一种搅拌站及其制浆方法与流程

本发明涉及搅拌站技术领域，具体是一种搅拌站及其制浆方法。

背景技术：

搅拌站也叫砼搅拌站，其主要用途为搅拌混合混凝土，常用于混凝土工程中。搅拌站具有较高的智能自动化功能，并且具有结构紧凑﹑布置灵活、投资少、拆装运输方便等特点，可根据用户需要实现多种组合方式和上料方式，能生产干硬性、半干硬性、塑性及各种配比混凝土，并实现裹石方式搅拌工艺，大大提高混凝土质量，是中小型建筑施工、公路桥梁施工及商砼、管桩、水泥预制厂的理想设备。

制备混凝土等浆料的方式一般是将骨料和粉料混合后加水搅拌，其中使用的石子等骨料由于量大且不易存放，一般采用露天放置，受自然环境的影响，骨料的湿度变化较大，如遇到梅雨季节，骨料会比较潮湿，而干旱季节，骨料这会比较干燥。受骨料含水量的影响，在制备混凝土等浆料时加水量难以精准控制，传统的搅拌站中，水量添加需要依靠工作人员的经验进行确定，这种方式容易导致水量添加不够准确，如果水量添加过多，会导致浆料偏稀，凝固缓慢，影响施工生产，加水量过少，则会导致浆料过于浓稠，凝固后强度不足。

经检索，中国专利，申请公布号：cn105415501a，申请公布日：2016.03.23，公开了一种砂浆搅拌站，包括粉罐、骨料储存仓和主楼，所述主楼上设置有搅拌主机、计量斗和待料斗，所述粉罐中的粉料输送至所述计量斗内，所述骨料储存仓中的骨料输送至所述待料斗内，所述主楼下部设置有第一卸料口和第二卸料口，所述搅拌主机的出料口与所述第一卸料口连接，所述计量斗的出料口经第一切换装置切换连接至搅拌主机的入料口或所述第二卸料口，所述待料斗的出料口经第二切换装置切换连接至搅拌主机的入料口或所述第二卸料口。该发明中的砂浆搅拌站，生产料浆时，料浆质量容易受骨料湿度影响。

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

针对现有技术中的搅拌站生产料浆时骨料湿度容易影响料浆产品质量的问题，本发明提供了一种搅拌站及其制浆方法，通过在搅拌装置内设置湿度传感器来获取混凝土料浆湿度，以确定制浆的水需求量，实现制浆过程中对水添加量的精确控制，从而避免因骨料湿度不同而影响料浆产品质量，能够生产出优质混凝土等浆料。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种搅拌站，包括搅拌装置，用于搅拌制备混凝土料浆；以及供水系统，其定量向所述搅拌装置内供水；所述搅拌装置内设置有用于检测混凝土料浆湿度的湿度传感器，以根据所述湿度传感器反馈的混凝土料浆湿度控制所述供水系统的定量供水。

进一步地，所述搅拌装置内壁上设置有内衬板，所述湿度传感器嵌设在所述内衬板内；所述湿度传感器具有多个，且沿所述搅拌装置内搅拌轴的延伸方向分布。加水搅拌过程中，混凝土料浆与衬板接触较多，将湿度传感器嵌设在衬板上，能够保证湿度传感器与料浆充分接触。

