CN115256645A - 高速涡流制浆机及制浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速涡流制浆机，包括主机和浆液驱动机构；主机包括进料结构、进水结构、竖向设置的搅拌罐、搅拌棒以及锥台形底；浆液驱动机构包括循环泵，循环泵的进口管路与锥台形底相连通，进料结构用于向搅拌罐内添加物料，进水结构用于向搅拌罐内加水；循环泵的出口通过选择连通结构连接搅拌罐或浆液流出管；搅拌棒连接有搅拌架，搅拌架的中上部与锥台形底上方的搅拌罐相匹配，搅拌架的底部位于锥台形底内并呈与锥台形底的内腔相匹配的上大下小的镂空梯形。本发明还公开了相应的制浆方法。本发明实现定量加料、定量加水，自动搅拌，自动产生浆液回流循环并进行涡流搅拌，水料比十分准确，提高搅拌效率和搅拌均匀程度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种搅拌制浆机。
背景技术
在建筑领域中，搅拌机几乎是必不可少的存在，传统搅拌机结构简单，大多数采用在搅拌桶中设置一个搅拌棒，利用搅拌棒将水与灰料搅拌均匀，从而制作成浆液；
搅拌罐的罐底如果是平底，会造成罐底浆液不能顺利流出，不仅浪费了这部分浆液，还抬高了罐底，给清理维护带来难题。
搅拌罐的底部采用上大下小的锥台形，使浆液在重力作用下沿锥台形的斜面向下流动，避免罐底浆液滞留和凝结。但锥台形底内不便设置搅拌叶片，单独设置的搅拌盘能对下层浆液进行搅拌，上层浆液是搅拌不到的，这就造成了同一批制作的浆液会出现浓度不同的现象，降低了浆液的精度；
浆液中往往还会带有石子之类的坚硬物质，这是搅拌不均匀、不彻底导致的。
在下料倒入水泥的过程中还会产生大量的灰尘，灰尘进入到空气不但会对工人的身体造成损害，还会造成环境污染；
搅拌桶内壁粘附的水泥浆在干燥后产生硬化，导致搅拌桶内壁清洗困难；传统的搅拌机由于都是由工作人员对浆液进行粗略主观判断后，再采取添加物料或添加清水的措施，这样制造的浆液都会因为配比误差大导致浆液无法在第一时间被投入使用，可能需要工作人员进行二次加工，或者对制造出浆液直接进行废弃，不将其投入到使用中，这无疑会增大人力和物力的消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速涡流制浆机，无须在搅拌棒底部设置搅拌盘，通过设置在搅拌棒上的统一的搅拌架对整个搅拌罐内上下各处空间进行统一搅拌，既消除搅拌死角，又使搅拌罐各处搅拌力度均匀统一。
为实现上述目的，本发明的高速涡流制浆机包括主机和浆液驱动机构；主机包括进料结构、进水结构、竖向设置的搅拌罐、设置在搅拌罐轴线处的搅拌棒以及连接在搅拌罐底端的中空的锥台形底；浆液驱动机构包括循环泵，循环泵的进口管路与锥台形底相连通，进料结构用于向搅拌罐内添加物料，进水结构用于向搅拌罐内加水；
循环泵的出口通过选择连通结构连接搅拌罐或浆液流出管；搅拌棒连接有搅拌架，搅拌架的径向外端设有竖向设置的端棒，端棒与搅拌罐内壁之间的间距小于等于2厘米；端棒内的搅拌架为由若干水平棒和倾斜棒连接而成的镂空结构；
搅拌架的中上部与锥台形底上方的搅拌罐相匹配，搅拌架的底部位于锥台形底内并呈与锥台形底的内腔相匹配的上大下小的镂空梯形，该镂空梯形的两侧边距锥台形底的内腔侧壁的距离小于等于2厘米。
搅拌罐的顶端通过法兰结构连接有挡尘顶盖；
搅拌棒顶部穿过挡尘顶盖且其顶端连接减速机的输出轴；减速机设置在挡尘顶盖上；挡尘顶盖上设有第一电机，第一电机的输出轴通过皮带传动机构驱动减速机的输入轴。
进料结构具体是：
挡尘顶盖上设有若干上下通透的进料孔，各进料孔均向上连接筒状的进料管，进料管的顶部为上大下小的喇叭部。
进水结构具体是：
挡尘顶盖下方的搅拌罐顶端连接有两道水平管，两道水平管的底端均开设有多个用于形成瀑布式落水的落水孔，落水孔在水平管上均匀间隔排列；
