本发明涉及用于混凝土生产的加料装置技术领域，具体涉及一种用于混凝土生产的砂石配料系统。
背景技术：
制备混凝土所需的原材料包括：水、水泥、砂、石、添加剂等；其中，水泥为粉状物，且受潮易固结的特性早已达到密闭存储，并利用螺旋提升机、管道结合的输送方式实现送料过程。而石料适宜用皮带输送，为统一输送方式，减少维护成本，砂料也采用皮带输送。
公开于2009年4月1日的中国专利文献CN201214278Y记载了一种砂浆预搅拌型连续式水泥混凝土搅拌站，包括有若干个设有称重传感器的连续式石料配料机、若干个设有称重传感器的连续式砂料配料机、砂浆预搅拌机、水泥连续式配料机、粉料连续式配料机、转接斗、提升输送皮带、二级搅拌机，其中，连续式石料配料机下部设有按配比要求以一定的速度、准确的用量、连续均匀地送到水平输送皮带上的石料配料皮带，连续式砂料配料机下部设有砂料配料皮带，水平输送皮带铺设在预搅拌机出口的下方，预搅拌机设置在砂料配料皮带的出料端的下方，水泥连续式配料机上方设有若干个水泥储料仓，粉料连续式配料机上方设有若干个粉料储料仓，水泥连续式配料机及粉料连续式配料机的下方设有将水泥、粉料输送至预搅拌机里进行搅拌的输送装置，预搅拌机的上方还设有小水箱，转接斗设置在水平输送皮带的出口端的下方，提升输送皮带的进料端设置在转接斗的出口下方，提升输送皮带的出料端设置在二级搅拌机的上方，二级搅拌机的上方还设有大水箱。包括本发明人等的研究发现，该技术方案采用预搅拌的方式对砂料和石料进行混合，结构复杂，占用空间大，能量损耗大。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是提供一种用于混凝土生产的砂石配料系统，用于解决在生产成本低的条件下，如何对砂料、石料进行配比、混合。
为了更好管控混凝土生产过程中坍落度最小变动，使生产混凝土质量达到最好要求，应控制砂料的含水率处于稳定状态，《质量评定标准》中规定：如含水率低于6%的比例达到90%以上，拌合质量评定为优良。砂料的含水率可分为含水率和表面含水率，而砂料的表面含水率＝含水率－吸水率。砂料存放一段时间后，库存砂料的含水率一般为4～6%的范围，即达到饱合面干的状态。而同一种类的砂料的吸水率一般是一致的。而石料中不可避免的携带有粉灰。发明人研究发现，在密闭的储料仓中砂料的含水率是相对稳定的，便于称重装置测量其重量。因而，在称重砂料后，对砂料、石料进行混合时，砂料表面的水份与石料携带的粉灰混合，其混合物是松散的，粘附效果差。如此，采用三个带式输送机，其中一个用于输送砂料、一个用于输送石料、一个用于输送砂石混合料，这样，输送砂石混合料的带式输送机的皮带表面不易粘附异物，这样在输送过程中，对环境的污染便是较小的。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
设计一种用于混凝土生产的砂石配料系统，包括：储料仓，砂石混合装置和第一输送机；所述储料仓包括砂料仓和石料仓，在所述储料仓的出料口处设有第一可控闸门；所述砂石混合装置包括用于承接所述砂料仓供给的砂料的砂料输送机，用于承接所述石料仓的石料的石料输送机，以及设置在所述砂料输送机下方的石料挡板和设置在所述石料输送机下方的砂料挡板，所述砂料输送机终端设置有上倾输送段，且该砂料输送机的终端和石料输送机的终端相对设置于所述第一输送机的两侧，所述挡板用于使自砂料输送机或石料输送机落下的砂料或石料落于所述第一输送机上；所述第一输送机、砂料输送机、石料输送机均为带式输送机。
砂石混合装置利用砂料输送机和/或石料输送机的上倾输送段的输送功能，在该位置处，由于砂料和/或石料具有向上的初速度，在落下时为抛物线，并经两个相对设置的挡板限位，从而形成砂料与石料混合的效果；此外，上倾输送段能够对砂料中携带的多余水分形成滤出效果，原因是，重力作用下砂料堆积、砂料表面粘附的水下沉，在运动方向转变过程叠加作用下，水自砂料间隙下沉从而能实现对该部分水分的滤出，水分被适当滤出后，能够避免石料中混带的灰尘遇水发粘，粘附在第一输送机的表面，在第一输送机的皮带回转时又落在地面上。
