一种射流式水泥浆搅拌装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种射流式水泥浆搅拌装置，包括搅拌筒，所述搅拌筒上设置有物料进口和泥浆出口，所述搅拌筒上设置有可向搅拌筒的内腔喷射形成射流的喷嘴，所述喷嘴的入口通过管道与泵连接。本发明可对搅拌筒内的混合物形成射流搅拌作用，从而获得所需水泥浆。本发明无需机械搅拌及气压搅拌机构，具有结构简单、成本较低、易于清洗和维护、使用寿命长等优点。
【专利说明】一种射流式水泥浆搅拌装置
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及水泥搅拌【技术领域】，具体地说，涉及一种射流式水泥浆搅拌装置。【背景技术】
[0002]混凝土搅拌工艺一般是将粗骨料、细骨料、水泥、水以及添加剂一次性投入到搅拌机中进行搅拌，制成水泥混凝土。一方面，这种方法的主要缺点是在骨料的界面处形成了一层自由水膜，增大了界面处的水灰比，削弱了水泥浆与集料的粘结强度，使水泥浆体的作用没有发挥出来；另一方面，将新拌水泥混凝土在显微镜下进行观察，发现仍有10%到30%的水泥颗粒粘聚成微小的水泥团，导致水泥不能充分水化，在降低了混凝土强度的同时，也增大了混凝土中水泥的用量。
[0003]针对以上问题，近年来，混凝土的二次搅拌工艺快速发展，其主要采用两种方法。第一种方法是将水泥、粗骨料和部分水加入到强制式搅拌机内搅拌，然后再加入细骨料和剩余水进行搅拌，制成水泥混凝土，该方法的主要缺点是粗骨料与水直接进行搅拌，不能避免骨料表面自由水膜的形成，从而在最终搅拌形成混凝土之后，骨料界面过渡区的水灰比增大，削弱了水泥浆与集料的粘结强度，使混凝土的强度和耐久性受到很大的影响。
[0004]第二种方法是高能搅拌法，即将水泥和水在高速水泥搅浆机中进行搅拌制成水泥浆，然后将水泥浆加入到强制式混凝土搅拌机内，再加入粗细骨料进行搅拌，从而制成水泥混凝土。其中高速水泥搅拌机的搅拌速度较高，容易出现甩浆和沾锅现象；另外，该方法所使用的结构比较复杂，成本较高，而且安装和维护比较困难。
[0005]目前的水泥浆搅拌装置多利用机械搅拌臂的方式对水泥和水进行混合，例如申请号为200810203897.2的专利公开的“一种水泥浆搅拌机”，可将水泥浆在搅拌筒内充分搅拌均匀，但仍然存在着装置结构复杂、成本较高、不易清洗、维护不方便，以及使用过程中的粘锅和甩浆等问题。
[0006]申请号为200720159015.8的专利公开了一种“射流式双级混合装置”，利用射流方式进行水和水泥的混合从而制备水泥浆，该专利主要包括混合器、扩散器和排气管。利用压缩空气将水和水泥从混合器中排出并混合，混合后射到固定容器中，形成涡流，并通过泵将水泥浆注入到混合器中，进行第二级的搅拌过程。但该结构需配备压缩空气设备，系统复杂、成本较高、搅拌能力有限，难以将水泥浆搅拌均匀。此外，水泥从混合器喷嘴喷出时，会由于部分未混合均匀的水泥而造成大量的灰尘。
[0007]水泥浆搅拌装置在混凝土二次搅拌、地表施工注浆、井下突水点注浆封堵、石油钻井固井等很多领域有广泛的应用，如何提供一种结构简单、维护方便并能得到较好微观均匀度的水泥净浆搅拌机，是本领域技术人员所迫切需要解决的。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射流式水泥浆搅拌装置，以解决现有技术中结构复杂、成本较高、易于甩浆粘锅、水泥均匀度差的技术问题或至少其中之一。[0009]本发明的射流式水泥浆搅拌装置，包括搅拌筒，所述搅拌筒上设置有物料进口和泥浆出口，所述搅拌筒上设置有可向搅拌筒的内腔喷射形成射流的喷嘴，所述喷嘴的入口通过管道与泵连接。
[0010]进一步地，所述搅拌筒为圆筒形，所述喷嘴设置于搅拌筒的内壁上。
[0011]进一步地，所述喷嘴的喷射方向位于其安装处搅拌筒的切线方向和径向方向之间。
[0012]进一步地，所述喷嘴的数量为多个，沿搅拌筒的周向或轴向间隔布置。
[0013]进一步地，所述搅拌筒上设置有射流管，所述射流管与所述泵的出口连接，所述喷嘴设置于所述射流管上。
[0014]进一步地，所述射流管为沿所述搅拌筒的轴向设置的直管。
[0015]进一步地，所述射流管为沿所述搅拌筒的周向设置的环形管。
[0016]进一步地，所述泵包括水泵。
[0017]进一步地，所述泵包括泥浆泵，所述泥浆泵的入口与所述搅拌筒连接。
[0018]进一步地，所述泥浆出口连接有出浆管，所述出浆管上设置有控制通断的截止阀，所述泥浆泵的入口与所述出浆管处于泥浆出口和截止阀之间的一段连接。
[0019]本发明的射流式 水泥浆搅拌装置，在搅拌筒上设置喷嘴，通过该喷嘴向搅拌筒内喷射水或泥浆等，可对搅拌筒内的混合物形成射流搅拌作用，从而获得所需水泥浆。本发明的装置主要由搅拌筒及泵组成，其结构简单、成本较低、易于清洗和维护，使用寿命长。
