CN109591175A - 一种土建材料的骨料配料系统 - Google Patents

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陈文晋
曾宪才
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Beijing Xinhui Water Resources Construction Co Ltd
ZHONGSHUI KEHAILI ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Zhumadian Banqiao Reservoir Administration
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
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ZHONGSHUI KEHAILI ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Zhumadian Banqiao Reservoir Administration
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    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B13/00Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles

Abstract

本发明公开一种土建材料的骨料配料系统,包括:第一配料模块、第二配料模块、集料皮带、支撑框架和控制器。所述第一配料模块包括第一骨料仓、第一供料皮带、第一称量料斗和第一放料皮带;类似地,所述第二配料模块包括第二骨料仓、第二供料皮带、第二称量料斗和第二放料皮带。所述集料皮带位于所述第一配料模块与所述第二配料模块下方,以收集来自所述第一配料模块与所述第二配料模块的骨料配料。所述支撑框架用于支撑所述第一配料模块、所述第二配料模块和所述集料皮带。所述控制器控制所述第一配料模块和所述第二配料模块向所述集料皮带交替放料,从而实现既满足高精度称量又能连续供料。

Description

一种土建材料的骨料配料系统
技术领域
本发明涉及一种土建材料的骨料配料系统,更具体而言,涉及一种胶凝砂砾石材料和混凝土材料骨料配料系统。
背景技术
在工程建设中,胶凝砂砾石材料和混凝土材料的制备设备和制备技术取得了很大的进步。机械化、自动化制备设备及其技术的应用,大大提高了拌合效率和拌合产量,通过将物料贮存系统、物料称量系统、物料输送系统、搅拌主机、控制系统和其他附属设备组成土建材料制备设备,将骨料、粉料、水和外加剂等材料按照一定比例分别直接输入拌合站中,在拌合罐中通过搅拌实现混合,生产出合格的土建材料用于工程建设。
在现有的胶凝砂砾石材料和混凝土材料的拌和制备过程中,物料称量系统通常采用静态称量或者动态称量技术,通过配料设备将物料按照一定配比进行配料,虽能满足工程土建材料的制备要求,但是也存在一些问题。例如,拌合站的静态物料称量系统,是将每一次的拌合生产所需的各物料按配合比要求,通过布设在配料设备上的称重传感器逐次称量,待各物料全部加入拌合罐后进行拌和,此配料系统虽能保证各物料的准确称量,但是受配料设备和配料方法的限制,不能进行连续配料,且每次制备的拌合物方量有限,配料效率很低。后来,随着对胶凝砂砾石材料和混凝土材料的拌合产量需求的极大增加,静态称量配料系统的缺陷日益显著,随之产生了一种基于动态称量技术的配料设备和配料方法,动态物料称量系统克服了传统静态称量间断不连续的缺点,大大提高了拌合产量和拌和效率,但是在实际生产过程中,当物料的流动性不佳时,会造成过冲量波动、配料超差、扣称不准及配料时间延长等一系列不良后果;同时由于设备的长期连续运行,也会使得称量传感器出现称量偏差,由于动态称量校核困难,且称量偏差不易发现,从而造成拌合物拌合不均匀、强度离散大,存在潜在的质量隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种土建材料的骨料配料系统和骨料配料方法,采用循环连续式骨料配料系统,在实现土建材料骨料配料系统的连续不间断配料的同时,又能满足骨料高精度称量的要求。
