CN115569547A - 一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法,所述装置盖的顶部通过伸缩杆固定安装有用于限位的限位机构,一侧所述放料筒的内部固定连接有定量控制进料的控量机构,所述装置盖的顶部固定设置有用于控制时间的延时机构,所述装置盖的顶部固定安装有用于控制进料速度的进料机构,所述混合机构的底部固定设置有转动机构,所述限位机构的内部固定设置有驱动机构,通过浮块可以直接检测到一个放料筒中的溶液下降的量,小气囊内部的气体会缓慢流入主气囊的内部,使得其内部的溶液进入的时间被延长,同时通过控量机构使得两个放料筒中的溶液进入的量相同,从而使得该装置可以延时加料且能够控制加料的量。
Description
技术领域
本发明涉及土壤固化剂制备技术领域,具体为一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法。
背景技术
土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于改善和提高土壤工程技术性能的复合材料,具有固化速度快、早期强度高、固结时间长、后期强度高、用量少、就地取材、节省施工时间以及能降低工程造价等优点。土壤固化剂已在道路建设、改良农田、防止水土流失等多方面得到了很好的应用。土壤固化剂按外观分可以分成粉体土壤固化剂和液体土壤固化剂;按其主要成分,可以分成无机化合物类、有机化合物类、有机无机复合类、生物酶类等;按固化剂的发展过程可分为石灰水泥类固化剂、矿渣硅酸盐类固化剂、高聚物类固化剂和电离子溶液类固化剂。
现有的土壤固化剂制备设备在使用时,加料多为传感器控制,以实现物料的延时加料和定量加料的作用,但是传感器初次使用时校对数值时比较繁琐,其次在对溶液进行搅拌时,仅使用搅拌杆进行物料的均匀混合,此种方法需要较长的混合时间,使得搅拌效率较低。
为此,提出一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的传感器初次使用时校对数值时比较繁琐,其次在对溶液进行搅拌时,仅使用搅拌杆进行物料的均匀混合,此种方法需要较长的混合时间,使得搅拌效率较低的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,
步骤一:首先按照重量配比将内含水凝胶的中空玻璃管加入专用制备装置内;
步骤二:之后按照重量配比在专用制备装置内加入自制水性环氧树脂乳液;
步骤三:等内含水凝胶的中空玻璃管与自制水性环氧树脂乳液混合后,再按照重量配比加入硅溶胶,偶联剂,硅酸钠,氢氧化钠,CMC、HPMC稳定剂,辅助分散剂,多元醇化合物加入至专用制备装置内后,进行超声处理;
所述专用制备装置包括装置外壳,所述装置外壳包括装置筒和装置盖,所述装置盖的顶部固定连接有两个放料筒;
所述装置盖的顶部固定设置有用于控制时间的延时机构,所述延时机构包括固定连接在装置盖上的连接箱;
所述装置盖的顶部固定安装有用于控制进料速度的进料机构,所述进料机构包括固定在装置盖上的进料箱;
靠近延时机构一侧地放料筒的内部固定连接有定量控制进料的控量机构,所述控量机构包括控量筒,所述控量筒的内部设置有控量块,另一侧所述放料筒的内部设置有浮块;
所述装置筒的内部活动安装有用于对土壤固化剂进行搅拌的混合机构;
所述混合机构的底部固定设置有转动机构,所述转动机构包括拨杆和螺纹杆,且拨杆的末端卡在螺纹杆的螺纹槽中,所述螺纹杆底部的外侧设置有安装框,所述安装框的内部固定连接有扭簧,且扭簧与螺纹杆固定连接。
优选的,所述连接箱的内部固定连接有小气囊和磁铁,所述连接箱的内部滑动连接有控制块,且控制块的内部固定设置有铁片,所述连接箱的顶部固定连接有控制阀,且控制阀与小气囊之间连通,所述主气囊与小气囊之间固定连接有导气管,且导气管插接在控制阀的内部。
优选的,所述混合机构的外侧转动设置有用于对土壤固化剂进行自搅拌的自搅拌机构,所述自搅拌机构包括固定在套筒外侧的伸缩调节杆,所述伸缩调节杆的外侧固定连接有连接框,所述连接框的内部转动连接有搅拌轮,所述伸缩调节杆与驱动杆之间转动连接有连杆。
优选的,所述进料箱的内部固定连接有调节筒,所述放料筒与进料箱之间固定连接有导管,所述调节筒的内部固定连接有第一弹簧,所述第一弹簧的外侧固定连接有推块,所述推块的外侧固定连接有调节块,且调节块滑动连接在进料箱的内部。
