CN113352463A - 一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，包括搅拌桶，搅拌桶的上部设有座板，座板的上部设有蜗轮蜗杆电机，搅拌桶的轴线方向设有转轴，转轴穿过座板，蜗轮蜗杆电机驱动转轴旋转，搅拌桶的外壁上部对称设有两个能够带动座板往复升降的升降装置，搅拌桶的底部出料口连通有螺旋出料器。本发明利用建筑垃圾能够高效率的制备施工回填料，废物得以资源化利用，制备的回填料均匀，减少物料在搅拌桶底部的沉积；能够自动开闭水或液体溶剂的进出通道，从竖直方向均匀地润湿干物料，促进混合搅拌，方便拆卸和维修。

Description

一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置和制备方法
技术领域
本发明涉及建筑垃圾处理技术领域，具体为一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置和制备方法。
背景技术
建筑垃圾是指在拆迁、建设、装修、修缮等生产过程中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称，处置不当易引发安全隐患，影响空气质量，造成水资源污染，降低土壤生产力，增加城市建设成本。粉碎分类后的建筑垃圾主要成分为废旧混凝土块、砖块以及废土等，无毒无害且具有较高的强度和良好的级配，可视为砂石材料理想的替代品。在地铁建筑施工过程中，通常将建筑垃圾筛分后的细料与其他物料按比例配合后通过搅拌机制备回填料，但现有的搅拌装置结构简单，搅拌方式单一，通常是直接将物料加入搅拌桶内，然后通过软管直接加水或液体溶剂进行搅拌，搅拌机一般使用搅拌杆或搅拌桨来搅拌，采用搅拌杆搅拌时搅拌杆为固定结构，只能在搅拌桶的轴向平面内旋转，对搅拌杆所在的物料层进行搅拌；采用搅拌桨搅拌时，除了能够在搅拌桨所在的物料层旋转外，还具有翻动的功能，对不同层面进行混合，但范围有限，从而造成制备的混合料不均匀，搅拌时间长，工作效率低下，满足不了施工需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置和制备方法，利用建筑垃圾能够高效率的制备施工回填料，废物得以资源化利用，制备的回填料均匀，减少物料在搅拌桶底部的沉积；能够自动开闭水或液体溶剂的进出通道，从竖直方向均匀地润湿干物料，促进混合搅拌，方便拆卸和维修，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，包括搅拌桶，所述搅拌桶的上部设有座板，座板的上部设有蜗轮蜗杆电机，所述搅拌桶的轴线方向设有转轴，转轴穿过座板，蜗轮蜗杆电机驱动转轴旋转，所述搅拌桶的外壁上部对称设有两个能够带动座板往复升降的升降装置，所述搅拌桶的底部出料口连通有螺旋出料器；
所述转轴的轴身设有多组连杆搅拌结构，每一组连杆搅拌结构均包括依次铰接的连杆一、连杆二和连杆三，连杆一、连杆二和连杆三与转轴组成四边形连杆结构，连杆一的上端与转轴的轴身上部铰接，连杆三的下端与转轴的轴身下部铰接；所述连杆二朝向转轴的一侧均匀设有多个搅拌件；
所述搅拌桶的内腔底部轴线方向设有连接结构，当升降装置带动转轴往复升降时，连接结构能够带动多组连杆搅拌结构以转轴的轴线方向上下摆动；所述连接结构包括固定柱，固定柱的上端通过轴承套接有连接套，连接套的外壁铰接有与多个连杆搅拌结构一一对应的拉杆，拉杆的一端与连接套铰接，拉杆的另一端与连杆三上设置的通槽滑动配合。
优选的，所述转轴为空心轴，转轴的上端开口、底端封口，转轴的顶端连通有连接嘴；所述转轴的轴身连通有多个与其内部腔室连通的出液开关件；所述出液开关件包括两个对称设置并与转轴螺纹连接的管段，管段的轴线与转轴的轴线垂直，每一个管段远离转轴的一端适配有封头，每一个管段的管壁均开设有出料孔，两个封头之间设有拉簧，拉簧使两个封头相互靠近并封堵对应管段的出料孔。
