壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法

2023-05-19 19:19:11

壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法
【專利摘要】本發明提供一種壓漿劑試驗用攪拌機(100)及其攪拌方法。該攪拌機(100)包括：機殼(123)；安裝於所述機殼(123)中的鍋體(3)；設於所述鍋體(3)內的葉片組件(6)；帶動傳動軸(13)旋轉的第一電機(1)，所述傳動軸(13)帶動所述葉片組件(6)旋轉；以及帶動所述鍋體(3)旋轉的第二電機(2)。在所述鍋體(3)的中心處設置有中樞軸(14)，使得所述鍋體(3)的橫截面為環形。所述葉片組件(6)包括上層、下層葉片(61,62)，它們的外端面與所述鍋體(3)的內壁以及所述中樞軸(14)的外壁之間的距離為1～3mm。所述下層葉片(62)與所述鍋體(3)的底部的距離為1～3mm，所述上層葉片(61)位於所述鍋體(3)內的混合物漿體的表面下方1～3mm處。根據本發明，能夠實現高速、均勻的攪拌，從而方便快捷地完成試驗過程。
【專利說明】壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法，特別地，涉及一種在鐵路後張法預應力混凝土梁管道壓漿技術中使用的壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法。

【背景技術】
[0002]通常，在對管道壓漿劑進行的壓漿劑性能試驗中，需要先將水泥、壓漿劑、水這三種物質按一定比例通過高速攪拌機拌合均勻，然後再對拌合均勻的漿體材料進行性能試驗。因此，在整個壓漿劑性能試驗中，能夠攪拌出均勻的漿體是試驗成敗的關鍵。
[0003]在現有技術中，例如專利號為CN202270496U的實用新型專利公開了一種燒結試驗用攪拌機，該攪拌機包括可旋轉的混合桶及攪拌板，通過混合桶及攪拌板的旋轉實現混合物的混合。然而，現有技術中的攪拌機及其攪拌方法具有在混合桶內存在諸多攪拌死角的問題；而且當將該攪拌機用於上述壓漿劑性能試驗中以攪拌上述三種物質的漿體時，該漿體也容易凝結成球。上述問題都會影響漿體拌合的均勻性，進而影響壓漿劑性能試驗的準確性。


【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題之一在於針對現有技術的不足，提供一種壓漿劑試驗用攪拌機，採用該攪拌機可以消除攪拌死角並且能夠快速、均勻地拌合出符合壓漿劑性能試驗的要求的漿體。
[0005]本發明所要解決的技術問題之二在於針對現有技術的不足，提供上述壓漿劑試驗用攪拌機的攪拌方法，通過該方法可以方便快捷地完成均勻攪拌、試驗的過程。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明的實施方案提供了一種壓漿劑試驗用攪拌機，該攪拌機包括:機殼，安裝於所述機殼中的鍋體；設於所述鍋體內的葉片組件；帶動傳動軸旋轉的第一電機，所述傳動軸帶動所述葉片組件旋轉；以及帶動所述鍋體旋轉的第二電機。在所述鍋體的中心處設置有中樞軸，使得所述鍋體的橫截面為環形。所述葉片組件包括上層、下層葉片，所述上層、下層葉片的外端面與所述鍋體的內壁以及所述中樞軸的外壁之間的距離為I?3mm，所述下層葉片與所述鍋體的底部的距離為I?3mm，所述上層葉片位於所述鍋體內的混合物眾體的表面下方I?3mm處。
[0007]根據本發明的實施方案，所述上層、下層葉片的外端面與所述鍋體的內壁以及所述中樞軸的外壁之間的距離優選為I?2mm，所述下層葉片與所述鍋體的底部的距離優選為I?2mm，所述上層葉片優選位於所述混合物漿體的表面下方I?2mm處。更加優選地，所述上層、下層葉片的外端面與所述鍋體的內壁以及所述中樞軸的外壁之間的距離為1mm，所述下層葉片與所述鍋體的底部的距離為1mm，所述上層葉片位於所述混合物漿體的表面下方Imm處。