优选的,所述混合机构包括套筒,所述套筒的内部开设有滑槽,所述套筒的内部滑动连接有驱动杆,所述驱动杆与套筒之间固定连接有第二弹簧,所述套筒的内侧壁上转动连接有滚珠,所述驱动杆的外侧固定连接有搅拌叶。
优选的,所述装置盖的顶部通过伸缩杆固定安装有限位机构,所述限位机构包括限位筒,所述限位筒的内部开设有放置槽,所述放置槽的内部固定连接有主气囊。
优选的,所述限位机构的内部固定设置有驱动机构,所述驱动机构包括固定连接在限位筒上的支撑杆,所述支撑杆的内部转动连接有连接轴,所述连接轴的外侧固定连接有驱动扇叶,所述连接轴的外侧固定设置有连接套,所述连接套的内部滑动连接有拨动杆,且拨动杆与连接套之间设置有弹簧,所述拨动杆转动设置在限位槽的内部,所述连接轴的底部固定连接有定位块,所述驱动杆的顶部开设有配合定位块的定位槽。
优选的,所述拨杆固定连接在驱动杆的底部,所述装置筒的底部固定连接有伺服电机,且伺服电机电信连接有控制器,所述伺服电机的输出端与螺纹杆传动连接,所述螺纹杆转动连接在套筒的内部,且螺纹杆顶端的内部固定连接有位移传感器,且位移传感器与控制器电信连接。
优选的,所述浮块与控量块之间设置有连接杆,所述控量筒上开设有控量槽,所述控量块与控量槽的内部贴合。
一种自修复土壤固化剂,具体包括以下组分:
自制水性环氧树脂乳液30~40份,硅溶胶10~30份,偶联剂0.5~2份,硅酸钠10~20份,氢氧化钠10~15份,CMC、HPMC稳定剂0.5~5份,内含水凝胶的中空玻璃管1~15份,辅助分散剂0.5~1份,多元醇化合物1~3份。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,自制水性环氧树脂乳液导入装置筒的流动力带动驱动机构进行工作,驱动机构工作时通过主气囊和导气管带动进料机构工作,进料机构工作时可使得内含水凝胶的中空玻璃管进入量随着自制水性环氧树脂乳液进入量的变化而同步变化,同时通过控量机构使得内含水凝胶的中空玻璃管与硅溶胶、偶联剂等和辅助分散剂进入的量相同,此时放料筒内部的溶液会进入控制块中控制腔的内部,且小气囊内部的气体一直处于充盈状态,使得磁铁无法吸附控制块进行移动,当主气囊不再给小气囊充气时,则磁铁会吸附控制块进行移动,使得小气囊内部的气体会缓慢流入主气囊的内部,其次控制块的内部有溶液使得磁铁吸附控制块移动的速度降低,进而使得其内部的溶液进入的时间被延长,使得该装置可以按顺序同步加料以及根据之前加入溶液的量进行延时定量加料。
2、本发明中,自制水性环氧树脂乳液进料结束后,将不再挤压驱动扇叶,第二弹簧复位推动驱动杆上移,位移传感器检测到驱动杆上移,将信号传输至控制器中,控制器对信号进行处理后启动伺服电机,此时扭簧复位的力可以为伺服电机提供一个初启动的力,进而使得伺服电机在启动时可以获得的初动力,既能减少电机启动时的电力消耗,同时也能防止伺服电机启动时扭矩过大降低伺服电机的使用寿命。
3、本发明通过伺服电机启动后会带动螺纹杆反向转动,螺纹杆转动后通过螺纹槽带动拨杆下移,拨杆下移后会带动驱动杆下移,驱动杆下移后使得其与连接轴分离,因此当驱动杆转动时不会通过连接轴带动驱动扇叶转动,防止驱动扇叶上残留的溶液因其转动从进料斗上飞溅出来,当拨杆到达最底部时,则螺纹杆转动时就可以通过拨杆带动驱动杆和套筒进行转动,套筒转动后带动搅拌叶进行转动,当自制水性环氧树脂乳液进料结束后,可以通过伺服电机带动混合机构继续搅拌,使得装置筒内部的溶液可以混合得更加充分。
4、本发明通过自制水性环氧树脂乳液在加入过程中会压动驱动杆下移,驱动杆下移后通过连杆和伸缩调节杆推动搅拌轮外移,且驱动杆转动通过搅拌叶带动溶液进行转动以及通过伸缩调节杆带动搅拌轮整体进行转动,且内部溶液的转动速度与驱动杆的转动速度之间会存在一定的差值,通过溶液的转动速度与驱动杆转动速度之间差值带动搅拌轮进行自转动,进而提高溶液整体的搅拌效率,同时在自制水性环氧树脂乳液的量减少时,其对驱动杆的挤压力变小,第二弹簧复位会推动驱动杆上移,驱动杆上移后通过连杆和伸缩调节杆带动搅拌轮收缩,从而使得搅拌轮对溶液进行一个开合搅拌,以提高装置中溶液的混合效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构视图;
图2为本发明整体剖面图;
图3为本发明的局部结构的爆炸图;
