CN110480844A - 一种胶凝砂砾石材料搅拌机 - Google Patents

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郭磊
郑璀莹
汪伦焰
钟凌
管子
曹永潇
申伟平
赵天明
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North China University of Water Resources and Electric Power
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    • B28C5/24—Mixing in containers to which motion is imparted to effect the mixing rotating about a horizontal or substantially horizontal axis during mixing, e.g. without independent stirrers with driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种胶凝砂砾石材料搅拌机，包括底座、设置在底座上的电机和搅拌罐，电机与搅拌罐传动连接，所述搅拌罐为卧式桶状结构，所述搅拌罐左右两侧壁中部都开有轴孔，轴孔内套装有轴承，轴承内密封安装有搅拌轴，搅拌轴两端通过外轴承安装在撑架上，所述搅拌罐左右两端面上固定安装有从动齿轮，所述搅拌罐左右两侧的搅拌轴上固定套装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接；本发明通过电机带动搅拌轴转动，搅拌轴通过主动齿轮带动搅拌罐反向转动，使搅拌罐与搅拌桨反差速转动，使胶凝砂砾石材料得到充分拌和，有利于提高胶凝砂砾石材料拌和效率和质量。

Description

一种胶凝砂砾石材料搅拌机
技术领域
本发明涉及实验室生产设备领域技术领域，具体涉及一种胶凝砂砾石材料搅拌机。
背景技术
胶凝砂砾石材料是挖取坝址河床砂砾石或开挖废弃料或在坝址附近容易获得的岩石基材，再加入胶凝材料(即水泥、粉煤灰)和水，经搅拌而成的新型建筑材料，现已被应用于实际工程，如日本Nagashima坝、土耳其Cindere坝，国内守口堡工程等；胶凝砂砾石两个最显著的特点为骨料不用筛分调配和胶凝材料用量少(通常小于100kg／m3)；由于胶凝砂砾石的粗细骨料级配不会是最佳比例，加之所用胶材用量少，使得胶凝砂砾石体系中粗细骨料的胶材浆体包裹率低，材料制备过程中需要使其搅拌十分均匀。
随着材料的逐渐推广应用，大量室内试验用于研究胶凝砂砾石材料特性应运而生，而现有实验室搅拌机没有专门针对拌制胶凝砂砾石材料的搅拌机，现有混凝土搅拌机是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械，其主要由拌桶、搅拌桨、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成；由于砂砾石胶凝材料少，使用现有的混凝土搅拌机在拌制胶凝砂砾石材料过程中，容易发生卡顿现象，骨料搅拌不均等问题，卧式搅拌罐还会由于各项材料因重力因素而导致粗骨料下沉，使得混合料拌和不匀，影响材料性能和实验结果。
发明内容
