一种水泥搅拌机及其进出料方法与流程

本发明属于实验仪器领域，涉及一种水泥搅拌机及其进出料方法。

背景技术：

水泥净浆搅拌机，是实验室中用于水泥物理性能检验的专用仪器设备，现有技术的水泥净浆搅拌机上的搅拌轴是固定在设备的内部，不能取下，由于实验室条件有限，搅拌容器半固定在搅拌架上，搅拌容器无法自转，只是由搅拌轴旋转进行搅拌，因为搅拌轴与搅拌容器内壁留有缝隙，因此导致搅拌不均匀，搅拌不彻底；由于搅拌轴伸入搅拌容器内，和其上设置的搅拌叶片共同对进出料口进行一定程度上的阻隔，导致试验物料的放入和取出都不方便，只能由实验人员使用人力将试验物料倒出，还具有危险性，并且只能对水泥净浆进行试验，无法对水泥混凝土进行试验，用途单一。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种水泥搅拌机及其进出料方法，方便试验物料的放入和取出，并使搅拌后的物料达到充分均匀的程度，提高水泥检验的准确程度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种水泥搅拌机，包括搅拌架、搅拌容器、液压传动装置、控制装置和驱动装置；

所述搅拌容器内部中空，前端端面开设有进出料口，搅拌架上设置有支撑架，对搅拌容器周面进行支撑；搅拌容器后端端面中心与液压传动装置铰接；搅拌容器内壁上设置有搅拌叶片；

液压传动装置能够带动搅拌容器后端沿竖直方向移动；驱动装置用于给搅拌容器提供绕搅拌容器轴线旋转的动力；控制装置用于控制驱动装置的启停和转动方向；

当向搅拌容器进料时，通过支撑架的支撑，使搅拌容器前端水平位置高于后端，搅拌容器正转；当搅拌容器出料时，进料装置转动至搅拌容器周面，液压传动装置带动搅拌容器后端沿竖直方向向上移动至水平位置高于前端，搅拌容器反方向旋转。

优选的，支撑架分为固定搅拌容器部分与连接搅拌架部分，两部分铰接，连接搅拌架部分固定，固定搅拌容器部分能够以铰接轴为圆心转动，固定搅拌容器部分内部通过轴承嵌套在搅拌容器周面。

进一步，驱动装置设置在支撑架固定搅拌容器部分位于搅拌容器前端的一侧，搅拌容器对应驱动装置部位的周面设置有一圈齿，驱动装置设置有链条将齿包裹，通过电机对链条进行驱动。

优选的，所述液压传动装置包括杠杆手柄、小油缸、设置在小油缸内的小活塞、油箱、大油箱和设置在大油箱内的大活塞；杠杆手柄一端铰接固定，用于控制小活塞的上下移动；小油缸与油箱通过第一单向阀连通，第一单向阀出液口与小油缸连接，进液口与油箱连接；小油缸与大油缸通过第二单向阀连通，第二单向阀出液口与大油缸连接，进液口与小油缸连接；大油缸与油箱通过截止阀连通；大活塞与搅拌容器后端端面中心通过万向联轴器铰接。

