CN116459915A - 一种废弃混凝土块分离装置 - Google Patents

Abstract

一种废弃混凝土块分离装置，包括双层回转筒体，双层回转筒体包括内层筒体、外层筒体，所述内层筒体内部形成分离腔，分离腔通过内层筒体上的进料侧开口、出料侧开口与外层筒体的外部连通，内层筒体上分布通孔；内层筒体内壁分布可拆卸连接的分离块，分离块包括衬板、固定在提升撞击体，提升撞击体朝向转动方向的侧面为凹面，凹面上设置滑落撞击体，提升撞击体的另一侧设置抛落撞击体，提升撞击体、滑落撞击体、抛落撞击体从根部到顶部厚度逐渐减小；所述外层筒体与内层筒体围成研磨腔，研磨腔的出料口与分离腔的出料侧开口位于同侧且两者位置相互错开，研磨腔内放置研磨介质。该装置对粗骨料、细骨料、硬化水泥浆体进行分离并提高了分离效率。

Description

一种废弃混凝土块分离装置

技术领域

本发明属于建筑废弃混凝土处理技术领域，具体涉及一种废弃混凝土块分离装置。

背景技术

建筑物在拆除时，产生的废弃混凝土在建筑工地被机械切割、破碎，人工将钢筋进行分离回收后，余下的粒度大小不等的废弃混凝土块被作为建筑垃圾处理。

混凝土是由硬化水泥浆体将粗骨料(石子)、细骨料(砂)紧密结合在一起后形成，其中粗骨料约占50％，且具有一定的抗压强度，粗骨料界面与硬化水泥砂浆(细骨料及硬化水泥浆体)结合的强度相对粗骨料本身强度比偏低，因此，混凝土整体属于非均质结构(其中的粗骨料属于均质结构)。随着混凝土使用年限的延长，粗骨料与硬化水泥砂浆结合的紧密程度逐渐降低，需要拆除相应的建筑，其中的混凝土将成为废弃混凝土。目前废弃混凝土再利用方法：将废弃混凝土利用破碎机进行破碎后回收利用，例如CN 216137336 U公开的一种混凝土废料破碎分离装置，现有普通的破碎方法只能将混凝土在粒度上进行从大到小的破碎，破碎后的混凝土中，有的粗骨料会被破坏原有粗骨料粒径的完整性，有的粗骨料上会带有水泥砂浆，达不到将粗骨料、细骨料分离的目的，并且粗骨料容易遭到破坏，降低了粗骨料回收率。

发明内容

为解决现有技术不能将粗骨料、细骨料分离的技术问题，本发明提供一种废弃混凝土块分离装置。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种废弃混凝土块分离装置，包括双层回转筒体，双层回转筒体包括内层筒体、套设固定在内层筒体上的外层筒体，所述内层筒体内部形成分离腔，分离腔通过内层筒体上的进料侧开口、出料侧开口与外层筒体的外部连通，内层筒体上分布供硬化水泥砂浆漏出的通孔；内层筒体内壁分布可拆卸连接的分离块，分离块包括与内层筒体连接的衬板、固定在衬板上且顶部形成直线形刃部的提升撞击体，提升撞击体朝向转动方向的侧面为凹面，凹面上设置顶部形成弧线形刃部的滑落撞击体，提升撞击体的另一侧设置顶部形成弧线形刃部的抛落撞击体，提升撞击体、滑落撞击体、抛落撞击体从根部到顶部厚度逐渐减小；所述外层筒体与内层筒体围成研磨腔，研磨腔的出料口与分离腔的出料侧开口位于同侧且两者位置相互错开，研磨腔内放置研磨介质。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

内层筒体内设置分离块，分离块上设置提升撞击体，具有提升和撞击分离双重作用，提升撞击体朝向转动方向的一侧设置凹面，将废弃混凝土块提升高度，增大撞击动能，同时与抛落撞击体配合对被抛落的废弃混凝土块进行撞击分离，滑落撞击体对滑落的废弃混凝土块进行撞击分离，扩大了分离块的撞击范围，增大了撞击命中概率，提高了分离效率；撞击体上采用线形刃部，对废弃混凝土进行劈裂分离，在增大撞击命中概率的同时，实现粗骨料与硬化水泥砂浆的分离；硬化水泥浆体进入外层筒体进行研磨，实现细骨料与硬化水泥浆体的分离。

