CN113858428A - 一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置及其工作方法，其结构设计合理、提高混凝土搅拌效率、缩短搅拌的时间。本发明包括搅拌桶、机盖架、驱动单元、第一搅拌筒件、第二搅拌筒件、搅拌锤组件和驱动单元；工作时，驱动电机带动中芯传动杆旋转；中芯传动杆带动第一搅拌筒件和第二搅拌筒件互逆旋转，形成两股独立的涡流，第一搅拌筒件产生的涡流向下运动，第二搅拌筒件产生的涡流向上运动，从而形成对流，同时，搅拌锤组件在旋转、并沿竖直方向上下起伏的过程中，不断对水泥砂浆进行搅拌；完成搅拌之后，打开下料斗，以使完成搅拌的水泥砂浆排出搅拌桶。

Description

一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置及其工作方法。

背景技术

混凝土搅拌机是工地比较常用的设备，其主要的目的就是利用旋转搅拌的方式让投入的水泥、沙子迅速的搅拌在一起，重复的混合在一起。

根据专利号CN201810475839.9，公开了一种混凝土搅拌装置，包括搅拌筒、中心搅拌器、第一行星搅拌器、第二行星搅拌器以及驱动机构；所述中心搅拌器与搅拌筒同轴设置，所述中心搅拌器、第一行星搅拌器和第二行星搅拌器平行设置且均与驱动机构连接，所述驱动机构驱动中心搅拌器绕搅拌筒的轴线转动，所述驱动机构还驱动第一行星搅拌器绕搅拌筒的轴线公转并且绕自身转动轴线自转；所述第一行星搅拌器和中心搅拌器的结构相同，所述中心搅拌器包括转动轴以及设置于转动中下部的螺旋搅拌叶，所述螺旋搅拌叶包括第一螺旋片和第二螺旋片，所述第一螺旋片的螺旋半径大于第二螺旋片的螺旋半径，所述第一螺旋片和第二螺旋片沿转动轴的轴向交替设置；所述第二行星搅拌器包括行星搅拌轴和搅拌板，所述搅拌板固定设置于行星搅拌轴，第二行星搅拌器固定设置于驱动机构。

根据专利号CN201910964768.3，公开了一种混凝土搅拌设备，其结构包括机架、传动箱、电机、搅拌机构、上料斗、导轨，所述传动箱水平安装于机架上端并且通过螺栓相连接，所述电机安装于机架下端并且与传动箱通过皮带相连接，所述搅拌机构水平设于机架上方并且与传动箱相啮合，所述导轨焊接于机架右端，所述上料斗安装于导轨上方并且采用活动连接；所述搅拌机构包括罐体结构、辅助盘、出料口、进料口、从动齿盘，所述辅助盘安装于罐体结构外表面左侧，所述出料口设于罐体结构左侧并且为一体化结构，所述进料口位于罐体结构右侧并且内侧相互连通，所述从动齿盘安装于罐体结构外表面并且位于同一轴线上。

搅拌机对混凝土的搅拌就是采用导入的毛料进行搅拌混合，因此其基本的原理也比简单，而上述两个专利中采用的方式也是沿用旋转搅拌的原理对混凝土进行搅拌。但现有技术的搅拌机，搅拌机构都只朝着一个方向旋转，由此搅拌的效率比较低，时间比较长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、提高混凝土搅拌效率、缩短搅拌的时间的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置及其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，包括搅拌桶、机盖架和驱动单元；机盖架固定安装于搅拌桶的上方；驱动单元安装在机盖架上，驱动单元包括驱动电机；

其特征在于：还包括第一搅拌筒件、第二搅拌筒件和搅拌锤组件；

所述的驱动单元还包括中芯传动杆和轨道盘；搅拌桶的内侧底部固定设置有立柱；中芯传动杆竖直设置，并转动安装在立柱内；在立柱的外壁上转动安装有齿轮，在中芯传动杆的外壁上固定设置有外齿圈，齿轮与外齿圈外啮合；驱动电机与中芯传动杆连接；轨道盘固定设置在机盖架上，轨道盘上设置有环形滑道，环形滑道呈现上下起伏状；

