连续进出料搅拌机及搅拌方法与流程

本发明涉及矿用、建筑机械设备技术领域，具体涉及一种连续进出料搅拌机及搅拌方法。

背景技术：

目前市场有关物料搅拌机的结构一般采用螺旋叶片搅拌，多支棒料或板料通过转轴转动而拨动物料实现物料的筒体搅拌，建筑行业的砂浆物料的搅拌基本采用卧式放置圆筒体通过圆环齿轮传动旋转，实现物料的上下循环搅拌。螺旋叶片搅拌机的结构一般比较长的输送才能达到物料的均匀搅拌，设备占地面积较大、较长；筒体的搅拌机一般结构较大，拨料机构使得物料的流动量有限，搅拌时间需要较长才能达到均匀混合，属于筒体内物料一次性投入进行搅拌混合的过程，一般不能达到连续进出料混合均匀的方式，而且螺旋叶片未带动到的物料靠摩擦力带动下移动，短时间内搅拌均匀的效率低，不适宜于煤矿巷道、隧道内的喷浆工艺配套用的搅拌设备。

本申请具体可以应用到煤矿巷道、隧道喷浆物料的快速搅拌均匀，对于其搅拌形式和搅拌方法，如何满足现场喷浆作业的需求是本申请要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种连续进出料搅拌机及搅拌方法，其整体结构设计合理，能够实现快速搅拌，且能够连续不间断进出料作业，满足现场喷浆作业的需求；本申请搅拌方法依托物料自重向下流动过程的混合、水平面的叶片刮料搅拌混合、斜板推料混合、无搅拌盲区、多层次的综合混合过程。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种连续进出料搅拌机，包括：

机架；

搅拌筒体，所述搅拌筒体内布设有多组分隔板，所述分隔板将所述搅拌筒体分隔为至少两相对独立的搅拌腔，所述搅拌腔上下侧对应的分隔板上均设置有料孔，且所述搅拌腔上下侧的两料孔错位设置；

中心轴，其传动设置在所述搅拌筒体中部，所述中心轴的其中一端设置有第一驱动部，所述第一驱动部驱动所述中心轴旋转动作；

推料板，各所述搅拌腔对应的所述中心轴上均设置有推料板；以及

离心叶轮，各所述推料板上均安装有离心叶轮，所述分隔板与所述离心叶轮之间设置有第二驱动部，所述第二驱动部驱动所述离心叶轮自转。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述第一驱动部包括驱动电机，所述驱动电机与所述中心轴之间通过齿轮传动或链传动。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述第二驱动部包括：

固定齿圈，其设置在相应的分隔板上；以及

齿轮，所述齿轮固定在所述离心叶轮的叶轮轴上，且所述齿轮与所述固定齿圈啮合传动。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，单片所述推料板上设置有1-3个离心叶轮。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述搅拌筒体内的搅拌腔为2-5个。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述各所述搅拌腔内布设有2-4片推料板，且所述推料板绕所述中心轴均布设置。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述推料板呈圆弧形，且倾斜设置。

根据本发明连续进出料搅拌机，优选地，所述搅拌筒体顶部还设置有进料斗，所述进料斗与对应的分隔板上的料孔对应连通，且在进料斗的下部设置有流量控制阀。

一种连续进出料搅拌方法，利用上述的连续进出料搅拌机进行物料的搅拌，具体包括以下步骤：

配料：对需要进行搅拌的物料按比例进行配料；

喂料：启动所述连续进出料搅拌机，将配好的物料通过位于最上侧的分隔板上的料孔连续进料；

搅拌：物料流入相应的搅拌腔中时，物料在推料板的作用下向该搅拌腔下侧的分隔板的料孔移动，同时离心叶轮对推送过程中的物料进行搅拌，实现物料推送、搅拌，并在多个搅拌腔中的依次进出料，直至搅拌完成流出搅拌筒体。

