CN111619015A - 一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土搅拌设备领域，具体涉及一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法，其特征在于：包括过冲平衡机构、伸缩式计量器和弹性连接器，过冲平衡机构包括过冲料斗、过冲驱动机构和过冲给料机构，所述过冲驱动机构可驱动过冲料斗移动至进料输送机的出料口下方，伸缩式计量器和弹性连接器设置于料仓和机架之间。本发明提供的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统称取精度可达0.1‑0.2％；称重时弹性连接器和机架分离，减小伸缩式计量器的环境干扰；振动出料时，伸缩式计量器与料仓分离，减小振动对压式传感器寿命的影响；定位机构能够对弹性连接器进行定位和矫正，避免料仓和机架的摩擦导致计量精度降低。

Description

一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法

技术领域

本发明涉及混凝土搅拌设备领域，具体的涉及一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法。

背景技术

混凝土搅拌站粉料配料系统由螺旋输送机、粉料计量秤、投料蝶阀和收尘装置等组成。配料开始时螺旋输送机得到信号开始启动，输送粉料到粉料计量秤斗体，此时斗体内一部分空气和粉尘通过排气管到达收尘装置。当粉料的重量达到预先设定的重量值时，螺旋输送机停止输送粉料，完成配料。当投料蝶阀得到投料指令后开始动作，开门投料。与此同时振动器开始振动，加快投料速度；斗体卸空后蝶阀延时动作，关闭卸料口，停止振动。一般搅拌站粉料配料系统工作时，在给料环节螺旋输送机给料流量不稳定，同时给料机停止时由于惯性会有一定的粉料过冲量，造成计量秤斗体内粉料进料不准，使配料精度降低，表现为给料精度不高，此外振动机工作时影响传感器的计量，且长期振动会造成传感器使用寿命降低，现有的粉料配料的误差在1.5-3％之间，精确度有待提高，有鉴于此，本案由此产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，包括机架、料仓、进料输送机和振动机，所述进料输送机的出料口与料仓顶部连接，所述振动机设置于料仓上，其特征在于：还包括过冲平衡机构、伸缩式计量器和弹性连接器，所述过冲平衡机构包括过冲料斗、过冲驱动机构和过冲给料机构，所述过冲驱动机构可驱动过冲料斗移动至进料输送机的出料口下方，所述过冲给料机构设置于过冲料斗底部，所述伸缩式计量器和弹性连接器设置于料仓和机架之间。

优选的，所述过冲驱动机构包括转轴和旋转电机，所述过冲料斗固设于转轴上，所述旋转电机驱动转轴旋转。

优选的，所述过冲给料机构包括给料壳体、给料齿轮和给料驱动电机，所述给料齿轮设有两个，两个给料齿轮相互啮合并位于给料壳体内，所述给料驱动电机驱动其中一个给料齿轮旋转。

优选的，所述进料输送机的出料端和料仓之间的间隔通过透气布罩连接。

优选的，所述伸缩式计量器包括伸缩液压缸和压式传感器，伸缩液压缸的缸体固设于机架上，所述压式传感器固设于伸缩液压缸活塞杆上，并在伸缩液压缸驱动下与料仓接触或分离。

优选的，所述伸缩式计量器设有四个，四个伸缩式计量器等角度分布。

优选的，所述弹性连接器包括减震座体、导杆、弹簧和弹簧座，所述减震座体固设于机架上，所述减震座体上设有与导杆配合的导孔，所述导杆的顶部与料仓固接、底部穿过减震座体的导孔，导杆底部固设有直径大于导孔的限位板，所述弹簧套设于导杆外部，弹簧的顶部与料仓固接、底部与弹簧座固接，所述弹簧座在伸缩液压缸抬升时与减震座体完全分离。

优选的，所述弹性连接器还包括定位液压缸和定位楔块，所述定位液压缸呈水平布置，所述弹簧座的外侧壁为与定位楔块的斜面配合的环形楔面，所述定位楔块在定位液压缸驱动下与弹簧座的环形楔面接触或分离。

优选的，所述弹性连接器设有多个，并以导杆的轴线等角度分布。

一种粉料配料方法，利用上述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统进行配料，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、定位液压缸收缩，带动定位楔块与弹簧座的环形楔面分离，伸缩液压缸带动压式传感器提升并与料仓接触，然后压式传感器进一步提升带动料仓和弹性连接器升高，直至弹性连接器底部的弹簧座与减震座体完全分离；

