CN113815126A - 自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土搅拌设备技术领域，涉及一种自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备。搅拌机、操控箱、控制箱、液压泵站、第一柴油机、柴油箱、液压油箱、主水箱、称重水箱、计量泵、称重计和进料泵分别与框架固定联接，即设备集成了搅拌机及所有的配套设备，包括动力设备，动力设备没有使用外部动力电源，而是使用了第一柴油机，摆脱了对外部动力电源的依赖，避免了电网电压瞬间降低导致的堵转现象。本发明工作高效、集成化、小型化、集装箱化、独立化、搬运方便或者行走方便，一台设备集成了搅拌作业所需要的所有功能，不依赖于外部动力电源，搬运方便，节省了大量拆卸和安装调试的时间，大幅提高了生产效率。

Description

自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备

技术领域

本发明涉及混凝土搅拌设备技术领域，涉及一种在使用现场搅拌配制混凝土的设备，具体涉及一种自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备。

背景技术

在预制装配式桥梁或钢桥面的施工作业中，相邻两个预制件的接缝之间都要敷设超高强度混凝土。超高强度混凝土的英语全称为Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC。

目前配制超高强度混凝土，是把搅拌机及所有的配套设备全都运送到施工现场，并引来外部动力电源，在现场搅拌配制。整套设备包括电控箱、搅拌机、液压泵站、主水箱、称重水箱以及必须的其它管路、电线等等，整套设备没有按照集成化的方式设计，部件零散，往往一辆车装不下，需要多辆车运输，还需要有配套的起重机进行装卸，需要在现场把管路、电线分别连接起来，电控箱接入外部动力电源，才可以使用，设备装卸车、安装调试需要花费很多人力物力，在一个桥墩处最多只需要搅拌四立方米超高强度混凝土，搅拌完成后再把设备装车搬运到下一个桥墩处，重新卸车、安装调试，转场非常不方便，工作效率非常低。并且还有一个不容忽视的缺陷，就是外部动力电源不稳定带来的麻烦，在施工现场如果搅拌机正常工作时另一个大功率设备同时启动，可能会造成电网电压瞬间降低，导致搅拌机因动力不足停转，没有正常启动，则可能二次启动也不正常，即发生了堵转现象，这种情况下搅拌机就不能继续正常启动了，需要及时把搅拌机箱体里面的所有配料全部人工清理出来，清理速度不够快的话有可能导致超高强度混凝土在里面凝结成块，清理起来就更麻烦了。

总之，目前的超高强度混凝土搅拌设备的工作效率阻碍了预制装配式桥梁施工的进度，成了工程施工中最大的瓶颈，亟待一种使用方便、安全可靠的高效新型混凝土搅拌设备。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种工作高效、集成化、小型化、集装箱化、独立化、搬运方便或者自行走方便的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接。即设备集成了搅拌机及必须的配套设备，包括动力设备，动力设备没有使用外部动力电源，而是使用了第一柴油机，摆脱了对外部动力电源的依赖，避免了电网电压瞬间降低导致的堵转现象。框架用于支承所有配套设备，搅拌机用来把各种配料搅拌混匀，液压泵站包括液压泵，第一柴油机向液压泵提供机械动力，液压泵把机械动力转换为液压油的压力势能，搅拌机包括搅拌马达，液压泵站向搅拌马达提供具有压力势能的液压油，驱动搅拌马达转动。

