一种混凝土生产系统及其生产方法与流程

本发明属于混凝土生产技术领域，尤其涉及一种混凝土生产系统及其生产方法。

背景技术：

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

混凝土的品质等级非常重要，选用合格的混凝土生产设备以及生产工艺能够大大提高混凝土的品质。混凝土生产过程中最常用的设备就是混凝土搅拌机，在进行混凝土搅拌时，一般将所需原材料一同输送至混凝土搅拌机内进行混合搅拌，这种方式生产出的混凝土搅拌不够均匀，不但延长了混凝土搅拌时间，而且导致生产出的混凝土品质等级较低。本发明主要针对沙子、水泥、砾石构成的混凝土进行研究，通过用于生产此种混凝土的专用设备以及生产方法来提高混凝土的品质等级。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种混凝土生产系统及其生产方法，保证了混凝土所需各原材料的混合均匀性，提高了混凝土的品质等级。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种混凝土生产系统，包括沙子供料装置、水泥供料装置、砾石供料装置、沙泥混合装置、砾石筛分螺旋导料槽、沙泥砾混合装置和混凝土搅拌机；所述沙子供料装置与水泥供料装置关于沙泥混合装置对称设置，所述沙子供料装置可将混凝土所需原材料沙子供给至沙泥混合装置，所述水泥供料装置可将混凝土所需原材料水泥供给至沙泥混合装置，所述沙泥混合装置可将供给的沙子与供给的水泥进行混合；所述沙泥砾混合装置设置于沙泥混合装置正下方，所述沙泥混合装置可将其内混合后的沙子、水泥排出至沙泥砾混合装置，所述砾石供料装置可将混凝土所需原材料砾石经砾石筛分螺旋导料槽筛分后供给至沙泥砾混合装置，所述沙泥砾混合装置可将完成混合的沙子、水泥再与砾石进行混合；所述混凝土搅拌机设置于沙泥混合装置正下方，所述混凝土搅拌机可将完成混合的沙子、水泥、砾石加水后进行搅拌，形成混凝土。

进一步地，所述沙泥混合装置包括圆环形接料槽、弹性支撑组件、环形架、收料罩、导料管、第一驱动电机和振动电机；所述圆环形接料槽通过弹性支撑组件弹性支撑设置于环形架上，所述环形架上环绕设置有环形齿，所述第一电机的驱动端驱动连接有齿轮，所述齿轮与环形齿齿传动连接；所述收料罩连接设置于圆环形接料槽的底部边缘，所述收料罩的上半部分为圆筒状，所述收料罩的下半部分呈逐渐收缩状，所述导料管与收料罩的收缩口连通；所述圆环形接料槽的槽底贯穿均布有若干漏料孔，所述圆环形接料槽的槽内部通过漏料孔与收料罩的罩内部导通；所述振动电机固设于圆环形接料槽内圈设置的固定板上。

进一步地，所述弹性支撑组件包括环绕圆环形接料槽均布的多个横向支撑弹簧和环绕圆环形接料槽均布的多个竖向支撑弹簧，所述横向支撑弹簧与竖向支撑弹簧交替设置；所述环形架包括环绕圆环形接料槽的水平环形板和环绕圆环形接料槽的竖直环形板，且环形架的竖直截面呈l型；所述横向支撑弹簧的一端与圆环形接料槽的外圈侧面固定连接，所述横向支撑弹簧的另一端与竖直环形板的内侧面固定连接；所述圆环形接料槽的外圈边缘水平向外延伸有翻边板，所述竖向支撑弹簧的一端与翻边板的下板面固定连接，所述竖向支撑弹簧的另一端与水平环形板的上板面固定连接。

进一步地，所述沙子供料装置包括沙子料仓、沙子螺旋输送机和沙子料斗，所述沙子螺旋输送机可将沙子料仓内的沙子输送至沙子料斗；所述水泥供料装置包括水泥料仓、水泥螺旋输送机和水泥料斗，所述水泥螺旋输送机可将水泥料仓内的水泥输送至水泥料斗；所述砾石供料装置包括砾石料仓、砾石螺旋输送机和砾石料斗，所述砾石螺旋输送机可将砾石料仓内的砾石输送至砾石料斗；所述沙子料斗的出料端以及水泥料斗的出料端分别与圆环形接料槽的槽口对应设置。