进一步地，所述供水系统包括供水总管和连通到所述供水总管上的若干供水支管，所述供水支管分别通入所述搅拌装置内；所述供水总管上设置有流量计和阀门。

进一步地，所述供水支管沿所述搅拌装置内搅拌轴的延伸方向分布。

进一步地，还包括粉料供应系统，所述粉料供应系统包括依次连通设置的粉料罐、空气输送斜槽、缓存罐和计量仓，所述计量仓设置在所述搅拌装置上用于投放粉料的投料口上；

所述计量仓与所述搅拌装置之间设置有蝶阀ⅰ，所述缓存罐与所述计量仓之间设置有蝶阀ⅱ，所述空气输送斜槽与所述缓存罐之间设置有蝶阀ⅲ。

进一步地，所述缓存罐包括缓存罐本体和料位器，所述料位器竖直设置在所述缓存罐本体内。

进一步地，所述粉料罐包括粉料罐本体和设置于其内部的浮球料位器，所述浮球料位器浮动于所述粉料罐本体内粉料的表面，以实时采集并反馈所述粉料罐本体内粉料的料位高度。

进一步地，所述浮球料位器包括球体和传感器，所述传感器盛放于所述球体的内部或者嵌在所述球体的侧壁内，所述球体内充有轻质气体以为其提供浮力。

进一步地，所述球体的侧壁由内至外包括气密层、抗刺穿层和耐磨层，所述传感器嵌在所述抗刺穿层内。

一种所述搅拌站的制浆方法，步骤包括：

步骤一、投放骨料：向所述搅拌装置内投入预定量的骨料；

步骤二、投放粉料：

ⅰ、关闭所述蝶阀ⅰ，打开所述蝶阀ⅱ和蝶阀ⅲ，然后启动所述空气输送斜槽，将所述粉料罐内的粉料输送至所述缓存罐内，粉料经过所述缓存罐进入所述计量仓内；

ⅱ、当所述计量仓内的粉料量达到预定量时，关闭所述蝶阀ⅱ，同时停止所述空气输送斜槽；

ⅲ、然后打开所述蝶阀ⅰ，使所述计量仓内的粉料进入所述搅拌装置；

ⅳ、最后关闭所述蝶阀ⅲ，完成粉料定量供应；

步骤三、供水搅拌：搅拌过程中，根据所述湿度传感器反馈的混凝土料浆湿度确定供水量，控制所述供水系统向所述搅拌装置定量供水，直至完成料浆制备。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明提供的一种搅拌站，通过在搅拌装置内设置湿度传感器来获取混凝土料浆湿度，以确定制浆的水需求量，实现制浆过程中对水添加量的精确控制，从而避免因骨料湿度不同而影响料浆产品质量，能够生产出优质混凝土等浆料；

(2)本发明提供的一种搅拌站，将湿度传感器嵌设在内衬板内，能够避免搅拌过程中料浆对湿度传感器造成损坏，且能够保证湿度传感器与料浆充分，便于采集真实湿度；沿搅拌装置内搅拌轴的延伸方向分布多个湿度传感器，能够检测沿搅拌轴延伸方向上各处的骨料湿度，从而保证采集的湿度数值更加接近实际情况；

(3)本发明提供的一种搅拌站，供水系统包括供水总管和供水支管，在供水总管上设置有流量计和阀门，能够而实现定量供水；供水支管沿搅拌装置内搅拌轴的延伸方向分布，能够实现在该方向上均衡注水，从而避免搅拌装置内各处出现干湿不均匀的情况；

(4)本发明提供的一种搅拌站，粉料供应系统中通过在空气输送斜槽与计量仓之间设置缓存罐，能够储所述空气输送斜槽多输送的粉料，避免空气输送斜槽多输送粉料至计量仓，从而实现粉料的精确定量输送，保证制备的混凝土等浆料的质量；

(5)本发明提供的一种搅拌站，通过在缓存罐内设置料位器来监控其内部的粉料量，从而避免缓存罐内粉料积存过量，进而实现对粉料定量供应系统的保护；

(6)本发明提供的一种粉料罐，利用受注料气流吹动能够浮起的浮球料位器实时反馈粉料罐本体内粉料的料位高度，从而能够在罐体密封的情况下确定罐内粉料存量以及需要补入的粉料量，实现粉料罐本体内粉料量的精确控制，避免出现爆仓或因余料不足导致缺料停产；并且能够避免对空气输送斜槽造成不良影响；

