CN109833829A - 一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，包括外壳、控制器、内壳、加热机构、搅拌机构、出料管和若干加料机构，加料机构包括料箱、料管、平板、加料组件和四个支脚，加料组件包括往复单元、往复块、连杆和密封块，加热机构包括水箱、水泵、抽水管、回流管、输水管、注水管和压缩管，压缩管内设有压缩板和压缩组件，该用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置通过加料机构可根据生产需求灵活调节控制加热内壳中的各种原料的用量配比，生产不同品质的缓凝剂，不仅如此，利用加热机构可精确控制压入外壳内部的沸水量，调节内壳所处的环境温度，进而精确控制反应环境温度，有利于缓凝剂的生产，提高了该设备的实用性。

Description

一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂生产设备领域，特别涉及一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置。

背景技术

缓凝剂是当今混凝土生产中广泛应用的一种化学外加剂，它能够延缓水泥的水花速率，调节缓凝土的凝结时间，改善混凝土的施工性能，缓凝剂种类较多，目前普遍使用的由蔗糖、柠檬酸、葡糖糖酸钠以及无机磷酸盐等。预拌混凝土在较长时间内保持塑性，便于混凝土的运输和浇灌成型。

随着社会的发展和高性能混凝土的问世，各种大型工程和高层建筑也不断出现，缓凝剂的应用范围也不断扩大，对缓凝剂的性能要求也越来越高，要求混凝土的凝结时间也因施工的情况变化而产生变化，混凝土的凝结时间过长，容易延误建筑施工，凝结时间过短，又不便于混凝土的浇灌成型，而传统的混凝土缓凝剂中结构单一固定，难以调节缓凝剂生产过长中各种用量之间的配比，不仅如此，缓凝剂在生产过长中有着严格的环境温度要求，而现有的生产设备中，加热效果不太理想，无法精确控制反应环境的温度，从而导致现有的缓凝剂生产装置实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，包括外壳、控制器、内壳、加热机构、搅拌机构、出料管和若干加料机构，所述外壳的上方设有开口，所述内壳的外周与开口的内壁固定连接，所述控制器固定在外壳上，所述控制器内设有PLC，所述外壳的下方设有若干支撑杆，所述搅拌机构位于内壳的上方，所述加料机构周向均匀分布在外壳的上方，所述加热机构位于外壳的一侧，所述出料管的一端与内壳的底部连通，所述出料管的另一端穿过外壳设置在外壳的下方，所述出料管内设有第一阀门，所述第一阀门与PLC电连接；

所述加料机构包括料箱、料管、平板、加料组件和四个支脚，所述料箱固定在料管的上方，所述平板固定在外壳的上方，四个支脚分别固定在料管的下方的四角处，所述支脚内设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接，所述料箱的底端设有第一连通口，所述料管的上方设有第二连通口，所述第一连通口与第二连通口连通，所述加料组件包括往复单元、往复块、连杆和密封块，所述往复单元位于料管内的底部，所述往复单元与往复块传动连接，所述密封块位于料管的开口处，所述密封块通过连杆与往复块固定连接，所述往复块的外周与料管的内壁密封连接；

所述加热机构包括水箱、水泵、抽水管、回流管、输水管、注水管和压缩管，所述水泵固定在外壳上，所述抽水管的一端位于外壳内的底部，所述抽水管的另一端与水泵连通，所述水泵通过回流管与水箱连通，所述回流管内设有第二阀门，所述输水管的一端位于水箱内的底部，所述输水管的另一端与外壳的上部连通，所述注水管和压缩管均固定在水箱的上方，所述注水管内设有第三阀门，所述压缩管内设有压缩板和压缩组件，所述压缩组件与压缩板传动连接，所述水箱内的底部设有加热器，所述加热器、水泵、第二阀门和第三阀门均与PLC电连接。

作为优选，为了驱动往复块进行往复移动，所述往复单元包括第一电机、驱动杆和从动杆，所述第一电机固定在料管内，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与驱动杆传动连接，所述驱动杆通过从动杆与往复块传动连接。

作为优选，为了使原料之间进行均匀的混合反应，所述搅拌机构包括第二电机、转轴和两个搅拌板，所述第二电机固定在各个料箱之间，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与转轴的顶端传动连接，所述转轴的底端位于内壳内的底部，两个搅拌板分别位于转轴的两侧。