进一步地，所述沙泥砾混合装置包括一体成型的上混合箱和下混合箱，所述上混合箱呈圆筒状，所述下混合箱呈倒圆锥状，且下混合箱的下箱口设置有可拆卸的密封盖；所述沙泥砾混合装置还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括第二驱动电机、与第二驱动电机驱动连接的轴杆以及螺旋设置在轴杆上的锥形螺旋叶片；所述第二驱动电机位于上混合箱内，其上笼罩有圆锥罩，所述圆锥罩的尖端正对导料管的下端出料管口，且导料管的下端出料管口伸入上混合箱内；所述锥形螺旋叶片位于下混合箱内，且锥形螺旋叶片的外形轮廓与下混合箱的形状相适配。

进一步地，所述第二驱动电机驱动轴杆正转并带动锥形螺旋叶片旋转状态下，所述锥形螺旋叶片对下混合箱内的沙子、水泥、砾石进行不断地向上输送搅拌；所述第二驱动电机驱动轴杆反转并带动锥形螺旋叶片旋转状态下，所述锥形螺旋叶片对下混合箱内的沙子、水泥、砾石进行向下输送并从下混合箱的下箱口排出。

进一步地，所述砾石筛分螺旋导料槽螺旋环绕导料管设置，且砾石筛分螺旋导料槽的槽底贯穿均布有若干筛选孔；所述砾石筛分螺旋导料槽的进料输入上端与砾石料斗的出料端对应设置，所述砾石筛分螺旋导料槽的出料输出下端连接有不合格砾石导料槽，所述不合格砾石导料槽的料输出端延伸至超出上混合箱的上箱口在竖直方向投影的围合范围。

进一步地，所述砾石筛分螺旋导料槽位于上混合箱的上箱口的正上方，其在竖直向下方向的投影构成一个落入混合箱的上箱口围合范围内的无重叠圆环；所述圆锥罩的边缘与上混合箱的箱内壁具有间距，所述砾石筛分螺旋导料槽在竖直向下方向的投影处于间距内。

一种混凝土生产系统的生产方法，具体步骤如下：

步骤一：开启第一驱动电机与振动电机，第一驱动电机通过齿传动带动圆环形接料槽旋转，振动电机带动整个圆环形接料槽振动；

步骤二：通过沙子螺旋输送机将沙子料仓内的沙子输送至沙子料斗，通过水泥螺旋输送机将水泥料仓内的水泥输送至水泥料斗，沙子料斗内的沙子以及水泥料斗内的水泥逐渐下落至圆环形接料槽内，由于圆环形接料槽处于旋转状态，落入圆环形接料槽内的沙子与水泥相互堆叠，实现叠层混合；随后沙子与水泥从漏料孔落入收料罩，由于收料罩的下半部分呈逐渐收缩状，沙子和水泥则会与收料罩呈收缩状的内壁发生碰撞，碰撞过程中再次实现沙子与水泥的混合，随后沙子与水泥聚拢落入导料管，从导料管排出的沙子和水泥被圆锥罩分流，而后落入下混合箱内；

步骤三：通过砾石螺旋输送机可将砾石料仓内的砾石输送至砾石料斗，砾石料斗内的砾石逐渐落入砾石筛分螺旋导料槽，砾石在自身重力以及后续砾石的撞击推动下沿着砾石筛分螺旋导料槽滚动，符合筛选孔筛选条件的砾石落入下混合箱内，不符合筛选孔筛选条件的砾石即为不合格砾石，不合格砾石通过不合格砾石导料槽导出；

步骤四：开启第二驱动电机，第二驱动电机驱动轴杆正转并带动锥形螺旋叶片旋转，旋转的锥形螺旋叶片对下混合箱内的沙子、水泥、砾石进行不断地向上输送搅拌，实现沙子、水泥、砾石的混合；

步骤五：打开密封盖，同时开启第二驱动电机，第二驱动电机驱动轴杆反转并带动锥形螺旋叶片旋转，旋转的锥形螺旋叶片对下混合箱内的沙子、水泥、砾石进行向下输送并从下混合箱的下箱口排出至混凝土搅拌机；