针对现有搅拌机存在的缺陷和问题，本发明提供一种胶凝砂砾石材料搅拌机，搅拌桨转动的同时带动搅拌罐反向转动，使搅拌罐与搅拌桨反差速转动，使胶凝砂砾石得到充分搅拌，提高胶凝砂砾石拌和效率和质量。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种胶凝砂砾石材料搅拌机，包括底座、设置在底座上的电机和搅拌罐，电机与搅拌罐传动连接，所述搅拌罐为卧式桶状结构，所述搅拌罐左右两侧壁中部都开有轴孔，轴孔内套装有轴承，轴承内密封安装有搅拌轴，搅拌轴两端通过外轴承安装在支撑架上，所述搅拌轴的一端与驱动机构连接；所述搅拌罐左右两端面上固定安装有从动齿轮，所述搅拌罐左右两侧的搅拌轴上固定套装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接；所述搅拌罐圆周侧壁上开有进出料口，所述进出料口上密封安装有搅拌罐盖，所述搅拌罐盖的左右两侧都固定连接有滑动装置。
所述滑动装置包括滑动轨道、滑轮和L型连杆，所述搅拌罐左右两端面与进出料口对应的边缘沿圆周对称设有弧形滑动轨道，所述滑动轨道内都套装有多个滑轮，所述滑轮中部设有轴孔，轴孔内套装有轴承；所述搅拌罐盖的左右两侧对称设有多个L形连杆，所述连杆包括固定段和连接段，所述连接段的底部设有轴孔，所述连接段径向设置在所述侧壁外，所述固定段轴向焊接在弧形搅拌盖上端面，所述连接段通过固定销与滑轮固中部的轴承固定连接在一起。
所述搅拌罐左右两端面都沿对角线通过高强螺栓固定安装有从动齿轮，使搅拌罐达到配重均匀。
所述滑动轨道的与进出料口对应的一端轨道上壁上设有闭合层、所述轨道的另一端轨道下壁上设有顶向层或所述滑动轨道包括打开轨道和闭合轨道，所述打开轨道和闭合轨道贯通。
所述滑动轨道与滑轮的对应位置一侧都设有定位螺栓孔或所述L型连杆的下端都设有带螺纹的螺孔。
所述搅拌罐内的搅拌轴上安装有搅拌桨，所述搅拌罐的左右两侧都设有支撑架，所述支撑架的顶端都设有轴孔，轴孔内都套装有外轴承，所述搅拌轴两端分别固定安装在搅拌罐左右两侧支撑架的外轴承内，支撑架的底部跟定在底座上，底座的底面上固定安装有4个车轮。
所述从动齿轮与主动齿轮的变速比大于1，主动齿轮带动从动齿轮旋转时产生反向速差。
所述搅拌罐左右两端面都沿圆周径向焊接有钢棍。
本发明的有益效果：本发明胶凝砂砾石材料搅拌机，结构简单，通过在搅拌罐两侧的搅拌轴上安装主动齿轮，带动搅拌罐左右两端面沿对角线设置的从动齿轮旋转，从而实现了搅拌罐的罐体与搅拌罐内的搅拌桨转速不同、旋转方向不同，达到了反向差速搅拌的效果，避免了卧式搅拌罐内各项材料因重力因素而导致粗骨料下沉，使得材料拌和均匀，优化实验结果。
通过电机带动搅拌轴转动，搅拌轴通过主动齿轮带动搅拌罐反向转动，使搅拌罐与搅拌桨反差速转动，使胶凝砂砾石材料得到充分拌和，有利于提高胶凝砂砾石拌和效率和质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的另一视角图。
图3是本发明搅拌罐的结构示意图之一。
图4是图2搅拌罐的侧视结构示意图。
图5是本发明L型连杆的结构示意图之一。
图6是本发明搅拌罐的侧视结构示意图之二。
图7是本发明L型连杆的结构示意图之二。
图8是本发明搅拌罐的结构示意图之三。
图9是图3的侧视结构示意图。
图中标号：1为滚轮，2为底座，3为三角支撑架，4为轴承，5为搅拌罐，6为滑动轨道，601为打开轨道，602为闭合轨道，7为滑轮，8为主动齿轮，9为从动齿轮，10为高强螺栓，11为搅拌盖，12为把手，13为搅拌轴，14为搅拌桨，15为电机， 18为L型连杆，1801为固定段，1802为连接段，19为固定销，20为支撑轴承，21为螺栓，22为轴孔，23为螺纹孔，24为钢棍，25为顶向层，26为闭合层，27为定位螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种胶凝砂砾石材料搅拌机，包括底座2、设置在底座上的电机15和搅拌罐5，电机15与搅拌罐5传动连接，所述搅拌罐5为卧式桶状结构，所述搅拌罐5左右两侧壁中部都开有轴孔，轴孔内套装有支撑轴承20，支撑轴承20内密封安装有搅拌轴13，搅拌轴13两端通过外轴承4固定安装在支撑架3上，所述搅拌轴13的一端与驱动机构连接；所述搅拌罐5左右两端面上通过高强螺栓10固定安装有从动齿轮9，所述搅拌罐5左右两侧的搅拌轴13上固定套装有主动齿轮8，所述主动齿轮8与从动齿轮9啮合连接；所述搅拌罐5圆周侧壁上开有进出料口，所述进出料口上密封安装有搅拌罐盖11，所述搅拌罐5上端中部安装有把手12，所述搅拌罐盖11的左右两侧都固定连接有滑动装置。
