CN110103337B - 一种高速公路混凝土搅拌施工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速公路混凝土搅拌施工装置，以解决现有装置存在的搅拌不均匀、等待时间长、能源消耗大和资源浪费严重的问题，其技术方案是：包括基座，基座上有轴线竖向设置的可转动的载盘，载盘上有圆周均布的多个竖向设置的搅拌筒，搅拌筒内有与搅拌筒同轴转动连接的搅拌桨；所述的基座上有与载盘同轴设置的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的齿圈与基座转动连接，所述行星齿轮机构的行星轮与搅拌桨同轴连接，所述行星齿轮机构的太阳轮经电机驱动；所述的基座上有置于齿圈圆周外侧的螺栓；所述的搅拌筒上有出料口；本发明能耗低、搅拌效果好，实现了混凝土的增量制备和不间断供应，可显著加快施工进度，减少等待时间。

Description

一种高速公路混凝土搅拌施工装置
技术领域
本发明涉及高速公路施工装置，特别是一种高速公路混凝土搅拌施工装置。
背景技术
高速公路铺设施工过程中，需要用到大量的混凝土进行路面填埋、基层加固等，为了满足这一用量需求，传统的人工搅拌方式显然已不可取，而现有的混凝土搅拌装置同样无法很好地应对：首先，路面铺设时对混凝土的表面平整度要求较低，因此铺设速度较快，现有的混凝土搅拌装置在取用结束后需要再次进行填料和搅拌，等待时间较长，延误施工进度；其次，为了一次性满足更大用量，通常会加大搅拌装置的容积，以尽可能降低等待和延迟周期，但大容量装置进行搅拌时需要克服的阻力较大，花费的时间更长，因此搅拌动力随之增大也即能耗增加，且大容积搅拌时无法保证搅拌的均匀性；再者，容积增大后不可避免地会出现混凝土的过量制备，造成资源的极大浪费。
发明内容
针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种高速公路混凝土搅拌施工装置，以解决现有装置存在的搅拌不均匀、等待时间长、能源消耗大和资源浪费严重的问题。
其解决的技术方案是：包括基座，基座上有轴线竖向设置的可转动的载盘，载盘上有沿载盘的轴线圆周均布的多个竖向设置的搅拌筒，搅拌筒内有与搅拌筒同轴转动连接的搅拌桨；所述的基座上有置于载盘下方并与载盘同轴设置的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的齿圈与基座转动连接，所述行星齿轮机构的行星轮与搅拌桨同轴连接，所述行星齿轮机构的太阳轮经电机和减速装置驱动；所述的基座上有置于齿圈圆周外侧的径向设置的螺栓；所述的搅拌筒上有出料口。
本发明采用多个搅拌筒进行独立的填料和出料，搅拌时能耗较低、效果更好；多个独立的搅拌筒之间互不产生影响，可以根据实际需求进行混凝土的备料或连续制备，制备好混凝土的搅拌筒依次在预定位置循环出料，其余搅拌筒可同时进行混凝土的搅拌制备，实现混凝土的增量制备和不间断供应，可显著加快施工进度，减少等待时间，并降低混凝土资源的浪费；同时，通过齿圈运动状态的切换控制即可同时实现搅拌筒的位置切换、停止和搅拌桨的转动，不需要额外的能源消耗。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的图1中A部分的放大图。
图3为本发明的轴测图。