优选的，搅拌容器内壁上设置有若干搅拌叶片，搅拌容器正转时，搅拌叶片带动物料向搅拌容器后端移动，搅拌容器反向旋转时，搅拌叶片带动物料向搅拌容器前端移动。

优选的，搅拌容器内部设置有温度调节装置及温度传感器，温度调节装置及温度传感器均与控制装置连接，控制装置设置有温度表。

优选的，搅拌容器通过支架铰接有进料装置，进料装置能够绕支架一端进行旋转；进料时，进料装置旋转至与进出料口连通，出料时，旋转至搅拌容器周面。

一种水泥搅拌机进出料方法，基于上述任意一项所述的装置，包括如下步骤；

步骤1，将物料放入搅拌容器内部，通过控制装置打开驱动装置，带动搅拌容器正转；

步骤2，当搅拌达到预定的要求时，通过控制装置关闭驱动装置，搅拌容器停止转动；

步骤3，操控液压传动装置，使其带动搅拌容器后端向上位移，位移至搅拌容器后端水平位置高于前端后，液压传动装置停止工作；

步骤4，通过控制装置打开驱动装置，带动搅拌容器反转，进行出料；

步骤5，物料全部取出后，通过控制装置关闭驱动装置，搅拌容器停止转动；

步骤6，操控液压传动装置，使其带动搅拌容器后端位移至步骤之前的位置后，液压传动装置停止工作。

优选的，步骤3中，关闭截止阀，杠杆手柄上提，使小活塞向上位移，油液通过第一单向阀从油箱流入小油缸中，杠杆手柄下压，使小活塞向下位移，油液通过第二单向阀从小油缸流入大油缸中，带动大活塞向上位移，大活塞带动搅拌容器后端向上位移；重复手柄上提下压，直至搅拌容器后端水平位置高于前端后，停止手柄操作。

优选的，步骤6中，打开截止阀，油液通过截止阀从大油缸流入油箱中，大活塞向下位移的同时带动搅拌容器后端向下位移。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明未设置搅拌轴，通过将搅拌叶片设置在搅拌容器内壁上，避免了由于搅拌轴与搅拌容器内壁之间留有缝隙，导致的搅拌不均匀，搅拌不彻底的问题，改善了水泥标准稠度、凝结时间、安定性试验的准确程度，并且由于没有搅拌轴及其搅拌叶片对进出料口的阻隔，使得混凝土也能够放入搅拌容器中，因此搅拌机既能够水泥净浆进行试验，也能够对混凝土进行试验，扩大的其用途范围，节省试验装置成本；通过液压传动装置控制搅拌容器后端的上下移动，在出料时，搅拌容器后端水平位置高于前端，在重力和搅拌容器的反转，并且没有搅拌轴的阻隔，使得出料更加彻底，取出更加方便，避免了通过人力将搅拌容器抬起出料而产生的效率和安全问题。

进一步，通过在支撑架上设置有铰接轴，使在搅拌容器后端上升或下降过程中，整个搅拌容器能够绕支撑架上的铰接轴转动，而不影响驱动装置的正常运行，而且，由于支撑架是通过轴承与搅拌容器连接，所以搅拌容器的自转也不会影响支撑架的使用。

进一步，液压传动装置通过对杠杆手柄的上提和下压，能够将油液通过单向阀，从油箱经过小油缸流入大油缸中，进而带动大活塞向上位移，大活塞带动搅拌容器后端向上位移，将截止阀打开，油液通过截止阀从大油缸流入油箱中，大活塞向下位移的同时搅拌容器后端向下位移，结构简单，操作方便，并且能够有效的控制搅拌容器后端在竖直方向上的位置。

进一步，温度调节装置能够对搅拌容器进行加温或降温操作，物料的温度通过温度传感器在控制装置上的温度表进行显示，能够对物料温度进行控制，对不同温度下搅拌对最终产物的影响，进行试验，增加了试验的项目。

进一步，进出料口设置有进料装置，使物料能够通过进出料口进入搅拌容器内部，方便物料的放入，并且在出料时，能够旋转至其余位置，不会影响物料的取出。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明搅拌容器的内部结构示意图；

图3为本发明液压传动装置的结构示意图；

图4为本发明驱动装置的结构示意图。

其中：1-搅拌架；2-搅拌容器；3-液压传动装置；4-控制装置；5-进料装置；6-封头；7-杠杆手柄；8-搅拌叶片；9-驱动装置；10-进出料口；11-保温层；12-温度表；13-小油缸；14-小活塞；15-第一单向阀；16-第二单向阀；17-截止阀；18-油箱；19-大油缸；20-大活塞；21支撑架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明为水泥物理性能检验的专用仪器设备，由搅拌架1、搅拌容器2、液压传动装置3、控制装置4、进料装置5、驱动装置9和支撑架21组成；支撑架21固定在搅拌架1上，位于搅拌容器2靠前端，用于将搅拌容器2前端支撑起一定高度；液压传动装置3固定在搅拌架1上，位于搅拌容器2后端；所述搅拌容器2固定在支撑架21上，搅拌容器2内部中空，前端端面开设有进出料口10；所述进料装置5是通过支架铰接固定在搅拌容器2上，该进料装置5可绕支架一端转动，即所述进料装置5在装料时手动旋转对准进出料口10，与其连通，装料完毕转动到搅拌容器2周面一侧；所述液压传动装置3与控制装置4固定在一起，控制装置4用于控制驱动装置9的启停和转动方向，并设置有温度表12；液压传动装置3采用铰接的方式，通过万向联轴器与搅拌容器2后端封头6连接，驱动装置9以齿轮咬合的方式将搅拌容器2前端固定在搅拌架1上，驱动装置9带动搅拌容器2转动。

