CN117513098A - 一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，具体涉及道路施工技术领域，包括水平设置的搅拌料箱、设置在搅拌料箱一端的下料箱，搅拌料箱的内部两侧分别设置有齿杆，齿杆上设置有往复移动结构；两个往复移动结构相互连接，且还与喷料组件连接；下料箱内设置有用于辅助落料的活塞结构，活塞结构与推料结构联动，推料结构滑动设置在搅拌料箱的一端。本发明提供的聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，能够提升聚氨酯混合料的施工工效，在聚氨酯混合料摊铺过程中进行一定量聚氨酯扩链剂的添加和拌和，可以大幅提高聚氨酯混合料强度形成速度，有效控制密实结构聚氨酯混合料养生过程中出现的体积膨胀问题。

Description

一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体提供一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置。

背景技术

随着“促进资源节约集约利用，强化节能减排和污染防治”和“交通基础设施绿色化建设比例达到95%”等发展策略和规划目标的出台，涌现了采用高分子聚合物聚氨酯替代沥青作为胶结料进行路面铺装的研究，聚氨酯混合料具有优异的温度稳定性、抗疲劳特性和动态力学特性，可实现生产、运输和压实整个施工过程的节能环保，极大地减少施工能耗。近年来，绿色高性能聚氨酯混合料展示出广阔应用前景。

专利CN113846532B中提出了一种拌合站聚合物胶结料供料装置，可采用间歇式沥青混合料拌合站进行聚氨酯混合料的生产，提高产能适应生产需求。但是，由于厂拌法施工窗口期常大于4h，故无法满足固化反应速度较快的聚氨酯混合料配方的施工需求，也无法促进聚氨酯混合料早期强度的形成。

专利CN114592407B中提出了一种现场拌和施工装备，可以在施工现场进行聚氨酯混合料的拌和生产，采用现场拌和施工装备时可通过掺加扩链剂等组份来提高聚氨酯混合料早期强度形成速度，但是现场拌和法生产产能相对较低，拌和质量控制水平低于厂拌法。

然而，常规单组份湿固化型聚氨酯混合料的固化反应速度受温度、湿度等环境条件影响较大，施工过程中容易因为时间控制不到位或者温度和湿度等因素干扰造成聚氨酯胶凝固化，使聚氨酯混合料固化结团，成为“死料”，不具备施工可操作性；且当环境温度较低和空气湿度小时，可能存在施工完成后聚氨酯混合料的强度形成慢问题，影响开放交通时间。因此，如何提升聚氨酯混合料的施工工效，成为本方案重点要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，解决了如何提升聚氨酯混合料施工功效的技术问题，在聚氨酯混合料摊铺过程中进行一定量聚氨酯扩链剂的添加和拌和，在提高施工工效的同时，可以大幅提高聚氨酯混合料强度形成速度，有效控制密实结构聚氨酯混合料养生过程中出现的体积膨胀问题。

一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，包括水平设置的搅拌料箱、设置在所述搅拌料箱一端的下料箱，所述搅拌料箱的内部两侧分别设置有齿杆，所述齿杆上设置有往复移动结构；

两个往复移动结构相互连接，且还与喷料组件连接；

所述下料箱内设置有用于辅助落料的活塞结构，所述活塞结构与推料结构联动，所述推料结构滑动设置在所述搅拌料箱的一端。

所述往复移动结构包括与所述齿杆外侧啮合连接的主动齿轮、竖直穿过所述主动齿轮的齿轮轴、与所述齿轮轴连接的滑动块、水平设置的固定杆，所述滑动块的端部活动卡设在所述齿杆上下端面设置的滑槽内，所述固定杆的两端分别与两个所述滑动块连接，其中一所述齿轮轴的顶端与电机连接。

