CN113878723A - 一种环保型防尘混凝土搅拌设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑混凝土搅拌设备，具体涉及一种环保型防尘混凝土搅拌设备，包括拨轮驱动机构、耦合控制转换滑台机构、升降驱动柱、转动承载连接机构、回转筒体、外筒体、底座、振动机构和收集装置，所述耦合控制转换滑台机构固定安装在所述外筒体的右侧顶部，所述耦合控制转换滑台机构的上部左侧固定架装有转换齿轮，所述耦合控制转换滑台机构的上部右侧固定架装有拨轮驱动机构，所述拨轮驱动机构的输出端与转换齿轮保持啮合。本发明通过耦合控制转换滑台机构这一主动离合机构实现了拨轮驱动机构所产生正弦运动与回转筒体所产生正弦运动的叠加耦合。

Description

一种环保型防尘混凝土搅拌设备
技术领域
本发明涉及建筑混凝土搅拌设备，具体涉及一种环保型防尘混凝土搅拌设备。
背景技术
混凝土是现代土木工程领域最主要的材料之一，它是由胶凝材料、颗粒状集料、水，以及必要时加入的外加剂和掺和料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的建筑材料。混凝土材料因其原料丰富，成本低廉，工艺简单的特点在建筑领域得到了大规模的使用，因此，对混凝土进行搅拌的设备也随之产生巨大的使用需求。现有的混凝土搅拌设备大都是按照原料比例直接导入原材料，在搅拌桶内进行持续搅拌，这种搅拌方式在进料的过程中容易产生原料的粉尘污染，并且在搅拌的过程中搅拌装置容易粘附较多的混凝土，影响搅拌效果，清洗过程也十分困难，现在也出现一些混凝土搅拌设备通过多种不同方向的搅拌运动达到充分的搅拌过程，但该方式也难以减少混凝土的粘附。因此，现在急需一种具备调速功能和自清洗功能的防尘降温混凝土搅拌设备。
中国发明专利(CN106965318A)公开了一种用于混凝土搅拌的高效搅拌设备，包括主体、进料管、出料管、粗效搅拌机构、高效搅拌机构和中控机构，高效搅拌机构包括驱动机构、第一搅拌机构、第二搅拌机构和第三搅拌机构，第一搅拌机构包括第一驱动杆和第一搅拌组件，第二搅拌机构包括第一移动块、传动块、第二驱动杆、销轴、第一移动杆和第二搅拌组件，第三搅拌机构包括第二移动块、第三驱动杆、第二移动杆和若干第三搅拌组件。可见该搅拌设备通过第二搅拌机构对混凝土进行摆动式搅拌，随后第三搅拌机构对混凝土进行来回式搅拌，最后第一搅拌机构对混凝土进行旋转式搅拌，实现了对混凝土的多方式搅拌。
中国发明专利(CN111421665A)公开了一种混凝土搅拌站，其包括储存仓，储存仓的两侧分别设置有进料管和进水管，储存仓的底壁呈开口设置，储存仓上设置有出料开关，储存仓内设置有搅拌机构，搅拌机构包括筒体，筒体呈空心设置，筒体上沿筒体的周向位置设置有多个转动轴，转动轴两侧设置有连接杆，连接杆的端部设置有搅拌轴，搅拌轴的端部设置有叶片，空心的筒体内设置有第一驱动件，储存仓的外顶壁上固定设置有驱动筒体转动的第一电机，该技术方案中的筒体在带动多个搅拌轴沿储存仓的周向位置环向移动的同时，利用每个转动轴带动搅拌轴的自转使得多个搅拌轴在环向移动搅拌的同时可自转对混凝土进行进一步的搅拌，提高了对混凝土的搅拌效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种环保型防尘混凝土搅拌设备。