根据本发明连续进出料搅拌方法，优选地，在配料工序中，通过螺旋配料输送机进行配料。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本申请物料的流动是依靠自重自上而下流动，物料在经过多层搅拌腔内的离心式小范围的搅拌，单支离心叶轮搅动量少，能够将物料充分混合，一次混合搅拌更加均匀。

②本申请的物料自上面进料口可以连续不间断的流入，内腔连续搅拌后连续不间断的流出，物料流入流出的量稳定，保证后续能够连续作业。

③本申请的物料混合前的流入量与混合后流出的量可以控制与调整，从而满足生产的需要，大大提高了作业的便捷性，能够使得多道作业工序有效的衔接，不仅降低了在混合搅拌过程中的成本，而且提高了搅拌效率。

④本申请的设备整体结构紧凑，充分利用了搅拌空间，在有效的空间内实现了持续流动和搅拌，流动路径有效的延长，并且搅拌效率更高。

⑤本申请设备占地面积小，充分利用了高度空间，设备因采用了离心式的叶轮搅拌，混合搅拌效率高；本申请的整体的结构传动设计精巧，传动结构稳定，一套动力装置即可，维护成本低；在整个搅拌过程中离心叶轮能够实现自转，并能够绕中心轴进行转动，能够通过相应的齿轮比进行离心叶轮的自转速度的调整，更便于实现高效搅拌作业，可控性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为根据本发明实施例的连续进出料搅拌机的正视结构示意图。

图2为根据本发明实施例的连续进出料搅拌机的剖视结构示意图。

图3为根据本发明实施例的连续进出料搅拌机的俯视结构示意图之一。

图4为根据本发明实施例的连续进出料搅拌机的俯视结构示意图之二，其示出了去掉进料斗和机架后的俯视结构。

图5为根据本发明实施例的上层搅拌腔的结构示意图之一，其示出了包含三个搅拌腔结构中的位于上侧的搅拌腔的结构。

图6为根据本发明实施例的中层搅拌腔的结构示意图，其示出了包含三个搅拌腔结构中的位于中部的搅拌腔的结构。

图7为根据本发明实施例的下层搅拌腔的结构示意图，其示出了包含三个搅拌腔结构中的位于下部的搅拌腔的结构。

图8为根据本发明实施例的搅拌腔的结构示意图之二，其示出了包含三个推料板的搅拌腔结构、及离心叶轮布置结构。

图9为根据本发明实施例的连续进出料搅拌机的俯视结构示意图之三，其示出了在工作状态下物料、推料板和离心叶轮的状态。

图中序号：

100为机架、101为进料斗、102为流量控制阀、103为出料管；

200为搅拌筒体、201为分隔板、202为料孔、2021为料孔（出料）、2022为料孔（进料）、203为搅拌腔；

300为中心轴、301为从动齿轮、302为主动齿轮、303为驱动电机；

400为推料板；

500为离心叶轮、501为齿轮、502为固定齿圈。

具体实施方式

下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本发明，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图9，本申请公开了一种连续进出料搅拌机，包括机架100、搅拌筒体200、中心轴300、推料板400和离心叶轮500，搅拌筒体200内布设有多组分隔板201，分隔板将搅拌筒体分隔为至少两相对独立的搅拌腔203，搅拌腔上下侧对应的分隔板上均设置有料孔202，且搅拌腔203上下侧的两料孔202错位设置；中心轴300传动设置在搅拌筒体200中部，中心轴300的其中一端设置有第一驱动部，第一驱动部驱动中心轴300旋转动作；各搅拌腔203对应的中心轴上均设置有推料板400；各推料板400上均安装有离心叶轮500，分隔板201与离心叶轮500之间设置有第二驱动部，第二驱动部驱动离心叶轮500自转。位于搅拌筒体200最下面的分隔板的料孔上连接有出料管103。

