CN109799169B - 一种可用于混凝土的回转粘度仪 - Google Patents

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Abstract

一种可用于混凝土的回转粘度仪，包括动力源、传动机构、扭矩传感器以及上、下两层叶片结构；所述传动机构采用运动分路传输方式驱动所述上、下两层叶片结构以同一转速转动；所述扭矩传感器设置于上层叶片结构所在运动传输路线中以测量上层叶片所受到的扭矩。所述上、下两层叶片结构采用共轴结构；动力源一条路径经第一传动构件驱动下层叶片结构转动，另一条路径经第一传动构件、第二传动构件、扭矩传感器、第三传动构件、第四传动构件驱动上层叶片结构转动。所述动力源为单一动力源。所述传动机构包括齿轮传动机构或链传动机构。本发明解决了现有粘度仪存在测量范围受限、测量精度低的问题，可用于水泥净浆、砂浆和新拌混凝土的粘度测量。

Description

一种可用于混凝土的回转粘度仪
技术领域
本发明属于粘度测量设备领域，涉及回转粘度仪，尤其是一种可用于混凝土的回转粘度仪。
背景技术
回转粘度仪是一种采用圆柱形转子，通过转子旋转，使材料受剪切，根据转子转速和所受扭矩的关系，结合相关理论模型得出所测材料粘度的仪器。当前市场上与混凝土相关的粘度仪由于尺寸和结构限制，只能用于测量粘度较低的水泥净浆，无法用于测量粘度较高的水泥净浆、砂浆和新拌混凝土，并且现有理论模型中无法表达回转粘度仪转子底部所受剪应力对测量结果的影响，导致测量精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于混凝土的回转粘度仪，解决当前市场上与混凝土相关的粘度仪存在测量范围受限、测量精度低的问题。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括动力源、传动机构、扭矩传感器、转子叶片，转子叶片采用共轴双叶片结构，分为上下两层，两层叶片相互分离，动力源采用运动分路传输方式驱动上下两层叶片以同一转速转动，动力源一条路径经第一传动构件驱动下层叶片结构转动，另一条路径经第一传动构件、第二传动构件、扭矩传感器、第三传动构件、第四传动构件驱动上层叶片结构转动，扭矩传感器位于上层叶片所在运动传输路线中，仅测量上层叶片所受到的扭矩。
所述动力源为单一动力源，可选地，为电机或液压马达。
可选地，所述传动机构的传动比为1。
可选地，所述传动机构包括齿轮传动机构或链传动机构。
可选地，包括相互连接配合的电机、减速机、第一联轴器、第一齿轮、第一传动轴、第二齿轮、轴承、上层叶片、下层叶片、支座、第三齿轮、第二传动轴、第二联轴器、扭矩传感器、第三联轴器、第三传动轴、第四齿轮、支架、圆筒形容器，电机通过减速机和第一联轴器驱动第一传动轴和第一齿轮，第一传动轴直接驱动下层叶片转动，第一齿轮经第四齿轮、第三传动轴、第三联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、第二传动轴、第三齿轮、第二齿轮驱动上层叶片转动。
可选地，电机通过减速机和第一联轴器与第一传动轴连接，第一传动轴与第一齿轮连接，第一传动轴与第二齿轮连接；上层叶片固定在第二齿轮上；下层叶片与第一传动轴连接。
可选地，第一齿轮与第二齿轮的齿数之比等于第四齿轮与第三齿轮的齿数之比。
可选地，支架安装于支座上，支架的不同高度上设置有不同的横梁分别支撑、固定减速机、第一联轴器、第一齿轮、第一传动轴、第二齿轮使得第一传动轴竖立设置，上层叶片、下层叶片悬空。
可选地，第一齿轮与第一传动轴通过键连接；第二齿轮与第一传动轴通过轴承连接；下层叶片与第一传动轴通过螺纹连接；支架与支座通过销连接。
可选地，轴承底部用对顶螺母实现轴向定位。
可选地，下层叶片底部用对顶螺母防松。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：该回转粘度仪的上下两层叶片同步转动，有效地保证了上层叶片附近流场的稳定，避免了上层叶片底面与所测试样的相互作用对测量结果的影响，提高了测量结果的准确性。
附图说明
图1是本发明可用于混凝土的回转粘度仪的原理图。
图2是本发明可用于混凝土的回转粘度仪的一个实施例的主视图。
图3是本发明可用于混凝土的回转粘度仪的一个实施例的轴测图。
图中：1-电机，2-减速机，3-第一联轴器，4-第一齿轮，5-第一传动轴，6-第二齿轮，7-轴承，8-上层叶片，9-下层叶片，10-支座，11-第三齿轮，12-第二传动轴，13-第二联轴器，14-扭矩传感器，15-第三联轴器，16-第三传动轴，17-第四齿轮，18-支架，19-圆筒形容器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明的原理图如图1所示，采用单一动力源，动力源的选择包括但不限于电机、液压马达，转子叶片采用共轴双叶片结构，分为上下两层，采用运动分路传输方案，动力源一路径经第一传动构件驱动下层叶片转动，另一路径经第一传动构件、第二传动构件、扭矩传感器、第三传动构件、第四传动构件驱动上层叶片转动；第一传动构件、第二传动构件、第三传动构件、第四传动构件的选择包括齿轮传动、链传动，第一传动构件、第二传动构件、第三传动构件、第四传动构件的传动参数选择满足使上下两层叶片以同一转速转动这一要求，扭矩传感器位于上层叶片所在运动传输路线中，仅测量上层叶片通过第四传动构件和第三传动构件传递的扭矩。