上述水泥搅拌机的搅拌容器2，如图2所示，还包括封头6、进出料口10、搅拌叶片8、活动圈、保温层11，封头6设置在搅拌容器2后端端面中心处；进出料口10设置在搅拌容器2前端端面处；搅拌叶片8设置在搅拌容器2内壁上，本实施例优选为设置多个搅拌叶片8，搅拌容器2正转时，搅拌叶片8带动物料向搅拌容器2后端移动，搅拌容器2反向旋转时，搅拌叶片8带动物料向搅拌容器2前端移动；活动圈设置在进出料口10部位周面上，并且通过驱动装置9固定在搅拌架1上，保温层11包裹在搅拌容器2壳体上；搅拌容器2内部还设置有温度调节装置及温度传感器，温度调节装置能够对搅拌容器2进行加热或降温，温度调节装置及温度传感器均与控制装置4连接；本实施例优选搅拌容器2的直径为φ140mm，长度h325mm，容积为3.5l。

由于上述搅拌架1上设有液压传动装置3，这样搅拌容器2后端可以沿竖直方向做上下移动，当搅拌容器2后端抬起至水平高度高于其前端，在重力和其反转的情况下，再加上没有搅拌轴的阻隔，使得试验物料取出方便；由于上述搅拌容器2上设有进料装置5，使物料能够通过进出料口10进入搅拌容器2内部，出料更加彻底，使得试验物料放入方便，并且在出料时，能够旋转至其余位置，不会影响物料的取出；同时由于搅拌容器2上的活动圈带动搅拌容器2转动，使得水泥搅拌机搅拌操作方便。

支撑架21分为固定搅拌容器2部分与连接搅拌架1部分，两部分由铰接轴铰接，连接搅拌架1部分固定设置，固定搅拌容器2部分能够以铰接轴为圆心转动，固定搅拌容器2部分内部通过轴承嵌套在搅拌容器2周面。

如图4所示，驱动装置9固定设置在支撑架21固定搅拌容器2部分位于搅拌容器2前端的一侧，搅拌容器2对应驱动装置9部位的周面设置有一圈齿，驱动装置9设置有链条将齿包裹，链条下方与齿轮连接，齿轮与电机的驱动轴连接，电机固定在驱动装置9上，通过电机对链条进行驱动，从而带动搅拌容器2绕轴转动，而电机的转速和转动方向控制着搅拌容器2的转速和转动方向。在搅拌容器2后端上升或下降过程中，整个搅拌容器2能够绕支撑架21上的铰接轴转动，而不影响驱动装置9的正常运行，而且，由于支撑架21是通过轴承与搅拌容器2连接，所以搅拌容器2的自转也不会影响支撑架21的使用。

上述水泥搅拌机的搅拌装置，由于液压传动装置3，使得试验物料的放入取出更加方便；同时由于搅拌容器2自转而不是传统实验室内的依靠搅拌轴转动，克服了传统搅拌机由于搅拌轴与搅拌容器2内壁之间留有缝隙，导致的搅拌不均匀、搅拌不彻底的问题，本发明的水泥搅拌机自转带动多个搅拌叶片8搅拌水泥，改善了水泥标准稠度、凝结时间、安定性试验的准确程度；且机器操作方便，外形美观。