所述的第一搅拌筒件设置在搅拌桶内，其包括第一内套管芯、第一外套管体和第一搅拌杆；第一内套管芯转动安装于立柱上，第一内套管芯的内壁上固定设置有内齿圈，内齿圈与齿轮内啮合；第一外套管体设置于第一内套管芯的外侧；第一搅拌杆一端与第一内套管芯固定，另一端与第一外套管体固定；

所述的第二搅拌筒件设置在搅拌桶内，且位于第一搅拌筒件的下方，其包括第二内套管芯、第二外套管体、第二搅拌杆和搅拌块；第二内套管芯转动安装于立柱上，并与中芯传动杆固定；第二外套管体设置于第二内套管芯的外侧；第二搅拌杆一端与第二内套管芯固定，另一端与第二外套管体固定；搅拌块固定安装在第二外套管体的内壁上，且位于搅拌桶的底部；

所述的搅拌锤组件位于第一搅拌筒件的上方，其包括安装块、引导杆、延伸杆、导滑杆和搅拌锤；引导杆一端固定安装在安装块上，另一端滑动安装在环形滑道中；导滑杆固定安装在安装块上，中芯传动杆上开设有导滑槽，导滑杆升降式滑动安装于导滑槽上；延伸杆固定安装在安装块上；搅拌锤固定安装在延伸杆上。

本发明所述的立柱开设有镗孔，中芯传动杆转动安装在立柱镗孔内。

本发明所述的驱动单元还包括蜗轮蜗杆机构和传动齿轮组，驱动电机的输出端与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构与传动齿轮组连接，传动齿轮组与中芯传动杆连接。

本发明所述的第一搅拌杆为多根，呈圆周阵列分布；所述的第二搅拌杆为多根，呈圆周阵列分布；所述的搅拌块为多块，呈圆周阵列分布。

本发明所述的第一搅拌杆靠近第一内套管芯的杆体下沉，使第一搅拌杆形成 Z字型结构。

本发明所述的延伸杆为T形，延伸杆的上下两端分别固定安装有搅拌锤。

本发明所述的搅拌锤为V形。

本发明所述的搅拌锤组件为多套，在中芯传动杆周围呈圆周阵列分布。

本发明还包括下料斗，下料斗安装在搅拌桶的底部。

一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置的工作方法，其特征在于：步骤如下：

1）、启动驱动电机，驱动电机带动中芯传动杆旋转；

2）、中芯传动杆旋转时，带动以下三个步骤同时进行：

21）、中芯传动杆带动齿轮反向旋转，齿轮带动第一搅拌筒件同向旋转；

22）、中芯传动杆带动第二搅拌筒件同向旋转；

23）、中芯传动杆带动搅拌锤组件同向旋转，与此同时，引导杆在环形滑道上移动，搅拌锤组件沿竖直方向上下起伏；

3）、第一搅拌筒件和第二搅拌筒件互逆旋转，形成两股独立的涡流，第一搅拌筒件产生的涡流向下运动，第二搅拌筒件产生的涡流向上运动，从而形成对流，下层的水泥砂浆被第二搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第一搅拌筒件旋转形成的涡流中，而上层的水泥砂浆被第一搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第二搅拌筒件旋转形成的涡流中；同时，搅拌锤组件在旋转、并沿竖直方向上下起伏的过程中，不断对水泥砂浆进行搅拌；

4）、完成搅拌之后，打开下料斗，以使完成搅拌的水泥砂浆排出搅拌桶；同时驱动电机不停止工作，保持搅拌状态，搅拌块对搅拌桶底部的水泥砂浆进行搅拌。

发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、只需要一套驱动单元就能实现以下两个工位的活动：工位一，驱使第一搅拌筒件和第二搅拌筒件旋转方向互逆；工位二，驱使多组搅拌锤组件与第二搅拌筒件同向转动、并沿竖直方向上下起伏。

