CN112144506A - 淤泥原位搅拌机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种淤泥原位搅拌机，包括延长臂，延长臂上设置有两个搅拌鼓和驱动搅拌鼓转动的双搅拌鼓液压驱动油路系统，双搅拌鼓液压驱动油路系统包括系统进油管、系统回油管、进油阀块、回油阀块、两条马达进油管、两条马达回油管及分别安装在两个搅拌鼓内的两个液压马达，系统进油管通过进油阀块与两条马达进油管连接，两条马达回油管通过回油阀块连接到系统回油管，两个液压马达的进油口和回油口分别与两条马达进油管和两条马达回油管相连接，两个液压马达并联，进油阀块或回油阀块内安装有流量平衡阀。本发明的淤泥原位搅拌机能自动增大受阻液压马达的做功能力，使搅拌鼓冲破阻力继续正常工作，防止搅拌鼓受阻卡死。

Description

淤泥原位搅拌机

技术领域

本发明涉及淤泥处理设备的技术领域，更确切地说涉及一种淤泥原位搅拌机。

背景技术

随着东南部沿海城市的快速发展，工程建设急剧增加，东南部沿海城市大部分工程建设都遭遇土质松软、淤泥层深厚、回填料稀缺等严峻问题。由于环保和传统的开山回填等方式限制及造价的增加，优良填料资源的获取日益困难，因此造地工程、海洋滩涂围垦、人工岛工程等填土来源主要采用回填土、疏浚淤泥等超软土、废弃淤泥等为主。但这些新填土或者原有的海滩土一般都是淤泥或超软土为主，强度极低，施工人员无法进入，无法直接达到土地使用的承载要求，无法进行道路、堤坝、楼房等工程的开发和建设，这些工程均首先面临着大面积的软基处理问题。通常的软基处理是以淤泥原位搅拌机搅拌淤泥，同时向搅拌的淤泥中灌注水泥浆，淤泥原位搅拌机上的搅拌鼓将淤泥与水泥浆搅拌均匀使其充分混合，达到淤泥和水泥浆混合搅拌后原位硬化的目的。

为了提高软基处理的效率，现有技术中在淤泥原位搅拌机的端部安装两个搅拌鼓，同时为了防水且提供稳定的扭矩输出，每个搅拌鼓都由独立的液压马达驱动。淤泥层中大部分成分都是欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等超软土，还可能会含有一些硬质地的碎石、石屑、砂土等，搅拌鼓要使淤泥与水泥浆搅拌均匀就必须将这些硬质地的碎石、石屑、砂土等也打碎，否则一旦搅拌鼓受阻会造成卡死现象，导致对应的液压马达卡死或故障。如何避免搅拌鼓被卡死是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种淤泥原位搅拌机，在一个搅拌鼓受到硬物阻力而使对应的液压马达做功受阻时，能自动增大受阻液压马达的做功能力，使搅拌鼓冲破阻力继续正常工作，防止一个搅拌鼓受阻卡死而另一个搅拌鼓继续空转的情况发生。

本发明的技术解决方案是，提供一种淤泥原位搅拌机，包括延长臂，延长臂上设置有两个搅拌鼓和驱动搅拌鼓转动的双搅拌鼓液压驱动油路系统，双搅拌鼓液压驱动油路系统包括系统进油管、系统回油管、进油阀块、回油阀块、两条马达进油管、两条马达回油管及分别安装在两个搅拌鼓内的两个液压马达，系统进油管通过进油阀块与两条马达进油管连接，两条马达回油管通过回油阀块连接到系统回油管，两个液压马达的进油口和回油口分别与两条马达进油管和两条马达回油管相连接，两个液压马达并联，进油阀块或回油阀块内安装有流量平衡阀。