还包括操控箱、控制箱、柴油箱、液压油箱、主水箱、电瓶或/和进水泵；操控箱、控制箱、柴油箱、液压油箱、主水箱、电瓶或/和进水泵分别与框架固定联接；各个设备的工作按钮或者液压阀可以直接安装在设备上方便操作的位置，也可以把它们集中安装在操控箱上，这样方便维修维护和管理；各种控制电器，比如PLC、各种接触器、各种继电器可以集中安装在控制箱内，方便维修维护和管理，也防止风吹、雨淋和日晒；第一柴油机可以自带柴油箱，如果没有自带，也可以配置一个比较大的柴油箱，这样柴油箱的外形设计比较灵活，适应于现有的空间设计其形状；液压泵站可以自带液压油箱，也可以单独配置一个液压油箱；主水箱里面的水是作为配料之一、计量前的水，本设备可以配置，也可以不配置，在现场用其它单独的水桶也可以供水，配置了主水箱使用更方便；进水泵把计量好的水打入搅拌机，如果不用进水泵，把称重水箱设置在高处，靠重力势能也可以供水，配置了进水泵更方便控制，可以按照需要快速供水，使用效率更高，还可以把称重水箱设置在低处；电瓶可以给启动电机供电，靠启动电机带动第一柴油机启动，如果没有电瓶，通过使用摇把，人工摇动也可以使第一柴油机启动，配置了电瓶则可以节省人力。

第一柴油机和液压泵通过传动装置相联，传动装置是指齿轮传动装置、链传动装置、带传动装置、联轴器等能在两个轴之间传递动力的装置；液压泵通过管路从液压油箱吸取液压油并打向搅拌马达，搅拌马达驱动搅拌机运转；第一柴油机和柴油箱通过管路相联。

搅拌机包括搅拌机箱体；主水箱和称重水箱通过第一水管相联，第一水管上设置计量泵；称重水箱和搅拌机的搅拌机箱体通过第二水管相联，第二水管上设置进水泵；计量泵把主水箱里的水通过第一水管泵向称重水箱，称重计测量称重水箱的重量，直到需要的重量后计量泵停止；进水泵把称重水箱里的水通过第二水管泵向搅拌机箱体。

如上所述的称重计配置了一台，这样如果称重计称量错误，则会导致混凝土中水的配比错误，搅拌出的混凝土报废；为了避免错误发生，还可以配置两台称重计，分别称量称重水箱的重量，两个称量结果相比较，如果差别太大则发出错误报警，比如可以设置3%的极限值，较大的数值不能比较少数值大3%，否则就发出错误报警，在配料之前就已经发现了错误，所以能避免错误发生，及时纠正配比错误，避免浪费。

框架具有长方体形的外轮廓，外部尺寸、极限偏差及总质量符合GB 1413—2008中集装箱各种型号的外部尺寸、极限偏差及额定质量，这样适合于配置搬运车辆和整体起重搬运。

以上所述的框架上配置有操作平台，操作人员站在操作平台上，操作平台上设置操控箱，驱动搅拌机的进料漏斗靠近操作平台，在进料时工人站在操作平台上操作比较方便。

本实施例放置在货车上搬运行走，在使用时，可以使用起重机把本实施例从货车上吊下来，还可以不吊下来，在货车上放置着就可以工作。。

以上所述的设备对起重设备的依赖性较强，每到一个施工地点起重机都要跟到那里，这样使用不方便。还可以在本设备的下面设置舵轮和驱动轮，即本设备可以自动行走，具体方案为：

一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，包括框架、搅拌机、操控箱、控制箱、液压泵站、第一柴油机、柴油箱、液压油箱、主水箱、称重水箱、计量泵、称重计和进水泵；搅拌机、操控箱、控制箱、液压泵站、第一柴油机、柴油箱、液压油箱、主水箱、称重水箱、计量泵、称重计和进料泵分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括两个舵轮、两个驱动轮和第二柴油机，舵轮和驱动轮分别与框架通过转动副相联，驱动轮和第二柴油机通过传动系统相联，依靠第二柴油机的驱动力，本发明通过两个舵轮和两个驱动轮沿地面行走。这样，本发明的搬运就不再依赖于起重设备，想在哪里施工，就自动行走到施工地点，使用更方便。

