CN111673913A - 一种液体混凝土外加剂控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体混凝土外加剂控制系统，包括支架、连接于支架的储罐、连通于储罐的出料管、控制出料管启闭的第一控制阀门，还包括连通于出料管的称料计量机构、连通称料计量机构的翻板斗、控制称料计量机构向翻板斗进料的第二控制阀门，翻板斗转动连接于支架，在翻板斗的一侧设有混凝土搅拌罐，在翻板斗的另一侧设有外加剂回流计量机构，还包括根据称料计量机构的称量结果控制翻板斗朝向混凝土搅拌罐或朝向外加剂回流计量机构的生产调节系统。本发明具有收集意外滴落或故障流出的外加剂的效果。

Description

一种液体混凝土外加剂控制系统

技术领域

本发明涉及预拌混凝土制备的技术领域，尤其是涉及一种液体混凝土外加剂控制系统。

背景技术

各种化学外加剂是现代混凝土不断朝着高工作性、高强度和高耐久性方向发展的重要技术保障。虽然其掺量占各种原材料总量的比例很少，但发挥的作用则是极为重要甚至无可替代的。惟其如此，预拌混凝土生产时，外加剂计量和投料的精确控制显得尤为关键，一旦失控，势必严重影响混凝土产品的质量和性能。

现有技术中，申请号为CN 209027647U的中国专利公开了一种混凝土外加剂的自动称量装置，包括称箱、放料缓冲装置，所述放料缓冲装置包括安装支架、安装在所述安装支架上从所述称箱顶部伸入所述称箱内部的升降装置、安装在所述升降装置底部用于缓冲外加剂冲击力的缓冲轮；所述升降装置底部设有用于安装所述缓冲轮的固定轴，所述缓冲轮的圆周上均布有隔板，各相邻所述隔板间形成用于盛装下落外加剂的腔室，所述缓冲轮在所述外加剂的作用下以所述固定轴为圆心在竖直方向上转动。

该方案通过所述缓冲轮使外加剂平缓的落在称体上，减少称体在称量过程中的异常波动，使控制器根据称体的称量数据精确控制进料口的开合，实现精确的自动称量。

同时，申请号为CN206170345U的中国专利公开了一种混凝土搅拌站液体外加剂精确计量系统，包括液体外加剂存储装置和液体外加剂称量装置，液体外加剂存储装置包括液体外加剂储料筒内置的搅拌器与搅拌电机连接，管道离心泵的与液体外加剂储料筒的出液口连通，管道离心泵的出液口分别通过手动球阀与液体外加剂储料筒高端的循环管路、输送管路连通；液体外加剂计量装置包括液体外加剂计量储料筒通过其支座固定在称量斗支架的横梁上，称量斗上端通过拉力传感器与称量斗支架挂接，液体外加剂计量储料筒通过精计量放液管、气动球阀与称量斗高端连通，液体外加剂计量储料筒通过粗计量放液管与称量斗高端连通，在称量斗底部出液口上设置气动水阀，液体外加剂计量储料筒与输送管路连通。

该方案设置了包括液体外加剂储料筒、搅拌器、搅拌电机、管道离心泵、循环管路和输送管路的液体外加剂存储装置，从而保证液体外加剂在使用过程中不会产出沉淀和凝结状态，从而保证管道离心泵的正常运转，降低液体外加剂对管道的腐蚀程度。

但是在外加剂添加过程中，一旦发生故障导致外加剂卸料失控，就会造成至少一盘混凝土的质量受到影响，并且造成大量外加剂的浪费。因此，需要一种新的方式来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种液体混凝土外加剂控制系统：

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种液体混凝土外加剂控制系统，包括支架、连接于支架的储罐、连通于储罐的出料管、控制出料管启闭的第一控制阀门，还包括连通于出料管的称料计量机构、连通称料计量机构的翻板斗、控制称料计量机构向翻板斗进料的第二控制阀门，翻板斗转动连接于支架，在翻板斗的一侧设有混凝土搅拌罐，在翻板斗的另一侧设有外加剂回流计量机构，还包括根据称料计量机构的称量结果控制翻板斗朝向混凝土搅拌罐或朝向外加剂回流计量机构的生产调节系统。

通过采用上述技术方案，使用生产调节系统来对外加剂的添加过程进行控制，翻板斗的常态为朝向外加剂回流计量机构，此时即使发生卸料失控，外加剂也是被通向外加剂回流计量机构，不会浪费或者进入混凝土搅拌罐；