作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。

作为优选，为了进一步使混合更均匀，所述搅拌板上设有若干通孔。

作为优选，为了控制压缩板的升降移动，所述压缩组件包括第三电机、丝杆、套管和两个封闭单元，所述第三电机固定在压缩管内，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在套管内，所述套管固定在压缩板的上方，所述套管的与压缩板的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，两个封闭单元封闭位于套管的两侧。

作为优选，为了实现压缩板的两侧的空气流通或封闭，所述封闭单元包括通孔、支架、气缸和堵块，所述通孔设置在压缩板上，所述气缸的缸体通过支架固定在通孔的上方，所述气缸向下设置，所述气缸的气杆的底端与堵块固定连接。

作为优选，为了实现压缩板的稳定移动，所述压缩组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别位于压缩管的两侧的内壁上，所述限位单元包括限位环和限位杆，所述限位环固定在压缩管的内壁上，所述限位环固定在限位杆上，所述限位杆固定在压缩板的上方。

作为优选，为了检测水温，所述外壳内的底部设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。

作为优选，为了检测外壳内的水量，所述外壳内的顶部设有液位传感器，所述液位传感器与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置通过加料机构可根据生产需求灵活调节控制加热内壳中的各种原料的用量配比，生产不同品质的缓凝剂，不仅如此，利用加热机构可精确控制压入外壳内部的沸水量，调节内壳所处的环境温度，进而精确控制反应环境温度，有利于缓凝剂的生产，提高了该设备的实用性。

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是本发明的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置的结构示意图；

图2是本发明的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置的加料机构的结构示意图；

图3是本发明的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置的加热机构的结构示意图；

图4是本发明的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置的压缩组件的结构示意图；

图中：1.外壳，2.控制器，3.内壳，4.出料管，5. 支撑杆，6.料箱，7.料管，8.平板，9.支脚，10.往复块，11.连杆，12.密封块，13.水箱，14.水泵，15.抽水管，16.输水管，17.注水管，18.压缩管，19.压缩板，20.加热器，21.第一电机，22.驱动杆，23.从动杆，24.第二电机，25.转轴，26.搅拌板，27.第三电机，28.丝杆，29.套管，30.支架，31.气缸，32.堵块，33.限位环，34.限位杆，35.温度传感器，36.液位传感器，37.压力传感器，38.回流管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，包括外壳1、控制器2、内壳3、加热机构、搅拌机构、出料管74和若干加料机构，所述外壳1的上方设有开口，所述内壳3的外周与开口的内壁固定连接，所述控制器2固定在外壳1上，所述控制器2内设有PLC，所述外壳1的下方设有若干支撑杆5，所述搅拌机构位于内壳3的上方，所述加料机构周向均匀分布在外壳1的上方，所述加热机构位于外壳1的一侧，所述出料管74的一端与内壳3的底部连通，所述出料管74的另一端穿过外壳1设置在外壳1的下方，所述出料管74内设有第一阀门，所述第一阀门与PLC电连接；

用户在使用该设备进行混凝土缓凝剂的生产工作时，通过控制器2可操作设备运行，由加料机构控制向内壳3内部添加生产原料后，加热机构启动，用以向内壳3加热，保持高温环境，同时搅拌机构启动，带动原料进行均匀的混合接触反应，从而生成水泥缓凝剂，而后PLC控制第一阀门打开，使得缓凝剂从出料管74排出。

如图2所示，所述加料机构包括料箱6、料管7、平板8、加料组件和四个支脚9，所述料箱6固定在料管7的上方，所述平板8固定在外壳1的上方，四个支脚9分别固定在料管7的下方的四角处，所述支脚9内设有压力传感器37，所述压力传感器37与PLC电连接，所述料箱6的底端设有第一连通口，所述料管7的上方设有第二连通口，所述第一连通口与第二连通口连通，所述加料组件包括往复单元、往复块10、连杆11和密封块12，所述往复单元位于料管7内的底部，所述往复单元与往复块10传动连接，所述密封块12位于料管7的开口处，所述密封块12通过连杆11与往复块10固定连接，所述往复块10的外周与料管7的内壁密封连接；

