CN212999989U - 一种立式改性沥青搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及沥青加工设备领域，公开了一种立式改性沥青搅拌装置，用于将沥青与改性剂搅拌混合，包括搅拌件、为搅拌件运动提供动力的驱动机构以及用于容纳搅拌件和沥青的筒体，搅拌件包括与驱动机构输出轴连接的轴体和可拆卸安装在轴体上的多个第一搅拌叶片和第二搅拌叶片；第一搅拌叶片用于搅拌靠近筒体中心的物料，且相对于轴体轴线呈15°‑40°的螺旋升角使物料由下向上运动，第二搅拌叶片用于搅拌靠近筒体内壁的物料。本申请中通过设置不同的搅拌叶片对筒体中不同区域的物料进行针对性的搅拌，使搅拌叶片提供的动力与不同区域中物料运动的需要向匹配，从而提高搅拌的充分度和均匀性，并延长搅拌叶片的使用寿命。

Description

一种立式改性沥青搅拌装置

技术领域

本申请涉及沥青加工设备领域，具体涉及一种立式改性沥青搅拌装置。

背景技术

现代公路和道路的交通流量和行驶频度急剧增长，合格的道路应具备高温下抗车辙的能力，低温下抗开裂的能力以及更长的使用寿命等，普通石油沥青已经无法满足对道路性能的要求，因此，提出改性沥青以提升路面的各项性能。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。

在利用搅拌法制备改性沥青时，制备结果能否得到预期的性能改善与搅拌的均匀度高度相关，搅拌设备主要分为立式和卧式两种，卧式搅拌设备由于需要将物料输送到出料一端而采用具有输送功能的搅拌轴(如搅拌叶片为螺旋形)，但研究表明，螺旋轴的搅拌效果有限。而传统的立式沥青搅拌设备虽然表现出更好的搅拌效果，但由于在重力的作用下，物料自然向下沉积，搅拌时由于物料大都产生水平方向的旋转位移而缺乏竖直方向的位移，且沥青和改性剂的混合物具有较高的粘稠度，导致搅拌效果有限，容易由于搅拌不充分而造成产品的性能较预期差距大。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的立式搅拌不均匀问题，本申请提供一种立式改性沥青搅拌装置。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种立式改性沥青搅拌装置，用于将沥青与改性剂搅拌混合，包括搅拌件、为搅拌件运动提供动力的驱动机构以及用于容纳所述搅拌件和沥青的筒体，所述搅拌件包括与驱动机构输出轴连接的轴体和可拆卸安装在轴体上的多个第一搅拌叶片和第二搅拌叶片；所述第一搅拌叶片用于搅拌靠近筒体中心的物料，且相对于轴体轴线呈15°-40°的螺旋升角使物料由下向上运动，所述第二搅拌叶片用于搅拌靠近筒体内壁的物料。

由于筒体中的物料具有一定的粘稠度，分布于筒体中靠近轴线的物料在搅拌时较分布于筒体中靠近筒体内壁的物料需要更大的搅拌力度，避免中心的物料产生的位移量过小。本方案通过将搅拌轴设置为含有两种叶片的结构是搅拌轴对于不同位置上的物料进行针对性的搅拌。具体的，第一搅拌叶片具有一定角度的螺旋升角，使第一搅拌叶片在随轴体转动搅拌物料时，物料随之产生旋转位移的同时，沿第一搅拌叶片的表面发生竖直方向的位移，使位于筒体中心流动率低的物料得到针对性的充分搅拌。此外，具有螺旋升角的第一搅拌叶片能一定程度上克服立式搅拌装置中物料的自然沉积现象，增加搅拌时物料的位移范围，从而增加物料混合的均匀度。

此外，第一搅拌叶片的螺旋升角是指第一搅拌叶片远离轴体的边缘的切线与垂直于轴体轴线的平面之间的夹角。倾斜的第一搅拌叶片使其在转动受到物料的阻力时，将受力方向进行分解，减小每个方向上的受力大小，减慢第一搅拌叶片的老化速度，从而延长其使用寿命。相比较的，现有沥青搅拌装置中常用的搅拌叶片大致有以下两种：一种是搅拌叶片中与沥青接触面积大的表面的法线与轴体的轴线垂直，这种搅拌叶片在水平转动搅拌物料时，其表面积最大的一面竖直，使物料对搅拌叶片产生较大的阻力，搅拌叶片的损坏率高。另一种是搅拌叶片中与沥青接触面积大的表面的法线与轴体的轴线平行，这种搅拌叶片对物料的搅拌作用有限，尤其是当筒体中堆积物料时，搅拌叶片的转动引起物料运动的趋势较小。

