CN114878235B - 一种水泥净浆取样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥净浆取样器。包括架体、第一取样壳和第二取样壳，第一取样壳、第二取样壳左右对称设置，且顶部铰接，第一取样壳、第二取样壳设置在架体底部，通过设置在架体上的拉杆机构或合拢形成封闭腔体，或打开呈敞口，所述水泥净浆取样器还包括至少一个驱动机构，带动架体旋转和/或拉杆机构的上下运动，从而实现第一取样壳、第二取样壳绕顶部铰接处的开合及旋转。本发明通取样拉杆带动连杆，实现两取样瓢的开合，以及整个取样瓢可旋转的组合动作，实现从搅拌锅内快速完全的取样方式，有利于水泥净浆在取样过程中成形成团，方便后续的检测。

Description

一种水泥净浆取样器

技术领域

本发明属于水泥净浆检测设备辅助工具技术领域，具体涉及一种水泥净浆取样器。

背景技术

水泥是建筑行业中不可缺少的一种原料。水泥质量的好坏对建筑质量也起到关键的作用。其中水泥净浆稠度是衡量水泥质量好坏的一个重要指标。水泥净浆稠度即水泥净浆稠化的程度，而标准稠度是在规定时间内，在一定量的水的条件下的水泥净浆的稠度。水泥标准稠度是表示水泥净浆的稀稠程度，是水泥净浆达到标准稠度时用水量与水泥质量之比。水泥净浆中加水太多就变稀，太稀抹涂时易流淌；净浆中加水过少就变稠，太稠抹涂时不易抹平。确定标准稠度的目的是为了在进行水泥凝结时间和安定性试验时，对水泥净浆在标准稠度的条件下测定，使不同的水泥具有可比性。利用水泥标准稠度可知道各品种品牌水泥的需水量，需水量大的水泥质量比需水量小的水泥差，是评定水泥质量时一个重要指标。水泥净浆标准稠度是用维卡仪测得试杆沉入净浆并距底板6±1mm时的水泥净浆稠度。标准稠度的水泥净浆是水泥凝结时间等指标测试的必要前提，水泥净浆的稠度对检验水泥的凝结时间与安定性试验结果有较大的影响。

做标准稠度的水泥净浆是先在搅拌锅内加入适量的水(标准稠度的水泥用量是500g，其需水量,大概在110-145ml，不同的水泥用水量是不同的)。靠人工在5s-10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥溅出；然后将搅拌锅放在水泥净浆搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将搅拌叶片和搅拌锅壁上的水泥净浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s，停机后将在搅拌锅中的水泥净浆取出，人工放入试模中并刮平。目前，从搅拌锅中取水泥净浆全部都是靠人工来完成的。人工首先要从水泥净浆搅拌机上将搅拌锅取下来，然后用刮片将锅内的水泥净浆刮成一团，把锅倒过来对着试模，一次一次的用刮片把水泥净浆刮下来放入试模。在刮水泥净浆的过程中很容易接触到水泥净浆，可能对人的皮肤造成伤害。而且这种操作较为繁琐，每天做样的次数较多，劳动强度较大。在水泥行业，操作人员很希望有自动化设备替代人工。特别是人工成本较高的时代背景，这种呼声也日益高涨。然而要实现自动化，首先应能快速、完全的从锅内将水泥净浆取出来，如果取样速度慢时间长了，水泥净浆会硬化，影响后续的试验结果，如果取样不完全，低于标准规定的重量，取样量不能足够填满试模而达不到试验效果。如果把水泥量超过500g，一则不符合国家标准要求，二则浪费了水泥。如果采取挤压的方式取样，由于水泥净浆的流动性差，有一定的粘性，需要很大力，或是因为人工取样较慢锅内壁形成一层水泥净浆硬化层，无法做到尽可能取样干净。且目前的方法取出来的水泥净浆是散状的，则先需要把散状的水泥净浆成形成团才能更好地填充到试模。

因此，需要提供一种能快速、完全的从锅内将水泥净浆取出并有利于成形成团的装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足，发明人提供一种水泥净浆取样器，根据水泥净浆的流动性及粘性来设计，将该取样器应用于做标准稠度的水泥净浆的取样，可快速、便捷地从搅拌锅中取出水泥净浆进行后续的试模。

