CN111452221B - 一种混凝土骨料的配料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土骨料的配料系统，属于建筑技术领域。本系统包括接料分料装置、称重下料机构和搅拌机，二段输送带的末端位于接料筒的上方，分料斗转动连接在接料筒的下端，第一步进电机的机壳固定在接料筒上，分料斗的出料端向偏离接料筒轴线的一侧倾斜，分料斗上具有传动齿圈，第一步进电机的输出轴上固定设置有与传动齿圈啮合的驱动齿轮，分装罐内具有若干暂存腔，分料斗通过旋转能够使出料斗的出料端择一位于各暂存腔的上方，称重下料机构包括若干个与暂存腔一一对应的悬挂式称重装置，悬挂式称重装置能够按量将对应暂存腔内的物料送入搅拌机内。本发明具有能够对不同骨料进行分料等优点。

Description

一种混凝土骨料的配料系统

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及一种混凝土骨料的配料系统。

背景技术

混凝土是将各种骨料、添加剂等物料搅拌混合形成的建筑材料，为了减少运输工序，提高效率，通常需要将各种物料均输送至指定高度或指定位置，然后对其进行混合，由于涉及多种不同规格和类型骨料的输送，如果采用多条输送线，将大大提高成本和管理难度；搅拌机零等待的原则，需要将各骨料均输送至指定位置储存，然后对其进行分量分批次混合至搅拌机，这就需要输送线循环的对不同骨料进行分别输送，分别输送对输送带的张紧要求较高，这是由于不同骨料在同一输送带上的单位长度内的运输体量差不多，而其密度有较大差异，导致运输不同物料时输送带张紧度有不同要求，分别输送骨料对物料的中转暂存、分料、称重等均有对应的要求，虽然这样会增大难度，但是，如果输送距离较远，又采用多条输送线的话，会大大提高输送线的成本和场地占用面积。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种混凝土骨料的配料系统，本发明所要解决的技术问题是如何对不同骨料进行分配下料。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种混凝土骨料的配料系统，其特征在于，包括接料筒、分装罐、分料斗和第一步进电机，所述分料斗转动连接在接料筒的下端，所述第一步进电机的机壳固定在接料筒上，所述分料斗的出料端向偏离接料筒轴线的一侧倾斜，所述分料斗上具有传动齿圈，所述第一步进电机的输出轴上固定设置有与传动齿圈啮合的驱动齿轮，所述分装罐内具有若干暂存腔，所述分料斗通过旋转能够使分料斗的出料端择一位于各暂存腔的上方，所述称重下料机构包括若干个与暂存腔一一对应的悬挂式称重装置，所述悬挂式称重装置能够按量将对应暂存腔内的物料送入搅拌机内。

在上述的一种混凝土骨料的配料系统中，所述悬挂式称重装置包括固定在地面上的支座、连接对应暂存腔下方出口的锥形的下料斗、能够封闭所述下料斗的挡门、以及位于支座和下料斗之间的悬挂筒，所述挡门的下表面固定设置有若干导向柱，所述下料斗上开设有与若干个导向柱对应的导向孔，所述导向柱插设在导向孔内，所述挡门内具有横向开设的通槽，所述通槽内插设有一滑杆、所述滑杆的两端分别与悬挂筒之间连接有一连杆组件，所述连杆组件包括固定连接在滑杆端部、且与滑杆垂直的第一连接板，所述第一连接板上固定连接有与滑杆平行的第二连接板，所述第二连接板为柱体状，所述第二连接板转动连接在下料斗的侧壁上，所述第二连接板固定连接有与第二连接板垂直、与第一连接板呈50～70°倾角的第三连接板，所述第三连接板上转动连接有一第四连接板，所述第四连接板转动连接在悬挂筒的外壁上；所述悬挂筒的下端与支座之间连接有处于拉伸状态下的复位弹簧。

暂存腔通过若干均布在分装罐内的隔板分隔形成，一般以四个或六个为宜，使与之配套的其它结构具有较大的间隔距离，避免相互干涉，第三连接板与第四连接板的转动轴线平行第四连接板旋转的转动轴线。

