发明全自动混凝土搅拌设备的核心部分，在本发明全自动混凝土搅拌设备运动控制、过程控制中起到了重要的作用。

本发明有益效果是：

一、本发明底座较小，设备布局合理，结构紧凑；能够在较小的场地空间下工作，施工占地面积不超过6平方米，对空间场地要求不高,相比与现有技术可以在各种场地下工作，灵活方便；

二、本发明的搅拌桶内部整体安装有6种衬板，其中圆弧型衬板3种、端面衬板3种，所述衬板均用沉头螺钉与搅拌桶紧固连接，因而可搅拌干硬性、流动性、等混凝土以及各种沙浆，可满足不同的施工需求；且搅拌质量好、提高了混合速度、生产效率高；

三、本发明通过采用自动上料机构和自动混合方式，有效减轻人的劳动强度，操作省力, 工作可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的全自动混凝土搅拌设备的总装图的侧视图。

图2为本发明的全自动混凝土搅拌设备的总装图的正视图。

图3为本发明的全自动混凝土搅拌设备的总装图的俯视图。

图4为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置的后视图。

图5为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置的侧视图。

图6为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置的正视图。

图7为本发明的全自动混凝土搅拌设备未加钢丝绳时上料装置的侧视图。

图8为本发明的全自动混凝土搅拌设备未安装卷扬制动机时的上料装置的后视图。

图9为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置的俯视图。

图10为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置料斗的侧视图。

图11为本发明的全自动混凝土搅拌设备的上料装置料斗C部分的放大图。

图12为本发明的全自动混凝土搅拌设备的整个底座的正视图。

图13为本发明的全自动混凝土搅拌设备的传动装置的侧视图。

图14为本发明的全自动混凝土搅拌设备的传动装置的俯视图。

图15为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的立体图。

图16为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的正视图。

图17为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的俯视图。

图18为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的右侧视图。

图19为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的D向剖视图。

图20为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的F向局部图。

图21为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的E向剖视图。

图22为本发明的全自动混凝土搅拌设备的搅拌装置的G向局部图。

附图中：

1、上料机构 2、传动机构 3、搅拌机构

4、操作面板 5、电气柜 6、料斗

7、上滑轮 8、卷筒 9、减速机

10、卷扬制动电机 11、轨道支架 12、上滑轮支架

13、电机支座 14、轴套 15、大滚轮轴

16、大滚轮 17、上料轨道 67、小滚轮一

68、小滚轮二 69、钢丝绳 72、斗门

18、底座 19、搅拌桶 20、齿轮减速机

21、从动V型带轮 22、主动V型带轮 23、三相异步电机

24、输出齿轮一 25、输出齿轮二 26、PVC软管

27、水泵 28、上盖 70、V型带

71、导料板 29、衬板 30、齿轮一

31、主轴一 32、轴套 33、螺钉

34、轴承衬座 35、闷盖 36、骨架密封圈一

37、端盖一 38、骨架密封圈二 39、轴承

40、端盖二 41、骨架密封圈三 42、轴承支座

43、齿轮二 44、轴承座一 45、左转轴

46、端板一 47、卸料板 48、端板二

49、右转轴 50、轴承座二 51、手轮

52、螺栓一 53、螺栓二 54、夹板一

55、夹板二 56、搅拌板 57、配重板

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，本实施例中提到的“上方”、“下方”、“底端”、“前方”、“后方”等描述是按照通常的意义而定义的，比如，参考重力的方向定义，重力的方向是下方，相反的方向是上方，类似地在上方的是顶部或者顶端，在下方的是底部或底端，也仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

如图1-3所示，所述全自动混凝土搅拌设备，包括底座18、上料机构1、传动机构2、搅拌机构3、操作面板4和电器柜5；所述操作面板4包括各种按钮与显示装置，所述按钮包括启动按钮和急停按钮；操作人员可以根据显示装置输入各种数据，根据显示装置的提示进行操作；当启动时按下启动按钮，停止时按下停止按钮，操作人员输入数据完成后，按下启动按钮，机器进行运作；所述电器柜5中安装有各种电气元件，该设备采用PLC控制，人工操作控制面板按钮。

