CN112720843B - 一种混凝土制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土制备技术领域，公开了一种混凝土制备方法。在该混凝土制备方法中，使用的混凝土制备装置包括固定在安装架上的驱动机构、筛分机构、搅拌机构和供水机构；所述驱动机构分别与所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构连接，并驱动所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构进行工作；所述筛分机构包括第一筛分机构和第二筛分机构，所述第二筛分机构位于所述第一筛分机构和所述搅拌机构之间，用于对所述搅拌机构进行直接投料；所述第二筛分机构与所述供水机构连接，对所述搅拌机构进行同步投料和注水。采用本发明的混凝土制备方法进行混凝土制备操作，可以提高混凝土的生产质量。

Description

一种混凝土制备方法
技术领域
本发明属于混凝土制备技术领域，具体涉及一种混凝土制备方法。
背景技术
混凝土通常是指以水泥为主要胶凝材料，将其与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，并且按照科学的配合比例，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化等过程生产获得的人造石材。混凝土原材料丰富且价格低廉、生产成本较低，同时具有良好的可塑性、高强度、耐久性好、可用钢筋增强、耐腐蚀使用寿命长等优点。
但是，在现有混凝土的生产过程中存在以下问题：
1、传统筛分装置进行筛分工作时，较大的砂石材料易堵住筛网，使筛分效率降低；
2、理论上为了提高搅拌质量，物料混合搅拌时应先投小密度材料，再将大密度材料逐步投入搅拌，但大多数情况为了提高效率忽略了此投料顺序以及比例关系，容易造成混凝土搅拌不充分、匀质性差，出现蜂窝现象。
发明内容
为了提高混凝土的生产质量，本发明提出了一种混凝土制备方法。该混凝土制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，根据配合比对水泥、水、外加剂溶液、外掺混合材料分别进行称重；
步骤S2，将称量好的水一部分加入混凝土制备装置的水箱中，剩余的水与水泥、外加剂溶液、外掺混合材料投入混凝土制备装置的搅拌机构中，并将需要添加的物料投入混凝土制备装置的筛分机构中；
步骤S3，启动混凝土制备装置进行混凝土的制备；
其中，在所述步骤S3中所使用的混凝土制备装置包括固定在安装架上的驱动机构、筛分机构、搅拌机构和供水机构；所述驱动机构分别与所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构连接，并驱动所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构进行工作；所述筛分机构包括第一筛分机构和第二筛分机构，所述第二筛分机构位于所述第一筛分机构和所述搅拌机构之间，用于盛放所述第一筛分机构筛分获得物料以及对所述搅拌机构进行直接投料；所述第二筛分机构与所述供水机构连接，对所述搅拌机构进行同步投料和注水。
优选的，所述第二筛分机构包括第二筛板和第二孔板；其中，所述第二筛板上设有筛孔，并且所述一端与所述驱动机构连接，另一端与所述供水机构的出水器连接；所述第二孔板位于所述第二筛板和所述搅拌机构之间，并且与所述搅拌机构保持相对固定，同时在所述第二孔板上设有通孔；
所述驱动机构带动所述第二筛板完成水平方向的一次往复运动时，所述第二筛板上的筛孔与所述第二孔板上的通孔形成两次对齐，向所述搅拌机构中完成两次物料投放，同时所述第二筛板驱动所述出水器完成一次注水操作。
