一种控料投放系统的制作方法

本发明涉及一种控料投放系统，属于投料设备技术领域。

背景技术：

预应力管道的施工中对于浆液有较高要求，压浆材料应当具有低水胶比、高流动度、零泌水率的特点。但是，现有技术中的配料过程大多是人工添加水泥，上料精度不容易控制，人为干涉因素大，水胶比控制不准，使得水胶比过大或过小。水胶比过小，则浆液太稠，流动性不好，不利于压浆，此时人们往往手动加水，又导致泌水率过大，在孔道内形成钢绞线锈蚀的环境。

可见，制浆过程中对于投料的精确控制是现有技术中一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种控料投放系统，其具有结构简单、使用方便的特点，能够精确控制投料量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控料投放系统，其包括料斗、搅拌桶和控制单元；所述料斗的底部具有出料口，所述出料口的下方设有出料腔，所述出料口的口面小于所述出料腔的最大水平截面；所述出料腔内设有由电机驱动的叶轮，所述叶轮将所述出料腔阻塞，所述叶轮包括横穿所述出料腔的轮轴、均匀环绕所述轮轴的多个叶片以及设置在叶片两端的两个挡片，两个挡片之间的柱形空间被叶片分割为多个扇格，所述叶片至少为6片；所述搅拌桶设有称重传感器；所述称重传感器、电机以及搅拌桶的搅拌装置均与所述控制单元连接。

可选的，上述控制单元载有如下程序：

(1)开启电机进行投料；

(2)通过称重传感器判断目标投料量是否超过第一阈值，若是进行步骤(3)，否则进行步骤(5)；

(3)控制搅拌桶的搅拌装置在开启状态，控制电机在开启状态；

(4)通过称重传感器判断当前投料量距离目标投料量是否小于第二阈值，若是则进行步骤(5)，否则重复步骤(3)；

(5)控制搅拌桶的搅拌装置在关闭状态，控制电机在开启状态；

(6)通过称重传感器判断当前投料量距离目标投料量是否小于第三阈值，若是则进行步骤(7)，否则重复步骤(5)；

(7)维持电机开启时间0.5～1秒，然后关闭电机，等待2秒以上时间后通过称重传感器判断当前投料量是否达到目标投料量的98％，若是则上料完成，否则重复步骤(7)。

可选的，所述第一阈值为30千克，所述第二阈值为10千克，第三阈值为5千克。

可选的，所述电机与叶轮之间设有减速传动机构。

可选的，所述叶轮的上缘突出于所述出料口的口面，所述料斗内在出料口的两端各设有一个遮挡罩，所述叶轮的两个挡片分别被两个遮挡罩遮蔽，所述料斗内设有导向出料口处的斜壁。

可选的，所述叶轮的上缘位于所述出料口口面的下方。

可选的，所述出料腔为与所述叶轮共轴的圆柱形腔。

可选的，所述叶片的外缘与所述出料腔内壁的距离小于1厘米。

可选的，还包括设置在所述料斗的敞口上的料斗盖，所述料斗盖的一侧与所述料斗铰接，另一侧上设有把手。

可选的，所述叶片共有8片。

从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：

1、本发明使用料仓进行储料，适合长时间连续投料。

2、本发明使用叶轮阻塞出料腔，具有结构简单、使用方便的特点。

3、本发明可以根据投料的精度要求对叶轮设计合适的扇格尺寸，能够做到对投料量的精确控制。

4、本发明结构紧凑，节省空间。

5、本发明可配合适当的程序实现投料过程的自动化控制，进一步提高投料的精确性，并能够显著节省人工，提高工作效率。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。

图1为本发明实施例中一种控料投放系统的结构框图；

图2为本发明实施例中控料装置(主要包括料斗和出料腔)的一种爆炸图；

图3为图2所示投料装置的俯视图；

图4为图2所示投料装置的侧视图；

图5为本发明实施例中控料装置(主要包括料斗和出料腔)的另一种结构示意图；

图6为图5的侧视剖面图；

图7为图5中出料腔部分的爆炸图；

图8为本发明实施例中控料程序的一种算法流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，一种控料投放系统，其包括料斗、搅拌桶和控制单元，料斗部分的具体结构可参见图2～4以及图5～7，本例中假定料斗部分采用图2～4所示的结构；所述料斗a1的底部具有出料口，所述出料口的下方设有出料腔a4，所述出料口的口面小于所述出料腔a4的最大水平截面；所述出料腔a4内设有由电机a3驱动的叶轮a2，所述叶轮a2将所述出料腔a4阻塞，所述叶轮a2的上缘位于所述出料口口面的下方，所述叶轮a2包括横穿所述出料腔的轮轴、均匀环绕所述轮轴的多个叶片以及设置在叶片两端的两个挡片，两个挡片之间的柱形空间被叶片分割为多个扇格，所述叶片至少为6片；所述搅拌桶设有称重传感器；所述称重传感器、电机以及搅拌桶的搅拌装置均与所述控制单元连接。