与现有技术相比，本发明的淤泥原位搅拌机有以下优点：两个搅拌鼓分别由液压马达驱动，流量平衡阀能平衡两条马达进油管或两条马达回油管中的流量，进而平衡两个液压马达中的液压油流量，能保证两个搅拌鼓平衡运转，防止动力倾斜；当一个搅拌鼓受到硬物阻力而使对应的液压马达做功受阻时，液压油被阻滞在受阻的液压马达内，流量平衡阀就能调低或闭锁另一个运转的液压马达的马达进油管或马达回油管，实现液压油的流量和压力大部分或全部都经过受阻的液压马达，使受阻的液压马达做功的能力增大继而冲破阻力继续正常工作，此时流量平衡阀又会自动开启另一个液压马达的马达进油管或马达回油管，使整个系统恢复正常工作，防止一个搅拌鼓受阻卡死而另一个搅拌鼓继续空转的情况发生。

优选的，延长臂的一端设置有两个法兰，两个液压马达分别对应安装在两个法兰上，两个搅拌鼓分别对应安装在液压马达的外部，搅拌鼓与法兰之间均设置有浮动油封。采用此结构，能方便地将液压马达和搅拌鼓安装在延长臂上，浮动油封能防止本发明的淤泥原位搅拌机作业时淤泥或水泥浆等杂质进入设备内部损坏设备。

优选的，搅拌鼓上设置有主叶片，主叶片随搅拌鼓转动，主叶片上设置有若干个搅拌刀排和合金刀头；主叶片用于搅拌淤泥或泥浆，搅拌刀排用于破碎土壤，合金刀头用于铣削硬物。采用此结构，主叶片转动能搅拌淤泥或泥浆，搅拌刀排转动能破碎土壤，合金刀头转动能铣削硬物并有效减轻搅拌刀排的磨损；使得本发明的搅拌鼓既能将淤泥与水泥浆搅拌均匀使其充分混合，又能打碎土壤层中硬质地的碎石、石屑、砂土，并使破碎粒度均匀。

优选的，主叶片以螺旋状围绕设置在搅拌鼓的侧壁上。采用此结构，使主叶片转动能高效地搅动淤泥。

优选的，搅拌刀排和合金刀头可拆卸地安装在主叶片上。采用此结构，方便对搅拌刀排和合金刀头进行更换，可以根据现场工况及时更换不同类型的搅拌刀排，提高淤泥原位搅拌的效率。

优选的，合金刀头与搅拌刀排间隔安装。采用此结构，提高合金刀头打碎土壤层中硬质地的碎石、石屑、砂土的效率并使破碎粒度均匀，有效减少普通刀排的磨损。

优选的，搅拌鼓上设置有端盖，端盖的端面上径向设置有若干条凸棱，端盖随搅拌鼓转动。采用此结构，端盖转动时，与端盖的端面接触的淤泥或水泥浆浮动并越过凸棱发生分层及错开，有利于提高淤泥的流动性，使其容易被搅拌均匀。

优选的，端盖的周边设置有若干个小叶片。采用此结构，端盖转动时，小叶片搅动与端盖的周边接触的淤泥或水泥浆，进一步提高淤泥的流动性，使淤泥与水泥浆更容易被搅拌均匀。

优选的，延长臂上还设置有喷浆管，喷浆管的喷嘴设置在两个搅拌鼓之间。采用此结构，水泥浆从喷浆管的喷嘴喷出到两个的搅拌鼓之间，使淤泥与水泥浆能及时混合。

优选的，延长臂上还设置有用于与外部设备进行连接的连接件。采用此结构，方便发明的淤泥原位搅拌机与挖掘机或其他设备进行连接。

附图说明

图1为本发明的淤泥原位搅拌机的结构示意图。

图2为本发明的淤泥原位搅拌机中双搅拌鼓液压驱动油路系统的结构示意图。

图3为本发明的淤泥原位搅拌机中的搅拌鼓的结构示意图。

图4为图3中搅拌鼓的前视图。

图5为图3中搅拌鼓的后视图。

图6为图3中搅拌鼓的剖视图。

如图中所示：1、搅拌鼓，1-1、端盖，1-2、主叶片，1-3、小叶片，1-4、搅拌刀排，1-5、合金刀头，1-6、凸棱，1-7、进油口，1-8、出油口，1-9、液压马达，1-10、浮动油封，2、法兰，3、延长臂，4、喷浆管，5、进油阀块，6、连接件，7、回油阀块，8、流量平衡阀，9、马达进油管，10、马达回油管，11、系统进油管，12、系统回油管。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