进一步优选的，所述供水机构包括水箱和出水器；其中，所述出水器包括出水壳体、出水活塞、第一单向阀和第二单向阀；其中，所述出水壳体与所述水箱固定连接，所述出水活塞为单活塞杆形式位于所述出水壳体内，并且所述出水活塞的活塞杆伸出至与所述第二筛板连接；所述出水活塞将所述出水壳体的内部分割为无杆腔和有杆腔，所述第一单向阀位于所述水箱与所述无杆腔之间，将水由所述水箱单向引流至所述无杆腔，所述第二单向阀位于所述无杆腔与所述搅拌机构之间，将水由所述无杆腔单向引流至所述搅拌机构。
进一步优选的，所述第二筛分机构包括第二储料仓、电杆和压力传感器；其中，所述第二储料仓位于所述第一筛分机构下端，盛放由所述第一筛分机构筛分获得的物料；所述压力传感器位于所述第二储料仓的内部，用于检测所述第二储料仓中的物料量；所述电杆的输出端与所述第二储料仓连接，以根据所述压力传感器的信号驱动所述第二储料仓运动，控制投放至所述第二筛板上的物料量。
进一步优选的，所述第二筛分机构还包括第二连杆、挡板和临时储料仓；其中，所述临时储料仓位于所述第二储料仓和所述第一筛分机构之间，用于对由第一筛分机构投放至所述第二储料仓的物料进行临时盛放；所述挡板位于所述临时储粮仓的出口位置，并且可以相对于所述临时储料仓进行往复移动，控制所述临时储料仓的出口启闭；所述第二连杆的一端与所述第二储料仓铰链接，另一端与所述挡板铰链接；
当所述第二储料仓移动至物料投放至所述第二筛板的过程中，所述第二储料仓通过所述第二连杆带动所述挡板移动至关闭所述临时储料仓的出口；反之，当所述第二储料仓反向移动时，所述第二储料仓通过所述第二连杆带动挡板反向移动至开启所述临时储料仓的出口。
优选的，所述第一筛分机构包括第一筛板、弹簧片、筛分轮和第一连杆；所述第一筛板水平布设在所述第二筛分机构的上方位置，所述弹簧片沿竖直方向一端与所述第一筛板固定连接，另一端与所述安装架固定连接；所述筛分轮与所述驱动机构传动连接进行往复转动，所述第一连杆的一端与所述筛分轮偏心铰链接，另一端与所述第一筛板铰链接。
进一步优选的，所述第一筛分机构还包括一个传动杆，所述第二筛板上设有一个传动孔；所述传动杆的一端与所述第一筛板连接，另一端与所述传动孔形成选择性连接，以选择性驱动所述第二筛板进行运动。
进一步优选的，所述传动杆中与所述传动孔形成连接的一端采用锥形结构。
优选的，所述搅拌机构包括搅拌仓和搅拌叶轮；所述搅拌叶轮位于所述搅拌仓中进行物料混合搅拌。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机、第一皮带轮和第二皮带轮；所述第一皮带轮和所述第二皮带轮同时与所述驱动电机的输出轴连接，并分别通过传动带与所述搅拌机构和所述筛分机构进行传动连接。
相较于现有的混凝土制备方法，本发明的混凝土制备方法具有以下有益技术效果：
1、在本发明进行混凝土制备方法的装置中，通过筛分轮的往复转动，实现第一连杆和弹簧片共同驱动第一筛板进行水平和上下的周期复合振动，从而达到对待投放物料的有效筛分过滤，提高筛分效率和质量，进而达到大小密度物料的区分投放，保证混凝土搅拌质量。
2、在本发明进行混凝土制备方法的装置中，通过将出水器与第二筛板进行连接，从而在第二筛板振动投放物料的过程中，可以同步驱动出水器进行注水操作，达到物料投放和注水的同步和定量效果，进而保证搅拌质量和搅拌效率，使混凝土搅拌充分、匀质性好，避免出现蜂窝现象。
3、在本发明进行混凝土制备方法的装置中，通过一个驱动电机由传动带同时分别驱动搅拌机构、筛分机构和供水机构进行相互配合工作，并且借助电杆与压力传感器的配合自动控制第二筛分机构和供水机构的动作，从而优化整个混凝土制备装置的动力机构，减少混凝土制备装置的占地空间和制造成本，提高混凝土制备过程的自动化。