如图4-11所示，所述上料机构1包括轨道支架11和料斗6，所述料斗6的两侧分别固定大滚轮16和小滚轮一67和小滚轮二68，所述小滚轮一67和小滚轮二68在轨道支架11 的内侧槽内滑动；所述大滚轮16与上料轨道17的面接触并在其上滑动，所述大滚轮,16安装在大滚轮轴15的轴端，所述大滚轮轴15通过轴套14安装在料斗的底部。

所述轨道支架11呈一定倾斜角度安装并设置有内侧槽和上料轨道17，并在所述轨道支架11中上位置后侧焊接有电机支座13；所述电机支座13上方通过螺栓固定安装有卷扬制动电机10；所述卷扬制动电机10的轴端通过平键安装有减速箱9；所述减速箱9的轴端通过平键固定卷筒8；所述料斗6的正上方的中间位置还焊接有上滑轮支架12，所述上滑轮支架12 上安装有上滑轮7；所述卷筒8与上滑轮7之间安装钢丝绳69。

如图12-14所示，所述传动机构2包括底座18、安装于底座18左侧上方的三相异步电机 23和安装于底座18右侧上方的安装水泵27。所述三相异步电机23的正前方安装齿轮减速机 20、输入轴端通过平键固定安装从动V型带轮21、轴端通过平键固定安装主动V型带轮22；所述主动V型带轮22和从动V型带轮21之间安装V型带70进行传动；所述齿轮减速机20分为2个输出轴，每个输出轴端分别安装输出齿轮一24和输出齿轮二25；所述水泵27连接有PVC软管26。

如图16-20所示，所述所述搅拌机构3包括搅拌桶19和主轴一31，所述搅拌桶19顶部靠近料斗一侧设有一导料板71，顶部其余部分设有一上盖28对搅拌桶19形成一定的遮盖作用(图16-20未图示)；所述搅拌桶19的圆弧部分及端面用Q235钢板焊成。所述搅拌桶19内部通过螺钉33整体安装有6种衬板29，其中圆弧型衬板3种、端面衬板3种，所述衬板 29均用沉头螺钉与搅拌桶19紧固连接；所述搅拌桶19前后共加工成4个安装孔，一侧前端筒壁安装轴承支座42，后端筒壁安装轴承衬座34。

所述主轴一31外部设有一轴套32对主轴一31形成包围状态；所述主轴一31安装在两端轴承支座42和轴承衬座34的轴承孔内；所述所述主轴一31的一侧轴端通过平键安装固定齿轮一30，并通过骨架密封圈一36和骨架密封圈二38进行密封，另一端安装闷盖35；

所述骨架密封圈一36外部设有一端盖37；所述骨架密封圈一36和骨架密封圈二38之间设有一轴承39；所述轴承支座42在齿轮一30一侧设有一骨架密封圈三41，所述骨架密封圈三41外部设有一端盖40；

所述搅拌桶19的另一侧安装方式同上。

如图21所示，所述搅拌筒72的下端安装卸料板47，底部两侧分别安装轴承座44和轴承座50，所述轴承座44的轴承孔内安装左转轴45，所述左转轴45安装有端板一46,所述端板一46和卸料板47一端垂直固定，所述轴承座50的轴承孔内安装有转轴49，所述转轴49 一端和端板二48连接，所述端板48和卸料板47的另一端垂直固定，所述转轴49另一端安装有手轮51，通过手轮51的转动，可以调整卸料板47的开闭。

如图22所示，所述主轴一31上通过夹板一53和夹板二55连接有多个搅拌板56，夹板一53和夹板二55穿过主轴一31并通过螺栓二53穿过主轴一31固定于主轴一31上，；所述搅拌棒56上通过两个螺栓一52固定一配重板57。