步骤b、过冲料斗底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮旋转，将过冲料斗内部的粉料排空至料仓内，进料输送机输送粉料至料仓内部，压式传感器将压力信号传输至控制器并转化为重量信号，当重量值达到指定称取重量值的96-97％时，进料输送机暂停送料；

步骤c、旋转电机驱动转轴和过冲料斗旋转，使得过冲料斗位于进料输送机的出料口正下方，进料输送机工作，将粉料输送至过冲料斗内，过冲料斗内的粉料质量为指定称取重量值的6-8％；

步骤d、过冲料斗底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮旋转，将过冲料斗内部的粉料输送至料仓内，直至料仓内粉料重量达到指定数值，旋转电机驱动转轴和过冲料斗旋转，使得过冲料斗离开进料输送机的出料口正下方；

步骤e、伸缩液压缸带动压式传感器下降并与料仓分离，弹性连接器底部的弹簧座与机架接触，料仓由弹性连接器支撑，定位液压缸伸展，带动定位楔块与弹簧座的环形楔面接触，以对弹簧座进行定位；

步骤f、料仓底部阀门打开进行出料，同时振动机工作排空料仓内的粉料。

由上述描述可知，本发明提供的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统及其配料方法具有如下有益效果：称取粉料时，先称取96-97％的指定称取重量值，在通过过冲料斗称取6-7％的指定称取重量值，由于过冲料斗的过冲给料机构的给料精度大于进料输送机，通过过冲料斗释放剩余的粉料至指定称取重量值，称取精度可达0.1-0.2％；称重时弹性连接器和机架分离，减小伸缩式计量器的环境干扰；振动出料时，伸缩式计量器与料仓分离，减小振动对压式传感器寿命的影响；定位机构能够对弹性连接器进行定位和矫正，避免料仓和机架的摩擦导致计量精度降低。

附图说明

图1为本发明用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统的结构示意图。

图2为图1的局部a放大示意图。

图3为本发明用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统的工作示意图。

图4为本发明用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图所示，本发明用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，包括机架1、料仓2、进料输送机3和振动机4，进料输送机3的出料口与料仓2顶部连接，振动机4设置于料仓2上，料仓2底部出料口设有蝶阀，进料输送机3为螺旋给料机，通过螺旋给料机的转速、内径和叶片螺距可以计算给料速度，但是由于螺旋给料机的给料特点和给料惯性，给料精度不高，单纯依靠螺旋给料机给料，称量精度只能达到正负1.5-3％之间。

本发明用于混凝土搅拌站还包括过冲平衡机构5、伸缩式计量器6和弹性连接器7。过冲平衡机构5固设于进料输送机3的出料端，且与料仓2不干涉和连接。

过冲平衡机构5包括过冲料斗51、过冲驱动机构和过冲给料机构，过冲驱动机构可驱动过冲料斗51移动至进料输送机3的出料口下方，过冲给料机构设置于过冲料斗51底部。

过冲驱动机构包括转轴52和旋转电机53，过冲料斗51固设于转轴52上，旋转电机53驱动转轴52旋转，过冲料斗51旋转至进料输送机3的出料口下方时，过冲料斗51处于接料工位，此时可以承接来自进料输送机3的物料；过冲料斗51从接料工位旋转180度至远离进料输送机3的出料口下方时，过冲料斗51处于非接料工位；过冲料斗51在接料工位和非接料工位之间进行切换，旋转电机53通过分割器与转轴52连接，使转轴52能够实现180的旋转。

过冲给料机构包括给料壳体54、给料齿轮55和给料驱动电机(未图示)，给料齿轮55设有两个，两个给料齿轮55相互啮合并位于给料壳体54内，给料驱动电机驱动其中一个给料齿轮55旋转。给料齿轮55通过齿轮啮合实现同步转动，且给料齿轮55的旋转方向从内向外(如图箭头所示)，给料齿轮55在旋转的过程中，将粉料带入齿间隔中，并从下方出料口排出，由于给料齿轮55的间隔较小，因此过冲给料机构的较之螺旋给料机的给料精度较高，其给料精度为旋给料机的20-30倍。

进料输送机3的出料端和料仓2之间设有间隙，进料输送机3的出料端和料仓2之间的间隔通过透气布罩31连接，透气布罩31可以使得料仓2内部与外界气压相同，避免压差影响传感器精度。