附图说明
图1为本实施例混凝土制备方法中所用混凝土制备装置的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细介绍。
本实施例的混凝土制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，根据配合比对水泥、水、外加剂溶液、外掺混合材料分别进行称重。
步骤S2，将称量好的水一部分加入混凝土制备装置的水箱中，剩余的水与水泥、外加剂溶液、外掺混合材料投入混凝土制备装置的搅拌机构中，并将需要添加的物料投入混凝土制备装置的筛分机构中。
步骤S3，启动混凝土制备装置进行混凝土的制备。
结合图1和图2所示，本实施例的混凝土制备装置，包括固定在安装架1上的驱动机构2、筛分机构3、搅拌机构4和供水机构5。其中，驱动机构2分别与筛分机构3、搅拌机构4和供水机构5进行传动连接，从而对筛分机构3、搅拌机构4和供水机构5进行驱动工作。筛分机构3包括第一筛分机构31和第二筛分机构32，第二筛分机构32位于第一筛分机构31和搅拌机构4之间，用于对搅拌机构4进行直接投料操作。同时，第二筛分机构32与供水机构5连接，对搅拌机构4进行同步投料和注水，实现投料和注水的同步操作，提高对混凝土的搅拌质量。
结合图1所示，在本实施例中，第二筛分机构32包括第二筛板321和第二孔板322，供水机构5包括水箱51和出水器52。其中，第二筛板321上设有多个筛孔，并且第二筛板321与供水机构5中出水器52连接。第二孔板322上设有多个通孔，并且固定在安装架1上第二筛板321和搅拌机构4之间的位置。出水器52位于水箱51和搅拌机构4之间，用于控制由水箱51向搅拌机构4进行的注水操作。
此时，当第二筛板相对于第二孔板进行往复运动的过程中，就会同时驱动出水器进行工作。其中，当第二筛板相对于第二孔板进行水平方向的一次往复运动时，第二筛板上的筛孔就会与第二孔板上的通孔形成两次对齐关系，从而向搅拌机构中进行两次物料投放，与此同时，第二筛板驱动出水器向搅拌机构完成一次注水操作。这样，不仅可以实现向搅拌机构中同步投料和注水操作，而且还可以准确控制向搅拌机构中单次投放的物料和水之间比例关系，从而提高搅拌机构对物料的搅拌质量，使混凝土搅拌充分、匀质性好，避免出现蜂窝现象。
结合图1所示，在本实施例中，水箱51与第二筛板321固定连接，出水器52包括出水壳体521、出水活塞522、第一单向阀523和第二单向阀524。其中，出水壳体521与水箱51固定连接，出水活塞522为单活塞杆形式位于出水壳体521的内部，并且出水活塞522的活塞杆水平伸出至与第二筛板321连接。出水活塞522将出水壳体521的内部分割为无杆腔和有杆腔，第一单向阀523位于水箱51与无杆腔之间，将水由水箱单向引流至无杆腔中，第二单向阀524位于无杆腔与搅拌机构4之间，将水由无杆腔单向引流至搅拌机构中。
此时，出水器通过出水活塞和两个单向阀形成单向柱塞泵的结构形式，这样在第二筛板进行水平方向往复移动的过程中，就可以由第二筛板形成对出水活塞的往复驱动，从而将水箱中的水以单次定量的方式输送至搅拌机构中，达到定量注水的效果，进而配合第二筛板对物料的定量投送，实现对混凝土的精准配比搅拌。
在本实施例中，通过将出水器设计为单向柱塞泵的结构形式，并且将出水活塞与第二筛板进行连接，形成第二筛板和出水活塞的同步运动效果。同样，在其他实施例中，根据设计和控制要求，也可以将出水器设计为其他就形式，例如采用比例电磁阀的形式对水箱中的水进行定量输出，从而配合第二筛板的运动，对物料和水进行精准投送。