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明公开了一种环保型防尘混凝土搅拌设备，包括拨轮驱动机构、耦合控制转换滑台机构、升降驱动柱、转动承载连接机构、回转筒体、外筒体、底座、振动机构和收集装置，所述耦合控制转换滑台机构固定安装在所述外筒体的右侧顶部，所述耦合控制转换滑台机构的上部左侧固定架装有转换齿轮，所述耦合控制转换滑台机构的上部右侧固定架装有拨轮驱动机构，所述拨轮驱动机构的输出端与转换齿轮保持啮合，所述升降驱动柱的上端设有齿条组件，所述升降驱动柱通过齿条组件实现与所述转换齿轮啮合传动，所述耦合控制转换滑台机构用于离合所述转换齿轮与所述升降驱动柱，所述升降驱动柱的上部外侧焊接有外伸架，所述外伸架的底部设有缓冲挤压机构，所述升降驱动柱的中部外侧设有驱动滚轮，所述升降驱动柱的外侧套装有回转筒体，所述回转筒体的内部左右两侧均设有回转内壁，所述回转内壁表面设有驱动滚道，所述驱动滚轮通过与驱动滚道的滚压接触实现对回转筒体的往复回转驱动过程，所述回转筒体的底端通过所述转动承载连接机构与所述外筒体的底部内侧转动连接，所述回转筒体的下部外侧固定连接有搅拌叶片，所述回转筒体的顶部设有限位盘体，所述限位盘体与所述外伸架接触配合形成限位作用，所述回转筒体的内部设有清洗管路，所述外筒体的左侧下端与所述底座铰接，所述外筒体的右侧下端通过振动机构与所述底座连接，所述外筒体的底部密排有出料孔，所述外筒体的右侧设有混合进料口，所述外筒体下方设有收集装置，所述收集装置安装在底座上。
进一步，所述拨轮驱动机构包括拨轮本体、横向传动柱和第一电机齿轮驱动装置，所述拨轮本体架装在所述耦合控制转换滑台机构的输出端，所述拨轮本体与所述第一电机齿轮驱动装置驱动连接，所述拨轮本体的轮体外侧设有拨柱，所述横向传动柱的左部外侧固定安装有齿条组件，所述横向传动柱横向滑动安装在所述耦合控制转换滑台机构的输出端，所述横向传动柱的中部断接有竖向套管，所述拨柱通过与竖向套管的接触作用而实现周期往复直线驱动过程。
进一步，所述竖向套管为竖向长扁管，所述竖向套管的管壁内侧设有防滑胶层，所述拨柱的外端设有滚轮，所述防滑胶层与滚轮通过滚动接触减少运动阻力，所述竖向套管的长度方向与所述横向传动柱的长度方向垂直。
进一步，所述驱动滚轮沿升降驱动柱的长度方向成组设置，每组驱动滚轮包括左右对称的两个轮体，每组驱动滚轮对应于所述驱动滚道的相同空间运动周期位置。
进一步，所述缓冲挤压机构包括铰接对板、支撑滑杆和支撑滑块，所述铰接对板成对铰接在所述外伸架底端，所述外伸架的下部外侧设有支撑限位滑槽，所述支撑滑块与所述支撑限位滑槽滑动配合，所述铰接对板与支撑滑块之间通过所述支撑滑杆铰接为一体，所述支撑滑块滑升到所述支撑限位滑槽的顶部位置对应于铰接对板的水平姿态，所述铰接对板的板体设有泄流孔。
进一步，所述驱动滚道呈正弦曲线式布设在所述回转内壁的表面。
进一步，所述搅拌叶片采用空心式的板壳结构，所述搅拌叶片的内部空间与清洗管路连通，所述搅拌叶片的竖向截面呈V形，所述搅拌叶片的V形内侧设有网状出水孔。
进一步，所述限位盘体的上表面设有接水口，所述接水口与所述清洗管路连通，所述外筒体左侧顶部设有外悬喷射注水枪，所述外悬喷射注水枪用于将水流喷射到所述接水口。
进一步，所述外筒体的左右两侧的筒口处均设有第一水雾喷头，所述外筒体的左右两侧的内壁处均设有第二水雾喷头，所述第一水雾喷头指向外筒体的底部，所述第一水雾喷头用于筒口锁闭灰尘，所述第二水雾喷头指向外筒体的轴心线，所述第二水雾喷头用于筒内搅拌部件降温。