具体的，本发明涉及以下技术方案：

本发明提供一种水泥净浆取样器，包括架体、第一取样壳、第二取样壳，第一取样壳、第二取样壳左右对称设置，且顶部铰接，第一取样壳、第二取样壳设置在架体底部，通过设置在架体上的拉杆机构或合拢形成半封闭腔体，或打开呈敞口，所述架体顶部还设置驱动机构，带动架体旋转以及拉杆机构的上下运动，从而实现第一取样壳、第二取样壳绕顶部铰接处的开合及旋转；

该取样器运行过程包括如下步骤：

1)将取样器置于已搅拌好水泥净浆的搅拌锅上方，第一取样壳、第二取样壳打开状态，铰接后的两取样壳中心轴线与搅拌锅中心轴线重合；

2)开启驱动机构，铰接后的两取样壳绕中心轴线旋转；

3)与此同时，拉杆机构向下运动，第一取样壳、第二取样壳左右合拢；

4)第一取样壳、第二取样壳一边旋转，一边合拢，将搅拌锅内的所有水泥净浆刮起，流动，并向锅中心聚集；

5)第一取样壳、第二取样壳一边旋转，一边合拢，逐渐将搅拌锅内的水泥净浆聚集到由两取样壳的凹陷部合成的一个完整形状内，此时，被聚集到两取样壳凹陷部合成形状内的水泥净浆逐渐成形成团；通过此步骤，实现了水泥净浆从搅拌锅到取样器的转移，且成形成团；

6)拉杆机构向下运动停止。取样器从搅拌锅内移出，移到接料斗上方；

7)开启拉杆机构向上运动，第一取样壳、第二取样壳绕顶部铰接处反向转动，进行左右打开，由两取样壳的凹陷部合成的形状也随之分开，里面的成形成团的水泥净浆由于重力与旋转时的甩力，掉入下方的接料斗内，完成取样过程。

进一步的，所述第一取样壳或第二取样壳内具有瓢状凹陷部，有利于水泥净浆在取样壳内的成形成团。

进一步的，所述第一取样壳或第二取样壳顶部具有凸台孔，孔内设置转销。

进一步的，所述第一取样壳或第二取样壳的边缘部为渐薄部，有利于所述第一取样壳或第二取样壳对水泥净浆的刮起。

进一步的，所述拉杆机构包括取样拉杆、两连杆，取样拉杆上下运动，两连杆一端铰接设置取样拉杆底部，两连杆的另一端分别与第一取样壳、第二取样壳凸台孔内的转销连接，随着取样拉杆的上下运动通过连杆实现两取样壳的开合。

进一步的，所述架体顶部设置旋转套，所述旋转套设置在取样拉杆外。

进一步的，所述旋转套与取样拉杆之间设有螺旋副，螺旋副可以是旋转套上设螺旋槽，取样拉杆上设与螺旋槽相配的销轴。也可以是取样拉杆上设螺旋槽，旋转套上设与螺旋槽相配的销轴。上述两种情形，一是当取样拉杆上下运动时，由于螺旋幅的关系，会带动旋转套相应的旋转。在这种情形下，是只要有上下运动的驱动，不需要旋转驱动机构，可达到即可上下又可旋转。第二是，当旋转套在旋转驱动下，也是由于螺旋幅的关系，会带动取样拉杆相应的上下运动，这种情形下，只要旋转驱动，不需要上下驱动的。

进一步的，所述架体为U型支架，U型支架顶端与旋转套固定，U型支架底部固定在第一取样壳、第二取样壳顶部铰接处，第一取样壳或第二取样壳可在凹陷部顶部边缘设置凸台，凸台内设置转销的方式进行铰接连接，U型支架底部与转销连接两端固定。