伸缩式计量器6和弹性连接器7设置于料仓2和机架1之间。

伸缩式计量器6包括伸缩液压缸61和压式传感器62，伸缩液压缸61的缸体固设于机架1上，压式传感器62固设于伸缩液压缸61活塞杆上，并在伸缩液压缸61驱动下与料仓2接触或分离。

伸缩式计量器6设有四个，四个伸缩式计量器6等角度分布并协同工作，配料系统上设有控制器，该控制器能够将传感器信号转化为计量信号，控制器选型参考现有搅拌轴计量系统选型即可。

弹性连接器7包括减震座体71、导杆72、弹簧73和弹簧座74，减震座体71固设于机架1上，减震座体71上设有与导杆72配合的导孔，导杆72的顶部与料仓2固接、底部穿过弹簧座74和减震座体71的导孔，导杆72底部固设有直径大于导孔的限位板75，弹簧73套设于导杆72外部，弹簧73的顶部与料仓2固接、底部与弹簧座74固接，弹簧座74在伸缩液压缸61抬升时，其在重力和弹力作用下有一定延展，伸缩液压缸61抬升高度需使得弹簧座74与减震座体71完全分离。

弹性连接器7还包括定位液压缸76和定位楔块77，定位液压缸76呈水平布置，弹簧座74的外侧壁为与定位楔块77的斜面配合的环形楔面，定位楔块77在定位液压缸76驱动下与弹簧座74的环形楔面接触或分离，定位液压缸76和定位楔块77设有多个，沿着环向等角度分布于弹簧座74外周，各定位楔块77在定位液压缸76驱动下与弹簧座74的环形楔面接触时，以对弹性连接器7进行定位。机架1上也设有多个料仓定位器，料仓定位器在每次计量完成后工作，对料仓2进行位置矫正，料仓定位器包括料仓液压缸11和固设于料仓液压缸11上的定位板12。料仓定位器和料仓液压缸11和定位楔块77协同工作，避免料仓2和机架1之间存在垂直摩擦，影响计量精度。

弹性连接器7设有多个，并以导杆72的轴线为中轴等角度分布。

一种粉料配料方法，利用上述用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统进行配料，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、定位液压缸76收缩，带动定位楔块77与弹簧座74的环形楔面分离，伸缩液压缸61带动压式传感器62提升并与料仓2接触，然后压式传感器62进一步提升带动料仓2和弹性连接器7升高，直至弹性连接器7底部的弹簧座74与减震座体71完全分离，如图1所示；

步骤b、过冲料斗51底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮55旋转，将过冲料斗51内部的粉料排空至料仓2内，同时进料输送机3输送粉料至料仓2内部，压式传感器62将压力信号传输至控制器并转化为重量信号，当重量值达到指定称取重量值的96-97％时，进料输送机3暂停送料；

步骤c、如图2所示，旋转电机53驱动转轴52和过冲料斗51旋转，使得过冲料斗51位于进料输送机3的出料口正下方，进料输送机3工作，将粉料输送至过冲料斗51内，过冲料斗51内的粉料质量为指定称取重量值的6-7％，根据叶片螺距、内径和转速计算进料输送机3的出料速度，控制转速和运转时间即可粗算所需的物料质量，降低进料输送机3的转速以便提高控料精度，转速控制在15-20r/min，由于只依靠转速和时间控制存在一定的计量误差，因此过冲料斗51内的粉料质量只要控制在指定称取重量值的6-8％即可；

步骤d、过冲料斗51底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮55旋转，将过冲料斗51内部的粉料输送至料仓2内，直至料仓2内粉料重量达到指定数值，由于给料齿轮55输送物料的精度较高，能够提高计量精度，给料驱动电机通过涡轮蜗杆机构驱动给料齿轮55，具有自锁功能，能够及时止料，旋转电机53驱动转轴52和过冲料斗51旋转，使得过冲料斗51离开进料输送机3的出料口正下方；

步骤e、如图3所示，伸缩液压缸61带动压式传感器62下降并与料仓2分离，弹性连接器7底部的弹簧座74与机架1接触，料仓2由弹性连接器7支撑，定位液压缸76伸展，带动定位楔块77与弹簧座74的环形楔面接触，以对弹簧座74进行定位；