2、第一搅拌筒件和第二搅拌筒件互逆旋转，形成两股独立的涡流，第一搅拌筒件产生的涡流向下运动，第二搅拌筒件产生的涡流向上运动，从而形成对流，下层的水泥砂浆被第二搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第一搅拌筒件旋转形成的涡流中，而上层的水泥砂浆被第一搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第二搅拌筒件旋转形成的涡流中，依此在内部形成持续的循环；同时，搅拌锤组件在旋转、并沿竖直方向上下起伏的过程中，不断对刚倒入的水泥砂浆进行搅拌。如此实现多方位、全面覆盖的搅拌，以提升搅拌的效率，缩短搅拌的时间。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的部分结构示意图；

图3为本发明实施例的搅拌桶内的立柱和齿轮装配的结构示意图；

图4为本发明实施例的搅拌锤组件的结构示意图；

图5为本发明实施例的中芯传动杆的结构示意图；

图6为本发明实施例的第一搅拌筒件的结构示意图；

图7为本发明实施例的第二搅拌筒件的结构示意图；

图8为本发明实施例的驱动单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对发明作进一步的详细说明，以下实施例是对发明的解释而发明并不局限于以下实施例。

发明实施例包括搅拌桶1、第一搅拌筒件2、搅拌锤组件3、第二搅拌筒件4、机盖架5、驱动单元6和下料斗7。

机盖架5固定安装于搅拌桶1的上方，并与搅拌桶1的顶部保持预定间距，两者之间具有间隙，可通过该间隙往搅拌桶1内倒料。

驱动单元6安装在机盖架5上，只需要一套驱动单元6就能实现以下两个工位的活动：工位一，驱使第一搅拌筒件2和第二搅拌筒件4旋转方向互逆；工位二，驱使多组搅拌锤组件3与第二搅拌筒件4同向转动、并沿竖直方向上下起伏。驱动单元6包括中芯传动杆61、轨道盘62、驱动电机63、蜗轮蜗杆机构64和传动齿轮组65。

搅拌桶1内侧底部的轴心处固定设置有立柱11，中芯传动杆61竖直转动设置于立柱11开设的镗孔内。在立柱11的外壁转动安装有齿轮12；中芯传动杆61的外壁上固定设置有外齿圈611，齿轮12与外齿圈611外啮合。

驱动电机63固定安装在机盖架5上，驱动电机63的输出端与蜗轮蜗杆机构64连接，蜗轮蜗杆机构64与传动齿轮组65连接，传动齿轮组65与中芯传动杆61连接，即驱动电机63通过蜗轮蜗杆机构64和传动齿轮组65与中芯传动杆61连接，驱动电机63可通过蜗轮蜗杆机构64和传动齿轮组65驱动中芯传动杆61转动。利用蜗轮蜗杆机构64将驱动电机63输出的扭矩力进行传递并进行放大，使得驱动单元6输出的扭矩力以满足上述两个工位的运行，即驱使第一搅拌筒件2和第二搅拌筒件4旋转方向互逆，以及驱使多组搅拌锤组件3与第二搅拌筒件4同向转动、并沿竖直方向起伏。

轨道盘62固定设置在机盖架5上，轨道盘62上设置有环形滑道621，环形滑道621呈现上下起伏状。

第一搅拌筒件2设置在搅拌桶1内。第一搅拌筒件2包括第一内套管芯21、第一外套管体22和第一搅拌杆23。第一内套管芯21转动安装于立柱11上，第一内套管芯21的内壁上固定设置有内齿圈，内齿圈与齿轮12内啮合；第一外套管体22设置于第一内套管芯21的外侧；第一搅拌杆23一端与第一内套管芯21固定，另一端与第一外套管体22固定；第一搅拌杆23为多根，呈圆周阵列分布。第一搅拌杆23靠近第一内套管芯21的杆体下沉，如此第一搅拌杆23形成 “Z”字型结构，这样是为了避免与搅拌锤组件3形成干涉，搅拌锤组件3在起伏的过程中不会触碰到第一搅拌杆23。齿轮12为斜纹齿轮。

