CN111957577B - 一种混凝土用连续分级筛砂机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土用连续分级筛砂机，主要涉及土木设备领域。包括横向延伸水平设置的料斗，料斗自其长度方向上的一端至另一端依次设有上料斗、第一落料斗、第一缓冲斗、第二落料斗、第二缓冲斗、第三落料斗，第一缓冲斗和第二缓冲斗通过回料管回料入上料斗内，所述料斗远离回料管的一侧设有分料板，所述分料板的长度与料斗对应，所述分料板竖直向外倾斜设置，在上料斗上方的所述分料板上设有与其转动配合的抛料机构，所述抛料机构包括与分料板转动配合的转轮，所述转轮的周侧设置铲斗。本发明的有益效果在于：它实现连续筛砂，同步三级筛分的高效高精度作业。

Description

一种混凝土用连续分级筛砂机

技术领域

本发明涉及土木设备领域，具体是一种混凝土用连续分级筛砂机。

背景技术

混凝土中的用砂要求比建筑用砂要求高，在拌制混凝土时，砂的粗细程度和颗粒级配应同时考虑。混凝土中砂的作用是调节比例，使配合比最优，这样才能在少用水泥的情况下更好的发挥各种材料的作用。

颗粒级配是指粒径大小不同的砂粒互相搭配的情况。同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙由中颗粒填充，而中颗粒间空隙叉由小颗粒填充，这样逐级填充使砂形成较密实的体积，空隙率达到最小。

粗细程度是指不同粒径砂粒混合在一起的总体粗细程度。在相同质量的条件下，粗砂的总表面积小，包裹砂表面所需的水泥浆量就少；反之细砂的总表面积大，包裹砂表面所需的水泥浆量就多。

当砂含有较多的粗颗粒，并以适当的中颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，则既具有较小的空隙率又具有较小的总表面积，这样不仅水泥用量少，而且还可以提高混凝土的密实性与强度。实现这些参数的前提是，要对砂砾的粒径进行基于相关标准下的筛分，且对筛分精度的要求比建筑用砂要高。

我国水工混凝土用砂，规定砂子细度模数FM-2.4-2.80建工系统规定建筑用砂的细度模数FM-3.66-2.81， 3.19-2.11， 2.39-1.61三个范围，超过上限和下限范围者，为特粗砂和特细砂。特粗砂的细度模数FMD>3.7；特细砂的细度模数FM<1.6特粗砂和特细砂均为级配方面的低品质砂材。基于此范围划分，通常对于混凝土用砂的筛分需要在上述三个数值内进行分级筛选。但是，现有的筛砂设备一般包括滚筒式筛砂机和振动式筛砂机，都是通过对粒度适合通过筛网的物料实现筛上物料和晒下物料的区分，故无法实现多种粒度的高效筛分，反复的筛分对物料耗损大，作业效率低，成本相应也就上去了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土用连续分级筛砂机，它实现连续筛砂，同步三级筛分的高效高精度作业。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种混凝土用连续分级筛砂机，包括横向延伸水平设置的料斗，所述料斗自其长度方向上的一端至另一端依次设有上料斗、第一落料斗、第一缓冲斗、第二落料斗、第二缓冲斗、第三落料斗，所述第一落料斗、第二落料斗、第三落料斗的底面上均设有落料口，所述第一缓冲斗、第二缓冲斗的底部设有向外延伸的出料通道，所述料斗在其长度方向的一侧设有与其并列设置的回料管，所述第一缓冲斗与第二缓冲斗的出料通道的外端均连通在回料管上，所述回料管用于将砂料回送入上料斗内，

所述料斗远离回料管的一侧设有分料板，所述分料板的长度与料斗对应，所述分料板竖直向外倾斜设置，在上料斗上方的所述分料板上设有与其转动配合的抛料机构，所述抛料机构包括与分料板转动配合的转轮，所述转轮的周侧设置铲斗。