所述往复移动结构还包括设置在所述固定杆上的两个搅拌推进组件，两个所述搅拌推进组件分别靠近两个所述滑动块设置；

所述搅拌推进组件包括竖直连接在所述固定杆上的若干螺旋杆、同轴设置在所述螺旋杆顶端的搅拌齿轮二、与所述搅拌齿轮二啮合连接的搅拌齿轮一、同轴穿过所述搅拌齿轮一的搅拌柱，相邻的所述搅拌齿轮一和搅拌齿轮二啮合连接，若干所述搅拌柱、若干所述螺旋杆沿着所述固定杆长度方向依次呈交叉分布设置，其中一搅拌柱的顶端通过传动带与所述齿轮轴连接。

所述喷料组件包括固定在两个所述滑动块之间的喷料箱、与所述喷料箱连接的料泵、一端与所述料泵连接的若干料管、与所述料管另一端连接的喷射筒，所述喷射筒与搅拌柱或螺旋杆的顶端同轴固定连接，所述喷射筒的侧部设置有通孔。

所述活塞结构包括竖直设置的伸缩气缸、与所述伸缩气缸中伸缩柱同轴固定连接的柱塞，所述柱塞上下滑动穿过所述下料箱的内底板；

所述内底板上设置有通孔，所述柱塞滑动嵌设在所述通孔中。

所述推料结构包括同轴固定在所述伸缩柱侧部上的固定环、一端与所述固定环外侧铰接的拉杆、与所述拉杆另一端铰接的固定座、与所述固定座连接的移料框，所述移料框靠近所述搅拌料箱的出口活动设置；

所述固定座固定连接在所述移料框的外侧，所述移料框的外侧竖直设置有挡板，所述挡板活动封堵在所述搅拌料箱的出口位置。

所述移料框的内端两侧分别通过弹簧与支撑板连接，所述支撑板水平设置在所述搅拌料箱的内侧底面。

所述搅拌柱的外侧与所述螺旋杆的外侧相切。

本发明实现以下积极效果：

（1）本方案中创造性的提出一种思路，即分两次添加聚氨酯扩链剂，第一次在拌合站添加扩链剂，第二次将聚氨酯混合料运输到施工现场后，添加扩链剂并进行拌合；

在聚氨酯扩链剂的二次添加拌合时，按照快速搅拌+运输搅拌的方式，不仅避免了聚氨酯沥青的胶凝固化，同时还实现了扩链剂的均匀分散混合，还加快了施工的速度，尤其是在聚氨酯沥青运输的过程中进行搅拌，极好的解决了上述的技术难题。

