CN111974246A - 一种搅拌车及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种搅拌车及使用方法，属于土木工程技术领域。搅拌车包括施工车体、搅拌系统以及调向系统；搅拌系统的上端设置有投料斗，下端设置有出料口，投料斗连通至拌合桶内，出料口连通至拌合桶内，拌合桶内设置有转动轴以及转动框，转动框与转动轴同轴设置且反向旋转；转动轴上连接多个轴搅拌叶片，转动框上连接多个框搅拌叶片；调向系统包括轴承组件以及卡扣，轴承组件包括轴承上底座和轴承下底座，轴承上底座和轴承下底座的边缘分别对应设置有调向定位孔，卡扣能够穿过调向定位孔将两者固定；轴承上底座与拌合桶底部连接，轴承下底座与施工车体连接；本发明提供一种搅拌车及使用方法，能够提高拌合效率和拌合质量，改善作业效果。

Description

一种搅拌车及使用方法
技术领域
本发明涉及一种搅拌车及使用方法，属于土木工程技术领域。
背景技术
施工环境较复杂以及施工距离要求较长的工程作业中，比如施工管廊，地下连续墙等工程施工中经常会遇到地下土体需要加入各种材料进行拌合，拌合量往往还很大；传统施工方法的效率非常低下，而且拌合程度不高，效果低；随着大量的污染土层需要进行拌入化学材料发生中和或者固化处理，因此产生巨大的拌合工作量，拌合技术最主要的问题就是拌合效率和拌合质量的均匀性，市场上可选择利用的拌合设备很难做到效率、成果、成本高度结合，无法满足需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种搅拌车及使用方法，能够提高拌合效率和拌合质量，改善作业效果。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种搅拌车，包括施工车体、搅拌系统以及调向系统，
所述搅拌系统的上端设置有投料斗，下端设置有出料口，所述投料斗连通至拌合桶内，所述出料口连通至拌合桶内，所述拌合桶内设置有转动轴以及转动框；所述转动框与转动轴同轴设置；所述转动轴上连接多个轴搅拌叶片，转动框上连接多个框搅拌叶片；转动轴与转动框均由驱动机驱动，二者的旋转方向相反；
所述调向系统包括轴承组件以及卡扣，所述轴承组件包括轴承上底座和轴承下底座，所述轴承上底座和轴承下底座的边缘分别对应设置有调向定位孔，卡扣能够穿过调向定位孔将两者固定；所述轴承上底座与拌合桶底部连接，所述轴承下底座与施工车体连接。
进一步的，所述施工车体为承重卡车，所述轴承下底座的直径小于施工车体的宽度，所述施工车体的长度大于搅拌系统的长度。
进一步的，所述轴搅拌叶片与框搅拌叶片呈间隔状设置，相邻的框搅拌叶片之间至少设有一个轴搅拌叶片。
进一步的，所述轴搅拌叶片和框搅拌叶片的叶片平面全部或部分与转动轴的轴线呈20°— 30°夹角。
进一步的，所述搅拌底座与轴承上底座焊接连接。
进一步的，所述轴承上底座与轴承下底座的边缘分别设置7~9个调向定位孔，所述调向定位孔的直径为0.1m~0.12m。
进一步的，所述卡扣呈三角形或菱形分布，连接在轴承上底座与轴承下底座之间。
进一步的，所述投料斗内部还设有震动板。
一种搅拌车的使用方法，其包括以下步骤：
步骤a：启动施工车体，沿着施工的方向移动，调节轴搅拌叶片与框搅拌叶片至所需角度后固定；
步骤b：施工车体到达施工地点后，转动调向系统，使上部的搅拌系旋转到施工位置后，对准轴承上底座与轴承下底座的调向定位孔，置入卡扣，将两者锁紧固定；
步骤c：将出料口对准施工地点正上方；从投料斗内进料，启动搅拌系统进行搅拌，