[0008]根據本發明的實施方案，所述鍋體的內部直徑可以是360_，所述中樞軸的直徑可以是100mm。
[0009]根據本發明的實施方案，所述上層葉片和所述下層葉片均包含多個刀片，它們被安裝在轉盤上，所述轉盤以可拆卸的方式連接在所述傳動軸上，並且所述轉盤在所述傳動軸上的安裝位置能夠在垂直方向上進行調整。
[0010]根據本發明的實施方案，所述刀片旋轉時的迎漿側是由刀刃構成的刀鋒，與所述迎漿側相反的背漿側的厚度可以為大約1mm，所述刀片的一個表面可以呈弧面，所述刀片與所述轉盤的徑向平面可以成10度?20度的傾角。更加優選地，其中一部分所述刀片向上傾斜10度?20度，另一部分所述刀片向下傾斜10度?20度。
[0011]根據本發明的實施方案，在所述鍋體的底部設置有漏漿孔；在所述漏漿孔的下方設有試驗用的漏鬥；並且在所述漏鬥下方設置有收集桶。
[0012]本發明的實施方案還提供了上述壓漿劑試驗用攪拌機的攪拌方法，其包括以下步驟:將壓漿劑與其他試驗用料按照所需的比例進行混合，得到混合物；將所述混合物倒入鍋體內；先啟動第一電機以帶動葉片組件旋轉，轉速為1200?1600轉/分鐘，再啟動第二電機以帶動所述鍋體旋轉，轉速為3?15轉/分鐘；攪拌持續進行4?5分鐘後，獲得攪拌均勻的試驗用混合物；以及攪拌過程完成後，利用漏鬥來測量所述試驗用混合物的流動度。
[0013]根據本發明的實施方案，所述葉片組件的轉速優選為1480轉/分鐘，所述鍋體的轉速優選為6?9轉/分鐘。
[0014]採用本發明的壓漿劑試驗用攪拌機及其攪拌方法，由於採用了具有中樞軸的鍋體使得該鍋體的橫截面為環形，且在該鍋體內設置有高速攪拌的雙層葉片，葉片的尺寸被設計成使得葉片與鍋體內壁及中樞軸外壁貼近，並且雙層葉片之間的高度近似等於混合物漿體在鍋體內的分布高度，因此所述雙層葉片在攪拌時在所述鍋體內沒有攪拌死角，而且雙層葉片能夠將易結團、成球的混合物充分打碎、拌勻，從而在進行快速攪拌的同時兼顧了攪拌後得到的漿體的均勻性，使得拌合出來的漿體最大程度上和現場施工的漿體性能一致，由此提高了壓漿劑試驗的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的壓漿劑試驗用攪拌機的結構示意圖。
[0016]圖2為本發明的葉片組件在橫截面為環形的鍋體內的布置示意圖。
[0017]圖3為本發明的雙層葉片的結構示意圖。
[0018]圖4為本發明的刀片的結構立體圖。
[0019]圖5為本發明的壓漿劑試驗用攪拌方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0020]下面將參照附圖對本發明的具體實施例進行說明。
[0021]壓漿劑試驗用攪拌機的總體結構
[0022]圖1示出了本發明的壓漿劑試驗用攪拌機100的結構。如圖1所示，壓漿劑試驗用攪拌機100包括:機殼123，其具有上部框架101、中央框架102和下部框架103 ;鍋體3，其安裝於機殼123的上部框架101上，為了便於操作，該鍋體3可以部分地位於上部框架101內，且通過軸承(未圖示)使鍋體3能夠繞中心軸線轉動，該鍋體3內還設置有中樞軸14 ;高速電機1，其固定安裝於機殼123的上方，該高速電機I設置有傳動軸13，該傳動軸13沿垂直方向延伸到鍋體3內的靠近鍋體3底部的位置處；葉片組件6，其設置於傳動軸13的下部，葉片組件6包括雙層葉片，每一層葉片都相對於傳動軸13呈左右對稱結構，葉片組件6隨著傳動軸13的高速旋轉而繞軸轉動(例如按順時針方向)，從而對鍋體3內的混合物進行攪拌；低速電機2，其固定安裝至機殼123 (例如可以安裝在機殼123的中央框架102內)，用於帶動鍋體3緩慢轉動。