以上所述的设备配置了两台柴油机，这样配置了两个相同功能的部件，功能重复配置，造成了浪费，还可以只配置一台柴油机，具体方案如下：

一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，包括框架、搅拌机、操控箱、控制箱、液压泵站、第一柴油机、柴油箱、液压油箱、主水箱、称重水箱、计量泵、称重计和进水泵；搅拌机、操控箱、控制箱、液压泵站、第一柴油机、柴油箱、液压油箱、主水箱、称重水箱、计量泵、称重计和进料泵分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括两个舵轮和两个驱动轮，舵轮和驱动轮分别与框架通过转动副相联，驱动轮和第一柴油机通过传动系统相联，依靠第一柴油机的驱动力，本发明通过两个舵轮和两个驱动轮沿地面行走。驱动轮和液压泵往往不是同时工作的，在行走时液压泵闲置，搅拌站及配套设备都闲置，在搅拌站及配套设备都工作时往往本发明驻在地面上不行走，所以两个功能可以使用同一台第一柴油机，节省了一台柴油机，降低了设备的造价，减轻了设备的重量。

以上所述的自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，在平坦的地面上行走比较方便，但是有的施工现场地面松软、不平整，或者地面泥泞，舵轮和驱动轮不能正常工作，如果把舵轮和驱动轮改换成履带轮和履带的组合则能很好的解决这样的问题，具体方案如下：

一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括四个履带轮、两个履带和两个履带马达，四个履带轮分别与框架通过转动副相联，一个履带张紧地包绕在两个履带轮上，液压泵和履带马达通过液压管路相连，液压泵通过具有压力势能的液压油驱动履带马达旋转，履带马达通过履带驱动本设备行走。相比使用舵轮和驱动轮的技术方案，本方案适用于在松软、不平整或者泥泞的地面上工作。

本发明的有益效果：本发明专门地集成化、小型化、集装箱化、独立化设计，一台设备集成了搅拌作业所需要的所有功能，不依赖于外部外部动力电源，搬运方便或者自行走方便，一辆车就可以运走，或者不需要其它车辆而自行走，管路和电线在加工厂组装完成，在搬运时不需要拆开，节省了大量拆卸和安装调试的时间，大幅提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例1第一视角的三维结构示意图；

图2是本发明实施例1第二视角的三维结构示意图；

图3是本发明实施例2和实施例3第三视角的三维结构示意图；

图4是本发明实施例2和实施例3第四视角的三维结构示意图。

图5是本发明实施例4第五视角的三维结构示意图；

图6是本发明实施例4第六视角的三维结构示意图；

图中：

1-框架；11-操作平台；12-动力平台；13-起吊耳环；14-舵轮；15-驱动轮；16-履带轮；17-履带；

2-搅拌机；21-搅拌机箱体；22-卸料口；23-进料漏斗；24-搅拌马达；

3-操控箱；4-控制箱；

51-液压泵站；52-第一柴油机；53-柴油箱；54-液压油箱；

6-主水箱；7-电瓶；8-称重水箱。

具体实施方式

下面将结合实施例及附图，对本发明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。

实施例1：一种自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，如图1-2所示，包括框架1、搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计；搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计分别与框架1固定联接。即设备集成了搅拌机及必须的配套设备，包括动力设备，动力设备没有使用外部动力电源，而是使用了第一柴油机，摆脱了对外部动力电源的依赖，避免了电网电压瞬间降低导致的堵转现象。框架1用于支承所有配套设备，搅拌机2用来把各种配料搅拌混匀，液压泵站51包括液压泵，第一柴油机52向液压泵提供机械动力，液压泵把机械动力转换为液压油的压力势能，搅拌机2包括搅拌马达24，液压泵站51向搅拌马达24提供具有压力势能的液压油，驱动搅拌马达24转动。