每个水平管均向上连接有进水支管，进水支管向上伸出挡尘顶盖并连接有进水总管，进水总管与外置的水源相连通；进水总管上设有电子流量计和进水电磁阀，电子流量计和进水电磁阀均与一电控装置相连接，电控装置连接所述第一电机。
搅拌罐通过支腿支撑于底架上，底架向下通过若干称重传感器支撑于整机支架的底框上，
称重传感器与电控装置相连接；电控装置设置于搅拌罐一侧的整机支架内，电控装置连接有显示屏。
选择连通结构包括均与循环泵的出口相连通的第一管路和第二管路；第一管路通过第一阀门连接有回流管；搅拌罐的水平截面呈圆形，回流管沿搅拌罐的切线方向与搅拌罐相通；浆液沿回流管进入搅拌罐的流动方向与搅拌架的旋转方向相反；
第二管路通过第二阀门连接浆液流出管；第一阀门和第二阀门均为电磁阀并均与电控装置相连通。
整机支架上设有用于支撑循环泵的输入轴的循环泵支撑架，循环泵支撑架连接有螺纹轴，螺纹轴顶部连接有支撑框架，螺纹轴上设有夹紧支撑框架的上螺母和下螺母；支撑框架上安装有第二电机，第二电机的输出轴伸出支撑框架并连接有皮带传动机构；螺纹轴用于支撑支撑框架并调节支撑框架的上下位置以安装并张紧皮带传动机构的传动皮带；第二电机与电控装置相连接。
回流管上下间隔并联设有两条；
锥台形底向下连接有底箱，底箱的相对两侧分别螺栓连接有可拆卸的侧板A和侧板B，侧板A连接循环泵的进口管路，循环泵的进口管路通过底箱连接锥台形底；侧板B连接有用于冲洗底箱的冲洗管，冲洗管与两条回流管并联后与第一阀门相连接，冲洗管和两条回流管均通过第一阀门与第一管路相连接。
本发明还公开了一种制浆方法，采用上述高速涡流制浆机按以下步骤进行：
第一步骤是设定步骤；
第二步骤是加水称重步骤；
第三步骤是加料称重步骤；
第四步骤是搅拌步骤；
第五步骤是出料步骤。
电控装置中存储有加入搅拌罐的物料的重量计算公式即公式一：GY= GY2－GY1，GY为向搅拌罐内加入物料的重量； GY1为加物料前各称重传感器测得的重量之和；GY2为加料过程中当前各称重传感器测得的重量之和，GY2、GY1和GY的单位均为公斤；
电控装置中存储有水重量计算公式即公式二：G=G2－G1；G为向搅拌罐内加入水的重量；G1为加水前各称重传感器测得的重量之和，G2为加水过程中当前各称重传感器测得的重量之和，G2、G1和G的单位均为公斤；
第一步骤即设定步骤是：工作人员向电控装置中输入预定的水和物料的重量比a，并输入预定的加水重量，以及输入预定的搅拌时间；
第二步骤即加水称重步骤具体是：
电控装置打开进水电磁阀，向搅拌罐内加水，同时根据公式二持续计算G值并显示在显示屏上，直到搅拌罐内加入水的重量G达到预定的加水重量，关闭进水电磁阀，然后电控装置根据公式二记录G的终值并作为实际加入搅拌罐内水的重量GS；
第三步骤即加料称重步骤具体是：
电控装置通过公式三计算应向搅拌罐加入的物料的重量GM；公式三是：
GM＝GS/a；GM是应向搅拌罐加入的物料的重量；
通过喇叭部向搅拌罐内加入物料，电控装置根据公式一实时计算已加入物料的重量GY并显示在显示屏上；GY值达到GM时，停止加料；进行第四步骤；
第四步骤即搅拌步骤；
首先电控装置控制第一电机启动，第一电机通过减速机和搅拌棒带动搅拌架旋转，对搅拌罐以及锥台形底内的物料和水进行搅拌；第一电机启动N秒后，电控装置启动第二电机，同时控制第一阀门开启且第二阀门保持关闭状态；N为自然数且30秒≤N≤35秒；
第二电机启动后，循环泵驱动浆液通过两条回流管沿切线方向进入搅拌罐，浆液沿回流管进入搅拌罐的流动方向与搅拌架的旋转方向相反，在搅拌罐内形成高速涡流，提高搅拌强度和搅拌均匀程度；浆液由冲洗管进入底箱，冲击底箱内的浆液，促使底箱内的浆液向上流动并参与搅拌过程；
搅拌时间达到预定的搅拌时间后，进行第五步骤；
第五步骤即出料步骤具体是：电控装置打开第二阀门，同时关闭第一阀门，浆液由第二管路和浆液流出管流出，供给下道工序使用；
需要继续搅拌物料时，重复进行第一至第五步骤；
完成物料搅拌任务后，进行第六步骤即反冲洗步骤；