在需要添加外加剂时，首先打开第一控制阀门，当称料计量机构将外加剂称取到所需的重量以后，关闭第一控制阀门，生产调节系统控制翻板斗转动，使翻板斗转为朝向混凝土搅拌罐，随后打开第二控制阀门，外加剂沿翻板斗流入混凝土搅拌罐；

在此过程中，如果发生了卸料失控事件，例如第一控制阀门、第二控制阀门出现故障，可以随时控制翻板斗的转动角度，使外加剂不会过量注入到混凝土搅拌罐内；

在外加剂添加后，翻板斗转动复位，重新朝向外加剂回流计量机构，从而保证滴落的外加剂或者因故障导致卸料失控的外加剂能够被导向外加剂回流计量机构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述称料计量机构包括连接于支架的称料传感器、连接于称料传感器的称料计量称，所述出料管位于称料计量称上方且朝向称料计量称出料。

通过采用上述技术方案，当称料计量机构进行外加剂的量取时，外加剂由出料管流出，并落入到称料计量称上，由于称料计量称完全连接于称料传感器，所以由称料传感器能够探知到重量的变化，当达到所需的外加剂重量时，关闭第一控制阀门停止进料；

在进料过程中，出料管不与称料计量称直接接触，从而避免称料计量称被出料管抵接，造成测量误差。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述生产调节系统不对翻板斗进行控制时，翻板斗朝向外加剂回流计量机构，所述称料计量机构顶部连接有通向翻板斗的溢流管。

通过采用上述技术方案，在第一控制阀门发生进料故障或者满称时，能够通过溢流管将外加剂沿溢流管通入到翻板斗处，并沿翻板斗通向外加剂回流计量机构，从而避免外加剂从称料计量机构溢出造成浪费，或者溢出流到混凝土搅拌罐中造成混凝土的质量下降。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外加剂回流计量机构包括连接于支架的回流称重传感器、连接于回流称重传感器的回流计量称，所述回流计量称底部连通有回流管，所述回流计量称底部设有插入回流管的回流出料管，所述回流出料管上连接有第三控制阀门；所述回流计量称、所述第三控制阀门均耦接于生产调节系统。

通过采用上述技术方案，在外加剂回流进入回流计量称时，由回流称重传感器来检测外加剂的流入量，并在达到预设的重量变化时，生产调节系统接收回流称重传感器的信号，控制第三控制阀门打开，使外加剂沿回流出料管进入回流管，进行回收收集。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述储罐设于称料计量机构上方，所述回流管连通于储罐，所述回流管上设有回流泵，所述回流泵耦接于生产调节系统。

通过采用上述技术方案，将回流管与储罐连通来进行，由于外加剂一般在重力下落入到称料计量机构，需要将储罐设于高处，所以在此方案中，使用回流泵将外加剂泵回到储罐中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述生产调节系统耦接有报警器。

通过采用上述技术方案，使用报警器对工作人员进行提示，在发生异常情况时，可以使工作人员更快反应，进行故障处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一控制阀门、第二控制阀门均使用电动蝶阀，所述第一控制阀门与第二控制阀门处均设有检测阀门是否正常启闭的检测器，所述第一控制阀门、第二控制阀门、检测器均耦接于生产调节系统。

通过采用上述技术方案，当外加剂回流计量机构中，单位时间内的重量大幅度增加时，说明出现了异常，此时首先做第一步，首先根据之前指令检测第一控制阀门是否处于开启状态，若处于开启状态，则下达第一控制阀门关闭指令，由检测器判断第一控制阀门是否已经正常关闭，若不可以，则可以判断为第一控制阀门故障，判断终止，停止生产工艺过程，并发送第一类警报通知工作人员进行维修；若第一控制阀门可以关闭，则关闭第一控制阀门，并进行第二步的判断；若第一控制阀门本就处于关闭状态，则同样进入第二步判断；

第二步：下达关闭第二控制阀门的指令，由检测器判断第二控制阀门是否可以正常关闭，若不可以，则说明出现了边卸边流的故障，此时发送第二类警报通知工作人员进行维修，并且停止生产；若第二控制阀门可以正常关闭，则关闭第二控制阀门，并进行第三步的判断；