[0023]為了供電，在機殼123的上部框架101上還配置有用於向高速電機I供電的高速電機電源插孔9以及分別用於控制高速電機I和低速電機2的操作的兩個開關7。低速電機2直接由總電源供電插孔(未圖示)供電，高速電機I由連接至上述總電源供電插孔的高速電機電源插孔9供電。兩個開關7中的一個開關控制低速電機2的供電開始/停止操作，另一個開關控制高速電機I的供電開始/停止操作。
[0024]為了在攪拌後能夠方便快捷地取樣並進行性能試驗，在鍋體3的底部處，在鍋體3的內壁與中樞軸14的外壁之間的中央位置附近可以設置有漏漿孔8。在機殼123的中央框架102內固定設置有漏鬥4，漏鬥4的接料口的直徑大於漏漿孔8的直徑，且漏鬥4的漏料口延伸到機殼123的下部框架103內。在下部框架103內設置有位於漏鬥4的漏料口正下方的收集桶5。而且，在鍋體3的側面上與漏漿孔8相對應的位置處設置有諸如箭頭「 I 」等用於讓漏漿孔8與漏鬥4對準的指示標誌。
[0025]鍋體的結構及轉動操作
[0026]在本發明的一個實施例中，鍋體3的內部直徑為360mm，中樞軸14的直徑為100mm。中樞軸14的兩端分別與鍋體3的頂部中心及底部中心固定在一起，鍋體3因為設置有該中樞軸14所以具有圓環形的橫截面。
[0027]中樞軸14可以作為使鍋體3轉動的傳動軸。在此情況下，如圖1所示，中樞軸14的下端12向下延伸至鍋體3外從而到達機殼123的中央框架102內。設置於中央框架102內的低速電機2具有皮帶輪11，皮帶10的一端安裝在該皮帶輪11上，另一端連接至中樞軸14的下端12。因此，低速電機2通過皮帶10帶動中樞軸14低速旋轉(例如以順時針方向轉動)，從而帶動鍋體3緩慢轉動。低速電機2可以是恆速式或變速式電機。
[0028]葉片組件的結構、布置及轉動操作
[0029]首先，葉片組件6的結構及其在鍋體3內的布置是基於如下原則進行設計的:針對不同尺寸的鍋體和/或不同體積的混合物漿體，葉片組件6都應該被布置為在不會刮擦鍋體3的側壁和底部以及中樞軸14的外壁的前提下，儘可能地在水平方向和垂直方向上覆蓋混合物漿體的整個分布空間。
[0030]從圖1可知，在鍋體3的水平方向上，葉片組件6的徑向尺寸基本上佔據該鍋體3的環形空間。此外，葉片組件6包括雙層葉片。在鍋體3的垂直方向上，該雙層葉片的上層葉片和下層葉片之間的高度使得它們分別接近混合物漿體的表面和底面，因此雙層葉片幾乎佔據了混合物漿體在鍋體3內的整個分布高度。這樣，能夠實現全方位的攪拌，避免了結塊、粘鍋以及攪拌不均勻等情況的發生。
[0031]下面參照圖2和圖3對本發明的葉片組件6的結構及其在鍋體內的布置進行具體說明。
[0032]如圖2所示，葉片組件6在徑向上的外端面與鍋體3的內壁以及中樞軸14的外壁貼近。在本發明的一個實施例中，葉片組件6的在徑向上的外端面到鍋體3的內壁以及中樞軸14的外壁的距離均為I?2mm,最優選為1mm。
[0033]此外，雙層葉片之間的距離可以根據混合物漿體在鍋體內的表面高度來確定。也即是，葉片組件6的上層葉片和下層葉片在傳動軸13上的安裝位置都可以沿著傳動軸13的軸向進行調整。在一個具體實施例中，混合物漿體在鍋體3內的表面高度例如約為57mm ；葉片組件6的下層葉片62到鍋體3的底部的距離例如為I?2mm，最優選為Imm ;葉片組件6的上層葉片61到混合物眾體表面的距離例如為I?2mm,最優選為1mm。
[0034]如圖3中所示，葉片組件6的上層葉片61和下層葉片62都包括:與高速電機I的傳動軸13以可拆卸的方式相連接的轉盤60 ;以及安裝在轉盤60的外周面上的多個刀片63。在本發明的一個實施例中，刀片63長度為49臟，寬度為8mm。轉盤60的外直徑為30mm，內直徑為15mm。
