建筑工程用砂浆搅拌装置的制作方法

本发明属于建筑机械领域，具体涉及一种建筑工程用砂浆搅拌装置。

背景技术

砂浆搅拌在建筑工程中非常常见，目前通用的搅拌设备为搅拌车，但是这类搅拌设备搅拌的均匀性不能保证，其只能搅拌常规民居用砂浆，而对于一些强度要求较高的特殊建筑而言，在配制好相对高等级的砂浆后，这种常规的搅拌设备存在搅拌不均匀、过湿或过干、搅拌过程中存在搅拌死角等问题，因此对于高等级的砂浆搅拌设备，需要克服上述缺陷。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的提出一种建筑工程用砂浆搅拌装置。

通过如下技术手段实现：

一种建筑工程用砂浆搅拌装置，包括凸轮部件、活塞气缸部件、砂浆搅拌室、供水部件、入料槽和出料槽。

所述凸轮部件包括凸轮、凸轮轴和凸轮驱动电机，所述凸轮的构造为大轮和小轮以及连接大轮和小轮的中间体，所述大轮和小轮均为横置圆柱体的一半，所述中间体为梯形台，梯形台的上下底面分别为小轮和大轮的圆柱体的侧平面，其中凸轮的大轮半径为r、凸轮的小轮半径为r、凸轮轴心距为l，三者的关系满足r=（2.5~3）r，以及2r+r<l<2r+2r，其中凸轮轴心距为大轮的轴心和小轮的轴心之间的距离；所述凸轮轴固设于大轮的轴心，所述凸轮驱动电机的输出轴与所述凸轮轴相连接并驱动所述凸轮轴转动。

所述活塞气缸部件包括活动压板、弹性部件、支撑竖杆、活塞板、气缸、外单向开口阀、内单向开口阀和通气管；所述活动压板横置于所述凸轮底部，并与所述凸轮接触，在所述活动压板底部通过竖直设置的1个或2个以上的支撑竖杆于位于气缸内部的活塞板固接，所述支撑竖杆通过气缸的顶壁贯穿气缸内外，在气缸的顶壁外和所述活动压板之间设置有弹性部件，在气缸底部设置有内单向开口阀，用于吸气行程的气体的进入，在气缸侧部的最底端设置有外单向开口阀，用于压气行程的气体的排出，所述通气管与所述外单向开口阀连通。

所述砂浆搅拌室包括u形壳、入料开口挡板、出料开口挡板、第一搅拌转管、第一搅拌支管、湿度传感器、上凸块、下凸块、密封轴承、第二搅拌转管、第二搅拌支管、驱动电机以及曝气口。

所述u形壳横置，在u形壳的开口端面上部设置有入料开口挡板，下部设置有出料开口挡板，所述入料开口挡板和出料开口挡板合上的时候形成竖直密封面，并与所述u形壳整体构成砂浆搅拌室的外壳。

所述第一搅拌转管和第二搅拌转管均竖直设置于u型壳内，且所述第一搅拌转管和第二搅拌转管均为中空结构且顶部开口底部封闭，上下均通过密封轴承与u形壳的顶壁和底壁转动连接，所述第一搅拌转管顶部开口与所述通气管连通，在第一搅拌转管上设置有三排横置的第一搅拌支管，所述第一搅拌支管也为中空结构且一端与所述第一搅拌转管内部连通，另一端锥形结构设置，且所述第一搅拌支管的外壁为密布通孔结构设置。

所述第二搅拌转管上设置有两排横置的第二搅拌支管，所述第二搅拌支管也为中空结构且一端与所述第二搅拌转管内部连通，另一端锥形结构设置，且所述第二搅拌支管的外壁为密布通孔结构设置，所述第一搅拌支管和所述第二搅拌支管间隔设置，在所述第一搅拌转管和第二搅拌转管底部均固接有驱动电机，两台所述驱动电机的转速设置为相同，在第一搅拌转管和第二搅拌转管之间的u形壳内顶壁和内底壁上均设置有凸块，在u形壳的顶壁上设置有曝气口，在第一搅拌转管上设置有湿度传感器。

