CN113547636B - 一种预拌混凝土装置 - Google Patents

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Abstract

一种预拌混凝土装置，包括筒体、搅拌轴，筒体的内部构成混凝土搅拌腔，其顶部设置骨料入口，其底部设置混凝土卸料口；搅拌轴为中空轴，其内部构成净浆搅拌腔，净浆搅拌腔内设置有净浆搅拌轴；搅拌轴伸出筒体的端部设置胶凝材料入口，搅拌轴位于混凝土搅拌腔内的壁体上设有浆体出口、其另一端部设置滑动方向与搅拌轴的轴线方向一致的密封轴，密封轴滑动使浆体出口处于敞开状态，此时可以将搅拌好的净浆卸入混凝土搅拌腔内并与粗细骨料混合后搅拌为混凝土，方便快捷；密封轴反向滑动使浆体出口处于关闭状态，此时混凝土搅拌腔、净浆搅拌腔为两个独立的工作腔，在进行混凝土搅拌的同时，可以进行下一批次的净浆搅拌，提高生产效率。

Description

一种预拌混凝土装置
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种预拌混凝土装置。
背景技术
随着建筑工程技术的快速发展，混凝土设计生产及施工技术不断进步，目前混凝土均采用预拌方式生产，其配合比也由原先的四组分(水泥、粗骨料、细骨料、水)发展为现在的六组分(水泥、掺合料、粗骨料、细骨料、外加剂、水)，搅拌时先将水泥、掺合料、粗骨料、细骨料添加至搅拌装置内，进行干搅混合，而后再加水和外加剂进行湿搅，该种搅拌方式容易出现粉料(水泥、掺合料)团聚现象，搅拌均匀性较差，影响混凝土的性能。为减轻前述粉料团聚现象，混凝土搅拌改用二次投料搅拌工艺，先将水泥、掺合料、外加剂、水添加至搅拌装置内，搅拌成净浆，而后依次加入粗骨料、细骨料进行再搅拌，得到预拌混凝土。现有搅拌装置通常包括一个提供搅拌空间的筒体、根据生产需要设置在筒体内的不同种类的搅拌轴及搅拌叶片，受限于前述结构，前述二次投料搅拌方式存在的问题是：粗细骨料需要等净浆搅拌完成后才能加入筒体内，生产效率低，难以满足大批量混凝土的生产需求。
发明内容
针对前述现有搅拌装置的结构导致二次投料搅拌效率低的技术问题，本发明的目的在于提供一种预拌混凝土装置。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种预拌混凝土装置，包括筒体、搅拌轴，筒体的内部构成混凝土搅拌腔，其顶部设置骨料入口，其底部设置混凝土卸料口；搅拌轴上设有叶片I，其一端伸出筒体后与驱动装置连接；该搅拌轴为中空轴，其内部构成净浆搅拌腔，该净浆搅拌腔内设置有净浆搅拌轴；所述搅拌轴伸出筒体的端部设置胶凝材料入口，净浆搅拌轴上设有搅拌叶片、其端部伸出搅拌轴后与另一驱动装置连接；所述搅拌轴位于混凝土搅拌腔内的壁体上设有浆体出口、其另一端部设置滑动方向与搅拌轴的轴线方向一致的密封轴，密封轴滑动使浆体出口处于敞开状态，此时允许净浆搅拌腔内已搅拌完成的浆体流入混凝土搅拌腔内；密封轴反向滑动使浆体出口处于关闭状态，此时混凝土搅拌腔、净浆搅拌腔为两个独立的工作腔。
进一步的，伸出筒体的搅拌轴内壁上设置有密封板，密封板的边缘转动设置在搅拌轴的内壁上，净浆搅拌轴转动设置在密封板的中心位置，胶凝材料入口开设在密封板上。
进一步的，所述净浆搅拌轴上的搅拌叶片为螺旋叶片，螺旋方向与净浆搅拌轴的转动方向一致。
进一步的，所述净浆搅拌轴上靠近胶凝材料入口的搅拌叶片为螺旋叶片、靠近浆体出口的搅拌叶片为普通的叶片II。
进一步的，所述搅拌轴的内壁上设置有搅拌轴支架，净浆搅拌轴转动设置在搅拌轴支架的中心位置。
进一步的，所述密封轴位于净浆搅拌腔内的端部设有锥形空腔，该锥形空腔的内径从开口至底部逐渐减小；所述净浆搅拌轴的另一端部伸入至锥形空腔内。
进一步的，所述净浆搅拌轴伸入至锥形空腔内的搅拌叶片外径沿锥形空腔的开口至底部方向逐渐减小。
进一步的，所述密封轴的外壁与搅拌轴的内壁之间留有空隙，位于净浆搅拌腔内的密封轴端部外壁套固有用于对浆体出口及密封轴外壁与搅拌轴之间的空隙进行密封的密封垫。
