一种砂石浆水全自动回收处理系统的制作方法

本发明涉及砂石分离和泥浆水回收技术领域，尤其涉及一种砂石浆水全自动回收处理系统。

背景技术：

混凝土搅拌站的发展大大减少了现场搅拌所产生的粉尘和污水，但并不意味着搅拌站本身就不产生污染，搅拌站从原材料的采购、混凝土的生产和运输、以及设备的冲洗都会产生不同形式的污染，尤其是环保问题倍受重视的今天，搅拌站的污染问题越发受到各界的关注。

搅拌站所形成的污染主要体现在三个方面：(1)粉尘污染。混凝土原材料的石子、砂子在运输过程中以及生产输送过程中，如果密封性不够就会产生严重的粉尘污染；水泥、粉煤灰、矿渣等粉状原材料如果没有安装集尘设备或密封性不够也会产生粉尘污染；设备洗涮水所沉淀出来的废渣与露天场地晒干时也会形成粉尘污染。(2)噪音污染。在生产旺季，国内的混凝土搅拌站都是24小时连续作业，搅拌机主机和铲装车的轰鸣、卡车和搅拌车的来来回回都会对周围一定范围内居民的生活造成比较大的困扰；设备维修时的工具噪音和撞击声也是噪音污染的一部分；建于河边的搅拌站在装卸原材料时吊机的声音和船舶的马达也可能成为噪音污染的很重要的部分。(3)污水与废渣污染。搅拌站污水的产生主要来自于搅拌车内部和外部的冲洗、报废湿混凝土和主机散料的冲洗、其它设备和场地的冲洗等。而这些来源的污水都会形成沉淀物，从而产生废渣。如果这些污水经过砂石分离处理，则能将污水中的一定颗粒大小以上的石子和砂子回收回来重新利用，在很大程度上减少废渣的量。

残余湿混凝土回收系统(授权公告号cn201960669u)，公开了一种残余湿混凝土回收系统，包括有洗车槽、砂石分离单元和搅拌池，该砂石分离单元包括有湿混凝土回收机，该湿混凝土回收机的进料口连接于该洗车槽，该湿混凝土回收机上设有溢流口；还设有对砂石分离单元分离出来的泥浆水进行简单预处理，湿混凝土回收机溢流出来的泥浆水经过预处理进一步分离后，才将符合混凝土生产要求的低浓度泥浆水排入搅拌池，进入搅拌池的泥浆水进行简单搅拌后用于混凝土生产。但是其采用的砂石分离单元无法保证分离出来的砂石干净度和处理速度，其采用的自动控制单元只是通过按动洗车槽的启动按钮运行整个系统，搅拌机运行模式单一不适应泥浆特性和实际现场多样实况，自动化程度不够高，泥浆水无法分层合理使用，状况频发。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种砂石浆水全自动回收处理系统。

本发明采用如下技术方案：

一种砂石浆水全自动回收处理系统，包括:

可清洗1-4部车洗车台，所述洗车台上设有全自动光电感应开关和半自动启动按钮盒，目前市场上对于自动启动分为碰触式启动和反射式光电感应式启动，碰触式启动一般是安装于后车轮挡轮碇处，通过罐车的后轮碰触来启动设备，此方式由于罐车的高质量决定了其易损率，再加上其放置于地上的弊端容易被混凝土附着而失灵，而反射式光电感应启动经常由于太阳光的强烈而收不到反射信号，另一个感应距离的可调节也会导致其误报率。采用对射式车道光电感应，避免了太阳光和距离调节不适导致的误报，保证设备其在无人值守情况下的自动化运作。

砂石分离机，所述砂石分离机通过卸料槽与所述洗车台连接，所述砂石分离机配套设有一组电流侦测装置和自动预警装置，当设备运行高负荷时即自动发出警报提醒驾驶员，分离机出现故障概率最高的是驾驶员在清洗剩料的时候，由于倾倒剩料过快，导致卡机甚至电机烧毁、减速机崩裂等问题出现，加入自动预警装置，利用分离机在空载、满载、超负荷等情况电流差异的情况，设定最高工作电流，一旦超出警戒值就自动报警，再高到一定值就跳脱的设定，由此来提醒驾驶员合理、正确使用设备，以减少由此引起的设备故障。