在上述的一种混凝土骨料的配料系统中，所述支座与悬挂筒之间设置有电磁阀，所述电磁阀能够克服复位弹簧的回复力将悬挂筒固定在支座上。

在上述的一种混凝土骨料的配料系统中，所述悬挂筒内设置有一控制阀门。

本方案中，通过两个连杆组件连接悬挂筒和下料斗，其工作过程如下：需要将对应暂存腔内骨料送入搅拌机内时，关闭对应悬挂筒的控制阀门，将该暂存腔对应的电磁阀断开，支座与悬挂筒之间仅受到复位弹簧的连接，复位弹簧回复力驱使悬挂筒上移，推动第三连接板和第四连接板摆动，仅能够旋转的第二连接板旋转，使滑杆相对第二连接板发生纵向位移，滑杆在通槽内推动挡门上移，挡门受到导向柱的纵向导向作用而向上平移，从而在下料斗侧壁与挡门外缘之间形成允许骨料掉离下料斗的通道，下料斗出来的物料进入悬挂筒内，此时，骨料逐渐进入悬挂筒，直至其承重下压复位弹簧至挡门关闭下料斗为止，开启电磁阀，使悬挂筒与支座吸附相连，在需要对搅拌机添加该骨料时开启控制阀门，控制复位弹簧的预紧力，即调节支座中的纵向位置即可实现对称重量的控制，如此反复，可实现不同骨料的称重、等待、下料等，其结构简单，且能够在挡门纵向移动的过程中下料通道不断的变化，实现骨料的粗下料、精细下料、关闭和开通等动作，还不会造成挡门的堵塞和卡死。

附图说明

图1是混泥土生产系统中各单元的布局示意图。

图2是二段输送带的结构示意图。

图3是图2智能A-A方向上的截面图。

图4是图3中局部B的放大图。

图5是皮带张紧装置的结构示意图。

图6是皮带清洗装置的结构示意图。

图7是图6中C-C方向上的截面图。

图8是图7中D-D方向上的截面图。

图9是骨料分料系统的结构示意图。

图10是悬挂式称重装置的结构示意图。

图11是悬挂式称重装置的分解图。

图12是分料罐的俯视图。

图中，1、一段输送带；2、二段输送带；21、皮带；22、传动辊；23、支撑托；24、清洗装置；241、清洗盒；242、清洗腔；243、分离腔；244、第一被动轮；245、第二被动轮；246、清洗辊；247、分离辊；2471、软质牵引带；2472、刮板；2473、带轮；248、传动带；249、喷头；25、张紧装置；251、支撑架；252、压紧辊；253、控制轴；254、张紧臂；255、张紧辊；3、接料分料装置；31、接料筒；32、分装罐；33、分料斗；34、第一步进电机；35、暂存腔；4、称重下料机构；41、支座；42、下料斗；43、挡门；44、悬挂筒；441、控制阀门；45、导向柱；46、通槽；471、滑杆；472、第一连接板；473、第二连接板；474、第三连接板；475、第四连接板；48、复位弹簧；49、电磁阀；51、辊体；52、传动轴；53、安装架；54、纠偏轴；55、纠偏滚筒；551、凸筋；56、触发球；57、回位弹簧；58、触发滚筒；59、飞轮；6、搅拌机。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图9所示，本系统包括一段输送带1、二段输送带2、接料分料装置3、称重下料机构4和搅拌机6，一段输送带1的首端入料，二段输送带2的首端承接一端输送带的末端，接料分料装置3包括接料筒31、分装罐32、分料斗33和第一步进电机34，二段输送带2的末端位于接料筒31的上方，分料斗33转动连接在接料筒31的下端，第一步进电机34的机壳固定在接料筒31上，分料斗33的出料端向偏离接料筒31轴线的一侧倾斜，分料斗33上具有传动齿圈，第一步进电机34的输出轴上固定设置有与传动齿圈啮合的驱动齿轮，分装罐32内具有若干暂存腔35，分料斗33通过旋转能够使分料斗的出料端择一位于各暂存腔35的上方，称重下料机构4包括若干个与暂存腔35一一对应的悬挂式称重装置，悬挂式称重装置能够按量将对应暂存腔35内的物料送入搅拌机6内。

如图1、图9、图10、图11和图12所示，悬挂式称重装置包括固定在地面上的支座41、连接对应暂存腔35下方出口的锥形的下料斗42、能够封闭下料斗42的挡门43、以及位于支座41和下料斗42之间的悬挂筒44，挡门43的下表面固定设置有若干导向柱45，下料斗42上开设有与若干个导向柱45对应的导向孔，导向柱45插设在导向孔内，挡门43内具有横向开设的通槽46，通槽46内插设有一滑杆471、滑杆471的两端分别与悬挂筒44之间连接有一连杆组件，连杆组件包括固定连接在滑杆471端部、且与滑杆471垂直的第一连接板472，第一连接板472上固定连接有与滑杆471平行的第二连接板473，第二连接板473为柱体状，第二连接板473转动连接在下料斗42的侧壁上，第二连接板473固定连接有与第二连接板473垂直、与第一连接板472呈50～70°倾角的第三连接板474，第三连接板474上转动连接有一第四连接板475，第四连接板475转动连接在悬挂筒44的外壁上；悬挂筒44的下端与支座41之间连接有处于拉伸状态下的复位弹簧48。