进一步的，所述通孔的直径为5mm。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

通孔的直径小于粗骨料的最小粒径，防止分离后的粗骨料从通孔处漏出，同时使分离后的硬化水泥砂浆能够从通孔中漏出。

进一步的，所述分离块沿周向及轴向分布在内层筒体的内壁。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

提升撞击体提升废弃混凝土块的高度，然后抛落或滑落时，能够撞击到同一周向的分离块，提高分离效率。

进一步的，所述直线形刃部与转动方向垂直。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

便于携带并抛落更多的废弃混凝土块，提升分离效率。

进一步的，所述抛落撞击体的根部同时设置在衬板外表面及提升撞击体的另一侧面，抛落撞击体的弧线形刃部从提升撞击体的侧面延伸至衬板的外表面。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

增加了弧线形刃部的长度，当废弃混凝土块在重力作用下被抛落撞击抛落撞击体的弧线形刃部时，增大撞击命中概率，实现粗骨料与砂浆快速、有效地分离。

进一步的，所述滑落撞击体、抛落撞击体的弧线形刃部与提升撞击体的直线形刃部垂直。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

内层筒体上分布的滑落撞击体、抛落撞击体的弧线形刃部与提升撞击体的直线形刃部形成间隔的网状，增大废弃混凝土块的撞击命中率。

进一步的，所述外层筒体的出料侧设置孔板，孔板上设置供内层筒体穿出的开口，并且孔板上分布周向延伸且作为研磨腔出料口的腰型孔。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

分离后的混合料从腰型孔中排出，腰型孔的孔截面较大，可以较快速的卸料，同时可以阻止研磨介质掉落。

进一步的，所述双层回转筒体进料侧设置进料筒，进料筒两端开口，进料筒的出料端嵌套咬合在双层回转筒体的进料口内且两者转动配合；所述进料筒的进料端朝向上方。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

使该装置的进料口相对固定，便于操作者向该装置倒入废弃混凝土块。

进一步的，所述双层回转筒体的出料侧设置出料筒，出料筒的进料端套设咬合在外层筒体出料端上且两者转动配合；所述出料筒底部设置靠近研磨腔出料口的砂浆料斗、靠近内层筒体出料侧开口的粗骨料料斗。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

将分离后的物料分别通过对应的料斗卸料，可以分别进行分类转运。

进一步的，所述出料筒的顶部设置连接空气抽取机进气管道的吸尘料斗。

与现有技术相比，该技术方案的有益之处在于：

在该装置运转及倾倒过程中，可以用于吸收产生的灰尘，减少粉尘污染。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为图2中分离块的整体示意图

图5为图2中分离块的工作原理示意图。

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。

本发明一种废弃混凝土块分离装置的实施例，如图1至图5所示，该装置包括双层回转筒体1、进料筒2、驱动装置3、支撑架4、出料筒5。双层回转筒体1在驱动装置3的驱动下做回转运动。

双层回转筒体1包括内层筒体101、套设在内层筒体101上的外层筒体102。在本实施例中，内层筒体101、外侧筒体102同轴设置。

内层筒体101两端部开口且其两端部均固定在外层筒体102对应的端部，内层筒体101内部形成分离腔103，分离腔103通过内层筒体101上的进料侧开口、出料侧开口与外层筒体102的外部连通。

内层筒体101的壁体上分布通孔107，通孔107的直径小于粗骨料的最小粒径，防止分离后的粗骨料从通孔107处漏出，为了保证经过分离腔103整形的粗骨料不从通孔107中漏出，同时使分离后的硬化水泥砂浆能够从通孔107中漏出，通孔的直径为5mm。废弃混凝土块从内层筒体进料侧开口进入分离腔103，分离成粗骨料及硬化水泥砂浆，粗骨料可以从出料侧开口排出，硬化水泥砂浆可以从通孔107中漏出。

内层筒体101内壁分布可拆卸设置的分离块109，分离块109沿周向且沿轴向分布设置在内层筒体101的内壁。分离块109包括与内层筒体101内壁可拆卸连接的衬板10901，内层筒体101与分离块109对应位置处设置槽，衬板10901嵌套在槽中，然后通过螺栓等连接方式将衬板可拆卸连接在内层筒体101内壁上，当分离块109损坏时，可以单独拆下损坏的分离块进行更换，在本实施例中，衬板10901安装后其外表面与内层筒体101内壁平齐。