第二搅拌筒件4设置在搅拌桶1内，且位于第一搅拌筒件2的下方。第二搅拌筒件4包括第二内套管芯41、第二外套管体42、第二搅拌杆43和搅拌块44。第二内套管芯41转动安装于立柱11的尾端，并与中芯传动杆61插接固定；第二外套管体42设置于第二内套管芯41的外侧；第二搅拌杆43一端与第二内套管芯41固定，另一端与第二外套管体42固定；第二搅拌杆43为多根，呈圆周阵列分布；搅拌块44固定安装在第二外套管体42的内壁上，且位于搅拌桶1的底部，搅拌块44为多块，呈圆周阵列分布，搅拌块44具体为“L”型结构。

搅拌锤组件3位于第一搅拌筒件2的上方，其包括安装块31、引导杆32、延伸杆34、导滑杆33和搅拌锤35。

引导杆32一端固定安装在安装块31上，另一端滑动安装在环形滑道621中。

导滑杆33固定安装在安装块31上，中芯传动杆61上开设有导滑槽612，导滑杆33升降式滑动安装于导滑槽612上。

延伸杆34固定安装在安装块31上。

延伸杆34为T形，延伸杆34的上下两端分别固定安装有搅拌锤35，搅拌锤35为V形，相对设置。

搅拌锤组件3为多套，在中芯传动杆61周围呈圆周阵列分布。

在上述方案中，通过驱动单元6将驱动电机63的输出力进行分解，同时实现第一搅拌筒件2和第二搅拌筒件4互逆旋转，形成两股独立的涡流，下层的水泥砂浆带入第一搅拌筒件2旋转形成的涡流中，上层的水泥砂浆带入第二搅拌筒件4旋转形成的涡流中，从而形成对流以实现多方位、全面覆盖的搅拌，以提升搅拌的效率；同时，同时受驱动单元6驱动的搅拌锤组件3与第二搅拌筒件4同向转动、并沿竖直方向上下起伏。

下料斗7安装在搅拌桶1底部，该下料斗7料口的封堵可采用大口径阀门、电池阀等均可。以满足上述技术方案实施例即可。

一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置的工作方法，步骤如下：

1）、启动驱动电机63，驱动电机63通过蜗轮蜗杆机构64和传动齿轮组65带动中芯传动杆61旋转；

2）、中芯传动杆61旋转时，带动以下三个步骤同时进行：

21）、中芯传动杆61带动齿轮12反向旋转，齿轮12带动第一搅拌筒件2同向旋转；

22）、中芯传动杆61带动第二搅拌筒件4同向旋转；

23）、中芯传动杆61带动搅拌锤组件3同向旋转，与此同时，引导杆32在环形滑道621上移动，由于环形滑道621呈现上下起伏状，引导杆32在环形滑道621上移动时，搅拌锤组件3就沿竖直方向上下起伏；

3）、按比例将水泥和沙子倒入搅拌桶1的内部；

4）、第一搅拌筒件2和第二搅拌筒件4互逆旋转，形成两股独立的涡流，第一搅拌筒件2产生的涡流向下运动，第二搅拌筒件4产生的涡流向上运动，从而形成对流，下层的水泥砂浆被第二搅拌筒件4旋转形成的涡流带起后，又被带入第一搅拌筒件2旋转形成的涡流中，而上层的水泥砂浆被第一搅拌筒件2旋转形成的涡流带起后，又被带入第二搅拌筒件4旋转形成的涡流中；同时，搅拌锤组件3在旋转、并沿竖直方向上下起伏的过程中，不断对刚倒入的水泥砂浆进行搅拌；

5）、完成搅拌之后，打开下料斗7，以使完成搅拌的水泥砂浆排出搅拌桶1；同时驱动电机63不停止工作，保持搅拌状态，搅拌块44对搅拌桶1底部的水泥砂浆进行搅拌，防止结块，同时使得搅拌桶1底部的水泥砂浆流动起来，更加容易从下料斗7流出。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对发明结构所作的举例说明。凡依据发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于发明专利的保护范围内。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，包括搅拌桶、机盖架和驱动单元；机盖架固定安装于搅拌桶的上方；驱动单元安装在机盖架上，驱动单元包括驱动电机；