泥浆水回收系统，所述泥浆水回收系统通过导流槽与所述砂石分离机连接，所述泥浆回收系统包括若干搅拌池、澄清池和清水池；每个所述搅拌池上均对应设置有搅拌机，根据各组水位计的反馈，搅拌机在不同水位时的搅拌规律变化，使不同搅拌池之间的浆水浓度分明，以满足不同情况下用水的需求，(如搅拌车内筒清洗使用1,2号搅拌池水，车辆外加水使用3,4号池水，场地、皮带机清洗使用5,6号池水等)，根据浆水浓度的不同，分清主次用水情况，使回收水能够更大程度的被消耗掉，以达到进出水的平衡。

所述泥浆水回收系统，由清水池往澄清池往搅拌池通过水泵进行正向补水，由搅拌池往澄清池往清水池通过溢水孔进行逆向溢流；由于要使不同浓度的泥浆水分门别类，决定其要有不同功能的水池，采用两两一组的设计，逆向水池满的时候向后溢流，将分离出的清水注入业主清水池；顺向水池空的情况下通过补水泵及时向前补水，以此达到水量变化规律基本稳定。

所述泥浆水回收系统，每组池子底部相通。搅拌站整场的场地水可通过水沟或者水泵抽到3号搅拌池进行回收；通过3-4号池底部相通孔以及搅拌机的精确控制，使进入3号搅拌池的场地水在水压的作用下流向4号搅拌池时，得以高度沉淀净化，然后将净化后的上澄水通过上澄水泵抽往5号澄清池。场地水回收处理是所述设备的一大优势。

中继池系统，所述中继池系统，作为备用可选设备，通过泥浆水管路与主泥浆水回收系统连接，每组配置大体与主设备搅拌池相同，包括搅拌机、水位计、安全架台等。通过不锈钢感应式水位计进行补水，并精确控制搅拌机运转。

搅拌楼暂存槽系统，所述搅拌楼暂存槽系统，在搅拌楼内设有泥浆水管路和带搅拌机的水箱；所述水箱内设有水位计，通过水箱内水位计感应及时补充泥浆水，通过搅拌机精确控制使水箱内泥浆水水质均匀，来达到生产混凝土所需浆水的要求；水箱的设计在保证不影响生产效率的同时，也有效降低频繁补水对水泵造成的磨损程度。

控制系统单元，所述控制单元包括plc控制器和与所述plc控制器连接的信息采集单元。

优选地，所述砂石分离机砂子和石头同侧同水平高度出料，可大大提高场地的利用率和铲车铲料的方便性，正常设计更加美观整洁。

优选地，所述砂石分离机箱体的前侧上部设有三组全开式大型探视门盖，箱体的入料侧下部设有一个可拆卸侧面检修门，箱体的后侧下部设有两个可拆卸检修门，箱体的驱动装置侧上部设有一个可以进入分离机内芯的全开式侧面检修门，箱体后侧设有检修维护平台，方便保修人员随时检查及清理，并且可以保证对于一些轻度堵塞不用吊起滚筒清理。

优选地，所述砂石分离机设有负载报警装置、急停装置、排水蝶阀定位装置，在控制系统的控制箱触摸屏内可实时查看警报原因和处理办法，有效提醒使用人员分离机的实时状况，降低故障率。

优选地，所述砂石分离机内设有筛网滚筒内芯，所述滚筒内部和外部焊接有间断性相反两组螺旋导料叶片，两侧有若干螺旋刮叶。搅拌车清洗下来的混凝土残料通过卸料槽输送到砂石分离机内，通过带筛网的滚筒的缓慢转动及水流的冲洗达到砂石的分离，滚筒内外部焊有间断性螺旋导料叶片，外部导料叶片把分离出来的砂子刮到出砂口，通过细砂提升槽把细砂带入砂堆置场，内部导料叶片把石料刮到出石口，通过石头提升槽把石头带入石堆置场。

优选地，所述滚筒采用高强度耐磨弹力编织网材料，而非一般性的网板(即在钢板上打孔的网片)，此设计能大大降低分离过程中砂石与网片的摩擦，保证其使用寿命；砂石在滚筒内的翻滚移动保证了分离出来的砂石的干净度；由于采用具有弹性的编织网材料，万一出现网孔堵塞情况也可以用锤子敲打而不至于太大的损坏网片。

