用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统及方法与流程

本发明涉及混凝土预制设备技术领域，特别是涉及一种用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统及方法。

背景技术：

传统混凝土搅拌厂的骨料仓、粉料罐、搅拌主机均为地上设置，骨料通过铲车运送至上料口后通过皮带运输至搅拌机，粉料通过螺旋送料机从粉料罐输送至搅拌主机，成品混凝土通过搅拌主机卸料口对罐车进行落料式卸料。同时，根据需要，在搅拌主机卸料口上或主机卸料口的后端设置称重系统和卸料斗，以便于控制卸料量、出料流量和出料的起始和中断。这种方式存在诸多不足和缺陷，如：储存量有限，人员维修困难；整体噪音、粉尘等环保问题严重；生产过程中物料遗撒问题严重，清理困难；工艺流程长占地面积大，增加生产成本；物料生产效率低，生产成本高，土地利用率低等。

针对以上问题，现有技术中出现了沉浸式搅拌站，即地下混凝土搅拌站，如申请号为cn201720098658.x提供的技术方案所述，采用将传统地面厂站设置在地下的方式，可有效解决如设备成本、危险系数、扬尘和噪音等问题。

进一步优化由于商品混凝土生产的地下厂站的结构设计，无疑会进一步促进混凝土生产产业的发展。

技术实现要素：

针对上述提出的进一步优化由于商品混凝土生产的地下厂站的结构设计，无疑会进一步促进混凝土生产产业的发展的问题，本发明提供了一种用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统及方法，采用本方案提供的系统及方法，可有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局。

本发明提供的用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统及方法通过以下技术要点来解决问题，用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统，包括多个下端均设置有第一出料控制部的骨料塔，所述第一出料控制部用于控制骨料塔下端骨料出口的通断状态；还包括转运系统，所述转运系统用于承接来自所述骨料出口所输出物料，并转移至厂站的搅拌主机楼，所述转运系统包括轨道及第一料斗，所述轨道依次经过各骨料塔的下方；所述第一料斗通过轮组安装于轨道上，且第一料斗通过所述轮组实现沿着轨道行走，且在所述行走的过程中，所述第一料斗可依次由各骨料出口的正下方掠过；还包括可承接来自第一料斗所输出物料的第二料斗。

现有技术中，针对地下沉浸式混凝土生产厂站设计，可采用骨料塔盛装用于混凝土生产的骨料、利用搅拌主机楼作为厂站的混凝土混合设备，故现有技术中，为了将一种或多种骨料转移至搅拌主机楼中，需要在骨料塔与搅拌主机楼之间设置转运系统以实现骨料上料。同时现有技术中，针对以上转运系统，一般设置为单个骨料塔匹配一个单独的上料线，如为了避免在上料过程中出现骨料抛洒，导致安全隐患、骨料浪费和降低混凝土配方精度，可采用绞龙或者螺旋输送机作为所述上料线。这样，使得转运系统整体庞大；单个上料线出现故障后，均会影响混凝土正常生产，即厂站出现故障的可能性较大；单个上料线均需要匹配地下空间，故现有结构设计对地下场站空间大小需求、设备布局均具有相应的要求。

基于以上问题，本方案提供了一种新的上料系统结构形式，具体结构中，利用轨道作为第一料斗的运动约束部件和第一料斗的支撑部件，在具体运用时：

首先：驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至对应骨料塔的下方；

而后：通过该骨料塔上的第一出料控制部，控制该骨料塔的骨料出口开启，由该骨料塔输出骨料并承接于所述第一料斗中；第一料斗承接有所需量的骨料后，第一出料控制部截断所述骨料出口；

而后：驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至第二料斗的接料位置，将第一料斗中的物料转移至第二料斗中；

最后：重复以上步骤，直至将全部所需的骨料转移至第二料斗中。

故采用本方案，仅需要根据骨料塔的相对位置特点敷设所述轨道，而后再利用第一料斗在轨道上位置可变的特点，使得第一料斗一次或多次往返于对应骨料塔的下方与第二料斗所在位置，通过第一料斗作为物料转移件，将所需骨料由对应骨料塔转移至第二料斗中，再由第二料斗如通过绞龙的方式将骨料提升至搅拌主机楼中。

相应结构布局中，仅需要将骨料塔高位支撑，而后在其下方设置轨道以及在轨道上安装第一料斗、在轨道的覆盖区域设置第二料斗即可完成骨料的初步转移，而后再匹配一个绞龙即可完成骨料上料目的。