(7)本发明提供的一种粉料罐，浮球料位器采用充注有轻质气体的球体承载传感器，能够注料气流带动所述球体漂浮，从而避免传感器被粉料掩埋；

(8)本发明提供的一种粉料罐，通过对所述球体结构的优化，能够延长所述浮球料位器使用寿命，使用寿命长达一年以上，大大减少了浮球料位器的更换频次，提高了生产效率；

(9)本发明提供的一种粉料罐，所述传感器嵌在所述抗刺穿层内，一方面能够避免传感器与所述气密层发生碰撞和摩擦，避免损坏气密层和传感器自身；另一方面，利用抗刺穿层的抗刺穿特性能够对传感器的棱角进行防护，避免传感器接触到气密层；

(10)本发明提供的一种制浆方法，混凝土料浆能够利用粉料供应系统对制浆过程中加入的粉料进行精确定量控制，同时在粉料和骨料定量的情况下，根据湿度传感器反馈的混凝土料浆湿度确定供水量，并控制供水系统定量供水，因此能够制备出物料配比精确的优质混凝土料浆。

附图说明

图1、本发明的搅拌站的系统示意图；

图2、搅拌装置的结构示意图；

图3、粉料罐与空气输送斜槽的结构示意图；

图4、粉料罐注入粉料状态示意意图；

图5、缓存罐的结构示意图；

图6、浮球料位器的结构示意图一；

图7、浮球料位器的结构示意图二；

附图中：1、粉料罐；11、粉料罐本体；111、粉料罐进料口；112、除尘器；113、粉料罐出料口；12、浮球料位器；121、球体；122、传感器；123、注气嘴；1211、气密层；1212、抗刺穿层；1213、耐磨层；2、空气输送斜槽；3、计量仓；4、搅拌装置；41、投料口；42、出浆口；43、内衬板；44、湿度传感器；5、缓存罐；51、缓存罐本体；52、料位器；6、蝶阀ⅰ；7、蝶阀ⅱ；8、蝶阀ⅲ；9、供水系统；91、供水总管；92、供水支管；93、流量计；94、阀门；10、骨料供应系统。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例1

如图1中所示，本实施例中的一种搅拌站，包括搅拌装置4，用于搅拌制备混凝土料浆；以及骨料供应系统10，其定量向所述搅拌装置4内供应骨料；以及粉料供应系统，其定量向所述搅拌装置4内供应粉料；以及供水系统9，其定量向所述搅拌装置4内供水；所述搅拌装置4内设置有用于检测骨料湿度的湿度传感器44，用于检测投入到搅拌装置4内的骨料湿度。

如图2中所示，本实施例中所述搅拌装置4包括投料口41和出浆口42，所述投料口41设置有多个，分别用于向搅拌装置4内投放骨料和粉料；用于投放骨料的投料口41与骨料供应系统10配合设置，通过骨料供应系统10向搅拌装置4内定量投放骨料；用于投放粉料的投料口41与所述粉料供应系统连通，通过粉料供应系统搅拌装置4内定量投放粉料。所述搅拌装置4内壁上设置有内衬板43，所述湿度传感器44嵌设在所述内衬板43内，以避免搅拌过程中料浆对湿度传感器44造成损坏，同时能够保证湿度传感器与料浆充分接触，本实施例中，所述内衬板43采用环氧树脂材质制成；所述湿度传感器44具有多个，且沿所述搅拌装置4内搅拌轴的延伸方向分布，以检测沿搅拌轴延伸方向上各处的骨料湿度，从而保证采集的湿度数值更加接近实际情况。

如图2中所示，本实施例中所述供水系统9包括供水总管91和连通到所述供水总管91上的若干供水支管92，所述供水支管92分别通入所述搅拌装置4内，供水总管91中的水经供水支管92注入到搅拌装置4内；所述供水总管91上设置有流量计93和阀门94，流量计93用于计量供水量，当供水量达到预定量时，关闭阀门94，切断供水，从而实现定量供水。所述供水支管92沿所述搅拌装置4内搅拌轴的延伸方向分布，以实现在该方向上均衡注水，从而避免搅拌装置4内各处出现干湿不均匀的情况。