值得说明的是，将搅拌件设置为包含两种搅拌叶片的主要目的是使搅拌叶片克服搅拌时不同分布区域中物料所需的搅拌力度。因此，除了上述方案以外，还可以从第一搅拌叶片的表面形状、材料强度等方面进行改善，改善其表面形状使分布于筒体中心区域的物料在被搅拌时产生更大的运动幅度，而增强材料强度是由于第一搅拌叶片由于受到物料的阻力更大，强度增大能减少搅拌叶片的损坏率，延长使用寿命。

进一步的，所述第一搅拌叶片通过与之一体成型的第一安装座与轴体连接，多个所述第一安装座，沿轴体径向阵列安装在同一高度，所述沿轴体的轴向分布的多个第一搅拌叶片之间距离相等。将第一安装座与轴体连接，使轴体的转动带动第一搅拌叶片转动并搅拌物料，轴体的同一高度中含有多个搅拌叶片，其轴向上的搅拌叶片均匀分布，有利于均匀搅拌物料。

进一步的，所述第一搅拌叶片包括由内向外续接的表面为曲面形的搅动部以及表面为平面的提升部。搅拌叶片的搅动部表面为曲面，使搅动部周围的物料沿搅动部表面产生更复杂的运动变化，由于搅动部更靠近筒体中心，筒体中心的物料运动路径的变化的多样性会带动周边物料运动，从而增强搅拌叶片对物料的搅拌作用。

进一步的，所述搅动部的上表面包括续接的第一曲面和第二曲面，所述第一搅拌叶片转动时物料依次经过第一曲面和第二曲面；所述第一曲面向下凹，所述第二曲面向上凸，所述第一曲面的曲率小于第二曲面的曲率。第一曲面下凹是指构建曲面的圆心位于第一曲面上方，控制物料的运动方向，使更多物料沿搅动部的表面运动；第二曲面向上凸是指构建曲面的圆心位于第二曲面下方，能控制物料的流动方向以使物料搅拌部上表面向上运动，产生更大的运动幅度。

进一步的，所述筒体内设有多个第二搅拌叶片，所述第二搅拌叶片与筒体轮廓相适应且通过第二安装座与轴体连接。

进一步的，所述轴体同一高度上设有与第二搅拌叶片数量对应的第二安装座，沿轴体轴向分布有多个第二安装座分别与第二搅拌叶片连接。

进一步的，所述第一安装座和第二安装座两侧均设有方向相反的阶梯型连接部，相邻的第一安装座或第二安装座的连接部相互配合。

进一步的，所述第一安装座和第二安装座以及轴体上设有相适应的螺纹孔。

进一步的，所述轴体圆周面设有分别与第一安装座和第二安装座厚度配合的安装槽。安装槽与安装座的厚度配合使得安装座与轴体连接后，轴体表面保持相对平滑，避免缝隙过多而卡入物料，长时间使用后影响搅拌叶片的稳定性本申请的有益效果是：

(1)本申请中通过设置不同的搅拌叶片对筒体中不同区域的物料进行针对性的搅拌，使搅拌叶片提供的动力与不同区域中物料运动的需要向匹配，从而提高搅拌的充分度和均匀性，并延长搅拌叶片的使用寿命。

(2)第一搅拌叶片的螺旋升角使物料产生至下而上的位移，增加立式搅拌装置中物料沉积，强化位于不同高度物料的交换，进一步提高搅拌均匀性，使沥青与改性剂均匀混合。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请中的搅拌装置与制备改性沥青的其他设备连接的示意图；

图2是本申请中轴体的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本申请中同一高度上设有多个第一搅拌叶片的结构示意图；

图5是本申请中第一搅拌叶片的结构示意图；

图6是本申请中第一搅拌叶片与轴体的结构示意图；

图中：1-筒体；2-驱动机构；3-轴体；301-安装槽；4-第一搅拌叶片；401- 搅动部；402-提升部；4011-第一曲面；4012-第二曲面；5-第一安装座；501- 连接部；6-第二搅拌叶片；7-第二安装座。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