故本方案提供了一种：有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局的技术方案。

更进一步的技术方案为：

更为完善的，设置为：还包括用于驱动所述第一料斗沿着轨道运动的驱动机构，所述驱动机构包括用于牵引第一料斗的传动带、用于驱动传动带执行牵引动作的动力源。本方案提供了一种具体的驱动机构实现形式，本实现形式选型，旨在考虑：根据骨料类型不同，在骨料塔释放骨料的过程中，可能存在一定量的粉尘污染，且该部分粉尘密度较大，如直接将驱动机构设置为与第一料斗为一体式结构，故相应动力源、传动件具有较大可能处于粉尘弥散区域内，故采用本方案，可有效保护驱动机构；本方案亦考虑到骨料密度较大的特点，提供传动带牵引第一料斗行走，用于可避免如轮组打滑、避免如在轨道上设置齿板以及在轮组上设置与齿板啮合的齿条的技术方案，即在结构简单的情况下，提供一种可有效保证本上料系统工作效率的技术方案。在具体运用时，设置为所述动力源布置在轨道的任意端部。

作为基于以上方案的更为具体的实现形式，设置为：所述传动带通过带轮张设于轨道上，且传动带的延伸方向与轨道的延伸方向相同；所述第一料斗固定于传动带上，所述动力源为用于驱动带轮转动的驱动电机。本方案在具体运用时，优选设置为所述传动带为同步带，相应用于驱动传动带转动的带轮采用同步带轮，驱动电机通过减速器与同步带轮相连，且驱动电机为功率不同的两个，其中功率较大的驱动电机作为第一料斗运动的主驱动电机，功率较小的驱动电机作为第一料斗运动的辅助驱动电机，以主驱动电机工作完成后，在第一料斗在惯性的作用下偏离骨料塔卸料位置或第二料斗入料位置时，通过辅助驱动电机，更为精准的实现第一料斗位置纠偏。

作为一种结构简单，可增大第一料斗、第二料斗接料面积以防止抛洒，同时便于第一料斗中骨料排尽，同时可利用骨料重力，在非能动情况下实现第一料斗中骨料输出的技术方案，设置为：所述第一料斗为上端尺寸大于下端尺寸的喇叭口状结构，还包括安装在第一料斗上的第二出料控制部，所述第二出料控制部用于控制第一料斗下端开口的通断状态；

所述第二料斗为上端为锥形段且上端为锥形段的大端的容器；

在第一料斗沿着轨道行走的过程中，第一料斗的下端开口可由第二料斗上端开口的正上方掠过。本方案在具体运用时，当第一料斗掠过或停留在第二料斗的上方时，通过第二出料控制部打开第一料斗下方出口，第一料斗中的骨料即可在重力下自动被泄放至第二料斗中。优选的，设置为第一料斗上还设置有振动电机，以针对骨料一般表面不规则且粗糙的特点，在重力卸料过程中第一料斗中出现搭拱情况时，利用所述振动电机进行破拱，以加快第一料斗的卸料速度。

作为一种可优化第一料斗行程，以实现节能环保、提高本上料系统效率的技术方案，设置为：在轨道的长度方向上，第二料斗设置在轨道的中部。

为进一步提升本上料系统工作效率，设置为：所述第一料斗及第二料斗的数量均为多个，且各第一料斗均可单独运行。本方案根据第一料斗具有：行走状态、骨料接料状态、骨料输出状态的工作特点，提供了一种多个第一料斗各自单独工作，以提升上料系统工作效率的技术方案。

更为完善的，作为一种结构简单、安全可靠、利于混凝土混料精度的技术方案，设置为：还包括入口端位于第二料斗中的提升机构，所述提升机构用于将第二料斗中的物料提升至厂站的搅拌主机楼中。

为实现混凝土生产厂站智能化和工作自动化，同时提升混凝土混料精度，设置为：还包括安装于第一料斗上或骨料塔上的计量传感器，所述计量传感器用于测量第一料斗所承接的来自骨料塔的物料的量；还包括与所述计量传感器信号连接的中控系统，还包括与所述中控系统信号连接的第一出料控制部；所述中控系统接收来自计量传感器的测量值，并通过所述测量值，控制第一出料控制部工作。本方案中，所述中控系统通过所需的骨料量，在第一料斗所承接的骨料达到所需的骨料量后，通过第一出料控制部截断骨料塔的骨料输出。优选的，考虑到骨料一般表面粗糙、尖锐且密度较大的特点，设置为所述计量传感器为安装在轮组上的压力感应片，具体设置可为，在轮组的某个或某些行走轮上，沿着行走轮的周向方向，在行走轮上布置多个压力感应器，通过所述压力感应器检测轨道对第一料斗支撑力的大小，换算为所需的骨料重量或体积。采用本方案，相应计量系统结构简单且设置成本低，同时可有效避免或减少计量传感器与骨料直接接触，导致计量传感器受损或短时间内性能衰减。