进一步，所述振动机构包括第二电机齿轮驱动装置、驱动盘、驱动连杆、套接滑块、上连杆和下连杆，所述底座的上部固定架设有水平的中部滑板，所述中部滑板的右侧固定安装有第二电机齿轮驱动装置，所述第二电机齿轮驱动装置连接带动驱动盘转动，所述驱动盘与驱动连杆的右端铰接，所述驱动连杆的左端铰接套接滑块，所述套接滑块滑动套接在所述中部滑板的左侧，所述套接滑块与外筒体通过上连杆铰接，所述套接滑块与底座通过下连杆铰接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明通过耦合控制转换滑台机构这一主动离合机构实现了拨轮驱动机构所产生正弦运动与回转筒体所产生正弦运动的叠加耦合，并且可选择不同的周期相位点进行叠加，从而实现搅拌叶片回转的复杂速度变化过程，达到了充分搅拌减少粘附的效果；
(2)本发明所采用的第一水雾喷头和第二水雾喷头通过形成封闭的水雾环境达到了防尘降温的目的，有效地同时防止了因连续变化的搅拌速度所带来的灰尘和设备过热，并且设有的搅拌叶片自清洗功能，在搅拌过程中即可达到良好的清洗效果；
(3)本发明的缓冲挤压机构与升降驱动柱联动，在周期的上下运动过程中，不但能对混凝土产生紧实挤压搅拌作用，而且还具有缓冲溢流作用，避免了混凝土对自身结构的刚性破坏。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是拨轮驱动机构1的安装结构示意图；
图3是图1中A位置的局部放大图；
图4是搅拌叶片52的竖向截面结构示意图；
图5是回转筒体5的半侧回转内壁53的空间展开示意图；
图6是横向传动柱12直线运动的速度-时间变化曲线示意图；
图7是假设驱动滚轮31匀速直线运动下回转筒体5回转运动的速度-时间变化曲线示意图；
图8是图6和图7叠加后的回转筒体5实际速度-时间变化曲线示意图；
1-拨轮驱动机构，11-拨轮本体，111-拨柱，12-横向传动柱，121-竖向套管，13-第一电机齿轮驱动装置，2-耦合控制转换滑台机构，21-转换齿轮，3-升降驱动柱，31-外伸架，32-缓冲挤压机构，33-驱动滚轮，4-转动承载连接机构，5-回转筒体，51-限位盘体，52-搅拌叶片，521-出水孔，53-回转内壁，531-驱动滚道，6-外筒体，61-外悬喷射注水枪，62-第一水雾喷头，63-第二水雾喷头，64-混合进料口，7-底座，71-中部滑板，8-振动机构，81-第二电机齿轮驱动装置，82-驱动盘，83-驱动连杆，84-套接滑块，85-上连杆，86-下连杆，9-收集装置。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明公开了一种环保型防尘混凝土搅拌设备，包括拨轮驱动机构1、耦合控制转换滑台机构2、升降驱动柱3、转动承载连接机构4、回转筒体5、外筒体6、底座7、振动机构8和收集装置9，所述耦合控制转换滑台机构2固定安装在所述外筒体6的右侧顶部，所述耦合控制转换滑台机构2的上部左侧固定架装有转换齿轮21，所述耦合控制转换滑台机构2的上部右侧固定架装有拨轮驱动机构1，所述拨轮驱动机构1的输出端与转换齿轮21保持啮合，所述升降驱动柱3的上端设有齿条组件，所述升降驱动柱3通过齿条组件实现与所述转换齿轮21啮合传动，所述耦合控制转换滑台机构2用于离合所述转换齿轮21与所述升降驱动柱3，所述升降驱动柱3的上部外侧焊接有外伸架31，所述外伸架31的底部设有缓冲挤压机构32，所述升降驱动柱3的中部外侧设有驱动滚轮33，所述升降驱动柱3的外侧套装有回转筒体5，所述回转筒体5的内部左右两侧均设有回转内壁53，所述回转内壁53表面设有驱动滚道531，所述驱动滚道531呈正弦曲线式布设在所述回转内壁53的表面，所述驱动滚轮33通过与驱动滚道531的滚压接触实现对回