其中，第一执行器从控制方式上可以是液力执行器、气动执行器、电动执行器、机械传动执行器，从运动形式上可以是直行程执行器、角行程执行器；第一执行器一端与第一闸门连接，另一端与静止物连接，连接方式根据其运动等式确定。静止物是指相对于地面不可移动的物体，如漏斗底，墙体。由于漏斗底内装满有物料，通过伸缩杆的间断伸缩并实现第一闸门的恒定开启时间，则自漏斗底的底开口处流下的砂料或石料时一般为恒定的，即构成简易的称重装置。
优选的，所述上倾输送段与水平面的倾角是0～25°。
优选的，所述石料挡板的上边与所述砂料输送机的皮带相接或设置有间隙，以使所述皮带上粘附的砂料能够被所述石料挡板刮掉。
优选的，在所述砂料仓和所述砂料输送机之间还设有用于计量自所述砂料仓的底开口落下的砂料量的第一计量装置，在所述石料仓和所述石料输送机之间还设有用于计量自所述石料仓的底开口落下的石料量的第二计量装置；所述第一计量装置和第二计量装置均包括有支架、设置在支架上的集料漏斗。
其中，所述第二计量装置包括：用于连接集料漏斗和支架的称重传感器；所述集料漏斗上安装有第二闸门和用于控制第二闸门开合的第二执行器。称重传感器构成的计量装置计量精确，称重传感器安装时一般需保持稳定支撑，即三个称重传感器的连线构成三角形。
其中，所述第二计量装置包括：用于探测所述集料漏斗内物料高度的光电传感器；所述集料漏斗的底开口处安装有第二闸门和用于控制第二闸门开合的第二执行器。通过光电传感器获取集料漏斗的物料高度以确定物料体积的计量方式与称重传感器构成的计量方式相比，精确度稍低。
进一步的，在所述储料仓的内底面设有漏斗底；在所述砂料仓的漏斗底的外表面，和/或在所述砂料仓下方的集料漏斗的外表面还安装有激振器。
再进一步的，用于砂料的所述漏斗底和/或所述集料漏斗的坡角为 40～60°；用于石料的所述漏斗底和/或所述集料漏斗的坡角为 35～45° 。
优选的，所述砂料输送机的上倾输送段的倾角为 0～25°。
优选的，所述石料输送机、砂料输送机和/或第一输送机的始端处设有防溜结构。其中，所述防溜结构包括水平输送段或开口朝向物料输送终端的“凵”形围板。
进一步的，所述砂料输送机和石料输送机的始端处的防溜结构为水平设置的水平输送段，所述水平输送段与所述上倾输送段铰接连接，在所述水平输送段和上倾输送段的连接处上方，还安装有用于使皮带转向的隋轮组，所述砂料输送机或石料输送机上的物料自构成隋轮组的隋轮之间的空隙处通过。水平输送段与上倾输送段铰接连接时，通过改变对上倾输送段的支撑高度，上倾输送段的角度上倾角度可调节。
进一步的，所述第一输送机的始端处的防溜结构为连接所述石料挡板和砂料挡板的竖板，所述石料挡板、砂料挡板和竖板形成所述“凵”形围板。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1.采用漏斗底的底开口、闸门、第一执行器配合形成简易计量装置实现对砂料、石料的配比；
2.采用石料输送机、砂料输送机相对设置，并与挡板配合后，砂料和石料在抛物线运动下进行混合；
3.采用上倾输送段，能够抑制砂料表面携带的水份，从而实现砂料、石料混合物具有适宜的水分，其混合后，石料中携带的灰尘吸水，而砂料、灰尘争夺水分，故而能达到较佳的松散度，即具有较低的黏性。
附图说明
图1为一种用于混凝土生产的砂石配料系统的侧视结构示意图。
图2为图1的漏斗底处的局部结构示意放大图。
图3为图1的左数第一椭圆圈定区域的局部结构示意放大图二。
图4为图1的左数第二椭圆圈定区域的局部结构示意放大图三。
图5为一种用于混凝土生产的砂石配料系统的俯视结构示意图。