其特征在于：还包括第一搅拌筒件、第二搅拌筒件和搅拌锤组件；

所述的驱动单元还包括中芯传动杆和轨道盘；搅拌桶的内侧底部固定设置有立柱；中芯传动杆竖直设置，并转动安装在立柱内；在立柱的外壁上转动安装有齿轮，在中芯传动杆的外壁上固定设置有外齿圈，齿轮与外齿圈外啮合；驱动电机与中芯传动杆连接；轨道盘固定设置在机盖架上，轨道盘上设置有环形滑道，环形滑道呈现上下起伏状；

所述的第一搅拌筒件设置在搅拌桶内，其包括第一内套管芯、第一外套管体和第一搅拌杆；第一内套管芯转动安装于立柱上，第一内套管芯的内壁上固定设置有内齿圈，内齿圈与齿轮内啮合；第一外套管体设置于第一内套管芯的外侧；第一搅拌杆一端与第一内套管芯固定，另一端与第一外套管体固定；

所述的第二搅拌筒件设置在搅拌桶内，且位于第一搅拌筒件的下方，其包括第二内套管芯、第二外套管体、第二搅拌杆和搅拌块；第二内套管芯转动安装于立柱上，并与中芯传动杆固定；第二外套管体设置于第二内套管芯的外侧；第二搅拌杆一端与第二内套管芯固定，另一端与第二外套管体固定；搅拌块固定安装在第二外套管体的内壁上，且位于搅拌桶的底部；

所述的搅拌锤组件位于第一搅拌筒件的上方，其包括安装块、引导杆、延伸杆、导滑杆和搅拌锤；引导杆一端固定安装在安装块上，另一端滑动安装在环形滑道中；导滑杆固定安装在安装块上，中芯传动杆上开设有导滑槽，导滑杆升降式滑动安装于导滑槽上；延伸杆固定安装在安装块上；搅拌锤固定安装在延伸杆上。

2.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的立柱开设有镗孔，中芯传动杆转动安装在立柱镗孔内。

3.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的驱动单元还包括蜗轮蜗杆机构和传动齿轮组，驱动电机的输出端与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构与传动齿轮组连接，传动齿轮组与中芯传动杆连接。

4.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的第一搅拌杆为多根，呈圆周阵列分布；所述的第二搅拌杆为多根，呈圆周阵列分布；所述的搅拌块为多块，呈圆周阵列分布。

5.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的第一搅拌杆靠近第一内套管芯的杆体下沉，使第一搅拌杆形成 Z字型结构。

6.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的延伸杆为T形，延伸杆的上下两端分别固定安装有搅拌锤。

7.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的搅拌锤为V形。

8.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：所述的搅拌锤组件为多套，在中芯传动杆周围呈圆周阵列分布。

9.根据权利要求1所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置，其特征在于：还包括下料斗，下料斗安装在搅拌桶的底部。

10.一种权利要求1-9任一权利要求所述的土木施工用的混凝土全方位搅拌装置的工作方法，其特征在于：步骤如下：

1）、启动驱动电机，驱动电机带动中芯传动杆旋转；

2）、中芯传动杆旋转时，带动以下三个步骤同时进行：

21）、中芯传动杆带动齿轮反向旋转，齿轮带动第一搅拌筒件同向旋转；

22）、中芯传动杆带动第二搅拌筒件同向旋转；

23）、中芯传动杆带动搅拌锤组件同向旋转，与此同时，引导杆在环形滑道上移动，搅拌锤组件沿竖直方向上下起伏；

3）、第一搅拌筒件和第二搅拌筒件互逆旋转，形成两股独立的涡流，第一搅拌筒件产生的涡流向下运动，第二搅拌筒件产生的涡流向上运动，从而形成对流，下层的水泥砂浆被第二搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第一搅拌筒件旋转形成的涡流中，而上层的水泥砂浆被第一搅拌筒件旋转形成的涡流带起后，又被带入第二搅拌筒件旋转形成的涡流中；同时，搅拌锤组件在旋转、并沿竖直方向上下起伏的过程中，不断对水泥砂浆进行搅拌；

4）、完成搅拌之后，打开下料斗，以使完成搅拌的水泥砂浆排出搅拌桶；同时驱动电机不停止工作，保持搅拌状态，搅拌块对搅拌桶底部的水泥砂浆进行搅拌。

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