（2）本方案中设置有往复移动结构，具有如下的几点技术效果：

一是与喷料组件相互配合，当喷料时，实现扩链剂与初拌聚氨酯混合料的搅拌混合；

二是齿轮轴与搅拌柱、螺旋杆的联动连接，在滑动块往复运动的过程中，搅拌柱和螺旋杆也随之不断的旋转，实现了联动的效果，有助于节省成本和占地空间；

三是在搅拌柱和螺旋杆的作用下，实现扩链剂向聚氨酯混合料下部的传送，有助于混合的均匀化；

此外，若干的搅拌柱和螺旋杆相互靠近，有助于推动聚氨酯混合料的移动，这有助于将聚氨酯混合料的运出排放；

（3）本方案中设置的活塞结构，具有如下的几点技术效果：

一是有效的封堵内底板上的通孔，当柱塞离开通孔时，聚氨酯混合料下落释放；

二是与推料结构联动设置，当伸缩气缸的伸缩柱上下运动时，带动推料结构往复的滑动，从而使得移料框将聚氨酯混合料移出；

（4）本方案中设置的推料结构，具有如下的几点技术效果：

一是移料框的往复运动，使得聚氨酯混合料被拉动出来，并从移料框中漏出到下料框中；

二是移料框上设置挡板，使得挡板与移料框联动运动，有效的实现了对聚氨酯混合料的封堵与释放。

附图说明

图1为本发明中搅拌输送装置的外部结构示意图。

图2为本发明中搅拌输送装置的内部结构示意图。

图3为本发明中往复移动结构的结构示意图一。

图4为本发明中往复移动结构的结构示意图二。

图5为本发明中往复移动结构的主视图。

图6为本发明中活塞结构与推料结构的连接结构示意图。

图7为本发明中推料结构的结构示意图。

图8为本发明中搅拌料箱、支撑板和移料框的连接结构示意图。

其中，附图标记为：1、伸缩气缸；2、下料框；21、内底板；3、端盖；4、搅拌料箱；40、落料口；41、支撑板；5、推料结构；51、固定环；52、拉杆；53、固定座；6、柱塞；7、移料框；71、弹簧；8、挡板；9、齿杆；91、主动齿轮；10、滑动块；11、喷料箱；12、电机；13、搅拌柱；14、螺旋杆；15、推料板；16、搅拌齿轮一；161、搅拌齿轮二；17、喷射筒；18、料管；19、固定杆；1-1、往复移动结构；1-2、喷料组件；1-3、活塞结构。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

参见图1-图8，一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，包括水平设置的搅拌料箱4、设置在搅拌料箱4一端的下料箱，搅拌料箱4的内部两侧分别设置有齿杆9，齿杆9上设置有往复移动结构1-1；

两个往复移动结构1-1相互连接，且还与喷料组件1-2连接；

下料箱内设置有用于辅助落料的活塞结构1-3，活塞结构1-3与推料结构5联动，推料结构5滑动设置在搅拌料箱4的一端。

更优地，下料框2的外端设置有端盖3，形成下料箱；在搅拌料箱4的上端设置有落料口40，方便自卸车中的聚氨酯混合料从落料口40中进入。

往复移动结构1-1包括与齿杆9外侧啮合连接的主动齿轮91、竖直穿过主动齿轮91的齿轮轴、与齿轮轴连接的滑动块10、水平设置的固定杆19，滑动块10的端部活动卡设在齿杆9上下端面设置的滑槽内，固定杆19的两端分别与两个滑动块10连接，其中一齿轮轴的顶端与电机12连接。

往复移动结构1-1还包括设置在固定杆19上的两个搅拌推进组件，两个搅拌推进组件分别靠近两个滑动块10设置；

搅拌推进组件包括竖直连接在固定杆19上的若干螺旋杆14、同轴设置在螺旋杆14顶端的搅拌齿轮二161、与搅拌齿轮二161啮合连接的搅拌齿轮一16、同轴穿过搅拌齿轮一16的搅拌柱13，相邻的搅拌齿轮一16和搅拌齿轮二161啮合连接，若干搅拌柱13、若干螺旋杆14沿着固定杆19长度方向依次呈交叉分布设置，其中一搅拌柱13的顶端通过传动带与齿轮轴连接。

更优地，在固定杆19的中心下方竖直设置推料板15，可以进一步推动聚氨酯混合料的移动。

喷料组件1-2包括固定在两个滑动块10之间的喷料箱11、与喷料箱11连接的料泵、一端与料泵连接的若干料管18、与料管18另一端连接的喷射筒17，喷射筒17与搅拌柱13或螺旋杆14的顶端同轴固定连接，喷射筒17的侧部设置有通孔。

活塞结构1-3包括竖直设置的伸缩气缸1、与伸缩气缸1中伸缩柱同轴固定连接的柱塞6，柱塞6上下滑动穿过下料箱的内底板21；

内底板21上设置有通孔，柱塞6滑动嵌设在通孔中。

推料结构5包括同轴固定在伸缩柱侧部上的固定环51、一端与固定环51外侧铰接的拉杆52、与拉杆52另一端铰接的固定座53、与固定座53连接的移料框7，移料框7靠近搅拌料箱4的出口活动设置；

固定座53固定连接在移料框7的外侧，移料框7的外侧竖直设置有挡板8，挡板8活动封堵在搅拌料箱4的出口位置。

移料框7的内端两侧分别通过弹簧71与支撑板41连接，支撑板41水平设置在搅拌料箱4的内侧底面。

搅拌柱13的外侧与螺旋杆14的外侧相切。

本发明实施例1中的具体工作过程：

本方案中在搅拌料箱4中设置有往复移动结构1-1，在电机12的作用下，使得齿轮和齿杆9上啮合移动，此时喷料组件1-2工作，当喷料箱11喷料时，搅拌柱13和螺旋杆14的旋转，实现扩链剂与初拌聚氨酯混合料的搅拌混合；

