CN108748667A - 一种摆振式搅拌机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆振式搅拌机，该设备不仅结构简单合理，且能使用较小的功率产生明显的振动效果，提高了搅拌质量和效率。其包括驱动机构、两个搅拌轴、搅拌缸体、摆动支架、铰接轴、振动源以及机架；两个搅拌轴平行设置在搅拌缸体内，且两个搅拌轴的一端均延伸出搅拌缸体外并与驱动机构连接，两个搅拌轴的另一端延伸出搅拌缸体外并通过轴承安装在摆动支架上；搅拌轴上设置搅拌臂，每个搅拌臂上均设有搅拌叶片；摆动支架通过机架固定在搅拌缸体的***且与搅拌缸体之间设有间隙；铰接轴位于两个搅拌轴轴线连线的中点位置，且铰接轴的一端与搅拌缸体端面铰接，另一端通过摆动轴承与摆动支架连接；振动源安装在摆动支架上。

Description

一种摆振式搅拌机

技术领域

本发明涉及一种混合料搅拌机械，尤其涉及一种适用于水泥稳定土、沥青混合料、水泥混凝土和水泥砂浆的摆振式搅拌机。

背景技术

搅拌机的功能是把按比例配制好的多种物料通过搅拌混合成均匀，且符合质量要求的混合料。

目前常用的搅拌机一般分为自落式搅拌机和强制式搅拌机。自落式搅拌机是利用搅拌缸转动时其内部的分流板对筒内物料进行反复提升分割、重力跌落，从而使物料不断分散、分布而达到均匀拌合的目的；

强制式搅拌机则利用旋转的搅拌轴及其叶片对物料进行剪切、挤压、搅动使其翻滚、对流等强制拌合，使得物料处于相对剧烈的相对运动中得到均匀拌合。

强制式搅拌机的搅拌强度远大于自落式搅拌机，能生产出相对质量较好的混合料。因此，强制式搅拌机已经是建筑行业与公路建设行业生产水泥混凝土、水泥稳定土、沥青混合料的主要机型。

虽然强制式搅拌能够生产出相对较好的混合料，但微观上仍然存在不均匀现象。以水泥类混合料为例，如水泥稳定土、水泥混凝土和水泥砂浆等，微观上仍然有10％—30％的水泥颗粒存在粘聚结团，即经过强制式搅拌机搅拌混合的物料在显微镜下仍会发现较多的“水泥团粒”。再以沥青混合料为例，由于沥青粘结料本身粘稠特性，加之沥青混合料中的骨料是由粗集料、细集料、粉料组成，粗集料表面相对容易被沥青裹附，而细集料与粉料的表面在一般搅拌作用下，则很难被完全裹附，形不成高性能的胶结材料，使得粗集料之间的粘结作用降低。

为解决上述技术问题，近年出现了下面两种振动搅拌模式，其主要特点为：

1、在强制式搅拌机的基础上，在搅拌轴(空心或实心)的两端或一端，采用偏心轴承套内安装搅拌轴承的形式来支撑搅拌轴，而偏心轴承套通过电机驱动高速旋转，使搅拌轴生成振动，从而实现混合料的振动搅拌。但是，这个结构的搅拌机存在不足之处：搅拌轴无论是空心轴还是实轴，安装上搅拌臂和搅拌叶片之后，结构重量都相对较大，要想是其产生振动，需要较大的驱动功率。加之驱动偏心轴承套高速旋转的振动轴承座和其他零部件一起刚性固定在机架上，机架振动很大，影响工作环境。振动也会使其它零部件的紧固件松动，甚至有的零部件早期损坏。这种装置，结构较为复杂，制作难度较大，特别是空心轴套，产品成本较高。

2、在强制式搅拌机的基础上，将搅拌轴两端或一端的搅拌轴承座，安装在一个浮动框架上，浮动框架采用减震器与机架相连，在浮动框架的上平面或侧面安装振动电机或其他形式激振器，使浮动框架振动，从而带动搅拌轴振动，实现振动搅拌。但是，这种结构也存在以下不足：由于搅拌轴以及搅拌轴上安装的搅拌臂和搅拌叶片，以及浮动框架，都是结构重量很大的部件，要使这么大的结构重量产生振动，必须施加很大的振动功率才能够使搅拌轴部件和浮动框架振动起来，实现振动搅拌。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摆振式搅拌机。该搅拌机的摆动结构简单、可施加较小的振动力矩，实现较强振动搅拌，使混合料搅拌充分均匀，提高混合料性能，降低振动功率。

