室内水泥土搅拌装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及土工试验仪器领域，具体而言，涉及室内水泥土搅拌装置。该室内水泥土搅拌装置，包括：电动机、搅拌轴、注液泵、试验箱和用于支撑电动机、搅拌轴的升降支架；搅拌轴包括转动部和搅拌部，转动部一端与搅拌部的一端能拆卸连接在一起；转动部内和搅拌部内设置有固化剂流道；转动部的一端与升降支架转动连接，且该端与注液泵连通；搅拌部的另一端设置有搅拌叶片和出浆口，出浆口与固化剂流道连通；电动机包括动力输出轴，动力输出轴与转动部传动连接。本发明提供的室内水泥土搅拌装置，试验人员可以通过更换搅拌部，进而更换不同型号的搅拌叶片，从而能够精确的试验出适合待加固土壤的搅拌叶片，进而提高水泥土的强度。
【专利说明】室内水泥土搅拌装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及土工试验仪器领域，具体而言，涉及室内水泥土搅拌装置。
【背景技术】
[0002]水泥土是采用注浆法、深层搅拌法、高压旋喷法将水泥浆同土体搅和所形成的固结体的统称。其主要用于渠道防渗、小型农田水利工程的桥、涵、闸的配套工程，还可用于大坝护坡以及道路稳定层、大型渠道的垫层等，尤其适用于沙砾料缺乏地区。
[0003]由于每个地区的土体的复杂程度不同，以及区域性的差别，特别是当水泥土搅拌桩处理泥炭土、有机质土以及塑性指数大于25的土或者无现场经验的地区的土壤时，均需要进行现场试验确定土的特性，从而决定叶片的结构和固化剂的浓度。为了便于施工人员对待施工地区的土质的了解，人们设置了水泥土搅拌试验机。
[0004]相关技术中的水泥土搅拌试验机，包括搅拌架、搅拌容器、搅拌装置和搅拌驱动；搅拌装置包括搅拌轴，搅拌轴的一端固定连接有叶片；搅拌驱动设置在搅拌架上，搅拌轴远离叶片的一端与搅拌驱动连接；搅拌容器设置在搅拌架上，且叶片设置在搅拌容置内。
[0005]但是，相关技术中的水泥土搅拌试验机，由于其叶片与搅拌轴固定连接在一起，叶片不能满足不同性质的土壤的试验条件，导致水泥土的强度差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供室内水泥土搅拌装置，以解决上述的问题。
[0007]在本发明的实施例中提供了室内水泥土搅拌装置，包括:电动机、搅拌轴、注液泵、用于盛放待加固土壤的试验箱和用于支撑电动机、搅拌轴的升降支架；搅拌轴包括转动部和搅拌部，转动部一端与搅拌部的一端能拆卸连接在一起；转动部内和搅拌部内设置有固化剂流道，用于供固化剂流通；转动部的一端与升降支架转动连接，且该端与注液泵连通，注液泵用于向固化剂流道内注入固化剂；搅拌部的另一端设置有搅拌叶片和出浆口，出浆口与固化剂流道连通，用于搅拌试验箱内的待加固土壤；电动机包括动力输出轴，动力输出轴与转动部传动连接。
[0008]进一步地，搅拌部为成套设计；若干搅拌部上分别设置有不同型号的搅拌叶片。
[0009]进一步地，搅拌叶片为螺带；螺带与水平面的夹角成40°?60°。
[0010]进一步地，搅拌叶片为倾斜叶片；搅拌部上设至有两层倾斜叶片，且每个倾斜叶片与水平面的夹角成40°?50°。
[0011]进一步地，室内水泥土搅拌装置还包括控制器；电动机、注液泵分别与控制器电连接，控制器用于控制电动机的工作与注液泵的工作。
[0012]进一步地，升降支架包括油压泵、辅助升降柱和两个横梁；两个横梁平行设置，每个横梁的两端均设置有辅助升降柱，辅助升降柱用于支撑横梁，横梁上设置有电动机和转动轴；两个横梁相对应的端点通过钢板连接在一起，且钢板与辅助升降柱垂直；油压泵与控制器电联接，且其上设置有油压柱，油压柱远离油压泵的一端与钢板连接，用于调整辅助升降柱的高度。
[0013]进一步地，横梁上还设置有滑轨、底板和电动螺杆；滑轨，沿横梁延伸的方向，设置在横梁上；底板上设置有与滑轨相配的滑块，电动机和转动部均设置在底板上；电动螺杆与底板连接，且与控制器电联接，用于推动底板在滑轨上移动。
[0014]进一步地，滑轨的两端均还设置有传感器；传感器与控制器电连接，用于获取底板的位置信息，并将位置信息传递给控制器，控制器将位置信息转化成电信号并控制电动螺杆工作。
[0015]进一步地，试验箱远离搅拌部的一面上设置有万向轮。
[0016]进一步地，试验箱的侧壁上还设置有把手。
[0017]本发明实施例提供的室内水泥土搅拌装置，其搅拌轴分为转动部和搅拌部，且转动部与搅拌部能拆卸连接。试验人员可以通过更换搅拌部，进而更换不同型号的搅拌叶片，从而能够精确的试验出适合待加固土壤的搅拌叶片，进而提高水泥土的强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的整体结构示意图；