步骤d：待出料完毕，关闭挖机系统和搅拌系统，启动施工车体，前往下一个施工点；
步骤e：待施工线上全部施工完毕后，向搅拌系统内加水搅拌，清理淤泥和海砂；
步骤f：旋松取出卡扣，转动转动轴回位，再置入卡扣，锁紧固定，启动施工车体，驶离施工现场。
进一步的，上述一种搅拌车的使用方法，所述步骤c还包括在出料口取样，检测搅拌效果。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本技术方案提供了一种移动式搅拌装置，可用于一条施工线上的流动施工，减轻人力，节省成本。
本技术方案设置了调向系统，能够适应多种复杂的施工环境，便于施工，提高了施工效率，保证了施工安全。
本技术方案搅拌系统和车体尺寸选择合理，结构稳定，能够防止侧翻以及承载力不够，进一步保证了施工安全。
本技术方案在整个拌合过程中，加料、拌合和出料一气呵成,连续作业,效率高,且拌合均匀性好；能够完成多种混合料的一次拌合,不需要分步加料拌合，使用更方便快捷。
本技术方案中各种混合料同时进入拌合桶后,轴搅拌叶片和框搅拌叶片能够同时反方向搅拌,且轴搅拌叶片和框搅拌叶片分别一对一间隔分布,提升了拌合均匀性。
本技术方案轴搅拌叶片和框搅拌叶片中的部分或者全部的叶片面和拌合桶轴向呈一定夹角布置，能够对拌合桶内的混合物进行拌合的同时，向出料口方向推进,以致混合料在得到充分拌合后从出料后排出。
本技术方案施工速度快，工期短,施工效果好，施工成本低。
附图说明
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例中调向系统的剖视结构示意图；
图3是本发明实施例中卡扣与轴承上底座安装俯视示意图一；
图4是本发明实施例中卡扣与轴承上底座安装俯视示意图二；
图5是本发明实施例中卡扣与轴承下底座安装俯视示意图一；
图6是本发明实施例中卡扣与轴承下底座安装俯视示意图二；
图7是本发明实施例中搅拌系统的剖视结构示意图。
标号说明：1-施工车体、2-搅拌系统、3-调向系统、4-投料斗、5-出料口、6-拌合桶、7-转动轴、8-转动框、9-轴搅拌叶片、10-框搅拌叶片、11-驱动机、12-轴承组件、13-卡扣、14-轴承上底座、15-轴承下底座、16-调向定位孔、17-卡扣、18-震动板、19-副投料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种搅拌车，其包括施工车体1、搅拌系统2以及调向系统3，
搅拌系统的上端设置有投料斗4，下端设置有出料口5，投料斗连通至拌合桶6内，出料口连通至拌合桶内，拌合桶内设置有转动轴7以及转动框8，转动框与转动轴同轴设置且反向旋转；转动轴上连接多个轴搅拌叶片9，转动框上连接多个框搅拌叶片10；转动轴与转动框均由驱动机11驱动；
调向系统包括轴承组件12以及卡扣13，轴承组件包括轴承上底座14和轴承下底座15，轴承上底座和轴承下底座的边缘分别对应设置有调向定位孔16，卡扣17能够穿过调向定位孔将两者固定；轴承上底座与拌合桶底部连接，轴承下底座与施工车体连接。
施工车体为承重卡车，轴承下底座的直径小于施工车体的宽度，施工车体的长度大于搅拌系统的长度；
就实际工程案例进行承载力与弯矩验算，以及下方承重卡车与轴承组件选型，安装位置，轴承下底座，调向定位孔与T型螺栓的尺寸。