暂存腔35通过若干均布在分装罐32内的隔板分隔形成，一般以四个或六个为宜，使与之配套的其它结构具有较大的间隔距离，避免相互干涉，第三连接板474与第四连接板475的转动轴线平行第四连接板475旋转的转动轴线。

支座41与悬挂筒44之间设置有电磁阀49，电磁阀49能够克服复位弹簧48的回复力将悬挂筒44固定在支座41上。悬挂筒44内设置有一控制阀门441。

一段输送带1为入料填料输送带，其与二段输送带2垂直，二段输送带2为举升和改变物料送料位置的输送带，一段输送带1短而宽，二段输送带2较长，纵向落差较大。制备混凝土的骨料，如石子、砂粒等均具有较大的密度，且本方案需要针对不同的骨料，使称重和称重配套的暂存腔35的开闭难以实现，电磁阀49为一个强力的电磁吸附力实现连接和分离的磁力控制结构，通过通电线圈绕设在衔铁上，对通电线圈进行通电即能够吸附与之配合的铁块；由于悬挂筒44纵向移动空间较小，可以在悬挂筒44与支座41之间设置导向结构，也可以不设置；控制阀门441为手动或被动的、能够关闭和开启悬挂筒44出口的开关结构。

本方案中，通过两个连杆组件连接悬挂筒44和下料斗42，其工作过程如下：需要将对应暂存腔35内骨料送入搅拌机6内时，关闭对应悬挂筒44的控制阀门441，将该暂存腔35对应的电磁阀49断开，支座41与悬挂筒44之间仅受到复位弹簧48的连接，复位弹簧48回复力驱使悬挂筒44上移，推动第三连接板474和第四连接板475摆动，仅能够旋转的第二连接板473旋转，使滑杆471相对第二连接板473发生纵向位移，滑杆471在通槽46内推动挡门43上移，挡门43受到导向柱45的纵向导向作用而向上平移，从而在下料斗42侧壁与挡门43外缘之间形成允许骨料掉离下料斗42的通道，下料斗42出来的物料进入悬挂筒44内，此时，骨料逐渐进入悬挂筒44，直至其承重下压复位弹簧48至挡门43关闭下料斗42为止，开启电磁阀49，使悬挂筒44与支座41吸附相连，在需要对搅拌机6添加该骨料时开启控制阀门441，控制复位弹簧48的预紧力，即调节支座41中的纵向位置即可实现对称重量的控制，如此反复，可实现不同骨料的称重、等待、下料等，其结构简单，且能够在挡门43纵向移动的过程中下料通道不断的变化，实现骨料的粗下料、精细下料、关闭和开通等动作，还不会造成挡门43的堵塞和卡死。

如图1、图2、图3和图4所示，二段输送带2包括皮带21、牵引皮带21的两个传动辊22和支撑皮带21的若干支撑托23，支撑托23位于两个传动辊22之间，支撑托23通过立柱连接地面，两个传动之间设置有至少一个对皮带21进行清理的清洗装置24，两个传动辊22之间设置有至少一个对皮带21进行张紧的张紧装置25，其中一个传动辊22通过一驱动电机驱动；传动辊22包括中部直径小于两侧直径的辊体51，辊体51的周面呈曲面，辊体51的轴线处固定设置有一传动轴52，传动轴52转动连接在一安装架53上，辊体51上周向均匀设置有若干纠偏单元，纠偏单元包括开设在辊体51内的滑孔，滑孔的中部贯穿辊体51中部的周面，滑孔内滑动连接有一纠偏轴54，纠偏轴54的中部转动连接有一纠偏滚筒55，纠偏滚筒55的中部能够与牵引在传动辊22上的皮带21接触，纠偏轴54的两端分别固定设置有一触发球56，纠偏滚筒55的两端分别具有一套设在纠偏轴54上的回位弹簧57，回位弹簧57的两端分别抵靠在触发球56和纠偏滚筒55上；安装架53上固定设置有一根位于传动轴52下方的支杆，支杆上转动连接有两个触发滚筒58，触发滚筒58能够在皮带21跑偏时与皮带21的边部抵靠，触发滚筒58上固定设置有一扇形的飞轮59，飞轮59能够在触发滚筒58旋转时挤压与之同侧的触发球56。