生产时，根据生产需求确定骨料用量和粉料用量后，向搅拌装置4内投放定量的骨料和粉料；加水搅拌过程中，湿度传感器44采集混凝土料浆的湿度，并反馈给搅拌站控制系统，控制系统根据混凝土料浆的湿度确定水需求量，然后控制所述供水系统9向搅拌装置4内定量供水，直至混凝土料浆的湿度正好。

本实施例中的搅拌站，通过在搅拌装置4内设置湿度传感器44来获取混凝土料浆湿度，以确定制浆的水需求量，实现制浆过程中对水添加量的精确控制，从而避免因骨料湿度不同而影响料浆产品质量，能够生产出优质混凝土等浆料。

实施例2

本实施例中的搅拌站，基本结构同实施例1中，不同和改进之处在于，如图1中所示，所述粉料供应系统包括依次连通设置的粉料罐1、空气输送斜槽2、计量仓3和搅拌装置4，所述计量仓3设置在所述搅拌装置4上用于投放粉料的投料口41上，在所述空气输送斜槽2与所述计量仓3之间还设置有缓存罐5，以存储所述空气输送斜槽2多输送的粉料，避免空气输送斜槽2多输送粉料至计量仓3，从而实现粉料的精确定量输送。所述计量仓3与所述搅拌装置4之间设置有蝶阀ⅰ6，用于在计量粉料量过程中阻断计量仓3与搅拌装置4之间的粉料通路，避免粉料直接进入搅拌装置4；所述缓存罐5与所述计量仓3之间设置有蝶阀ⅱ7，用于在计量仓3内粉料量达到需求量时阻断缓存罐5与计量仓3之间的粉料通路，避免粉料继续进入计量仓3内；所述空气输送斜槽2与所述缓存罐5之间设置有蝶阀ⅲ8，用于在定量送料完成后阻断空气输送斜槽2与缓存罐5之间的粉料通路，避免空气输送斜槽2内的粉料继续落入缓存罐5内。

利用所述粉料供应系统，能够实现搅拌站中粉料的精确定量输送，从而保证制备的混凝土等浆料的质量；同时，能够避免对粉料罐1内的压力造成影响，尤其对于采用压力传感器监控粉料余量的粉料罐1，能够保证粉料罐1内粉料的准确监控，从而保护粉料罐1和避免因余料不足导致缺料停产；并且能够避免对空气输送斜槽造成不良影响。

本实施例中所述搅拌站的一种制浆方法，其中骨料和粉料的量根据制备料浆制备量确定，步骤为：

步骤一、投放骨料：向所述搅拌装置4内投入预定量的骨料；

步骤二、投放粉料：

ⅰ、关闭所述蝶阀ⅰ6，打开所述蝶阀ⅱ7和蝶阀ⅲ8，然后启动所述空气输送斜槽2，将所述粉料罐1内的粉料输送至所述缓存罐5内，粉料经过所述缓存罐5进入所述计量仓3内；

ⅱ、当所述计量仓3内的粉料量达到预定量时，关闭所述蝶阀ⅱ7，同时停止所述空气输送斜槽2；

ⅲ、然后打开所述蝶阀ⅰ6，使所述计量仓3内的粉料进入所述搅拌装置4；

ⅳ、最后关闭所述蝶阀ⅲ8，完成粉料定量供应；

步骤三、供水搅拌：搅拌过程中，根据所述湿度传感器44反馈的混凝土料浆湿度确定供水量，控制所述供水系统9向所述搅拌装置4定量供水，直至完成料浆制备。

本实施例中的制浆方法，能够利用粉料供应系统对制浆过程中加入的粉料进行精确定量控制，同时在粉料和骨料定量的情况下，根据湿度传感器44反馈的混凝土料浆湿度确定供水量，并控制供水系统9定量供水，因此能够制备出物料配比精确的优质混凝土料浆。