衬板10901外表面设置提升撞击体10902，提升撞击体10902从根部到顶部宽度逐渐减小，至顶部形成直线形刃部。提升撞击体10902朝向双层回转筒体转动方向的侧面为凹面，当提升撞击体10902随之转动时，便于带动废弃混凝土块从分离腔的底部向顶部运行。并且废弃混凝土块向上运行过程中在重力作用下向下方抛落，撞击内层筒体101内壁，废弃混凝土块自身撞击实现粗骨料与硬化水泥砂浆的分离。本发明为了实现快速分离，设置提升撞击体10902，废弃混凝土块抛落在提升撞击体10902的直线形刃部上，可实现粗骨料与硬化水泥砂浆的快速、有效分离。在本实施例中，直线形刃部与转动方向垂直，提升撞击体10902的两侧面均为弧形凹面，便于携带并抛落更多的废弃混凝土块，提升分离效率。

提升撞击体10902朝向转动方向的侧面设置滑落撞击体10903，滑落撞击体厚度从根部到顶部逐渐减小，并在其顶部形成弧线形刃部。滑落撞击体10903的弧线形刃部从滑落撞击体10903的根部延伸至顶部，增加了弧线形刃部的长度，当废弃混凝土块在重力作用下沿转动的内层筒体101内壁滑落并撞击滑落撞击体10903的弧线形刃部时，能够增大与废弃混凝土块的线接触长度，实现粗骨料与硬化水泥砂浆快速、有效地分离。

提升撞击体10902的另一侧设置抛落撞击体10904，抛落撞击体10904的根部同时设置在衬板10901外表面及提升撞击体10902的另一侧面，以增大其刃部长度。抛落撞击体10904从根部到顶部厚度逐渐减小，并在其顶部形成弧线形刃部。抛落撞击体10904的弧线形刃部从提升撞击体10902的侧面延伸至衬板10901的外表面，增加了弧线形刃部的长度，当废弃混凝土块在重力作用下被抛落撞击抛落撞击体10904的弧线形刃部时，增大撞击命中概率，实现粗骨料与砂浆快速、有效地分离。在本实施例中，滑落撞击体10903、抛落撞击体10904的弧线形刃部与提升撞击体10902的直线形刃部垂直，增大废弃混凝土块的撞击命中率。

在双层回转筒体1转动过程中，内层筒体101内的废弃混凝土块在转速和提升撞击体10902作用下，被带到一定高度，部分废弃混凝土块沿筒体滑落，与滑落撞击体10903进行碰撞而被劈裂分离；部分废弃混凝土块在离心力及重力作用下被带到一定高度做抛落运动，在落下时，与提升撞击体10902或抛落撞击体10904发生碰撞而被分离。

内层筒体101内无研磨体，利用废弃混凝土块大的特点，通过双层回转筒体1转动将废弃混凝土块提升至一定高度，在重力的作用下，废弃混凝土块抛落或滑落到双层回转筒体1的底部，进行相互间撞击分离。本发明为提高分离效率，筒体内壁设有分离块109，分离块109上有提升撞击体10902、滑落撞击体10903、抛落撞击体10904；提升撞击体10902有提升和分离物料双重作用，将废弃混凝土块提升至更高的高度，提升撞击时的动能，增强分离效果；提升撞击体10902具有直线形刃部，废弃混凝土块撞击直线形刃部，直线形刃部对废弃混凝土块进行劈裂和切削，实现分离；滑落撞击体10903、抛落撞击体10904上的弧线形刃部可以实现滑落以及抛落的废弃混凝土块分离功能，增大与分离腔中的废弃混凝土块的撞击命中概率，弧线形刃部的形状可以使自身长度增加，也能增加与废弃混凝土块撞击的概率，最终实现提高分离效率。

在双层回转筒体转动过程中，废弃混凝土块经过多次撞击，保证内层筒体内的废弃混凝土块得到充分分离；分离后形成的粗骨料再次撞击后，由于粗骨料自身强度较高，不会遭到破坏，如果粗骨料的边缘受到撞击，可以对粗骨料进行整形；双层回转筒体1转动一段时间后，其内部的废弃混凝土块充分分离，且粗骨料整形完毕，内层筒体101出料侧设置与外部连通的开口，破碎分离后达到粒径要求的粗骨料通过开口卸出。