转筒体5的往复回转驱动过程，所述回转筒体5的底端通过所述转动承载连接机构4与所述外筒体6的底部内侧转动连接，所述回转筒体5的下部外侧固定连接有搅拌叶片52，具体地，所述搅拌叶片52采用空心式的板壳结构，所述搅拌叶片52的内部空间与清洗管路连通，所述搅拌叶片52的竖向截面呈V形，所述搅拌叶片52的V形内侧设有网状出水孔521，从而通过网状出水孔521喷射清洗液实现对搅拌叶片52后表面的自清洗，而搅拌叶片52的前表面打磨光滑，在搅拌叶片52的前表面挤压搅拌混凝土时，由于斜面的存在，叶片上部的混凝土斜向上滑移运动，叶片下部的混凝土斜向下滑移运动，混凝土不会粘附在前表面。所述回转筒体5的顶部设有限位盘体51，所述限位盘体51与所述外伸架31接触配合形成限位作用，所述回转筒体5的内部设有清洗管路，所述外筒体6的左侧下端与所述底座7铰接，所述外筒体6的右侧下端通过振动机构8与所述底座7连接，具体地，该振动机构8包括第二电机齿轮驱动装置81、驱动盘82、驱动连杆83、套接滑块84、上连杆85和下连杆86，所述底座7的上部固定架设有水平的中部滑板71，所述中部滑板71的右侧固定安装有第二电机齿轮驱动装置81，所述第二电机齿轮驱动装置81连接带动驱动盘82转动，所述驱动盘82与驱动连杆83的右端铰接，所述驱动连杆83的左端铰接套接滑块84，所述套接滑块84滑动套接在所述中部滑板71的左侧，所述套接滑块84与外筒体6通过上连杆85铰接，所述套接滑块84与底座7通过下连杆86铰接，通过多连杆协同滑块运动起到了省力杠杆的作用，利用周期性的回转实现强度的载重往复振动，所述外筒体6的底部密排有出料孔，所述外筒体6的右侧设有混合进料口64，所述外筒体6下方设有收集装置9，所述收集装置9安装在底座7上。
所述拨轮驱动机构1包括拨轮本体11、横向传动柱12和第一电机齿轮驱动装置13，所述拨轮本体11架装在所述耦合控制转换滑台机构2的输出端，所述拨轮本体11与所述第一电机齿轮驱动装置13驱动连接，所述拨轮本体11的轮体外侧设有拨柱111，所述横向传动柱12的左部外侧固定安装有齿条组件，所述横向传动柱12横向滑动安装在所述耦合控制转换滑台机构2的输出端，所述横向传动柱12的中部断接有竖向套管121，所述拨柱111通过与竖向套管121的接触作用而实现周期往复直线驱动过程。所述竖向套管121为竖向长扁管，所述竖向套管121的管壁内侧设有防滑胶层，所述拨柱111的外端设有滚轮，所述防滑胶层与滚轮通过滚动接触减少运动阻力，所述竖向套管121的长度方向与所述横向传动柱12的长度方向垂直。所述驱动滚轮33沿升降驱动柱3的长度方向成组设置，每组驱动滚轮33包括左右对称的两个轮体，每组驱动滚轮33对应于所述驱动滚道531的相同空间运动周期位置。
所述缓冲挤压机构32包括铰接对板、支撑滑杆和支撑滑块，所述铰接对板成对铰接在所述外伸架31底端，所述外伸架31的下部外侧设有支撑限位滑槽，所述支撑滑块与所述支撑限位滑槽滑动配合，所述铰接对板与支撑滑块之间通过所述支撑滑杆铰接为一体，所述支撑滑块滑升到所述支撑限位滑槽的顶部位置对应于铰接对板的水平姿态，所述铰接对板的板体设有泄流孔。在铰接对板向下挤压混凝土时，若挤压力过大，混凝土自动通过铰接对板上设置的泄流孔溢流到铰接对板的上方从而达到缓冲压力的作用，既使得混凝土在挤压过程中获得充分搅拌，又避免过大的挤压力对缓冲挤压机构32产生刚性破坏。
