CN111993597A - 道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及交通运输设备的技术领域，公开了一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，该拌合设备包括设备外框架、驱动机构、拌合机构、调节机构和控制箱；其中，所述设备外框架上安装有驱动机构；所述驱动机构上通过调节机构连接有拌合机构，驱动机构用于带动调节机构和拌合机构一同旋转；所述调节机构用于拌合机构的安装和固定；通过将相同配比的粗细集料分别进行多角度的不同的试验，即可获得该配比条件下的粗细集料适合运用多少倾斜角度的料筒进行搅拌，能够通过重复的试验，获得不同配比的粗细集料的最佳混合角度，还可以通过本拌合设备进行拌合工艺的优化，进而获得混合效果更好的材料。

Description

道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备

技术领域

本发明专利涉及交通运输设备的技术领域，具体而言，涉及一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备。

背景技术

现行的JTG/TF20-2015《公路路面基层施工技术细则》和《公路无机结合料试验规程》中，对于无机结合料配合比设计中混合料的拌合均没有给出明确的方法。到目前为止，室内试验中无论是最大干密度、最佳含水量的确定还是无侧限抗压强度试件的成型，所用混合料均采用手工拌合。对于新拌水泥基材料，土呈粘-塑状态，属于宾汉姆体(Bingham)，混合料各组分相表面间的粘结力使它完全拌匀变得特别困难，特别是水和水泥的分散均匀性无法保证。而在实际生产中振动搅拌设备已经得到了大规模的应用，采用振动拌合可以改善水泥和水在集料颗粒间分布的均匀性，减少因拌合产生的缺陷。

现有技术中，申请号为2018107530172的一项中国专利公开了道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，属于交通运输设备技术领域。所述设备包括设备外框架、料筒、电磁振动片、旋转电机、碳刷及控制箱；所述的料筒倾斜安装在设备外框架上端的横梁上，所述的旋转电机和控制箱均安装在设备外框架上，所述的旋转电机输出端通过传动装置带动设备外框架上端的横梁转动，所述的控制箱用于控制旋转电机启动和停止，所述的电磁振动片为两个，粘贴在料筒的两个对立面，所述的碳刷为两个电磁振动片供电，碳刷通过控制箱供电。

上述的技术方案，能够提高粗细集料拌合均匀的速度，但是，上述技术方案中料筒是倾斜固定在旋转轴上的，而在实际使用中，粗细集料的晶粒大小以及配比是根据道路的需求和特征进行调整的，被固定住角度的料筒无法适用于不同晶粒大小和配比的粗细集料，难以作用到所有材料上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，旨在解决现有技术中，拌合设备存在料筒角度无法调节所导致的，固定住角度的料筒无法适用于不同晶粒大小和配比的粗细集料，难以作用到所有材料上的问题。

本发明是这样实现的：

一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，该拌合设备包括设备外框架、驱动机构、拌合机构、调节机构和控制箱；其中，

所述设备外框架上安装有驱动机构；

所述驱动机构上通过调节机构连接有拌合机构，驱动机构用于带动调节机构和拌合机构一同旋转；

所述调节机构用于拌合机构的安装和固定；

所述拌合机构用于物料的搅拌合混合，拌合机构包括料筒、筒盖、叶片、转轴和电磁振动片，所述料筒上安装有可开启或关闭的筒盖，料筒的内壁上竖向固定安装有多个叶片，所述转轴为两个，分别粘贴在料筒的两个相对面上，转轴与调节机构连接，用于将料筒倾斜布置在调节机构上，所述电磁振动片为两个，分别固定安装在料筒的两个相对面上；

所述控制箱用于控制驱动机构、调节机构和电磁振动片的工作。

进一步的，所述驱动机构包括旋转电机、摆线针轮减速器和旋转轴，所述旋转电机固定安装在设备外框架上，旋转电机通过变频器连接控制箱，所述旋转电机的输出轴固定连接在摆线针轮减速器的输入轴上，所述摆线针轮减速器的输出轴上连接有旋转轴，所述旋转轴为两段式的结构，旋转轴通过轴承转动安装在设备外框架上，两段的所述旋转轴间固定连接有调节机构。