所述供水部件设置于所述砂浆搅拌室的上部，包括补水箱、补水管和供水阀门，所述补水箱中充满水，在补水箱底部设置有补水管，所述补水管一端与所述补水箱连通，另一端与所述第二搅拌转管的顶端开口相连通，在补水管上设置有供水阀门，所述供水阀门用于根据所述湿度传感器的数据而适时开启或关闭，实现向所述砂浆搅拌室中进行补水和停止补水的操作。

所述入料槽设置于所述砂浆搅拌室的外上部，且与所述砂浆搅拌室的距离为小于等于所述入料开口挡板的长度，当所述入料开口挡板开启的时候，所述入料开口挡板的上端即与所述入料槽的开口相接触，通过入料开口挡板的斜度将物料倒入到砂浆搅拌室中。

所述出料槽设置于所述砂浆搅拌室的外下部，且与所述砂浆搅拌室的距离为小于等于所述出料开口挡板的长度，当所述出料开口挡板开启的时候，所述出料开口挡板的下端即与所述出料槽的开口相接触，通过出料开口挡板的斜度将物料导入到出料槽中。

进一步的，所述弹性部件为弹簧，并且所述弹簧穿设于所述支撑竖杆外。

进一步的，所述弹性部件为气动弹性杆。

进一步的，所述u型壳的内部转角设置为平滑的圆角。

进一步的，所述第一搅拌支管靠近所述u形壳的底部，所述第二搅拌支管靠近所述入料开口挡板和出料开口挡板。

进一步的，每排所述第一搅拌支管均为3个。

进一步的，每排所述第二搅拌支管均为3个。

进一步的，在所述入料开口挡板和所述出料开口挡板与所述u形壳相接处的外部还设置有竖插板，用于将入料开口挡板和所述出料开口挡板与u形壳相互密封（入料开口挡板和所述出料开口挡板合上之后即将该竖插板插入）。

进一步的，所述曝气口设置在所述第二搅拌转管与入料开口挡板和所述出料开口挡板之间的u形壳顶壁上（尽量远离第一搅拌支管）。

本发明的效果在于：

1，通过在砂浆搅拌室中设置两个搅拌转管，通过将第一搅拌转管设置为3排支管并且周期性强度喷气而第二搅拌转管设置为与其间隔的2排支管的设置，使得在搅拌室中的砂浆在被各个支管搅拌的同时，由于两个转管具有不均匀性但是同时具有周期性，从而使得砂浆被搅拌的更加均匀的同时由于紊乱而使得在外壳边角处的搅拌死角处的砂浆被频繁冲击而避免了死角砂浆静止富集，从而也避免了在边角处的砂浆与搅拌中心的砂浆的不均匀性。

同时通过在外壳内边角处设置圆角，避免直角会留存砂浆造成的死角，从而强化了紊流效应，由于两个转管之间的区域是横向左右运动最为频繁的区域，因此在该处的顶壁和底壁设置凸块，在横向作用运动的同时强化了顶部和底部撞击运动的产生，从而也强化了上下运动，从而也强化了紊流效应。

2，通过设置特定自身相互比例的凸轮，使得从气缸中冲击入第一搅拌转管中（继而通过支管喷出到砂浆中）的气体的周期性和强度配合达到最好。如果l的比例过大，则延长了每个周期，但是强度没有增加太多，从而第一搅拌支管喷气的强度没有达到最佳，如果l的比例过小，则在相同电机的转速下，缩短了周期，即在单位时间内活塞运动的次数增加了，但是气缸中的单次压力并没有达到要求，从而也使得喷气效果没有达到最佳，通过多次对比实验，设定为本发明的比例可以实现最佳的喷气效果。