作为一种骨料塔在骨料盛装状态下可封闭骨料塔，以避免如扬尘污染，同时方便向骨料塔中增补骨料，同时考虑到骨料塔相较于厂站地面适合高位架设，相应顶盖的启闭更为安全、更容易驱动顶盖切换状态的技术方案，设置为：各骨料塔均匹配有可旋启开闭的顶盖，所述可旋启开闭为：顶盖在水平面上转动平移实现开闭，且顶盖可旋启开闭为顶盖的局部，且在旋启开闭的过程中，该部分顶盖支撑于相对于骨料塔位置固定的顶盖上；各骨料塔中均设置有用于监测其内物料含量的检测装置。

本方案还公开了一种用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料方法，该方法基于如上任意一项所述的上料系统，所述上料方法的实施步骤为：

s1、驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至对应骨料塔的下方；

s2、通过该骨料塔上的第一出料控制部，控制该骨料塔的骨料出口开启，由该骨料塔输出骨料并承接于所述第一料斗中；第一料斗承接有所需量的骨料后，第一出料控制部截断所述骨料出口；

s3、驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至第二料斗的接料位置，将第一料斗中的物料转移至第二料斗中；

s4、重复步骤s1至s3，直至将全部所需的骨料转移至第二料斗中。本上料方法为基于以上上料系统的方法，如上所述，采用本方案，可有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局。

本发明具有以下有益效果：

本方案提供了一种新的上料系统结构形式，具体结构中，利用轨道作为第一料斗的运动约束部件和第一料斗的支撑部件，在具体运用时：

首先：驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至对应骨料塔的下方；

而后：通过该骨料塔上的第一出料控制部，控制该骨料塔的骨料出口开启，由该骨料塔输出骨料并承接于所述第一料斗中；第一料斗承接有所需量的骨料后，第一出料控制部截断所述骨料出口；

而后：驱动第一料斗，使得第一料斗沿着轨道运动至第二料斗的接料位置，将第一料斗中的物料转移至第二料斗中；

最后：重复以上步骤，直至将全部所需的骨料转移至第二料斗中。

故采用本方案，仅需要根据骨料塔的相对位置特点敷设所述轨道，而后再利用第一料斗在轨道上位置可变的特点，使得第一料斗一次或多次往返于对应骨料塔的下方与第二料斗所在位置，通过第一料斗作为物料转移件，将所需骨料由对应骨料塔转移至第二料斗中，再由第二料斗如通过绞龙的方式将骨料提升至搅拌主机楼中。

相应结构布局中，仅需要将骨料塔高位支撑，而后在其下方设置轨道以及在轨道上安装第一料斗、在轨道的覆盖区域设置第二料斗即可完成骨料的初步转移，而后再匹配一个绞龙即可完成骨料上料目的。

故本方案提供了一种：有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局的技术方案。

附图说明

图1是本发明所述的用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统一个具体实施例的结构示意图。

图中的附图标记依次为：1、骨料塔，2、第一出料控制部，3、第一料斗，4、轨道，5、驱动机构，6、第二料斗，7、传动带，8、轮组，9、第二出料控制部。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料系统，包括多个下端均设置有第一出料控制部2的骨料塔1，所述第一出料控制部2用于控制骨料塔1下端骨料出口的通断状态；还包括转运系统，所述转运系统用于承接来自所述骨料出口所输出物料，并转移至厂站的搅拌主机楼，所述转运系统包括轨道4及第一料斗3，所述轨道4依次经过各骨料塔1的下方；所述第一料斗3通过轮组8安装于轨道4上，且第一料斗3通过所述轮组8实现沿着轨道4行走，且在所述行走的过程中，所述第一料斗3可依次由各骨料出口的正下方掠过；还包括可承接来自第一料斗3所输出物料的第二料斗6。

