一种渣土改良实验搅拌装置的制作方法

文档序号:11185479阅读:838来源:国知局
一种渣土改良实验搅拌装置的制造方法

本实用新型涉及盾构渣土改良的技术领域,具体涉及一种渣土改良实验搅拌装置。



背景技术:

在盾构施工中,由于土体改良效果不理想,容易造成渣土流塑性低、掌子面难以建立土压平衡、刀盘扭矩过大、刀具过快磨损等一系列问题,最终可能导致盾构机无法正常推进。为了克服盾构施工中出现的上述问题,需要针对不同的地质,研究不同比例添加剂的渣土改良效果以及渣土与刀盘扭矩的关系,更好地指导施工中渣土改良方案的应用,提高渣土改良效果,降低施工成本。目前,还没有一种能够基于上述因素针对渣土改良的实验装置。



技术实现要素:

针对现有土体改良效果不理想,影响盾构机无法正常推进的技术问题,本实用新型提出一种渣土改良实验搅拌装置,能够模拟盾构机刀盘对渣土的搅拌过程,研究不同比例添加剂的渣土改良效果及与搅拌扭矩的关系,有效找到不同地质的添加剂的合理配比,提高了渣土改良效果,降低了施工成本。

为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种渣土改良实验搅拌装置,包括搅拌电机、电机固定架、传动轴、搅拌刀盘、搅拌桶、支撑螺杆、提升丝杠、搅拌支架、推车、定位块、变频控制柜和扭矩传感器;所述搅拌电机与变频控制柜相连接;所述电机固定架固定在搅拌支架上,搅拌电机与电机固定架固定连接,搅拌电机的输出轴与传动轴相连接,传动轴与扭矩传感器相连接,扭矩传感器与搅拌刀盘相连接;所述搅拌刀盘下方设有搅拌桶,搅拌桶通过定位块卡接在推车上,推车通过提升丝杠和支撑螺杆与搅拌支架的上部相连接。

所述提升丝杠和支撑螺杆的数量均包括2个,提升丝杠和支撑螺杆关于传动轴的中心交错对称分布,搅拌支架和推车上交叉分布有相对应的丝杠孔和螺杆孔,丝杠孔通过螺母与提升丝杠相连接,螺杆孔通过螺母与支撑螺杆相连接。

所述电机固定架上开有4个M12螺纹孔,搅拌电机通过螺栓与螺纹孔固定连接,电机固定架的底部焊接在搅拌支架上,搅拌电机的输出轴穿过电机固定架和搅拌支架上部,搅拌电机的输出轴上开有键槽,键槽与传动轴平键连接,搅拌电机的输出轴与传动轴通过四个紧定螺钉加强加固。

所述搅拌支架由8个H型钢焊接成长方体结构,搅拌支架顶部的H型钢之间焊接有4个平行的槽钢,电机固定架焊接在内侧的两个槽钢上,外侧的两个槽钢上均设有丝杠孔和螺杆孔,丝杠孔和螺杆孔交错分布。

所述传动轴端部法兰连接有扭矩传感器,扭矩传感器与搅拌刀盘法兰连接,搅拌过程中通过扭矩传感器测量搅拌刀盘的扭矩。

所述搅拌刀盘包括搅拌轴和搅拌叶片,搅拌轴端部焊接有法兰,搅拌轴上焊接有6个搅拌叶片,搅拌叶片外缘焊接圆环连接板,搅拌叶片、搅拌轴和圆环连接板组成圆锥形;搅拌轴与搅拌叶片之间对称焊接两个三角加强筋。

所述定位块的数量设有4个,定位块关于推车的中心对称分布,定位块焊接在推车上,定位块上开有销孔,销孔内通过插入开口销对搅拌桶进行定位,搅拌桶侧部焊接有把手。

所述推车的底部安装有四个脚轮,推车一侧设有推车把手,推车把手由若干个圆钢焊接成,推车的四角交叉开有丝杠孔和螺杆孔。

所述提升丝杠包括圆盘手柄、丝杠螺母、丝杠和螺杆,圆盘手柄与丝杠相连接,丝杠与螺杆相连接,丝杠螺母与丝杠活动连接,圆盘手柄设置在提升丝杠的上部,丝杠螺母焊接在搅拌支架的上部,螺杆的底部通过螺母与推车相连接。

鉴于此,本实用新型设计了一种渣土改良实验搅拌装置,利用仿形刀盘模拟刀盘对渣土的搅拌过程,通过变频器实现电机的变频控制,利用扭矩传感器测量搅拌过程中的刀盘扭矩,可以研究不同比例添加剂渣土改良效果及搅拌扭矩的关系,直观判断添加剂对改良土体的搅拌特性和粘附性的改变,有效找到不同地质的添加剂的合理配比,提高了渣土改良效果,降低了施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的A-A向视图。