图4为本发明的立体剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图4给出，本发明包括基座1，基座1上有轴线竖向设置的可转动的载盘2，载盘2上有沿载盘2的轴线圆周均布的多个竖向设置的搅拌筒3，搅拌筒3内有与搅拌筒3同轴转动连接的搅拌桨4；所述的基座1上有置于载盘2下方并与载盘2同轴设置的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的齿圈5与基座1转动连接，所述行星齿轮机构的行星轮6与搅拌桨4同轴连接，所述行星齿轮机构的太阳轮7经电机8和减速装置驱动；所述的基座1上有置于齿圈5圆周外侧的径向设置的螺栓9，当螺栓9旋紧时，齿圈5受到螺栓9的挤压而无法转动，行星轮6同时产生自转和公转，则载盘2带动搅拌筒3转动以切换多个搅拌筒3的位置，同时搅拌桨4产生转动而实现搅拌；当螺栓9旋松时，螺栓9与齿圈5分离，齿圈5产生转动，此时载盘2在自身惯性和转动阻力作用下静止，则搅拌筒3静止，但搅拌桨4不停转动而持续搅拌；所述的搅拌筒3上有出料口10。
进一步地，所述行星齿轮机构的行星轮6与搅拌桨4经置于行星齿轮机构和搅拌筒3之间的锥齿行星轮系同轴连接，所述锥齿行星轮系包括两个半轴齿轮11、行星轮架12和多个行星锥齿轮13，两个半轴齿轮11分别与搅拌桨4和所述行星齿轮机构的行星轮6同轴连接；所述的搅拌筒3与载盘2竖向滑动连接并经弹簧14连接，当搅拌筒3内载荷增加时，搅拌筒3向下滑动并将弹簧14压缩，当搅拌筒3内载荷减小或空载时，弹簧14复位伸展使搅拌筒3向上滑动；所述的搅拌筒3的下端有与行星轮架12同轴对应的环形圈15，所述的行星轮架12的上端和环形圈15的下端上分别有相互对应匹配的花键16，当搅拌筒3下滑时，环形圈15靠近接触行星轮架12并经花键16的啮合连接使行星轮架12止转，则两个半轴齿轮11做互为反向的转动，搅拌桨4产生转动而实现搅拌；当搅拌筒3上滑时，行星轮架12和环形圈15分离使行星轮架12公转，则与搅拌桨4连接的半轴齿轮11在搅拌桨4的惯性和转动阻力作用下停转而停止搅拌。
进一步地，所述的搅拌桨4与搅拌筒3竖向滑动连接，当搅拌筒3滑动时，搅拌桨4的竖向位置不变且不会阻碍搅拌筒3的滑动。
进一步地，所述的搅拌桨4与对应的半轴齿轮11同轴滑动连接，当搅拌筒3下滑时，搅拌桨4随之同时滑动且不会阻碍搅拌筒3的滑动。
进一步地，所述的载盘2由上盘体17和下盘体18经法兰连接构成，所述的搅拌筒3、搅拌桨4、弹簧14和环形圈15置于上盘体17上，所述的锥齿行星轮系置于下盘体18上，采用分体式结构的载盘2可以便于载盘2上零部件的安装。
进一步地，所述的载盘2与基座1间经轴承19转动连接，以降低载盘2的转动阻力，减少不必要的能耗，同时可有效消除载盘2转动时的震动，提高运行稳定性。
进一步地，所述的搅拌桨4采用螺旋桨叶结构，利用螺旋桨叶的轴向进给功能使混凝土自中间向两侧不断翻滚，以提高搅拌速度和均匀性。
进一步地，所述的螺栓9上有六角螺帽和手柄，可同时满足手动快速旋转和工具紧固操作。
本发明的工作原理是：启动电机8并向搅拌筒3中添料，行星齿轮机构在电机8驱动下运转，与行星轮6连接的搅拌桨4产生搅拌转动，将搅拌筒3中的物料混合均匀；当螺栓9旋松时，螺栓9与齿圈5分离，齿圈5在行星轮6的啮合下产生转动，此时载盘2在自身惯性和转动阻力作用下静止，则搅拌筒3静止，便于在预定位置填料和出料；当螺栓9旋紧时，齿圈5受到螺栓9的挤压而无法转动，行星轮6同时产生自转和公转，则载盘2带动搅拌筒3转动以切换多个搅拌筒3的位置，便于在预定位置给不同的搅拌筒3循环填料和出料；因此，利用本发明进行混凝土搅拌时，可以在不改变填料和出料位置的情况下，利用多筒独立式搅拌操作实现混凝土的预制、储备和不间断供应，消除了多个现有搅拌装置同时操作时对于场地的要求和需要不断移动位置的问题。
为了进一步提高操作时的便利性，本发明设置了锥齿行星轮系对搅拌桨4和行星轮6进行连接，当搅拌筒3内填料使载荷增大至设定值时，搅拌筒3向下滑动并将弹簧14压缩，环形圈15随搅拌筒3下移而靠近和接触行星轮架12并经花键16的啮合连接使行星轮架12止转，则两个半轴齿轮11做互为反向的转动，对应的搅拌桨4产生转动而实现搅拌；当搅拌筒3内出料使载荷减小至设定值或空载时，弹簧14复位伸展使搅拌筒3向上滑动，行星轮架12和环形圈15分离使行星轮架12公转，则与对应的搅拌桨4连接的半轴齿轮11在搅拌桨4的惯性和转动阻力作用下停转而停止搅拌，减少搅拌筒3空载时的不必要的能耗，使能量被用于装有载荷的搅拌筒3进行混凝土搅拌。