进一步的，所述搅拌轴位于混凝土搅拌腔内的壁体上分布有多组浆体出口，每组浆体出口包括两个浆体出口，同一组的两个浆体出口中心位置的连线经过搅拌轴的中心线，相邻两组浆体出口各自对应的连线相互垂直。
进一步的，位于净浆搅拌腔外部的密封轴端部与液压缸、气压缸、电动推杆中任意一种驱动装置的输出轴连接。
与现有技术相比，该发明的有益之处在于：搅拌轴与净浆搅拌轴相互独立转动搅拌，在进行混凝土搅拌的同时，也可以进行下一批次混凝土生产所需的净浆搅拌，节约了时间，提升了工作效率；当净浆搅拌完毕，只需要将密封轴移出，净浆从浆体出口流入到筒体内，就可以将净浆与粗骨料、细骨料进行混合，方便快捷。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一种预拌混凝土装置的实施例在密封轴处于关闭状态时的截面图；
图1A为图1中浆体出口处的搅拌轴及内部空腔的局部放大图；
图2为本发明一种预拌混凝土装置的实施例在密封轴处于开启状态时的截面图；
图2A为图2中浆体出口处的搅拌轴及内部空腔的局部放大图；
图3为图1中A处去掉螺旋叶片、料斗后的截面图；
图4为图1中B处去掉螺旋叶片后的截面图；
图5为图1中C处去掉螺旋叶片后的截面图；
图6为图2中D处的搅拌轴的局部立体图；
图7为本发明一种预拌混凝土装置的另一实施例中净浆搅拌轴的正视图。
【附图标记】
1-筒体，101-骨料入口，102-混凝土卸料口，103-筒体支架，104-轴承座I，2-搅拌轴，201-密封板，202-内轴承座，203-外轴承座，204-胶凝材料入口，205-搅拌轴支架，206-轴承座II，207-浆体出口，208-齿轮I，209-叶片I，210-料斗，3-净浆搅拌轴，301-轴承座III，302-齿轮II，303-螺旋叶片，304-叶片II，4-密封轴，401-锥形空腔，402-密封垫，403-液压缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种预拌混凝土装置的一个实施例，如图1至图7所示，包括卧式的筒体1，筒体1的内部为空腔，构成混凝土搅拌腔；筒体1的底部固定有筒体支架103，筒体支架103固定在地面上；筒体1的顶部设有骨料入口101，骨料入口101上设有盖子，在进行搅拌时，盖上盖子，防止内部混凝土溅出；筒体1底部的中间位置设有混凝土卸料口102，混凝土卸料口102上设有阀门，混凝土搅拌完毕，打开阀门，搅拌好的混凝土从混凝土卸料口102中卸出。
筒体1内转动设置有搅拌轴2，搅拌轴2的两端支承在筒体1的两端，搅拌轴2贯穿筒体1且其中心线与筒体1的中心线重合，在本实施例中，搅拌轴2的两端通过轴承座I104支承在筒体1的两端，轴承座I配套的密封轴承对筒体内的搅拌空间具有密封作用。搅拌轴2设计为空心轴，内部的空腔构成净浆搅拌腔。搅拌轴2的一端伸出筒体1一段长度，伸出部分设有胶凝材料入口204，在本实施例中，胶凝材料入口204设置在密封板201上，密封板201靠近搅拌轴伸出部分的端部，其外边缘通过外轴承座203转动设置在搅拌轴2的内壁上。搅拌轴2伸出部分的外壁周向固定有齿轮I208，搅拌轴驱动装置上的齿轮与齿轮I啮合驱动搅拌轴2转动。位于筒体内部的搅拌轴2的外壁分布设置有多个叶片I209，随着搅拌轴2的转动，叶片I209对添加至混凝土搅拌腔内的混凝土组分进行搅拌。
密封板201的中间位置穿设有净浆搅拌轴3，净浆搅拌轴3与搅拌轴2的中心线重合，净浆搅拌轴3通过内轴承座202转动设置在密封板201上，内轴承座202、外轴承座203均具有密封作用，避免净浆搅拌腔内的净浆组分从密封板与搅拌轴、净浆搅拌轴之间的空隙流出。净浆搅拌轴3的一部分伸入到搅拌轴2的内部空腔中并支承在其内壁上，在本实施例中，搅拌轴2的内壁固定有搅拌轴支架205，搅拌轴支架205的中心位置设置有轴承座II，净浆搅拌轴3通过轴承座II转动设置在搅拌轴支架205上。净浆搅拌轴的另一部分位于搅拌轴的外部，相应的端部支承在外部的基础上，在本实施例中，净浆搅拌轴3的端部通过轴承座III301设置在相应的基础上。位于搅拌轴外部的净浆搅拌轴外壁上还周向设置有齿轮II302，通过净浆搅拌轴驱动装置上的齿轮与齿轮II啮合，带动净浆搅拌轴3转动。位于净浆搅拌腔内的净浆搅拌轴上还设置有螺旋叶片303，随着净浆搅拌轴3的转动，螺旋叶片303转动，搅拌净浆搅拌腔内的净浆组分，同时螺旋叶片303的螺旋方向与净浆搅拌轴3的转动方向一致，因此，在搅拌的同时还可以将净浆组分从胶凝材料入口向搅拌轴内部空腔的中间位置推送。