图4为本发明的延时机构的爆炸图;
图5为本发明的混合机构的立体图;
图6为本发明的局部结构A放大图;
图7为本发明的局部结构B放大图;
图8为本发明的局部结构C放大图;
图9为本发明的局部结构D放大图;
图10为本发明的局部结构E放大图;
图11为本发明的局部结构F放大图;
图12为本发明整体结构后视立体图
图13为本发明的控量机构立体图。
图中:
1、装置外壳;101、装置筒;102、装置盖;
2、限位机构;201、限位筒;202、限位槽;203、放置槽;
3、延时机构;301、连接箱;302、控制块;303、小气囊;304、磁铁;305、出水口;306、控制阀;
4、进料机构;401、进料箱;402、调节筒;403、第一弹簧;404、推块;405、调节块;
5、混合机构;501、套筒;502、驱动杆;503、滑槽;504、第二弹簧;505、滚珠;506、搅拌叶;
6、自搅拌机构;601、伸缩调节杆;602、连杆;603、连接框;604、搅拌轮;
7、驱动机构;701、连接轴;702、驱动扇叶;703、支撑杆;704、连接套;705、拨动杆;
8、主气囊;9、导气管;10、放料筒;11、进料斗;12、底脚;13、出料管;
14、转动机构;1401、拨杆;1402、螺纹杆;1403、伺服电机;1404、安装框;1405、扭簧;1406、位移传感器;
15、控量机构;1501、控量筒;1502、控量块;1503、浮块;1504、控量槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例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。
制备方案1:
一种自修复功能土壤固化剂,按质量份数计,其原料配方如下:
自制水性环氧树脂乳液35份,硅溶胶22份,偶联剂1份,硅酸钠15份,氢氧化钠13份,CMC、HPMC稳定剂2.5份,内含水凝胶的中空玻璃管12份,辅助分散剂0.8份,多元醇化合物2份,并通过专用制备装置制备而成。
制备方案2:
一种自修复功能土壤固化剂,按质量份数计,其原料配方如下:
自制水性环氧树脂乳液35份,硅溶胶20份,偶联剂1份,硅酸钠15份,氢氧化钠13份,CMC、HPMC稳定剂2.5份,内含水凝胶的中空玻璃管8份,辅助分散剂0.8份,多元醇化合物1.5份,并通过专用制备装置制备而成。
制备方案3:
一种自修复功能土壤固化剂,按质量份数计,其原料配方如下:
自制水性环氧树脂乳液35份,硅溶胶15份,偶联剂1份,硅酸钠15份,氢氧化钠13份,CMC、HPMC稳定剂2.5份,内含水凝胶的中空玻璃管4份,辅助分散剂0.8份,多元醇化合物2.5份,并通过专用制备装置制备而成。
将制备方案1-3所得土壤固化剂进行性能检测,其具体检测方法如下:
将制备方案1无侧限抗压强度测定:
用四分法取相同的代表性土样3000g共4份,将制备方案1-3中的土壤固化剂加入到3000g代表性土样中,具体重量比为3%的土壤固化剂和97%的土样,参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51一2009)进行。温度20℃士2℃,相对湿度95%以上的条件下,保湿养生6天、浸水1天后的7天无侧限抗压强度和浸水吸水率,试件为直径*高=50mm*50mm的圆柱体,在此标准条件下养护7天后,对其进行无侧限抗压试验检测其抗压强度,检测结果如表1所示:
检测内容 | 制备方案1 | 制备方案2 | 制备方案3 | 对比例 |
抗压强度/MPa | 3.7 | 3.85 | 3.5 | 3.1 |
压碎后保养7天抗压强度 | 4.05 | 3.7 | 3.83 | 2.71 |
对比例为普通型土壤固化剂。
根据表1可知,土壤固化剂经固化可形成均匀的分子网络结构,将土壤胶体限定在各自的三维网络结构内,该材料中加入了多元醇化合物,同时利用强电荷离子利用其富含的氢键减弱土方内部吸水性,从而实现土体颗粒的抗水功能,实现道路路基微损伤的自修复是抗水性自修复稳定土技术的关键技术之一,在水性聚合物分子链结构中引入可自修复的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)双烯加成反应活性基团,同时在材料中混入大量富含活性物质的微胶囊,当硬化后的土方受到应力开裂时,微胶囊破裂,内部的修复剂流出扩散至损伤处,并与预混合的催化剂接触,在加热条件下加速反应,起到填充裂缝的功能,同时起到裂缝自我修复功能。