进一步的，所述调节机构包括环形安装板、液压伸缩杆、滚轮、调节圆盘和连杆，所述环形安装板的两侧分别固定连接旋转轴，环形安装板上转动连接有料筒上的转轴，所述液压伸缩杆横向安装在设备外框架上，液压伸缩杆的活动端下侧固定连接有两个滚轮，两个所述滚轮滚动连接在调节圆盘的两侧，通过液压伸缩杆的伸缩控制调节圆盘左右移动，液压伸缩杆由控制箱控制工作，所述调节圆盘花键连接在旋转轴上，调节圆盘上铰接有连杆，所述连杆的端部铰接在料筒上。

进一步的，所述设备外框架包括底座、一号竖板、二号竖板、一号横板和二号横板，所述底座上固定安装有一号竖板和二号竖板，所述一号竖板和二号竖板用于两段式旋转轴的安装，一号竖板的右侧固定安装有一号横板，所述一号横板上固定安装有旋转电机，二号竖板的左侧固定安装有二号横板，所述二号横板的上侧固定安装有液压伸缩杆，二号横板的下侧固定安装有碳刷。

进一步的，所述滚轮采用橡胶材质制成。

进一步的，所述控制箱通过导线与驱动机构、调节机构电性连接，所述控制箱还通过导线和碳刷电性连接电磁振动片，用于为旋转中的电磁振动片供电。

进一步的，所述料筒与竖直方向成30°的倾斜角度转动安装在环形安装板上。

进一步的，所述电磁振动片采用振动幅度在30Hz～70Hz之间，且振幅设定在0.1～1mm之间的电磁振动片。

进一步的，所述底座上固定安装有固定螺栓，固定螺栓用于将底座安装到工作平台上，所述底座的下侧面粘贴有橡胶减震层。

进一步的，所述底座上固定安装有防尘隔音罩，所述驱动机构、拌合机构和调节机构布置在防尘隔音罩的内部，所述控制箱安装在防尘隔音罩的外部，所述防尘隔音罩上开设有可开启或关闭的密封门，所述防尘隔音罩顶部安装有散热风扇。

与现有技术相比，本发明提供的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，通过设置拌合机构、调节机构和驱动机构间的配合联动，实现料筒角度的无极调节，在进行拌合的过程中，半刚性基层材料既产生宏观的横向往复运动和竖向跌落运动，又有微观的振动，宏观的运动使粗细集料分布均匀，微观的振动使水和水泥均匀地分布在材料表面，并相互作用渗入集料的空隙中，不但使粗细集料和水泥、水泥均匀混合在一起，同时又可以提高水泥稳定碎石的熟度，改善施工和易性；通过将相同配比的粗细集料分别进行多角度的不同的试验，即可获得该配比条件下的粗细集料适合运用多少倾斜角度的料筒进行搅拌，能够通过重复的试验，获得不同配比的粗细集料的最佳混合角度，还可以通过本拌合设备进行拌合工艺的优化，进而获得混合效果更好的材料。

附图说明

图1是本发明提供的一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备的结构示意图；

图2是本发明提供的料筒的俯视图；

图3是图1中A处的局部放大示意图；

图4是防尘隔音罩的结构示意图；

图5是减震组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合较佳的实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例提供一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，如图1所示，该拌合设备包括设备外框架1、驱动机构2、拌合机构3、调节机构4和控制箱5；具体的，设备外框架1上安装有驱动机构2；

在本实施例中，驱动机构2上通过调节机构4连接有拌合机构3，驱动机构2能带动调节机构4和拌合机构3一同旋转；调节机构4安装在拌合机构3和驱动机构2间，起到传动的作用，将配比好的物料加入到拌合机构3中，通过控制箱5控制驱动机构2和拌合机构3工作，通过控制箱5控制调节机构4工作，对拌合机构3的安装角度进行调整；拌合机构3旋转着将物料的搅拌合混合；

在本实施例中，拌合机构3包括料筒301、筒盖302、叶片303、转轴304和电磁振动片305，如图2所示，料筒301上安装有可开启或关闭的筒盖302，料筒301的内壁上竖向固定安装有多个叶片303，转轴304为两个，分别粘贴在料筒301的两个相对面上，转轴304与调节机构4连接，用于将料筒301倾斜布置在调节机构4上，电磁振动片305为两个，分别固定安装在料筒301的两个相对面上；具体的，进行拌合的过程中，半刚性基层材料既产生宏观的横向往复运动和竖向跌落运动，又有微观的振动，宏观的运动使粗细集料分布均匀，微观的振动使水和水泥均匀地分布在材料表面，并相互作用渗入集料的空隙中，不但使粗细集料和水泥、水泥均匀混合在一起，同时又可以提高水泥稳定碎石的熟度，改善施工和易性；为了避免振动，转轴304上还设置有减震组件6，具体的，减震组件6由扭力杆601、吸震弹簧602和限位环603，限位环603安装在转轴304上，扭力杆601连接在两段转轴304上，吸震弹簧602安装在两个限位环603之间，具体如图5所示，能够大大吸收由料筒301旋转所产生的振动，大大减少从转轴304传递到设备外框架1上的振动，能够有效的抑制噪音。