第三步：如果上述两步都没有故障，则判断为翻板斗处发生了故障，此时发送第三类警报通知工作人员进行维修，并且停止生产过程。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支架上转动连接有转动轴，所述翻板斗包括连接于转动轴的防护壁、连接于防护壁内的第一导向板、第二导向板，所述第一导向板朝向外加剂回流计量机构延伸，所述第二导向板朝向混凝土搅拌罐延伸，第一导向板与第二导向板均倾斜设置；所述支架上连接有推动翻板斗翻转的翻转机构，所述翻转机构包括转动连接于支架的推动电缸、连接于转动轴的延伸杆、一端连接于推动电缸活塞杆且另一端转动连接于延伸杆的翻转杆，推动电缸耦接于生产调节系统。

通过采用上述技术方案，在使用翻板斗的时候，只需要稍微转动翻板斗，就能使第二控制阀门投影在第一导向板或第二导向板上，在第一导向板与第二导向板之间进行切换，使得外加剂经过翻板斗的时候能够朝向混凝土搅拌罐，或者朝向外加剂回流计量机构流动；

在需要推动翻板斗转动的时候，推动电缸的活塞杆伸出，将延伸杆推动，从而使得延伸杆、转动轴、翻板斗同时转动一定角度，使添加剂能够流入到混凝土搅拌罐中。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过生产调节系统的设计，使得外加剂能够自动加入到混凝土搅拌罐中，而在出现异常情况时，外加剂能够自动加入到外加剂回流计量机构中；

2.通过溢流管的设计，使得满称或其他原因导致外加剂从称料计量机构中溢出时，溢出部分的外加剂能够沿溢流管进入外加剂回流计量机构中实现收集。

附图说明

图1是控制系统的结构示意图一，示出了翻板斗的常态位置。

图2是控制系统的结构示意图二，示出了翻板斗转动后的位置。

图3是图1的A部放大图。

图4是生产调节系统的自检流程示意图。

图中，1、支架；2、储罐；21、出料管；22、第一控制阀门；3、称料计量机构；31、称料传感器；32、称料计量称；33、第二控制阀门；34、称料出管；35、溢流管；4、翻板斗；41、转动轴；42、防护壁；43、第一导向板；44、第二导向板；5、翻转机构；51、推动电缸；52、翻转杆；53、延伸杆；6、外加剂回流计量机构；61、回流称重传感器；62、回流计量称；63、回流导向斗；64、第三控制阀门；65、回流管；7、混凝土搅拌罐。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种液体混凝土外加剂控制系统，包括支架1、连接于支架1的储罐2、连通于储罐2的出料管21、控制出料管21启闭的第一控制阀门22、连通于出料管21的称料计量机构3、位于称料计量机构3底部的称料出管34、控制称料出管34启闭的第二控制阀门33，在称料计量机构3的下方设置有混凝土搅拌罐7，在外加剂添加时，首先经过称料计量机构3进行称量，称量结束后，打开第二控制阀门33，将所需重量的外加剂通过称料出管34添加到混凝土搅拌罐7中，完成外加剂的进料添加过程。

具体的，称料计量机构3包括悬挂于支架1的称料传感器31、连接于称料传感器31的称料计量称32，称料传感器31为重量传感器，由于称料计量称32依靠称料传感器31连接，所以能够通过称料传感器31检测称料计量称32的重量变化，外加剂由出料管21进入称料计量称32，通过称料传感器31处重量的变化量，就能够得知外加剂的添加量，当外加剂达到所需数量时，第一控制阀门22关闭，出料管21不再向称料计量称32进料。

为了避免称料计量称32发生故障使外加剂直接进入混凝土搅拌罐7，或者称料计量称32底部挂壁的残留外加剂持续滴落，在称料计量机构3与混凝土搅拌罐7之间还设置有对外加剂导向的翻板斗4。混凝土搅拌罐7设于翻板斗4的一侧，在翻板斗4的另一侧设有外加剂回流计量机构6，从而通过对翻板斗4的调整，就能实现外加剂的流向调整，使外加剂能够流向混凝土搅拌罐7进行搅拌工作，或者流向外加剂回流计量机构6进行回流回收。

如图2、图3所示，在支架1上转动连接有转动轴41，翻板斗4包括连接于转动轴41的防护壁42、连接于防护壁42内的第一导向板43、连接于防护壁42内的第二导向板44，防护壁42设有四块，四块防护壁42围成防护腔，防护腔的顶面、底面开口设置，第一导向板43、第二导向板44均位于防护腔内。第一导向板43朝向外加剂回流计量机构6延伸，第二导向板44朝向混凝土搅拌罐7延伸，第一导向板43与第二导向板44均向下倾斜设置。从而在使用翻板斗4的时候，只需要稍微转动翻板斗4，使翻板斗4逆时针转动25度，就能使称料出管34投影在第一导向板43或第二导向板44上，在第一导向板43与第二导向板44之间进行切换，使得外加剂经过翻板斗4的时候能够朝向混凝土搅拌罐7，或者朝向外加剂回流计量机构6流动。