图6为图5的圆圈定区域的局部结构示意放大图。
图中，11为石料仓，12为石料仓，13为砂料仓，14为砂料仓，111为漏斗底， 121为漏斗底，131为漏斗底，141为漏斗底，112为装料口，122为装料口，132为装料口，142为装料口，101为第一闸门，102为第一执行器，103为第一激振器。
21为第二计量装置，22为第二计量装置，23为第一计量装置，24为第一计量装置，201为支架，202为集料漏斗，203为称重传感器，204为第二闸门，205为第二执行器， 206为第二激振器。
31为石料输送机，311为水平输送段，3111为张紧装置，3112为隋轮组，312为上倾输送段，32为砂料输送机，321为水平输送段，3211为张紧装置，3212为隋轮组，322为上倾输送段，4为第一输送机，51为砂料挡板，52为石料挡板，53为竖板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
在实际生产中，发明人发现：虽然砂料存放一段时间后，库存砂料的含水率一般为4～6%的范围。但在储料仓中，由于水渗作用，砂料仓底层的砂料的含水率是高于砂料仓上层的砂料含水率的，而且，在砂料仓新增砂料时，水渗现象导致该区别较为明显。而砂料仓的出料口一般设置在砂料仓的底部，因此，从出料口落下的砂料的含水率并未如理想下的在4～6%的范围内。鉴于此，发明人调整了砂料输送机和石料输送机的倾角。
下述实施例中，因说明书附图中附图标记未全部标出，因而存在数目不一致的情况。
实施例1：一种用于混凝土生产的砂石配料系统，参见图1-6，包括：储料仓，砂石混合装置和第一输送机4；用于存放砂料的储料仓为砂料仓13和砂料仓14，在砂料仓13的底部设有漏斗底131，在砂料仓14的底部设有漏斗底141；用于存放石料的储料仓为石料仓11和石料仓12，在石料仓11的底部设有漏斗底111，在石料仓12的底部设有漏斗底121；漏斗底111、漏斗底121、漏斗底131和漏斗底141的底开口处均设有第一闸门101，在其侧面均设有用于控制第一闸门101开合的第一执行器102，通过第一执行器102控制第一闸门101实现第一闸门101的可控操作，其中，在漏斗底131和漏斗底141的侧面还设有第一激振器103，原因是砂料的摩擦角大，不易下落；砂石混合装置包括用于承接砂料仓13或砂料仓14供给的砂料的砂料输送机32，用于承接所述石料仓11或石料仓12的石料的石料输送机31，以及设置在砂料输送机32的终端（指物料输送终端）下方的石料挡板52和设置在石料输送机31的终端（指物料输送终端）下方的砂料挡板51，砂料输送机32终端设置有上倾输送段322，且该砂料输送机32的终端和石料输送机31的终端相对设置于第一输送机4的两侧，砂料挡板51和石料挡板52用于使自砂料输送机32或石料输送机31落下的砂料或石料落于第一输送机4的皮带输送面上；第一输送机4、砂料输送机32、石料输送机31均为带式输送机。本实施例中，储料仓为筒仓，也可以根据需要设置成内具空间的建筑物。在石料仓11的顶部设有装料口112，在石料仓12的顶部设有装料口122，在砂料仓13的顶部设有装料口132，在砂料仓14的顶部设有装料口142，装料口112、装料口122、装料口132或装料口142也可以根据需要设置在储料仓的侧面。砂料输送机32设置在砂料仓13和砂料仓14的底开口下方，石料输送机31设置在石料仓11和石料仓12的底开口下方，石料输送机31的终端也设置有上倾输送段312；在本实施例中，第一输送机4用于将落于其上的沙石输送至混凝土搅拌机内。