步骤六：向混凝土搅拌机内加水，随后开启混凝土搅拌机对沙子、水泥、砾石进行充分搅拌，形成混凝土。

有益效果：本发明的一种混凝土生产系统及其生产方法，有益效果如下：

1)在混凝土使用混凝土搅拌机进行混合搅拌之前，先进行沙子、水泥的混合，随后进行沙子、水泥、砾石的混合，保证输送至混凝土搅拌机内的沙子、水泥、砾石即是已经混合均匀的，能够大大缩短混凝土搅拌机的搅拌时间，保证混凝土各原材料的混合均匀性，大大提高了混凝土的品质等级；

2)在使用沙泥混合装置进行沙子、水泥的混合时，依次进行了水泥与沙子的叠层混合、碰撞混合，进一步使得沙子与水泥混合的更加均匀；

3)在进行沙子、水泥、砾石的混合时，先进行沙子、水泥的混合，再进行沙子、水泥、砾石的混合，操作顺序合理，在保证沙子与水泥混合均匀的同时，避免砾石的加入对沙子与水泥的混合造成影响，从而保证沙子、水泥、砾石三者混合的均匀性；

4)设置的砾石筛分螺旋导料槽能够对砾石进行充分筛选，保证混凝土中所含砾石的大小均匀，提高混凝土的品质等级，而且设置的不合格砾石导料槽能够将不合格的砾石及时导出，避免其堆积掉落掺入合格砾石中。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为沙泥混合装置的结构示意图；

附图3为沙泥混合装置的半剖视图；

附图4为沙子、水泥从导料管进入沙泥砾混合装置的结构示意图；

附图5为砾石被砾石筛分螺旋导料槽筛选后进入沙泥砾混合装置的结构示意图；、

附图6为沙泥砾混合装置对沙子、水泥、砾石进行混合的结构示意图；

附图7为沙泥砾混合装置将混合后的沙子、水泥、砾石排出的结构示意图；

附图8为砾石筛分螺旋导料槽和不合格砾石导料槽的结构示意图；

附图9为附图8的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示，一种混凝土生产系统，包括沙子供料装置1、水泥供料装置2、砾石供料装置3、沙泥混合装置4、砾石筛分螺旋导料槽5、沙泥砾混合装置7和混凝土搅拌机9；所述沙子供料装置1与水泥供料装置2关于沙泥混合装置4对称设置，所述沙子供料装置1可将混凝土所需原材料沙子供给至沙泥混合装置4，所述水泥供料装置2可将混凝土所需原材料水泥供给至沙泥混合装置4，所述沙泥混合装置4可将供给的沙子与供给的水泥进行混合；所述沙泥砾混合装置7设置于沙泥混合装置4正下方，所述沙泥混合装置4可将其内混合后的沙子、水泥排出至沙泥砾混合装置7，所述砾石供料装置3可将混凝土所需原材料砾石经砾石筛分螺旋导料槽5筛分后供给至沙泥砾混合装置7，所述沙泥砾混合装置7可将完成混合的沙子、水泥再与砾石进行混合；所述混凝土搅拌机9设置于沙泥混合装置4正下方，所述混凝土搅拌机9可将完成混合的沙子、水泥、砾石加水后进行搅拌，形成混凝土；在混凝土使用混凝土搅拌机9进行混合搅拌之前，先进行沙子、水泥的混合，随后进行沙子、水泥、砾石的混合，保证输送至混凝土搅拌机9内的沙子、水泥、砾石即是已经混合均匀的，能够大大缩短混凝土搅拌机9的搅拌时间，保证混凝土各原材料的混合均匀性，大大提高了混凝土的品质等级；再者，在进行沙子、水泥、砾石的混合时，先进行沙子、水泥的混合，再进行沙子、水泥、砾石的混合，操作顺序合理，在保证沙子与水泥混合均匀的同时，避免砾石的加入对沙子与水泥的混合造成影响，从而保证沙子、水泥、砾石三者混合的均匀性；试想，如果沙子、水泥、石子三者同时进行混合，由于石子的阻碍作用比较大，就会导致三者混合不够彻底、不够均匀，所以先进行沙子、水泥的混合，而后加入砾石进行沙子、水泥、砾石的混合的方式是非常必要且合理的。