胶凝材料入口204是设置在密封板4上并用于连通搅拌轴内部与外部的通孔，胶凝材料入口204上插装有料斗210，插装位置处采取涂抹密封胶等措施进行密封，料斗210固定在筒体1外部的设备上，由于密封板201与净浆搅拌轴3、搅拌轴2均采用转动连接的方式，当净浆搅拌轴3、搅拌轴2转动时，由于料斗210固定，因而密封板201不随净浆搅拌轴3、搅拌轴2转动，即使搅拌装置处于工作状态，也可以通过胶凝材料入口204向净浆搅拌腔内添加净浆组分。
搅拌轴中间位置的壁体上设有多个浆体出口207，在本实施例中，搅拌轴中间位置的外壁沿轴向分布有两组浆体出口，每组浆体出口包括两个径向相对设置的浆体出口207，即同一组的两个浆体出口中心位置的连线穿过搅拌轴的中心线，同时两组浆体出口各自对应的连线相互垂直，浆体出口207位置的设置方式，不仅可以使净浆充分流入筒体内，也可以不破坏搅拌轴2的刚度、强度。
搅拌轴2的另一端转动设置在筒体1的壁体上，其内腔中滑动设置有密封轴4，密封轴4的另一端伸出搅拌轴2并与液压缸403的输出轴连接，在液压缸403的作用下，密封轴4可以在搅拌轴2的内部沿其轴向往复滑动。当密封轴位于搅拌轴内的端部移动至搅拌轴的中间位置时，各组浆体出口207均被密封轴4遮挡，此时密封轴4处于对浆体出口207的关闭状态，密封轴4向外移出，使得浆体出口207处于敞开状态，此时密封轴4处于开启状态，通过控制液压缸403可以切换密封轴4所处的位置及状态。
由于密封轴4需要在搅拌轴2的内腔中滑动，并且当密封轴4滑动时，搅拌轴2可能正在转动，所以密封轴4的外壁与搅拌轴2的内壁之间有一定的空隙，在本实施例中，两者间隙为1-2mm。为了保证净浆组分在搅拌轴2中搅拌时不从间隙中泄露，密封轴4的端部套固有密封垫402，在保证密封轴能在搅拌轴的空腔中正常滑动的同时搅拌轴正常转动的前提下，防止净浆组分从密封轴4与搅拌轴2之间的空隙泄露，同时也防止未完成搅拌的净浆在密封轴4处于关闭状态时泄露到筒体内。在密封轴4处于关闭状态时，密封垫402的长度可以将两排浆体出口207完全密闭，也起到防止筒体内的混凝土组分流入净浆搅拌腔的作用。当密封轴4向外滑动时，净浆搅拌腔与混凝土搅拌腔连通，搅拌好的净浆从浆体出口207流出至混凝土搅拌腔内，此时搅拌轴2可以处于静止状态，为了加快净浆流出速度，也可以使搅拌轴2处于转动状态，使净浆加速从各个浆体出口207中流出。
密封轴位于搅拌轴内的端部开设有锥形空腔401，锥形空腔401从端面开始内径逐渐减小，当密封轴4处于关闭状态时，净浆搅拌轴3延伸至锥形空腔401中，增大净浆搅拌空间，位于锥形空腔401中的螺旋叶片303外径从外至内逐渐减小，避免与锥形空腔401的内壁发生干涉。螺旋叶片303不断旋转时容易将净浆组分推至锥形空腔401中，当净浆搅拌完毕，随着密封轴4的移出，锥形空腔401中残留的净浆顺着锥形空腔401的坡壁流到搅拌轴2的空腔中，而后从浆体出口207流入混凝土搅拌腔中。
在本发明的另一实施例中，净浆搅拌轴3上靠近密封轴4的螺旋叶片替换为普通的叶片II304，并且在搅拌净浆组分时，位于锥形空腔401中的叶片II304长度逐渐缩短，以适应锥形空腔401逐渐减小的内径。在本实用新型的其他实施例中，净浆搅拌轴3、搅拌轴2的转动除了采用齿轮传动的方式驱动外，还可以采用皮带、链条等传动方式。在其他实施例中，液压缸403可以替换为气压缸、电动推杆等其他能够驱动密封轴4往复运动的装置。