如图9所示，所述滑动装置包括滑动轨道6、滑轮7和L型连杆18，所述搅拌罐5左右两端面与进出料口对应的边缘沿圆周对称设有弧形滑动轨道6，所述滑动轨道6的与进出料口对应的一端轨道上壁上设有闭合层26、所述轨道的另一端轨道下壁上设有顶向层25，所述滑动轨道6内都套装有多个滑轮7，所述滑动轨道6与滑轮7的对应位置一侧都设有定位螺栓孔27，所述滑轮7中部设有轴孔，轴孔内套装有轴承。
如图5所示，所述搅拌罐盖的左右两侧对称设有多个L形连杆18，所述L型连杆18包括固定段1801和连接段1802，所述连接段1802的底部设有轴孔22，所述连接段1802径向设置在所述侧壁外，所述固定段1801轴向焊接在弧形搅拌罐盖11上端面，所述连接段1802通过固定销与滑轮7固中部的轴承固定连接在一起。
当滑轮7在有闭合层26的轨道内时，滑轮7距离搅拌罐5圆周侧壁的距离增加，但L型连杆18的长度不变，从而使通过L型连杆18使搅拌罐盖11紧密固定在进出料口上，在滑轮7一侧的定位螺栓孔27内安装上定位螺栓，用于限制L型连杆18的位置，防止搅拌过程中滑轮7滚动带动搅拌罐盖11发生位移。
如图1所示，所示所述搅拌罐左右两端面都沿对角线通过螺栓固定安装有从动齿轮9，使搅拌罐达到配重均匀，所述从动齿轮9与搅拌罐5的转速和方向一致，所述主动齿轮8与从动齿轮9的旋转方向相反，由于主动齿轮8与从动齿轮9的直径不同，所以转速也不同，从而使搅拌罐5达到了反向差速搅拌的效果。
如图3所述，所述搅拌罐5左右两端面沿对角线都设置有从动齿轮9，所述从动齿轮9上端面中部沿圆周均匀设置4个螺栓孔，所述从动齿轮9通过高强螺栓10固定安装在搅拌罐5的左右两端面上，所述搅拌罐5左右两侧的搅拌轴13上都套装有主动齿轮8，所述从动齿轮9与主动齿轮8啮合连接，所述从动齿轮9与主动齿轮8的变速比大于1。
当电机15带动搅拌轴13旋转时，搅拌罐5内的搅拌轴13上套装的搅拌桨14跟随搅拌轴13转动，所述搅拌桨14与所述搅拌轴13的转速和方向一致，所述搅拌轴13上套装的主动齿轮8与所述搅拌轴13的转速和方向一致，所述主动齿轮8带动与之啮合的从动齿轮9转动，所述从动齿轮9带动搅拌罐5转动，所述从动齿轮9与搅拌罐5的转速和方向一致，所述主动齿轮8与从动齿轮9的旋转方向相反，由于主动齿轮8与从动齿轮9的直径不同，所以转速也不同，从而使搅拌罐5达到了反向差速搅拌的效果。
所述搅拌罐的左右两侧都设有支撑架，所述支撑架的顶端都设有轴孔，轴孔内都套装有外轴承，所述搅拌轴两端分别固定安装在搅拌罐左右两侧支撑架的外轴承内，支撑架的底部跟定在底座上，底座的底面上固定安装有4个车轮。
所述搅拌罐进出料口的四周设置有止水橡胶，在搅拌盖覆盖在进出料口上时，起到良好的密封作用，
实施例2，如图6所示，一种胶凝砂砾石材料搅拌机，包括电机15，其特征在于，所述电机15底面设置有电机支架，电机支架固定在底座2上，所述电机左侧间隔设置有两个支撑架3，支撑架3的两个支撑脚都固定在底板2上，所述支撑架3的顶端都设置有轴孔，轴孔内都套装有外轴承4；所述两个支撑架3之间设有搅拌罐5，所述搅拌罐5两侧壁中部开有轴孔，所述轴孔内都套装有支撑轴承20，所述支撑轴承20内套装有搅拌轴13，当搅拌轴13转动时，不会直接带动搅拌罐5转动，所述搅拌罐5内的搅拌轴13上套装有搅拌桨14，所述搅拌轴13左右两端延伸至搅拌罐5外侧并套装在支撑三角架3的支撑轴承内，所述搅拌轴13右端与电机15转轴连接在一起；所述搅拌罐5的左右两侧壁上都设有传动装置，所述搅拌罐的上端环面沿两侧壁边缘开有进出料口，进出料口上设有弧形搅拌罐盖11，所述搅拌罐盖11上端面中部焊接有把手12，搅拌罐盖11的左右两端设置有滑动装置，拉动把手12可使搅拌罐盖11通过滑动装置移动。