加料机构中，平板8的位置固定，通过四个支脚9固定支撑料管7，料管7的上方，料箱6用于存放生成缓凝剂所需的物料，支脚9内部，压力传感器37用以检测支脚9对平板8的压力，并将压力数据传递给PLC，而加料组件负责将远离从料管7投入到内壳3中，随着原料的投入，压力传感器37接收到的压力数据减小，PLC根据压力数据的变化，可控制加料组件的启停，便于精确控制投入的原料用量。加料组件中，往复单元可带动往复块10在料管7内进行往复移动，进而通过连杆11带动密封块12往复移动，当往复块10移动至最靠近往复单元的位置时，密封块12堵住料管7，料箱6内的原料通过第一连通口和第二连通口进入料管7中，而后往复块10远离往复单元移动，密封块12脱离料管7的开口，同时往复块10推动料管7内的原料从料管7投出进入内壳3进行缓凝剂的生产。

如图3所示，所述加热机构包括水箱13、水泵14、抽水管15、回流管38、输水管16、注水管17和压缩管18，所述水泵14固定在外壳1上，所述抽水管15的一端位于外壳1内的底部，所述抽水管15的另一端与水泵14连通，所述水泵14通过回流管38与水箱13连通，所述回流管38内设有第二阀门，所述输水管16的一端位于水箱13内的底部，所述输水管16的另一端与外壳1的上部连通，所述注水管17和压缩管18均固定在水箱13的上方，所述注水管17内设有第三阀门，所述压缩管18内设有压缩板19和压缩组件，所述压缩组件与压缩板19传动连接，所述水箱13内的底部设有加热器20，所述加热器20、水泵14、第二阀门和第三阀门均与PLC电连接。

为了维持反应的高温环境，PLC打开注水管17内的第三阀门，而后用户可向水箱13中添加水后，第三阀门关闭，压缩管18内的压缩组件启动，打动压缩板19向下移动，将水箱13中的部分水流通过输水管16压入外壳1和内壳3之间，而后压缩组件带动压缩板19复位，加热器20启动，将水箱13内的剩余水流加热至沸腾状态后，压缩组件启动，带动压缩板19向下移动，将沸水通过输水管16压入外壳1和内壳3之间，增加外壳1内部的水流温度，当外壳1内的水温降低时，PLC控制第二阀门打开，同时水泵14启动，通过抽水管15抽取外壳1内的部分水流，由回流管38流进水箱13内进行加热，再由压缩板19向下移动，将沸水通过输水管16流入外壳1内，通过控制压缩板19的下降程度，可调节进入外壳1内部的沸水量，进而精确控制外壳1内的水温，即对外壳1内部进行精密的保温。

如图2所示，所述往复单元包括第一电机21、驱动杆22和从动杆23，所述第一电机21固定在料管7内，所述第一电机21与PLC电连接，所述第一电机21与驱动杆22传动连接，所述驱动杆22通过从动杆23与往复块10传动连接。

PLC控制第一电机21启动，带动驱动杆22做圆周运动，驱动杆22通过从动杆23作用在往复块10上，带动往复块10在料管7内进行往复移动。

作为优选，为了使原料之间进行均匀的混合反应，所述搅拌机构包括第二电机24、转轴25和两个搅拌板26，所述第二电机24固定在各个料箱6之间，所述第二电机24与PLC电连接，所述第二电机24与转轴25的顶端传动连接，所述转轴25的底端位于内壳3内的底部，两个搅拌板26分别位于转轴25的两侧。PLC控制第二电机24启动，带动转轴25旋转，使得搅拌板26在内壳3中转动，将物料进行均匀的混合，使得原料之间充分接触进行反应。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机24的驱动力，所述第二电机24为直流伺服电机。

作为优选，为了进一步使混合更均匀，所述搅拌板26上设有若干通孔。搅拌板26在转动的过程中，由于搅拌板26上设置了通孔，方便搅拌板26的两侧原料之间发生错流，加强了原料的混合接触，使混合更均匀。

如图4所示，所述压缩组件包括第三电机27、丝杆28、套管29和两个封闭单元，所述第三电机27固定在压缩管18内，所述第三电机27与PLC电连接，所述第三电机27与丝杆28的顶端传动连接，所述丝杆28的底端设置在套管29内，所述套管29固定在压缩板19的上方，所述套管29的与压缩板19的连接处设有与丝杆28匹配的螺纹，两个封闭单元封闭位于套管29的两侧。