纠偏滚筒55上均布若干与纠偏滚筒55同轴的凸筋551。

现有技术中，对皮带21的纠偏需要通过较为复杂的电气元件实现，而混凝土原料输送过程中，其环境较为恶劣，且纠偏结构一般设置在皮带21的中部，处于高位，不利于维修和监测。

本方案中，采用设置在传动辊22处的纠偏防偏装置，其结构简单可靠，不需要电子器件和人为干涉；其原理如下：皮带21在居中状态下时，皮带21的两个边缘不予两个触发滚筒58接触，纠偏滚筒55不发生轴线方向的移动，皮带21运行状态不受干涉，当皮带21发生偏移时，偏移一侧的皮带21的边缘挤压与之对应的触发滚筒58，使触发滚筒58旋转，即飞轮59旋转，飞轮59撞击触发球56，使纠偏轴54向另一侧移动，移动过程是间歇性进行的，一方面有回位弹簧57在纠偏滚筒55旋转至不予皮带21接触时对纠偏滚筒55的回位，另一方面是触发球56受撞击是间歇性进行的，使纠偏滚筒55对皮带21进行干涉，推动皮带21逐步居正，触发滚筒58不受皮带21挤压为止，如此可以实现皮带21的自动纠偏，无需认为主动调整和干涉。

纠偏滚筒55旋转过程中、触发滚筒58在与皮带21接触时的旋转都不会皮带21的运行造成较大阻力，因而不会影响皮带21的正常运行，纠偏滚筒55在轴线方向移动对皮带21进行纠偏时，其表面的凸筋551能够增大与皮带21的摩擦力，使皮带21点动至居正。

如图1和图5所示，张紧装置25包括支撑架251、第二步进电机、两个压紧辊252和一根转动连接在支撑架251上的控制轴253，两个压紧辊252均转动连接在支撑架251上，控制轴253位于两根压紧辊252之间，控制轴253的一端连接第二步进电机的输出轴，控制轴253上固定设置有若干张紧臂254，相邻张紧臂254之间具有夹角，张紧臂254的外端转动连接有一张紧辊255，各张紧辊255与控制轴253之间的距离不等；皮带21的空载段传送在两个个压紧辊252的上方、其中一个张紧辊255的下方。

由于本方案中的第二输送带需要输送不同的物料，在运送体量相同的情况下，不同密度的骨料对支撑托23间处于悬空皮带21的部位造成的压力不同，致使皮带21的松弛程度不同，不同骨料的输送需要不同的张紧力以确保皮带21张紧度适中，现有的弹簧作用下的张紧结构，虽然具有结构简单的特点，但是皮带21的承重不同的情况下会影响弹簧的预紧力，从而使皮带21的张紧程度发生变化，不利于多种物料切换输送的皮带21。

本张紧装置25能够在皮带21输送不同骨料时，通过第二步进电机的带动控制轴253旋转，使长度合适的张紧臂254外端的张紧辊255压在皮带21的下侧面上，该张紧臂254与水平面之间呈锐角，且向皮带21运来的方向倾斜，第二步进电机的输出轴上设置扭矩传感器，扭矩传感器检测输出轴的扭矩，当扭矩小于设定值时，第二步进电机即动作，直至其达到设定扭矩时停运并锁止，这里需要说明的是，步进电机本身具有锁止功能，而扭矩传感器为现有的手段，这里只是通过扭矩传感器的检测数据作为第二步进电机启停的依据，涉及扭矩传感器和第二步进电机的关联单元为控制器，该控制器将扭矩传感器的数据与设定的数据进行对比，将对比结果转化为控制信号来控制第二步进电机电源电路，这都是本领域技术人员熟知的控制方式和实现方式。通过步进电机自适应的动作，可以确保皮带21处于相对恒定的张紧程度内。

如图1、图6、图7和图8所示，清洗装置24包括一清洗盒241，清洗盒241内具有清洗腔242和分离腔243，清洗盒241上转动连接有位于清洗腔242上方的第一被动轮244和第二被动轮245，第一被动轮244和第二被动轮245分别位于皮带21空载段的上下两侧，清洗腔242内还转动连接有一清洗辊246，清洗盒241内转动连接有两个位于分离腔243内的分离辊247，两个分离辊247之间牵引有一软质牵引带2471，软质牵引带2471的外侧面均布若干刮板2472，刮板2472为网状结构，分离腔243位于清洗腔242的一侧，清洗腔242的底部与分离腔243的底部相通，软质牵引带2471的平直段与水平面之间呈一小于30°的倾角，清洗辊246的一端、第一被动轮244的一端和其中一个分离辊247的一端均固定设置有一带轮2473，三个带轮2473位于清洗盒241的同一侧壁上，三个带轮2473之间通过一传动带248相连；清洗腔242内设置有若干喷头249，各喷头249并联后与一接水管相连，皮带21先经过各喷头249的水清洗后与清洗辊246接触。