如图1-2所示的一种立式改性沥青搅拌装置，用于将沥青与改性剂搅拌混合，包括搅拌件、为搅拌件运动提供动力的驱动机构2以及用于容纳所述搅拌件和沥青的筒体1，所述搅拌件包括与驱动机构2输出轴连接的轴体3和可拆卸安装在轴体3上的多个第一搅拌叶片4和第二搅拌叶片6；所述第一搅拌叶片4用于搅拌靠近筒体1中心的物料，且相对于轴体3轴线呈15°-40°的螺旋升角使物料由下向上运动，所述第二搅拌叶片6用于搅拌靠近筒体1内壁的物料。

工作原理如下:

筒体1中容纳的物料为沥青和改性剂的混合物，在物料本身具有较高的粘稠度的条件下，加上物料在立式筒体1中受重力作用自然沉降，分布于筒体1 中靠近轴线的物料更难被搅动。在第一搅拌叶片4和第二搅拌叶片6随轴体3 转动时，第二搅拌叶片6使分布于筒体1边缘的物料保持运动状态，而物料在与具有一定角度螺旋升角的第一搅拌叶片4接触时，随第一搅拌叶片4做旋转运动的同时沿第一搅拌叶片4表面产生由下至上的位移，脱离与第一搅拌叶片 4的接触后，又在重力作用下向下运动，综上，第一搅拌叶片4周围的物料随着第一搅拌叶片4的转动保持较大的运动范围。

值得说明的是，第一搅拌叶片4的螺旋升角是指第一搅拌叶片4远离轴体 3的边缘的切线与垂直于轴体3轴线的平面之间的夹角。倾斜的第一搅拌叶片4 使其在转动受到物料的阻力时，将受力方向进行分解，减小每个方向上的受力大小，减慢第一搅拌叶片4的老化速度，从而延长其使用寿命。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，对第一搅拌叶片4进行了进一步的优化与限定。

如图4-5所示，所述第一搅拌叶片4通过与之一体成型的第一安装座5与轴体3连接，多个所述第一安装座5，沿轴体3径向阵列安装在同一高度，所述沿轴体3的轴向分布的多个第一搅拌叶片4之间距离相等。所述第一搅拌叶片4使物料由下向上运动，包括由内向外续接的表面为曲面形的搅动部401以及表面为平面的提升部402。

如图4所示，轴体3同一高度的圆周面上安装多个第一安装座5，使多个安装座共同围合成360°，轴体3的同一高度中含有多个搅拌叶片，第一安装座5的作用是使第一搅拌叶片4随轴体3同步转动。搅拌叶片的搅动部401表面为曲面，使搅动部401周围的物料沿搅动部401表面产生更复杂的运动变化，由于搅动部401更靠近筒体1中心，筒体1中心的物料运动路径的变化的多样性会带动周边物料运动，从而增强搅拌叶片对物料的搅拌作用。

优选的，如图5所示，本实施例中第一搅拌叶片4的搅动部401的上表面包括续接的第一曲面4011和第二曲面4012，所述第一搅拌叶片转动时物料依次经过第一曲面4011和第二曲面4012，所述第一曲面4011向下凹，所述第二曲面4012向上凸，所述第一曲面4011的曲率小于第二曲面4012的曲率。如图 5所示，搅动部的表面为曲面能减小搅动部转动时受到的来自物料的阻力。第一曲面4011的圆心位于第一曲面4011上方，能控制物料的运动方向，使更多物料沿搅动部的表面运动；第二曲面4012的圆心位于第二曲面4012下方，控制物料的流动方向以使物料搅拌部上表面向上运动，产生更大的运动幅度。

实施例3：

本实施例在实施例1或2的基础上，对第二搅拌叶片6进行了进一步的优化与限定。

如图2-3所示，所述筒体1内设有多个第二搅拌叶片6，所述第二搅拌叶片6与筒体1轮廓相适应且通过第二安装座7与轴体3连接。所述轴体3同一高度上设有与第二搅拌叶片6数量对应的第二安装座7，沿轴体轴向分布有多个第二安装座7分别与第二搅拌叶片6连接。