反冲洗步骤具体是：电控装置打开进水电磁阀，打开第一阀门并关闭第二阀门，打开第一电机和第二电机；水进入搅拌罐中，并在循环泵的驱动下往复循环；在水循环的过程中，水经过两条回流管沿切线进入搅拌罐，对搅拌罐内壁进行冲洗；搅拌架在水中旋转时也得到冲洗；水经过冲洗管进入底箱，对底箱进行冲洗；冲洗3－10分钟后，打开第二阀门并关闭第一阀门，通过浆液流出管排出冲洗用水。
本发明具有如下的优点：
搅拌架的底部与锥台形底的内腔相匹配，可以使用统一的搅拌架对搅拌罐内的主搅拌空间以及锥台形底内的空间进行统一搅拌，搅拌力度更为均匀，避免搅拌力度不均匀带来的各种问题（如搅拌后的浆液仍然带有较大石子、同一批浆液浓度不一致）搅拌架的具体结构与浆液接触更加充分，更充分地粉碎物料中的石子，提高浆液搅拌均匀的效率，保证浆液搅拌的质量。
循环泵的出口通过选择连通结构连接搅拌罐或浆液流出管，一泵两用，既作为循环搅拌用的泵，也作为出料泵，节省一台泵，结构更加紧凑。
挡尘顶盖能够在加料（如水泥）时大幅减少向搅拌罐外逸散的粉尘，大幅降低粉尘污染。
进料结构避免了以往向搅拌罐敞口处倾倒物料的作业，喇叭口既方便倒入物料，也大幅减小了倒入物料时在搅拌罐内产生的粉尘向外逸散的开口面积。
进水结构能够通过电子流量计监控进水量，通过落水孔在加水时形成瀑布式落水，具体是双瀑布式落水，从而吸附下料时扬起的灰尘，溶解灰料中不易溶解的部分。
加料后各称重传感器测得的重量之和，减去加料前各称重传感器测得的重量之和，即为加入的物料的重量。称重传感器为实现精准加料提供基础，避免水料配比误差大导致的问题（如浆液无法在第一时间被投入使用，可能需要工作人员进行二次加工；或者制造出的浆液不能满足使用需求而被迫废弃）。
安装皮带传动机构的传动皮带时，旋转各下螺母，使螺纹轴整体下降从而使得第二电机的输出轴向下接近循环泵的输入轴，进而方便安装传动皮带；传动皮带安装好后，再反向旋转各下螺母，使支撑框架整体上升，从而使得第二电机的输出轴向上远离循环泵的输入轴，从而张紧传动皮带。
回流管上下间隔并联设有两条，能够在搅拌罐内形成上下两处涡流，提高搅拌效率和搅拌均匀程度；冲洗管在搅拌过程中，持续在底箱内形成冲刷浆液流，可以打断侧板A处堵塞的趋势，防止进口管路的进口处堵塞，保证循环泵持续稳定工作，保证回流管能够在搅拌罐内持续形成涡流。冲洗管的管径优选小于回流管，在防止堵塞的同时，使更多的浆液在搅拌罐内形成涡流。
冲洗管在搅拌结束后可以对底箱起到冲洗作用，防止物料在底箱内凝结。冲洗管在搅拌中可以防止底箱内的浆液不参与搅拌循环，提高浆液搅拌的均匀程度。
石子最重，制浆结束后打开侧板A或侧板B，可以方便地清理出未打碎或打碎不彻底的石子，避免以往搅拌罐底部难以清理的问题。
之所以应加入的物料的重量不是预定值而是实时计算值，是因为停止加水的停止动作并非绝对精确的操作，实际加入搅拌罐的水的重量与设定步骤设定的预定值通常有一定偏差；应加入物料的重量采用实时计算值代替预定值，可以修正这种偏差带来的影响，使得配比精确化，保证搅拌质量，避免配比不合格导致的二次加料或加水搅拌甚至浆液废弃。
第二电机相较第一电机延时启动，保证循环泵启动时物料已得到一定程度地搅拌形成浆液。浆液凝结在搅拌架上时，一方面搅拌架对下次搅拌时物料中的石子的破碎能力降低，另一方面下次搅拌时搅拌架上的凝结料很容易在搅拌中脱落而污染新的浆液。浆液凝结在搅拌罐侧壁时，一方面日积月累会降低搅拌罐容量，另一方面也存在上次凝结的浆液在下次搅拌时脱落、污染新浆液的问题。浆液凝结现象在最底端的底箱处最易出现，冲洗管冲洗底箱能够避免底箱处发生浆液凝结现象。水在搅拌罐内流动时，也自然冲洗了锥台形底。总之，采用本发明，可以对搅拌架、搅拌罐侧壁以及底箱等各处均进行有效冲洗，避免浆液凝结给下次搅拌工作带来负面影响，使高速涡流制浆机持续保持一贯良好的搅拌效果，避免搅拌容积在长期使用中不断降低，避免浆液凝结块脱落影响浆液质量。
