一种混凝土试样自动制备装置的制作方法

本实用新型涉及通过数控流水线技术进行混凝土试样的自动制备领域，尤其涉及一种混凝土试样自动制备装置。

背景技术：

混凝土材料因其具有的高强度、高耐久性、强可塑性、原材料丰富、成本低廉等特点被广泛应用于建筑、地铁、船舶制造、机械工业、海洋开发、地热工程等领域，我国进行工业化生产建设的过程中经常能看到混凝土的身影。通常情况下，在运用混凝土材料进行工业建设的过程中，需要制备混凝土试样提前进行相似模拟实验，以检测混凝土材料的可靠性与耐久性，最大程度地降低不匹配类型混凝土实用后所造成的经济损失。现如今在进行混凝土试样制备的过程中，人工调配的情况较多，极少采用流程化混凝土试样制备，因人为因素的影响所造成的混凝土成分配比不合理、混凝土养护程序不合规、混凝土试样的品质较差等时有发生，针对上述不足，迫切需要提出一种混凝土试样自动制备装置。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提出一种混凝土试样自动制备装置，通过数控流水线技术合理规划混凝土试样的给料、养护与制备过程，达到制备出实验室尺度下可用的混凝土试样的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种混凝土试样自动制备装置，包括有养护箱、混凝土养护剂喷洒器、振动原料仓、混凝土给料器、振动台、注钉器、转载板、储备台、皮带感应器、控制中心、计算机和循环式皮带操作台，转载板安设于循环式皮带操作台与储备台的中间位置，转载板的一侧搭载于循环式皮带操作台的组成部分中的皮带上、另一侧搭载于储备台的上表面；养护箱、混凝土养护剂喷洒器、混凝土给料器、振动台与注钉器沿循环式皮带操作台的上表面按顺序依次布置，振动原料仓安设于混凝土给料器的正上方，其中，振动台搭载于循环式皮带操作台上；皮带感应器安置在循环式皮带操作台的机尾部的滚筒上；控制中心安置在循环式皮带操作台的侧表面位置；计算机与控制中心通过导线相连。

优选地，养护箱设置有9个容料槽，各个容料槽的大小完全一致；养护箱放置在循环式皮带操作台的皮带上时，无论循环式皮带操作台运行与否，养护箱均与皮带保持相对静止；养护箱在经由转载板移动至储备台时，运移速度平缓，不发生侧翻。

优选地，混凝土养护剂喷洒器设置有9个喷头，各个喷头的规格完全一致，在混凝土养护剂喷洒器向下移动时可以使9个喷头完全探入养护箱的9个容料槽内部；喷头可将混凝土养护剂均匀地喷洒至养护箱的9个容料槽的内壁表面。

优选地，振动原料仓由三个部分组成，分别为原料仓、振动器和出料口，振动器安设于原料仓的外壁，出料口安设于原料仓的下方；原料仓用于添加制备混凝土的原材料，当振动器开启时，原料仓进行振动，可以使原料仓内部的原材料充分混合。

优选地，混凝土给料器设置有9个给料口，各个给料口的规格完全一致，在混凝土给料器向下移动时可以使9个给料口完全探入养护箱的9个容料槽内部。

优选地，振动台由振动空腔室、滑坡门和挡板三个部分组成，滑坡门分为前滑坡门与后滑坡门；当前滑坡门打开、后滑坡门闭合时，养护箱可通过前滑坡门运移至振动空腔室内；当前滑坡门与后滑坡门均闭合时，振动台带动养护箱开始振动；当前滑坡门闭合、后滑坡门打开时，振动台停止振动，同时振动台可对养护箱施加推力，使养护箱通过后滑坡门从振动台运移出去。

优选地，注钉器由储钉仓室和出钉口两个部分组成，出钉口的数量为9个且9个出钉口的规格完全一致。

优选地，皮带感应器用于感应养护箱在皮带上的位置，控制中心用于控制循环式皮带操作台的启停。

与相关装置相比，本实用新型具有如下优点：（1）本实用新型实施例述及的一种混凝土试样自动制备装置，具有数控系统、养护剂喷洒系统、原料给料系统、优化振动系统、成品储集系统等，设计合理，安装简单；（2）数控系统独有的流水线式皮带运输系统可以最大程度的实现少人化、智能化，极大减少人为因素对试样制备过程的不利影响；（3）混凝土养护剂喷洒器的前端独有的球形喷洒头，可以保证养护箱的内壁均匀沾满养护剂，所制备出的混凝土试样的良品率极大提升；（4）振动原料仓、振动台具有的振动功能，可以使未凝固的混凝土原料块体分布均质，使原料块体中分布的气泡顺利挤出，极大地保证了制备出的混凝土试样的品质；（5）振动台组成部分中的滑坡门与挡板，可以保证养护箱在随循环式皮带操作台的皮带前进过程中随惯性运移至振动空腔室，当养护箱在振动空腔室完成振动过程后振动台组成部分中的后滑坡门下放，可以保证养护箱从后滑坡门滑下，顺利进入皮带上；（6）注钉器可以在还未凝固的混凝土试样中打入钢钉，加入钢钉后制备的混凝土试样可以进行与钢筋混凝土腐蚀相关的基础实验。

附图说明

图1为本实用新型实施例的混凝土试样自动制备装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的养护箱的结构示意图。

图3为本实用新型实施例的混凝土养护剂喷洒器的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的振动原料仓的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的混凝土给料器的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的振动台的结构示意图。