本发明利用的原理是：砂石混合装置利用砂料输送机和/或石料输送机的上倾输送段的输送功能，在该位置处，由于砂料和/或石料具有向上的初速度，在落下时为抛物线，并经两个相对设置的挡板限位，从而形成砂料与石料混合的效果；此外，上倾输送段能够对砂料中携带多余的水分形成滤出效果，原因是，重力作用下砂料堆积、砂粒表面沾附的水下沉，在运动方向转变过程叠加作用下，水自砂料间隙下沉从而能实现对砂料中的携带的多余水分形成滤出效果，水分被适当滤出后，能够避免石料中混带的灰尘遇水发粘，粘附在第一输送机的表面，在第一输送机的皮带回转时又落在地面上；经测试，被滤出的水分来自于新砂中携带的水分在料仓内下渗时的富余水分。
首先，砂料输送机的上倾输送段的倾角应低于35°，石料输送机的上倾输送段的倾角应低于25°。经过测试，当砂料输送机的运行速度为1m/s时，砂料输送机的上倾输送段的角度为10～23°；当砂料输送机的运行速度为1.6m/s时，砂料输送机的上倾输送段的角度为16～20°。在使用时，第一输送机4的下表面沾附的粘砂土混合物相比砂料输送机设置为水平时具有显著的差别。砂料输送机的上倾输送段的倾角根据需要设置为0～25°。
本实施例中，对应于砂料仓的漏斗底131、漏斗底141的坡角为40～60°，其最优为40°、41°，略大于砂子的摩擦角，又能平衡漏斗底的顶口和高度。对应于石料仓的漏斗底（111，121）的坡角为35～45°，最优为35°、36°，略大于石子的摩擦角，又能平衡漏斗底的顶口和高度。
其中，第一执行器102从控制方式上可以是液力执行器、气动执行器、电动执行器、机械传动执行器，从运动形式上可以是直行程执行器、角行程执行器；第一执行器102一端与第一闸门101连接，另一端与静止物连接，连接方式根据其运动等式确定。本实施例中，第一执行器102为直行程液力执行器，液力执行器的缸体铰接于漏斗底111、漏斗底121、漏斗底131或漏斗底141的外表面，液力执行器的伸缩杆与第一闸门101铰接连接；第一闸门101为常闭状态，当液力执行器的伸缩杆收缩时，漏斗底111、漏斗底121、漏斗底131或漏斗底141的底开口打开，当液力执行器的伸缩杆复位时，漏斗底111、漏斗底121、漏斗底131或漏斗底141的底开口闭合。静止物是指相对于地面不可移动的物体，如漏斗底，墙体。由于漏斗底内装满有物料，通过伸缩杆的间断伸缩并实现第一闸门的恒定开启时间，则自漏斗底的底开口处流下的砂料或石料时一般为恒定的，即构成简易的称重装置。
参见图5，在砂料输送机32下方的石料挡板52的上边与砂料输送机32的皮带间设置有间隙，以使皮带上粘附的砂料能够被石料挡板52刮掉。间隙的大小可根据需要设置；也可以使石料挡板52的上边贴合于砂料输送机32的皮带，此种设置，对砂料的刮除效果好。
参见图1，在砂料仓13与砂料输送机32之间还设有用于计量自砂料仓13的底开口落下的砂料量的第一计量装置23，砂料仓14与砂料输送机32之间还设有用于计量自砂料仓14的底开口落下的砂料量的第一计量装置24，在石料仓11与石料输送机31之间还设有用于计量自石料仓11的底开口落下的石料量的第二计量装置21，石料仓12与石料输送机31之间还设有用于计量自石料仓12的底开口落下的石料量的第二计量装置22。
参见图2，第二计量装置21、第二计量装置22、第一计量装置23、第一计量装置24均包括：支架201，设置在支架201上的集料漏斗202，用于连接集料漏斗202和支架201的称重传感器203；集料漏斗202上安装有第二闸门204和用于控制第二闸门204开合的第二执行器205。称重传感器构成的计量装置计量精确，本实施例中，采用四个称重传感器其连线形成矩形的方式用于支撑一个集料漏斗，既容易地测得偏载，又有稳定支撑。也可以将三个称重传感器其连线形成等腰三角形的安装方式。其中，在第一计量装置23和第一计量装置24的外表面还设有第二激振器206，原因同样是砂料的摩擦角大，不易下落。