结合图1所示，在本实施例中，第二筛分机构32还包括第二储料仓323、电杆324和压力传感器325。其中，第二储料仓323位于第二筛板321的上方，用于盛放由第一筛分机构31输出的物料，即由第二储料仓向第二筛板进行物料的直接投送。压力传感器325位于第二储料仓323内，用于检测第二储料仓323中的物料量。电杆324固定在安装架1上，其输出端与第二储料仓323沿竖直方向固定连接，并且可以根据压力传感器325的检测信号驱动第二储料仓323进行往复运动，即控制第二储料仓323向第二筛板321进行物料投放以及物料的投放量。这样，根据压力传感器对第二储料仓中物料产生压力的变化，就可以控制电杆进行往复移动，控制第二储料仓向第二筛板的物料投送操作。
在本实施例中，第二储料仓采用方形的开口仓结构，其中与电杆连接的仓壁与仓底保持固定连接，而其与的三个仓壁之间保持固定连接并且与安装架固定连接，同时在仓底位置设有一个斜板。这样，通过电杆驱动与其连接的仓壁进行竖直方向移动，就可以在仓底与其他仓壁之间形成间隙，使物料沿斜板快速滑落至第二筛板上，从而完成向第二筛板的物料投送。
此外，在本实施例中，将压力传感器设置在斜板与仓底之间，这样在物料沿斜板滑落的过程中，就可以实时检测斜板上剩余物料对压力传感器产生的压力，即检测物料实时排出量的变化，从而可以准确及时控制电杆进行反向运动，精准控制向第二筛板的物料投放量。
结合图1所示，在第二筛分机构32中还设有第二连杆326、挡板327和临时储料仓328。其中，临时储料仓328采用漏斗形结构并且位于第二储料仓323和第一筛分机构31之间，用于对由第一筛分机构31投放至第二储料仓323的物料进行临时盛放。挡板327位于临时储粮仓328的出口位置，并且可以相对于临时储料仓328进行往复移动，控制临时储料仓328的出口启闭。第二连杆326的一端与第二储料仓323进行铰链接，另一端与挡板327进行铰链接。
此时，当第二储料仓向下移动将物料投放至第二筛板的过程中，第二储料仓通过第二连杆带动挡板移动至关闭临时储料仓出口的位置，从而停止由临时储料仓向第二储料仓的物料投放。反之，当第二储料仓向上移动停止向第二筛板投放物料时，第二储料仓通过第二连杆带动挡板反向移动至开启临时储料仓的出口，从而再次由临时储料仓向第二储料仓进行物料投放。
结合图1所示，在本实施例中，第一筛分机构31包括第一筛板311、两个弹簧片312、筛分轮313和第一连杆314。其中，第一筛板311上设有筛孔，并且水平布设在临时储料仓328的上方位置，弹簧片312沿竖直方向一端与第一筛板311固定连接，另一端与安装架1固定连接。筛分轮313与驱动机构2传动连接，并且在驱动机构2的带动下进行往复转动。第一连杆314的一端与筛分轮313进行偏心铰链接，另一端与第一筛板311进行铰链接。
此时，在驱动机构带动筛分轮进行转动时，筛分轮通过第一连杆驱动第一筛板进行运动，同时在弹簧片的作用下形成沿水平方向和竖直方向的复合运动，从而使第一筛板形成水平往复移动和上下振动的周期性复合运动，进而对位于第一筛板上的物料进行有效筛分，并通过筛孔将筛分后的物料投放至临时储料仓中。
结合图1所示，在第一筛分机构31中还设有一个传动杆315，在第二筛板321上设有一个传动孔3211。其中，传动杆315的一端与第一筛板311沿竖直方向连接，另一端与传动孔3211形成选择性连接，从而形成由第一筛板311对第二筛板321的选择性驱动。当第二筛板向下移动至由第二储料仓向第二筛板进行物料投放位置，传动孔与传动杆形成连接关系，第一筛板开通过传动杆驱动第二筛板进行往复移动，从而形成对第二筛板的驱动，达到第二储料仓向第二筛板投放物料的过程中，第二筛板向搅拌机构进行同步投放物料的一体化操作。
其中，在本实施例中，将传动杆中与传动孔形成连接的一端设计为锥形结构，以便于传动杆与传动孔之间的快速定位和连接，提高第一筛板带动第二筛板运动的流畅性和连贯性。