其中，齿轮轴与搅拌柱13、螺旋杆14的联动连接，搅拌柱13和螺旋杆14通过搅拌齿轮一16、搅拌齿轮二161联动，在滑动块10往复运动的过程中，搅拌柱13和螺旋杆14也随之不断的旋转，实现了联动的效果，有助于节省成本和占地空间；

由于螺旋杆14的作用，在搅拌柱13和螺旋杆14的作用下，实现扩链剂向聚氨酯混合料下部的传送，有助于混合的均匀化；

当需要将聚氨酯混合料运出排放时，若干的搅拌柱13和螺旋杆14相互靠近，共同推动聚氨酯混合料的移动；

当聚氨酯混合料移动到下料框2时，活塞结构1-3工作，柱塞6的上下移动，不仅有效的封堵内底板21上的通孔，当柱塞6离开通孔时，聚氨酯混合料随之下落释放；

与此同时，与推料结构5联动设置，当伸缩气缸1的伸缩柱上下运动时，带动推料结构5往复的滑动，从而使得移料框7将聚氨酯混合料移出；

而推料结构5工作时，随之移料框7的往复运动，使得聚氨酯混合料被拉动出来，并从移料框7中漏出到下料框2中；在移料框7上设置挡板8，使得挡板8与移料框7联动运动，有效的实现了对聚氨酯混合料的封堵与释放。

实施例2

本实施例2作为本方案的一个应用举例，具体包括以下步骤：

步骤S1：将常温的单组分湿固化聚氨酯胶结料、集料和矿粉，在间歇式沥青混合料拌和站进行聚氨酯混合料的拌和；

上述聚氨酯胶结料是按照公告号为CN109180071B的中国发明专利中的方法制备的单组分湿固化胶结料；集料为玄武岩和辉绿岩中的一种；矿粉为石灰石矿粉。

步骤S2：采用自卸汽车进行初拌聚氨酯混合料的运输，当自卸车到达施工现场时，将初拌聚氨酯混合料倾倒进入搅拌输送装置中；

步骤S3：聚氨酯扩链剂组份置于搅拌输送装置上的喷料箱内，向完成初次拌和的聚氨酯混合料喷洒雾状聚氨酯扩链剂组份，初拌聚氨酯混合料在搅拌输送装置中搅拌后，再转入摊铺机料斗内；

或者，聚氨酯扩链剂组份置于摊铺机前端的容器装置内，向搅拌输送装置中喷洒雾状聚氨酯扩链剂组份；

其中，聚氨酯扩链剂组份由多羟基化合物组成，优选为一缩二乙二醇；一缩二乙二醇可以与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯，且由于一缩二乙二醇的分子量低，更易与异氰酸酯反应，减少异氰酸酯与水的反应，故控制CO₂的排放，有效控制混合料孔隙率和压实度等的体积参数；此外，可减少能快速生成含有氨基甲酸酯的刚性基团，又因扩链剂的碳-碳链段较短，使得极性基团间隔距离小，刚性链段密度增加，在与异氰酸酯的进一步反应中，这些极性基团又将会成为脲基甲酸酯、缩二脲基的交联点，从而形成具有一定支化和网络结构，这样可以使聚氨酯的硬度、拉伸强度、撕裂强度等力学性能提高，同时也会有利于聚氨酯混合料的耐化学、耐热、耐水解等性能的改善。

步骤S4：选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。

添加扩链剂可以促进聚氨酯混合料的强度形成速度，使其可在压实施工后6-12h开放交通，大大减少养生时间；此外，扩链剂还使聚氨酯混合料力学性能提高，同时改善聚氨酯混合料的耐化学、耐热、耐水解等性能。