实施例3

本实施例中的搅拌站，基本结构同时实施例2，不同和改进之处在于，如图5中所示，所述缓存罐5包括缓存罐本体51和料位器52，所述料位器52竖直插入所述缓存罐本体51内。

由于每次定量输送粉料后，都会有多余的粉料进去所述缓存罐5，长期使用后，会导致缓存罐5内的粉料量越积越多，直至装满所述缓存罐5，如果工作人员不能及时发现，就会影响系统的正常运作。

因此，本实施例中通过在缓存罐5内设置料位器52来监控其内部的粉料量，在每次定量输送粉料前，工作人员先查看缓存罐5的粉料余量情况，如果粉料余量超过料位器52容量的60％，输送粉料时，在关闭所述闭蝶阀ⅰ6后将所述蝶阀ⅱ7打开，使缓存罐5内的粉料泄入所述计量仓3；然后再打开所述蝶阀ⅲ8，并启动空气输送斜槽2进行粉料输送。从而实现对粉料定量供应系统的保护。

实施例4

本实施例中的搅拌站，基本结构同时实施例2和3，不同和改进之处在于，如图3和图4中所示，所述粉料罐1包括粉料罐本体11和设置于其内部的浮球料位器12，所述粉料罐本体11的腰部设置有进料口111，底部设置有出料口113，顶部设置有除尘器112，所述浮球料位器12浮动于所述粉料罐本体11内粉料的表面。

由于粉料罐内盛装的是粉料，因此需要进行密封，以防止粉料外泄造成环境污染和人体伤害。粉料罐体积庞大，需要通过空气泵将粉料输送到罐内，现有技术中，在罐体密封的情况下，粉料罐内存有多少粉料？还需要注入多少粉料？完全是依靠工作人员的估算，因此无法准确定位粉料罐内的料位深度，进而导致向粉料罐内补充粉料的量难以确定。

如果粉料罐内余料较多时，补注入粉料罐内的粉料过多，会导致粉料罐顶上的除尘器被气流冲爆，粉料则会被吹出罐体外，损失粉体罐内的粉料总量，导致总量与单日消耗量匹配不上，进而造成严重的停产；粉料外泄还会造成环境污染，严重影响工作人员的身体健康；另外，还会影响注料速率，需要运输粉料的罐车长时间停留在粉料罐下方，对粉料的运输周转造成不良影响，且安全性差；如果粉料罐内余料较少，又不能及时补料，就会导致缺料停产。传统的确定粉料罐内余料的方式是采用人工查仓，这种查仓方式效率低，不能实现及时反馈余料情况，且安全性差。

因此，为了解决上述问题，本实施例中的搅拌站，通过在所述粉料罐本体11内设置所述浮球料位器12，以实时采集并反馈所述粉料罐本体11内粉料的料位高度，从而能够在罐体密封的情况下确定罐内粉料存量以及需要补入的粉料量，实现粉料罐本体11内粉料量的精确控制，避免出现爆仓或因余料不足导致缺料停产。

所述浮球料位器12的自身重力与所受空气浮力之比为1∶0.7～0.9，保证其受到注料气流冲击时能够漂浮起来，以避免被注入的粉料淹没；当注料结束后，由于其自身重力大于所受浮力，能够保证其缓慢下落至粉料表面，从而采集出粉料罐本体11内粉料的料位高度。本实施例中，所述浮球料位器12的自身重力与所受空气浮力之比优选为1∶0.8，浮起和下落速度能够保持平衡。

具体地说，如图6中所示，所述浮球料位器12包括球体121和盛放于所述球体121的内部的传感器122，所述球体121内充有轻质气体以为其提供浮力，所述轻质气体为氢气或氦气。本实施例中的浮球料位器12，利用充注有轻质气体的球体121承载传感器122，能够注料气流带动所述球体121漂浮，从而避免传感器122被粉料掩埋。