[0035]作為本發明的一個實施例，葉片組件6的上層葉片61和下層葉片62都包括16個刀片63。這些刀片63按照規則間隔安裝至轉盤60的外周面上。如圖4所示，刀片63旋轉時的迎漿側是由刀刃構成的刀鋒，因此在高速轉動時可以將漿體中的結塊迅速切碎。刀片63的與所述迎漿側相反的背漿側的厚度為大約1mm。為了在轉動時減小來自漿體的阻力，刀片63的一個表面被形成為弧面。雖然在圖4所示的實施例中，各刀片63的下表面呈弧面，顯然各刀片63也可是上表面呈弧面。
[0036]安裝時，刀片63優選與轉盤60的徑向平面成10度?20度的傾角。在一優選實施例中，如圖1中所不，其中一部分刀片63向上傾斜10度?20度，另一部分刀片63向下傾斜10度?20度。
[0037]壓漿劑試驗用攪拌方法
[0038]參照圖5，對於本發明的壓漿劑試驗用攪拌機100，可以採用如下操作方法來進行攪拌和試驗。
[0039]首先，將水泥、壓漿劑、水三種物質按照試驗所需的比例進行混合，得到混合物(步驟SI )。然後，打開壓漿劑試驗用攪拌機100的鍋體3的蓋子，將混合物倒入鍋體3內，蓋上蓋子(步驟S2)。將高速電機I的電線的插頭插入到高速電機電源插孔9 (其與總電源供電插孔連接)中，並且將低速電機2的電線的插頭插入到總電源供電插孔中(步驟S3)。高速電機I帶動葉片組件6高速轉動，優選以1200?1600轉/分鐘的速度、更優選以1480轉/分鐘的速度轉動。低速電機2帶動鍋體3慢速轉動，優選以3?15轉/分鐘的速度、更優選以6?9轉/分鐘的速度轉動。低速電機2與高速電機I的轉動方向可以相同或不同。低速電機2可以是變速式轉動。
[0040]優選地，按照先啟動高速電機I再啟動低速電機2的順序，通過兩個開關7分別接通高速電機I的供電和低速電機2的供電。在壓漿劑試驗用攪拌過程中，壓漿劑可能會在尚未開始攪拌的時候就快速變稠凝固，此時如果先啟動低速電機2以使鍋體3旋轉的話，鍋體3內的很稠的、甚至局部已經凝固的混合物會受到高速電機I的傳動軸13以及葉片組件6的阻力，導致鍋體3難以轉動。根據本發明的壓漿劑試驗用攪拌方法，由於先啟動高速電機1，使得葉片組件6將葉片附近的混合物攪拌開，再啟動低速電機2使得鍋體3順利地開始轉動，有利於加快攪拌過程，得到均勻攪拌的試驗用混合物，繼而快捷地完成性能試驗。
[0041]使上述攪拌進行4?5分鐘(步驟S4)，即可獲得攪拌均勻的試驗用混合物。停止攪拌，並且通過鍋體3的側面上的指示標誌來使漏漿孔8與漏鬥4的接料口對準，然後打開漏漿孔8，讓一定量的試驗用混合物從鍋體3漏到漏鬥4中。當漏鬥4中的試驗用混合物開始漏入收集桶5時，使用例如秒表等試驗裝置可以對混合物漿體的例如流動度等進行檢測(步驟S5)。
[0042]根據本發明的壓漿劑試驗用攪拌方法，在兩臺電機同時運轉的期間，葉片組件6由高速電機I帶動而高速旋轉，同時鍋體3由低速電機2帶動而低速旋轉,這樣葉片組件6就能夠以幾乎遍及鍋體3的整個空間的方式進行攪拌，從而避免了存在攪拌不均的死角，使得整個試驗的攪拌過程以高標準高質量完成。此外，由於鍋體3的轉動使得混合物漿體受到沿鍋體3的半徑方向的離心力，因此混合物漿體在離心力的作用下也不容易飛濺出到鍋體3外。
[0043]根據本發明的壓漿劑試驗用攪拌方法，當鍋體3內的混合物漿體已經被攪拌為適於試驗檢測的狀態時，通過漏漿孔8就能夠簡單地將試驗用混合物漿體排出到下方的漏鬥4中，然後在從漏鬥4漏入到收集桶5內的過程中進行試驗，從而方便快捷地實現了取樣試驗。由此，本發明可以從均勻攪拌到試驗一步完成，使原來的操作工序得以簡化，只需一個人即可完成全部作業，大大提高工作效率，節省了人力成本。
【權利要求】
1.一種壓漿劑試驗用攪拌機(100)，包括: 機殼(123)； 鍋體(3)，安裝於所述機殼(123)中； 葉片組件￠)，設於所述鍋體(3)內； 第一電機(I)，帶動傳動軸(13)旋轉，所述傳動軸(13)帶動所述葉片組件(6)旋轉；以及 第二電機(2)，帶動所述鍋體(3)旋轉； 其特徵在於，在所述鍋體(3)的中心處設置有中樞軸(14)，使得所述鍋體(3)的橫截面為環形，所述葉片組件(6)包括上層、下層葉片(61，62)，所述上層、下層葉片(61，62)的外端面與所述鍋體⑶的內壁以及所述中樞軸(14)的外壁之間的距離為I?3_，所述下層葉片(62)與所述鍋體(3)的底部的距離為I?3mm，所述上層葉片(61)位於所述鍋體(3)內的混合物眾體的表面下方I?3_處。