还包括操控箱3、控制箱4、柴油箱53、液压油箱54、主水箱6、电瓶7或/和进水泵；各个设备的工作按钮或者液压阀可以直接安装在设备上方便操作的位置，也可以把它们集中安装在操控箱3上，这样方便维修维护和管理；各种控制电器，比如PLC、接触器、各种继电器可以集中安装在控制箱4内，方便维修维护和管理，也防止风吹、雨淋和日晒；第一柴油机52可以自带柴油箱，如果没有自带，也可以配置一个比较大的柴油箱53，这样柴油箱53的设计比较灵活，适应于现有的空间设计其形状；液压泵站51可以自带液压油箱，也可以单独配置一个液压油箱54；主水箱6里面的水是作为配料之一、计量前的水，本设备可以配置，也可以不配置，在现场用共其它单独的水桶也可以供水，配置了主水箱6使用更方便；进水泵把计量好的水打入搅拌机，如果不用进水泵，把称重水箱8设置在高处，靠重力势能也可以供水，配置了进水泵更方便控制，可以按照需要快速供水，使用效率更高，还可以把称重水箱设置在低处；电瓶7可以给启动电机供电，靠启动电机带动第一柴油机52启动，如果没有电瓶7，通过使用摇把，人工摇动也可以使第一柴油机52启动。

第一柴油机52和液压泵通过传动装置相联，传动装置是指齿轮传动装置、链传动装置、带传动装置、联轴器等能在两个轴之间传递动力的装置；液压泵通过管路从液压油箱54吸取液压油并打向搅拌马达24，搅拌马达24驱动搅拌机2运转；第一柴油机52和柴油箱53通过管路相联。

搅拌机2包括搅拌机箱体21；主水箱6和称重水箱8通过第一水管相联，第一水管上设置计量泵；称重水箱8和搅拌机2的搅拌机箱体通过第二水管相联，第二水管上设置进水泵；计量泵把主水箱6里的水通过第一水管泵向称重水箱8，称重计测量称重水箱8的重量，直到需要的重量后计量泵停止；进水泵把称重水箱8里的水通过第二水管泵向搅拌机箱体21。

如上所述的称重计配置了一台，这样如果称重计称量错误，则会导致混凝土中水的配比错误，搅拌出的混凝土报废；为了避免错误发生，还可以配置两台称重计，分别称量称重水箱8的重量，两个结果相比较，如果差别太大则发出错误报警，比如可以设置3%的极限值，较大的数值不能比较少数值大3%，否则就发出错误报警，在配料之前就已经发现了错误，所以能避免错误发生，及时纠正配比错误，避免浪费。

框架1具有长方体形的外轮廓，外部尺寸、极限偏差及总质量符合GB 1413—2008中集装箱各种型号的外部尺寸、极限偏差及额定质量，这样适合于配置搬运车辆和整体起重搬运。

以上所述的框架1上配置有操作平台11，操作人员站在操作平台11上，操作平台11上设置操控箱3，驱动搅拌机2的进料漏斗23靠近操作平台11，在进料时工人站在操作平台11上操作比较方便。

以上所述的框架1顶部配置有起吊耳环13，这样可以方便通过起重机吊运。

本实施例放置在货车上搬运行走，在使用时，可以使用起重机把本实施例从货车上吊下来，还可以不吊下来，在货车上放置着就可以工作。

实施例2：一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，如图3-4所示，包括框架1、搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计；搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计分别与框架1固定联接；液压泵站51包括液压泵；第一柴油机52和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达24通过管路相联；框架1包括两个舵轮14、两个驱动轮15和第二柴油机，舵轮14和驱动轮15分别与框架1通过转动副相联，驱动轮15和第二柴油机通过传动系统相联，依靠第二柴油机的驱动力，本实施例通过两个舵轮14和两个驱动轮1沿地面行走。这样，本实施例的搬运就不再依赖于起重设备，想在哪里施工，就自动行走到施工地点，使用更方便。传动系统是指齿轮传动装置、链传动装置、带传动装置、联轴器等能在两个轴之间传递动力的装置。