优选地，所述砂石分离机包括溢水口和传动轴承，所述传动轴承高于所述溢水口，分离机的传动轴承采取高于溢水口的设计，区别于市场上主流设备轴承长期浸泡于水中的设计，可以大大延长轴承的损坏周期。

优选地，所述砂石分离机内还设有自动清洗装置，所述自动清洗装置可在每次分离完成后，加入自动清洗功能，保证分离机长时间不用的情况下能不被混凝土附着、结块。

优选地，所述砂石分离机设有气动排水蝶阀。所述排水蝶阀在洗车时关闭，防止未分离的砂石进入泥浆水回收系统，对各设备造成损坏；在未洗车时打开将砂石分离机内的泥浆水排空，防止砂石分离机内芯长期浸泡在泥浆水中，产生附着、结块。

优选地，所述砂石分离机的传动装置，区别于传统链条连接，所述四级马达通过皮带和行星减速机连接，当出现分离机内芯未正常操作卡料时，皮带优先受力滑轨或扯断，保证马达和减速机不会强制运行导致爆裂，进而损伤分离机机芯。

优选地，所述砂石分离机采用大面积筛网内芯和低转速高扭力的运行方式，可在提高处理效率的同时，降低机芯的摩擦受损，提高机器的寿命。

优选地，所述极细砂分离装置设有细砂旋流器和细砂提砂机。针对目前国内砂石骨材的现况，此装置大大弥补了传统砂石浆水回收设备对极细砂处理的不足。

优选地，所述泥浆水回收系统，标准型包括3米内径正八卦型搅拌池、澄清池、清水池；所述池子为两个一组，底部相通；所述池子两组之间通过倾斜度约60°的溢水口由搅拌池向清水池方向反向溢流；所述池子两组之间通过补水泵由清水池向搅拌池方向正向补水。

优选地，所述搅拌池包括架台和搅拌机基座，所述架台和搅拌机基座采用热浸镀锌式工艺，永不腐蚀及生锈。

优选地，所述搅拌机由室外防雨型四级电机、行星式减速机、链条式减震联轴器、轴承、搅拌机基座、45°搅拌叶片组成。采用减震联轴器装置的搅拌机与传统搅拌机区别在于，能够克服泥浆水浓度波动导致搅拌机受力的不均匀，提高搅拌机电机和减速机的寿命。

优选地，所述泥浆水回收系统还包括场地水各沉淀池，所述场地水沉淀池通过补水泵或水沟等集水装置与所述泥浆水回收系统连接，用于场地其他可回收水、冲皮带机水、场地冲洗后浆水、雨水等沉淀。

优选地，所述控制系统信息采集单元包括定位传感器、各式水位计，所述plc控制器采集来自定位传感器、各式水位计对各电机、水泵进行精确控制，以期实现本系统的无人值守式自动化运作。

优选地，所述控制单元还包括故障报警单元，所述故障报警单元包括故障自定位装置、故障分析装置、故障传感器和报警器，实现在系统运行过程中对潜在问题或者发生故障进行及时上报、处理，对系统运行状态的实时监测，并在预设的阀值下对潜在问题或者故障进行处理及报警，确保故障不会引起系统其他部分的损坏。

本发明具有以下有益效果:本发明的砂石浆水全自动回收处理系统全自动无人值守式大大降低人工成本；砂石彻底分离节约材料成本；泥浆水分层合理循环使用大大节约搅拌站清理成本和用水成本；场地水合理收集进入系统精细化处理，大大节约了水资源；搅拌楼生产过程中不断消耗泥浆水来保持搅拌池水浓度的稳定，污水基本达到零排放。

附图说明

下面结合附图对本发明作优选的说明：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明砂石分离机传动侧视图结构示意图；