所述分料板的上表面为金属镜面。

所述分料板向远离料斗的外侧探出，且所述分料板相对地面具有约为45度的倾斜角度。

所述分料板的两端设有侧板。

所述第一落料斗、第一缓冲斗、第二落料斗、第二缓冲斗、第三落料斗之间通过隔断板隔开为独立的槽体结构；所述上料斗与第一落料斗之间设有挡板。

所述回料管与第二缓冲斗相邻的一端为封闭端，所述回料管与上料斗相邻的一端设置回料口，所述回料口设置于上料斗的上方，用于将第一缓冲斗和第二缓冲斗内的砂料回送到上料斗内。

所述抛料机构还包括轮轴、齿轮组、电机、安装架；

所述转轮包括轮架和轮圈，所述轮圈固定在轮架上，所述轮圈为圆形筒体结构，所述铲斗固定在轮圈上，所述铲斗的铲口面垂直轮圈设置，所述轮轴的下端与分料板通过轴承座转动配合，所述轮架中央设有套管，所述套管与轮轴键连接，所述轮轴远离分料板的上端设有配合齿轮，所述配合齿轮与齿轮组的输出齿轮啮合，所述安装架为倒L型，所述安装架的上侧固定在分料板的顶侧，所述安装架的底侧安装电机和齿轮组，所述电机的输出轴连接在齿轮组的输入轴上，通过齿轮组实现电机对转轴的传动。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

本筛砂机能够实现连续筛砂，同步三级筛分的高效高精度作业。连贯的铲起和筛分出三个标准粒径范围的砂料，并对应规定范围获得高精度粒径的砂料，为下一步混凝土的拌制中，各个粒度用砂比例调节，以及对粗细程度和颗粒级配的调整奠定理想的质量基础，有利于获得高质量的混凝土，更有助于在进一步研究不同用途及功能性混凝土中建立稳定的混凝土模型基础，消除质量因素波动的影响，更加有利于获得功能性混凝土的特性数据。

附图说明

附图1是本发明的结构立体图。

附图2是本发明的结构立体图。

附图3是本发明的结构立体图。

附图4是本发明的结构立体图。

附图5是本发明的A部放大图。

附图6是本发明B部放大图。

附图中所示标号：

1、围板；2、上料斗；3、第一落料斗；4、第一缓冲斗；5、第二落料斗；6、第二缓冲斗；7、第三落料斗；8、出料通道；9、回料管；10、分料板；11、侧板；12、挡板；13、隔断板；14、轮轴；15、轮架；16、轮圈；17、铲斗；18、齿轮组；19、安装架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例：一种混凝土用连续分级筛砂机

本示例主要源自于我方院校对于土木工程中耗量较大的混凝土的质量研究项目中，对于用砂配比及粒径控制分项做出的研究成果，基于连续筛砂和多级筛分的设计思路下，具体阐述其设计方案和思路如下：

本筛砂机包括设置于底部的料斗，所述料斗为直线延伸的矩形料斗，且具有水平的底面，所述料斗的周侧设有围板1，所述料斗沿其长度方向自一端到另一端依次设有上料斗2、第一落料斗3、第一缓冲斗4、第二落料斗5、第二缓冲斗6、第三落料斗7，所述上料斗2、第一落料斗3、第一缓冲斗4、第二落料斗5、第二缓冲斗6、第三落料斗7之间通过隔断板13隔开为独立的槽体结构。

所述第一落料斗3、第二落料斗5、第三落料斗7的底面上均设有落料口；

所述第一缓冲斗4、第二缓冲斗6的底部设有向外延伸的出料通道8，所述料斗在其长度方向的一侧设有与其并列设置的回料管9，所述第一缓冲斗4与第二缓冲斗6的出料通道8的外端均连通在回料管9的侧壁上，形成物料连通。所述出料通道8为向下倾斜的倾斜通道，通过重力实现将第一缓冲斗4和第二缓冲斗6内的砂料导入回料管9内，所述回料管9内设有螺旋输送机，所述回料管9与第二缓冲斗6相邻的一端为封闭端，所述回料管9与上料斗2相邻的一端设置回料口，所述回料口设置于上料斗2的上方，用于将第一缓冲斗4和第二缓冲斗6内的砂料回送到上料斗2内。