[0020]在进一步的技术方案中，本发明喷嘴的喷射方向位于其安装处搅拌筒的切线方向和径向方向之间，该位置可保证在搅拌筒中形成涡流，进一步增强了搅拌效果，水泥浆的微观均匀度好。
[0021]更优选地，本发明的泵可为泥浆泵，该泥浆泵可从搅拌筒中抽取水泥浆，并将水泥浆泵回至搅拌筒内，从而形成循环搅拌作用，防止水泥浆在长时间放置时形成沉淀现象。
[0022]此外，本发明的搅拌筒可形成封闭的空间，避免了水泥灰尘的产生，具有环保效果。本发明还可避免现有技术的水泥浆搅拌装置甩浆、粘锅等现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1是本发明一实施例的射流式水泥浆搅拌装置的结构示意图；
[0025]图2是图1所示实施例在搅拌筒内腔部分的结构示意图。
[0026]附图标记说明:
[0027]搅拌筒-1水进口 -11
[0028]水泥进口 -12 泥浆出口 -13
[0029]喷嘴-2水管-3
[0030]水泵-4射流管-5
[0031]泥浆泵-6第一泥浆管-71
[0032]第二泥浆管-72出浆管-73
[0033]截止阀-9【具体实施方式】
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0035]本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。
[0036]图1所示是本发明一实施例的射流式水泥浆搅拌装置的结构示意图，图2是图1所示实施例在搅拌筒内腔部分的结构示意图。从图1和图2可知，本发明的溢流式水泥浆搅拌装置至少包括搅拌筒1、喷嘴2和泵，用于对水和水泥进行搅拌形成水泥浆，从而应用于混凝土二次搅拌、地表施工注浆、井下突水点注浆封堵及石油钻井固井等领域。
[0037]搅拌筒I上设置有物料进口和泥浆出口 13，物料进口优选为水进口 11和水泥进口12。前述水进口 11可连接供水系统，水泥进口 12可连接水泥进料系统(如混凝土搅拌站上面的水泥称量斗)，泥浆出口 13可连接泥浆管及控制阀。优选水进口 11和水泥进口 12位于搅拌筒I的上端，泥浆出口 13位于搅拌筒I的底部。搅拌筒I可形成半封闭式结构，优选形成封闭的空间，该搅拌筒I可为圆筒形结构，并带有一个锥形的底部，避免水泥灰尘的产生，具有环保效果。
[0038]前述喷嘴2设置于搅拌筒I的内腔，用于向搅拌筒I内喷射以形成射流搅拌作用，喷嘴2的入口通过管道与泵连接。作为一种实施方式，该泵为水泵4,相应地前述管道为水管3。该水泵4可为高压泵，则喷嘴2作为高压喷头向搅拌筒I内喷射高压水。通过射流搅拌作用，可以将进入搅拌筒I内的水和水泥混合从而获得所需水泥浆。该实施例的装置主要由搅拌筒I及泵组成，无需采用机械搅拌和气压搅拌机构，其结构简单、成本较低、易于清洗和维护，使用寿命长。
[0039]应当清楚，前述实施例中水从两个通道进入搅拌筒I内:水进口 11和喷嘴2。在搅拌过程中，水可以先从水进口 11进入，也可以先从喷嘴2进入，或者同时进入，本发明并不受限于此。更优选地，该射流式水泥浆搅拌装置按如下步骤进行搅拌作业:
[0040]步骤1:通过物料进口预先向搅拌筒I内注入水；
[0041 ] 步骤2:控制水泥从物料进口进入搅拌筒I，与此同时启动泵，通过喷嘴2向搅拌喷射形成射流。
[0042]在水泥进入之前，搅拌筒I内已预先注入水，可避免粘锅等现象，在混凝土与水混合的过程中，通过喷嘴2不断喷射形成射流，可实现低速搅拌的效果，整个过程中未使用机械搅拌和气压搅拌机构。
[0043]更优选地，当前述泵为水泵4时，前述步骤中通过水进口 11注入的水总量大于通过喷嘴2喷射的水总量，喷嘴2喷射的水主要起到射流搅拌作用，水进口 11注入的水主要用于控制水与水泥的比例。
[0044]前述喷嘴2的数量可以为一个或多个，优选为多个，沿搅拌筒I的周向或轴向间隔布置，通过多个喷嘴的合力作用，可最大化地提升射流搅拌效果。
[0045]优选地，该实施例还包括射流管5，射流管5与泵的出口连接，多个喷嘴2设置于所述射流管5上。该射流管5可固定安装于搅拌筒I内腔，用于作为多个喷嘴2的安装底座，保证各喷嘴2有序喷射，且各喷嘴的喷射压力相当。[0046]进一步地，搅拌筒I为圆筒形，喷嘴2设置于搅拌筒I的内壁，该圆筒形结构可降低搅拌死角，提高均匀度。喷嘴2的喷水方向位于其安装处搅拌筒I的切线方向和径向方向之间，该位置可保证在搅拌筒I中形成涡流，进一步增强了搅拌效果，水泥浆的微观均匀度好。
[0047]射流管5的数量可以为一根或多根，设置于搅拌筒I内的多个位置。作为一种实施方式，射流管5为沿搅拌筒I的轴向设置的直管。优选射流管5仅设置于搅拌筒I内腔的其中一侧，并且在上下方向设置。在图1所示的方位中，射流管5设置于左侧，多个喷嘴2上下排列。更优选射流管5位于搅拌筒I下部位置，在低位进行射流搅拌。