如图1至图2中所示，本发明的淤泥原位搅拌机包括延长臂3，延长臂3的一端设置有连接件6，连接件6用于与挖掘机或其他设备进行连接；延长臂3的另一端安装有两个法兰2，两个法兰2上各安装有一个液压马达1-9，两个液压马达1-9的外侧各安装有一个搅拌鼓1，两个搅拌鼓之间的夹角为130°，液压马达1-9驱动搅拌鼓1转动，搅拌鼓1与对应的法兰2之间还设置有浮动油封1-10，浮动油封1-10用于防止淤泥或水泥浆等杂质进入设备内部损坏设备。延长臂3上还设置有用于驱动两个液压马达1-9的双搅拌鼓液压驱动油路系统，双搅拌鼓液压驱动油路系统包括系统进油管11、系统回油管12、进油阀块5、回油阀块7、两条马达进油管9、两条马达回油管10，系统进油管11与进油阀块5相连接，进油阀块5分别与两条马达进油管9的一端相连接，两条马达进油管9的另一端分别与两个液压马达1-9的进油口相连接，两个液压马达1-9的出油口分别与两条马达回油管10的一端相连接，且两条马达回油管10的另一端都通过回油阀块7，回油阀块7与回油阀块7相连通，两个液压马达1-9并联，回油阀块7上安装有流量平衡阀8。进油阀块5、回油阀块7安装在延长臂3的外侧壁上，便于将系统进油管11连接到进油阀块5上、将系统回油管12连接到回油阀块7上的操作，也便于故障检修；两条马达进油管9、两条马达回油管10都安装在延长臂3的内部，防止露置在外受到磕碰刮擦而使油管破损。延长臂3上还设置有喷浆管4，喷浆管4的喷嘴设置在两个搅拌鼓之间。

如图3至图6中所示，本发明的搅拌鼓1包括端盖1-1和侧壁，搅拌鼓1内安装的液压马达1-9与搅拌鼓1的内侧壁固定连接，搅拌鼓1的端盖1-1也与其内侧壁固定连接，液压马达1-9上设置有进油口1-7与出油口1-8，液压油经进油口1-7进入液压马达1-9、再经出油口1-8流出，使液压马达1-9带动搅拌鼓1的侧壁及端盖1-1一同转动。侧壁上焊接有主叶片1-2，主叶片1-2以螺旋状围绕在搅拌鼓1的侧壁上，主叶片1-2上设置有若干个螺栓孔，若干个搅拌刀排1-4和合金刀头1-5通过螺栓安装在主叶片1-2上，合金刀头1-5以两个为一组，间隔安装在两个搅拌刀排1-4之间；以螺旋状围绕在搅拌鼓1的侧壁上的主叶片1-2能高效地搅动淤泥；搅拌刀排1-4以耐磨钢铸造而成，相比焊接形式的刀排，所述刀排强度更强，耐磨性更好，能高效实现淤泥原位搅拌均匀；合金刀头1-5能打碎土壤层中硬质地的碎石、石屑、砂土，有效减少普通刀排的磨损。在实际应用中，根据现场工况更换不同类型的搅拌刀排，并根据特定角度安装搅拌刀排，提高淤泥原位搅拌的效率。端盖1-1的周边焊接有若干个小叶片1-3，端盖1-1的端面上设置有六条径向的凸棱1-6，端盖1-1受转动时，小叶片1-3搅动与端盖1-1的周边接触的淤泥或水泥浆，与端盖1-1的端面接触的淤泥或水泥浆则浮动并越过凸棱1-6发生分层及错开，有利于提高淤泥的流动性，使其容易被搅拌均匀。