为达上述目的，本发明的具体技术方案是：

该摆振式搅拌机包括：驱动机构、两个搅拌轴以及搅拌缸体；两个搅拌轴平行设置在搅拌缸体内，且一端均延伸出搅拌缸体外并与驱动机构连接；搅拌轴上垂直固连有至少一个搅拌臂，每个搅拌臂上均设有搅拌叶片；

其改进之处是：还包括摆动支架、铰接轴、振动源以及机架；

摆动支架通过机架固定在搅拌缸体的***且与搅拌缸体之间设有间隙；摆动支架与两个搅拌轴所形成的平面共面或平行；

所述两个搅拌轴的另一端延伸出搅拌缸体外并通过轴承安装在摆动支架上；

铰接轴位于两个搅拌轴轴线连线的中点位置，且铰接轴的一端与搅拌缸体远离驱动机构的端面铰接，另一端通过摆动轴承与摆动支架连接；

振动源安装在摆动支架上且位于远离铰接轴的位置。

进一步地，为了避免搅拌轴的振动传递给搅拌缸体，所述搅拌轴穿过搅拌缸体的缸壁位置开设有通孔，通孔直径大于搅拌轴的直径。

进一步地，上述搅拌轴通过弹性密封装置与所述通孔相配合。

进一步地，上述摆动支架与机架之间设置有减震器。

进一步地，为了减轻整个设备的质量，节省制造成本，所述摆动支架设计了多种形式：

1、摆动支架为矩形，其上远离铰接轴的位置安装振动源。

2、摆动支架为U字型结构，其在平行与搅拌轴的部分安装振动源。

3、摆动支架为两根相互平行的横梁，一根横梁位于搅拌缸体靠近驱动机构的一侧，另一根横梁位于搅拌缸体远离驱动机构的另一侧，这两个横梁上均安装振动源。

4、摆动支架为一根横梁，所述横梁位于搅拌缸体远离驱动机构的另一侧，其上在远离铰接轴的横梁端部位置安装振动源。

进一步地，上述振动源为振动电机或电磁振动器或液压振动器或气动振动器。

进一步地，上述减震器为橡胶减震器或液压减振器或弹簧减震器。

本发明的工作原理：

本发明设计的搅拌机，在振动源的作用下摆振支架绕铰接轴中心产生摇摆振动，继而带动两个搅拌轴、搅拌臂和搅拌叶片振动。于是，混合料在搅拌轴及其搅拌叶片转动下搅拌，使混合料产生圆周运动、径向循环运动和轴向运动或轴向循环运动，与此同时，搅拌轴、搅拌臂及搅拌叶片又增加了振动。混合料在搅拌、循环运动和振动的作用下，使其中的粗、细、粉、粘结料等各种材料充分弥散，均匀融合，并形成了高性能的胶凝材料，从而使混合料的混合达到宏观上的均匀和微观上的充分均布。且各种集料在搅拌过程中反复碰撞，胶凝材料更好地与骨料牢固粘结，粘附性得到大幅提高，从而形成高性能的混合料。

本发明的有益效果：

1、本发明采用摆动支架，铰接轴以及振动源组合的摆动机构，结构简单、可施加较小的振动力矩，实现较强振动搅拌，使混合料搅拌充分均匀，提高混合料性能，降低振动功率。

2、本发明的搅拌缸体上开设有直径大于搅拌轴通孔，避免了搅拌轴振动所带来的搅拌缸体的共振。

3、本发明采用的多种摆动支架的结构形式，适用于各种应用环境，且一定程度上简化了结构，节省了成本。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1的右视结构示意图；

