一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置的制作方法

本发明涉及钢桥面铺装施工设备技术领域，尤其涉及一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置。

背景技术：

钢桥面铺装大多是环氧沥青铺装层，其中，防水粘结层采用环氧树脂材料，该材料是由两种组份组成，在涂布施工前才将两种组份搅拌混溶，混溶后在容留时间内将混合的材料采用人工滚涂或是机械刷涂的方式涂布至工作面。以热拌环氧沥青体系的防水粘结层为例，通常的施工方法是将15kg桶装环氧树脂材料的主剂和固化剂按1：1的比例各一桶投放到搅拌桶内，然后由工人手持电动搅拌器进行搅拌，搅拌计时三分钟后停止搅拌，再由人工将桶内混合好的环氧树脂材料倒入机械刷涂机泵送桶内或是直接倒入工作面人工进行滚涂。

人工搅拌的方式存在几个缺点，具体如下：

①人工往搅拌桶内倒料时，由于连续施工的时间关系和环氧树脂材料粘度较大等因素，桶装倒料不能长时间停留，桶内环氧树脂材料残余量较大，且两种组份粘度不一致，残余量也不一致，也会导致两种组份的比例略有不同，将会影响粘结质量；

②人工搅拌时，由于手持搅拌器的搅拌直径较小，需要人工不停移动搅拌器，以保证搅拌均匀，这也容易造成工人的随意性引起搅拌不均匀，且移动时搅拌器容易碰到桶底和桶壁造成搅拌叶片跳动，形成液体飞溅和产生飞沫等，造成污染和浪费；

③搅拌器搅拌直径较小和转速较低，通常在700r/min以内，每次只能搅拌一组约30kg的量，搅拌效率低下，在机械刷涂时需配套四组以上的人工搅拌方能满足施工要求，相对工人劳动强度大。

针对以上人工搅拌的几点缺点，需开发一种机械自动混溶装置，减低劳动强度，以满足施工效率及提高施工质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置，通过智能化控制实行自动搅拌替代现有的人工搅拌，能够大幅降低人工劳动强度，提高效率，同时进一步提升施工质量，解决了现有技术中采取人工方式搅拌钢桥面防水粘结层材料而导致的混溶质量不好、效率低和浪费材料等的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置，包括支架、搅拌桶、暂存桶和控制装置，所述搅拌桶的外壁通过三个第一称重传感器固定连接在所述支架的上部，所述暂存桶的外壁通过三个第二称重传感器固定连接在所述支架的下部，所述搅拌桶的上部和所述暂存桶的上部均设有开口，所述搅拌桶的下部设有卸料口，所述卸料口设有卸料蝶阀，所述暂存桶的下部设有排料口，所述排料口设有阀门，所述搅拌桶内设有搅拌装置，所述搅拌装置连接有外置的搅拌电机，所述第一称重传感器、所述第二称重传感器、所述卸料蝶阀、所述搅拌电机分别连接所述控制装置。卸料蝶阀优选为大口径的气动蝶阀，通过外置的小型空压机驱动启闭，达到快速卸料的功能。排料口处的阀门可以是手动阀门。通过称重反馈监测，实现智能搅拌和自动卸料的控制。

进一步，所述搅拌桶的上方设有倒料漏斗，所述倒料漏斗的下部设有下料口，所述倒料漏斗的上部具有开口。通过设置倒料漏斗，便于工人倒料加入至搅拌桶中，不易洒出。

进一步，所述倒料漏斗的开口处设置有第一格栅。通过设置第一格栅，用于桶装材料的桶体倒扣放置倒料，可以作为桶体控残余的平台，减少桶内残余。

进一步，所述搅拌桶的内壁上设置有扰流装置，可以对搅拌桶内的环氧树脂主剂和固化剂进行扰流，提高搅拌混合效果。

优选地，所述扰流装置为若干个竖直分布的扰流板，能够大大增强搅拌效果。

进一步，所述暂存桶的开口处设置有第二格栅和滤网，防止杂物掉入，以免后续影响刷涂泵的运转。

优选地，所述搅拌桶和所述暂存桶均为上部呈圆柱形下部呈锥形的中空筒体。如此，便于加工制作，上部圆柱形部分便于防水粘结层材料搅拌和临时存放，下部锥形部分便于快速卸料流出。

进一步，所述搅拌装置为双面齿式的分散盘，所述分散盘的外边缘设有若干个矩形分散齿，所述分散盘的盘面设有若干个扇形分散齿。分散盘作为大直径的并由搅拌电机驱动高速旋转的搅拌器，有效提高搅拌效率和质量。矩形分散齿和扇形分散齿均为上下两面交错分布。其中，矩形分散齿分布在分散盘外圆周边缘上，对搅拌桶内混溶材料进行外圈搅拌；扇形分散齿分布在分散盘盘面上，对搅拌桶内混溶材料进行内圈搅拌，矩形分散齿和扇形分散齿共同配合，充分搅拌，混溶效果好。