本发明采用的技术方案为:
一方面,本发明提供一种土建材料的骨料配料系统,包括:第一配料模块、第二配料模块、集料皮带、支撑框架和控制器。所述第一配料模块包括第一骨料仓、第一供料皮带、第一称量料斗和第一放料皮带;类似地,所述第二配料模块包括第二骨料仓、第二供料皮带、第二称量料斗和第二放料皮带。所述集料皮带位于所述第一配料模块与所述第二配料模块下方,以收集来自所述第一配料模块与所述第二配料模块的骨料配料。所述支撑框架用于支撑所述第一配料模块、所述第二配料模块和所述集料皮带。所述控制器控制所述第一配料模块和所述第二配料模块向所述集料皮带交替放料。特别地,所述控制器控制所述第一配料模块和所述第二配料模块向所述集料皮带连续循环地放料。
在一优选实施例中,所述集料皮带位于所述第一放料皮带与所述第二放料皮带的输送方向的下游。
在一优选实施例中,所述第一配料模块与所述第二配料模块沿水平方向并排设置。更优选地,所述第一配料模块的第一骨料仓、第一供料皮带、第一称量料斗和第一放料皮带分别与所述第二配料模块的第二骨料仓、第二供料皮带、第二称量料斗和第二放料皮带的结构相同且沿水平方向并排设置。
在一优选实施例中,所述第一称量料斗和所述第一放料皮带刚性连接在一起并通过多个所述第一称量传感器悬挂于所述支撑框架上,并且所述第二称量料斗和所述第二放料皮带刚性连接在一起并通过多个所述第二称量传感器悬挂于所述支撑框架上。
另一方面,本发明提供一种土建材料的骨料配料方法,包括步骤:
S1:在控制器中输入骨料配合比参数,将充足的骨料连续供给并输送至第一骨料仓和第二骨料仓中并开始生产,同时启动集料皮带;
S2:打开第一骨料仓并启动第一供料皮带,从第一骨料仓向第一称量料斗供料,第一称量料斗中的称量传感器实时监测其中骨料的质量变化,待第一称量料斗中的骨料达到预设值之后,第一骨料仓关闭且第一供料皮带停止运行,从而停止向第一称量料斗供料;
S3:步骤S2之后,打开第一称量料斗并启动第一放料皮带,此时第一称量料斗中的第一称量传感器实时监测其中骨料的质量变化,待第一称量料斗中的骨料放空之后,第一称量料斗关闭且第一放料皮带停止运行,从而停止向集料皮带放料;
S4:在所述步骤S3的同时,打开第二骨料仓并启动第二供料皮带,从第二骨料仓向第二称量料斗供料,第二称量料斗中的第二称量传感器实时监测其中骨料的质量变化,待第二称量料斗中的骨料达到预设值之后,第二骨料仓关闭且第二供料皮带停止运行,从而停止向第二称量料斗供料,其中在所述步骤S3尚未完成之前,所述第二称量料斗完成供料;
S5:在所述步骤S3完成之前或之时,打开第二称量料斗并启动第二放料皮带,此时第二称量料斗中的第二称量传感器实时监测其中骨料的质量变化,待第二称量料斗中的骨料放空之后,第二称量料斗关闭且第二放料皮带停止运行,从而停止向集料皮带放料;
S6:所述第一称量料斗在所述步骤S3的放料与所述第二称量料斗在所述步骤S5的放料交替进行,所述集料皮带将收集的骨料输送至搅拌罐拌合生产。
在一优选实施例中,所述步骤S2与所述步骤S3循环往复进行,所述步骤S4与所述步骤S5循环往复进行,所述步骤S4与所述步骤S3同步,所述S5与所述步骤S2同步。
本发明提出一种能够既满足高精度称量又能连续供料的骨料配料技术,解决了当前拌和设备骨料配料系统中存在的问题,而且此套配料设备和配料技术具有一定的可拓展性,可用于各类土建材料骨料配料系统。