制备方案4:
请参阅图1-13,本发明提供一种自修复功能土壤固化剂及其制备方法的技术方案:
一种自修复功能土壤固化剂,专用制备装置包括装置外壳1,包括装置外壳1,装置外壳1包括装置筒101和装置盖102,装置盖102的顶部通过伸缩杆固定安装有用于限位的限位机构2,限位机构2包括限位筒201,且限位筒201与装置盖102之间固定连接有软管,限位筒201的内部开设有放置槽203,放置槽203的内部固定连接有主气囊8,装置盖102的顶部固定连接有两个放料筒10,主气囊8与调节筒402之间固定连接有导气管9,装置筒101的底部固定连接有底脚12和出料管13,且出料管13的外侧固定连接有开闭阀,限位筒201的顶部固定连接有进料斗11;
靠近延时机构3一侧地放料筒10的内部固定连接有定量控制进料的控量机构15,控量机构15包括控量筒1501,控量筒1501的内部设置有控量块1502,另一侧放料筒10的内部设置有浮块1503。
装置盖102的顶部固定设置有用于控制时间的延时机构3,延时机构3包括固定连接在装置盖102上的连接箱301;
装置盖102的顶部固定安装有用于控制进料速度的进料机构4,进料机构4包括固定在装置盖102上的进料箱401,进料箱401的内部固定连接有调节筒402;
装置筒101的内部活动安装有用于对土壤固化剂进行搅拌的混合机构5,混合机构5包括套筒501,套筒501的内部开设有滑槽503,套筒501的内部滑动连接有驱动杆502;
混合机构5的底部固定设置有转动机构14,转动机构14包括拨杆1401和螺纹杆1402,且拨杆1401的末端卡在螺纹杆1402的螺纹槽中,螺纹杆1402底部的外侧设置有安装框1404,安装框1404的内部固定连接有扭簧1405,且扭簧1405与螺纹杆1402固定连接;
限位机构2的内部固定设置有驱动机构7,驱动机构7包括固定连接在限位筒201上的支撑杆703,支撑杆703的内部转动连接有连接轴701,连接轴701的外侧固定连接有驱动扇叶702。
工作时,通过自制水性环氧树脂乳液带动驱动机构7工作,驱动机构7工作后会带动混合机构5进行工作和挤压主气囊8,混合机构5工作后会带动自搅拌机构6进行工作,主气囊8中的气体会带动延时机构3和进料机构4进行工作,且通过控量机构15可以控制进入装置筒101内部的溶液量,当自制水性环氧树脂乳液导入结束后,转动机构14启动继续带动混合机构5进行工作。
作为本发明的一种实施例,如图1-4和图7所示,连接箱301的内部固定连接有小气囊303和磁铁304,连接箱301通过控量机构15与放料筒10连通,连接箱301的内部滑动连接有控制块302,控制块302的内部开设有控制腔,且控制块302的内部固定设置有铁片,连接箱301的顶部固定连接有控制阀306,且控制阀306与小气囊303之间连通,主气囊8与小气囊303之间固定连接有导气管9,且导气管9插接在控制阀306的内部,连接箱301与装置盖102之间均开设有出水口305。
工作时,由于制作工艺的需求,必须使得硅溶胶,偶联剂,硅酸钠,氢氧化钠,CMC\HPMC稳定剂和辅助分散剂在内含水凝胶的中空玻璃管和自制水性环氧树脂乳液混合均匀后再加入,加入后在进行超声处理,得到自修复土壤固化剂,通过控量机构15使得两个放料筒10内部的溶液处于同一平面,此时放料筒10内部的溶液会进入控制块302中控制腔的内部,从而使得控制块302的重量加重,且小气囊303内部的气体一直处于充盈状态,使得磁铁304无法吸附控制块302进行移动,当拨动杆705不再挤压气囊时,则磁铁304会吸附控制块302进行移动,且由于导气管9上有控制阀306,使得小气囊303内部的气体会缓慢流入主气囊8的内部,其次控制块302的内部有溶液使得磁铁304吸附控制块302移动的速度降低,进而使得其内部的溶液进入的时间被延长,同时通过控量机构15使得两个放料筒10中的溶液进入的量相同,从而使得该装置可以延时且能够控制进料的量。
作为本发明的一种实施例,如图2和图5所示,混合机构5的外侧转动设置有用于对土壤固化剂进行自搅拌的自搅拌机构6,自搅拌机构6包括固定在套筒501外侧的伸缩调节杆601,伸缩调节杆601的外侧固定连接有连接框603,连接框603的内部转动连接有搅拌轮604,伸缩调节杆601与驱动杆502之间转动连接有连杆602。