冲洗步骤防止浆液在底箱、搅拌罐内壁以及搅拌架上凝结，避免浆液凝结降低高速涡流制浆机的制浆效果。
本发明具有三重搅拌作用：搅拌架的搅拌作用、回流管形成的涡流与搅拌架的旋转方向相反形成的强烈搅拌作用，以及浆液在通过循环泵时循环泵的叶片对浆液起到搅拌作用。三重搅拌大幅提高了搅拌效果和搅拌均匀程度。
本发明在设定好工作参数后，可以定量加料、定量加水，自动搅拌，自动产生浆液回流循环并进行涡流搅拌，具有三重搅拌作用，自动向后序工序供给搅拌好的浆液，使用十分方便，水料比十分准确，浆液搅拌效率和搅拌均匀程度均较高。
附图说明
图1是本发明的高速涡流制浆机的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的俯视图；
图4是图1的仰视图；
图5是高速涡流制浆机的立体结构示意图；
图6是搅拌罐的结构示意图；
图7是搅拌棒和搅拌架的结构示意图；
图8是图6的俯视图；
图9是去掉挡尘顶盖后搅拌罐的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1至图9所示，本发明的高速涡流制浆机包括主机和浆液驱动机构；主机包括进料结构、进水结构、竖向设置的搅拌罐1、设置在搅拌罐1轴线处的搅拌棒2以及连接在搅拌罐1底端的中空的锥台形底3；浆液驱动机构包括循环泵4，循环泵4的进口管路5与锥台形底3相连通，进料结构用于向搅拌罐1内添加物料，进水结构用于向搅拌罐1内加水；循环泵4的出口通过选择连通结构连接搅拌罐1或浆液流出管6；浆液流出管6用于将搅拌好的浆液送往下道工序（供给用浆工序）。
搅拌棒2连接有搅拌架7，搅拌架7的径向外端设有竖向设置的端棒8，端棒8与搅拌罐1内壁之间的间距小于等于2厘米；端棒8关于搅拌棒2对称设有两个；两个端棒8内的搅拌架7为由若干水平棒和倾斜棒连接而成的镂空结构；
搅拌架7的中上部与锥台形底3上方的搅拌罐1相匹配，搅拌架7的底部位于锥台形底3内并呈与锥台形底3的内腔相匹配的上大下小的镂空梯形，该镂空梯形的两侧边9距锥台形底3的内腔侧壁的距离小于等于2厘米。搅拌架7由耐磨材料制成。
搅拌架7的底部与锥台形底3的内腔相匹配，可以使用统一的搅拌架7对搅拌罐1内的主搅拌空间以及锥台形底3内的空间进行统一搅拌，搅拌力度更为均匀，避免搅拌力度不均匀带来的各种问题（如搅拌后的浆液仍然带有较大石子、同一批浆液浓度不一致）搅拌架7的具体结构与浆液接触更加充分，更充分地粉碎物料中的石子，提高浆液搅拌均匀的效率，保证浆液搅拌的质量。
循环泵4的出口通过选择连通结构连接搅拌罐1或浆液流出管6，一泵两用，既作为循环搅拌用的泵，也作为出料泵，节省一台泵，结构更加紧凑。
搅拌罐1的顶端通过法兰结构连接有挡尘顶盖10；
搅拌棒2顶部穿过挡尘顶盖10且其顶端连接减速机40的输出轴；减速机40设置在挡尘顶盖10上；挡尘顶盖10上设有第一电机39，第一电机39的输出轴通过皮带传动机构35驱动减速机40的输入轴。
皮带传动机构35为常规技术，具体结构不再赘述。
挡尘顶盖10能够在加料（如水泥）时大幅减少向搅拌罐1外逸散的粉尘，大幅降低粉尘污染。
进料结构具体是：
挡尘顶盖10上设有若干上下通透的进料孔，各进料孔均向上连接筒状的进料管11，进料管11的顶部为上大下小的喇叭部12。
进料结构避免了以往向搅拌罐1敞口处倾倒物料的作业，喇叭口既方便倒入物料，也大幅减小了倒入物料时在搅拌罐1内产生的粉尘向外逸散的开口面积。
进水结构具体是：
挡尘顶盖10下方的搅拌罐1顶端连接有两道水平管13，两道水平管13的底端均开设有多个用于形成瀑布式落水的落水孔14，落水孔14在水平管13上均匀间隔排列；搅拌棒2顶部通过轴承与两道水平管转动连接。