压缩组件中，通过封闭单元控制压缩板19的两侧是否连通，第三电机27启动，可带动丝杆28旋转，丝杆28通过螺纹作用在套管29上，使得套管29沿着丝杆28的轴线方向移动，带动压缩板19进行升降移动，当压缩板19向下移动时，封闭单元控制压缩板19的两侧关闭，便于压缩板19向下压缩空气，将水箱13内的水溶液通过输水管16压入外壳1内，压缩板19向上移动时，封闭单元控制压缩板19的两侧连通，便于水箱13内外空气保持连通，便于压缩板19上移。

作为优选，为了实现压缩板19的两侧的空气流通或封闭，所述封闭单元包括通孔、支架30、气缸31和堵块32，所述通孔设置在压缩板19上，所述气缸31的缸体通过支架30固定在通孔的上方，所述气缸31向下设置，所述气缸31的气杆的底端与堵块32固定连接。通过支架30固定气缸31的位置，气缸31启动，可带动堵块32进行升降移动，从而实现通孔的打开关闭，堵块32上移时，通孔打开，便于压缩板19两侧空气流通，堵块32向下移动至最低位置时，堵块32封闭，便于压缩板19向下移动时，通过挤压空气将沸水挤入外壳1内。

作为优选，为了实现压缩板19的稳定移动，所述压缩组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别位于压缩管18的两侧的内壁上，所述限位单元包括限位环33和限位杆34，所述限位环33固定在压缩管18的内壁上，所述限位环33固定在限位杆34上，所述限位杆34固定在压缩板19的上方。压缩板19升降移动过程中，带动限位杆34进行同步的升降移动，由于限位环33固定在压缩管18的内壁上，使得限位杆34的移动方向固定，从而固定了压缩板19的稳定的升降移动。

作为优选，为了检测水温，所述外壳1内的底部设有温度传感器35，所述温度传感器35与PLC电连接。利用温度传感器35检测外壳1内的水温，并将温度数据传递给PLC，PLC根据温度数据控制设备是否向外壳1内加热沸水进行保温。

作为优选，为了检测外壳1内的水量，所述外壳1内的顶部设有液位传感器36，所述液位传感器36与PLC电连接。利用液位传感器36检测外壳1内的水位数据，并将水位传递给PLC，便于PLC根据水位确定外壳1内的水量，从而确定压入外壳1内的沸水量，从而精确控制内壳3的反应环境温度。

该生产装置在进行缓凝剂的生产工作时，通过加料组件将料箱6内的原料通过料管7投入到内壳3中，利用压力传感器37检测到的压力数据变化，检测投入的原料用量，从而控制加料组件的运行，精确控制各种原料的配比，进而可根据生产需求调节混凝剂生产时各种原料的用量，不仅如此，在生产过程中，通过加热器20将水箱13内的水加热至沸腾状态，利用压缩组件控制压缩板19的升降，压缩板19向下移动时，通过压缩空气，将沸水通过输水管16压入外壳1内，通过控制压缩板19的下降高度，从而控制加入沸水量，进而精确控制反应环境的温度，有利于缓凝剂的生产，提高了该设备的实用性。

与现有技术相比，该用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置通过加料机构可根据生产需求灵活调节控制加热内壳3中的各种原料的用量配比，生产不同品质的缓凝剂，不仅如此，利用加热机构可精确控制压入外壳1内部的沸水量，调节内壳3所处的环境温度，进而精确控制反应环境温度，有利于缓凝剂的生产，提高了该设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，包括外壳（1）、控制器（2）、内壳（3）、加热机构、搅拌机构、出料管（7）（4）和若干加料机构，所述外壳（1）的上方设有开口，所述内壳（3）的外周与开口的内壁固定连接，所述控制器（2）固定在外壳（1）上，所述控制器（2）内设有PLC，所述外壳（1）的下方设有若干支撑杆（5），所述搅拌机构位于内壳（3）的上方，所述加料机构周向均匀分布在外壳（1）的上方，所述加热机构位于外壳（1）的一侧，所述出料管（7）（4）的一端与内壳（3）的底部连通，所述出料管（7）（4）的另一端穿过外壳（1）设置在外壳（1）的下方，所述出料管（7）（4）内设有第一阀门，所述第一阀门与PLC电连接；