工作时,通过自制水性环氧树脂乳液在加入过程中会带动驱动扇叶702进行转动以及压动驱动杆502下移,驱动杆502下移后通过连杆602带动伸缩调节杆601打开,伸缩调节杆601将推动连接框603外移,连接框603外移后会推动搅拌轮604打开,且驱动杆502转动通过搅拌叶506带动装置筒101内部的溶液进行转动,驱动杆502转动也会通过伸缩调节杆601带动搅拌轮604整体进行转动,且内部溶液的转动速度与驱动杆502的转动速度之间会存在一定的差值,通过溶液的转动速度与驱动杆502转动速度之间差值带动搅拌轮604进行自转动,进而提高溶液整体的搅拌效率,同时在自制水性环氧树脂乳液的量减少时,其对驱动扇叶702的挤压力变小,第二弹簧504复位会推动驱动杆502上移,驱动杆502上移后通过连杆602带动伸缩调节杆601收缩,伸缩调节杆601收缩也会带动搅拌轮604收缩,从而使得搅拌轮604对溶液进行一个开合搅拌,以提高装置中溶液的混合效率。
作为本发明的一种实施例,如图1-4和图6所示,放料筒10与进料箱401之间固定连接有导管,调节筒402的内部固定连接有第一弹簧403,第一弹簧403的外侧固定连接有推块404,推块404滑动连接在调节筒402的内部,且与调节筒402的内壁贴合,推块404的外侧固定连接有调节块405,且调节块405滑动连接在进料箱401的内部。
工作时,通过自制水性环氧树脂乳液在下移过程中会带动驱动扇叶702进行转动,驱动扇叶702转动通过连接轴701带动拨动杆705进行转动,拨动杆705转动时产生离心力带动拨动杆705外移,拨动杆705外移时会撞击主气囊8,主气囊8中的气体通过导气管9进入调节筒402的内部,通过调节筒402内部的气体会挤压推块404进行移动,推块404移动后会带动调节块405进行移动,调节块405移动后会将导管口打开,从而使得内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的内部,且自制水性环氧树脂乳液进入装置筒101的速度越快则带动驱动扇叶702转动的速度越快,驱动扇叶702转动的速度越快则带动拨动杆705转动的速度变快,进而使得拨动杆705转动时挤压主气囊8的力越大,则主气囊8中气体进入调节筒402内部的气体变多,则调节块405的移动量越大,使得导管口的打开程度越大,内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的内部量也会变多,则内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的量随着自制水性环氧树脂乳液进入装置筒101内部数量变化而同步变化。
作为本发明的一种实施例,如图1、2、5、8、11所示,驱动杆502与套筒501之间固定连接有第二弹簧504,套筒501的内侧壁上转动连接有滚珠505,通过设置滚珠505使得驱动杆502在套筒501内部滑动的摩擦力减小,驱动杆502的外侧固定连接有搅拌叶506,驱动杆502的外侧固定连接有滑块,滑块滑动连接在滑槽503的内部。
工作时,通过自制水性环氧树脂乳液导入装置筒101时,压动连接轴701下移,连接轴701下移后使得其底部的定位块插入驱动杆502内部的定位槽中,通过连接轴701转动带动驱动杆502进行转动,驱动杆502转动通过滑块与滑槽503带动套筒501进行转动,套筒501转动后带动搅拌叶506进行转动,从而对装置筒101内部的溶液进行搅拌。
作为本发明的一种实施例,如图1-4和图9所示,连接轴701的外侧固定设置有连接套704,连接套704的内部滑动连接有拨动杆705,且拨动杆705与连接套704之间设置有弹簧,拨动杆705转动设置在限位槽202的内部,连接轴701的底部固定连接有定位块,驱动杆502的顶部开设有配合定位块的定位槽。
工作时,自制水性环氧树脂乳液导入装置筒101的流动力带动驱动扇叶702进行转动,驱动扇叶702转动时通过连接轴701带动连接套704和拨动杆705进行转动,拨动杆705转动时会挤压主气囊8,进而完成后续的操作。
作为本发明的一种实施例,如图2和图9所示,拨杆1401固定连接在驱动杆502的底部,装置筒101的底部固定连接有伺服电机1403,且伺服电机1403电信连接有控制器,伺服电机1403的输出端与螺纹杆1402传动连接,螺纹杆1402转动连接在套筒501的内部,且螺纹杆1402顶端的内部固定连接有位移传感器1406,且位移传感器1406与控制器电信连接,位移传感器1406、控制器和伺服电机1403之间的电信连接为现有且公知的电路控制技术,在此不做过多赘述。