所述料斗远离回料管9的一侧设有分料板10，所述分料板10的长度与料斗对应，所述分料板10的两端设有侧板11。所述分料板10的上表面为金属镜面，提供较小的滑行阻力，所述分料板10为倾斜向上延伸的倾斜板体，所述分料板10向远离料斗的外侧探出，所述分料板10相对地面具有约为45度的倾斜角度，在此角度下，能够给砂砾提供适当的重力和滑行支撑面，通过支撑斜面，来适度降低砂砾落下时重力的下坠作用力，使其能够获得较远的抛物线滑行形成，从而增大不同粒径重力作用下，在抛物线滑行时候的横向移动距离，提高筛分效果。并通过支撑面减少扬砂扬尘。

所述上料斗2与第一落料斗之间设有挡板12，所述挡板12的顶侧距离分料板10的顶侧之间具有抛料通道，所述抛料通道用于横向抛出原料砂。

在上料斗2上方的所述分料板10上设有与其转动配合的抛料机构。

所述抛料机构包括轮轴14、转轮、铲斗17、齿轮组18、电机、安装架19；

所述转轮包括轮架15和轮圈16，所述轮圈16固定在轮架15上，所述轮圈16为圆形筒体结构，所述铲斗17固定在轮圈16上，所述铲斗17的铲口面垂直轮圈16设置，有利于抛出砂料为平行抛出，如果是倾斜铲口容易出现压料下抛的情况。

所述轮轴14的下端与分料板10通过轴承座转动配合，所述轮架15中央设有套管，所述套管与轮轴14键连接，实现轮轴14对转轮的带动转动，所述轮轴14远离分料板10的上端设有配合齿轮，所述配合齿轮与齿轮组18的输出齿轮啮合，所述安装架19为倒L型，所述安装架19的上侧固定在分料板10的顶侧，所述安装架19的底侧安装电机和齿轮组18，所述电机的输出轴连接在齿轮组18的输入轴上，通过齿轮组18实现电机对转轴的传动。

为了简便设计，便于维修，以及便于展示，本视图及本示例的传动装置部分为开放式的设计，不局限于本示例，作为产品的话，还可以在轮圈16的上方设有安装盘，所述安装盘的边缘固定在轮圈16上侧侧边，所述安装盘上居中的设有让位孔，用于对下方的齿轮组18、转轴等传动组件进行覆盖，避免扬砂对传动组件的污染和破坏。

上述基本结构阐述完毕后，下面结合运作流程，对结构进行进一步的解释。

1）将输送砂料的送料系统的末端，也就是落料端设置在上料斗2上方，配合各种送料装置都可以，带式、管式、螺旋式等，保持砂料持续落入上料斗2内即可；

2）转轮转动过程中（本示例视图角度下，转轮在右侧）转轮逆时针转动，所述铲斗17连续的将上料斗2底部的砂料铲起，并随着转动向左平行抛出，通过抛料通道将砂料向左抛出使其在分料板10上滑行；

4）分料板10上的砂料通过分料板10的镜面倾斜支撑，获得较长的横向滑行距离，从而放大由于粒径不同带来的重力筛分效果，粒径自大而小分别落入第三落料斗7、第二落料斗5和第一落料斗3内，从而一次性实现三个颗粒粒径的分类；