实际生产过程中，所述粉料罐1的料位控制方法如下，步骤包括：

ⅰ、通过所述浮球料位器12实时采集所述粉料罐本体11内的低料位点，并发送至监控装置，如电脑或手机等，工作人员根据所述粉料罐本体11的实时料位高度与所述粉料罐本体11的总容量料位高度之差确定需要补注粉料的量；应当注意的是，处于低料位点时所述粉料罐本体11内粉料存量不应低于满仓存量的20％；

ⅱ、然后根据计算的注料量向所述粉料罐本体11充注粉料，充注过程中所述浮球料位器12受气流影响漂浮于粉料上方；

ⅲ、充注完成后，所述浮球料位器12缓慢下落，待所述浮球料位器12停止继续下落时，根据所述浮球料位器12静止状态下反馈的高料位点，确认所述粉料罐本体11内粉料注满情况，应当注意的是，处于高料位点时所述粉料罐本体11内粉料存量不易超过满仓存量的85％。

采用上述方法能够实时反馈粉料罐1内粉料余量，从而帮助工作人员确定何时补料，以及确定补入的粉料量，且采用受气流推动能够浮起的浮球料位器12进行料位采集和反馈，结构简单，不需要对粉料罐本体11结构进行改进，成本低；相对于人工查仓，安全性高。

实施例5

本实施例中的搅拌站，基本结够同实施例4中，不同和改进之处在于，如图7中所示，所述球体121的侧壁由内至外包括气密层1211、抗刺穿层1212和耐磨层1213。将所述气密层1211设置在所述球体121的最内层，用于在所述球体121内部形成密封，以防止所述球体121内部的轻质气体泄露，且在最内层不会接触硬物，进而不会被磨损和刺穿，长期使用后密封性能始终较好；在所述气密层1211外设置所述抗刺穿层1212，用于增加所述球体121的强度以及保护所述气密层1211，以防止所述球体121撞击到硬物后被刺穿；在所述抗刺穿层1212外设置所述耐磨层1213，用于增加所述球体121表面的耐磨性能，避免所述球体121长期使用后被磨穿。

如图7中所示，所述传感器122嵌在所述抗刺穿层1212内，一方面能够避免传感器122与所述气密层1211发生碰撞和摩擦，避免损坏气密层1211和传感器122自身；另一方面，利用抗刺穿层1212的抗刺穿特性能够对传感器122的棱角进行防护，避免传感器122接触到气密层1211。

本实施例中，所述气密层1211为卤化丁晴橡胶层，所述抗刺穿层1212为聚氨酯弹性体层，所述耐磨层1213高分子聚乙烯层，具有密封性能好，耐磨性强、防破等优点。可以理解的，所述气密层1211、抗刺穿层1212和耐磨层1213也可以采用其他相同性质的材料。

本实施例中的粉料罐1，通过对所述球体121结构的优化，能够延长所述浮球料位器12使用寿命，使用寿命长达一年以上，大大减少了浮球料位器12的更换频次，提高了生产效率。

实施例6

本实施例中的搅拌站，基本结构同实施例4和5，不同和改进之处在于，如图7中所示，所述球体121上设置有注气嘴123，用于向所述球体121内充注轻质气体。

长期使用后，所述球体121内的轻质气体会渗透到球体121外，导致所述浮球料位器12因不易浮起而失效，因此需要定期更换所述浮球料位器12，造成成本浪费。

本实施例中，通过在所述球体121上设置有注气嘴123，所述浮球料位器12浮起失效时，从所述粉料罐本体11内取出所述浮球料位器12，然后通过所述注气嘴123向所述球体121中补充轻质气体，能够使所述浮球料位器12反复利用，降低更换成本。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。