工作时,自制水性环氧树脂乳液进料结束后,将不再挤压驱动扇叶702,第二弹簧504复位推动驱动杆502上移,位移传感器1406检测到驱动杆502上移,将信号传输至控制器中,控制器对信号进行处理后启动伺服电机1403,此时扭簧1405复位的力可以为伺服电机1403提供一个初启动的力,进而使得伺服电机1403在启动时可以获得的初动力,既能减少电机启动时的电力消耗,同时也能防止伺服电机1403启动时扭矩过大造成伺服电机1403的使用寿命降低,伺服电机1403启动后会带动螺纹杆1402反向转动,螺纹杆1402转动后通过螺纹槽带动拨杆1401下移,拨杆1401下移后会带动驱动杆502下移,驱动杆502下移后使得其与连接轴701分离,因此当驱动杆502转动时不会通过连接轴701带动驱动扇叶702转动,防止驱动扇叶702上残留的溶液因其转动从进料斗11上飞溅出来,当拨杆1401到达最底部时,则螺纹杆1402转动时就可以通过拨杆1401带动驱动杆502和套筒501进行转动,套筒501转动后带动搅拌叶506进行转动,当自制水性环氧树脂乳液进料结束后,可以通过伺服电机1403带动混合机构5继续搅拌,使得装置筒101内部的溶液可以混合得更加充分。
作为本发明的一种实施例,如图11-12所示,浮块1503与控量块1502之间设置有连接杆,控量筒1501上开设有控量槽1504,控量块1502与控量槽1504的内部贴合。
工作时,由于两个放料筒10中的溶液混合比例相同,因此通过浮块1503可以直接检测到一个放料筒10中的溶液下降的量,浮块1503上下移动时通过连接杆可以直接带动控量块1502在控量筒1501的内部进行移动,且控量块1502移动后会将控量筒1501上的控量槽1504打开到对应的高度,使得两个放料筒10中的溶液进入装置筒101内部的量相同,从而达到控制放料筒10中进入装置筒101的量。
工作原理:工作时,自制水性环氧树脂乳液导入装置筒101的流动力带动驱动扇叶702进行转动,驱动扇叶702转动时通过连接轴701带动连接套704和拨动杆705进行转动,拨动杆705转动时产生离心力带动拨动杆705外移,拨动杆705外移时会撞击主气囊8,主气囊8中的气体通过导气管9进入调节筒402的内部,通过调节筒402内部的气体会挤压推块404进行移动,推块404移动后会带动调节块405进行移动,调节块405移动后会将导管口打开,从而使得内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的内部,且自制水性环氧树脂乳液进入装置筒101的速度越快则带动驱动扇叶702转动的速度越快,驱动扇叶702转动的速度越快则带动拨动杆705转动的速度变快,进而使得拨动杆705转动时挤压主气囊8的力越大,则主气囊8中气体进入调节筒402内部的气体变多,则调节块405的移动量越大,使得导管口的打开程度越大,内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的内部量也会变多,则内含水凝胶的中空玻璃管进入装置筒101的量随着自制水性环氧树脂乳液进入装置筒101内部数量变化而同步变化;
通过自制水性环氧树脂乳液在下移过程中会压动连接轴701下移,其下移后使得底部的定位块插入驱动杆502内部的定位槽中,通过连接轴701转动带动驱动杆502进行转动,驱动杆502转动通过滑块与滑槽503带动套筒501进行转动,套筒501转动后带动搅拌叶506进行转动,从而对装置筒101内部的溶液进行搅拌,连接轴701下移会压动驱动杆502下移,驱动杆502下移后通过连杆602带动伸缩调节杆601打开,伸缩调节杆601将推动连接框603外移,连接框603外移后会推动搅拌轮604打开,且驱动杆502转动通过搅拌叶506带动装置筒101内部的溶液进行转动,驱动杆502转动也会通过伸缩调节杆601带动搅拌轮604整体进行转动,且内部溶液的转动速度与驱动杆502的转动速度之间会存在一定的差值,通过溶液的转动速度与驱动杆502转动速度之间差值带动搅拌轮604进行自转动,进而提高溶液整体的搅拌效率,同时在自制水性环氧树脂乳液的量减少时,其对驱动扇叶702的挤压力变小,第二弹簧504复位会推动驱动杆502上移,驱动杆502上移后通过连杆602带动伸缩调节杆601收缩,伸缩调节杆601收缩也会带动搅拌轮604收缩,从而使得搅拌轮604进行一个开合搅拌,以提高装置中溶液的混合效率;