每个水平管13均向上连接有进水支管15，进水支管15向上伸出挡尘顶盖10并连接有进水总管16，进水总管16与外置的水源相连通；进水总管上设有电子流量计和进水电磁阀，电子流量计和进水电磁阀均与一电控装置相连接，电控装置连接所述第一电机39。电控装置采用单片机（包括PLC）或集成电路或工控计算机，为常规技术。进水电磁阀为常规技术，图未示。图9中两道水平管13的左端部各自设置的两个圆形开口即为与进水支管15的连接口，本实施例中进水支管共设置4个，当然也可以设置两个。同一根水平管13所连接的两根进水支管15相汇合后再与进水总管16相通。
进水结构能够通过电子流量计监控进水量，通过落水孔14在加水时形成瀑布式落水，具体是双瀑布式落水，从而吸附下料时扬起的灰尘，溶解灰料中不易溶解的部分。
搅拌罐1通过支腿17支撑于底架18上，底架18向下通过若干称重传感器19支撑于整机支架的底框20上。
称重传感器19与电控装置21相连接；电控装置21设置于搅拌罐1一侧的整机支架22内，电控装置21连接有显示屏，方便工作人员监控工作过程；显示屏是常规技术，图未示。
加料后各称重传感器19测得的重量之和，减去加料前各称重传感器19测得的重量之和，即为加入的物料的重量。称重传感器19和电子流量计一起，为实现精准加料提供基础，避免水料配比误差大导致的问题（如浆液无法在第一时间被投入使用，可能需要工作人员进行二次加工；或者制造出的浆液不能满足使用需求而被迫废弃）。
选择连通结构包括均与循环泵4的出口相连通的第一管路23和第二管路24；第一管路23通过第一阀门25连接有回流管26；搅拌罐1的水平截面呈圆形，回流管26沿搅拌罐1的切线方向与搅拌罐1相通；浆液沿回流管26进入搅拌罐1的流动方向与搅拌架7的旋转方向相反；
第二管路24通过第二阀门27连接浆液流出管6；第一阀门25和第二阀门27均为电磁阀并均与电控装置21相连通，受电控装置21控制。
通过控制第一阀门25和第二阀门27选择开启，可以控制浆液是回流搅拌罐1继续搅拌还是通过浆液流出管6送出供给下道工序。浆液沿切线方向回流搅拌罐1，与搅拌架7反向运动，可以形成高速涡流，大幅提高搅拌强度、搅拌效率（搅拌强度提高自然就提高搅拌效率）和搅拌均匀程度。
整机支架22上设有用于支撑循环泵4的输入轴28的循环泵支撑架29，循环泵支撑架29连接有四个螺纹轴30，各螺纹轴30顶部均连接同一个支撑框架31，螺纹轴30上设有夹紧支撑框架31的上螺母32和下螺母33；支撑框架31上安装有第二电机34，第二电机34的输出轴伸出支撑框架31并连接有皮带传动机构35；螺纹轴30用于支撑支撑框架31并调节支撑框架31的上下位置以安装并张紧皮带传动机构35的传动皮带36；第二电机34与电控装置21相连接。
安装皮带传动机构35的传动皮带36时，旋转各下螺母33，使螺纹轴30整体下降从而使得第二电机34的输出轴向下接近循环泵4的输入轴，进而方便安装传动皮带36；传动皮带36安装好后，再反向旋转各下螺母33，使支撑框架31整体上升，从而使得第二电机34的输出轴向上远离循环泵4的输入轴，从而张紧传动皮带36。
回流管26上下间隔并联设有两条；
锥台形底3向下连接有底箱37，底箱37的相对两侧分别螺栓连接有可拆卸的侧板A和侧板B，侧板A连接循环泵4的进口管路5，循环泵4的进口管路5通过底箱37连接锥台形底3；侧板B连接有用于冲洗底箱37的冲洗管38，冲洗管38与两条回流管26并联后与第一阀门25相连接，冲洗管38和两条回流管26均通过第一阀门25与第一管路23相连接。冲洗管在搅拌过程中，持续在底箱内形成冲刷浆液流，可以打断侧板A处堵塞的趋势，防止进口管路5的进口处堵塞，保证循环泵4持续稳定工作，保证回流管26能够在搅拌罐内持续形成涡流。回流管26上下间隔并联设有两条，能够在搅拌罐1内形成上下两处涡流，提高搅拌效率和搅拌均匀程度；。冲洗管38在搅拌中可以使浆液冲击在侧板A处，防止循环泵4的进口管路5与侧板A的接口处发生堵塞。另外，冲洗管38在搅拌中可以防止底箱37内的浆液不参与搅拌循环，提高浆液搅拌的均匀程度。冲洗管38还可以在搅拌结束后可以对底箱37起到冲洗作用，防止物料在底箱37内凝结。冲洗管38的管径以满足搅拌时浆液能够冲击至侧板A处为准。