采用二次拌和法进行聚氨酯混合料的施工，可以将聚氨酯混合料施工流程中的拌和、装料、运输及待料时间从施工容留时间中剔除，在容留时间内只需进行摊铺和碾压施工，质量可控性显著提升，使聚氨酯混合料拥有了大规模推广应用的可能；还降低了聚氨酯混合料的施工要求，减少温度和湿度等条件对施工质量影响，有效保证施工后聚氨酯混合料性能稳定、施工成本低，避免了因施工控制不足造成的质量缺陷。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，包括水平设置的搅拌料箱（4）、设置在所述搅拌料箱（4）一端的下料箱，所述搅拌料箱（4）的内部两侧分别设置有齿杆（9），所述齿杆（9）上设置有往复移动结构（1-1）；

两个往复移动结构（1-1）相互连接，且还与喷料组件（1-2）连接；

所述下料箱内设置有用于辅助落料的活塞结构（1-3），所述活塞结构（1-3）与推料结构（5）联动，所述推料结构（5）滑动设置在所述搅拌料箱（4）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述往复移动结构（1-1）包括与所述齿杆（9）外侧啮合连接的主动齿轮（91）、竖直穿过所述主动齿轮（91）的齿轮轴、与所述齿轮轴连接的滑动块（10）、水平设置的固定杆（19），所述滑动块（10）的端部活动卡设在所述齿杆（9）上下端面设置的滑槽内，所述固定杆（19）的两端分别与两个所述滑动块（10）连接，其中一所述齿轮轴的顶端与电机（12）连接。

3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述往复移动结构（1-1）还包括设置在所述固定杆（19）上的两个搅拌推进组件，两个所述搅拌推进组件分别靠近两个所述滑动块（10）设置；

所述搅拌推进组件包括竖直连接在所述固定杆（19）上的若干螺旋杆（14）、同轴设置在所述螺旋杆（14）顶端的搅拌齿轮二（161）、与所述搅拌齿轮二（161）啮合连接的搅拌齿轮一（16）、同轴穿过所述搅拌齿轮一（16）的搅拌柱（13），相邻的所述搅拌齿轮一（16）和搅拌齿轮二（161）啮合连接，若干所述搅拌柱（13）、若干所述螺旋杆（14）沿着所述固定杆（19）长度方向依次呈交叉分布设置，其中一搅拌柱（13）的顶端通过传动带与所述齿轮轴连接。

4.根据权利要求2所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述喷料组件（1-2）包括固定在两个所述滑动块（10）之间的喷料箱（11）、与所述喷料箱（11）连接的料泵、一端与所述料泵连接的若干料管（18）、与所述料管（18）另一端连接的喷射筒（17），所述喷射筒（17）与搅拌柱（13）或螺旋杆（14）的顶端同轴固定连接，所述喷射筒（17）的侧部设置有通孔。

5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述活塞结构（1-3）包括竖直设置的伸缩气缸（1）、与所述伸缩气缸（1）中伸缩柱同轴固定连接的柱塞（6），所述柱塞（6）上下滑动穿过所述下料箱的内底板（21）；

所述内底板（21）上设置有通孔，所述柱塞（6）滑动嵌设在所述通孔中。

6.根据权利要求5所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述推料结构（5）包括同轴固定在所述伸缩柱侧部上的固定环（51）、一端与所述固定环（51）外侧铰接的拉杆（52）、与所述拉杆（52）另一端铰接的固定座（53）、与所述固定座（53）连接的移料框（7），所述移料框（7）靠近所述搅拌料箱（4）的出口活动设置；

所述固定座（53）固定连接在所述移料框（7）的外侧，所述移料框（7）的外侧竖直设置有挡板（8），所述挡板（8）活动封堵在所述搅拌料箱（4）的出口位置。

7.根据权利要求6所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述移料框（7）的内端两侧分别通过弹簧（71）与支撑板（41）连接，所述支撑板（41）水平设置在所述搅拌料箱（4）的内侧底面。

8.根据权利要求3所述的一种聚氨酯碎石混凝土的搅拌输送装置，其特征在于，所述搅拌柱（13）的外侧与所述螺旋杆（14）的外侧相切。