如附图1所示，所述沙子供料装置1包括沙子料仓11、沙子螺旋输送机12和沙子料斗13，所述沙子螺旋输送机12可将沙子料仓11内的沙子输送至沙子料斗13；所述水泥供料装置2包括水泥料仓21、水泥螺旋输送机22和水泥料斗23，所述水泥螺旋输送机22可将水泥料仓21内的水泥输送至水泥料斗23；所述砾石供料装置3包括砾石料仓31、砾石螺旋输送机32和砾石料斗33，所述砾石螺旋输送机32可将砾石料仓31内的砾石输送至砾石料斗33；所述沙子料斗13的出料端以及水泥料斗23的出料端分别与圆环形接料槽41的槽口对应设置。

如附图2所示，所述沙泥混合装置4包括圆环形接料槽41、弹性支撑组件42、环形架43、收料罩44、导料管45、第一驱动电机46和振动电机47；所述圆环形接料槽41通过弹性支撑组件42弹性支撑设置于环形架43上，所述环形架43上环绕设置有环形齿433，所述第一驱动电机46的驱动端驱动连接有齿轮461，所述齿轮461与环形齿433齿传动连接；所述收料罩44连接设置于圆环形接料槽41的底部边缘，所述收料罩44的上半部分为圆筒状，所述收料罩44的下半部分呈逐渐收缩状，所述导料管45与收料罩44的收缩口连通；所述圆环形接料槽41的槽底贯穿均布有若干漏料孔411，所述圆环形接料槽41的槽内部通过漏料孔411与收料罩44的罩内部导通；所述振动电机47固设于圆环形接料槽41内圈设置的固定板412上；第一驱动电机46通过齿传动带动圆环形接料槽41旋转，从而使从沙子料斗13落入圆环形接料槽41内的沙子以及从水泥料斗23落入圆环形接料槽41内的水泥相互堆叠，实现叠层混合；再者，由于收料罩44的下半部分呈逐渐收缩状，从漏料孔411落入收料罩44内的沙子和水泥则会与收料罩44呈收缩状的内壁发生碰撞，实现碰撞混合，进一步使得沙子与水泥混合的更加均匀。

如附图2和附图3所示，所述弹性支撑组件42包括环绕圆环形接料槽41均布的多个横向支撑弹簧421和环绕圆环形接料槽41均布的多个竖向支撑弹簧422，所述横向支撑弹簧421与竖向支撑弹簧422交替设置；所述环形架43包括环绕圆环形接料槽41的水平环形板431和环绕圆环形接料槽41的竖直环形板432，且环形架43的竖直截面呈l型；所述横向支撑弹簧421的一端与圆环形接料槽41的外圈侧面固定连接，所述横向支撑弹簧421的另一端与竖直环形板432的内侧面固定连接；所述圆环形接料槽41的外圈边缘水平向外延伸有翻边板413，所述竖向支撑弹簧422的一端与翻边板413的下板面固定连接，所述竖向支撑弹簧422的另一端与水平环形板431的上板面固定连接，在振动电机47开启振动状态下，使得圆环形接料槽41也跟着振动，避免沙子、水泥在圆环形接料槽41内形成堵塞；横向支撑弹簧421与竖向支撑弹簧422的位置布局合理，保证圆环形接料槽41的振动均匀性。

如附图4所示，所述沙泥砾混合装置7包括一体成型的上混合箱71和下混合箱72，所述上混合箱71呈圆筒状，所述下混合箱72呈倒圆锥状，且下混合箱72的下箱口设置有可拆卸的密封盖721；所述沙泥砾混合装置7还包括搅拌机构73，所述搅拌机构73包括第二驱动电机731、与第二驱动电机731驱动连接的轴杆732以及螺旋设置在轴杆732上的锥形螺旋叶片733；所述第二驱动电机731位于上混合箱71内，其上笼罩有圆锥罩8，所述圆锥罩8的尖端正对导料管45的下端出料管口，且导料管45的下端出料管口伸入上混合箱71内；所述锥形螺旋叶片733位于下混合箱72内，且锥形螺旋叶片733的外形轮廓与下混合箱72的形状相适配。

如附图6所示，所述第二驱动电机731驱动轴杆732正转并带动锥形螺旋叶片733旋转状态下，所述锥形螺旋叶片733对下混合箱72内的沙子、水泥、砾石进行不断地向上输送搅拌，在不断输送过程中，处于下混合箱72下部的各原材料被输送至下混合箱72上部，锥形螺旋叶片733两侧的各原材料向中部空缺位置填补，从而实现各原材料的混合搅拌。