石子最重，制浆结束后打开侧板A或侧板B，可以方便地清理出未打碎或打碎不彻底的石子，避免以往搅拌罐1底部难以清理的问题。
本发明还公开了相应的制浆方法，采用上述高速涡流制浆机按以下步骤进行：
第一步骤是设定步骤；
第二步骤是加水称重步骤；
第三步骤是加料称重步骤；
第四步骤是搅拌步骤；
第五步骤是出料步骤。
电控装置21中存储有加入搅拌罐1的物料的重量计算公式即公式一：GY= GY2－GY1，GY为向搅拌罐1内加入物料的重量； GY1为加物料前各称重传感器19测得的重量之和；GY2为加料过程中当前各称重传感器19测得的重量之和，GY2、GY1和GY的单位均为公斤（与质量单位千克的数值相同）；
电控装置21中存储有水重量计算公式即公式二：G=G2－G1；G为向搅拌罐1内加入水的重量；G1为加水前各称重传感器19测得的重量之和，G2为加水过程中当前各称重传感器19测得的重量之和，G2、G1和G的单位均为公斤；
第一步骤即设定步骤是：根据工程要求的搅拌目标（即工程要求的搅拌好的物料的性质），工作人员向电控装置21中输入预定的水和物料的重量比a，a=（水重/物料重），并输入预定的加水重量，以及输入预定的搅拌时间；搅拌时间由工作人员根据经验设置；工作人员在工作中不断使经验值日趋精确。
第二步骤即加水称重步骤具体是：
电控装置打开进水电磁阀，向搅拌罐1内加水，同时根据公式二持续计算G值并显示在显示屏上，直到搅拌罐内加入水的重量G达到预定的加水重量，关闭进水电磁阀，然后电控装置根据公式二记录G的终值并作为实际加入搅拌罐1内水的重量GS（GS和预定的加水重量之间通常会有一定偏差）；
第三步骤即加料称重步骤具体是：
电控装置21通过公式三计算应向搅拌罐1加入的物料的重量GM；公式三是：
GM＝GS/a；GM是应向搅拌罐1加入的物料的重量；
通过喇叭部12向搅拌罐1内加入物料，电控装置21根据公式一实时计算已加入物料的重量GY并显示在显示屏上；GY值达到GM时，停止加料；进行第四步骤；
之所以应加入的物料的重量GM不是预定值而是实时计算值，是因为停止加水的停止动作并非绝对精确的操作，实际加入搅拌罐1的水的重量与设定步骤设定的预定值通常有一定偏差；应加入水的重量采用实时计算值代替预定值，可以修正这种偏差带来的影响，使得配比精确化，保证搅拌质量，避免配比不合格导致的二次加料或加水搅拌甚至浆液废弃。
第四步骤即搅拌步骤；
首先电控装置21控制第一电机39启动，第一电机39通过减速机40和搅拌棒2带动搅拌架7旋转，对搅拌罐1以及锥台形底3内的物料和水进行搅拌；第一电机39启动N秒后，电控装置21启动第二电机34，同时控制第一阀门25开启且第二阀门27保持关闭状态；N为自然数且30秒≤N≤35秒，N值由工作人员设定。
第二电机34启动后，循环泵4驱动浆液通过两条回流管26沿切线方向进入搅拌罐1，浆液沿回流管26进入搅拌罐1的流动方向与搅拌架7的旋转方向相反，在搅拌罐1内形成高速涡流，提高搅拌强度（效率）和搅拌均匀程度；浆液由冲洗管38进入底箱37，冲击底箱37内的浆液，促使底箱37内的浆液向上流动并参与搅拌过程；
搅拌时间达到预定的搅拌时间后，进行第五步骤；
第五步骤即出料步骤具体是：电控装置21打开第二阀门27，同时关闭第一阀门25，浆液由第二管路24和浆液流出管6流出，供给下道工序使用；
需要继续搅拌物料时，重复进行第一至第五步骤；
完成物料搅拌任务后，进行第六步骤即反冲洗步骤；
反冲洗步骤具体是：电控装置21打开进水电磁阀，打开第一阀门25并关闭第二阀门27，打开第一电机39和第二电机34；水进入搅拌罐1中，并在循环泵4的驱动下往复循环；在水循环的过程中，水经过两条回流管26沿切线进入搅拌罐1，对搅拌罐1内壁进行冲洗；搅拌架7在水中旋转时也得到冲洗；水经过冲洗管38进入底箱37，对底箱37进行冲洗；冲洗3－10分钟（包括两端值）后，打开第二阀门27并关闭第一阀门25，通过浆液流出管6排出冲洗用水。
