CN108527657B - 玻化微珠保温砂浆搅拌装置 - Google Patents

玻化微珠保温砂浆搅拌装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及刷漆设备技术领域,具体公开了玻化微珠保温砂浆搅拌装置,包括搅拌桶和转轴,转轴上设有传动机构和搅拌部,转轴内部设有气腔,气腔内设有螺纹连接的活塞,活塞上方连接有呈中空的活塞杆,还设有连通气腔的波纹管,波纹管连通有气囊;搅拌机构包括搅拌杆,搅拌杆上有多个金属搅拌刀片;传动机构包括的电机,电机驱动的第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮,第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮之间的转轴上设有结合盘,结合盘上下端面均设有定位块,第一从动锥齿轮下表面与第二从动锥齿轮的上表面均设有与定位块卡接的定位槽,结合盘转动连接有拨叉。采用本技术方案对原料进行了两次不同搅拌,解决了现有技术中大量玻化微珠破碎的问题。

Description

玻化微珠保温砂浆搅拌装置
技术领域
本发明涉及搅拌设备技术领域,特别涉及玻化微珠保温砂浆搅拌装置。
背景技术
玻化微珠是一种无机玻璃质矿物材料,经过多级碳化硅电加热管式生产工艺技术加工而成,呈不规则球状体颗粒,内部为空腔结构,表面玻化封闭,光泽平滑,理化性能稳定,具有质轻、绝热、防火、耐高低温、抗老化、吸水率小等优异特性。
玻化微珠保温砂浆是应用于外墙内外保温的一种新型无机保温砂浆材料,以玻化微珠为轻质骨料,与水泥、粉煤灰和添加剂按照一定的比例搅拌均匀混合而成,具有强度高、质轻、保温、隔热好、电绝缘性能好、耐磨、耐腐蚀、防辐射等显著特点,但同时玻化微珠自身由于为内部空腔结构,因此在搅拌过程中容易发生破碎,而破碎后的玻化微珠的保温性能会下降。
现有技术中通常是将上述材料各自计量后,一起投入到搅拌桶内进行搅拌处理,由于水泥、粉煤灰等原料很容易吸附空气中的水份,从而产生块状结块,因此在对该类原料搅拌过程中,需要进行高速的切割搅拌,而高速的切割搅拌会使得原料中大量的玻化微珠破碎,从而使得产品的合格率降低,增加生产成本。
发明内容
本发明提供了玻化微珠保温砂浆搅拌装置,以解决现有技术中将制作保温砂浆的原料同时进行搅拌时,大量玻化微珠破碎使得产品合格率降低的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案为:
玻化微珠保温砂浆搅拌装置,包括顶部连接有盖体的搅拌桶,所述盖体上设有进料斗,所述搅拌桶底部设有出料阀,还包括竖直设置的转轴,所述转轴贯穿盖体并伸入搅拌桶内部,搅拌桶外的转轴上设有传动机构,搅拌桶内的转轴上设有搅拌部,所述转轴内部沿轴向设有气腔,所述气腔内设有与转轴螺纹连接的活塞,所述活塞上方连接有呈中空的活塞杆,所述活塞杆与活塞之间连接有进气单向阀,所述气腔的底部连接有第一出气单向阀,所述活塞杆伸出气腔与机架花键连接,所述转轴上还设有连通气腔的波纹管,所述波纹管连通有固定在机架上的气囊;
所述搅拌机构包括多根铰接在转轴上的搅拌杆,所述搅拌杆具有永磁性,所述搅拌杆上铰接有多个金属搅拌刀片,所述搅拌刀片内设有电磁铁,所述电磁铁通电后与搅拌杆相斥;