清洗辊246上具有刷毛，第一被动轮244和第二被动轮245上均固定设置有一同步齿轮，两个同步齿轮相互啮合。

第一被动轮244和第二被动轮245的设置，确保皮带21的运行能够带动第一被动轮244或第二被动轮245旋转，两个同步齿轮直径相同，使不论使第一被动轮244被皮带21带动旋转，还是第二被动轮245被皮带21带动旋转都能够驱使传动带248运行，且正好能够使清洗辊246相对皮带21反向旋转，两个分离辊247之间轴线下方的刮板2472以地位向高位移动，清洗腔242的底部与分离腔243的底部相通，且清洗腔242内的混合物只能够流入靠近分离腔243底部的软质牵引带2471之下，刮板2472对固体物料驱赶至清洗盒241高位处的出口，水流则流向清洗盒241地位处的出口，在两个出口处分别设置接料的容器，对水和固体物料进行分别盛装，以使其都能够再次利用，也消除了高空掉粒造成的安全隐患和对作业区域造成的杂乱；各喷头249并联后连接一接水管，节水管连接一水泵。清洗装置24的设置，不仅是为了骨料更换以提高称重精度用的，关键是避免骨料嵌入传动部件中造成堵塞和卡死，减少对各部件的磨损。

各支撑托23通过立柱与地面相连，清洗盒241、支撑架251、接料筒31和分装罐32与立柱固定相连。

其它与地面相连的各部件也可以通过立柱与地面间接连接，进入搅拌机6的各骨料配合减水剂、增强剂等进行混合后制备成混凝土浇注混合物。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种混凝土骨料的配料系统，其特征在于，本系统包括接料分料装置(3)、称重下料机构(4)和搅拌机(6)，所述接料分料装置(3)包括接料筒(31)、分装罐(32)、分料斗(33)和第一步进电机(34)，所述分料斗(33)转动连接在接料筒(31)的下端，所述第一步进电机(34)的机壳固定在接料筒(31)上，所述分料斗(33)的出料端向偏离接料筒(31)轴线的一侧倾斜，所述分料斗(33)上具有传动齿圈，所述第一步进电机(34)的输出轴上固定设置有与传动齿圈啮合的驱动齿轮，所述分装罐(32)内具有若干暂存腔(35)，所述分料斗(33)通过旋转能够使分料斗(33)的出料端择一位于各暂存腔(35)的上方，所述称重下料机构(4)包括若干个与暂存腔(35)一一对应的悬挂式称重装置，所述悬挂式称重装置能够按量将对应暂存腔(35)内的物料送入搅拌机(6)内；

所述悬挂式称重装置包括固定在地面上的支座(41)、连接对应暂存腔(35)下方出口的锥形的下料斗(42)、能够封闭所述下料斗(42)的挡门(43)、以及位于支座(41)和下料斗(42)之间的悬挂筒(44)，所述挡门(43)的下表面固定设置有若干导向柱(45)，所述下料斗(42)上开设有与若干个导向柱(45)对应的导向孔，所述导向柱(45)插设在导向孔内，所述挡门(43)内具有横向开设的通槽(46)，所述通槽(46)内插设有一滑杆(471)、所述滑杆(471)的两端分别与悬挂筒(44)之间连接有一连杆组件，所述连杆组件包括固定连接在滑杆(471)端部、且与滑杆(471)垂直的第一连接板(472)，所述第一连接板(472)上固定连接有与滑杆(471)平行的第二连接板(473)，所述第二连接板(473)为柱体状，所述第二连接板(473)转动连接在下料斗(42)的侧壁上，所述第二连接板(473)固定连接有与第二连接板(473)垂直、与第一连接板(472)呈50～70°倾角的第三连接板(474)，所述第三连接板(474)上转动连接有一第四连接板(475)，所述第四连接板(475)转动连接在悬挂筒(44)的外壁上；所述悬挂筒(44)的下端与支座(41)之间连接有处于拉伸状态下的复位弹簧(48)。

2.根据权利要求1所述一种混凝土骨料的配料系统，其特征在于，所述支座(41)与悬挂筒(44)之间设置有电磁阀(49)，所述电磁阀(49)能够克服复位弹簧(48)的回复力将悬挂筒(44)固定在支座(41)上。

3.根据权利要求1或2所述一种混凝土骨料的配料系统，其特征在于，所述悬挂筒(44)内设置有一控制阀门(441)。

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