5）在第一缓冲斗4和第二缓冲斗6内落下的砂料，为相邻两个粒径范围之间的砂料，基于铲斗17中砂料的位置（靠近铲斗17底部还是表面），抛出滑行中的互相碰撞阻挡等，抛料筛分在相邻的粒径之间是客观存在误差的，现在的设备在筛分粒径方面也精度不高，但是为了提高在拌制混凝土中对于强度和质量的控制，就必须对粒径分类获得一个较高的精确度，故本装置设置缓冲斗，将相邻两个落料斗之间区域落下的砂料回料重筛，通过这个回料，可以大大提高颗粒的筛分精度。

同时，通过调整第一缓冲斗4和第二缓冲斗6的宽度，可以在效率和精度方面做一个平衡，宽度越宽则回料多，而相应效率受损，但可以获得较高的筛分精度，通过实验在落料斗宽度2/3宽度下的缓冲斗能够实现砂砾粒径筛分对应精确度的95%以上，再提高宽度则对效率大打折扣而精度没有提高了，而在宽度是缓冲斗宽度1/4的情况下，精度可为80%左右，而效率基本不受影响。

通过上述结构，本筛砂机能够实现连续筛砂，同步三级筛分的高效高精度作业。连贯的铲起和筛分出三个标准粒径范围的砂料，并对应规定范围获得高精度粒径的砂料，为下一步混凝土的拌制中，各个粒度用砂比例调节，以及对粗细程度和颗粒级配的调整奠定理想的质量基础，有利于获得高质量的混凝土，更有助于在进一步研究不同用途及功能性混凝土中建立稳定的混凝土模型基础，消除质量因素波动的影响，更加有利于获得功能性混凝土的特性数据。

Claims (7)

1.一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，包括横向延伸水平设置的料斗，所述料斗自其长度方向上的一端至另一端依次设有上料斗、第一落料斗、第一缓冲斗、第二落料斗、第二缓冲斗、第三落料斗，所述第一落料斗、第二落料斗、第三落料斗的底面上均设有落料口，所述第一缓冲斗、第二缓冲斗的底部设有向外延伸的出料通道，所述料斗在其长度方向的一侧设有与其并列设置的回料管，所述第一缓冲斗与第二缓冲斗的出料通道的外端均连通在回料管上，所述回料管用于将砂料回送入上料斗内，

所述料斗远离回料管的一侧设有分料板，所述分料板的长度与料斗对应，所述分料板竖直向外倾斜设置，在上料斗上方的所述分料板上设有与其转动配合的抛料机构，所述抛料机构包括与分料板转动配合的转轮，所述转轮的周侧设置铲斗。

2.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述分料板的上表面为金属镜面。

3.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述分料板向远离料斗的外侧探出，且所述分料板相对地面具有约为45度的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述分料板的两端设有侧板。

5.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述第一落料斗、第一缓冲斗、第二落料斗、第二缓冲斗、第三落料斗之间通过隔断板隔开为独立的槽体结构；所述上料斗与第一落料斗之间设有挡板。

6.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述回料管与第二缓冲斗相邻的一端为封闭端，所述回料管与上料斗相邻的一端设置回料口，所述回料口设置于上料斗的上方，用于将第一缓冲斗和第二缓冲斗内的砂料回送到上料斗内。

7.根据权利要求1所述一种混凝土用连续分级筛砂机，其特征在于，所述抛料机构还包括轮轴、齿轮组、电机、安装架；

所述转轮包括轮架和轮圈，所述轮圈固定在轮架上，所述轮圈为圆形筒体结构，所述铲斗固定在轮圈上，所述铲斗的铲口面垂直轮圈设置，所述轮轴的下端与分料板通过轴承座转动配合，所述轮架中央设有套管，所述套管与轮轴键连接，所述轮轴远离分料板的上端设有配合齿轮，所述配合齿轮与齿轮组的输出齿轮啮合，所述安装架为倒L型，所述安装架的上侧固定在分料板的顶侧，所述安装架的底侧安装电机和齿轮组，所述电机的输出轴连接在齿轮组的输入轴上，通过齿轮组实现电机对转轴的传动。

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