假设进行淤泥与海砂的混合，其中淤泥的比重大约为2T/m³，海砂比重大约为2.5T/m³，根据本课题组的以往的研究成果，拟采用海砂淤泥比为 2∶1的混合材料，此时混合完的比重大约为2.33T/m³，考虑施工过程中的最大载荷情况，拌合桶半径为0.5m，长度为4m，拌合桶的容量为：Π×0.5²×4=3.14m³，此时拌合桶内满载时的荷载为3.14×2.33=7.32T，整个搅拌系统的质量为1T，即上部荷载小于9T（8.32T）,搅拌系统的整体长度大约为5.5m，
进行承重卡车选型：拟选用恒定载重10T的板车进行承重，板车车板长为8.6m，车宽2.3m，货物限高2.5m。
拌合桶的容器筒为4m，两端设备以及电动机的长度拟为2m，在搅拌桶的中心处设置搅拌叶片以及传动系统，拌合桶下部设有底座，为R=500mm，高度为50mm的圆柱铁板。
轴承尺寸为内径150mm，外径215mm，高度50mm，恒定荷载为12T，轴承下底座焊在R=500mm，高度为50mm的圆柱铁板上，上下两块铁板上挖孔尺寸为D=220mm，等间距挖8个定位调向孔，卡扣为T型螺栓；调向定位孔的直径为0.1m~0.12m，T型螺栓置入调向定位孔的部分的直径略小于调向定位孔的直径；实际施工作业中，卡扣呈三角形或菱形分布，连接在轴承上底座与轴承下底座之间，使得轴承上底座与轴承下底座之间固定锁紧更稳固，受力更均匀，避免发生侧翻；
焊接过程中，拌合桶的重心与承重卡车的中心尽量在一条直线上，这样便不会产生附加弯矩，不会产生侧翻事故。
一种实施例，轴搅拌叶片与框搅拌叶片呈间隔状设置，相邻的框搅拌叶片之间至少设有一个轴搅拌叶片；轴搅拌叶片和框搅拌叶片的叶片平面全部或部分与转动轴的轴线呈20°— 30°夹角；
圆形拌合桶的一端上部设置投料斗，另一端下部设置出料口，拌合桶内水平向设置转动轴和转动框，两者转动方向要相反，转动框上垂直连接多个轴搅拌叶片，转动轴垂直连接有多个竖直的搅拌叶片，轴搅拌叶片和框搅拌叶片进行间隔状布置；实现充分搅拌，轴搅拌叶片和框搅拌叶片部分或全部的叶片面分别和拌合桶的轴向呈一定角度；为了加快进料速度，投料斗上设置螺旋加料装置或者抖动加料装置，抖动加料装置包括震动板18以及驱动震动板的驱动电机；震动板的震动频率影响着进入投料斗内的投料速度；在进入拌合桶内的投料斗位置处并列设置副投料口19。
拌合桶具有一定长度和直径，可自行设计以适应工程作业需要，圆形拌合桶横向放置，其两端分别安装能够驱动转动轴和转动框转动的驱动装置，驱动装置可选用电动机，需要保证转动轴和转动框的转动方向相反，转动轴上垂直安装连接多个(组)搅轴拌叶片，所有轴搅拌叶片随转动轴转动，同理转动框内侧也垂直安装连接多个(组)框搅拌叶片，所有框搅拌叶片随转动框转动，轴搅拌叶片离开转动框内侧壁一定距离，框搅拌叶片7开转动轴一定距离；拌合桶底部设有安装底座，轴搅拌叶片和转动轴轴向，以及框搅拌叶片和转动框轴向，所有或者部分叶片面和拌合桶轴向设有一定的角度，使得进入拌合桶的混合料边搅拌边向出料口水平方向产生推力，而向着出料口方向移动，框搅拌叶片可以是平直的搅拌叶片，也可以以同样的目的和拌合桶轴线方向形成一定的倾角；使进入拌合桶的混合料搅拌更加均匀；需要拌合的混合料分别通过投料斗和副投料口进入拌合桶，混合料在轴搅拌叶片和框搅拌叶片的正反搅拌下得到充分搅拌，并向出料口方向转移排出，排出出料口后再转移至施工场地。
实施例2：一种搅拌车的使用方法，其包括以下步骤：
步骤a：启动施工车体，沿着施工的方向移动，调节轴搅拌叶片与框搅拌叶片至所需角度后固定；一般整个过程只需要两名工人；
步骤b：施工车体到达施工地点后，转动调向系统，使上部的搅拌系旋转到施工位置后，对准轴承上底座与轴承下底座的调向定位孔，置入卡扣，将两者锁紧固定；
步骤c：将出料口对准施工地点正上方；从投料斗内进料，启动搅拌系统进行搅拌；出料口与施工地点正上方之间可采用铁板牵引过渡，方便将拌合后的物料送至施工地点；