2.根據權利要求1所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，所述上層、下層葉片(61，62)的外端面與所述鍋體(3)的內壁以及所述中樞軸(14)的外壁之間的距離為I?2mm，所述下層葉片(62)與所述鍋體(3)的底部的距離為I?2mm，所述上層葉片(61)位於所述混合物眾體的表面下方I?2_處。
3.根據權利要求2所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於， 所述上層、下層葉片(61，62)的外端面與所述鍋體(3)的內壁以及所述中樞軸(14)的外壁之間的距離為1mm，所述下層葉片(62)與所述鍋體(3)的底部的距離為1mm，所述上層葉片￠1)位於所述混合物漿體的表面下方Imm處。
4.根據權利要求1所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，所述鍋體(3)的內部直徑為360mm，所述中樞軸(14)的直徑為100mm。
5.根據權利要求1至4任一項所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，所述上層葉片(61)和所述下層葉片(62)均包含多個刀片(63)，它們被安裝在轉盤(60)上，所述轉盤￠0)以可拆卸的方式連接在所述傳動軸(13)上，並且所述轉盤(60)在所述傳動軸(13)上的安裝位置能夠在垂直方向上進行調整。
6.根據權利要求5所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，所述刀片￠3)旋轉時的迎漿側是由刀刃構成的刀鋒，與所述迎漿側相反的背漿側的厚度為大約1mm，所述刀片(63)的一個表面呈弧面，所述刀片￠3)與所述轉盤￠0)的徑向平面成10度?20度的傾角。
7.根據權利要求6所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，其中一部分所述刀片(63)向上傾斜10度?20度，另一部分所述刀片(63)向下傾斜10度?20度。
8.根據權利要求1所述的壓漿劑試驗用攪拌機(100)，其特徵在於，在所述鍋體(3)的底部設置有漏漿孔(8)； 在所述漏漿孔(8)的下方設有試驗用的漏鬥(4);並且 在所述漏鬥(4)下方設置有收集桶(5)。
9.如權利要求1所述的壓漿劑試驗用攪拌機的攪拌方法，該方法包括以下步驟: 將壓漿劑與其他試驗用料按照所需的比例進行混合，得到混合物(Si); 將所述混合物倒入鍋體(3)內(S2); 先啟動第一電機(I)以帶動葉片組件(6)旋轉，轉速為1200?1600轉/分鐘，再啟動第二電機⑵以帶動所述鍋體⑶旋轉，轉速為3?15轉/分鐘(S3); 攪拌持續進行4?5分鐘後，獲得攪拌均勻的試驗用混合物(S4)；以及 攪拌過程完成後，利用漏鬥(4)來測量所述試驗用混合物的流動度(S5)。
10.根據權利要求9中所述的攪拌方法，其特徵在於，所述葉片組件(6)的轉速為1480轉/分鐘，所述鍋體⑶的轉速為6?9轉/分鐘。
【文檔編號】B28C5/16GK104149198SQ201310175403
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月13日 優先權日:2013年5月13日
【發明者】曾偉, 郭松, 楊靜文, 梁海波, 柏建國 申請人:曾偉