本发明的有益效果是:根据本发明,能够实现土建材料骨料的高精度称量和连续不间断供料,避免了传统方式中骨料连续供料精度不高和静态称量速度慢的问题;另外,该套设备采用静态循环称量连续系统,方便校核骨料核称。在连续供料的同时实现高精确称量系统,同时,采用模块化的组合结构,根据骨料种类设置配套的骨料配料组合,极大地提高了土建材料的配料精度和拌合产量。从该套系统的使用方法可知,该套系统可以实现连续地供应骨料,该骨料的级配不仅满足预设级配要求,同时可以实时根据预设产量调整骨料的配料速度。与传统间歇式拌合站相比,本发明所述系统保留了传统精确称量的特点,实现了由间歇式向连续式的突破。本发明所述系统及其使用方法,技术相对简单、操作简便、设备的可靠耐用、稳定性高,具有较高的可拓展性,将对土建材料,尤其是胶凝砂砾石材料等需要连续、大方量、精细化、自动化生产的土建材料,将产生巨大的效益,显著提高土建材料配料的均匀性和拌合物的制备质量。
附图说明
在下文中将参照附图更完全地描述本发明的一些示例实施例;然而,本发明可以以不同的形式体现,不应当被认为限于本文所提出的实施例。相反,附图与说明书一起例示本发明的一些示例实施例,并用于解释本发明的原理和方面。
在图中,为了例示清楚,尺寸可能被夸大。贯穿全文,相同的附图标记指代相同的元件。
图1为根据本发明一实施例的一种土建材料的骨料配料系统的示意图,
其中,M1:第一配料模块;11:第一骨料仓;12:第一供料皮带;13:第一称量料斗;14:第一放料皮带;15:第一称量传感器;M2:第二配料模块;21:第二骨料仓;22:第二供料皮带;23:第二称量料斗;24:第二放料皮带;25:第二称量传感器;3:集料皮带;4:支撑框架。
图2为根据一实施例的一种土建材料的骨料配料系统中称量传感器的布置平面图。
图3为根据本发明一实施例的一种土建材料的骨料配料方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中,本发明的某些示例性实施例简单地通过例示的方式被示出和描述。如本领域技术人员将认识到的那样,所描述的实施例可以以各种不同的方式修改,所有这些都不脱离本发明的精神或范围。因此,图和描述将被视为在本质上是例示性的,而不是限制性的。
如图1所示,根据本发明的优选实施例,一种土建材料的骨料配料系统,包括:第一配料模块M1,包括第一骨料仓11、第一供料皮带12、第一称量料斗13、第一放料皮带14和第一称量传感器15;第二配料模块M2,包括第二骨料仓21、第二供料皮带22、第二称量料斗23、第二放料皮带24和第二称量传感器25;集料皮带3,集料皮带3位于第一配料模块M1与第二配料模块M2下方,以收集来自第一配料模块M1与第二配料模块M2的骨料配料;支撑框架4,用于支撑第一配料模块M1、第二配料模块M2和集料皮带3;控制器5,控制器5控制第一配料模块M1和第二配料模块M2向集料皮带3交替放料。优选地,控制器5控制第一配料模块M1和第二配料模块M2向集料皮带3连续循环地放料。
如图1中所示,集料皮带3位于第一放料皮带14与第二放料皮带24的输送方向的下游。
在图1的优选实施例中,第一配料模块M1与第二配料模块M2沿水平方向并排设置。
具体而言,第一骨料仓11和第二骨料仓21,两个骨料仓结构和尺寸相同;第一称量料斗13和第二称量料斗23,两个称量料斗结构和尺寸相同;第一供料皮带12和第二供料皮带22,骨料仓下面的两套相同供料皮带,包括电机、变频器及其配套设备;第一放料皮带14和第二放料皮带24,称量料斗下面的两套相同放料皮带,包括电机、变频器及其配套设备;三个第一称量传感器15设置于第一称量料斗13中,并且三个第二称量传感器25设置于第二称量料斗23中,该六个称量传感器采用相同型号;控制器5控制第一配料模块M1和第二配料模块M2向集料皮带3交替放料,优选地,连续循环地放料;集料皮带3位于第一放料皮带14与第二放料皮带24的输送方向的下游,将收集的骨料源源不断地输送至搅拌罐拌合生产。
第一骨料仓11、第一供料皮带12、第一称量料斗13、第一放料皮带14、第一称量传感器15及其相应的配套设备组成第一配料模块M1;同理,第二骨料仓21、第二供料皮带22、第二称量料斗23、第二放料皮带24、第二称量传感器25及其相应的配套设备组成第二配料模块M2。