所述限位盘体51的上表面设有接水口，所述接水口与所述清洗管路连通，所述外筒体6左侧顶部设有外悬喷射注水枪61，所述外悬喷射注水枪61用于将水流喷射到所述接水口。所述外筒体6的左右两侧的筒口处均设有第一水雾喷头62，所述外筒体6的左右两侧的内壁处均设有第二水雾喷头63，所述第一水雾喷头62指向外筒体6的底部，所述第一水雾喷头62用于筒口锁闭灰尘，所述第二水雾喷头63指向外筒体6的轴心线，所述第二水雾喷头63用于筒内搅拌部件降温。
在实际应用时，控制系统通过电信号控制拨轮驱动机构1运转，拨轮本体11连续等速回转，拨柱111驱动横向驱动柱沿水平方向左右往复运动，其直线速度符合正弦曲线变化规律，在该过程中，转化齿轮同步转动，其角速度对应地也符合正弦曲线变化规律，转化齿轮和拨轮驱动机构1作为一个整体被耦合控制转换滑台机构2承载并驱动其左右运动，进而实现转化齿轮与升降驱动柱3的齿条部件接触和脱离，当转化齿轮与升降驱动柱3啮合接触时，升降驱动柱3下端自由，转化齿轮顺时针转动，升降驱动柱3上升，升降驱动柱3外侧的驱动滚轮33对外筒体6内侧的驱动滚道531进行滚压，而升降驱动柱3通过限位组件只能上下运动，不能转动，因此可驱动升降驱动柱3外侧的回转筒体5产生相应的转动，而驱动滚道531在空间虚拟展开后也是正弦曲线，因此回转筒体5产生周期性的正反转运动，其角速度也符合正弦曲线变化规律，在控制系统的作用下，通过耦合控制转换滑台机构2可在相应的相位下叠加拨轮驱动机构1和回转筒体5两者所产生的的正弦运动，从而使得搅拌叶片52的回转搅拌运动呈现不同的速度变化过程，其中图8为两种正弦运动处于重合加强状态下的叠加速度变化示意图，通过控制耦合控制转换滑台机构2可在拨轮驱动机构1的不同的相位下与回转筒体5的相应相位叠加，从而使得搅拌叶片52处于可调的变化的角加速度运转状态下，混凝土不易在搅拌叶片52上粘附，同时在不同振动机构8的驱动下，也可使的混凝土能够快速出料和轻松摆脱粘附。同时，由于输出的速度变化的复杂性，容易产生粉尘或者搅拌过程中的设备过热情况，通过第一水雾喷头62和第二水雾喷头63的作用，使得搅拌设备内部形成封闭降温效果，从而达到环保防尘的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：包括拨轮驱动机构、耦合控制转换滑台机构、升降驱动柱、转动承载连接机构、回转筒体、外筒体、底座、振动机构和收集装置，所述耦合控制转换滑台机构固定安装在所述外筒体的右侧顶部，所述耦合控制转换滑台机构的上部左侧固定架装有转换齿轮，所述耦合控制转换滑台机构的上部右侧固定架装有拨轮驱动机构，所述拨轮驱动机构的输出端与转换齿轮保持啮合，所述升降驱动柱的上端设有齿条组件，所述升降驱动柱通过齿条组件实现与所述转换齿轮啮合传动，所述耦合控制转换滑台机构用于离合所述转换齿轮与所述升降驱动柱，所述升降驱动柱的上部外侧焊接有外伸架，所述外伸架的底部设有缓冲挤压机构，所述升降驱动柱的中部外侧设有驱动滚轮，所述升降驱动柱的外侧套装有回转筒体，所述回转筒体的内部左右两侧均设有回转内壁，所述回转内壁表面设有驱动滚道，所述驱动滚轮通过与驱动滚道的滚压接触实现对回转筒体的往复回转驱动过程，所述回转筒体的底端通过所述转动承载连接机构与所述外筒体的底部内侧转动连接，所述回转筒体的下部外侧固定连接有搅拌叶片，所述回转筒体的顶部设有限位盘体，所述限位盘体与所述外伸架接触配合形成限位作用，所述回转筒体的内部设有清洗管路，所述外筒体的左侧下端与所述底座铰接，所述外筒体的右侧下端通过振动机构与所述底座连接，所述外筒体的底部密排有出料孔，所述外筒体的右侧设有混合进料口，所述外筒体下方设有收集装置，所述收集装置安装在底座上。