优选的，所述连接嘴包括套管，套管的内腔下部通过密封轴承与转轴的上端开口套接，套管的上部设有阀门。
优选的，所述搅拌件包括朝向转轴轴线方向的固定杆一，固定杆一朝向转轴轴线方向的一端设有两个固定杆二，固定杆一和两个固定杆二形成Y字型。
优选的，多组所述连杆搅拌结构的上部和下部均通过连接件与转轴的轴身上、下部对应连接，所述连接件包括两个半圆形的连接片，两个连接片通过螺栓连接固定，连杆一的上端与上部的连接件的连接片铰接，连杆三的下端与下部的连接件的连接片铰接。
优选的，所述转轴的轴身设有与上部和下部的连接件对应适配的定位环槽。
优选的，所述连杆搅拌结构绕转轴的轴线方向均匀设有四组，拉杆对应设有四个。
优选的，所述升降装置为电动缸或液压缸中的一种。
优选的，所述搅拌桶的外壁下部绕其轴线方向设有多个支撑腿。
基于上述结构，本发明提出了一种用于利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将建筑垃圾预筛分细料、膨润土、砂和水泥按比例加入搅拌桶内，建筑垃圾预筛分细料为主要成分，然后启动蜗轮蜗杆电机，蜗轮蜗杆电机带动转轴旋转，预先搅拌一段时间；
S2、通过外部加压泵将水或液体溶剂按比例加入到搅拌桶内，外部软管与连接嘴相连，水或液体溶剂进入到中空的转轴内，在一定的压力下顶开出液开关件，使开出液开关件的两个封头相互远离，出料孔露出，水或液体溶剂通过出料孔进入到搅拌桶内，此时升降装置动作并带动转轴升降，在连接结构的作用下使多组连杆搅拌结构以转轴的轴线方向上下摆动，进行均匀的混合搅拌；
S3、关闭外部加压泵，在拉簧的作用力下，出液开关件关闭，出液开关件的两个封头对应封堵出料孔；
S4、搅拌一段时间后，关闭升降装置和蜗轮蜗杆电机，螺旋出料器动作并将输出制备完成后的回填料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、使用建筑垃圾预筛分细料为主要成分，建筑垃圾经粉碎后过一定目数的筛网，制取松散、均匀一致的建筑垃圾预筛分细料，能够与膨润土、水泥拌合成和制备价格低廉、性能良好的回填料，废物得以资源化利用，具有广阔的工程应用前景；
2、蜗轮蜗杆电机带动转轴旋转，转轴带动多组连杆搅拌结构旋转对混合料进行搅拌，同时升降装置带动转轴往复升降，多组连杆搅拌结构受连接结构的约束作用，使得连杆二靠近转轴和远离转轴，在搅拌过程中不停的变换搅拌件的位置，搅拌件在旋转的过程中不停的上下移动，实现对不同层面内的物料搅拌，对物料进行全方位均匀的混合搅拌，提高搅拌的效率，能够高效率的制备回填料，而且连接结构能够对搅拌桶底部的物料进行搅拌，减少物料在搅拌桶底部的沉积；
3、外部加压泵将水或液体溶剂泵送至中空的转轴内，在加压泵的压力作用下，出液开关件被打开，水或液体溶剂进入到搅拌桶内，从竖直方向均匀地润湿干物料，避免水或液体溶剂直接浇在某一固定位置，能够促进混合搅拌，外部加压泵停机后，在拉簧的作用力下，出液开关件自动关闭，避免了混合物进入到中空的转轴内造成堵塞；另外，多组连杆搅拌结构通过连接件与转轴连接，方便拆卸和维修。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明局部结构示意图一；
图3为本发明局部结构示意图二；
图4为本发明转轴和出液开关件结构示意图；
图5为图4的剖视图；
图6为本发明连接嘴剖视图；
图7为本发明出液开关件剖视图。
图中：1升降装置、2搅拌桶、2.1支撑腿、3螺旋出料器、4转轴、4.1出液开关件、4.11封头、4.12拉簧、4.13管段、4.14出料孔、4.2定位环槽、5座板、6蜗轮蜗杆电机、7连接嘴、7.1套管、7.2密封轴承、8连杆搅拌结构、8.1连杆一、8.2连杆二、8.3搅拌件、8.4连杆三、8.41通槽、9连接结构、9.1拉杆、9.2连接套、9.3固定柱、10连接件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，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：