图3为本发明砂石分离机入料侧视图结构示意图；

图4为本发明砂石分离机芯视图结构示意图；

图5为本发明砂石分离机前视图结构示意图；

图6为本发明砂石分离机后视图结构示意图；

图7为本发明搅拌机结构示意图；

图8为本发明搅拌楼暂存槽结构示意图；

图中标记为:1、洗车台；2、光电感应开关；3、手动启动按钮盒；4、卸料槽；5、搅拌车；6、洗车台接水管架；7、洗车台接水固定龙门架；8、砂石分离机；81、分离机自动清洗装置；82、分离机警示装置；83、维修门；84、分离机轴承座；85、排水蝶阀；86、排水蝶阀驱动和定位装置；87、入料口大滚轮；88、入料口被动拖轮；89、吊耳；810、入料侧可拆卸检修门；811、保养维护平台；812、砂出料口；813、石出料口；814、分离机联轴器；815、马达、减速机；816、皮带轮；817、分离机后侧探视窗；818、分离机后侧底部可拆卸检修门；819、砂提升槽；820、间断性螺旋导料叶片；821、分离机机芯；822、分离机机芯主轴；823、石提升槽；824、分离机溢水孔；825、分离机急停装置；10、极细砂分离旋流器；11、极细砂提砂机；12、砂堆置场；13、石堆置场；14、分离机排水槽；15搅拌池；16、澄清池；17、清水池；18、业主补清水池；19、相通孔；20、溢流孔；21、架台；22、搅拌机；221、搅拌机防雨盖；222、搅拌机电机；223、搅拌机减速机；224、搅拌机基座；225、搅拌机架台；226、链条式减震联轴器；227、搅拌机轴承；228、基座检修窗；229、搅拌叶片连接座；2210、搅拌池热浸镀锌安全网格片；2211、45°搅拌叶片；23、防雨室外型水位计；24、安全栏杆；25、各式水泵；26、搅拌楼暂存槽；261、泥浆水上水管路；262、暂存槽水箱；263、搅拌楼泥浆水使用下水启动蝶阀；264、暂存槽搅拌机；265、暂存槽架台；266、暂存槽不锈钢管式水位计；267、检修爬梯；268、暂存槽控制箱；27、搅拌楼。

具体实施方式

如图1至图8所示，为本发明一种砂石浆水全自动回收处理系统，包括:

洗车台1，洗车台1上设有光电感应开关2，目前市场上对于自动启动分为碰触式启动和反射式光电感应式启动，碰触式启动一般是安装于后车轮挡轮碇处，通过罐车5的后轮碰触来启动设备，此方式由于罐车5的高质量决定了其易损率，再加上其放置于地上的弊端容易被混凝土附着而失灵，而反射式光电感应式启动经常由于太阳光的强烈而收不到反射信号，另一个感应距离的可调节也会导致其误报率。故采用对射式车道光电感应，避免了太阳光和距离调节不适导致的误报，保证设备其在无人值守情况下的自动化运作。同时在自动模式基础上加设手动按钮3模式，使之在万一光电感应损坏的情况也能继续运行该设备。

砂石分离机8，砂石分离机8通过卸料槽4与洗车台1连接，砂石分离机8配套设有电流侦测装置在控制箱内和自动预警装置82，当设备运行高负荷时即自动发出警报提醒驾驶员，分离机出现故障概率最高的是驾驶员在清洗剩料的时候，由于倾倒剩料过快，导致卡机甚至电机烧毁、减速机崩裂等问题出现，加入自动预警装置82，利用分离机在空载、满载、超负荷等情况电流差异的情况，设定最高工作电流，一旦超出警戒值就自动报警，再高到一定值就跳脱的设定，由此来提醒驾驶员合理、正确使用设备，以减少由此引起的设备故障。

泥浆回收水系统，砂石浆水全自动回收处理系统泥浆水回收系统通过导流槽14与砂石浆水全自动回收处理系统砂石分离机8连接，砂石浆水全自动回收处理系统泥浆回收系统包括若干搅拌池15、澄清池16和清水池17；每个砂石浆水全自动回收处理系统搅拌池15上均对应设置有搅拌机22，根据各组水位计23的反馈，搅拌机15在不同水位时的搅拌规律变化，使不同搅拌池15之间的浆水浓度分明，以满足不同情况下用水的需求，(如搅拌车内筒清洗使用1,2号搅拌池水，车辆外加水使用3,4号池水，场地、皮带机清洗使用5,6号池水等)，根据浆水浓度的不同，分清主次用水情况，使回收水能够更大程度的被消耗掉，以达到进出水的平衡。