所述水泥搅拌机在放入试验物料前将进料装置5手动旋转至搅拌容器2前端，对准搅拌容器2进出料口10，与其连通；试验物料按集料、水泥、水的顺序依次放入，加水的同时利用水清洗进料装置5；在试验物料装填完成后启动控制装置4控制温度调节装置，对搅拌容器2进行加温或降温操作，物料的温度通过温度传感器在控制装置4上的温度表12进行显示；装料完毕后当控制装置4上的温度表12显示温度达到试验要求，进行搅拌操作；将进料装置5转动至搅拌容器2一侧，启动控制装置4，转动控制装置4开关至s，驱动装置9由齿轮驱动链条带动搅拌容器2顺时针转动，进行搅拌；搅拌完成后，启动液压传递装置，使得搅拌容器2后端升起至后端水平位置高于前端后，液压传动装置3停止工作，转动控制装置4开关至n，驱动装置9驱动搅拌容器2逆时针旋转，则取出搅拌后的试验物料；物料全部取出后，通过控制装置4关闭驱动装置9，搅拌容器2停止转动；操控液压传动装置3，使其带动搅拌容器2后端位移初始位置后，液压传动装置3停止工作。

具体进出料操作步骤如下：

步骤1，将进料装置5旋转至与进出料口10连通，使物料通过进出料口10进入搅拌容器2内部，进料结束后，将进料装置5旋转至搅拌容器2周面；

步骤2，通过控制装置4控制温度调节装置，调节搅拌容器2内温度，直至物料温度达到试验设定温度；

步骤3，通过控制装置4打开驱动装置9，带动搅拌容器2正转；

步骤4，当搅拌达到预定的要求时，通过控制装置4关闭驱动装置9，搅拌容器2停止转动；

步骤5，操控液压传动装置3，使其带动搅拌容器2后端向上位移，位移至搅拌容器2后端水平位置高于前端后，液压传动装置3停止工作；

步骤6，通过控制装置4打开驱动装置9，带动搅拌容器2反转，进行出料；

步骤7，物料全部取出后，通过控制装置4关闭驱动装置9，搅拌容器2停止转动；

步骤8，操控液压传动装置3，使其带动搅拌容器2后端位移至步骤5之前的位置后，液压传动装置3停止工作。

如图3所示，是液压传递装置的结构示意图，包括杠杆手柄7、小油缸13、设置在小油缸13内的小活塞14、油箱18、大油箱18和设置在大油箱18内的大活塞20；杠杆手柄7一端铰接固定，用于控制小活塞14的上下移动；小油缸13与油箱18通过第一单向阀15连通，第一单向阀15出液口与小油缸13连接，进液口与油箱18连接；小油缸13与大油缸19通过第二单向阀16连通，第二单向阀16出液口与大油缸19连接，进液口与小油缸13连接；大油缸19与油箱18通过截止阀17连通；大活塞20与封头6铰接。

大油缸19和大活塞20组成举升液压缸。杠杆手柄7、小油缸13、小活塞14、单向阀和组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞14向上移动，小活塞14下端油腔容积，形成局部真空，通过吸油管从油箱18中吸油；用力压下手柄，小活塞14的下移，油液通过第二单向阀16从小油缸13流入大油缸19中，迫使大活塞20向上移动，顶起封头6。再次提起手柄吸油时，由于第二单向阀16出液口与大油缸19连接，进液口与小油缸13连接，使油液不能倒流回小油缸13中，从而保证了封头6不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使封头6逐渐升起。如果打开截止阀17，举升缸下腔的油液通过管道、截止阀17流回油箱18，封头6就向下移动。

具体过程如下：

若需要让搅拌容器2后端上移，关闭截止阀17，杠杆手柄7上提，使小活塞14向上位移，油液通过第一单向阀15从油箱18流入小油缸13中，杠杆手柄7下压，使小活塞14向下位移，油液通过第二单向阀16从小油缸13流入大油缸19中，带动大活塞20向上位移，大活塞20带动封头6向上位移；重复手柄上提下压，直至搅拌容器2后端水平位置高于前端后，停止手柄操作；若需要让搅拌容器2后端下移，打开截止阀17，油液通过截止阀17从大油缸19流入油箱18中，大活塞20向下位移的同时带动封头6向下位移。

搅拌容器2自转时，低转速为125±5转/分，高转速为285±10转/分，自转速度及搅拌时间的设定可通过控制装置4自动进行或手动进行。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。