下面结合图2和图3描述本发明的一个实施例。
本实施例所述一种用于混凝土的共轴双叶片的回转粘度仪包括电机1、减速机2、第一联轴器3、第一齿轮4、第一传动轴5、第二齿轮6、轴承7、上层叶片8、下层叶片9、支座10、第三齿轮11、第二传动轴12、第二联轴器13、扭矩传感器14、第三联轴器15、第三传动轴16、第四齿轮17、支架18、圆筒形容器19，电机1通过减速机2和第一联轴器3与第一传动轴5连接，第一传动轴5与第一齿轮4通过键连接(或焊接在一起)，第一传动轴5与第二齿轮6通过轴承7连接，轴承7底部用对顶螺母实现轴向定位，下层叶片9与第一传动轴5通过螺纹连接，下层叶片9底部用对顶螺母防松，上层叶片8焊接在第二齿轮6上，第一齿轮4经第四齿轮17、第三传动轴16、第三联轴器15、扭矩传感器14、第二联轴器13、第二传动轴12、第三齿轮11、第二齿轮6驱动上层叶片8转动，第一齿轮4与第二齿轮6的齿数之比等于第四齿轮17与第三齿轮11的齿数之比，支架18与支座10通过销连接。由第一齿轮4、第四齿轮17、第三传动轴16、第三联轴器15、扭矩传感器14、第二联轴器13、第二传动轴12、第三齿轮11、第二齿轮6构成的传动系的传动比为1。
支架18安装于支座10上，支架的不同高度上设置有不同的横梁分别支撑、固定减速机2、第一联轴器3、第一齿轮4、第一传动轴5、第二齿轮6，第一传动轴5竖立设置，上层叶片8、下层叶片9可以悬空转动。
测量方法：测量前使回转粘度仪空转，然后对扭矩传感器14进行调零，在圆筒形容器19中放入一定量的混凝土试样，将转子叶片8和9插入圆筒形容器19中，使混凝土试样浸没上层叶片8一定高度，并使圆筒形容器19与转子叶片8和9同轴心，启动电机1，通过减速机2和第一联轴器3驱动第一传动轴5和第一齿轮4，第一传动轴5直接驱动下层叶片9转动，第一齿轮4经第四齿轮17、第三传动轴16、第三联轴器15、扭矩传感器14、第二联轴器13、第二传动轴12、第三齿轮11、第二齿轮6驱动上层叶片8转动；使转子叶片8和9按设定的转速旋转，通过扭矩传感器14采集上层叶片8受到的阻力矩值，根据转子叶片的设定转速和采集到的扭矩曲线，结合相关理论模型即可得出所测混凝土试样的粘度值。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对该实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域的技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可用于混凝土的回转粘度仪，其特征在于：包括动力源、传动机构、扭矩传感器以及上、下两层叶片结构；所述上、下两层叶片相互分离，并采用共轴结构；所述动力源采用运动分路传输方式驱动所述上、下两层叶片结构以同一转速转动，动力源一条路径经第一传动构件驱动下层叶片结构转动，另一条路径经第一传动构件、第二传动构件、扭矩传感器、第三传动构件、第四传动构件驱动上层叶片结构转动；所述扭矩传感器设置于上层叶片结构所在运动传输路线中以测量上层叶片所受到的扭矩；可选地，包括相互连接配合的电机(1)、减速机(2)、第一联轴器(3)、第一齿轮(4)、第一传动轴(5)、第二齿轮(6)、轴承(7)、上层叶片(8)、下层叶片(9)、支座(10)、第三齿轮(11)、第二传动轴(12)、第二联轴器(13)、扭矩传感器(14)、第三联轴器(15)、第三传动轴(16)、第四齿轮(17)、支架(18)、圆筒形容器(19)，电机(1)通过减速机(2)和第一联轴器(3)驱动第一传动轴(5)和第一齿轮(4)，第一传动轴(5)直接驱动下层叶片(9)转动，第一齿轮(4)经第四齿轮(17)、第三传动轴(16)、第三联轴器(15)、扭矩传感器(14)、第二联轴器(13)、第二传动轴(12)、第三齿轮(11)、第二齿轮(6)驱动上层叶片(8)转动。
2.根据权利要求1所述的回转粘度仪，其特征在于：第一齿轮(4)与第二齿轮(6)的齿数之比等于第四齿轮(17)与第三齿轮(11)的齿数之比。
3.根据权利要求1所述的回转粘度仪，其特征在于：支架(18)安装于支座(10)上，支架的不同高度上设置有不同的横梁分别支撑固定减速机(2)、第一联轴器(3)、第一齿轮(4)、第一传动轴(5)、第二齿轮(6)使得第一传动轴(5)竖立设置，上层叶片(8)、下层叶片(9)悬空。
4.根据权利要求1所述的回转粘度仪，其特征在于：第一齿轮(4)与第一传动轴(5)通过键连接；第二齿轮(6)与第一传动轴(5)通过轴承(7)连接；下层叶片(9)与第一传动轴(5)通过螺纹连接；上层叶片(8)焊接在第二齿轮(6)上；支架(18)与支座(10)通过销连接。
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