砂石浆水全自动回收处理系统泥浆水回收系统，由清水池17往澄清池16往搅拌池15通过水泵25进行正向补水，由搅拌池15往澄清池16往清水池17通过溢水孔20进行逆向溢流；由于要使不同浓度的泥浆水分门别类，决定其要有不同功能的水池，采用两两一组的设计，逆向水池满的时候向后溢流，将分离出的清水注入业主清水池18；顺向水池空的情况下通过补水泵25及时向前补水，以此达到水量变化规律基本稳定。

砂石浆水全自动回收处理系统泥浆水回收系统，每组池子底部相通19。搅拌站整场的场地水可通过水沟或者水泵抽到3号搅拌池进行回收；通过3-4号池底部相通孔以及搅拌机的精确控制，使进入3号搅拌池的场地水在水压的作用下流向4号搅拌池时，得以高度沉淀净化，然后将净化后的上澄水通过上澄水泵抽往5号澄清池。场地水回收处理是砂石浆水全自动回收处理系统设备的一大优势。

中继池系统，砂石浆水全自动回收处理系统中继池系统，作为备用可选设备，通过泥浆水管路与主泥浆水回收系统连接，每组配置大体与主设备搅拌池15相同，包括搅拌机22、水位计23、安全架台21等。通过不锈钢感应式水位计23进行补水，并精确控制搅拌机22运转。

搅拌楼27暂存槽系统26，砂石浆水全自动回收处理系统搅拌楼27暂存槽系统26，在搅拌楼27内设有泥浆水管路261和带搅拌机264的水箱262；砂石浆水全自动回收处理系统水箱262内设有水位计266，通过水箱262内水位计266感应及时补充泥浆水，通过搅拌机264精确控制使水箱262内泥浆水水质均匀，来达到生产混凝土所需浆水的要求；水箱的设计在保证不影响生产效率的同时，也有效降低频繁补水对水泵造成的磨损程度。

控制系统单元28，砂石浆水全自动回收处理系统控制单元包括plc控制器和与砂石浆水全自动回收处理系统plc控制器连接的信息采集单元。

砂石分离机8内设有滚筒机芯821，滚筒机芯821内部和外部焊接有间断性螺旋导料叶片820。搅拌车5清洗下来的混凝土残料通过卸料槽4输送到砂石分离机8内，通过带筛网的滚筒机芯821的缓慢转动及水流的冲洗达到砂石的分离，滚筒内外部焊有间断性螺旋导料叶片820，外部叶片把分离出来的砂子刮到出砂口812，通过细砂提升槽819把细砂带入砂堆置场12，内部刮片把石料刮入石提升槽823，进而进入石堆置场13。

滚筒821采用编织网材料，而非一般性的网板(即在钢板上打孔的网片)，此设计能大大降低分离过程中砂石与网片的摩擦，保证其使用寿命；砂石在滚筒内的翻滚移动保证了分离出来的砂石的干净度；由于采用具有弹性的编织网材料，万一出现网孔堵塞情况也可以用锤子敲打而不至于太大的损坏网片。

砂石分离机8包括溢水口824和传动主轴承822，传动主轴承822高于溢水口824，分离机的传动主轴承822采取高于溢水口824的设计，区别于市场上主流设备轴承长期浸泡于水中的设计，可以大大延长轴承的损坏周期。

砂石分离机8侧盖处设有一组维修门83，上盖处设有三组探视门盖817，维修门83使得工作人员可随时进入分离机内部，上盖处设有三组全开式大型探视门盖817和底部三组可拆卸检修门810、818方便保修人员随时检查及清理，并且可以保证对于一些轻度堵塞不用吊起滚筒清理。

砂石分离机8内还设有自动清洗装置81，砂石浆水全自动回收处理系统自动清洗装置81可在每次分离完成后，加入自动清洗功能，保证分离机长时间不用的情况下能不被混凝土附着、结块。

砂石分离机8设有气动排水蝶阀85。砂石浆水全自动回收处理系统排水蝶阀85在洗车时关闭，防止未分离的砂石进入泥浆水回收系统，对各设备造成损坏，并有效降低细砂进入泥浆水回收系统的含量；在未洗车时打开将砂石分离机8内的泥浆水排空，防止砂石分离机8内芯821长期浸泡在泥浆水中，产生附着、结块。