[0019]图2示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的侧面结构示意图；
[0020]图3示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的俯视结构示意图；
[0021]图4示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的一种实施例中的搅拌部的放大结构示意图；
[0022]图5示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的另一种实施例的的搅拌部的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0024]图1示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的整体结构示意图；图4示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的一种实施例中的搅拌部的放大结构示意图；图5示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的另一种实施例的的搅拌部的放大结构示意图。如图1、图4和图5所示，本实施例提供了室内水泥土搅拌装置，包括:电动机101、搅拌轴、注液泵110、用于盛放待加固土壤的试验箱108和用于支撑电动机101、搅拌轴的升降支架102 ;搅拌轴包括转动部104和搅拌部105，转动部104 —端与搅拌部105的一端能拆卸连接在一起；转动部104内和搅拌部105内设置有固化剂流道107，用于供固化剂流通；转动部104的一端与升降支架102转动连接，且该端与注液泵110连通，注液泵110用于向固化剂流道107内注入固化剂；搅拌部105的另一端设置有搅拌叶片106和出浆口 117，出浆口 117与固化剂流道107连通，用于搅拌试验箱108内的待加固土壤；电动机101包括动力输出轴103，动力输出轴103与转动部104传动连接。
[0025]当对需要改良施工现场的土壤时，将施工现场的土壤进行取样，将在现场取来的待加固土壤放置于试验箱108内，在未开始改良之前保持升降支架102的高度处于最高的状态，即使搅拌轴距离地面或者试验台最高，即搅拌轴的最低端在试验箱的顶部，并将试验箱108放置在搅拌轴的下方并准备好固化剂，然后启动电动机101并带动搅拌轴转动，此处的电动机101的动力输出轴103与搅拌轴通过皮带轮传动连接在一起。与此同时，升降支架102按着预设的速度下降，使搅拌轴朝试验箱108的方向移动，进入搅拌箱并搅拌待加固土壤。当待搅拌轴下降至预定深度后，升降支架102停止下降，并启动注液泵。注液泵将固化剂泵入固化剂通道，并通过出浆口 117进入至带检测土壤内。当固化剂进入待加固土壤内时，使升降支架102按着预设的速度上升，从而搅拌轴边搅拌待加固土壤边上升，同时还伴随着固化剂从出浆口 117匀速的流出。当搅拌轴上升至预设的高度后，即搅拌搅拌轴距离试验箱108的箱底的距离达到预设的高度后，固化剂正好排空，即固化剂的量刚好用尽。停止升降支架102上升并关闭注液泵110和电动机101，从而完成一次试验。本实施例中的室内水泥土搅拌装置，其搅拌轴分为转动部104和搅拌部105，且转动部104与搅拌部105能拆卸连接。试验人员可以在同一配比和浓度的固化剂下，通过更换搅拌部105，进而更换不同型号的搅拌叶片106，从而能够精确的试验出适合待加固土壤的搅拌叶片106，然后再试验得出适合待加固土壤的固化剂，进而提高水泥土的稳定性。
[0026]搅拌部105为成套设计；若干搅拌部105上分别设置有不同型号的搅拌叶片106。为了便于试验人员对不同性质的土壤进行加固或者改良，将现场施工设备的搅拌叶片106，按着室内水泥土搅拌装置与现场施工的设备比例进行换算，从而制成不同型号的搅拌叶片106，从而便于试验人员检测出最适合待加固土壤的搅拌叶片106。下面给出较佳的两种搅拌叶片106的结构，即两种型号的搅拌叶片106:第一种，搅拌叶片106为螺带；螺带与水平面的夹角成40°?60°。由于螺带的搅拌混合能力强，能够使待加固土壤与固化剂充分的混合，所以这种型号的搅拌叶片106适合粘稠度大且没有结块的待加固土壤；第二种，搅拌叶片106为倾斜叶片；搅拌部105上设至有两层倾斜叶片，且每个倾斜叶片与水平面的夹角成40°?50°，由于倾斜叶片的剪切力度大，可以将土壤内的结块打散，所以倾斜叶片适合带有结块的待加固土壤。搅拌叶片106的型号不仅限于上述两种搅拌叶片106的结构，只要本领域的技术人员，根据自己所掌握的知识技能得出的搅拌叶片106的结构，均属于本发明所保护的范围。另外，也可以将上述两种结构的搅拌叶片106分别制作成不同尺寸的一系列搅拌叶片106。制作若干带有螺带的搅拌部105，若干搅拌部105上的螺带的尺寸由大到小分布，且若干同一尺寸的带有螺带的搅拌部105，其螺带与水平面的夹角均匀的分布在40°?60。之间，例如40°，45。，50。，55。，60。。制作若干带有两层倾斜叶片的搅拌部105，若干搅拌部105上的倾斜叶片的尺寸由大到小分布，且若干同一尺寸的带有倾斜叶片的搅拌部105，其倾斜叶片与水平面的夹角均匀的分布在40°?50°之间，例如:40°，45°，50°，例如。另外，若干带有两层倾斜叶片的搅拌部105的每层倾斜叶片的个数也可为满足不同性质土壤的需要制作成系列。另外，上述所说的水平面是指与搅拌部垂直的面。