通过设置可以喷气的第一搅拌转管和支管，在搅拌的过程中还可以向砂浆中喷入细小并具有一定动能的气泡，这种气泡会均匀分布在砂浆中（上浮的气体会通过曝气口排出，从而避免在上部的砂浆中形成直径较大的气泡），不仅对砂浆的均匀性起到一定的作用，还在保证强度的前提下，一定程度上降低了砂浆的密度。

3，通过在喷气的转管上设置湿度传感器，当检测到砂浆中的湿度低于设定的阈值后，则打开供水阀门，通过第二搅拌支管在搅拌的过程中向砂浆中加水，从而提高砂浆的湿度到符合要求。由于湿度传感器设置在远离喷水转管的第一搅拌转管上，因此其测定的湿度会更加客观。

喷水和喷气均通过转动的搅拌支管来实现，使得加入的水和气体能够以细小均匀的形式进入到砂浆中，并且还会强化搅拌轴的搅拌作用。

附图说明

图1为本发明建筑工程用砂浆搅拌装置的结构示意图。

图2为本发明装置中凸轮的结构示意图。

其中：1-凸轮，2-凸轮轴，3-活动压板，4-弹性部件，5-支撑竖杆，6-活塞板，7-气缸，8-外单向开口阀，9-内单向开口阀，10-通气管，11-第一搅拌转管，12-第一搅拌支管，13-湿度传感器，14-下圆角，15-上圆角，16-上凸块，17-下凸块，18-密封轴承，19-第二搅拌转管，20-第二搅拌支管，21-驱动电机，22-补水箱，23-供水阀门，24-曝气口，25-入料开口挡板，26-入料槽，27-出料开口挡板，28-出料槽，l-凸轮轴心距，r-凸轮大轮半径，r-凸轮小轮半径。

具体实施方式

实施例1

如图1所示：

一种建筑工程用砂浆搅拌装置，包括凸轮部件、活塞气缸部件、砂浆搅拌室、供水部件、入料槽和出料槽。

所述凸轮部件包括凸轮、凸轮轴和凸轮驱动电机，所述凸轮的构造为大轮和小轮以及连接大轮和小轮的中间体，所述大轮和小轮均为横置圆柱体的一半，所述中间体为梯形台，梯形台的上下底面分别为小轮和大轮的圆柱体的侧平面，其中凸轮的大轮半径为r、凸轮的小轮半径为r、凸轮轴心距为l，三者的关系满足r=2.85r，以及l=2r+1.52r，其中凸轮轴心距为大轮的轴心和小轮的轴心之间的距离；所述凸轮轴固设于大轮的轴心，所述凸轮驱动电机的输出轴与所述凸轮轴相连接并驱动所述凸轮轴转动。

所述活塞气缸部件包括活动压板、弹性部件、支撑竖杆、活塞板、气缸、外单向开口阀、内单向开口阀和通气管；所述活动压板横置于所述凸轮底部，并与所述凸轮接触，在所述活动压板底部通过竖直设置的2个支撑竖杆于位于气缸内部的活塞板固接，所述支撑竖杆通过气缸的顶壁贯穿气缸内外，在气缸的顶壁外和所述活动压板之间设置有弹性部件，在气缸底部设置有内单向开口阀，用于吸气行程的气体的进入，在气缸侧部的最底端设置有外单向开口阀，用于压气行程的气体的排出，所述通气管与所述外单向开口阀连通。

所述砂浆搅拌室包括u形壳、入料开口挡板、出料开口挡板、第一搅拌转管、第一搅拌支管、湿度传感器、上凸块、下凸块、密封轴承、第二搅拌转管、第二搅拌支管、驱动电机以及曝气口。

所述u形壳横置，在u形壳的开口端面上部设置有入料开口挡板，下部设置有出料开口挡板，所述入料开口挡板和出料开口挡板合上的时候形成竖直密封面，并与所述u形壳整体构成砂浆搅拌室的外壳。