支架1上还连接有推动翻板斗4翻转的翻转机构5，翻转机构5包括转动连接于支架1的推动电缸51、连接于翻板斗4上转动轴41的延伸杆53、一端连接于推动电缸51活塞杆且另一端转动连接于延伸杆53的翻转杆52，在需要推动翻板斗4转动的时候，推动电缸51的活塞杆伸出，将延伸杆53推动，从而使得延伸杆53、转动轴41、翻板斗4同时转动一定角度，使添加剂的流向得到转换。

如图1所示，在推动电缸51不工作时，翻板斗4的常态朝向外加剂回流计量机构6，即使在工作时需要朝向混凝土搅拌桶，也在工作后复位仍然朝向外加剂回流计量机构6。在称料计量称32的顶部连接有通向翻板斗4的溢流管35。在第一控制阀门22发生进料故障或者满称时，能够通过溢流管35将外加剂沿溢流管35通入到翻板斗4处，并沿翻板斗4通向外加剂回流计量机构6，从而避免外加剂从称料计量机构3溢出造成浪费，或者溢出流到混凝土搅拌罐7中造成混凝土的质量下降。

外加剂回流计量机构6包括悬挂于支架1的回流称重传感器61、连接于回流称重传感器61的回流计量称62，挂壁滴落的外加剂或者因故障导致意外流入的外加剂沿翻板斗4进入到回流计量称62中，回流称重传感器61与称料传感器31相同，同样使用重量传感器，用于检测回流计量称62中重量的变化，当回流计量称62中的外加剂达到一定数量，例如总重量达到1kg时，进行一次回收。

在设置外加剂回流计量机构6的位置时，为了避免外加剂回流计量机构6的位置影响到翻板斗4的转动，在回流计量称62与翻板斗4之间还设有回流导向斗63，回流导向斗63底部与回流计量称62连通，回流导向斗63顶部与翻板斗4连通，从而实现中转转移外加剂的目的，使外加剂不会滴落到地面上。

在回流计量称62底部连通有回流管65，回流计量称62底部设有插入回流管65的回流出料管21，回流出料管21上连接有第三控制阀门64，回流管65连通于储罐2，由于外加剂一般在重力下落入到称料计量机构3，所以需要将储罐2设于高处，在此方案中，使用回流泵将外加剂泵回到储罐2中。在进行回收时，第三控制阀门64打开，外加剂流入到回流管65中，并通过回流泵的启动，将外加剂送回到储罐2中，进行再次利用。

在本方案中，上述所有电子器件均耦接于生产调节系统，第一控制阀门22、第二控制阀门33、第三控制阀门64均使用电动蝶阀，第一控制阀门22与第二控制阀门33处均设有检测阀门是否正常启闭的检测器，第一控制阀门22、第二控制阀门33、第三控制阀门64、检测器均耦接于生产调节系统。检测器可以由红外传感器实现，红外传感器对准第一控制阀门22与第二控制阀门33的出料管21口处，在持续出料管21、称料出管34持续出料的时候，证明第一控制阀门22或第二控制阀门33处于开启状态。

在需要添加外加剂时，首先由生产调节系统控制第一控制阀门22打开，当称料传感器31将外加剂称取到所需的重量以后，关闭第一控制阀门22；

翻板斗4的常态为朝向回流计量称62，在第一控制阀门22关闭后，生产调节系统控制翻板斗4旋转，使翻板斗4转为朝向混凝土搅拌罐7，随后打开第二控制阀门33，外加剂沿翻板斗4的第二导向板44流入混凝土搅拌罐7，实现外加剂的添加工作；

外加剂添加以后，生产调节系统控制翻板斗4复位，继续朝向回流计量称62，此时即使发生卸料失控，外加剂也是被通向回流计量称62，不会浪费或者进入混凝土搅拌罐7。

在进行外加剂添加的整个过程中，如果在回流计量称62处的外加剂短时间内大量增加，则说明出现了挂壁滴落之外的异常故障情况，此时由回流称重传感器61将异常信号发送给生产调节系统，由生产调节系统进行自检。生产调节系统处设置有对工作人员进行警示提示的报警器，报警器可以使用短信报警、提示灯报警、声音报警、电话报警等各种手段。