[0048]作为另一种实施方式，前述的泵也可以包括泥浆泵6，该泥浆泵6的入口与搅拌筒I连接。更具体地，该泥浆泵6的一端通过第一泥浆管71与搅拌筒I连接，另一端通过第二泥浆管72与搅拌筒I连接，用于从搅拌筒I中抽取水泥浆，并将水泥浆泵回至搅拌筒I内。该泥浆泵6泵出的水泥浆以喷射方式进入搅拌筒I内，前述喷嘴2与第二泥浆管72连接。
[0049]该结构可形成循环，同样可起到溢流搅拌作用，防止水泥浆在长时间放置时形成沉淀现象，对水和水泥进行深度混合搅拌。该泥浆泵6可在进行搅拌作业时启动以促进搅拌，也可在搅拌完成后启动，以便于水泥浆在搅拌筒I内的储存。
[0050]与泥浆泵6连接的喷嘴2的数量为一个或多个，并可与第二泥浆管72直接或间接连接。优选地，该实施例的喷嘴2也设置在射流管5上。与前述直管不同，此处的射流管5为沿搅拌筒I的周向设置的环形管，环形管连接第二泥浆管72端部。通过该环形的射流管5，喷嘴2可均匀地向搅拌筒I内喷射水泥浆。喷嘴2可设置于搅拌筒I的上部位置，其喷射方向朝下。
[0051]前述实施例在搅拌过程中，泥浆出口 13为封闭状态，当搅拌完成水泥浆处于使用状态时，可将该泥浆出口 13打开，物料此时从搅拌筒I卸出，以便于准备下一次搅拌过程。该泥浆出口 13可通过多种方式打开，如可开合的卸料门等。
[0052]优选泥浆出口 13连接有出浆管73，出浆管73上设置有控制通断的截止阀9，泥浆泵6的入口与出浆管73处于泥浆出口 13和截止阀9之间的一段连接。前述第一泥浆管71和出浆管73可通过接头连接，也可一体形成。
[0053]综上所述，本发明前述实施例可对搅拌筒I内的混合物形成射流搅拌作用，从而获得所需水泥浆。由于不需机械搅拌及气压搅拌机构，因而结构简单、成本较低、易于清洗和维护，使用寿命长，还可防止水泥浆在长时间放置时形成沉淀现象。因而，本发明的有益效果是显著的。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种射流式水泥浆搅拌装置，包括搅拌筒(I)，所述搅拌筒(I)上设置有物料进口和泥浆出口(13)，其特征在于，所述搅拌筒(I)上设置有可向搅拌筒(I)的内腔喷射形成射流的喷嘴(2)，所述喷嘴(2)的入口通过管道与泵连接。
2.根据权利要求1所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述搅拌筒(I)为圆筒形，所述喷嘴(2)设置于搅拌筒(I)的内壁上。
3.根据权利要求2所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述喷嘴(2)的喷射方向位于其安装处搅拌筒(I)的切线方向和径向方向之间。
4.根据权利要求2所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述喷嘴(2)的数量为多个，沿搅拌筒(I)的周向或轴向间隔布置。
5.根据权利要求4所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述搅拌筒(I)上设置有射流管(5)，所述射流管(5)与所述泵的出口连接，所述喷嘴(2)设置于所述射流管(5)上。
6.根据权利要求5所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述射流管(5)为沿所述搅拌筒(I)的轴向设置的直管。
7.根据权利要求5所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述射流管(5)为沿所述搅拌筒(I)的周向设置的环形管。
8.根据权利要求1至7任一项所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述泵包括水泵⑷。
9.根据权利要求1至7任一项所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述泵包括泥浆泵(6)，所述泥浆泵(6)的入口与所述搅拌筒(I)连接。
10.根据权利要求9所述的射流式水泥浆搅拌装置，其特征在于，所述泥浆出口(13)连接有出浆管(73)，所述出浆管(73)上设置有控制通断的截止阀(9)，所述泥浆泵(6)的入口与所述出浆管(73)处于泥浆出口(13)和截止阀(9)之间的一段连接。
【文档编号】B28C5/06GK104029293SQ201410244189
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】徐鑫, 刘小康 申请人:三一汽车制造有限公司