该装置采用两次投料搅拌的方式预拌混凝土，初始状态时密封轴4处于关闭状态，然后启动净浆搅拌轴3的驱动装置，使得净浆搅拌轴3处于转动状态，然后将净浆组分从料斗210加入净浆搅拌腔中，对净浆组分进行第一次搅拌，随着净浆搅拌轴3的转动，螺旋叶片303不断旋转，将净浆组分充分混合，同时将净浆组分向搅拌轴2空腔的中间位置不断推送，部分净浆组分被推送至锥形空腔401中。净浆搅拌完成后，启动液压缸403，将密封轴4移出至开启状态，搅拌好的净浆从浆体出口207流入到混凝土搅拌腔内，在密封轴4移出的同时，锥形空腔401内的净浆也同时流出，待净浆流完后，启动液压缸，使密封轴处于关闭状态，而后通过料斗210添加下次搅拌用净浆组分、通过骨料入口101添加本次搅拌用粗细骨料。下次搅拌用净浆搅拌的同时，启动搅拌轴2的驱动装置，使搅拌轴2处于旋转状态，对本次搅拌完成的净浆组分及粗骨料、细骨料进行第二次搅拌，以制作混凝土。待第二次搅拌完毕，打开混凝土卸料口102，将本次搅拌完成的混凝土从筒体内卸出，此时下次搅拌用的净浆已搅拌完成。然后将混凝土卸料口关闭，使密封轴4处于打开状态，下次搅拌用的净浆通过浆体出口流入混凝土搅拌腔内，重复前述步骤进行下次混凝土的制作。该装置制作净浆、混凝土的过程可以同时进行且互不干扰，生产第一次混凝土的同时第二次混凝土生产所需的净浆也进行生产，从而提高生产效率。
尽管已经展示和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种预拌混凝土装置，包括筒体（1）、搅拌轴一，筒体的内部构成混凝土搅拌腔，其顶部设置骨料入口（101），其底部设置混凝土卸料口（102）；搅拌轴一上设有叶片Ⅰ（209），其一端伸出筒体后与驱动装置连接；其特征在于：该搅拌轴一为中空轴，其内部构成净浆搅拌腔，该净浆搅拌腔内设置有净浆搅拌轴（3）；所述搅拌轴一伸出筒体的端部设置胶凝材料入口（204），净浆搅拌轴上设有搅拌叶片、其端部伸出搅拌轴一后与另一驱动装置连接，所述净浆搅拌轴（3）上的搅拌叶片为螺旋叶片（303），螺旋方向与净浆搅拌轴（3）的转动方向一致；所述搅拌轴一位于混凝土搅拌腔内的壁体上设有浆体出口（207）、其另一端部设置滑动方向与搅拌轴一的轴线方向一致的密封轴（4），所述密封轴位于净浆搅拌腔内的端部设有锥形空腔（401），该锥形空腔的内径从开口至底部逐渐减小；所述净浆搅拌轴（3）的另一端部伸入至锥形空腔（401）内，密封轴滑动使浆体出口处于敞开状态，此时允许净浆搅拌腔内已搅拌好的浆体流入混凝土搅拌腔内；密封轴反向滑动使浆体出口处于关闭状态，此时混凝土搅拌腔、净浆搅拌腔为两个独立的工作腔；所述密封轴（4）的外壁与搅拌轴一的内壁之间留有空隙，位于净浆搅拌腔内的密封轴端部外壁套固有用于对浆体出口及密封轴外壁与搅拌轴一之间的空隙进行密封的密封垫（402）；所述搅拌轴一位于混凝土搅拌腔内的壁体上分布有多组浆体出口，每组浆体出口包括两个浆体出口（207），同一组的两个浆体出口（207）中心位置的连线经过搅拌轴一的中心线，相邻两组浆体出口（207）各自对应的连线相互垂直。
2.根据权利要求1所述的一种预拌混凝土装置，其特征在于：伸出筒体（1）的搅拌轴一内壁上设置有密封板（201），密封板（201）的边缘转动设置在搅拌轴一的内壁上，净浆搅拌轴（3）转动设置在密封板（201）的中心位置，胶凝材料入口（204）开设在密封板（201）上。
3.根据权利要求1所述的一种预拌混凝土装置，其特征在于：所述搅拌轴一的内壁上设置有搅拌轴支架（205），净浆搅拌轴（3）转动设置在搅拌轴支架（205）的中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种预拌混凝土装置，其特征在于：所述净浆搅拌轴伸入至锥形空腔内的搅拌叶片外径沿锥形空腔的开口至底部方向逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的一种预拌混凝土装置，其特征在于：位于净浆搅拌腔外部的密封轴端部与液压缸（403）、气压缸、电动推杆中任意一种驱动装置的输出轴连接。
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