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，包括搅拌桶2，搅拌桶2的上部设有座板5，座板5的上部设有蜗轮蜗杆电机6，搅拌桶2的轴线方向设有转轴4，转轴4穿过座板5，蜗轮蜗杆电机6驱动转轴4旋转，电机驱动蜗杆旋转，蜗杆与涡轮啮合，涡轮与转轴4套接，从而带动转轴4旋转，搅拌桶2的外壁上部对称设有两个能够带动座板5往复升降的升降装置1，升降装置1带动座板5往复升降，座板5通过蜗轮蜗杆电机6带动转轴4往复升降，搅拌桶2的底部出料口连通有螺旋出料器3，用于输出制备完成后的回填料；
如图2所示，转轴4的轴身设有多组连杆搅拌结构8，每一组连杆搅拌结构8均包括依次铰接的连杆一8.1、连杆二8.2和连杆三8.4，连杆一8.1、连杆二8.2和连杆三8.4与转轴4组成四边形连杆结构，连杆一8.1的上端与转轴4的轴身上部铰接，连杆三8.4的下端与转轴4的轴身下部铰接；连杆二8.2朝向转轴4的一侧均匀设有多个搅拌件8.3；
如图3所示，搅拌桶2的内腔底部轴线方向设有连接结构9，当升降装置1带动转轴4往复升降时，连接结构9能够带动多组连杆搅拌结构8以转轴4的轴线方向上下摆动；连接结构9包括固定柱9.3，固定柱9.3的上端通过轴承套接有连接套9.2，连接套9.2的外壁铰接有与多个连杆搅拌结构8一一对应的拉杆9.1，拉杆9.1的一端与连接套9.2铰接，拉杆9.1的另一端与连杆三8.4上设置的通槽8.41滑动配合，具体的，拉杆9.1的另一端设有销轴，销轴在通槽8.41滑动；
能够理解的是，升降装置1带动转轴4往复升降，转轴4带动多组连杆搅拌结构8往复升降，但多组连杆搅拌结构8受连接结构9的约束作用，即连杆三8.4受拉杆9.1的作用，使得连杆二8.2不停的靠近和远离转轴4，在搅拌过程中不停的变换搅拌件8.3的位置，搅拌件8.3在旋转的过程中不停的上下移动，实现对不同层面内的物料搅拌，对物料进行全方位均匀的混合搅拌，提高了搅拌的效率，使搅拌更加全方位均匀，解决了传统搅拌杆或搅拌桨位置固定，搅拌方式单一的问题。
如图4、图5和图7所示，转轴4为空心轴，转轴4的上端开口、底端封口，转轴4的顶端连通有连接嘴7；转轴4的轴身连通有多个与其内部腔室连通的出液开关件4.1；出液开关件4.1包括两个对称设置并与转轴4螺纹连接的管段4.13，管段4.13的轴线与转轴4的轴线垂直，每一个管段4.13远离转轴4的一端适配有封头4.11，每一个管段4.13的管壁均开设有出料孔4.14，两个封头4.11之间设有拉簧4.12，拉簧4.12使两个封头4.11相互靠近并封堵对应管段4.13的出料孔4.14；
能够理解的是，在向搅拌桶2内加水或液体溶剂时，将软管与连接嘴7相连，外部加压泵将水或液体溶剂泵送至中空的转轴4内，在加压泵的压力作用下，出液开关件4.1的两个封头4.11受水压作用相互远离，出料孔4.14露出，水或液体溶剂通过出料孔4.14进入到搅拌桶2内，水压大于拉簧4.12的拉力，同时水压不易过大，避免封头4.11从管段4.13上脱落。
如图6所示，由于转轴4在工作时处于旋转状态，为了便于将水或液体溶剂注入中空的转轴4内，设计能够旋转的连接嘴7同时能够密封，连接嘴7包括套管7.1，套管7.1的内腔下部通过密封轴承7.2与转轴4的上端开口套接，套管7.1的上部设有阀门。
如图3所示，搅拌件8.3包括朝向转轴4轴线方向的固定杆一，固定杆一朝向转轴4轴线方向的一端设有两个固定杆二，固定杆一和两个固定杆二形成Y字型，呈Y字型，在搅拌件8.3向转轴4靠近的过程中，采用Y字型预留一定空间距离，或者使用时直接采用八字型。