结合图1所示，在本实施例中，搅拌机构4包括搅拌仓41和搅拌叶轮42。其中，搅拌仓41位于第二孔板322的下方位置，用于接收由第二筛板321投放的物料。搅拌叶轮42位于搅拌仓41中用于对搅拌仓41内的物料进行混合搅拌。同时，在搅拌仓41的底部设有一个出口挡板43，用于将完成搅拌的混凝土排出。
结合图1和图2所示，在本实施例中，驱动机构2包括驱动电机21、第一皮带轮22和第二皮带轮23。第一皮带轮22和第二皮带轮23同时与驱动电机21的输出轴连接，并分别通过传动带与筛分轮313和搅拌叶轮42进行传动连接，进行实现由驱动电机21对搅拌叶轮42、第一筛板311、第二筛板321和出水器52的工作驱动。
基于以上对混凝土制备装置的介绍，当启动混凝土制备装置进行混凝土的制备时，驱动电机2一方面驱动搅拌叶轮42对搅拌仓41中的物料进行搅拌操作，另一方面驱动筛分轮313进行转动。其中，筛分轮313通过第一连杆314带动第一筛板311进行振动对待投放的物料进行筛分并将筛分后的物料投放至临时储料仓328中，再由临时储料仓328落入第二储料仓323中。
当第二储料仓323中物料的堆积量达到压力传感器325的第一设定压力时，电杆324启动并进行伸出动作，使第二储料仓323向第二筛板321进行物料投放，与此同时，第二连杆326带动挡板327移动至对临时储料仓328出口的封堵位置，以及传动杆315与传动孔3211形成连接由第一筛板311带动第二筛板321进行振动而向搅拌仓41中进行物料投放，同时第二筛板321驱动出水器52向搅拌仓41中进行同步定量注水操作。
当第二储料仓323向第二筛板321持续投放物料至第二储料仓323中物料的剩余量对压力传感器325产生的压力降至第二设定压力时，电杆324进行回收动作，停止第二储料仓323向第二筛板321继续投放物料，与此同时，传动杆315与传动孔3211脱离连接，第二筛板321停止振动，出水器52停止注水，而第二连杆326则带动挡板327反向移动至对临时储料仓328出口的开启位置，使临时储料仓328中物料再次向第二储料仓323中进行投放，依次循环，实现混凝土的连续制备。

Claims (8)

1.一种混凝土制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤；
步骤S1，根据配合比对水泥、水、外加剂溶液、外掺混合材料分别进行称重；
步骤S2，将称量好的水一部分加入混凝土制备装置的水箱中，剩余的水与水泥、外加剂溶液、外掺混合材料投入混凝土制备装置的搅拌机构中，并将需要添加的物料投入混凝土制备装置的筛分机构中；
步骤S3，启动混凝土制备装置进行混凝土的制备；
其中，在所述步骤S3中，所使用的混凝土制备装置包括固定在安装架上的驱动机构、筛分机构、搅拌机构和供水机构；所述驱动机构分别与所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构连接，并驱动所述筛分机构、所述搅拌机构和所述供水机构进行工作；所述筛分机构包括第一筛分机构和第二筛分机构，所述第二筛分机构位于所述第一筛分机构和所述搅拌机构之间，用于盛放所述第一筛分机构筛分获得物料以及对所述搅拌机构进行直接投料；所述第二筛分机构与所述供水机构连接，对所述搅拌机构进行同步投料和注水；
所述第二筛分机构包括第二筛板和第二孔板；其中，所述第二筛板上设有筛孔，并且所述一端与所述驱动机构连接，另一端与所述供水机构的出水器连接；所述第二孔板位于所述第二筛板和所述搅拌机构之间，并且与所述搅拌机构保持相对固定，同时在所述第二孔板上设有通孔；所述驱动机构带动所述第二筛板完成水平方向的一次往复运动时，所述第二筛板上的筛孔与所述第二孔板上的通孔形成两次对齐，向所述搅拌机构中完成两次物料投放，同时所述第二筛板驱动所述出水器完成一次注水操作；