在其它实施例中，第二计量装置21、第二计量装置22、第一计量装置23、第一计量装置24还可以采用另一种构造，包括：支架，设置在支架上的集料漏斗，用于探测所述集料漏斗内物料高度的光电传感器；所述集料漏斗的底开口处安装有第二闸门和用于控制第二闸门开合的第二执行器。通过光电传感器获取集料漏斗的物料高度以确定物料体积的计量方式与称重传感器构成的计量方式相比，精确度稍低。
参见图1，石料输送机31、砂料输送机32和第一输送机4的始端处设有防溜结构。其中，防溜结构可以是基本水平设置的水平输送段311和水平输送段321，另外，第一输送机4始端的防溜结构包括开口朝向物料输送终端的“凵”形围板（由砂料挡板51，石料挡板52，竖板53形成）。
参见图1，石料输送机31的始端处的防溜结构为水平输送段311，水平输送段311与上倾输送段312铰接连接，在水平输送段311与上倾输送段312的连接处上方安装有用于使皮带转向的隋轮组3112；砂料输送机32的始端处的防溜结构为基本水平设置的水平输送段321，水平输送段321与上倾输送段322铰接连接，在水平输送段321与上倾输送段322的连接处上方安装有用于使皮带转向的隋轮组3212。隋轮组3112和隋轮组3212一般为垂直于输送机轴向设置的两个隋轮，石料输送机31的物料自构成隋轮组3112的隋轮之间的空隙处通过，砂料输送机32上的物料自构成隋轮组3212的隋轮之间的空隙处通过。水平输送段与上倾输送段铰接连接时，通过改变对上倾输送段的支撑高度，上倾输送段的角度上倾角度可调节。
参见图6，第一输送机4的始端处的防溜结构为连接砂料挡板51和石料挡板52的竖板53，砂料挡板51、石料挡板52和竖板53形成“凵”形围板。
注意，砂料挡板51，石料挡板52，竖板53应避免与输送机的皮带相接触，其邻近于输送机的皮带位置的材质也宜为与皮带同材质的弹性材料。
本实施例中，参见图2，石料输送机31的始端安装有张紧调节装置3112，砂料输送机32的始端安装有张紧调节装置3212，由于皮带输送机的皮带具有弹性，因此需采用张紧调节装置3112或张紧调节装置3212调节皮带的张力。本实施例中，张紧调节装置为安装在固定座上的从动轮，砂料输送机32和石料输送机31上设有导槽，本实施例中，导槽为“匚”形钢，“匚”形钢既有提供结构强度的功能，又能充当导槽，固定座安装在“匚”形钢形成的导槽内，定位螺杆一端固定在“匚”形钢上，螺杆上旋装有至少两个螺母，该些螺母用于夹持套设在螺杆上的固定座。
上述用于混凝土生产的砂石配料系统的工作过程是：控制第一执行器，使第一执行器的伸缩杆收缩，拉动第一闸门侧开，使漏斗底的底开口打开，储料仓内的砂料或石料自底开口漏入到下方的计量装置内，2s后，第一执行器的伸缩杆复位，推动第一闸门复位，使漏斗底的底开口闭合。该过程有三个作用，一是使储料仓内的物料进入漏斗底以使漏斗底内物料充盈，二是当漏斗底内物料充盈时，在2s时间内，通过底开口的物料体积基本一致；三是给予下方的计量装置进入稳态的时间，因为物料下落时具有冲击力，此时计量装置处于不稳定状态。采用通过第一执行器控制第一闸门多次开合，能够使落入集料漏斗中的物料趋近于一次石料、砂料的配比。
当集料漏斗内储存的物料达到预设值后，第二执行器的伸缩杆收缩，拉动第二闸门侧开，使集料漏斗内的物料落到下方的石料输送机或砂料输送机上，同时石料输送机和砂料输送机的主动轮启动，分别带动石料输送机上的石料，砂料输送机上的砂料向输送终端运动，在隋轮组处，石料、砂料的运动方向转向，由于砂料具有内摩擦角、水为粘性流体，砂料中的水分发生流体运动，从而可以通过上倾输送段获得适宜含水量的砂料，在“凵”形围板处，砂料、石料均做抛物线运动，其相互侵入对方的运动轨迹内，从而实现混合效果，混合过程中，石料中携带的灰吸收水分，出现砂料、灰尘争夺水分，故而能达到最佳的松散度，即具有最低的黏性；其落至第一皮带输送机的皮带上时，对第一皮带输送机粘附效果最差。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。