本发明的淤泥原位搅拌机在作业时，液压油从系统进油管11通过进油阀块5、马达进油管9进入对应的液压马达1-9中，驱动液压马达1-9做功，喷浆管4则将水泥浆喷向两侧的搅拌鼓，使淤泥与水泥浆能及时混合，液压马达1-9带动搅拌鼓1的侧壁及端盖1-1一同转动，以螺旋状围绕在搅拌鼓1的侧壁上的主叶片1-2、连接在主叶片1-2上的搅拌刀排1-4和合金刀头1-5同时转动，合金刀头1-5能快速破碎土壤、对硬物进行高速铣削，达到强制筛分并排除夹杂的较大硬物，且破碎粒度均匀，搅拌刀排1-4则能高效实现淤泥原位搅拌均匀，并使淤泥与水泥浆的充分混合；端盖1-1上的小叶片1-3与凸棱1-6进一步提高淤泥的流动性，使淤泥与水泥浆更容易被搅拌均匀；液压马达1-9做功后，液压油经由对应的马达回油管10流向回油阀块7，并通过回油阀块7回流到系统回油管12中。流量平衡阀8能保证两个搅拌鼓平衡运转，防止动力倾斜。当其中一个搅拌鼓1受到硬物的阻力时，对应的液压马达1-9做功受阻，流入其内部的液压油不能正常流出到马达回油管10中，回油阀块7中对应一端的流量减小，此时流量平衡阀8就会自动闭锁另一个空转的搅拌鼓内的液压马达的马达回油管10，实现液压油的流量和压力都经过受阻的液压马达，使受阻的液压马达做功能力增大冲破阻力从而能继续正常工作，进而使回油阀块7中对应一端的流量逐渐增大直至恢复正常，此时流量平衡阀8又会自动开启另一个液压马达的马达回油管10，整个系统恢复正常工作。如此，避免了由于一个搅拌鼓受阻卡死而另一个搅拌鼓继续空转的情况发生，也避免了由于一个液压马达受阻或故障而导致整个系统都无法正常运转的情况发生。

以上仅为本发明的具体实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种淤泥原位搅拌机，其特征在于，包括延长臂(3)，延长臂(3)上设置有两个搅拌鼓(1)和驱动搅拌鼓(1)转动的双搅拌鼓液压驱动油路系统，双搅拌鼓液压驱动油路系统包括系统进油管(11)、系统回油管(12)、进油阀块(5)、回油阀块(7)、两条马达进油管(9)、两条马达回油管(10)及分别安装在两个搅拌鼓(1)内的两个液压马达(1-9)，系统进油管(11)通过进油阀块(5)与两条马达进油管(9)连接，两条马达回油管(10)通过回油阀块(7)连接到系统回油管(12)，两个液压马达(1-9)的进油口和回油口分别与两条马达进油管(9)和两条马达回油管(10)相连接，两个液压马达(1-9)并联，进油阀块(5)或回油阀块(7)内安装有流量平衡阀(8)。

2.根据权利要求1所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，延长臂(3)的一端设置有两个法兰(2)，两个液压马达(1-9)分别对应安装在两个法兰(2)上，两个搅拌鼓分别对应安装在液压马达(1-9)的外部，且搅拌鼓与法兰(2)之间均设置有浮动油封(1-10)。

3.根据权利要求1所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，搅拌鼓(1) 上设置有主叶片(1-2)，主叶片(1-2)随搅拌鼓(1)转动，主叶片(1-2)上设置有若干个搅拌刀排(1-4)和合金刀头(1-5)；主叶片(1-2)用于搅拌淤泥或泥浆，搅拌刀排(1-4)用于破碎土壤，合金刀头(1-5)用于铣削硬物。

4.根据权利要求3所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，主叶片(1-2)以螺旋状围绕设置在搅拌鼓的侧壁上。

5.根据权利要求3所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，搅拌刀排(1-4)和合金刀头(1-5)可拆卸地安装在主叶片(1-2)上。

6.根据权利要求3所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，合金刀头(1-5)与搅拌刀排(1-4)间隔安装。

7.根据权利要求3所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，搅拌鼓(1) 上设置有端盖(1-1)，端盖(1-1)的端面上径向设置有若干条凸棱(1-6)，端盖(1-1) 随搅拌鼓(1)转动。

8.根据权利要求7所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，端盖(1-1)的周边设置有若干个小叶片(1-3)。

9.根据权利要求1所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，延长臂(3)上还设置有喷浆管(4)，喷浆管(4)的喷嘴设置在两个搅拌鼓(1)之间。

10.根据权利要求1所述的淤泥原位搅拌机，其特征在于，延长臂(3)上还设置有用于与外部设备进行连接的连接件(6)。

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