步骤f、料仓2底部阀门打开进行出料，同时振动机4工作排空料仓2内的粉料，振动机4和弹性连接器7可以提高出料速度。

本发明提供的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统具有如下有益效果：称取粉料时，先称取96-97％的指定称取重量值，在通过过冲料斗51称取6-7％的指定称取重量值，由于过冲料斗51的过冲给料机构的给料精度大于进料输送机3，通过过冲料斗51释放剩余的粉料至指定称取重量值，称取精度可达0.1-0.2％；称重时弹性连接器7和机架1分离，减小伸缩式计量器6的环境干扰；振动出料时，伸缩式计量器6与料仓2分离，减小振动对压式传感器62寿命的影响；定位机构能够对弹性连接器7进行定位和矫正，避免料仓2和机架1的摩擦导致计量精度降低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；本发明中提供的用电器的型号仅供参考。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际使用情况更换功能相同的不同型号用电器，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述仅为本发明的若干具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，包括机架、料仓、进料输送机和振动机，所述进料输送机的出料口与料仓顶部连接，所述振动机设置于料仓上，其特征在于：还包括过冲平衡机构、伸缩式计量器和弹性连接器，所述过冲平衡机构包括过冲料斗、过冲驱动机构和过冲给料机构，所述过冲驱动机构可驱动过冲料斗移动至进料输送机的出料口下方，所述过冲给料机构设置于过冲料斗底部，所述伸缩式计量器和弹性连接器设置于料仓和机架之间。

2.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述过冲驱动机构包括转轴和旋转电机，所述过冲料斗固设于转轴上，所述旋转电机驱动转轴旋转。

3.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述过冲给料机构包括给料壳体、给料齿轮和给料驱动电机，所述给料齿轮设有两个，两个给料齿轮相互啮合并位于给料壳体内，所述给料驱动电机驱动其中一个给料齿轮旋转。

4.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述进料输送机的出料端和料仓之间的间隔通过透气布罩连接。

5.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述伸缩式计量器包括伸缩液压缸和压式传感器，伸缩液压缸的缸体固设于机架上，所述压式传感器固设于伸缩液压缸活塞杆上，并在伸缩液压缸驱动下与料仓接触或分离。

6.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述伸缩式计量器设有四个，四个伸缩式计量器等角度分布。

7.根据权利要求5所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述弹性连接器包括减震座体、导杆、弹簧和弹簧座，所述减震座体固设于机架上，所述减震座体上设有与导杆配合的导孔，所述导杆的顶部与料仓固接、底部穿过减震座体的导孔，导杆底部固设有直径大于导孔的限位板，所述弹簧套设于导杆外部，弹簧的顶部与料仓固接、底部与弹簧座固接，所述弹簧座在伸缩液压缸抬升时与减震座体完全分离。

8.根据权利要求7所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述弹性连接器还包括定位液压缸和定位楔块，所述定位液压缸呈水平布置，所述弹簧座的外侧壁为与定位楔块的斜面配合的环形楔面，所述定位楔块在定位液压缸驱动下与弹簧座的环形楔面接触或分离。

9.根据权利要求1所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统，其特征在于：所述弹性连接器设有多个，并以导杆的轴线等角度分布。

10.一种粉料配料方法，利用权利要求1至9任一项所述的用于混凝土搅拌站的高精度粉料配料系统进行配料，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、定位液压缸收缩，带动定位楔块与弹簧座的环形楔面分离，伸缩液压缸带动压式传感器提升并与料仓接触，然后压式传感器进一步提升带动料仓和弹性连接器升高，直至弹性连接器底部的弹簧座与减震座体完全分离；

步骤b、过冲料斗底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮旋转，将过冲料斗内部的粉料排空至料仓内，进料输送机输送粉料至料仓内部，压式传感器将压力信号传输至控制器并转化为重量信号，当重量值达到指定称取重量值的96-97％时，进料输送机暂停送料；

步骤c、旋转电机驱动转轴和过冲料斗旋转，使得过冲料斗位于进料输送机的出料口正下方，进料输送机工作，将粉料输送至过冲料斗内，过冲料斗内的粉料质量为指定称取重量值的6-8％；

步骤d、过冲料斗底部的过冲给料机构工作，给料驱动电机驱动给料齿轮旋转，将过冲料斗内部的粉料输送至料仓内，直至料仓内粉料重量达到指定数值，旋转电机驱动转轴和过冲料斗旋转，使得过冲料斗离开进料输送机的出料口正下方；

步骤e、伸缩液压缸带动压式传感器下降并与料仓分离，弹性连接器底部的弹簧座与机架接触，料仓由弹性连接器支撑，定位液压缸伸展，带动定位楔块与弹簧座的环形楔面接触，以对弹簧座进行定位；

步骤f、料仓底部阀门打开进行出料，同时振动机工作排空料仓内的粉料。

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