现有技术中，针对地下沉浸式混凝土生产厂站设计，可采用骨料塔1盛装用于混凝土生产的骨料、利用搅拌主机楼作为厂站的混凝土混合设备，故现有技术中，为了将一种或多种骨料转移至搅拌主机楼中，需要在骨料塔1与搅拌主机楼之间设置转运系统以实现骨料上料。同时现有技术中，针对以上转运系统，一般设置为单个骨料塔1匹配一个单独的上料线，如为了避免在上料过程中出现骨料抛洒，导致安全隐患、骨料浪费和降低混凝土配方精度，可采用绞龙或者螺旋输送机作为所述上料线。这样，使得转运系统整体庞大；单个上料线出现故障后，均会影响混凝土正常生产，即厂站出现故障的可能性较大；单个上料线均需要匹配地下空间，故现有结构设计对地下场站空间大小需求、设备布局均具有相应的要求。

基于以上问题，本方案提供了一种新的上料系统结构形式，具体结构中，利用轨道4作为第一料斗3的运动约束部件和第一料斗3的支撑部件，本实施例在具体运用时：

首先：驱动第一料斗3，使得第一料斗3沿着轨道4运动至对应骨料塔1的下方；

而后：通过该骨料塔1上的第一出料控制部2，控制该骨料塔1的骨料出口开启，由该骨料塔1输出骨料并承接于所述第一料斗3中；第一料斗3承接有所需量的骨料后，第一出料控制部2截断所述骨料出口；

而后：驱动第一料斗3，使得第一料斗3沿着轨道4运动至第二料斗6的接料位置，将第一料斗3中的物料转移至第二料斗6中；

最后：重复以上步骤，直至将全部所需的骨料转移至第二料斗6中。

故采用本方案，仅需要根据骨料塔1的相对位置特点敷设所述轨道4，而后再利用第一料斗3在轨道4上位置可变的特点，使得第一料斗3一次或多次往返于对应骨料塔1的下方与第二料斗6所在位置，通过第一料斗3作为物料转移件，将所需骨料由对应骨料塔1转移至第二料斗6中，再由第二料斗6如通过绞龙的方式将骨料提升至搅拌主机楼中。

相应结构布局中，仅需要将骨料塔1高位支撑，而后在其下方设置轨道4以及在轨道4上安装第一料斗3、在轨道4的覆盖区域设置第二料斗6即可完成骨料的初步转移，而后再匹配一个绞龙即可完成骨料上料目的。

故本方案提供了一种：有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局的技术方案。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

更为完善的，设置为：还包括用于驱动所述第一料斗3沿着轨道4运动的驱动机构5，所述驱动机构5包括用于牵引第一料斗3的传动带7、用于驱动传动带7执行牵引动作的动力源。本方案提供了一种具体的驱动机构5实现形式，本实现形式选型，旨在考虑：根据骨料类型不同，在骨料塔1释放骨料的过程中，可能存在一定量的粉尘污染，且该部分粉尘密度较大，如直接将驱动机构5设置为与第一料斗3为一体式结构，故相应动力源、传动件具有较大可能处于粉尘弥散区域内，故采用本方案，可有效保护驱动机构5；本方案亦考虑到骨料密度较大的特点，提供传动带7牵引第一料斗3行走，用于可避免如轮组8打滑、避免如在轨道4上设置齿板以及在轮组8上设置与齿板啮合的齿条的技术方案，即在结构简单的情况下，提供一种可有效保证本上料系统工作效率的技术方案。在具体运用时，设置为所述动力源布置在轨道4的任意端部。

作为基于以上方案的更为具体的实现形式，设置为：所述传动带7通过带轮张设于轨道4上，且传动带7的延伸方向与轨道4的延伸方向相同；所述第一料斗3固定于传动带7上，所述动力源为用于驱动带轮转动的驱动电机。本方案在具体运用时，优选设置为所述传动带7为同步带，相应用于驱动传动带7转动的带轮采用同步带轮，驱动电机通过减速器与同步带轮相连，且驱动电机为功率不同的两个，其中功率较大的驱动电机作为第一料斗3运动的主驱动电机，功率较小的驱动电机作为第一料斗3运动的辅助驱动电机，以主驱动电机工作完成后，在第一料斗3在惯性的作用下偏离骨料塔1卸料位置或第二料斗6入料位置时，通过辅助驱动电机，更为精准的实现第一料斗3位置纠偏。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

作为一种结构简单，可增大第一料斗3、第二料斗6接料面积以防止抛洒，同时便于第一料斗3中骨料排尽，同时可利用骨料重力，在非能动情况下实现第一料斗3中骨料输出的技术方案，设置为：所述第一料斗3为上端尺寸大于下端尺寸的喇叭口状结构，还包括安装在第一料斗3上的第二出料控制部9，所述第二出料控制部9用于控制第一料斗3下端开口的通断状态；