可见，本发明采用彼此分隔的多个搅拌筒进行独立的填料和出料，相互之间不产生影响，可以根据实际需求进行混凝土的备料或连续制备，制备好混凝土的搅拌筒依次在预定位置循环出料，其余搅拌筒可同时进行混凝土的搅拌制备，实现混凝土的增量制备和不间断供应，可显著加快施工进度，减少等待时间，并降低混凝土资源的浪费；同时，独立的搅拌筒容积相对不大，因此搅拌时的能耗较低、搅拌效果更好，更容易得到混合均匀的混凝土；此外，本发明只需一个动力源，通过齿圈运动状态的切换控制即可同时实现载盘的转动也即搅拌筒的位置切换、停止和搅拌桨的转动，不需要额外的能源消耗。
本发明采用了锥齿行星轮系作为搅拌桨的次级动力传动部件，通过搅拌筒的载荷控制锥齿行星轮系的行星轮架的转动状态，从而实现搅拌桨的启停控制，动力的传递与切断更加快速和安全，机械磨损更小；搅拌筒空载时搅拌桨自动停止，节能降耗并降低搅拌桨空转时卷入异物等潜在安全隐患，搅拌筒内有负载时搅拌桨自动启动，不需人工干预，简化了频繁的操作步骤，节省了大量人力。

Claims (7)

1.一种高速公路混凝土搅拌施工装置，包括基座(1)，其特征在于，所述的基座(1)上有轴线竖向设置的可转动的载盘(2)，载盘(2)上有圆周均布的多个竖向设置的搅拌筒(3)，搅拌筒(3)内有与搅拌筒(3)同轴转动连接的搅拌桨(4)；所述的基座(1)上有与载盘(2)同轴设置的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的齿圈(5)与基座(1)转动连接，所述行星齿轮机构的行星轮(6)与搅拌桨(4)经锥齿行星轮系同轴连接，所述行星齿轮机构的太阳轮(7)经电机(8)驱动；所述的基座(1)上有置于齿圈(5)圆周外侧的螺栓(9)；所述的搅拌筒(3)上有出料口(10)；所述的锥齿行星轮系包括两个半轴齿轮(11)、行星轮架(12)和多个行星锥齿轮(13)，两个半轴齿轮(11)分别与搅拌桨(4)和所述行星齿轮机构的行星轮(6)同轴连接；所述的搅拌筒(3)与载盘(2)竖向滑动连接并经弹簧(14)连接；所述的搅拌筒(3)的下端有与行星轮架(12)对应的环形圈(15)，所述的行星轮架(12)和环形圈(15)上分别有相互对应匹配的花键(16)。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，搅拌桨(4)与搅拌筒(3)竖向滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，搅拌桨(4)与对应的半轴齿轮(11)同轴滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，载盘(2)由上盘体(17)和下盘体(18)经法兰连接构成，所述的搅拌筒(3)、搅拌桨(4)、弹簧(14)和环形圈(15)置于上盘体(17)上，所述的锥齿行星轮系置于下盘体(18)上。
5.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，载盘(2)与基座(1)间经轴承(19)转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，搅拌桨(4)采用螺旋桨叶结构。
7.根据权利要求1所述的一种高速公路混凝土搅拌施工装置，其特征在于，螺栓(9)上有六角螺帽和手柄。
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