如图3所示，多组连杆搅拌结构8的上部和下部均通过连接件10与转轴4的轴身上、下部对应连接，连接件10包括两个半圆形的连接片，两个连接片通过螺栓连接固定，连杆一8.1的上端与上部的连接件10的连接片铰接，连杆三8.4的下端与下部的连接件10的连接片铰接，可以分离两个连接片，可以拆卸分离多组连杆搅拌结构8，拆卸和安装方便。
如图4所示，转轴4的轴身设有与上部和下部的连接件10对应适配的定位环槽4.2，上部和下部的连接件10位于转轴4上部和下部的定位环槽4.2内，能够避免连接件10在转轴4上轴向滑动。
具体的，连杆搅拌结构8绕转轴4的轴线方向均匀设有四组，拉杆9.1对应设有四个；升降装置1为电动缸或液压缸中的一种。
此外，搅拌桶2的外壁下部绕其轴线方向设有多个支撑腿2.1。
一种用于利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将建筑垃圾预筛分细料、膨润土、砂和水泥按比例加入搅拌桶2内，建筑垃圾预筛分细料为主要成分，然后启动蜗轮蜗杆电机6，蜗轮蜗杆电机6带动转轴4旋转，预先搅拌一段时间；
S2、通过外部加压泵将水或液体溶剂按比例加入到搅拌桶2内，外部软管与连接嘴7相连，水或液体溶剂进入到中空的转轴4内，在一定的压力下顶开出液开关件4.1，使开出液开关件4.1的两个封头4.11相互远离，出料孔4.13露出，水或液体溶剂通过出料孔4.13进入到搅拌桶4内，此时升降装置1动作并带动转轴4升降，在连接结构9的作用下使多组连杆搅拌结构8以转轴4的轴线方向上下摆动，进行均匀的混合搅拌；
S3、关闭外部加压泵，在拉簧4.12的作用力下，出液开关件4.1关闭，出液开关件4.1的两个封头4.11对应封堵出料孔4.13；
S4、搅拌一段时间后，关闭升降装置1和蜗轮蜗杆电机6，螺旋出料器3动作并将输出制备完成后的回填料。
本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将上述实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求内容。

Claims (10)

1.一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，包括搅拌桶（2），其特征在于：所述搅拌桶（2）的上部设有座板（5），座板（5）的上部设有蜗轮蜗杆电机（6），所述搅拌桶（2）的轴线方向设有转轴（4），转轴（4）穿过座板（5），蜗轮蜗杆电机（6）驱动转轴（4）旋转，所述搅拌桶（2）的外壁上部对称设有两个能够带动座板（5）往复升降的升降装置（1），所述搅拌桶（2）的底部出料口连通有螺旋出料器（3）；
所述转轴（4）的轴身设有多组连杆搅拌结构（8），每一组连杆搅拌结构（8）均包括依次铰接的连杆一（8.1）、连杆二（8.2）和连杆三（8.4），连杆一（8.1）、连杆二（8.2）和连杆三（8.4）与转轴（4）组成四边形连杆结构，连杆一（8.1）的上端与转轴（4）的轴身上部铰接，连杆三（8.4）的下端与转轴（4）的轴身下部铰接；所述连杆二（8.2）朝向转轴（4）的一侧均匀设有多个搅拌件（8.3）；
所述搅拌桶（2）的内腔底部轴线方向设有连接结构（9），当升降装置（1）带动转轴（4）往复升降时，连接结构（9）能够带动多组连杆搅拌结构（8）以转轴（4）的轴线方向上下摆动；所述连接结构（9）包括固定柱（9.3），固定柱（9.3）的上端通过轴承套接有连接套（9.2），连接套（9.2）的外壁铰接有与多个连杆搅拌结构（8）一一对应的拉杆（9.1），拉杆（9.1）的一端与连接套（9.2）铰接，拉杆（9.1）的另一端与连杆三（8.4）上设置的通槽（8.41）滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述转轴（4）为空心轴，转轴（4）的上端开口、底端封口，转轴（4）的顶端连通有连接嘴（7）；所述转轴（4）的轴身连通有多个与其内部腔室连通的出液开关件（4.1）；所述出液开关件（4.1）包括两个对称设置并与转轴（4）螺纹连接的管段（4.13），管段（4.13）的轴线与转轴（4）的轴线垂直，每一个管段（4.13）远离转轴（4）的一端适配有封头（4.11），每一个管段（4.13）的管壁均开设有出料孔（4.14），两个封头（4.11）之间设有拉簧（4.12），拉簧（4.12）使两个封头（4.11）相互靠近并封堵对应管段（4.13）的出料孔（4.14）。