所述滑动机构包括滑动轨道6、滑轮7和L型连杆18，所述搅拌罐5左右两端面与进出料口对应的边缘沿圆周对称设有弧形滑动轨道6，所述滑动轨道6包括打开轨道601和闭合轨道602，所述打开轨道601和闭合轨道602贯通，所述打开轨道601与侧壁中心之间的距离大于闭合轨道602与侧壁中心之间的距离，所述滑动轨道6内都套装有多个滑轮7，所述滑轮7中部设有轴孔，轴孔内套装有轴承。
如图7所示，所述搅拌罐盖11的左右两侧对称设有多个L型连杆18，所述L型连杆18包括固定段1801和连接段1802，所述连接段1802的中部设有轴孔，所述连接段1802径向设置在所述侧壁外，所述固定段1801轴向焊接在搅拌罐盖11上端面，所述连接段1802通过固定销19与滑轮7中部的轴承固定连接在一起，
拉动搅拌罐盖11上的把手12使搅拌盖11带动移动滑轮7在滑动轨道6内移动，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到打开轨道601内，所述搅拌罐盖11完全离开进出料口上方时，所述进出料口完全打开，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到闭合轨道602内，所述搅拌罐盖11完全覆盖在进出料口上后，进出料口完全封闭，所述进出料口的四周设有止水橡胶，在搅拌盖覆盖在进出料口上时，起到良好的密封作用，保证水、水泥、砂砾石等材料不会泄露。
所述连接段1802的底端设有螺纹孔23，螺纹孔23内套装有螺栓21，当搅拌罐盖11移动时，通过拧紧螺栓21，使套装有螺栓21的L型连杆18都分别固定在搅拌罐5的左右两端面上，从而锁死搅拌罐盖11的位置。
将本实施例装置运用到胶凝砂砾石材料搅拌作业中，首先将装置组装完成，将L型连杆18中连接段1802上的螺栓21都拧松，拉动搅拌罐盖11上的把手12，搅拌罐盖11带动滑轮7从闭合轨道602向打开轨道601移动，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到打开轨道601内，所述搅拌罐盖11完全离开进出料口上方时，所述进出料口完全打开，拧紧L型连杆18上连接段1802上的螺栓21，使套装有螺栓21的L型连杆18都分别固定在搅拌罐5的左右两端面上，从而锁死搅拌罐盖11的位置，开始从进出料口向搅拌罐5内灌装搅拌材料。
灌装完成后拧松L型连杆18上连接段1802上的螺栓21，拉动把手12，带动搅拌罐盖11向进出料口方向移动，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到闭合轨道602内，搅拌罐盖11完全覆盖在进出料口上后，拧紧螺栓21，从而锁死搅拌罐盖11的位置，使进出料口完全封闭，进出料口上的止水橡胶其良好的密封作用。
打开电机15，电机15带动套装在搅拌轴13上的搅拌桨14转动开始搅拌作业，搅拌轴13上的主动齿轮8通过从动齿轮9带动搅拌罐5罐体旋转，从动齿轮9的旋转方向与搅拌轴旋转方向相反，从而使搅拌罐5罐体的转速和方向跟搅拌罐5内搅拌桨14的转速和方向不同，达到反向差速搅拌效果，保证水、水泥、砂砾石等材料在罐内得到充分的搅拌。
实施例3
如图8所示，所述搅拌罐5左右两端面都沿圆周径向均匀焊接有钢棍24，当电机停止运后，配合套杆使用可以调整搅拌罐上进出料口的位置。