自制水性环氧树脂乳液进料结束后,将不在挤压驱动扇叶702,第二弹簧504复位推动驱动杆502上移,位移传感器1406检测到驱动杆502上移,将信号传输至控制器中,控制器对信号进行处理后启动伺服电机1403,此时扭簧1405复位的力可以为伺服电机1403提供一个初启动的力,进而使得伺服电机1403在启动时可以获得的初动力,既能减少电机启动时的电力消耗,同时也能防止伺服电机1403启动时扭矩过大造成伺服电机1403的使用寿命降低,伺服电机1403启动后会带动螺纹杆1402反向转动,螺纹杆1402转动后通过螺纹槽带动拨杆1401下移,拨杆1401下移后会带动驱动杆502下移,驱动杆502下移后使得其与连接轴701分离,因此当驱动杆502转动时不会通过连接轴701带动驱动扇叶702转动,防止驱动扇叶702上残留的溶液因其转动从进料斗11上飞溅出来,当拨杆1401到达最底部时,则螺纹杆1402转动时就可以通过拨杆1401带动驱动杆502和套筒501进行转动,套筒501转动后带动搅拌叶506进行转动,当自制水性环氧树脂乳液进料结束后,可以通过伺服电机1403带动混合机构5继续搅拌,使得装置筒101内部的溶液可以混合得更加充分;
控量机构15使得两个放料筒10内部的溶液处于同一平面,此时放料筒10内部的溶液会进入控制块302中控制腔的内部,从而使得控制块302的重量加重,且小气囊303内部的气体一直处于充盈状态,使得磁铁304无法吸附控制块302进行移动,当拨动杆705不在挤压气囊时,则磁铁304会吸附控制块302进行移动,且由于导气管9上有控制阀306,使得小气囊303内部的气体会缓慢流入主气囊8的内部,其次控制块302的内部有溶液使得磁铁304吸附控制块302移动的速度降低,进而使得其内部的溶液进入的时间被延长,同时通过控量机构15使得两个放料筒10中的溶液进入的量相同,从而使得该装置可以延时且能够控制进料的量,当该溶液加入后,关闭伺服电机1403,通过超声波对该溶液进行超声处理,最后可得到自修复土壤固化剂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:
步骤一:首先按照重量配比将内含水凝胶的中空玻璃管加入专用制备装置内;
步骤二:之后按照重量配比在专用制备装置内加入自制水性环氧树脂乳液;
步骤三:等内含水凝胶的中空玻璃管与自制水性环氧树脂乳液混合后,再按照重量配比加入硅溶胶,偶联剂,硅酸钠,氢氧化钠,CMC、HPMC稳定剂,辅助分散剂,多元醇化合物加入至专用制备装置内后,进行超声处理;
所述专用制备装置包括装置外壳(1),所述装置外壳(1)包括装置筒(101)和装置盖(102),所述装置盖(102)的顶部固定连接有两个放料筒(10);
所述装置盖(102)的顶部固定设置有用于控制时间的延时机构(3),所述延时机构(3)包括固定连接在装置盖(102)上的连接箱(301);
所述装置盖(102)的顶部固定安装有用于控制进料速度的进料机构(4),所述进料机构(4)包括固定在装置盖(102)上的进料箱(401);
靠近延时机构(3)一侧地放料筒(10)的内部固定连接有定量控制进料的控量机构(15),所述控量机构(15)包括控量筒(1501),所述控量筒(1501)的内部设置有控量块(1502),另一侧所述放料筒(10)的内部设置有浮块(1503);
所述装置筒(101)的内部活动安装有用于对土壤固化剂进行搅拌的混合机构(5);