进一步，所述搅拌电机通过电机支座安装在所述支架的顶部，所述搅拌电机的输出轴连接所述分散盘。如此，分散盘不会与搅拌桶接触，以免影响称量效果。

进一步，所述搅拌电机通过变频器连接所述控制装置。通过变频器，可以改变搅拌电机的转速，从而实现搅拌速度的可变调节的控制。

优选地，所述第一称重传感器和所述第二称重传感器为压力悬臂式传感器，型号是yzc-320c/50kg。

进一步，所述控制装置包括可编程plc控制器，所述可编程plc控制器电性连接有用于人机交互和显示状态信息的可编程触摸屏。具体的，可编程plc控制器使用三菱fx系列可编程plc控制器，采用三菱gxworks2软件编程控制方式。可编程触摸屏使用7寸的中达优控触摸屏plc一体机ykhmi台显控编程控制器，型号7寸-30mr-fx-f，结合中达优控的youkonghmisoftware软件编辑。通过可编程触摸屏进行人机交互操作，可编程触摸屏通过通讯方式连接可编程plc控制器，进而控制各个执行单元，可实现参数修改、实时显示工作状态和以数字形式显示当前工作进度等，从而实现控制智能自动化。

进一步，所述可编程plc控制器电性连接有声光提示器和报警器。声光提示器用于提醒工人进行倒料加入新的环氧树脂主剂和固化剂；当搅拌桶内重量误差在60±2kg之外时开启报警器，报警器用于提醒操作工人检查倒料情况，避免多倒和少倒导致材料比例失衡。

进一步，所述支架包括上层支架和下层支架，所述上层支架和所述下层支架之间设置有平台，所述平台上设置有栏杆。支架采用槽钢制成，分为上下两层的支架结构，以便组装并为搅拌桶和暂存桶提供吊装支撑。平台为分布安装在上层支架和下层支架之间的钢板，便于工人站立在上面进行倒料。栏杆可以避免工人摔下来。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置，具备以下有益效果：

本发明的控制装置采用可编程plc控制器，利用可编程触摸屏的人机界面控制及设定参数；搅拌桶设置称重传感器监控及反馈，通过变频控制的搅拌电机驱动高速分散盘进行搅拌，有效提高搅拌效率和质量；搅拌桶出口设置气动启闭的卸料蝶阀，并采用暂存桶盛接，暂存桶设置称重传感器监控及反馈。本发明智能的混溶暂存装置经过实际使用，效果明显，尤其是钢桥面环氧树脂防水粘结层施工更突出本装置的优越性，基本杜绝桶装材料倒料桶内残余量过大，将原来配套刷涂机需要四组搅拌人员高强度操作，变为少量人工配合的机械自动化搅拌混合，实现智能自动连续搅拌混合，大大提高施工效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的前视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明的搅拌装置的结构示意图；

图5为本发明的控制原理示意图。

附图标记：1、支架；11、上层支架；12、下层支架；13、平台；14、栏杆；15、控制箱；2、搅拌桶；21、卸料口；22、卸料蝶阀；221、空压机；23、扰流板；3、第一称重传感器；4、搅拌装置；41、分散盘；411、矩形分散齿；412、扇形分散齿；5、搅拌电机；51、变频器；52、电机支座；6、倒料漏斗；61、下料口；62、第一格栅；7、暂存桶；71、排料口；72、阀门；73、第二格栅；74、滤网；75、连接管；8、第二称重传感器；9、控制装置；91、可编程plc控制器；92、可编程触摸屏；93、声光提示器；94、报警器；95、外部辅助控制装置；10、桶体。

具体实施方式

下面将通过详细的实施例并结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参考图1～5，本实施例提供了一种用于处理钢桥面防水粘结层材料的混溶暂存装置，通过称重反馈监测，实现智能自动连续搅拌和卸料的控制。其中，混溶暂存装置包括支架1、搅拌桶2、暂存桶7和控制装置9四大部分。

支架1包括上层支架11和下层支架12，上层支架11和下层支架12之间设置有平台13，平台13上设置有栏杆14。支架1可以采用槽钢制成，分为上下两层的支架结构，以便组装并为搅拌桶2和暂存桶7提供吊装支撑。平台13可以为分布安装在上层支架和下层支架之间的钢板，便于工人站立在上面进行倒料。栏杆14可以避免工人摔下来。