所述加料机构包括料箱（6）、料管（7）、平板（8）、加料组件和四个支脚（9），所述料箱（6）固定在料管（7）的上方，所述平板（8）固定在外壳（1）的上方，四个支脚（9）分别固定在料管（7）的下方的四角处，所述支脚（9）内设有压力传感器（37），所述压力传感器（37）与PLC电连接，所述料箱（6）的底端设有第一连通口，所述料管（7）的上方设有第二连通口，所述第一连通口与第二连通口连通，所述加料组件包括往复单元、往复块（10）、连杆（11）和密封块（12），所述往复单元位于料管（7）内的底部，所述往复单元与往复块（10）传动连接，所述密封块（12）位于料管（7）的开口处，所述密封块（12）通过连杆（11）与往复块（10）固定连接，所述往复块（10）的外周与料管（7）的内壁密封连接；

所述加热机构包括水箱（13）、水泵（14）、抽水管（15）、回流管（38）、输水管（16）、注水管（17）和压缩管（18），所述水泵（14）固定在外壳（1）上，所述抽水管（15）的一端位于外壳（1）内的底部，所述抽水管（15）的另一端与水泵（14）连通，所述水泵（14）通过回流管（38）与水箱（13）连通，所述回流管（38）内设有第二阀门，所述输水管（16）的一端位于水箱（13）内的底部，所述输水管（16）的另一端与外壳（1）的上部连通，所述注水管（17）和压缩管（18）均固定在水箱（13）的上方，所述注水管（17）内设有第三阀门，所述压缩管（18）内设有压缩板（19）和压缩组件，所述压缩组件与压缩板（19）传动连接，所述水箱（13）内的底部设有加热器（20），所述加热器（20）、水泵（14）、第二阀门和第三阀门均与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述往复单元包括第一电机（21）、驱动杆（22）和从动杆（23），所述第一电机（21）固定在料管（7）内，所述第一电机（21）与PLC电连接，所述第一电机（21）与驱动杆（22）传动连接，所述驱动杆（22）通过从动杆（23）与往复块（10）传动连接。

3.如权利要求1所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述搅拌机构包括第二电机（24）、转轴（25）和两个搅拌板（26），所述第二电机（24）固定在各个料箱（6）之间，所述第二电机（24）与PLC电连接，所述第二电机（24）与转轴（25）的顶端传动连接，所述转轴（25）的底端位于内壳（3）内的底部，两个搅拌板（26）分别位于转轴（25）的两侧。

4.如权利要求3所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述第二电机（24）为直流伺服电机。

5.如权利要求3所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述搅拌板（26）上设有若干通孔。

6.如权利要求1所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述压缩组件包括第三电机（27）、丝杆（28）、套管（29）和两个封闭单元，所述第三电机（27）固定在压缩管（18）内，所述第三电机（27）与PLC电连接，所述第三电机（27）与丝杆（28）的顶端传动连接，所述丝杆（28）的底端设置在套管（29）内，所述套管（29）固定在压缩板（19）的上方，所述套管（29）的与压缩板（19）的连接处设有与丝杆（28）匹配的螺纹，两个封闭单元封闭位于套管（29）的两侧。

7.如权利要求6所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述封闭单元包括通孔、支架（30）、气缸（31）和堵块（32），所述通孔设置在压缩板（19）上，所述气缸（31）的缸体通过支架（30）固定在通孔的上方，所述气缸（31）向下设置，所述气缸（31）的气杆的底端与堵块（32）固定连接。

8.如权利要求6所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述压缩组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别位于压缩管（18）的两侧的内壁上，所述限位单元包括限位环（33）和限位杆（34），所述限位环（33）固定在压缩管（18）的内壁上，所述限位环（33）固定在限位杆（34）上，所述限位杆（34）固定在压缩板（19）的上方。

9.如权利要求1所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述外壳（1）内的底部设有温度传感器（35），所述温度传感器（35）与PLC电连接。

10.如权利要求1所述的用于制备水泥缓凝剂的具有调节功能的生产装置，其特征在于，所述外壳（1）内的顶部设有液位传感器（36），所述液位传感器（36）与PLC电连接。