[0027]进一步地，室内水泥土搅拌装置还包括控制器；电动机101、注液泵分别与控制器电连接，控制器用于控制电动机101的工作与注液泵的工作。为了减少试验过程中误差，将电动机101和注液泵110与控制器电连接，通过控制控制电动机101和注液泵110的工作。在试验之前设定控制器，例如:设定搅拌轴的转动速率，注液泵110的注液速率。通过控制器精准的控制电动机101和注液泵110的工作，从而减少试验的误差，进一步确保试验结果的精准度，从而保证了现场的施工顺利进行，减少不必要的经济损失。
[0028]图2示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的侧面结构示意图。如图2所示，进一步地，升降支架102包括油压泵、辅助升降柱112和两个横梁114 ;两个横梁114平行设置，每个横梁114的两端均设置有辅助升降柱112，辅助升降柱112用于支撑横梁114，横梁114上设置有电动机101和转动轴；两个横梁114相对应的端点通过钢板连接在一起，且钢板与辅助升降柱112垂直；油压泵与控制器电联接，且其上设置有油压柱115，油压柱115远离油压泵的一端与钢板连接，用于调整辅助升降柱112的高度。当需要启动升降支架102的升降时，首先通过控制器设定油压泵内电机的转速，从而控制油压泵中液体的流速，从而控制油压柱115上升或者下降的速率，以满足试验要求。
[0029]图3示出了本发明提供的室内水泥土搅拌装置的俯视结构示意图。如图3所示，进一步地，横梁114上还设置有滑轨116、底板113和电动螺杆；滑轨116，沿横梁114延伸的方向，设置在横梁114上；底板113上设置有与滑轨116相配的滑块，电动机101和转动部104均设置在底板113上；电动螺杆与底板113连接，且与控制器电联接，用于推动底板113在滑轨116上移动。为了提高试验的效率，在横梁114上还设置有滑轨116、底板113和电动螺杆。搅拌轴通过底板113和电动螺杆能沿滑轨116移动，从而实现横向移动。由于试验箱108在试验时使放置在地面上或者试验台上，所以试验箱108的体积可以不受限制，这样能够通过本实施例中的室内水泥土搅拌装置来模拟施工现场的改良或者加固土壤的设备，例如模仿水泥土搅拌桩机制作一根或几根水泥土搅拌桩。利用升降支架102在纵向上移动，底板113在横向上移动，从而使得搅拌部105在试验箱内制作一排连续的或者非连续的水泥土搅拌桩。换句话说，当搅拌部105对试验箱108内的待加固土壤加固时，先移动底板113至预设的位置上，然后启动电动机101并带动搅拌部105旋转，然后启动升降支架102工作，从而形成第一根水泥土搅拌桩，然后再移动底板113至与第一根水泥土搅拌桩相邻的位置，再次进行制作第二根水泥土搅拌桩，从而制作成一排连续的水泥土搅拌桩。从而提高了试验的精准度，较少实验结果与现场施工之间的误差。另外，试验人员可以根据现场施工的需要，在试验箱108内制作一排或者多排水泥土搅拌桩，或者呈圆形或者其他形状分布的水泥土搅拌桩等。此外，也可以将制作完水泥土搅拌桩的试验箱108放置预定的时间，并对水泥土搅拌桩进行观察，或者在将水或者其他的溶液倒入试验箱108内检测水泥土搅拌桩的抗渗、抗腐蚀等性能。
[0030]滑轨116的两端均还设置有传感器；传感器与控制器电连接，用于获取底板113的位置信息，并将位置信息传递给控制器，控制器将位置信息转化成电信号并控制电动螺杆工作。为了避免底板113从滑轨116上脱落，在滑轨116的两端安装均安装有传感器。当底板113移动至滑轨116的一端时，传感器接收到底面的位置信息，将位置信息传递给控制器，控制器控制电动螺杆，使电动螺杆停止工作，从而避免底面从滑轨116上脱落。另外，提闻进一步的提闻本实施例中的室内水泥土揽祥装置的稳定性，确保底面不会从滑槽上脱落，在滑槽的两端均设置有挡块，且传感器位于两个挡块之间，挡块用于阻挡底板从滑槽上脱落。通过传感器与挡块的双重保险下，进一步的提高了本室内水泥土搅拌装置的稳定性。
[0031]试验箱108远离搅拌部105的一面上设置有万向轮111。为了充分利用试验箱108内的待加固土壤，当搅拌轴横向移动的同时，通过调整试验箱108的位置，使搅拌轴相对于试验箱108纵向移动。这样搅拌轴相对于试验箱108以阵列的方式移动，从而充分的利用试验箱108内的待加固土壤，同时也提高了试验的效率。