第一驱动部包括驱动电机303，驱动电机303与中心轴之间通过齿轮传动或链传动，本实施例中通过设置在驱动电机的动作端的主动齿轮302和设置在中心轴上的从动齿轮301的啮合实现传动。

第二驱动部包括固定齿圈502和齿轮501，固定齿圈502设置在相应的分隔板201上；齿轮501固定在离心叶轮500的叶轮轴上，且齿轮501与固定齿圈502啮合传动，其不需要重新配置动力结构，利用中心转轴带动推料板转动的动力，再由固定齿圈和齿轮的啮合装配关系，实现离心叶轮的转动。

本实施例中的单个搅拌腔203内的一片推料板400上可以设置有1-3个离心叶轮500。根据实际情况进行数量选择。同时本实施例中的搅拌筒体200内的搅拌腔203为2-5个，即可以针对其搅拌的物料的不同，搅拌需求的不同进行一定程度的延伸，从而增加搅拌路径和行程，更有效的提高搅拌的均匀度。

此外，还可以对各搅拌腔203内的推料板数量进行优化，一般布设2-4片推料板400，且推料板400绕中心轴300均布设置，从而保障在运行过程中结构的稳定性，避免发生受力不均衡的问题发生，并避免引起振动响声加大、磨损加快的问题。

为了提高推料板的工作性能，本实施例中的推料板400呈圆弧形，且倾斜设置，推料板的底部与下侧的分隔板贴合滑动配合，推料板起到一定程度的混合搅拌作用，同时主要的目的是保障物料处于流动状态，并由离心叶轮实现更高效的搅拌。

为了便于对进料量进行控制，本实施例中的搅拌筒体200顶部还设置有进料斗101，进料斗101与对应的分隔板201上的料孔202对应连通，且在进料斗101的下部设置有流量控制阀102，流量控制阀可以对进料量进行控制，从而满足不同的工况需求。

本申请还提供了一种连续进出料搅拌方法，利用上述的连续进出料搅拌机进行物料的搅拌，具体包括以下步骤：

配料：对需要进行搅拌的物料按比例进行配料；

喂料：启动连续进出料搅拌机，将配好的物料通过位于最上侧的分隔板上的料孔连续进料；

搅拌：物料流入相应的搅拌腔中时，物料在离心叶轮叶片的旋转拨动下作小圆周微离心运动，当物料被拨动到推料板处时，在推料板的作用下，物料以搅拌筒的中心轴为旋转中心作大圆周滚动或流动，向该搅拌腔下侧的分隔板的料孔移动并落入下层搅拌腔。物料的运动混合方法是：离心叶轮对推送过程中的物料进行小圆周运动搅拌方法，实现物料推送、作大圆周运动混合搅拌方法，物料完成并在多个搅拌腔中的依次进出料，直至搅拌完成流出搅拌筒体。

在配料工序中，通过螺旋配料输送机进行配料。

以下结合附图工作原理进行详细描述：

本申请可应用的范围的物料包含：颗粒大小直径不超过15mm的矿石、沙石、泥沙和水泥等粉末料或流体（速凝剂）等，已经配比好的混合物料投入到接料斗中，也可以采用螺旋配比输送机将混合物料输送到接料斗中。