第一称量料斗13和第一放料皮带14通过刚性连接在一起组成称量料斗系统,该称量料斗系统通过三个第一称量传感器15悬挂于支撑框架4,以实时称量称量料斗系统的质量。同样地,第二称量料斗23和第二放料皮带24通过刚性连接在一起组成称量料斗系统,该称量料斗系统通过三个第二称量传感器25悬挂于支撑框架4,以实时称量称量料斗系统的质量。
骨料仓11、21的供料分别是通过供料皮带12、22控制,通过调整供料皮带12、22的传输速度来控制供料时间满足放料的需求;
称量料斗13、23的放料分别是通过放料皮带14、24,通过调整放料皮带14、24的速度来控制放料速度。
第一配料模块M1的第一骨料仓11、第一供料皮带12、第一称量料斗13和第一放料皮带14分别与第二配料模块M2的第二骨料仓21、第二供料皮带22、第二称量料斗23和第二放料皮带24的结构相同且沿水平方向并排设置。
所述骨料为土建材料拌和中所必须的粗骨料和细骨料,包括但不限于碎石、卵石、天然砂、人工砂、混合骨料;所述称量料斗,包括称量料斗、放料皮带及其附属设备,整体悬挂于称量传感器下面,称量料斗除了与传感器接触以外,称量过程中不与其他结构接触;所述骨料配料组合包含至少两个配料模块,多个骨料配料组合共同构成骨料配料系统;所述称量传感器宜为拉式传感器,布置于称量料斗上方;也可采用压式传感器,安置于称料斗下方,每个称量料斗称量传感器布置三个或以上,本发明的一个实施例优选拉式传感器,布置于称量料斗上方,传感器个数为三个;所述骨料仓外形上部可以采用方形、圆形,下部可以采用圆锥形、棱锥形结构,及其组合结构,或者是其他易于下料的流线型结构,骨料仓上部设置有走台和防护栏杆,骨料仓上面安装有筛网,筛网和仓壁上均配备有震动器,过滤超径骨料、防止下料不畅,本发明一个实施例优选上部为方形、下部为棱锥形组合结构;所述皮带输料系统中的皮带采用无接头裙边皮带、无接头平皮带,通过电机驱动轴承带动皮带转动,皮带设置有清扫装置和皮带张紧装置,用于调解皮带位置,本发明一个实施例优选无接头裙边皮带作为供料、放料皮带,无接头平皮带作为集料皮带;所述皮带输料系统中的动力装置,例如电机,可以定速也可以安装变频器等调速装置。
如图3所述,图3示例性示出图1的土建材料的骨料配料系统的操作程序的方框图。
一种土建材料的骨料配料方法,包括步骤:
S1:备料阶段:在控制器5的操作面板中输入骨料配合比参数,控制器5启动备料程序,将充足的骨料连续供给并输送至第一骨料仓11和第二骨料仓21中并开始生产,并同时启动集料皮带3;
S2:第一供料阶段:控制器5启动第一供料程序,打开第一骨料仓11并启动第一供料皮带12,从第一骨料仓11向第一称量料斗13供料,第一称量料斗13中的称量传感器15实时监测其中骨料的质量变化,待第一称量料斗13中的骨料达到预设值之后,第一骨料仓11关闭且第一供料皮带12停止运行,从而停止向第一称量料斗13供料;
S3:第一放料阶段:紧接步骤S2,控制器5启动第一放料程序,打开第一称量料斗13并启动第一放料皮带14,此时第一称量料斗13中的第一称量传感器15实时监测其中骨料的质量变化,待第一称量料斗13中的骨料放空之后,第一称量料斗13关闭且第一放料皮带14停止运行,从而停止向集料皮带3放料;
S4:第二供料阶段:在步骤S3的同时,控制器5启动第二供料程序,打开第二骨料仓21并启动第二供料皮带22,从第二骨料仓21向第二称量料斗23供料,第二称量料斗23中的第二称量传感器25实时监测其中骨料的质量变化,待第二称量料斗23中的骨料达到预设值之后,第二骨料仓21关闭且第二供料皮带22停止运行,从而停止向第二称量料斗23供料,其中在步骤S3尚未完成之前,第二称量料斗23完成供料;
S5:第二放料阶段:在步骤S3完成之前或之时,控制器5启动第二放料程序,打开第二称量料斗23并启动第二放料皮带24,此时第二称量料斗23中的第二称量传感器25实时监测其中骨料的质量变化,待第二称量料斗23中的骨料放空之后,第二称量料斗23关闭且第二放料皮带24停止运行,从而停止向集料皮带3放料;
S6:集料阶段:第一称量料斗13在步骤S3的放料与第二称量料斗23在步骤S5的放料交替进行,集料皮带3将收集的骨料输送至搅拌罐拌合生产。