本发明的废弃混凝土块在撞击过程中，与分离块的接触方式主要为线接触，在现有技术中对废弃混凝土块进行破碎时与对应结构接触的方式通常为面接触、点接触；其中面接触方式产生的冲击力方向朝向废弃混凝土块自身且冲击力较为分散，废弃混凝土块自身各个部分均受力，由于废弃混凝土块中的粗骨料强度较大，粗骨料会阻止对废弃混凝土块的进一步分离，分离效果最差；点接触方式产生的冲击力方向呈放射状，废弃混凝土块受到放射状的冲击力，使粗骨料与砂浆分离，对废弃混凝土的分离效果优于面接触，但如果粗骨料受到点接触的冲击，容易受到破坏，并且点接触着力点小，只有冲击点正好落在废弃混凝土块合适的位置(粗骨料与硬化水泥砂浆交界处)，才会起到分离作用，分离效率较低，需要运行较长时间；线接触方式产生的冲击力方向从线中间朝向两边，对废弃混凝土块具有劈裂和切削作用，容易使粗骨料与硬化水泥砂浆分离，并且线接触的方式与废弃混凝土块接触概率高，能够增大撞击概率，提高分离效率；并且在本实施例中，各个撞击体的厚度从根部到顶部厚度逐渐减小，且从顶部到根部具有过渡的弧面，当撞击体的刃部与废弃混凝土块中的粗骨料接触时，由于撞击体的刃部至根部具有过渡弧面，使得废弃混凝土块向一侧滑动，避免对粗骨料造成破坏。

外层筒体102与内层筒体101围成研磨腔104，研磨腔104进料侧封闭、出料侧与外部连通。研磨腔104内放置研磨介质108，在本实施例中，研磨介质108采用研磨球。砂浆从通孔107漏出进入研磨腔104后，随着双层回转筒体1的转动，研磨介质108与砂浆在研磨腔104中转动，从而实现研磨球对硬化水泥砂浆的研磨，使硬化水泥砂浆中的硬化水泥浆体与细骨料分离，分离后的硬化水泥浆体、细骨料形成的混合料从外侧筒体的出料侧开口排出。

在本实施例中，外层筒体102的进料侧设置端盖105，端盖105上设置进料口106，内层筒体101进料端固定在端盖105内侧壁，且内层筒体101进料侧开口与端盖上的进料口106连通；外层筒体102的出料侧设置孔板110，孔板110上设置供内层筒体101穿出的开口，并且孔板110分布周向延伸的腰型孔，作为研磨腔的出料口，分离后的混合料从腰型孔中排出，并且孔板可以阻止研磨球掉落。

双层回转筒体1转动，同时将废弃混凝土块经进料口106进入内层筒体101，利用废弃混凝土块粒度大的特点以及通过分离块进行自分离，将废弃混凝土块中的粗骨料(石子)和砂浆(细骨料、硬化水泥浆体的混合体)进行分离；在进行分离时可以有效保证混凝土原有粗骨料粒径的完整性(破碎机可能使粗骨料粒径变小)，同时又可以对粗骨料进行适当整形，除去原粗骨料的棱角。内层筒体101上开设5mm的通孔107，对分离后的粗骨料、硬化水泥砂浆进行初次筛分，粗骨料留在内层筒体101内，硬化水泥砂浆从通孔107中落入研磨腔104，研磨腔104内的研磨介质108通过研磨的方式，实现细骨料和硬化水泥浆体的分离。

待双层回转筒体1转动一段时间，粗骨料、细骨料、硬化水泥浆体实现分离，且粗骨料留在内层筒体101内，细骨料及硬化水泥浆体留在研磨腔104内，利用本发明自身设置的提升装置或者外部的提升装置，使双层回转筒体1倾斜，进料侧相对升高、出料侧相对降低，使筒体内的粗骨料、细骨料、硬化水泥浆体卸出，内层筒体101与外层筒体102的出料位置相互错开，使得粗骨料以及细骨料与硬化水泥浆体的混合料分别从不同位置卸出，实现两者的分离。可以根据需要，使用特定孔径的砂土筛实现细骨料与硬化水泥浆体的分离。

在本实施例中，外层筒体102的外壁环绕设置支撑槽111，支撑槽111的截面为弧形。该装置所在的工作面上设置支撑架4，支撑架4的顶部设置滚轮401，滚轮401顶部嵌套在支撑槽111中。该装置倾倒物料时，支撑架4留在工作面上，滚轮401脱离支撑槽111。支撑架4为双层回转筒体1提供支撑，在双层回转筒体1转动时，能够减小转动摩擦。支撑架4、支撑槽111的数量可根据双层回转筒体1的长度确定，以保持双层回转筒体的运转稳定。

在本实施例中，外层筒体102的外壁环绕设置从动齿轮112，从动齿轮112与驱动装置上的主动齿轮301啮合，带动双层回转筒体1转动。驱动装置设置在该装置所在的工作面上，该装置倾倒物料时，从动齿轮112与主动齿轮301脱离啮合。