本发明有益效果：

本发明通过两具有瓢状凹陷部取样壳的开合与旋转的组合动作，实现从搅拌锅内快速、完全取样。由于标准稠度的水泥净浆有流动性差，有粘性的特性，克服了挤压的方式取样需要很大力，且在锅内壁形成一层水泥净浆层，无法做到彻底取样干净。本发明能轻松地，完全地从搅拌锅内取样。不是靠大力迫受水泥净浆产生流动，而且通过两取样壳去铲水泥净浆，同时由于旋转动作，能彻底将锅的所有水泥净浆能铲到，也解决了水泥净浆粘性的问题得以解决。由于两取样壳的开合与旋转动作的组合，使得两取样壳铲水泥净浆的部位产生动作是一种螺旋运动，使得水泥净浆容易流动，且根据水泥净浆的粘性容易成团，从而取样轻松。

总之，本发明提供的水泥净浆取样器，结构简单极大的提高了取样的工作效率，减少了成本、减轻了劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是本发明左取样瓢的示意图；

图5是本发明右取样瓢的示意图；

图6是本发明在搅拌锅中开始取样的示意图；

图7是本发明在搅拌锅中完成取样的示意图；

图8是本发明向接料斗中放样的示意图；

图9是本发明向接料斗中放样的立体示意图；

图10是本发明自动化情况下在搅拌锅中开始取样的示意图；

图11是本发明自动化情况下在搅拌锅中完成取样的示意图；

图12是本发明自动化情况下向接料斗放样的示意图；

图13是本发明利用螺旋槽与销轴配合运动的示意图；

图14是本发明带螺旋槽的旋转套与带销轴的取样拉杆的示意图。

图中：1-左取样瓢，2-取样支架，3-转销，4-右取样瓢，5-连杆，6-取样拉杆，7-取样座，8-深沟球轴承，9-直线轴承，10-旋转套，11-搅拌锅，12-接料斗，13-电机，14-同步轮同步带，15-连接机构，16-气缸，17-成形成团的水泥净浆；

101-第一凸台孔，102-第二凸台孔，103-左凹形；

401-第三凸台孔，402-第四凸台孔，403-右凹形。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

结合具体实例对本发明作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

本发明的一种典型实施方式中，提供一种水泥净浆取样器，如图1、图2、图3所示；取样器由左取样瓢1、右取样瓢4(本实施例的取样壳采用具有瓢状凹陷部的结构而称之为取样瓢)，通过转销3、连杆5(两个)分别与U型取样支架2、取样拉杆6相连。取样支架2通过螺钉连接固定在旋转套10上，取样拉杆6外套直线轴承9，直线轴承9置于旋转套10内孔中，旋转套的外圆通过深沟球轴承8固定在取样座7上。又如图4、图5所示，左取样瓢1上有第一凸台孔101、第二凸台孔102、左凹形103。右取样瓢4上有第三凸台孔401、第四凸台孔402、右凹形403，两取样瓢上的凸台孔(附图标记中的101与401)与转销3相连，使连杆底部与取样瓢形成铰接，两取样瓢上的凸台孔(附图标记中的102与402)同样设置转销(图中未示出)使左右取样瓢顶部形成铰接，取样支架2底部设置于铰接处，连杆铰接设置在取样拉杆底部可打开合拢。

取样器的结构实现两取样瓢通过取样支架2能随旋转套10旋转，同时两取样瓢在取样拉杆6上升或下降的直线运动中，通过铰链实现两取样瓢的开合；

下面通过具体实施例，对本发明的结构及操作过程，作进一步具体的说明。

如图6所示，将取样器置于已搅拌好水泥净浆的搅拌锅11内上方，首先两取样瓢能通过取样支架2能随旋转套10一起旋转，然后随着取样拉杆6向下运动，取样拉杆6带动两连杆5向外打开，通过两取样瓢上凸台孔及转销3，形成铰链，并绕取样支架上的转销孔朝内合拢。即实现一边旋转，一边合拢的动作。这样的动作能将搅拌锅内的所有水泥净浆刮到，并使水泥净浆从上向锅中心集聚。由于两瓢上设有的凹形(附图标记中的103与403)，随着两取样瓢的逐渐合拢，水泥净浆也逐渐成形成团，目的是为了下道工序进入试模方便，因为在搅拌锅中经搅拌的水泥净浆形状是零散的，需要将其刮到一起。如图7所示，当取样拉杆完全到位，即两取样瓢已完全合拢。此时取样拉杆6不再运动，旋转运动继续(防止水泥净浆与锅粘连)，即已经把锅内的水泥净浆取样完成。然后把已取好样的取样器从搅拌锅11移动到相应的接料斗12上方，如图8、图9所示。随着取样拉杆6向上运动，取样拉杆6带动两连杆5向内收缩，通过两取样瓢上凸台孔及转销3形成的铰接，绕取样支架上的转销孔朝外逐渐打开。当打开到一定的程度，在瓢上凹形(附图标记中的103与403)中成形成团的水泥净浆17，在自身重力与旋转产生甩力作用下掉入下方的接料斗12内。整个取样过程完成。