[0032]试验箱108的侧壁上还设置有把手109。为了便于试验人员移动试验箱108，在试验箱108上设置有把手109，供试验人员操作试验箱108。
[0033]本发明提供的室内水泥土搅拌装置，通过滑轨116上的底板113与试验箱108的移动实现了搅拌轴对试验箱108内部任意区域的待加固土壤进行搅拌处理，而且可以根据不同性质的待加固土壤选择不同的搅拌叶片106进行搅拌。另外，本发明提供的室内水泥土搅拌装置可以通过升价支架的升降来模拟水泥土搅拌法的施工工艺，对指定区域的待加固土壤充分搅拌。此外，本发明的底板113的移动和升降支架102的升降都有控制器电动控制，因此定位精准，而且设备上升与下降速度均可通过控制器进行设定，从而适应不同性质的待加固土壤的要求，从而提高试验的精准度。
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.室内水泥土搅拌装置，其特征在于，包括:电动机、搅拌轴、注液泵、用于盛放待加固土壤的试验箱和用于支撑所述电动机、所述搅拌轴的升降支架； 所述搅拌轴包括转动部和搅拌部，所述转动部一端与所述搅拌部的一端能拆卸连接在一起；所述转动部内和所述搅拌部内设置有固化剂流道，用于供固化剂流通；所述转动部的一端与所述升降支架转动连接，且该端与所述注液泵连通，所述注液泵用于向所述固化剂流道内注入固化剂；所述搅拌部的另一端设置有搅拌叶片和出浆口，所述出浆口与所述固化剂流道连通，用于搅拌所述试验箱内的待加固土壤；所述电动机包括动力输出轴，所述动力输出轴与所述转动部传动连接。
2.根据权利要求1所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述搅拌部为成套设计； 若干所述搅拌部上分别设置有不同型号的搅拌叶片。
3.根据权利要求2所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片为螺带； 所述螺带与水平面的夹角成40°?60°。
4.根据权利要求2所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片为倾斜叶片; 所述搅拌部上设至有两层所述倾斜叶片，且每个所述倾斜叶片与水平面的夹角成40。?50°。
5.根据权利要求1所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，还包括控制器； 所述电动机、所述注液泵分别与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述电动机的工作与所述注液泵的工作。
6.根据权利要求5所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述升降支架包括油压泵、辅助升降柱和两个横梁； 两个所述横梁平行设置，每个所述横梁的两端均设置有辅助升降柱，所述辅助升降柱用于支撑所述横梁，所述横梁上设置有所述电动机和所述转动轴； 两个所述横梁相对应的端点通过钢板连接在一起，且所述钢板与所述辅助升降柱垂直； 所述油压泵与所述控制器电联接，且其上设置有油压柱，所述油压柱远离所述油压泵的一端与所述钢板连接，用于调整辅助升降柱的高度。
7.根据权利要求6所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述横梁上还设置有滑轨、底板和电动螺杆；所述滑轨，沿所述横梁延伸的方向，设置在所述横梁上；所述底板上设置有与所述滑轨相配的滑块，所述电动机和所述转动部均设置在所述底板上；所述电动螺杆与所述底板连接，且与所述控制器电联接，用于推动所述底板在所述滑轨上移动。
8.根据权利要求7所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述滑轨的两端均还设置有传感器； 所述传感器与所述控制器电连接，用于获取底板的位置信息，并将所述位置信息传递给所述控制器，所述控制器将所述位置信息转化成电信号并控制所述电动螺杆工作。
9.根据权利要求1所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述试验箱远离所述搅拌部的一面上设置有万向轮。
10.根据权利要求1所述的室内水泥土搅拌装置，其特征在于，所述试验箱的侧壁上还设置有把手。
【文档编号】B28C5/16GK104070604SQ201410337594
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】梁仕华, 王蒙, 张朗, 巫振琦 申请人:广东工业大学