3.根据权利要求2所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述连接嘴（7）包括套管（7.1），套管（7.1）的内腔下部通过密封轴承（7.2）与转轴（4）的上端开口套接，套管（7.1）的上部设有阀门。
4.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述搅拌件（8.3）包括朝向转轴（4）轴线方向的固定杆一，固定杆一朝向转轴（4）轴线方向的一端设有两个固定杆二，固定杆一和两个固定杆二形成Y字型。
5.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：多组所述连杆搅拌结构（8）的上部和下部均通过连接件（10）与转轴（4）的轴身上、下部对应连接，所述连接件（10）包括两个半圆形的连接片，两个连接片通过螺栓连接固定，连杆一（8.1）的上端与上部的连接件（10）的连接片铰接，连杆三（8.4）的下端与下部的连接件（10）的连接片铰接。
6.根据权利要求5所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述转轴（4）的轴身设有与上部和下部的连接件（10）对应适配的定位环槽（4.2）。
7.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述连杆搅拌结构（8）绕转轴（4）的轴线方向均匀设有四组，拉杆（9.1）对应设有四个。
8.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述升降装置（1）为电动缸或液压缸中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的装置，其特征在于：所述搅拌桶（2）的外壁下部绕其轴线方向设有多个支撑腿（2.1）。
10.如权利要求1-9的任一项所述的一种用于利用建筑垃圾制备地铁施工回填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将建筑垃圾预筛分细料、膨润土、砂和水泥按比例加入搅拌桶（2）内，建筑垃圾预筛分细料为主要成分，然后启动蜗轮蜗杆电机（6），蜗轮蜗杆电机（6）带动转轴（4）旋转，预先搅拌一段时间；
S2、通过外部加压泵将水或液体溶剂按比例加入到搅拌桶（2）内，外部软管与连接嘴（7）相连，水或液体溶剂进入到中空的转轴（4）内，在一定的压力下顶开出液开关件（4.1），使开出液开关件（4.1）的两个封头（4.11）相互远离，出料孔（4.13）露出，水或液体溶剂通过出料孔（4.13）进入到搅拌桶（4）内，此时升降装置（1）动作并带动转轴（4）升降，在连接结构（9）的作用下使多组连杆搅拌结构（8）以转轴（4）的轴线方向上下摆动，进行均匀的混合搅拌；
S3、关闭外部加压泵，在拉簧（4.12）的作用力下，出液开关件（4.1）关闭，出液开关件（4.1）的两个封头（4.11）对应封堵出料孔（4.13）；
S4、搅拌一段时间后，关闭升降装置（1）和蜗轮蜗杆电机（6），螺旋出料器（3）动作并将输出制备完成后的回填料。
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