如果要实现自动化取样，只要旋转与上升下降运动加上驱动即可。如图10、图11、图12，本实施例采用两个传动机构。在旋转套10上加载传动机构(本发明实施例中为同步轮同步带14传动)，由电机13驱动，上升下降运动加载连接机构15，由气缸16驱动。

下面通过图示对运动过程进行描述。如图10所示，将取样器置于已搅拌好水泥净浆的搅拌锅11内上方。启动电机13，通过同步轮同步带14传动，带动旋转套10旋转，而取样支架2与旋转套10相连，则也随旋转套10一起旋转，两取样瓢则通过铰链形式与取样支架2相连，同理也一起旋转。同时取样拉杆6在气缸16的驱动下，通过连接机构15的传动向下运动，取样拉杆6与两连杆5相连，带动两连杆5向外打开，而两取样瓢上凸台孔及转销3与连杆5形成铰链，并绕取样支架2的转销孔朝内合拢。即实现一边旋转，一边合拢的动作。这样动作能将搅拌锅的内的所有水泥净浆刮到，而且两瓢铲水泥净浆的部位产生动作是一种螺旋运动，使得水泥净浆容易流动，从而取样轻松地使水泥净浆从上向锅中心集聚。又由于两瓢上设有的凹形，随着两取样瓢的逐渐合拢，水泥净浆也逐渐成形成团。如图11所示，当取样拉杆完全到位，即两取样瓢已完全合拢。此时气缸16到位，取样拉杆6不再运动，即已经把锅内的水泥净浆取样完成。然后把已取好样的取样器从搅拌锅11移动到相应的接料斗12上方，如图12所示。气缸16开始向上运动，取样拉杆6也向上运动。从而取样拉杆6带动两连杆5向内收缩，通过两取样瓢上凸台孔及转销3形成铰链，并绕取样支架2上的转销孔朝外逐渐打开。当气缸16上升到位，两取样瓢也打开到一定的程度，在瓢中成形成团的水泥净浆17，在自身重力与旋转产生甩力作用下掉入下方的接料斗12内。整个取样过程完成。

上述实施例是旋转运动的驱动与上升下降运动的驱动是分别单独设置的，其他的实施例可以将两种运动的驱动合并一种联动。可以在旋转套与取样拉杆之间设有螺旋幅的关系，如图14，本实施例是在旋转套上设螺旋槽，取样拉杆上设与螺旋槽相配的销轴。其他的实施例也可以是取样拉杆上设螺旋槽，旋转套上设与螺旋槽相配的销轴。驱动运动的联动方式有两种情形，一是当取样拉杆上下运动时，由于螺旋幅的关系，会带动旋转套相应的旋转。在这种情形下，是只要有上下运动的驱动，不需要旋转驱动机构，可达到即可上下又可旋转。第二是，当旋转套在旋转驱动下，也是由于螺旋幅的关系，会带动取样拉杆相应的上下运动，这种情形下，只要旋转驱动，不需要上下驱动的。

本实施例的取样器(参见图10、图11、图12)包括如下步骤：

1)将取样器置于已搅拌好水泥净浆的搅拌锅上方，第一取样壳、第二取样壳打开状态，铰接后的两取样壳中心轴线与搅拌锅中心轴线重合；

2)开启电机，电机驱动旋转套旋转，从而带动铰接后的两取样壳绕中心轴线旋转；

3)与此同时，开启气缸，气缸驱动取样拉杆向下运动，从而带动第一取样壳、第二取样壳左右合拢；

4)第一取样壳、第二取样壳一边旋转，一边慢速合拢，将搅拌锅内的所有水泥净浆刮起，流动，并向锅中心聚集；

5)第一取样壳、第二取样壳一边旋转，一边合拢，直到逐渐将搅拌锅内的水泥净浆聚集到由两取样壳的凹陷部合成的一个完整形状内，此时，被聚集到两取样壳凹陷部合成形状内的水泥净浆逐渐成形成团；通过此步骤，实现了水泥净浆从搅拌锅到取样器的转移准备，且成形成团；