砂石分离机8的传动装置，区别于传统链条连接，砂石浆水全自动回收处理系统四级马达通过皮带816和行星减速机815连接，当出现分离机内芯821未正常操作卡料时，皮带816优先受力滑轨或扯断，保证马达和减速机815不会强制运行导致爆裂，进而损伤分离机机芯821。

砂石分离机8采用大面积筛网内芯821和低转速高扭力的运行方式，可在提高处理效率的同时，降低机芯的摩擦受损，提高机器的寿命。

极细砂分离装置设有细砂旋流器10和细砂提砂机11。针对目前国内砂石骨材的现况，此装置大大弥补了传统砂石浆水回收设备对极细砂处理的不足。

泥浆水回收系统，标准型包括3米内径正八卦型搅拌池15、澄清池16、清水池17；砂石浆水全自动回收处理系统池子为两个一组，底部相通19；砂石浆水全自动回收处理系统池子两组之间通过倾斜度约60°的溢水口20由搅拌池15向清水池17方向反向溢流；砂石浆水全自动回收处理系统池子两组之间通过补水泵25由清水池17向搅拌池15方向正向补水。

搅拌池包括架台21和搅拌机基座224，砂石浆水全自动回收处理系统架台21和搅拌机基座224采用热浸镀锌式工艺，永不腐蚀及生锈。

搅拌机22由室外防雨型四级电机222、行星式减速机223、链条式减震联轴器226、轴承、搅拌机基座224、45°搅拌叶片2211等组成。采用减震联轴器226装置的搅拌机与传统搅拌机区别在于，能够克服泥浆水浓度波动导致搅拌机受力的不均匀，提高搅拌机电机222和减速机223的寿命。

泥浆水回收系统还包括场地水各沉淀池，所述场地水沉淀池通过补水泵或水沟等集水装置与所述泥浆水回收系统连接，用于场地其他可回收水、冲皮带机水、场地冲洗后浆水、雨水等沉淀。

控制系统信息采集单元包括光电开关2、按钮盒3、定位传感器86、各式水位计23，所述plc控制器采集来自定位传感器、各式水位计等信号对各电机、水泵进行精确控制，以期实现本系统的无人值守式自动化运作。

控制系统28单元还包括故障报警单元82，所述故障报警82单元包括故障自定位装置、故障分析装置、故障传感器和报警器，实现在系统运行过程中对潜在问题或者发生故障进行及时上报、处理，对系统运行状态的实时监测，并在预设的阀值下对潜在问题或者故障进行处理及报警，确保故障不会引起系统其他部分的损坏。

本发明的工作原理:

混凝土搅拌运输车开到洗车台上，洗车台上安装的光电感应开关等装置对车的位置进行定位同时上报控制单元准备就绪，同时启动砂石分离机及卸料槽冲洗泵，车停靠后驾驶员打开加水按钮，冲洗车的水管打开对罐体进行冲洗。清洗后的混凝土砂浆水倒入进料装置的卸料槽中，通过卸料槽冲洗泵把料推入砂石分离机机中进行清洗分离；分离出来的砂石掉入砂石堆置场，含有极细砂的泥浆水通过极细砂分离装置分离出极细砂进入砂石堆置场，低含固量的泥浆水以及场地收集起来的场地水进入泥浆回收处理系统的搅拌池进行分层处理，并按处理好的水质合理利用，采用循环的方式，可直接用于对搅拌车罐体、泵车、场地等冲洗，同时在搅拌楼生产过程中不断消耗泥浆水来保持搅拌池水浓度的稳定，污水基本达到零排放。

通过富集经验的控制系统对各设备运行的预判断，以及对各组成部件的精微控制，所述砂石浆水回收处理系统在处理效率、效果、寿命上具有显著提高，能够大大减少搅拌站的人力物力，节约搅拌站的生产成本，解决搅拌站场地污水横流的环保问题。根据各个搅拌站的不同情况优化组合及控制微调，能使所述砂石浆水回收处理设备成为符合各个搅拌站生产状况和生产习惯的优选设备。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。