所述传动机构包括固定在机架上的电机,电机输出轴上固定有主动齿轮,所述电机上方设有转动连接在机架上的第一传动轴,所述第一传动轴与电机输出轴之间设有中间轴,所述中间轴上设有与主动齿轮啮合的惰轮,所述第一传动轴上固定有第一主动锥齿轮和与惰轮啮合的第一齿轮,所述第一主动锥齿轮啮合有第一从动锥齿轮,所述第一从动锥齿轮的转速小于主动齿轮的转速;所述电机下方设有转动连接在机架上的第二传动轴,所述第二传动轴上固定有第二主动锥齿轮和与主动齿轮啮合的第二齿轮,所述第二主动锥齿轮啮合有第二从动锥齿轮,所述第二从动锥齿轮的转速大于主动齿轮的转速,所述第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮均通过轴承与转轴连接;
所述第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮之间的转轴上设有外花键齿,所述外花键齿上啮合有结合盘,所述结合盘上下端面均设有定位块,所述第一从动锥齿轮下表面与第二从动锥齿轮的上表面均设有与定位块卡接的定位槽,所述结合盘外周设有环形槽,所述环形槽内转动连接有拨叉,所述拨叉与气囊顶部连接。
本基础方案的工作原理在于:
本基础方案中,电机启动前结合盘下表面的定位块插入在第二从动锥齿轮上表面的定位槽内,气囊处于未充气的状态,气腔内的活塞位于转轴的下端。
传动机构的工作原理为:电机启动后,主动齿轮经过惰轮传递转矩,使第一齿轮转动的方向与主动齿轮转向相同,因此第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮啮合后,第一从动锥齿轮与主动齿轮转向相反,由于第一从动锥齿轮与主动齿轮的传动比小于1,因此第一从动锥齿轮的转速要小于主动齿轮的转速;另外主动齿轮与第二齿轮啮合,使得第二齿轮的转向与主动齿轮转向相反,因此在第二主动锥齿轮与第二从动锥齿轮啮合后,第二从动锥齿轮与主动齿轮转向相同,由于第二从动锥齿轮与主动齿轮的传动比大于1,因此第二从动锥齿轮的转速要大于主动齿轮的转速;因此当电机输出顺时针方向的转矩时,第一从动锥齿轮产生反转,而第二从动锥齿轮产生正转,而由于轴承的设置,此时第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮并不会将转矩传递给转轴。
第一次搅拌原理:由于此时结合盘通过下表面的定位块与第二从动锥齿轮上表面的定位槽配合,卡接在第二从动锥齿轮上,因此第二从动锥齿轮将转矩传递给结合盘,带动结合盘一起顺时针转动,而结合盘与转轴之间为花键连接,因此结合盘会带动转轴一起沿着顺时针方向的转动。转轴在正转的同时,与转轴铰接的搅拌杆在离心力的作用下绕转轴旋转,并且搅拌杆与转轴的夹角增大,另外在电机启动的同时,将搅拌刀片中电磁铁通电,由于在电磁铁通电前,金属材质的搅拌刀片会在搅拌杆的吸力下贴合在搅拌杆上,另外由于电磁铁设置为通电后与搅拌杆相斥,因此搅拌刀片会在电磁斥力的作用下与搅拌杆分离,并形成一定的夹角。此时进入到搅拌桶内的水泥、粉煤灰和添加剂原料通过搅拌杆与搅拌刀片的共同作用,对原料进行搅拌处理。
在转轴正转的同时,与转轴内部气腔螺纹连接的活塞向上移动,挤压活塞上方的气体从波纹管进入到气囊中,而外部的气体通过中空的活塞杆与进气单向阀进入到活塞下方的气腔内,随着转轴持续的转动,活塞不断上移挤压气腔内部的气体,使气囊不断充气胀大,胀大后的气囊推动拨叉上移,同时拨叉带动结合盘上移,使结合盘与第二从动锥齿轮脱离配合。