冲洗步骤防止浆液在底箱37、搅拌罐1内壁以及搅拌架7上凝结，避免浆液凝结降低高速涡流制浆机的制浆效果。
第二电机34相较第一电机39延时启动，保证循环泵4启动时物料已得到一定程度地搅拌形成浆液。浆液凝结在搅拌架7上时，一方面搅拌架7对下次搅拌时物料中的石子的破碎能力降低，另一方面下次搅拌时搅拌架7上的凝结料很容易在搅拌中脱落而污染新的浆液。浆液凝结在搅拌罐1侧壁时，一方面日积月累会降低搅拌罐1容量，另一方面也存在上次凝结的浆液在下次搅拌时脱落、污染新浆液的问题。浆液凝结现象在最底端的底箱37处最易出现，冲洗管38冲洗底箱37能够避免底箱37处发生浆液凝结现象。水在搅拌罐1内流动时，也自然冲洗了锥台形底3。总之，采用本发明，可以对搅拌架7、搅拌罐1侧壁以及底箱37等各处均进行有效冲洗，避免浆液凝结给下次搅拌工作带来负面影响，使高速涡流制浆机持续保持一贯良好的搅拌效果，避免搅拌容积在长期使用中不断降低，避免浆液凝结块脱落影响浆液质量。
本发明在设定好工作参数后，可以定量加料、定量加水，自动搅拌，自动产生浆液回流循环并进行涡流搅拌，自动向后序工序供给搅拌好的浆液，使用十分方便，水料比十分准确，浆液搅拌效率和搅拌均匀程度均较高。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.高速涡流制浆机，包括主机和浆液驱动机构；主机包括进料结构、进水结构、竖向设置的搅拌罐、设置在搅拌罐轴线处的搅拌棒以及连接在搅拌罐底端的中空的锥台形底；浆液驱动机构包括循环泵，循环泵的进口管路与锥台形底相连通，进料结构用于向搅拌罐内添加物料，进水结构用于向搅拌罐内加水；
其特征在于：循环泵的出口通过选择连通结构连接搅拌罐或浆液流出管；
搅拌棒连接有搅拌架，搅拌架的径向外端设有竖向设置的端棒，端棒与搅拌罐内壁之间的间距小于等于2厘米；端棒内的搅拌架为由若干水平棒和倾斜棒连接而成的镂空结构；
搅拌架的中上部与锥台形底上方的搅拌罐相匹配，搅拌架的底部位于锥台形底内并呈与锥台形底的内腔相匹配的上大下小的镂空梯形，该镂空梯形的两侧边距锥台形底的内腔侧壁的距离小于等于2厘米。
2.根据权利要求1所述的高速涡流制浆机，其特征在于：搅拌罐的顶端通过法兰结构连接有挡尘顶盖；
搅拌棒顶部穿过挡尘顶盖且其顶端连接减速机的输出轴；减速机设置在挡尘顶盖上；挡尘顶盖上设有第一电机，第一电机的输出轴通过皮带传动机构驱动减速机的输入轴。
3.根据权利要求2所述的高速涡流制浆机，其特征在于：进料结构具体是：
挡尘顶盖上设有若干上下通透的进料孔，各进料孔均向上连接筒状的进料管，进料管的顶部为上大下小的喇叭部。
4.根据权利要求3所述的高速涡流制浆机，其特征在于：进水结构具体是：
挡尘顶盖下方的搅拌罐顶端连接有两道水平管，两道水平管的底端均开设有多个用于形成瀑布式落水的落水孔，落水孔在水平管上均匀间隔排列；
每个水平管均向上连接有进水支管，进水支管向上伸出挡尘顶盖并连接有进水总管，进水总管与外置的水源相连通；进水总管上设有电子流量计和进水电磁阀，电子流量计和进水电磁阀均与一电控装置相连接，电控装置连接所述第一电机。
5.根据权利要求4所述的高速涡流制浆机，其特征在于：搅拌罐通过支腿支撑于底架上，底架向下通过若干称重传感器支撑于整机支架的底框上，
称重传感器与电控装置相连接；电控装置设置于搅拌罐一侧的整机支架内，电控装置连接有显示屏。
6.根据权利要求5所述的高速涡流制浆机，其特征在于：选择连通结构包括均与循环泵的出口相连通的第一管路和第二管路；第一管路通过第一阀门连接有回流管；搅拌罐的水平截面呈圆形，回流管沿搅拌罐的切线方向与搅拌罐相通；浆液沿回流管进入搅拌罐的流动方向与搅拌架的旋转方向相反；
第二管路通过第二阀门连接浆液流出管；第一阀门和第二阀门均为电磁阀并均与电控装置相连通。