第二搅拌叶片6采用与筒体1轮廓相适应的框式形状，当第二搅拌叶片6 随轴体3转动时，能针对分布于筒体1边缘区域的物料进行搅拌，由于第二搅拌叶片6实施搅拌作用的部分的长度与筒体1的高度相适应且与第二安装座7 之间的连接部分较长，为了保证搅拌叶片的稳定性和抗疲劳断裂性，轴体3上沿轴向设置多个第二安装座7与第二搅拌叶片6形成连接，从而多点抵消第二搅拌叶片6受到的来自物料的阻力，保持第二搅拌叶片6受力的相对均匀性。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，对搅拌叶片与轴体3之间的连接进行了进一步的优化与限定。

如图5-6所示，所述第一安装座5和第二安装座7两侧均设有方向相反的阶梯型连接部501，相邻的第一安装座5或第二安装座7的连接部501相互配合。所述第一安装座5和第二安装座7以及轴体3上设有相适应的螺纹孔。所述轴体3圆周面设有分别与第一安装座5和第二安装座7厚度配合的安装槽 301。

如图5所示，第一安装座5和第二安装座7采用了相同构思的连接方式，即安装座的两侧设置为方向相反的阶梯型，是相邻的安装座配合时，两者的阶梯型连接部501能相互卡合使表面对齐。此外，如图6所示，轴体3上设置安装槽301使得安装座与轴体3连接后，轴体3表面保持相对平滑，避免轴体3 与安装座之间的缝隙过多而卡入物料，长时间使用后影响搅拌叶片的稳定性。

值得说明的是，通过安装座将搅拌叶片固定在轴体3上有以下三种方式：1、安装座和轴体3上均设置相同规格的螺纹孔，将螺钉同时与安装座和轴体3上的螺纹孔配合形成安装座与轴体3的可拆卸连接；2、相邻的安装座之间依靠螺钉和螺纹孔的配合连接，多个安装座围合成360°后，将轴体3夹紧在多个安装座形成的中心通孔中；3、同时采用上述两种方式。

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 (9)

1.一种立式改性沥青搅拌装置，用于将沥青与改性剂搅拌混合，包括搅拌件、为搅拌件运动提供动力的驱动机构(2)以及用于容纳所述搅拌件和沥青的筒体(1)，其特征在于：所述搅拌件包括与驱动机构(2)输出轴连接的轴体(3)和可拆卸安装在轴体(3)上的多个第一搅拌叶片(4)和第二搅拌叶片(6)；

所述第一搅拌叶片(4)用于搅拌靠近筒体(1)中心的物料，且相对于轴体(3)轴线呈15°-40°的螺旋升角使物料由下向上运动，所述第二搅拌叶片(6)用于搅拌靠近筒体(1)内壁的物料。

2.根据权利要求1所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述第一搅拌叶片(4)通过与之一体成型的第一安装座(5)与轴体(3)连接，多个所述第一安装座(5)，沿轴体(3)径向阵列安装在同一高度，所述沿轴体(3)的轴向分布的多个第一搅拌叶片(4)之间距离相等。

3.根据权利要求2所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述第一搅拌叶片(4)包括由内向外续接的表面为曲面形的搅动部(401)以及表面为平面的提升部(402)。

4.根据权利要求3所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述搅动部(401)的上表面包括续接的第一曲面(4011)和第二曲面(4012)，所述第一搅拌叶片(4)转动时物料依次经过第一曲面(4011)和第二曲面(4012)；

所述第一曲面(4011)向下凹，所述第二曲面(4012)向上凸，所述第一曲面(4011)的曲率小于第二曲面(4012)的曲率。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述筒体(1)内设有多个第二搅拌叶片(6)，所述第二搅拌叶片(6)与筒体(1)轮廓相适应且通过第二安装座(7)与所述轴体(3)连接。

6.根据权利要求5所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述轴体(3)同一高度上设有与第二搅拌叶片(6)数量对应的第二安装座(7)，沿轴体轴向分布有多个第二安装座(7)分别与第二搅拌叶片(6)连接。

7.根据权利要求6所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述第一安装座(5)和第二安装座(7)两侧均设有方向相反的阶梯型连接部(501)，相邻的第一安装座(5)或第二安装座(7)的连接部(501)相互配合。

8.根据权利要求7所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述第一安装座(5)和第二安装座(7)以及轴体(3)上设有相适应的螺纹孔。

9.根据权利要求8所述的一种立式改性沥青搅拌装置，其特征在于：所述轴体(3)圆周面设有分别与第一安装座(5)和第二安装座(7)厚度配合的安装槽(301)。

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