自检过程:

首先根据检测器判断第一控制阀门22是否处于开启状态，若处于开启状态，则发出控制第一控制阀门22关闭的控制信号，由检测器判断第一控制阀门22是否已经正常关闭，若检测器处判断第一控制阀门22未关闭，则可以判断为第一控制阀门22故障，出现了溢流的情况，关闭第二控制阀门33，停止生产，并发送第一类警报通知工作人员进行维修，在此时，通过溢流管35将持续流出的外加剂通向回流计量称62，并打开第三控制阀门64以及回流泵，将外加剂送回到储罐2中，在检修未完成并恢复正常前，始终进行回流过程；

若第一控制阀门22可以关闭，则关闭第一控制阀门22，并进行第二步的判断；若第一控制阀门22本就处于关闭状态，则同样进入第二步判断；

第二步：生产调节系统发出关闭第二控制阀门33的控制信号，由检测器判断第二控制阀门33是否可以正常关闭，若不可以，则说明第二控制阀门33故障，出现了边称边卸的情况，此时发送第二类警报通知工作人员进行维修，并且停止生产等待检修；这种故障一般不会出现回流计量称62中积累量超过预设值，也就是1kg的情况，但如果回流计量称62中之前已经有一定储量，也可能出现回流计量称62中积累量超过1kg的情况，一旦出现，同样控制第三控制阀门64打开，外加剂回流至储罐2；若第二控制阀门33可以正常关闭，则关闭第二控制阀门33，并进行第三步的判断；

第三步：如果上述两步都没有故障，则判断为翻板斗4处发生了故障，翻板斗4未能转向混凝土搅拌机，而是始终朝向回流计量称62，此时发送第三类警报通知工作人员进行维修，并且关闭第二控制阀门33，停止生产过程等待检修；在此过程中，如果回流计量称62中积累量超过1kg，同样控制第三控制阀门64打开，外加剂回流至储罐2。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液体混凝土外加剂控制系统，包括支架、连接于支架的储罐、连通于储罐的出料管、控制出料管启闭的第一控制阀门，其特征在于：还包括连通于出料管的称料计量机构、连通称料计量机构的翻板斗、控制称料计量机构向翻板斗进料的第二控制阀门，翻板斗转动连接于支架，在翻板斗的一侧设有混凝土搅拌罐，在翻板斗的另一侧设有外加剂回流计量机构，还包括根据称料计量机构的称量结果控制翻板斗朝向混凝土搅拌罐或朝向外加剂回流计量机构的生产调节系统。

2.根据权利要求1所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述称料计量机构包括连接于支架的称料传感器、连接于称料传感器的称料计量称，所述出料管位于称料计量称上方且朝向称料计量称出料。

3.根据权利要求2所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述生产调节系统不对翻板斗进行控制时，翻板斗朝向外加剂回流计量机构，所述称料计量机构顶部连接有通向翻板斗的溢流管。

4.根据权利要求1所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述外加剂回流计量机构包括连接于支架的回流称重传感器、连接于回流称重传感器的回流计量称，所述回流计量称底部连通有回流管，所述回流计量称底部设有插入回流管的回流出料管，所述回流出料管上连接有第三控制阀门；所述回流计量称、所述第三控制阀门均耦接于生产调节系统。

5.根据权利要求4所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述储罐设于称料计量机构上方，所述回流管连通于储罐，所述回流管上设有回流泵，所述回流泵耦接于生产调节系统。

6.根据权利要求1所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述生产调节系统耦接有报警器。

7.根据权利要求1所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述第一控制阀门、第二控制阀门均使用电动蝶阀，所述第一控制阀门与第二控制阀门处均设有检测阀门是否正常启闭的检测器，所述第一控制阀门、第二控制阀门、检测器均耦接于生产调节系统。

8.根据权利要求1所述的一种液体混凝土外加剂控制系统，其特征在于：所述支架上转动连接有转动轴，所述翻板斗包括连接于转动轴的防护壁、连接于防护壁内的第一导向板、第二导向板，所述第一导向板朝向外加剂回流计量机构延伸，所述第二导向板朝向混凝土搅拌罐延伸，第一导向板与第二导向板均倾斜设置；所述支架上连接有推动翻板斗翻转的翻转机构，所述翻转机构包括转动连接于支架的推动电缸、连接于转动轴的延伸杆、一端连接于推动电缸活塞杆且另一端转动连接于延伸杆的翻转杆，推动电缸耦接于生产调节系统。

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