进料可采用挖机系统进料、泵送进料或其他进料方式；
步骤d：待出料完毕，关闭挖机系统和搅拌系统，启动施工车体，前往下一个施工点；
步骤e：待施工线上全部施工完毕后，向搅拌系统内加水搅拌，清理淤泥和海砂，保持整个设备的整洁，减少残留物对下一次施工作业的影响；
步骤f：旋松取出卡扣，转动转动轴回位，再置入卡扣，锁紧固定，启动施工车体，驶离施工现场。
上述的搅拌车的使用方法，步骤c还包括在出料口取样，检测搅拌效果，不影响施工效率的前提下，确保施工效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种搅拌车，其特征在于，包括施工车体、搅拌系统以及调向系统，
所述搅拌系统的上端设置有投料斗，下端设置有出料口，所述投料斗连通至拌合桶内，所述出料口连通至拌合桶内，所述拌合桶内设置有转动轴以及转动框；所述转动框与转动轴同轴设置；所述转动轴上连接多个轴搅拌叶片，转动框上连接多个框搅拌叶片；转动轴与转动框均由驱动机驱动，二者的旋转方向相反；
所述调向系统包括轴承组件以及卡扣，所述轴承组件包括轴承上底座和轴承下底座，所述轴承上底座和轴承下底座的边缘分别对应设置有调向定位孔，卡扣能够穿过调向定位孔将两者固定；所述轴承上底座与拌合桶底部连接，所述轴承下底座与施工车体连接。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌车，其特征在于，所述施工车体为承重卡车，所述轴承下底座的直径小于施工车体的宽度，所述施工车体的长度大于搅拌系统的长度。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌车，其特征在于，所述轴搅拌叶片与框搅拌叶片呈间隔状设置，相邻的框搅拌叶片之间至少设有一个轴搅拌叶片。
4.根据权利要求3所述的一种搅拌车，其特征在于，所述轴搅拌叶片和框搅拌叶片的叶片平面全部或部分与转动轴的轴线呈20°— 30°夹角。
5.根据权利要求1所述的一种搅拌车，其特征在于，所述搅拌底座与轴承上底座焊接连接。
6.根据权利要求5所述的一种搅拌车，其特征在于，所述轴承上底座与轴承下底座的边缘分别设置7~9个调向定位孔，所述调向定位孔的直径为0.1m~0.12m。
7.根据权利要求1所述的一种搅拌车，其特征在于，所述卡扣呈三角形或菱形分布，连接在轴承上底座与轴承下底座之间。
8.根据权利要求1所述的一种搅拌车，其特征在于，所述投料斗内部还设有震动板。
9.一种搅拌车的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：启动施工车体，沿着施工的方向移动，调节轴搅拌叶片与框搅拌叶片至所需角度后固定；
步骤b：施工车体到达施工地点后，转动调向系统，使上部的搅拌系旋转到施工位置后，对准轴承上底座与轴承下底座的调向定位孔，置入卡扣，将两者锁紧固定；
步骤c：将出料口对准施工地点正上方；从投料斗内进料，启动搅拌系统进行搅拌，
步骤d：待出料完毕，关闭挖机系统和搅拌系统，启动施工车体，前往下一个施工点；
步骤e：待施工线上全部施工完毕后，向搅拌系统内加水搅拌，清理淤泥和海砂；
步骤f：旋松取出卡扣，转动转动轴回位，再置入卡扣，锁紧固定，启动施工车体，驶离施工现场。
10.根据权利要求9所述的一种搅拌车的使用方法，所述步骤c还包括在出料口取样，检测搅拌效果。
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