图3为图1中的B-B向视图。

图4为本实用新型搅拌刀盘的主视图。

图5为本实用新型搅拌刀盘的仰视图。

图中,搅拌电机1、电机固定架2、传动轴3、搅拌刀盘4、搅拌桶5、脚轮6、支撑螺杆7、提升丝杠8、搅拌支架9、推车10、定位块11、变频控制柜12、扭矩传感器13。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示,一种渣土改良实验搅拌装置,包括搅拌电机1、电机固定架2、传动轴3、搅拌刀盘4、搅拌桶5、支撑螺杆7、提升丝杠8、搅拌支架9、推车10、定位块11、变频控制柜12和扭矩传感器13。搅拌电机1与变频控制柜12相连接,变频控制柜12设置在支架上,用于调节搅拌电机的频率。电机固定架2固定在搅拌支架9上,搅拌电机1与电机固定架2固定连接,搅拌电机1的输出轴与传动轴3相连接,传动轴3与扭矩传感器13相连接,扭矩传感器13与搅拌刀盘4相连接,在搅拌过程中,扭矩传感器13测量搅拌刀盘4的扭矩。搅拌刀盘4下方设有搅拌桶5,搅拌桶5通过定位块11卡接在推车10上,推车10通过提升丝杠8和支撑螺杆7与搅拌支架9的上部相连接。支撑螺杆7上部与搅拌支架9固定连接,支撑螺杆7连接搅拌支架9的顶部与推车10的底部,并配有螺母用于支撑提升后的搅拌桶5。提升丝杠8用于提升搅拌桶5,支撑螺杆7用于支撑提升后的搅拌桶5。

优选地,提升丝杠8和支撑螺杆7的数量均包括2个,提升丝杠8和支撑螺杆7关于传动轴3的中心交错对称分布,搅拌支架9和推车10上交叉分布有相对应的丝杠孔和螺杆孔,丝杠孔通过螺母与提升丝杠8相连接,螺杆孔通过螺母与支撑螺杆7相连接。支撑螺杆7的上部通过螺母与搅拌支架9固定连接。提升丝杠8包括圆盘手柄、丝杠螺母、丝杠和螺杆,圆盘手柄与丝杠相连接,丝杠与螺杆相连接,丝杠螺母与丝杠活动连接,圆盘手柄设置在提升丝杠8的上部,丝杠螺母焊接在搅拌支架9的上部,螺杆的底部通过螺母与推车10相连接。使用时,推车10通过螺母与提升丝杠8下部的螺杆相连接,转动圆盘手柄,带动丝杠相对于丝杠螺母转动,带动推车10相对于地面向上移动,从而带动推车10的底板相对于支撑螺杆7向上移动,最后支撑螺杆7通过螺母与推车10相连接,推车10向下运动时与上述过程相反即可。

优选地,电机固定架2上开有4个M12螺纹孔,搅拌电机1通过螺栓与螺纹孔固定连接,从而将搅拌电机固定在电机固定架2上。电机固定架2的底部焊接在搅拌支架9上,搅拌电机1的输出轴穿过电机固定架2和搅拌支架9的上部。搅拌电机1的输出轴上开有键槽,键槽与传动轴3平键连接,搅拌电机1的输出轴与传动轴3通过四个紧定螺钉加强紧固。

优选地,搅拌支架9由8个H型钢长方体结构,4个H型钢组成矩形作为搅拌支架9的顶部,4个H型钢分别焊接在矩形顶点的下方作为支腿。4个槽钢平行对称焊接在矩形的两个H型钢之间,电机固定架2焊接在内侧的两个槽钢上,方便搅拌电机1穿过搅拌支架9。外侧的两个槽钢上均设有丝杠孔和螺杆孔,丝杠孔和螺杆孔在同一个圆上,该圆的中心为传动轴3的中心,丝杠孔和螺杆孔在该圆上交错分布。

优选地,传动轴3端部法兰连接有扭矩传感器13,扭矩传感器13与搅拌刀盘4法兰连接,搅拌过程中通过扭矩传感器13测量搅拌刀盘4的扭矩。

优选地,如图4和图5所示,搅拌刀盘4包括搅拌轴402和搅拌叶片403,搅拌轴402端部焊接有法兰401,搅拌轴402上焊接有6个搅拌叶片403,搅拌叶片403外缘焊接圆环连接板404,搅拌叶片403、搅拌轴402和圆环连接板404组成圆锥形,搅拌刀盘4的底部为锥形,增加对渣土的搅拌效率。搅拌轴402与搅拌叶片403之间对称焊接两个三角加强筋405,增加了搅拌刀盘4的稳定性。可以根据实验效果和需要,调整叶片尺寸、搅拌刀盘4直径和搅拌桶5的直径。

优选地,定位块11的数量设有4个,定位块11关于推车10的中心对称分布,定位块11焊接在推车10上,定位块11上开有销孔,销孔内通过插入开口销对搅拌桶5进行定位,搅拌桶5侧部焊接有把手。

优选地,推车10的底部安装有四个脚轮6,推车10一侧设有推车把手,推车把手由若干个圆钢焊接成,推车10的四角交叉开有丝杠孔和螺杆孔。

当做渣土改良实验时,要研究不同地质的添加剂的合理配比,此时需要将不同地质的渣土依次添加不同比例添加剂进行搅拌,测量其与搅拌扭矩关系,观察渣土改良效果。当需要做渣土改良实验时,先将某种地质的渣土和一定比例的改良剂或添加剂放入搅拌桶5中,再将搅拌桶5放置在推车10上,在定位块11中插入开口销,防止搅拌桶在搅拌过程中晃动,将推车10推至搅拌刀盘4的正下方,转动提升丝杠8将搅拌桶5提升至适合搅拌的位置,用螺母将搅拌桶5底部伸出的支撑螺杆7和提升丝杠8拧紧,搅拌桶5在支撑螺杆7和提升丝杠8的支撑下定位,开启搅拌电机1,通过变频控制柜12调节搅拌电机1的频率,进行搅拌作业,并利用扭矩传感器13测量其与搅拌扭矩的关系。采用本装置可以研究不同比例添加剂渣土改良效果以及搅拌扭矩的关系,有效找到不同地质的添加剂的合理配比,提高了渣土改良效果,降低了施工成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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