所述第一搅拌转管和第二搅拌转管均竖直设置于u型壳内，且所述第一搅拌转管和第二搅拌转管均为中空结构且顶部开口底部封闭，上下均通过密封轴承与u形壳的顶壁和底壁转动连接，所述第一搅拌转管顶部开口与所述通气管连通，在第一搅拌转管上设置有三排横置的第一搅拌支管，所述第一搅拌支管也为中空结构且一端与所述第一搅拌转管内部连通，另一端锥形结构设置，且所述第一搅拌支管的外壁为密布通孔结构设置。

所述第二搅拌转管上设置有两排横置的第二搅拌支管，所述第二搅拌支管也为中空结构且一端与所述第二搅拌转管内部连通，另一端锥形结构设置，且所述第二搅拌支管的外壁为密布通孔结构设置，所述第一搅拌支管和所述第二搅拌支管间隔设置，在所述第一搅拌转管和第二搅拌转管底部均固接有驱动电机，两台所述驱动电机的转速设置为相同。

在第一搅拌转管和第二搅拌转管之间的u形壳内顶壁和内底壁上均设置有凸块，在u形壳的顶壁上设置有曝气口，在第一搅拌转管上设置有湿度传感器。

所述供水部件设置于所述砂浆搅拌室的上部，包括补水箱、补水管和供水阀门，所述补水箱中充满水，在补水箱底部设置有补水管，所述补水管一端与所述补水箱连通，另一端与所述第二搅拌转管的顶端开口相连通，在补水管上设置有供水阀门，所述供水阀门用于根据所述湿度传感器的数据而适时开启或关闭，实现向所述砂浆搅拌室中进行补水和停止补水的操作。

所述入料槽设置于所述砂浆搅拌室的外上部，且与所述砂浆搅拌室的距离为小于所述入料开口挡板的长度，当所述入料开口挡板开启的时候，所述入料开口挡板的上端即与所述入料槽的开口相接触，通过入料开口挡板的斜度将物料倒入到砂浆搅拌室中。

所述出料槽设置于所述砂浆搅拌室的外下部，且与所述砂浆搅拌室的距离为小于所述出料开口挡板的长度，当所述出料开口挡板开启的时候，所述出料开口挡板的下端即与所述出料槽的开口相接触，通过出料开口挡板的斜度将物料导入到出料槽中。

所述弹性部件为弹簧，并且所述弹簧穿设于所述支撑竖杆外。

所述u型壳的内部转角设置为平滑的圆角，上部的为上圆角，下部的为下圆角。

所述第一搅拌支管靠近所述u形壳的底部，所述第二搅拌支管靠近所述入料开口挡板和出料开口挡板。

每排所述第一搅拌支管均为3个。

每排所述第二搅拌支管均为3个。

在所述入料开口挡板和所述出料开口挡板与所述u形壳相接处的外部还设置有竖插板，用于将入料开口挡板和所述出料开口挡板与u形壳相互密封（入料开口挡板和所述出料开口挡板合上之后即将该竖插板插入）。

所述曝气口设置在所述第二搅拌转管与入料开口挡板和所述出料开口挡板之间的u形壳顶壁上（尽量远离第一搅拌支管）。

对比例1

本对比例没有设置凸轮，而是以与大轮相同半径的椭球面代替凸轮，其他设置方式与实施例1相同，在同样的条件下且在与实施例1相同转速电机转动的条件下经过18小时对比试验后，对砂浆搅拌室内壁进行检测，得到砂浆搅拌室的圆角处依然存在静止的砂浆（没有参与搅拌混匀操作的砂浆），而实施例1没有检测到静止的砂浆。对砂浆进行取样检测后得到本对比例的砂浆均匀度平均为实施例1的92%。

对比例2

本对比例将凸轮部件和活塞气缸部件置换为供水部件，将第一搅拌支管和第二搅拌支管设置为相同的结构。经过18小时的对比性实验后，对砂浆进行取样检测，得到本对比例砂浆的均匀度平均为实施例1的81%，并且在搅拌室内壁上固接有砂浆，而实施例1没有这种现象。