所述混合机构(5)的底部固定设置有转动机构(14),所述转动机构(14)包括拨杆(1401)和螺纹杆(1402),且拨杆(1401)的末端卡在螺纹杆(1402)的螺纹槽中,所述螺纹杆(1402)底部的外侧设置有安装框(1404),所述安装框(1404)的内部固定连接有扭簧(1405),且扭簧(1405)与螺纹杆(1402)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述连接箱(301)的内部固定连接有小气囊(303)和磁铁(304),所述连接箱(301)的内部滑动连接有控制块(302),且控制块(302)的内部固定设置有铁片,所述连接箱(301)的顶部固定连接有控制阀(306),且控制阀(306)与小气囊(303)之间连通,所述主气囊(8)与小气囊(303)之间固定连接有导气管(9),且导气管(9)插接在控制阀(306)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述混合机构(5)的外侧转动设置有用于对土壤固化剂进行自搅拌的自搅拌机构(6),所述自搅拌机构(6)包括固定在套筒(501)外侧的伸缩调节杆(601),所述伸缩调节杆(601)的外侧固定连接有连接框(603),所述连接框(603)的内部转动连接有搅拌轮(604),所述伸缩调节杆(601)与驱动杆(502)之间转动连接有连杆(602)。
4.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述进料箱(401)的内部固定连接有调节筒(402),所述放料筒(10)与进料箱(401)之间固定连接有导管,所述调节筒(402)的内部固定连接有第一弹簧(403),所述第一弹簧(403)的外侧固定连接有推块(404),所述推块(404)的外侧固定连接有调节块(405),且调节块(405)滑动连接在进料箱(401)的内部。
5.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述混合机构(5)包括套筒(501),所述套筒(501)的内部开设有滑槽(503),所述套筒(501)的内部滑动连接有驱动杆(502),所述驱动杆(502)与套筒(501)之间固定连接有第二弹簧(504),所述套筒(501)的内侧壁上转动连接有滚珠(505),所述驱动杆(502)的外侧固定连接有搅拌叶(506)。
6.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述装置盖(102)的顶部通过伸缩杆固定安装有限位机构(2),所述限位机构(2)包括限位筒(201),所述限位筒(201)的内部开设有放置槽(203),所述放置槽(203)的内部固定连接有主气囊(8)。
7.根据权利要求6所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述限位机构(2)的内部固定设置有驱动机构(7),所述驱动机构(7)包括固定连接在限位筒(201)上的支撑杆(703),所述支撑杆(703)的内部转动连接有连接轴(701),所述连接轴(701)的外侧固定连接有驱动扇叶(702),所述连接轴(701)的外侧固定设置有连接套(704),所述连接套(704)的内部滑动连接有拨动杆(705),且拨动杆(705)与连接套(704)之间设置有弹簧,所述拨动杆(705)转动设置在限位槽(202)的内部,所述连接轴(701)的底部固定连接有定位块,所述驱动杆(502)的顶部开设有配合定位块的定位槽。
8.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述拨杆(1401)固定连接在驱动杆(502)的底部,所述装置筒(101)的底部固定连接有伺服电机(1403),且伺服电机(1403)电信连接有控制器,所述伺服电机(1403)的输出端与螺纹杆(1402)传动连接,所述螺纹杆(1402)转动连接在套筒(501)的内部,且螺纹杆(1402)顶端的内部固定连接有位移传感器(1406),且位移传感器(1406)与控制器电信连接。
9.根据权利要求1所述的一种自修复功能土壤固化剂的制备方法,其特征在于:所述浮块(1503)与控量块(1502)之间设置有连接杆,所述控量筒(1501)上开设有控量槽(1504),所述控量块(1502)与控量槽(1504)的内部贴合。
10.一种自修复土壤固化剂,采用权利要求1-9中任一项所述的自修复功能土壤固化剂的制备方法进行制备,其特征在于,具体包括以下组分:
自制水性环氧树脂乳液30~40份,硅溶胶10~30份,偶联剂0.5~2份,硅酸钠10~20份,氢氧化钠10~15份,CMC、HPMC稳定剂0.5~5份,内含水凝胶的中空玻璃管1~15份,辅助分散剂0.5~1份,多元醇化合物1~3份。
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