在下料时，停止电机15，当搅拌罐5停止旋转后，使用套杆***钢棍24，拉动钢棍24从而使搅拌罐5旋转，使搅拌罐5进出料口向上，拧松L型连杆18上连接段1802上的螺栓21，拉动把手12，带动搅拌罐盖11离开进出料口，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到打开轨道601内，所述搅拌罐盖11完全离开进出料口上方时，所述进出料口完全打开，拧紧所述连接段1802上的螺栓21后，使用套杆***钢棍24，拉动钢棍24从而使搅拌罐5旋转，使搅拌罐5进出料口向下,进出料口开始下料，待下料完成后，再次使用套杆***钢棍24，旋转搅拌罐5使搅拌罐5进出料口向上，开始通过进出料口向搅拌罐5内输送材料，当进料完成后，旋松L型连杆18上连接段1802上的螺栓21，拉动把手12，带动搅拌罐盖11向进出料口移动，当搅拌罐盖11带动滑轮7都移动到闭合轨道602内，搅拌罐盖11完全覆盖在进出料口上后，拧紧螺栓21，使套装有螺栓21的L型连杆18都分别固定在搅拌罐5的左右两端面上，从而锁死搅拌罐盖11的位置，使进出料口紧密封闭。

Claims (9)

1.一种胶凝砂砾石材料搅拌机，包括底座、设置在底座上的电机和搅拌罐，电机与搅拌罐传动连接，其特征在于，所述搅拌罐为卧式桶状结构，所述搅拌罐左右两侧壁中部都开有轴孔，轴孔内套装有轴承，轴承内密封安装有搅拌轴，搅拌轴两端通过外轴承安装在支撑架上，所述搅拌轴的一端与驱动机构连接；所述搅拌罐左右两端面上固定安装有从动齿轮，所述搅拌罐左右两侧的搅拌轴上固定套装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接；所述搅拌罐圆周侧壁上开有进出料口，所述进出料口上密封安装有搅拌罐盖，所述搅拌罐盖的左右两侧都固定连接有滑动装置。
2.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述滑动装置包括滑动轨道、滑轮和L型连杆，所述搅拌罐左右两端面与进出料口对应的边缘沿圆周对称设有弧形滑动轨道，所述滑动轨道内都套装有多个滑轮，所述滑轮中部设有轴孔，轴孔内套装有轴承；所述搅拌罐盖的左右两侧对称设有多个L形连杆，所述连杆包括固定段和连接段，所述连接段的底部设有轴孔，所述连接段径向设置在所述侧壁外，所述固定段轴向焊接在弧形搅拌盖上端面，所述连接段通过固定销与滑轮固中部的轴承固定连接在一起。
3.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述搅拌罐左右两端面都沿对角线通过高强螺栓固定安装有从动齿轮，使搅拌罐达到配重均匀。
4.根据权利要求1或2所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述滑动轨道的与进出料口对应的一端轨道上壁上设有闭合层、所述轨道的另一端轨道下壁上设有顶向层或所述滑动轨道包括打开轨道和闭合轨道，所述打开轨道和闭合轨道贯通。
5.根据权利要求4所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述滑动轨道与滑轮的对应位置一侧都设有定位螺栓孔或所述L型连杆的下端都设有带螺纹的螺孔。
6.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述搅拌罐内的搅拌轴上安装有搅拌桨，所述搅拌罐的左右两侧都设有支撑架，所述支撑架的顶端都设有轴孔，轴孔内都套装有外轴承，所述搅拌轴两端分别固定安装在搅拌罐左右两侧支撑架的外轴承内，支撑架的底部跟定在底座上，底座的底面上固定安装有4个车轮。
7.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述从动齿轮与主动齿轮的变速比大于1，主动齿轮带动从动齿轮旋转时产生反向速差。
8.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，其特征在于，所述搅拌罐进出料口的四周设置有止水橡胶。
9.根据权利要求1所述的胶凝砂砾石材料搅拌机，所述搅拌罐左右两端面都沿圆周径向焊接有钢棍。
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