一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法，包括如下步骤：

1)检查设备无隐患后，人工操作控制面板2的启动按钮，上料时，将需要搅拌的混合物装在料斗6内，随后启动上料系统的卷扬制动电机10，使减速箱9带动卷筒8转动，从而带动钢丝绳69经上滑轮7牵引料斗6沿上料轨道17向上爬升，当料斗6爬升到一定高度时，料斗6底部斗门上一对小滚轮67进入上料架，当小滚轮一67进入上料架的水平岔道时，斗门73即自动打开，物料卸入搅拌桶19内；

2)料斗6上下行程终点均由行程开关控制，当料斗6提升到卸料位置时,撞动提升终点行程开关，行程开关动作、卷扬制动电机10断电、料斗6被停在卸料位置上；

3)开关对面装有另一个极限位置行程开关,当提升行程开关失灵,极限行程开关可以起作用；当料斗下降到底后,下限位行程开关动作、卷扬制动电机10断电以免钢丝绳69松乱；

4)启动三相异步电机23，主动V型带轮22转动，通过V型带70的啮合传动，从动V 型带轮21转动，从而齿轮减速机20的输入轴转动，使齿轮减速机20的2个输出轴同时转动，带动分别安装在其上的输出齿轮一24和输出齿轮25同时啮合转动，带动搅拌机构3的齿轮一30和齿轮二43同时传动；

5)齿轮一30和齿轮二43同时传动带动2个主轴一31同时转动，安装在主轴一31上的搅拌板56随着主轴一31转动，搅拌板56对筒体内的物料进搅拌混合；

6)混合好的物料，通过手轮51的转动，调整卸料板47的开闭，对物料进行卸料；

7)卸料后，各机构复位。

对比例1：

采用中国专利文献CN201420634705.4一种混凝土搅拌机的自动送料装置，其基台占地面积至少为5平方米，支撑架占地面积至少需2平方米，支撑料斗的固定架占地至少为3平方米，因此，本混凝土搅拌机的自动送料装置的施工场地至少需要10平方米，施工占地面积较大。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种基于全自动混凝土搅拌设备的混凝土搅拌方法，包括如下步骤：

1)检查设备无隐患后，人工操作控制面板的启动按钮，上料时，将需要搅拌的混合物装在料斗内，随后启动上料系统的卷扬制动电机，使减速箱带动卷筒转动，从而带动钢丝绳经上滑轮牵引料斗沿上料轨道向上爬升，当料斗爬升到一定高度时，料斗底部斗门上一对小滚轮一进入上料架，当小滚轮一进入上料架的水平岔道时，斗门即自动打开，物料卸入搅拌桶内；

2)料斗上下行程终点均由行程开关控制，当料斗提升到卸料位置时,撞动提升终点行程开关，行程开关动作、卷扬制动电机断电、料斗被停在卸料位置上；

3)开关对面安装有另一个极限位置行程开关,当提升行程开关失灵,极限行程开关可以起作用；当料斗下降到底后,下限位行程开关动作、卷扬制动电机断电以免钢丝绳松乱；

4)启动三相异步电机，使主动V型带轮转动，通过V型带的啮合传动，带动从动V型带轮转动，从而齿轮减速机的输入轴转动，使齿轮减速机的2个输出轴同时转动，带动分别安装在其上的输出齿轮一和输出齿轮同时啮合转动，从而带动搅拌机构的齿轮一和齿轮二同时传动；

5)齿轮一和齿轮二同时传动带动2个主轴一同时转动，安装在主轴一上的搅拌板随着主轴一转动，搅拌板对筒体内的物料进搅拌混合；

6)混合好的物料，通过手轮的转动，调整卸料板的开闭，对物料进行卸料；

7)卸料后，各机构复位。