在此结合附图，通过三层的搅拌腔结构进行具体的结构描述，物料通过上层的料口进入，上层的搅拌腔中的物料一边经过一套连续离心叶轮沿着水平方向旋转的搅拌，一边由旋转的推料板推动，沿着圆周轨迹方向移动接近一周后落入该层的搅拌腔下部的料口，该料口作为下一层的搅拌腔的进料口，实现物料的向下流动，物料进入中间搅拌腔，中间搅拌腔中的物料一边经过一套连续离心式叶轮沿着水平方向旋转的搅拌，一边由旋转的中层的推料板的推动，沿着圆周轨迹方向移动接近一周落入中间搅拌腔的出口（也是下层搅拌腔的入口），物料进入下层搅拌腔后，物料一边经过一套连续离心式叶轮沿着水平方向旋转的搅拌，一边由旋转的下层推料板的推动，沿着圆周轨迹方向移动接近一周落入下层搅拌腔的出口，物料经过三层三次循环搅拌等多次混合、推动、流动，快速的完成均匀搅拌，物料自上层搅拌腔的入口到下层的搅拌腔筒出口的流动过程中是通过物料的自流加机械搅拌实现三层流动，因而可以实现物料连续进入、连续经过搅拌、连续出料的快速混合搅拌方法，并且物流流动过程没有搅拌盲区，因此物料进入圆筒内能够实现充分均匀混合，混合均匀的物料进入出料斗中，进行后续的喷浆工艺的对接。

以下结合附图对具体的装配结构的描述:

在设备机架上安装一套圆柱筒体（即搅拌筒体），圆柱筒体沿着母线方向分成三等分，用四块圆板（即分隔板）将圆柱筒体分割成三个圆柱腔体（即搅拌腔），分成上中下三个空间，四块圆板上（外圆和中心之间）均有一个方孔或扇形组合孔，这样形成了三个腔体均有一个进口和一个出口（方口或扇形口），上下进出口相互错一个位置排列，错位的位置要根据离心式叶轮直径的大小确定，形成合理的物料进出口分布，这样物料从进料口进入后就会落到腔体的底板上，刚开始搅拌时物料不会直接从出口处流出，而是进过边搅拌边沿着圆周方向流动到出口位置，在推料板的推动下物料进入下面一个腔体。最上层进口安装一个进料斗，起到临时储存物料的作用，保证物料能够连续进入上层圆筒内，流入的量可以经过闸门控制，闸门设置在进料斗的出口位置。最下层圆筒出口安装有出料斗，便于混合后的物料进入后续工艺环节。圆柱筒体中心设置有三层驱动轴（即中心轴），其为一体结构，并连接贯穿于三层搅拌腔，各推料板均固定在中心轴上，转动动力由三层驱动轴的一端引入，使得各层的推料板同时产生旋转运动，推料板推动物料沿着圆周轨迹方向翻转和移动。推料板上设置有沿着水平方向旋转运动的一套离心式叶轮（或两套直径较小的），叶轮的旋转无专用动力，其旋转是依靠一组大小齿轮（或齿圈）传动完成，小齿轮安装在叶轮轴上，大齿轮（或齿圈）固定安装在腔体的上侧的分隔板上，当推料板围绕着筒体中心旋转时，叶轮轴心线围绕着筒体中心作圆周运动，小齿轮的外齿在大齿轮外齿（或齿圈的内齿）的啮合作用下开始转动，小齿轮也跟着旋转，这样离心式叶轮也随着转动，转速的大小取决于推料板的转速和大小齿轮（齿圈）的齿数传动比这两个因素。根据每个圆筒腔体体积大小、物料进入的流量大小、推料板的转动速度，以及物料要求搅拌均匀的程度等综合因素，来计算并确认需要设置推料板的数量，数量越多和转速越快对应物料流出的流量也越大，但推料板一般需要在圆周方向等分布置为佳，因为传动力和搅拌力的不平衡会影响设备的使用寿命（根据磨损的程度进行更换磨损件），所以每层推料板的数量一般采用：2套或3套，对称或三等分布置，特殊情况可以4套、5套、6套，数量过多不宜采纳。大小齿轮啮合处设置有清料装置，防止齿轮啮合处因物料堆积过多而影响啮合齿的传动，推料板的旋转方向只能向一个方向的转动，不能反转，反转搅拌效果略差。三层驱动轴的动力依靠一端的一对齿轮传动实现，被动齿轮安装在三层驱动轴的一端，主动齿轮连接动力装置，动力装置可以选择减速电机或减速液压马达，动力源安装在固定支架上。

上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。