第二次搅拌原理:在结合盘与第二从动锥齿轮脱离后,转轴失去动力转速降低,但在惯性作用下,转轴不会立即停止转动,而是在惯性作用下持续转动,这个过程中,活塞继续上移使气囊充气,从而推动拨叉和结合盘继续上移,当结合盘靠近第一从动锥齿轮时,结合盘上表面的定位块与第一从动锥齿轮下表面的定位槽配合,使结合盘卡接在第一从动锥齿轮上,由于第一从动锥齿轮的转速低并且为反转,因此转轴会从正转切换为反转,当转轴发生反转时,由于转速较正转时降低,因此搅拌杆受到的离心力减小,搅拌杆与转轴形成的夹角减小,在转轴反转同时将电磁铁断电,搅拌叶片失去磁性,受搅拌杆吸力的作用贴合在搅拌杆上。
而转轴反转的同时,活塞向下移动挤压活塞下方气腔内的气体从第一单向出气压阀排出,进入到搅拌桶中,因此进入搅拌桶的玻化微珠原料在搅拌杆与气腔内排出的气体共同作用下与其他原料进行混合。
本基础方案的技术效果在于:
1、第一次搅拌过程中,转轴的转速较大,使得搅拌杆在较大离心力作用下与转轴的夹角增大,从而增大了与原料的接触面积,另外搅拌刀片中的电磁铁通电与搅拌杆形成夹角,因此在搅拌杆与搅拌刀片的共同作用下对水泥等原料进行充分的高速切割搅拌。
2、第二次搅拌过程中,转轴的转速降低,并且搅拌刀片中电磁铁断电失去磁性贴合在搅拌杆上,这样玻化微珠进入搅拌桶后,在低速转动的搅拌杆与从气腔排出的气体共同作用下与其他原料充分混合,并且避免了玻化微珠的破碎。
3、本方案中设置两次搅拌过程,一方面既满足了水泥等原料需要的高速切割搅拌,又满足了玻化微珠易碎属性需要低速搅拌的需求;另一方面,两次搅拌过程采用同一套装置,巧妙的利用了同一个动力源,这样无需另设适合玻化微珠搅拌的装置,并且需要将搅拌后的水泥等原料转移至该装置内,节约了设备的投入成本以及劳动强度,另外在控制玻化微珠进料时间前提下,本方案中的搅拌装置可以做到连续搅拌作业,提高生产的效率。
4、本方案中气腔与活塞的巧妙设置,即能够在第一次搅拌的过程中对气囊进行充气,使气囊推动拨叉,又能够在第二次搅拌过程中向搅拌桶内充气,使充入搅拌桶的气体与搅拌杆共同作用对加入玻化微珠后的原料进行搅拌。
以下是基于上述方案的优选方案:
优选方案一:基于基础方案,所述波纹管与气腔之间连接有第二出气单向阀。
有益效果:这样设置避免在活塞向下移动时,气囊中的气体从波纹管中倒流回气腔内,使气囊继续对结合盘起支撑作用,使结合盘与第一从动锥齿轮的卡紧更加牢固。
优选方案二:所述转轴正下方的搅拌桶底部设有呈倒锥形的导流斗。
有益效果:这样设置使从气腔内排出的气体,撞击到倾斜向上的导流斗斜面上,使气流向上流动,向上流动的气流对玻化微珠与其他原料形成一个向上的作用力,使其与搅拌杆共同的作用下对玻化微珠与其他原料充分搅拌混合。
优选方案三:所述定位块的顶部呈半圆球状,所述定位块与定位槽均设置有多个。
有益效果:这样设置减小定位块与定位槽的摩擦,而多个定位块与定位槽的设置使结合盘与第一从动锥齿轮或第二从动锥齿轮卡接得更加牢固。
优选方案四:所述气囊上设有气压阀。
有益效果:当第二次搅拌结束后,为了使结合盘与第二从动锥齿轮脱离配合,与第一从动锥齿轮重新配合而准备下一次搅拌处理,可开启气压阀使气囊内的空气排出,恢复至未充气的状态。
附图说明
图1为本发明玻化微珠保温砂浆搅拌装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:搅拌桶100、盖体101、进料斗102、出料阀103、转轴200、气腔201、活塞202、活塞杆203、进气单向阀204、第一出气单向阀205、第二出气单向阀206、波纹管207、气囊208、气压阀209、导流斗210、电机300、主动齿轮301、第一传动轴302、第一齿轮303、惰轮304、中间轴305、第一主动锥齿轮306、第一从动锥齿轮307、轴承308、第二传动轴309、第二齿轮310、第二主动锥齿轮311、第二从动锥齿轮312、外花键齿313、结合盘314、定位块315、定位槽316、环形槽317、拨叉318、搅拌杆400、套筒401、搅拌刀片402。