图7为本实用新型实施例的注钉器的结构示意图。

图中：1—养护箱；2—混凝土养护剂喷洒器；3—振动原料仓；4—混凝土给料器；5—振动台；6—注钉器；7—转载板；8—储备台；9—皮带感应器；10—控制中心；11—计算机；12—循环式皮带操作台；13—容料槽；14—混凝土养护剂仓室；15—喷头；16—底座；17—可伸缩式支撑柱；18—原料仓；19—出料口；20—给料仓室；21—给料口；22—振动空腔室；23—前滑坡门；24—后滑坡门；25—储钉仓室；26—出钉口；27—钉子。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步描述，但本实用新型的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，展示了一种混凝土试样自动制备装置，具体操作过程如下。

①混凝土制备类型确定阶段：混凝土试样的需求方根据工程实际情况确定出所需实验室尺度下的混凝土试样类型，报备至操作员处，进行下一步骤。

②原材料准备、添加阶段：操作员根据确定的混凝土试样类型准备所需原材料（如砂、石子、水、水泥、化学外加剂与矿物掺合料等）与辅助材料的数量、体积、配比比例，将混凝土试样制备原材料按特定配比比例加入振动原料仓3的原料仓18中，将养护剂加入混凝土养护剂喷洒器2的混凝土养护剂仓室14中，若需要进行实验室尺度下钢筋混凝土腐蚀相关的基础实验，将钉子27放入注钉器6的储钉仓室25中，当各类原材料与辅助材料添加完毕后，进行下一步骤。

③设备调试阶段：操作员检查循环式皮带操作台12是否可以正常运行，其组成部分中的皮带是否可以正常运转，皮带感应器9是否可以正常感应；养护剂是否可以通过混凝土养护剂喷洒器2的喷头15正常喷洒，底座16安装的是否稳固、不发生倾倒；振动原料仓3的原料仓18是否能正常振动并将原材料加以混合，混合过后的原材料是否能通过出料口19正常流出；混凝土给料器4的给料仓室20是否能正常容纳从出料口19流出的原材料，原材料是否能通过给料口21流出，底座16安装的是否稳固、不发生倾倒；振动台5的前滑坡门23与后滑坡门24是否能正常打开、闭合，振动空腔室22是否能正常振动；当设备调试完好无误后，进行下一步骤。

④容器放置阶段：操作员将养护箱1放置于循环式皮带操作台12组成部分中的皮带上，当皮带感应器9感应到皮带上放置有养护箱1时，将空载容器已放置的置物信号及时传递至控制中心10上，控制中心10将置物信号转递至计算机11的显示器上，提醒操作员空载容器已放置，可以进行下一阶段的操作。

⑤养护剂喷洒阶段：当养护箱1运行至混凝土养护剂喷洒器2的正下方且容料槽13的位置与混凝土养护剂喷洒器2的喷头15一一对应时，循环式皮带操作台12的皮带停止转动，混凝土养护剂喷洒器2的可伸缩式支撑柱17收缩，将喷头15探入容料槽13的内部，混凝土养护剂仓室14开始通过喷头15喷洒养护剂，当养护剂喷洒完毕后，进行下一阶段的操作。

⑥原材料混合阶段：开启振动原料仓3，原料仓18开始振动，使原粮仓18内部贮存的原材料充分混合，当振动完毕后，将充分混合好的混凝土试样原材料通过出料口19注入混凝土给料器4的给料仓室20中，等待进行下一阶段的操作。

⑦混凝土试样初造阶段：开启循环式皮带操作台12，使养护箱1随皮带前进，当养护箱1运行至混凝土给料器4的正下方且容料槽13的位置与混凝土给料器4的给料口21一一对应时，循环式皮带操作台12的皮带停止转动，混凝土给料器4的可伸缩式支撑柱17收缩，将给料口21探入容料槽13的内部，开始倾注充分混合好的混凝土试样原材料，当容料槽13加满原材料后，进行下一阶段的操作。

⑧混凝土拌合物制备阶段：经⑤~⑦初步制备得到的混凝土试样内部的各种组分之间分布并不均匀，且颗粒之间存在有气泡，严重影响最终制得成品混凝土试样的品质，需要进行深一步加工，使各种组分搅拌均匀，并且挤压出颗粒之间的气泡，得到混凝土拌合物；打开振动台5的前滑坡门23，使养护箱1随皮带前进的过程中依靠惯性通过前滑坡门23运移至振动空腔室22，闭合前滑坡门23，振动空腔室22开始振动，使各种组分混合均匀，颗粒间的气泡排出，随后振动空腔室22停止振动，后滑坡门24打开，养护箱1通过后滑坡门24滑移至皮带上，等待进行下一阶段操作。

⑨混凝土注钉阶段：若根据需求方的要求，需要进行钢筋混凝土的腐蚀性相关基础实验，则要在未凝结硬化的混凝土拌合物内部加入钢钉，具体操作步骤为：开启循环式皮带操作台12，使养护箱1随皮带前进，当养护箱1运行至注钉器6的正下方且容料槽13的位置与注钉器6的出钉口26一一对应时，循环式皮带操作台12的皮带停止转动，贮存于储钉仓室25内部的钉子27通过出钉口26释放，使得钉子27落入混凝土拌合物中，等待进行下一阶段操作；若需求方不要求进行钢筋混凝土的腐蚀性相关基础实验，可直接进入步骤10。

⑩养护成型阶段：开启循环式皮带操作台12，使养护箱1随皮带前进，养护箱1通过转载板7到达储备台8处，根据混凝土试样类型的不同进行不同时间的养护，最终使混凝土拌合物凝结硬化，形成完好的混凝土试样，操作员将混凝土试样从养护箱1中取出。

本实用新型通过数控流水线技术合理规划混凝土试样的给料、养护与制备过程，达到制备出实验室尺度下可用的混凝土试样的目的。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。