如图3所示,步骤S2与步骤S3循环往复进行,步骤S4与步骤S5循环往复进行,步骤S4与步骤S3同步,S5与步骤S2同步。
整个配料过程中,骨料仓11、21不间断备料,满足称量料斗13、称量料斗23的骨料需求,整个配料过程中集料皮带3源源不断将称量料斗13、称量料斗23循环供应的料送至拌合罐。在本实施例中,由本发明提供两个骨料配料模块,在配料过程中,第一配料模块处于放料阶段时,第二配料模块负责供料,然后第二配料模块放料的时候,第一配料单元负责供料,如此反复循环,实现连续配料。
然而,还可以想到,骨料配料系统中包含多个(超过两个)骨料配料模块,则各个骨料配料组合从第一套配料单元开始按照依次供料和放料的步骤,循环往复;具体原则是,当各个骨料配料模块中任一配料模块完成放料步骤时,另一配料模块需要已经完成供料步骤,此时从所述另一配料模块与所述任一配料模块进行供料切换时,不会出现集料皮带中骨料不连续的状况。
在本文中已经公开了一些示例性实施例,尽管采用特定的术语,但它们仅以一般和描述性的意义被使用并将被解释,而不是为了限制的目的。在一些情况下,正如对本领域普通技术人员将变得明显的那样,结合特定实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件可以单独使用,或可以和结合其它实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件组合使用,除非有相反的明确表示。本领域技术人员将理解,在不背离如所附权利要求及其等同方案中提出的本发明的精神和范围的情况下,可以对形式和细节进行各种改变。

Claims (6)

1.一种土建材料的骨料配料系统,包括:
第一配料模块(M1),包括第一骨料仓(11)、第一供料皮带(12)、第一称量料斗(13)和第一放料皮带(14);
第二配料模块(M2),包括第二骨料仓(21)、第二供料皮带(22)、第二称量料斗(23)和第二放料皮带(24);
集料皮带(3),所述集料皮带(3)位于所述第一配料模块(M1)与所述第二配料模块(M2)下方,以收集来自所述第一配料模块(M1)与所述第二配料模块(M2)的骨料配料;
支撑框架(4),用于支撑所述第一配料模块(M1)、所述第二配料模块(M2)和所述集料皮带(3);以及
控制器(5),所述控制器(5)控制所述第一配料模块(M1)和所述第二配料模块(M2)向所述集料皮带(3)交替放料。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器(5)控制所述第一配料模块(M1)和所述第二配料模块(M2)向所述集料皮带(3)连续循环地放料。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述集料皮带(3)位于所述第一放料皮带(14)与所述第二放料皮带(24)的输送方向的下游。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一配料模块(M1)与所述第二配料模块(M2)沿水平方向并排设置。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一配料模块(M1)的第一骨料仓(11)、第一供料皮带(12)、第一称量料斗(13)和第一放料皮带(14)分别与所述第二配料模块(M2)的第二骨料仓(21)、第二供料皮带(22)、第二称量料斗(23)和第二放料皮带(24)的结构相同且沿水平方向并排设置。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一称量料斗(13)和所述第一放料皮带(14)刚性连接在一起并通过多个所述第一称量传感器(15)悬挂于所述支撑框架(4)上,并且所述第二称量料斗(23)和所述第二放料皮带(24)刚性连接在一起并通过多个所述第二称量传感器(25)悬挂于所述支撑框架(4)上。
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