如图1所示为本发明的实施例,公布了玻化微珠保温砂浆搅拌装置,该装置包括固定在机架上的搅拌桶100,在搅拌桶100的顶部铰接有盖体101,在盖体101上设有进料斗102,搅拌桶100的底部设有出料阀103;在盖体101上还转动连接有竖直设置的转轴200,转轴200贯穿盖体101并伸入搅拌桶100的内部,伸入搅拌桶100内的转轴200上设有搅拌部,伸出搅拌桶100外的转轴200上设有传动机构;在转轴200的内部沿轴向还设有气腔201,气腔201内部螺纹连接有活塞202,活塞202上连接有活塞杆203,其中活塞杆203沿轴向设有通孔,活塞杆203贯穿活塞202并在其底部设有连通通孔的进气单向阀204,活塞杆203伸出转轴200与机架通过花键连接,另外还设置当转轴200正传时,活塞202向上移动,而转轴200反转时,活塞202向下移动;在转轴200的底部设有连接气腔201的第一出气单向阀205,另外转轴200的顶部与活塞杆203密封,在转轴200上还设有连通气腔201的第二出气单向阀206,其中第二出气单向阀206通过波纹管207连接有固定在机架上的气囊208,气囊208上设有气压阀209;另外在转轴200正下方的搅拌桶100底部设有呈倒锥形的导流斗210。
传动机构包括固定在机架上的电机300,本实施例中采用正转电机300,在电机300的输出轴上连接有主动齿轮301,在电机300输出轴的上方设有转动连接在机架上的第一传动轴302,第一传动轴302上固定有第一齿轮303,其中第一齿轮303与主动齿轮301之间啮合有惰轮304,该惰轮304通过转动连接在机架上的中间轴305固定,在第一传动轴302上还固定有第一主动锥齿轮306,而第一主动锥齿轮306啮合有第一从动锥齿轮307,并且第一从动锥齿轮307通过轴承308连接在转轴200上,另外第一从动锥齿轮307的转速为主动齿轮301转速的0.5倍,因此通过主动齿轮301转动带动各齿轮逐级啮合,使第一从动锥齿轮307实现了减速。
在电机300输出轴的下方设有转动连接在机架上的第二传动轴309,在第二传动轴309上固定有与主动齿轮301啮合的第二齿轮310,另外第二传动轴309上还固定有第二主动锥齿轮311,而第二主动锥齿轮311啮合有第二从动锥齿轮312,其中第二从动锥齿轮312通过轴承308连接在转轴200上,另外第二从动锥齿轮312的转速为主动齿轮301转速的五倍,因此通过主动齿轮301转动带动各齿轮逐级啮合,使第二从动锥齿轮312实现了增速。
另外在第一从动锥齿轮307与第二从动锥齿轮312之间的转轴200上设有外花键齿313,在外花键齿313上啮合有结合盘314,结合盘314的上下端面上均设有多个定位块315,各定位块315为半圆球体,另外在第一从动锥齿轮307的下端面与第二从动锥齿轮312的上端面均设有多个与定位块315配合的定位槽316,结合盘314的外周设有环形槽317,环形槽317内转动连接有拨叉318,其中拨叉318与气囊208的上端连接。通过对气囊208充气,气囊208挤压拨叉318使拨叉318带动结合盘314上移,使结合盘314与第一从动锥形齿轮卡接。
在转轴200上的搅拌部具体设置为:在转轴200上铰接有多根搅拌杆400,其中搅拌杆400为永磁体,各搅拌杆400上均转动连接有套筒401,各套筒401上均铰接有多个硬质合金材质的搅拌刀片402,其中搅拌刀片402为电磁体,且通电后与搅拌杆400相斥,其中控制各搅拌刀片402电磁的开关设置在拨叉318的上方,这样拨叉318在向上移动的同时碰触开关,使开关断开。