在本实施例中，为方便向双层回转筒体1内倒入废弃混凝土块，在双层回转筒体1进料侧设置进料筒2，进料筒2两端开口，进料筒2的出料端嵌套咬合在双层回转筒体1的进料口106内且两者转动配合。在本实施例中，可通过轴承使进料筒与双层回转筒体1转动配合，在双层回转筒体1转动时，进料筒2的位置与相对固定。在本实施例中，进料筒2设置在该装置所在的工作面上，该装置倾倒物料时，进料筒2脱离工作面。进料筒2的进料端朝向上方，便于向进料筒2倒入废弃混凝土块，从进料端到出料端，高度逐渐降低，使得废弃混凝土块流入双层回转筒体1内。

在本实施例中，双层回转筒体1的出料侧设置出料筒5，出料筒5的进料端套设咬合在外层筒体102出料端上且两者转动配合，在本实施例中，可采用轴承使出料筒5与外层筒体102转动配合，在外层筒体102转动时，出料筒5保持相对固定。在本实施例中，可将出料筒5设置在工作面上，该装置提升时，出料筒5与工作面分离，使得出料筒5随双层回转筒体1移动。出料筒5底部设置靠近研磨腔出料口的砂浆料斗501、靠近内层筒体出料侧开口的粗骨料料斗502，该装置倾倒时，细骨料与硬化水泥浆体的混合料注入砂浆料斗501中，粗骨料注入粗骨料料斗502中，砂浆料斗501、粗骨料料斗502下方分别设置承接装运装置，将对应的物料进行转运。在本实施例中，出料筒5的顶部设置吸尘料斗，用于连接空气抽取机的进气管道，在该装置运转及倾倒过程中，用于吸收产生的灰尘，减少粉尘污染。

本发明应用于废弃混凝土回收。本发明将废弃混凝土中粗骨料、细骨料和硬化水泥浆体进行分离，并将粗骨料与混合料(细骨料以及硬化水泥浆体)进行筛分，得到与天然骨料性能相近的再生骨料，使它们可有效再利用。本发明根据废弃混凝土的粗骨料与水泥砂浆体结合处强度较低结构特点，不对混凝土进行过度破碎，利用其粒度和自重较大的特点，采用物料与物料、物料与撞击体的撞击方式，达到粗骨料本身以及混合料的分离。

尽管已经展示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)

1.一种废弃混凝土块分离装置，包括双层回转筒体，双层回转筒体包括内层筒体、套设固定在内层筒体上的外层筒体，其特征在于：所述内层筒体内部形成分离腔，分离腔通过内层筒体上的进料侧开口、出料侧开口与外层筒体的外部连通，内层筒体上分布供硬化水泥砂浆漏出的通孔；内层筒体内壁分布可拆卸连接的分离块，分离块包括与内层筒体连接的衬板、固定在衬板上且顶部形成直线形刃部的提升撞击体，提升撞击体朝向转动方向的侧面为凹面，凹面上设置顶部形成弧线形刃部的滑落撞击体，提升撞击体的另一侧设置顶部形成弧线形刃部的抛落撞击体，提升撞击体、滑落撞击体、抛落撞击体从根部到顶部厚度逐渐减小；所述外层筒体与内层筒体围成研磨腔，研磨腔的出料口与分离腔的出料侧开口位于同侧且两者位置相互错开，研磨腔内放置研磨介质。

2.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述通孔的直径为5mm。

3.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述分离块沿周向及轴向分布在内层筒体的内壁。

4.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述直线形刃部与转动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述抛落撞击体的根部同时设置在衬板外表面及提升撞击体的另一侧面，抛落撞击体的弧线形刃部从提升撞击体的侧面延伸至衬板的外表面。

6.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述滑落撞击体、抛落撞击体的弧线形刃部与提升撞击体的直线形刃部垂直。

7.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述外层筒体的出料侧设置孔板，孔板上设置供内层筒体穿出的开口，并且孔板上分布周向延伸且作为研磨腔出料口的腰型孔。

8.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述双层回转筒体进料侧设置进料筒，进料筒两端开口，进料筒的出料端嵌套咬合在双层回转筒体的进料口内且两者转动配合；所述进料筒的进料端朝向上方。

9.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述双层回转筒体的出料侧设置出料筒，出料筒的进料端套设咬合在外层筒体出料端上且两者转动配合；所述出料筒底部设置靠近研磨腔出料口的砂浆料斗、靠近内层筒体出料侧开口的粗骨料料斗。

10.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土块分离装置，其特征在于：所述出料筒的顶部设置连接空气抽取机进气管道的吸尘料斗。