具有的，通过将相同配比的粗细集料分别进行多角度的不同的试验，即可获得该配比条件下的粗细集料适合运用多少倾斜角度的料筒301进行搅拌，能够通过重复的试验，获得不同配比的粗细集料的最佳混合角度，还可以通过本拌合设备进行拌合工艺的优化，例如：先通过调节机构4将料筒301调节到与竖直方向成30°的倾斜角度，加入水泥和部分的水，拌合10min，再通过调节机构4将料筒301调节到与竖直方向成40°的倾斜角度，加入剩下的水，再次进行拌合30min，进而获得混合效果更好的材料。

在本实施例中，驱动机构2包括旋转电机201、摆线针轮减速器202和旋转轴203，如图1所示，旋转电机201固定安装在设备外框架1上，旋转电机201的输出轴固定连接在摆线针轮减速器202的输入轴上，摆线针轮减速器202的输出轴上连接有旋转轴203，旋转轴203为两段式的结构，即有两根旋转轴203，两根旋转轴203分别通过轴承转动安装在设备外框架1上，两根旋转轴203的转动轴心位于同一轴线上，两段的旋转轴203间固定连接有调节机构4，具体的，由于离心力的作用致使转速不能过快，为此将摆线针轮减速器202减速比为1：87，旋转电机201通过变频器连接控制箱5，旋转电机201的转速由变频器进行调节，以实现最佳的混合效果。

在本实施例中，调节机构4包括环形安装板401、液压伸缩杆402、滚轮403、调节圆盘404和连杆405，如图3所示，环形安装板401的两侧分别固定连接旋转轴203，环形安装板401上转动连接有料筒301上的转轴304，液压伸缩杆402横向安装在设备外框架1上，液压伸缩杆402还可以替换成电动伸缩杆或伺服电缸，液压伸缩杆402的活动端下侧固定连接有两个滚轮403，两个滚轮403滚动连接在调节圆盘404的两侧，通过液压伸缩杆402的伸缩控制调节圆盘404左右移动，液压伸缩杆402由控制箱5控制工作，调节圆盘404花键连接在旋转轴203上，调节圆盘404上铰接有连杆405，连杆405的端部铰接在料筒301上；具体的，调节圆盘404在向右移动时，通过连杆405推动料筒301逆时针转动，调节圆盘404在向左移动时，通过连杆405推动料筒301顺时针转动。

在本实施例中，设备外框架1包括底座101、一号竖板102、二号竖板103、一号横板104和二号横板105，如图1所示，底座101上固定安装有一号竖板102和二号竖板103，一号竖板102和二号竖板103用于两段式旋转轴203的安装，一号竖板102的右侧固定安装有一号横板104，一号横板104上固定安装有旋转电机201，二号竖板103的左侧固定安装有二号横板105，二号横板105的上侧固定安装有液压伸缩杆402，二号横板105的下侧固定安装有碳刷6，控制箱5通过导线与驱动机构2、调节机构4电性连接，控制箱5还通过导线和碳刷6电性连接电磁振动片305，用于为旋转中的电磁振动片305供电。

在本实施例中，滚轮403采用橡胶材质制成，能够降低滚轮403在调节圆盘404上滚动所产生的噪音。

在本实施例中，料筒301与竖直方向成30°的倾斜角度转动安装在环形安装板401上。

在本实施例中，电磁振动片305采用振动幅度在30Hz～70Hz之间，且振幅设定在0.1～1mm之间的电磁振动片305。

在本实施例中，底座101上固定安装有固定螺栓106，固定螺栓106用于将底座101安装到工作平台上，底座101的下侧面粘贴有橡胶减震层107，拌合时，拌合机构需要应当先进行简单的配重平衡，拌合机构在旋转时会发生振动，橡胶减震层107在底座101和工作平台间能够吸收振动产生的冲击，减少机械摩擦，实现降低噪音的效果。