具体实施时,首先是本搅拌装置工作前各结构的状态:结合盘314下表面的定位块315卡接在第二从动锥齿轮312上表面的定位槽316内,气囊208处于未充气的状态,气腔201内的活塞202位于转轴200的下端,水泥、煤灰粉与添加剂已按一定的比例配比好,需要添加的玻化微珠已备好。
其次是本装置启动后传动机构的工作状态:首先操作人员开启电机300正传,电机300输出轴转动带动主动齿轮301转动,主动齿轮301的转矩通过惰轮304的传递,使得第一齿轮303与主动齿轮301转动方向相同,第一齿轮303转动的同时,第一传动轴302与第一主动锥齿轮306发生转动,且转动方向与第一齿轮303方向相同,第一主动锥齿轮306与第一从动锥齿轮307啮合,使得第一从动锥齿轮307在转轴200上空转,由于第一从动锥齿轮307的转速为主动齿轮转速的0.5倍,因此这一传动过程实现了第一从动锥齿轮307的减速,并且第一从动锥齿轮307的转动方向与主动齿轮301转动方向相反。
主动齿轮301通过与第二齿轮310的啮合使得第二齿轮310与第二传动轴309转动,第二传动轴309带动固定在其上的第二主动锥齿轮311转动,第二主动锥齿轮311通过与第二从动锥齿轮312的啮合使得第二从动锥齿轮312转动,由于主动齿轮301为正转,因此第二从动锥齿轮312也为正转,另外第二从动锥齿轮312的转速为主动齿轮301转速的五倍,因此这一传动过程实现了第二从动锥齿轮312的增速,使得第二从动锥齿轮312带动结合盘314高速转动,由于结合盘314与转轴200花键连接,因此结合盘314会带动转轴200高速转动。
在转轴200转动的同时,搅拌杆400基于离心力在绕转轴200旋转的同时,与转轴200的夹角逐渐增大,另外在开启电机300的同时,闭合与搅拌刀片402内的电磁铁电连的开关,使各电磁铁通电,由于通电后电磁铁与搅拌杆400相斥,因此搅拌刀片402远离搅拌杆400,并与搅拌杆400形成一定的夹角;另外水泥、粉煤灰等原料通过进料斗102进入搅拌桶100内,在进入的过程中撞击在搅拌刀片402上,使与搅拌刀片402铰接的套筒401产生转动,从而在搅拌杆400与搅拌刀片402的作用下对原料进行切割搅拌。
在转轴200转动的同时,转轴200内部的活塞202向上移动,挤压气腔201内的气体通过第二出气单向阀206与波纹管207进入气囊208中,同时由于活塞杆203为中空,外界的空气通过活塞杆203内的通孔与进气单向阀204进入活塞202底部的气腔201内,在转轴200持续的转动过程中,活塞202持续的上移对气囊208进行充气,气囊208在持续的充气过程中,推动拨叉318向上移动,拨叉318带动结合盘314上移,在结合盘314下表面的定位块315与第二从动锥齿轮312上表面的定位槽316脱离配合后,转轴200失去动力驱动,基于惯性作用,转轴200不会直接停止转动,而是逐渐减速,在这个过程中活塞202继续上移使气囊208继续充气,挤压拨叉318使结合盘314继续上移,并通过结合盘314上表面的定位块315与第一从动锥齿轮307下表面的定位槽316配合,使结合盘314卡紧在第一从动锥齿轮307上,由于第一从动锥齿轮307转速降低,且为反转,因此第一从动锥齿轮307带动结合盘314与转轴200,一起发生反转,同时转轴200的速度降低。