如附图7所示，所述第二驱动电机731驱动轴杆732反转并带动锥形螺旋叶片733旋转状态下，所述锥形螺旋叶片733对下混合箱72内的沙子、水泥、砾石进行向下输送并从下混合箱72的下箱口排出。

如附图1和附图8所示，所述砾石筛分螺旋导料槽5螺旋环绕导料管45设置，且砾石筛分螺旋导料槽5的槽底贯穿均布有若干筛选孔53；所述砾石筛分螺旋导料槽5的进料输入上端51与砾石料斗33的出料端对应设置，所述砾石筛分螺旋导料槽5的出料输出下端52连接有不合格砾石导料槽6，所述不合格砾石导料槽6的料输出端延伸至超出上混合箱71的上箱口在竖直方向投影的围合范围，设置的砾石筛分螺旋导料槽5能够对砾石进行充分筛选，保证混凝土中所含砾石的大小均匀，提高混凝土的品质等级，而且设置的不合格砾石导料槽6能够将不合格的砾石及时导出，避免其堆积掉落掺入合格砾石中。

如附图5和附图9所示，所述砾石筛分螺旋导料槽5位于上混合箱71的上箱口的正上方，其在竖直向下方向的投影构成一个落入混合箱71的上箱口围合范围内的无重叠圆环，；所述圆锥罩8的边缘与上混合箱71的箱内壁具有间距80，所述砾石筛分螺旋导料槽5在竖直向下方向的投影处于间距80内；砾石筛分螺旋导料槽5的结构、螺旋长度合理，一是保证合格的砾石不会重复掉落至砾石筛分螺旋导料槽5上，二是保证筛选掉落的合格砾石掉落范围覆盖间距80，三是保证筛选的合格砾石不会砸到圆锥罩8，也不会落到混合箱71外部。

一种混凝土生产系统的生产方法，具体步骤如下：

步骤一：开启第一驱动电机46与振动电机47，第一驱动电机46通过齿传动带动圆环形接料槽41旋转，振动电机47带动整个圆环形接料槽41振动；

步骤二：通过沙子螺旋输送机12将沙子料仓11内的沙子输送至沙子料斗13，通过水泥螺旋输送机22将水泥料仓21内的水泥输送至水泥料斗23，沙子料斗13内的沙子以及水泥料斗23内的水泥逐渐下落至圆环形接料槽41内，由于圆环形接料槽41处于旋转状态，落入圆环形接料槽41内的沙子与水泥相互堆叠，实现叠层混合；随后沙子与水泥从漏料孔411落入收料罩44，由于收料罩44的下半部分呈逐渐收缩状，沙子和水泥则会与收料罩44呈收缩状的内壁发生碰撞，碰撞过程中再次实现沙子与水泥的混合，随后沙子与水泥聚拢落入导料管45，从导料管45排出的沙子和水泥被圆锥罩8分流，而后落入下混合箱72内；

步骤三：通过砾石螺旋输送机32可将砾石料仓31内的砾石输送至砾石料斗33，砾石料斗33内的砾石逐渐落入砾石筛分螺旋导料槽5，砾石在自身重力以及后续砾石的撞击推动下沿着砾石筛分螺旋导料槽5滚动，符合筛选孔53筛选条件的砾石落入下混合箱72内，不符合筛选孔53筛选条件的砾石即为不合格砾石，不合格砾石通过不合格砾石导料槽6导出；

步骤四：开启第二驱动电机731，第二驱动电机731驱动轴杆732正转并带动锥形螺旋叶片733旋转，旋转的锥形螺旋叶片733对下混合箱72内的沙子、水泥、砾石进行不断地向上输送搅拌，实现沙子、水泥、砾石的混合；

步骤五：打开密封盖721，同时开启第二驱动电机731，第二驱动电机731驱动轴杆732反转并带动锥形螺旋叶片733旋转，旋转的锥形螺旋叶片733对下混合箱72内的沙子、水泥、砾石进行向下输送并从下混合箱72的下箱口排出至混凝土搅拌机9；

步骤六：向混凝土搅拌机9内加水，随后开启混凝土搅拌机9对沙子、水泥、砾石进行充分搅拌，形成混凝土。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。