在本实施例中，底座101上固定安装有防尘隔音罩108，如图4所示，驱动机构2、拌合机构3和调节机构4布置在防尘隔音罩108的内部，防尘隔音罩108可以通过隔音板拼装组成，为了方便观察，防尘隔音罩108上还可以设置透明的观察窗，控制箱5安装在防尘隔音罩108的外部，防尘隔音罩108上开设有可开启或关闭的密封门，防尘隔音罩108顶部安装有散热风扇109，能够大大提升拌合设备的静音效果，为工作人员提供舒适的工作环境。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图所示，为本发明提供的较佳实施例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，该拌合设备包括设备外框架、驱动机构、拌合机构、调节机构和控制箱；其中，

所述设备外框架上安装有驱动机构；

所述驱动机构上通过调节机构连接有拌合机构，驱动机构用于带动调节机构和拌合机构一同旋转；

所述调节机构用于拌合机构的安装和固定；

所述拌合机构用于物料的搅拌合混合，拌合机构包括料筒、筒盖、叶片、转轴和电磁振动片，所述料筒上安装有可开启或关闭的筒盖，料筒的内壁上竖向固定安装有多个叶片，所述转轴为两个，分别粘贴在料筒的两个相对面上，转轴与调节机构连接，用于将料筒倾斜布置在调节机构上，所述电磁振动片为两个，分别固定安装在料筒的两个相对面上；

所述控制箱用于控制驱动机构、调节机构和电磁振动片的工作。

2.如权利要求1所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述驱动机构包括旋转电机、摆线针轮减速器和旋转轴，所述旋转电机固定安装在设备外框架上，旋转电机通过变频器连接控制箱，所述旋转电机的输出轴固定连接在摆线针轮减速器的输入轴上，所述摆线针轮减速器的输出轴上连接有旋转轴，所述旋转轴为两段式的结构，旋转轴通过轴承转动安装在设备外框架上，两段的所述旋转轴间固定连接有调节机构。

3.如权利要求2所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述调节机构包括环形安装板、液压伸缩杆、滚轮、调节圆盘和连杆，所述环形安装板的两侧分别固定连接旋转轴，环形安装板上转动连接有料筒上的转轴，所述液压伸缩杆横向安装在设备外框架上，液压伸缩杆的活动端下侧固定连接有两个滚轮，两个所述滚轮滚动连接在调节圆盘的两侧，通过液压伸缩杆的伸缩控制调节圆盘左右移动，液压伸缩杆由控制箱控制工作，所述调节圆盘花键连接在旋转轴上，调节圆盘上铰接有连杆，所述连杆的端部铰接在料筒上。

4.如权利要求3所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述设备外框架包括底座、一号竖板、二号竖板、一号横板和二号横板，所述底座上固定安装有一号竖板和二号竖板，所述一号竖板和二号竖板用于两段式旋转轴的安装，一号竖板的右侧固定安装有一号横板，所述一号横板上固定安装有旋转电机，二号竖板的左侧固定安装有二号横板，所述二号横板的上侧固定安装有液压伸缩杆，二号横板的下侧固定安装有碳刷。

5.如权利要求3所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述滚轮采用橡胶材质制成。

6.如权利要求1所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述控制箱通过导线与驱动机构、调节机构电性连接，所述控制箱还通过导线和碳刷电性连接电磁振动片，用于为旋转中的电磁振动片供电。

7.如权利要求1所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述料筒与竖直方向成30°的倾斜角度转动安装在环形安装板上。

8.如权利要求1所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述电磁振动片采用振动幅度在30Hz～70Hz之间，且振幅设定在0.1～1mm之间的电磁振动片。

9.如权利要求4所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述底座上固定安装有固定螺栓，固定螺栓用于将底座安装到工作平台上，所述底座的下侧面粘贴有橡胶减震层。

10.如权利要求9所述的道路半刚性基层材料室内旋转跌落式振动拌合设备，其特征在于，所述底座上固定安装有防尘隔音罩，所述驱动机构、拌合机构和调节机构布置在防尘隔音罩的内部，所述控制箱安装在防尘隔音罩的外部，所述防尘隔音罩上开设有可开启或关闭的密封门，所述防尘隔音罩顶部安装有散热风扇。

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