在转轴200速度降低后,搅拌杆400由于离心力减小,搅拌杆400与转轴200之间的夹角减小,另外在拨叉318上移的过程中挤压到开关,使开关断开,从而使得搅拌刀片402的电磁铁断电,失去磁性,搅拌刀片402基于金属材质被搅拌杆400吸附,因此搅拌刀片402被吸附贴合在搅拌杆400上,在结合盘314与第一从动锥齿轮307卡紧后,将玻化微珠通过进料斗102送入搅拌桶100中。
在转轴200反转同时,气腔201内的活塞202向下移动,挤压活塞202下侧气腔201内的气体从第二出气单向阀206排出,并通过导流斗210的作用使气体向搅拌桶100内部流动,与搅拌杆400同时作用对加入玻化微珠后的原料进行搅拌。
在搅拌完成后,关闭电机300,打开搅拌桶100底部的出料阀103,将搅拌后的原料排出,另外打开气囊208上的气压阀209,将气囊208内的气体排出,向下移动拨叉318使结合盘314与第一从动锥齿轮307脱离,并将结合盘314安装在第二从动锥齿轮312上,以准备下一次搅拌处理。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.玻化微珠保温砂浆搅拌装置,包括顶部连接有盖体的搅拌桶,所述盖体上设有进料斗,所述搅拌桶底部设有出料阀,还包括竖直设置的转轴,所述转轴贯穿盖体并伸入搅拌桶内部,搅拌桶外的转轴上设有传动机构,搅拌桶内的转轴上设有搅拌部,其特征在于:
所述转轴内部沿轴向设有气腔,所述气腔内设有与转轴螺纹连接的活塞,所述活塞上方连接有呈中空的活塞杆,所述活塞杆与活塞之间连接有进气单向阀,所述气腔的底部连接有第一出气单向阀,所述活塞杆伸出气腔与机架花键连接,所述转轴上还设有连通气腔的波纹管,所述波纹管连通有固定在机架上的气囊;
所述搅拌部包括多根铰接在转轴上的搅拌杆,所述搅拌杆具有永磁性,所述搅拌杆上铰接有多个金属搅拌刀片,所述搅拌刀片内设有电磁铁,所述电磁铁通电后与搅拌杆相斥;
所述传动机构包括固定在机架上的电机,电机输出轴上固定有主动齿轮,所述电机上方设有转动连接在机架上的第一传动轴,所述第一传动轴与电机输出轴之间设有中间轴,所述中间轴上设有与主动齿轮啮合的惰轮,所述第一传动轴上固定有第一主动锥齿轮和与惰轮啮合的第一齿轮,所述第一主动锥齿轮啮合有第一从动锥齿轮,所述第一从动锥齿轮的转速小于主动齿轮的转速;所述电机下方设有转动连接在机架上的第二传动轴,所述第二传动轴上固定有第二主动锥齿轮和与主动齿轮啮合的第二齿轮,所述第二主动锥齿轮啮合有第二从动锥齿轮,所述第二从动锥齿轮的转速大于主动齿轮的转速,所述第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮均通过轴承与转轴连接;
所述第一从动锥齿轮与第二从动锥齿轮之间的转轴上设有外花键齿,所述外花键齿上啮合有结合盘,所述结合盘上下端面均设有定位块,所述第一从动锥齿轮下表面与第二从动锥齿轮的上表面均设有与定位块卡接的定位槽,所述结合盘外周设有环形槽,所述环形槽内转动连接有拨叉,所述拨叉与气囊顶部连接。
2.根据权利要求1所述的玻化微珠保温砂浆搅拌装置,其特征在于:所述波纹管与气腔之间连接有第二出气单向阀。
3.根据权利要求2所述的玻化微珠保温砂浆搅拌装置,其特征在于:所述转轴正下方的搅拌桶底部设有呈倒锥形的导流斗。
4.根据权利要求3所述的玻化微珠保温砂浆搅拌装置,其特征在于:所述定位块的顶部呈半圆球状,所述定位块与定位槽均设置有多个。
5.根据权利要求4所述的玻化微珠保温砂浆搅拌装置,其特征在于:所述气囊上设有气压阀。
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