所述供水机构包括水箱和出水器；其中，所述出水器包括出水壳体、出水活塞、第一单向阀和第二单向阀；其中，所述出水壳体与所述水箱固定连接，所述出水活塞为单活塞杆形式位于所述出水壳体内，并且所述出水活塞的活塞杆伸出至与所述第二筛板连接；所述出水活塞将所述出水壳体的内部分割为无杆腔和有杆腔，所述第一单向阀位于所述水箱与所述无杆腔之间，将水由所述水箱单向引流至所述无杆腔，所述第二单向阀位于所述无杆腔与所述搅拌机构之间，将水由所述无杆腔单向引流至所述搅拌机构。
2.根据权利要求1所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述第二筛分机构包括第二储料仓、电杆和压力传感器；其中，所述第二储料仓位于所述第一筛分机构下端，盛放由所述第一筛分机构筛分获得的物料；所述压力传感器位于所述第二储料仓的内部，用于检测所述第二储料仓中的物料量；所述电杆的输出端与所述第二储料仓连接，以根据所述压力传感器的信号驱动所述第二储料仓运动，控制投放至所述第二筛板上的物料量。
3.根据权利要求2所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述第二筛分机构还包括第二连杆、挡板和临时储料仓；其中，所述临时储料仓位于所述第二储料仓和所述第一筛分机构之间，用于对由第一筛分机构投放至所述第二储料仓的物料进行临时盛放；所述挡板位于所述临时储粮仓的出口位置，并且可以相对于所述临时储料仓进行往复移动，控制所述临时储料仓的出口启闭；所述第二连杆的一端与所述第二储料仓铰链接，另一端与所述挡板铰链接；
当所述第二储料仓移动至物料投放至所述第二筛板的过程中，所述第二储料仓通过所述第二连杆带动所述挡板移动至关闭所述临时储料仓的出口；反之，当所述第二储料仓反向移动时，所述第二储料仓通过所述第二连杆带动挡板反向移动至开启所述临时储料仓的出口。
4.根据权利要求1所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述第一筛分机构包括第一筛板、弹簧片、筛分轮和第一连杆；所述第一筛板水平布设在所述第二筛分机构的上方位置，所述弹簧片沿竖直方向一端与所述第一筛板固定连接，另一端与所述安装架固定连接；所述筛分轮与所述驱动机构传动连接进行往复转动，所述第一连杆的一端与所述筛分轮偏心铰链接，另一端与所述第一筛板铰链接。
5.根据权利要求4所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述第一筛分机构还包括一个传动杆，所述第二筛板上设有一个传动孔；所述传动杆的一端与所述第一筛板连接，另一端与所述传动孔形成选择性连接，以选择性驱动所述第二筛板进行运动。
6.根据权利要求5所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述传动杆中与所述传动孔形成连接的一端采用锥形结构。
7.根据权利要求1所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌仓和搅拌叶轮；所述搅拌叶轮位于所述搅拌仓中进行物料混合搅拌。
8.根据权利要求1所述的混凝土制备方法，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、第一皮带轮和第二皮带轮；所述第一皮带轮和所述第二皮带轮同时与所述驱动电机的输出轴连接，并分别通过传动带与所述搅拌机构和所述筛分机构进行传动连接。
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