其它未提及的结构、功能和使用效果同实施例1。

实施例3：一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，如图3-4所示，包括框架1、搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计；搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计分别与框架1固定联接；液压泵站51包括液压泵；第一柴油机52和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达24通过管路相联；框架1包括两个舵轮14和两个驱动轮15，舵轮14和驱动轮15分别与框架1通过转动副相联，驱动轮15和第一柴油机52通过传动系统相联，依靠第一柴油机52的驱动力，本实施例通过两个舵轮14和两个驱动轮1沿地面行走。驱动轮15和液压泵往往不是同时工作的，在行走时液压泵闲置，搅拌站及配套设备都闲置，在搅拌站及配套设备都工作时往往本实施例驻在地面上不行走，所以两个功能可以使用同一台第一柴油机52，相比实施例2节省了一台柴油机，降低了设备的造价，减轻了设备的重量。

传动系统还可以包括第一离合器，传动装置还可以包括第二离合器，这样液压泵可以通过第二离合器与第一柴油机52断开或者接合，驱动轮15可以通过第一离合器与第一柴油机52断开或者接合，在行走时第一离合器接合，第二离合器断开，在搅拌时第二离合器接合，第一离合器断开。

其它未提及的结构、功能和使用效果同实施例1。

实施例4：一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，如图5-6所示，包括框架1、搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计；搅拌机2、液压泵站51、第一柴油机52、称重水箱8、计量泵和称重计分别与框架1固定联接；液压泵站51包括液压泵；第一柴油机52和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达24通过管路相联；框架1包括四个履带轮16、两个履带17和两个履带马达，四个履带轮16分别与框架1通过转动副相联，一个履带17张紧地包绕在两个履带轮16上，液压泵和履带马达通过液压管路相连，液压泵驱动履带马达旋转，履带马达通过履带17驱动本设备行走。相比实施例3，本实施例适用于在松软、不平整或者泥泞的地面上工作。

其它未提及的结构、功能和使用效果同实施例1。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接。

2.如权利要求1所述的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于还包括操控箱、控制箱、柴油箱、液压油箱、主水箱、电瓶或/和进水泵；操控箱、控制箱、柴油箱、液压油箱、主水箱、电瓶或/和进水泵分别与框架固定联接。

3.如权利要求2所述的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于搅拌机包括搅拌马达；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵通过管路把液压油打向搅拌马达，搅拌马达驱动搅拌机运转。

4.如权利要求2或3所述的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于搅拌机包括搅拌机箱体；主水箱和称重水箱通过第一水管相联，第一水管上设置计量泵；称重水箱和搅拌机的搅拌机箱体通过第二水管相联，第二水管上设置进水泵；计量泵把主水箱里的水通过第一水管泵向称重水箱，称重计测量称重水箱的重量；进水泵把称重水箱里的水通过第二水管泵向搅拌机箱体。

5.如权利要求4所述的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于配置两台称重计，分别称量称重水箱的重量。

6.如权利要求1或2或3或5所述的自动化可移动紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于以上所述的框架上配置有操作平台。

7.一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括两个舵轮、两个驱动轮和第二柴油机，舵轮和驱动轮分别与框架通过转动副相联，驱动轮和第二柴油机通过传动系统相联。

8.一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括两个舵轮和两个驱动轮，舵轮和驱动轮分别与框架通过转动副相联，驱动轮和第一柴油机通过传动系统相联。

9.如权利要求8所述的自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于，传动系统还包括第一离合器，驱动轮通过第一离合器与第一柴油机断开或者接合；传动装置还包括第二离合器，液压泵通过第二离合器与第一柴油机断开或者接合。

10.一种自动化自行走式紧凑型超高性能混凝土现场配制设备，其特征在于，包括框架、搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计；搅拌机、液压泵站、第一柴油机、称重水箱、计量泵和称重计分别与框架固定联接；液压泵站包括液压泵；第一柴油机和液压泵通过传动装置相联；液压泵和搅拌马达通过管路相联；框架包括四个履带轮、两个履带和两个履带马达，四个履带轮分别与框架通过转动副相联，一个履带张紧地包绕在两个履带轮上，液压泵和履带马达通过液压管路相连，液压泵通过具有压力势能的液压油驱动履带马达旋转，履带马达通过履带驱动本设备行走。

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