这种投料系统中的投料装置部分结构紧凑，节省空间。其使用料斗进行储料，适合长时间连续投料。叶轮对出料腔具有良好的阻塞作用，叶轮的上缘位于出料口口面的下方，出料口附近没有任何阻挡，可以保证出料干净，料仓内不会存料。

可选的，如图8所示，上述控制单元载有如下程序：

(1)开启电机进行投料；

(2)通过称重传感器判断目标投料量是否超过第一阈值，若是进行步骤(3)，否则进行步骤(5)；

(3)控制搅拌桶的搅拌装置在开启状态，控制电机在开启状态；

(4)通过称重传感器判断当前投料量距离目标投料量是否小于第二阈值，若是则进行步骤(5)，否则重复步骤(3)；

(5)控制搅拌桶的搅拌装置在关闭状态，控制电机在开启状态；

(6)通过称重传感器判断当前投料量距离目标投料量是否小于第三阈值，若是则进行步骤(7)，否则重复步骤(5)；

(7)维持电机开启时间0.5～1秒，然后关闭电机，等待2秒以上时间后通过称重传感器判断当前投料量是否达到目标投料量的98％，若是则上料完成，否则重复步骤(7)。

该程序的原理在于，初始情况下，当目标投料量较大时(大于第一阈值)，可以在搅拌装置开启的状态下开始投料，此时，虽然搅拌装置的转动会导致称重不准，但是由于已投料量远未达到目标投料量，因此这种称重不准是暂时可以接受的。当已投料量距离目标投料量较为接近时(小于第二阈值)，则关闭搅拌装置进行投料。当已投料量距离目标投料量非常接近时(小于第三阈值)，则进行点动投料，即，每次投一小量料，然后静置一段时间，使出料腔中的料完全漏下，同时称重传感器可以有充分时间获得较为准确的称量读数，直至投料量在可接受的精度范围内达到目标值为止(如，投料量达到目标投料量的98％)。

此外，由于搅拌装置从静止到启动的状态变化会对称重传感器的读数造成较大影响，因此，如果目标投料量小于第一阈值，则为了保险起见，从一开始就不开启搅拌装置，而是全程在搅拌桶静止的状态下进行投料。

上述投料方式科学而合理，并且，通过程序控制的方式，极大地提升了投料过程的自动化水平，可以显著地提高投料精度和工作效率。

可选的，所述第一阈值为30千克，所述第二阈值为10千克，第三阈值为5千克。

可选的，所述电机与叶轮之间设有减速传动机构。

图5～7所示为另一种结构的控料装置，其中，料斗b1的底部具有出料口，所述出料口的下方设有出料腔b4，所述出料口的口面小于所述出料腔b4的最大水平截面；所述出料腔b4内设有由电机b3驱动的叶轮b2，所述叶轮b2将所述出料腔b4阻塞，所述叶轮b2的上缘突出于所述出料口的口面，所述料斗b1内在出料口的两端各设有一个遮挡罩b41，所述叶轮b2的两个挡片分别被两个遮挡罩b41遮蔽，所述料斗b1内设有导向出料口处的斜壁b11。

这种结构中，出料口两端的遮挡罩能够进一步防止静止状态下料粉的泄漏，提高投料的准确度。

可选的，所述出料腔为与所述叶轮共轴的圆柱形腔。进一步地，还可使得叶片的外缘与出料腔内壁的距离小于1厘米。这种结构能够进一步提高叶轮对出料腔的阻塞效果，提高控料的精确度。

可选的，还包括设置在所述料斗的敞口上的料斗盖(图2～4中的a5或图5～7中的b5)，所述料斗盖的一侧与所述料斗铰接，另一侧上设有把手(图2～4中的a51或图5～7中的b51)。

可选的，所述叶片共有8片。

需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，或是上述若干方案的组合方案，均在本专利的保护范围之内。