搅拌桶2用于搅拌混溶环氧树脂的主剂和固化剂，具备称重监测和反馈功能。搅拌桶2的外壁上部通过三个阵列均匀分布的第一称重传感器3固定连接在支架1的上部，利用第一称重传感器3实现搅拌桶2重量称量的功能。搅拌桶2的上方设有呈锥形的倒料漏斗6，倒料漏斗6的下部设有下料口61，倒料漏斗6的上部具有长方形的开口。通过设置倒料漏斗6，便于工人将装有桶装材料的桶体10倒料加入至搅拌桶2中，不易洒出。搅拌桶2的上部设有开口，用于承接由下料口61掉落的环氧树脂主剂和固化剂。搅拌桶2的下部设有卸料口21，卸料口21设有卸料蝶阀22，卸料蝶阀22优选为大口径的气动蝶阀，通过外置的小型空压机221驱动启闭，达到快速卸料的功能。搅拌桶2内设有搅拌装置4，搅拌装置4连接有外置的搅拌电机5，搅拌电机5通过变频器51连接控制装置9。通过变频器51，可以改变搅拌电机5的转速，从而实现搅拌速度的可变调节的控制，有效提高搅拌效率和质量。

暂存桶7用于盛接由搅拌桶2完成搅拌混溶的防水粘结层材料，具备称重监测和反馈功能。暂存桶7的外壁上部通过三个阵列均匀分布的第二称重传感器8固定连接在支架1的下部。暂存桶7的上部设有开口，用于承接由卸料口21掉落的完成搅拌混溶的防水粘结层材料。暂存桶7的下部设有排料口71，排料口71处设有阀门72。排料口71处的阀门72可以是手动阀门，便于工人控制启闭。完成搅拌混溶的防水粘结层材料可以经过阀门72后通过一个连接管75由输送泵泵至刷涂机进行刷涂，或者直接人工用桶在阀门处承接。

控制装置9包括可编程plc控制器91，可编程plc控制器91电性连接有用于人机交互和显示状态信息的可编程触摸屏92。可编程plc控制器91使用三菱fx系列可编程plc控制器，采用三菱gxworks2软件编程控制方式。可编程触摸屏92使用7寸的中达优控触摸屏plc一体机ykhmi台显控编程控制器，型号7寸-30mr-fx-f，结合中达优控的youkonghmisoftware软件编辑。通过可编程触摸屏92进行人机交互操作，可编程触摸屏92通过通讯方式连接可编程plc控制器91，进而控制各个执行单元，可实现参数修改、实时显示工作状态和以数字形式显示当前工作进度等，从而实现控制智能自动化。

具体的，搅拌桶2和暂存桶7均为上部呈圆柱形下部呈锥形的中空筒体，优选为不锈钢桶。如此，便于加工制作，上部圆柱形部分便于防水粘结层材料搅拌和临时存放，下部锥形部分便于快速卸料流出。

如图4所示，搅拌装置4优选为双面齿式的分散盘41，分散盘41的外边缘设有若干个片状的矩形分散齿411，分散盘41的盘面设有若干个片状的扇形分散齿412。分散盘41作为大直径的并由搅拌电机5驱动高速旋转的搅拌器，有效提高搅拌效率和质量。矩形分散齿411和扇形分散齿412均为上下两面交错分布，可由分散盘41一体冲压成型制得。其中，矩形分散齿411分布在分散盘41外圆周边缘上，对搅拌桶2内混溶材料进行外圈搅拌；扇形分散齿412分布在分散盘41盘面上，对搅拌桶2内混溶材料进行内圈搅拌，矩形分散齿411和扇形分散齿412共同配合，充分搅拌，混溶效果好。

搅拌电机5通过电机支座52安装在支架1的顶部，搅拌电机5的输出轴连接分散盘41。如此，分散盘41不会与搅拌桶2接触，以免影响称量效果。

第一称重传感器3和第二称重传感器8为压力悬臂式传感器，型号是yzc-320c/50kg。

可编程plc控制器91还电性连接有声光提示器93和报警器94。声光提示器93用于提醒工人进行倒料加入新的环氧树脂主剂和固化剂；当搅拌桶2内重量误差在60±2kg之外时开启报警器94，报警器94用于提醒操作工人检查倒料情况，避免多倒和少倒导致材料比例失衡。

可编程plc控制器91、可编程触摸屏92、变频器51、报警器94、声光提示器93通过一个五金制作的控制箱15安装在支架1上，控制箱15上还安装有一些外部辅助控制装置95，如总电源开关、气动阀门操控开关等。如图5所示，第一称重传感器3、第二称重传感器8、卸料蝶阀22、搅拌电机5、空压机221、可编程触摸屏92、报警器94、声光提示器93及一些外部辅助控制装置95分别连接可编程plc控制器91。