6)取样拉杆向下运动停止。取样器从搅拌锅内移出，移到接料斗上方；

7)开启取样拉杆向上运动，第一取样壳、第二取样壳绕顶部铰接处反向转动，进行左右打开，由两取样壳的凹陷部合成的形状也随之分开，里面的成形成团的水泥净浆由于重力与旋转时的甩力，掉入下方的接料斗内，完成取样过程。

本发明通过两具有瓢状凹陷部取样壳的开合与旋转的组合动作，实现了从搅拌锅内快速、完全取样，且该取样器结构简单，极大的提高了取样的工作效率，减少了成本、减轻了劳动强度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水泥净浆取样器，其特征在于，包括架体、第一取样壳和第二取样壳，第一取样壳、第二取样壳对称设置在架体底部，第一取样壳或第二取样壳内具有瓢状凹陷部，第一取样壳顶部设置有第一凸台孔、第二凸台孔，第二取样壳顶部设置有第三凸台孔、第四凸台孔，第一取样壳、第二取样壳通过第二凸台孔、第四凸台孔设置转销形成顶部铰接，所述架体为U型支架，U型支架底部设置在该顶部铰接处，第一取样壳、第二取样壳通过设置在架体上的拉杆机构或合拢形成半封闭腔体，或打开呈敞口，且第一取样壳、第二取样壳合拢后外部与搅拌锅内腔下部的形状及尺寸相匹配，所述搅拌锅内腔下部为半球、内腔上部为与该半球直径相同的圆柱体，所述拉杆机构包括取样拉杆、两连杆，两连杆一端铰接设置在取样拉杆底部，两连杆的另一端分别与第一凸台孔、第三凸台孔内的转销连接；U型支架顶端与旋转套固定，所述旋转套套设在取样拉杆外，所述旋转套与取样拉杆之间设有螺旋副，所述水泥净浆取样器还包括一个驱动机构，通过螺旋副和驱动机构实现架体旋转和取样拉杆的上下运动，从而实现第一取样壳、第二取样壳的旋转及绕顶部铰接处的开合；

该取样器操作过程包括如下步骤：

1）将取样器置于已搅拌好水泥净浆的搅拌锅上方，第一取样壳、第二取样壳呈打开状态，铰接的两取样壳中心轴线与搅拌锅中心轴线重合；

2）开启驱动机构，铰接的两取样壳绕中心轴线旋转，拉杆机构向下运动，两取样壳逐渐合拢；

3）两取样壳一边旋转，一边合拢，将搅拌锅内的所有水泥净浆刮起，流动，并向锅中心聚集；

4）随着第一取样壳、第二取样壳的完全合拢，水泥净浆逐渐成形成团；

5）拉杆机构停止向下运动，取样器从搅拌锅内移出，移到接料斗上方；

6）拉杆机构向上运动，两取样壳绕中心轴线反向转动并打开，成形成团的水泥净浆由于重力与旋转的甩力被转移至接料斗内，完成取样过程。

2.根据权利要求1所述的水泥净浆取样器，其特征在于，所述第一取样壳或第二取样壳的边缘部为渐薄部。

3.根据权利要求2所述的水泥净浆取样器，其特征在于，所述螺旋副为旋转套上设有的螺旋槽及取样拉杆上设有的与螺旋槽配合的销轴，驱动机构驱动旋转套的旋转带动取样拉杆上下运动。

4.根据权利要求1所述的水泥净浆取样器，其特征在于，所述螺旋副为取样拉杆上设螺旋槽及旋转套上设与螺旋槽相配的销轴，驱动机构驱动取样拉杆上下运动带动旋转套的旋转。