7.根据权利要求6所述的高速涡流制浆机，其特征在于：整机支架上设有用于支撑循环泵的输入轴的循环泵支撑架，循环泵支撑架连接有螺纹轴，螺纹轴顶部连接有支撑框架，螺纹轴上设有夹紧支撑框架的上螺母和下螺母；支撑框架上安装有第二电机，第二电机的输出轴伸出支撑框架并连接有皮带传动机构；螺纹轴用于支撑支撑框架并调节支撑框架的上下位置以安装并张紧皮带传动机构的传动皮带；第二电机与电控装置相连接。
8.根据权利要求7所述的高速涡流制浆机，其特征在于：
回流管上下间隔并联设有两条；
锥台形底向下连接有底箱，底箱的相对两侧分别螺栓连接有可拆卸的侧板A和侧板B，侧板A连接循环泵的进口管路，循环泵的进口管路通过底箱连接锥台形底；侧板B连接有用于冲洗底箱的冲洗管，冲洗管与两条回流管并联后与第一阀门相连接，冲洗管和两条回流管均通过第一阀门与第一管路相连接。
9.制浆方法，采用权利要求8所述的高速涡流制浆机进行，其特征在于按以下步骤进行：
第一步骤是设定步骤；
第二步骤是加水称重步骤；
第三步骤是加料称重步骤；
第四步骤是搅拌步骤；
第五步骤是出料步骤。
10.根据权利要求9所述的制浆方法，其特征在于：
电控装置中存储有加入搅拌罐的物料的重量计算公式即公式一：GY= GY2－GY1，GY为向搅拌罐内加入物料的重量； GY1为加物料前各称重传感器测得的重量之和；GY2为加料过程中当前各称重传感器测得的重量之和，GY2、GY1和GY的单位均为公斤；
电控装置中存储有水重量计算公式即公式二：G=G2－G1；G为向搅拌罐内加入水的重量；G1为加水前各称重传感器测得的重量之和，G2为加水过程中当前各称重传感器测得的重量之和，G2、G1和G的单位均为公斤；
第一步骤即设定步骤是：工作人员向电控装置中输入预定的水和物料的重量比a，并输入预定的加水重量，以及输入预定的搅拌时间；
第二步骤即加水称重步骤具体是：
电控装置打开进水电磁阀，向搅拌罐内加水，同时根据公式二持续计算G值并显示在显示屏上，直到搅拌罐内加入水的重量G达到预定的加水重量，关闭进水电磁阀，然后电控装置根据公式二记录G的终值并作为实际加入搅拌罐内水的重量GS；
第三步骤即加料称重步骤具体是：
电控装置通过公式三计算应向搅拌罐加入的物料的重量GM；公式三是：
GM＝GS/a；GM是应向搅拌罐加入的物料的重量；
通过喇叭部向搅拌罐内加入物料，电控装置根据公式一实时计算已加入物料的重量GY并显示在显示屏上；GY值达到GM时，停止加料；进行第四步骤；
第四步骤即搅拌步骤；
首先电控装置控制第一电机启动，第一电机通过减速机和搅拌棒带动搅拌架旋转，对搅拌罐以及锥台形底内的物料和水进行搅拌；第一电机启动N秒后，电控装置启动第二电机，同时控制第一阀门开启且第二阀门保持关闭状态；N为自然数且30秒≤N≤35秒；
第二电机启动后，循环泵驱动浆液通过两条回流管沿切线方向进入搅拌罐，浆液沿回流管进入搅拌罐的流动方向与搅拌架的旋转方向相反，在搅拌罐内形成高速涡流，提高搅拌强度和搅拌均匀程度；浆液由冲洗管进入底箱，冲击底箱内的浆液，促使底箱内的浆液向上流动并参与搅拌过程；
搅拌时间达到预定的搅拌时间后，进行第五步骤；
第五步骤即出料步骤具体是：电控装置打开第二阀门，同时关闭第一阀门，浆液由第二管路和浆液流出管流出，供给下道工序使用；
需要继续搅拌物料时，重复进行第一至第五步骤；
完成物料搅拌任务后，进行第六步骤即反冲洗步骤；
反冲洗步骤具体是：电控装置打开进水电磁阀，打开第一阀门并关闭第二阀门，打开第一电机和第二电机；水进入搅拌罐中，并在循环泵的驱动下往复循环；在水循环的过程中，水经过两条回流管沿切线进入搅拌罐，对搅拌罐内壁进行冲洗；搅拌架在水中旋转时也得到冲洗；水经过冲洗管进入底箱，对底箱进行冲洗；冲洗3－10分钟后，打开第二阀门并关闭第一阀门，通过浆液流出管排出冲洗用水。
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