此外，可编程触摸屏92能够实现参数修改包括但不限于分散盘转速、搅拌时间、自动搅拌次数、手动搅拌次数、周期时间、搅拌电机开启等待时间、搅拌桶重量、暂存桶重量等等。

作为改进的优选实施方式，搅拌桶2的内壁上设置有扰流装置，可以对搅拌桶2内的环氧树脂主剂和固化剂进行扰流，提高搅拌混合效果。其中，扰流装置可以为若干个竖直分布的扰流板23，如此，能够大大增强搅拌效果。

进一步作为改进的优选实施方式，倒料漏斗6的开口处设置有第一格栅62。通过设置第一格栅62，用于把装有桶装材料的桶体10倒扣放置倒料，可以作为桶体10控残余的平台，减少桶内残余。

进一步作为改进的优选实施方式，暂存桶7的开口处设置有第二格栅73和滤网74，防止杂物掉入，以免后续影响刷涂泵的运转。

本发明混溶暂存装置的参数设置说明：

首先，分别标定好搅拌桶2和暂存桶7的称重传感器，调试好各个部件运行及控制情况。调试完毕开始设定参数，根据常规每盘搅拌两组材料按60kg设置参数，具体如下：

①在自动搅拌档位时设置当搅拌桶2内材料浸没分散盘41重量为10kg时启动搅拌电机5，搅拌速度设置1200r/min，该启动方式可以防止液体飞溅；

②设置搅拌桶2内材料重量达到58kg时开始搅拌时间的倒计时，搅拌时间设置为3min/盘，设置在搅拌时间倒计时3min结束后分散盘41自动转速降至200r/min，以防过度搅拌及卸料时防止液体飞溅，同时避免混合料沉淀离析，影响混合料质量；

③设置暂存桶7内重量＜4kg时开启搅拌桶2的卸料蝶阀22，设置搅拌桶2内重量为0±0.2kg时关闭卸料蝶阀22，以保证生产连续性及避免暂存桶7溢出材料；

④设置在卸料蝶阀22关闭后开启人工倒料的声光提示器93，提醒工人倒料，设置搅拌桶2内重量达到10kg时关闭声光提示器93；

⑤设置提示人工倒料的声光提示器93开启30s后，搅拌桶2内重量误差在60±2kg之外时开启报警器94，提醒操作人员检查倒料情况，避免多倒和少倒导致材料比例失衡；

⑥设置在搅拌桶2的卸料蝶阀22开启8s后未关闭时开启报警器94，提醒操作人员检查情况；

⑦设置每盘搅拌周期的间隔时间，根据实际施工效率在0～999s之间选择，避免混合料储存时间过长而影响质量。

本发明混溶暂存装置的工作流程说明：

首先，启动本发明混溶暂存装置后，开启空压机221，再将搅拌控制置于自动档位，检查暂存桶7的阀门72和搅拌桶2的卸料蝶阀22的关闭情况，关闭状态时声光提示器93响起，此时可以将已开桶的两组四桶环氧树脂材料分两组人倒入倒料漏斗，倒完将四个桶体10倒扣在倒料漏斗6的第一格栅62上，让桶体10内材料全部经倒料漏斗6流入搅拌桶2内，尽量减少桶内残余。搅拌电机5在搅拌桶2内重量达到10kg时自动开启并驱动分散盘41高速旋转，转速为1200r/min，搅拌桶内重量达到58kg时自动倒计时3min，当倒计时结束时，分散盘41的转速自动降至200转/min。首次生产时暂存桶7内重量为零，可编程plc控制器91自动开启卸料蝶阀22，将混合好的材料卸入暂存桶7内，暂存桶7内材料通过连接管75由输送泵输送到刷涂机刷涂，如果采用人工滚涂，就直接人工用桶盛接进行刷涂。在搅拌桶2内材料卸料完毕及卸料蝶阀22关闭时，如果有设定周期间隔时间将按设定时间倒计时，时间到后，可编程plc控制器91自动启动声光提示器93，提醒工人往搅拌桶2内倒料。当第二盘材料搅拌完毕时，需要检测到暂存桶7内材料小于4kg，卸料蝶阀22方能开启卸料，避免暂存桶7溢出及保证不断供。搅拌过程按施工情况依此类推，直至施工结束，过程中可以根据施工进度调整周期间隔时间来匹配施工速度，以此保证施工连续性及混合料的时效性。搅拌过程如有报警时，均需要人工确认后按复位功能键恢复自动搅拌程序，以此保证混溶质量。当在搅拌控制置于手动档位时，也可以手动控制每一个步骤，实现相对半自动的流程控制。

本发明智能的混溶暂存装置经过实际使用，效果明显，尤其是在钢桥面环氧树脂防水粘结层施工更突出本装置的优越性，基本杜绝桶装材料倒料桶内残余量过大的问题，能够将原来配套刷涂机需要四组搅拌人员高强度操作变为少量人工配合的机械自动化搅拌混合，大大提高了施工效率和质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。