图3是图1的上视结构示意图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是图4的右结构示意图；

图6是本发明实施例3的结构示意图；

图7是图6的右结构示意图；

图8是本发明实施例4的结构示意图；

图9是图8的右结构示意图；

图10是本发明实施例5的结构示意图；

图11是图10的右结构示意图；

图12是本发明另一种形式减震器安装图。

附图标记如下：

1-搅拌电机，2-电机皮带轮、3-皮带、4-搅拌减速机皮带轮、5- 同步轴、6-搅拌减速机、7-联轴器、8-轴承、9-轴承座、10-摆振支架、11-搅拌缸体、12-搅拌轴、13-搅拌叶片、14-搅拌臂、15-振动源、16-弹性密封装置、17-摆动轴承、18-铰接轴、19-减震器、20- 机架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

实施例1

图1是本发明实施例1的结构示意图，图2是图1的右视示意图，图3是图1的上视结构示意图。

本发明摆振式搅拌机包括搅拌缸体11，两条平行的搅拌轴12及其安装在搅拌轴上的搅拌臂14和搅拌叶片13，两端的轴承座9和轴承8(此处轴承可能内嵌在摆动支架上，不需要轴承座，也可直接采用带座轴承)，驱动机构为两组，且均包括搅拌电机1、安装在搅拌电机1上的电机皮带轮2、安装在搅拌减速机6上的搅拌减速机皮带轮4、连接电机皮带轮2和搅拌减速机皮带轮4的皮带3，搅拌减速机6为两个输出轴的减速机，其中一个输出轴通过联轴器7与搅拌轴 12连接，减速机另一个输出轴的搅拌减速机皮带轮4通过同步轴5 与另外一个减速机输出轴的搅拌减速机皮带轮4连接(确保同步)。搅拌轴12通过搅拌缸体11两端板的孔位处，通过弹性密封装置16 密封，且端板通孔尺寸留有足够振动的间隙，以避免搅拌轴12的振动传递给搅拌缸体11。

本发明还包括设置在搅拌缸外侧的摆振支架10(在本实施例中摆振支架为矩形)，摆振支架10与搅拌缸体11之间存在摆动间隙，摆动支架10通过减震器19与机架20连接定位；两个搅拌轴12的两端通过轴承座9及其轴承8与摆振支架10固定连接；摆振支架10的中心位置设置有铰接轴18和摆动轴承17；铰接轴18的一端与搅拌缸体11铰接，另一端通过摆动轴承17安装在摆动支架10上，摆振支架10上在远离铰接轴18的位置设置有振动源15，其位置如图1所示。

该摆振式搅拌机的两个搅拌轴12及其轴上的搅拌臂14和搅拌叶片13，在搅拌电机1和减速机6的驱动下转动；摆振支架10在振动源15的作用下绕铰接轴18产生摇摆振动；摆振支架10的振动通过轴承座及其轴承，带动两个搅拌轴12、搅拌臂14和搅拌叶片13振动。混合料在其搅拌叶片转动的搅拌下，产生圆周运动、径向循环运动和轴向运动或轴向循环运动，同时又增加了搅拌轴、搅拌臂及搅拌叶片的振动。在搅拌和振动的作用下，混合料里的粗、细、粉、粘结料等各种材料充分弥散，均匀融合，并形成了高性能的胶凝材料，从而使混合料的混合达到宏观上和微观上的充分均布。且各种集料在搅拌过程中反复碰撞，胶凝材料能更好地与骨料牢固粘结，粘附性得到大幅提高，从而形成高性能的混合料。

实施例2

图4是本发明实施例2的结构示意图，图5是图4的右视示意图。图4所示，它是在实施例1的基础上将摆振支架10由方框形改成"U" 型结构，按图4看，"U"型结构开口位置可以在上面，也可以在下面。 "U"型结构通过减震器19与机架20连接定位。两个搅拌轴12的两端通过轴承座9及其轴承8与摆振支架10固定连接；摆振支架10的中心位置设置有铰接轴18和摆动轴承17，摆振支架10距离铰接轴18 的最远端设置有振动源15。

实施例3

图6是本发明实施例3的结构示意图，图7是图6的右视示意图。图6所示，它是在实施例1的基础上省去了摆振支架10上下两侧的连接梁，只保留了摆振支架10左右两侧的横梁。摆动支架(横梁) 10通过减震器19与机架20连接定位。两个搅拌轴12的右端通过轴承座9及其轴承8与摆振支架(横梁)10固定连接；摆振支架(横梁)10通过其中心位置设置的铰接轴18和摆动轴承17与机架连接。摆振支架(横梁)10距离铰接轴18的最远端设置有振动源15。