2.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述拨轮驱动机构包括拨轮本体、横向传动柱和第一电机齿轮驱动装置，所述拨轮本体架装在所述耦合控制转换滑台机构的输出端，所述拨轮本体与所述第一电机齿轮驱动装置驱动连接，所述拨轮本体的轮体外侧设有拨柱，所述横向传动柱的左部外侧固定安装有齿条组件，所述横向传动柱横向滑动安装在所述耦合控制转换滑台机构的输出端，所述横向传动柱的中部断接有竖向套管，所述拨柱通过与竖向套管的接触作用而实现周期往复直线驱动过程。
3.根据权利要求2所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述竖向套管为竖向长扁管，所述竖向套管的管壁内侧设有防滑胶层，所述拨柱的外端设有滚轮，所述防滑胶层与滚轮通过滚动接触减少运动阻力，所述竖向套管的长度方向与所述横向传动柱的长度方向垂直。
4.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述驱动滚轮沿升降驱动柱的长度方向成组设置，每组驱动滚轮包括左右对称的两个轮体，每组驱动滚轮对应于所述驱动滚道的相同空间运动周期位置。
5.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述缓冲挤压机构包括铰接对板、支撑滑杆和支撑滑块，所述铰接对板成对铰接在所述外伸架底端，所述外伸架的下部外侧设有支撑限位滑槽，所述支撑滑块与所述支撑限位滑槽滑动配合，所述铰接对板与支撑滑块之间通过所述支撑滑杆铰接为一体，所述支撑滑块滑升到所述支撑限位滑槽的顶部位置对应于铰接对板的水平姿态，所述铰接对板的板体设有泄流孔。
6.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述驱动滚道呈正弦曲线式布设在所述回转内壁的表面。
7.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述搅拌叶片采用空心式的板壳结构，所述搅拌叶片的内部空间与清洗管路连通，所述搅拌叶片的竖向截面呈V形，所述搅拌叶片的V形内侧设有网状出水孔。
8.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述限位盘体的上表面设有接水口，所述接水口与所述清洗管路连通，所述外筒体左侧顶部设有外悬喷射注水枪，所述外悬喷射注水枪用于将水流喷射到所述接水口。
9.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述外筒体的左右两侧的筒口处均设有第一水雾喷头，所述外筒体的左右两侧的内壁处均设有第二水雾喷头，所述第一水雾喷头指向外筒体的底部，所述第一水雾喷头用于筒口锁闭灰尘，所述第二水雾喷头指向外筒体的轴心线，所述第二水雾喷头用于筒内搅拌部件降温。
10.根据权利要求1所述的一种环保型防尘混凝土搅拌设备，其特征在于：所述振动机构包括第二电机齿轮驱动装置、驱动盘、驱动连杆、套接滑块、上连杆和下连杆，所述底座的上部固定架设有水平的中部滑板，所述中部滑板的右侧固定安装有第二电机齿轮驱动装置，所述第二电机齿轮驱动装置连接带动驱动盘转动，所述驱动盘与驱动连杆的右端铰接，所述驱动连杆的左端铰接套接滑块，所述套接滑块滑动套接在所述中部滑板的左侧，所述套接滑块与外筒体通过上连杆铰接，所述套接滑块与底座通过下连杆铰接。
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