所述第二料斗6为上端为锥形段且上端为锥形段的大端的容器；

在第一料斗3沿着轨道4行走的过程中，第一料斗3的下端开口可由第二料斗6上端开口的正上方掠过。本方案在具体运用时，当第一料斗3掠过或停留在第二料斗6的上方时，通过第二出料控制部9打开第一料斗3下方出口，第一料斗3中的骨料即可在重力下自动被泄放至第二料斗6中。优选的，设置为第一料斗3上还设置有振动电机，以针对骨料一般表面不规则且粗糙的特点，在重力卸料过程中第一料斗3中出现搭拱情况时，利用所述振动电机进行破拱，以加快第一料斗3的卸料速度。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

作为一种可优化第一料斗3行程，以实现节能环保、提高本上料系统效率的技术方案，设置为：在轨道4的长度方向上，第二料斗6设置在轨道4的中部。

为进一步提升本上料系统工作效率，设置为：所述第一料斗3及第二料斗6的数量均为多个，且各第一料斗3均可单独运行。本方案根据第一料斗3具有：行走状态、骨料接料状态、骨料输出状态的工作特点，提供了一种多个第一料斗3各自单独工作，以提升上料系统工作效率的技术方案。

实施例5：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

更为完善的，作为一种结构简单、安全可靠、利于混凝土混料精度的技术方案，设置为：还包括入口端位于第二料斗6中的提升机构，所述提升机构用于将第二料斗6中的物料提升至厂站的搅拌主机楼中。

实施例6：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

为实现混凝土生产厂站智能化和工作自动化，同时提升混凝土混料精度，设置为：还包括安装于第一料斗3上或骨料塔1上的计量传感器，所述计量传感器用于测量第一料斗3所承接的来自骨料塔1的物料的量；还包括与所述计量传感器信号连接的中控系统，还包括与所述中控系统信号连接的第一出料控制部2；所述中控系统接收来自计量传感器的测量值，并通过所述测量值，控制第一出料控制部2工作。本方案中，所述中控系统通过所需的骨料量，在第一料斗3所承接的骨料达到所需的骨料量后，通过第一出料控制部2截断骨料塔1的骨料输出。优选的，考虑到骨料一般表面粗糙、尖锐且密度较大的特点，设置为所述计量传感器为安装在轮组8上的压力感应片，具体设置可为，在轮组8的某个或某些行走轮上，沿着行走轮的周向方向，在行走轮上布置多个压力感应器，通过所述压力感应器检测轨道4对第一料斗3支撑力的大小，换算为所需的骨料重量或体积。采用本方案，相应计量系统结构简单且设置成本低，同时可有效避免或减少计量传感器与骨料直接接触，导致计量传感器受损或短时间内性能衰减。

实施例7：

本实施例在实施例1的基础上作进一步完善：

作为一种骨料塔1在骨料盛装状态下可封闭骨料塔1，以避免如扬尘污染，同时方便向骨料塔1中增补骨料，同时考虑到骨料塔1相较于厂站地面适合高位架设，相应顶盖的启闭更为安全、更容易驱动顶盖切换状态的技术方案，设置为：各骨料塔1均匹配有可旋启开闭的顶盖，所述可旋启开闭为：顶盖在水平面上转动平移实现开闭，且顶盖可旋启开闭为顶盖的局部，且在旋启开闭的过程中，该部分顶盖支撑于相对于骨料塔1位置固定的顶盖上；各骨料塔1中均设置有用于监测其内物料含量的检测装置。

实施例8：

本实施例在实施例1的基础上，提供一种用于沉浸式商品混凝土生产厂站的骨料上料方法，该方法基于如上所述的上料系统，所述上料方法的实施步骤为：

s1、驱动第一料斗3，使得第一料斗3沿着轨道4运动至对应骨料塔1的下方；

s2、通过该骨料塔1上的第一出料控制部2，控制该骨料塔1的骨料出口开启，由该骨料塔1输出骨料并承接于所述第一料斗3中；第一料斗3承接有所需量的骨料后，第一出料控制部2截断所述骨料出口；

s3、驱动第一料斗3，使得第一料斗3沿着轨道4运动至第二料斗6的接料位置，将第一料斗3中的物料转移至第二料斗6中；

s4、重复步骤s1至s3，直至将全部所需的骨料转移至第二料斗6中。本上料方法为基于以上上料系统的方法，如上所述，采用本方案，可有效简化骨料上料部分的结构设计、减小地下场站的故障率、降低地下场站建设对空间大小的需求、方便设备布局。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。