实施例4

图8是本发明实施例4的结构示意图，图9是图8的右视示意图。图8所示，它是在实施例3的基础上省去了搅拌动力输入端(左端) 的摆振支架(横梁)10，只保留右端的摆振支架(横梁)10。摆在支架10通过减震器19与机架20连接定位。两个搅拌轴12的右端通过轴承座9及其轴承8与摆振支架(横梁)10固定连接；摆振支架(横梁)10通过其中心位置设置的铰接轴18和摆动轴承17与机架连接。摆振支架(横梁)10距离铰接轴18的最远端设置有振动源15。

实施例5

图10是本发明实施例5的结构示意图，图11是图10的右视示意图。图10是在图8的基础上省去了一根搅拌轴的搅拌电机、搅拌减速机及其他传动件，而利用两个同步齿轮达到使两根搅拌轴转速相同，旋向相反的目的。且右端的摆动支架(横梁)10通过减震器19 与机架20连接定位；两个搅拌轴12的右端的轴承座9及其轴承8与摆振支架(横梁)10固定连接；摆振支架(横梁)10通过中心位置设置的铰接轴18和摆动轴承17与机架连接。摆振支架(横梁)10 距离铰接轴18的最远端设置有振动源15。

还需要强调的一点是：所述摆振支架10的四角的上平面、下平面或其横梁的上下平面安装有减震器19，减震器19可以是橡胶减震器、液压减振器、弹簧减震器或其他形式的减震器。减震器19的安装可以沿垂直或水平方向安装，也可以倾斜一定角度安装，如图12所示。

以上所述的摆振式搅拌机，搅拌缸体内的各种物料受到搅拌轴、搅拌叶片和搅拌臂振动式搅拌，搅拌强度大为提高，集料分散更加彻底，分布更加均匀。在搅拌中还可以根据不同物料的需要，振动源的振动频率和幅度可以设定或通过调节器进行调节，使搅拌轴的振动强度针对不同物料而改变，从而达到最佳的搅拌效果。

Claims (10)

1.一种摆振式搅拌机，包括驱动机构、两个搅拌轴以及搅拌缸体；两个搅拌轴平行设置在搅拌缸体内，且两个搅拌轴的一端均延伸出搅拌缸体外并与驱动机构连接；搅拌轴上垂直固连有至少一个搅拌臂，每个搅拌臂上均设有搅拌叶片；

其特征在于：还包括摆动支架、铰接轴、振动源以及机架；

摆动支架通过机架固定在搅拌缸体的***且与搅拌缸体之间设有间隙；摆动支架与两个搅拌轴所形成的平面共面或平行；

所述两个搅拌轴的另一端延伸出搅拌缸体外并通过轴承安装在摆动支架上；

铰接轴位于两个搅拌轴轴线连线的中点位置，且铰接轴的一端与搅拌缸体远离驱动机构的端面铰接，另一端通过摆动轴承与摆动支架连接；

振动源安装在摆动支架上且位于远离铰接轴的位置。

2.根据权利要求1所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述搅拌轴穿过搅拌缸体的缸壁位置开设有通孔，通孔直径大于搅拌轴的直径。

3.根据权利要求2所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述搅拌轴通过弹性密封装置与所述通孔相配合。

4.根据权利要求1或2或3所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述摆动支架与机架之间设置有减震器。

5.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述摆动支架为矩形。

6.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述摆动支架为U字型结构。

7.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述摆动支架为两根相互平行的横梁，一根横梁位于搅拌缸体靠近驱动机构的一侧，另一根横梁位于搅拌缸体远离驱动机构的另一侧。

8.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述摆动支架为一根横梁，所述横梁位于搅拌缸体远离驱动机构的另一侧。

9.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述振动源为振动电机或电磁振动器或液压振动器或气动振动器。

10.根据权利要求4所述的摆振式搅拌机，其特征在于：所述减震器为橡胶减震器或液压减振器或弹簧减震器。