一体化配料装置的制作方法

1.本实用新型属于防水材料领域，更具体地，涉及一种一体化配料装置。


背景技术：

2.非固化橡胶沥青防水涂料(以下简称涂料)是以橡胶、沥青、软化油为主要组份，加入温控剂与填料混合制成的在使用年限内保持粘性膏状体的防水涂料。该涂料能封闭基层裂缝和毛细孔，能适应复杂的施工作业面；与空气接触后长期不固化，始终保持黏稠胶质的特性，自愈能力强、碰触即粘、难以剥离，在
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20℃仍具有良好的粘结性能。它能解决因基层开裂，应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化等问题。同时，黏滞性使其能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝，解决防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高，还能解决现有防水卷材和防水涂料复合使用时的相容性问题。然而，目前非固橡胶沥青防水涂料通用的生产工艺是在配料缸中将基料配好，检测合格后转入储罐经过2
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3h消泡降温配，待气泡完全消除，基料温度降至100
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140℃开始出料，其中，因为配料缸自身结构，只要开启搅拌自身就会产生涡旋，生成气泡，若基料中的气泡无法完全消除，则开桶后表面易出现孔洞、气泡，导致严重的外观质量问题；储罐使用的搅拌叶配合刮边双搅拌设计，存在配料过程繁琐、降温慢、生产效率低、操作复杂的问题。
3.因此期待研发一种一体化配料装置，提高配料效率与降温速度，提高生产效率及产品质量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种一体化配料装置，改进配料工序，提高生产效率和产品质量。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种一体化配料装置，包括：
6.搅拌罐，所述搅拌罐顶部设有进料口，底部设有出料口，所述搅拌罐上设有搅拌组件；
7.旁管装置，所述旁管装置包括冷却旁管和加热旁管，所述冷却旁管和所述加热旁管分别环绕于所述搅拌罐的外壁上；
8.液下加料装置，所述液下加料装置的底端延伸至所述搅拌罐中；
9.物料循环装置，所述物料循环装置连接于所述搅拌罐的出料口和进料口之间，用于将所述搅拌罐下部的物料循环至所述搅拌罐上部。
10.可选地，所述搅拌组件包括变频伺服电机、减速器、联轴器、搅拌轴和多个搅拌叶片；
11.所述搅拌轴沿竖直方向设置于所述搅拌罐中，所述搅拌叶片均匀分布于所述搅拌轴的侧面上，所述搅拌叶片的边缘设有锯齿；
12.所述变频伺服电机的输出轴连接于所述减速器，所述减速器的输出轴通过所述联轴器连接于所述搅拌轴，以带动所述搅拌轴旋转。
13.可选地，搅拌罐的顶部设有支架，所述变频伺服电机及所述减速器均设置于所述支架上，所述支架的两侧设有加强板。
14.可选地，所述搅拌罐呈圆柱状，所述搅拌轴位于所述搅拌罐的轴线上且所述搅拌轴的底端可转动的连接于所述搅拌罐的底部。
15.可选地，所述冷却旁管和所述加热旁管的入口端分别位于所述搅拌罐的底部，所述冷却旁管和所述加热旁管的出口端分别位于所述搅拌罐的侧壁的顶部，所述冷却旁管的入口端连接于冷却水，所述加热旁管的入口端连接于导热油；
16.所述冷却旁管的入口端和出口端上、所述加热旁管的入口端和出口端上分别设有阀门，所述冷却旁管的入口端和所述加热旁管的入口端分别设有泄压阀。
17.可选地，所述液下加料装置包括加料管、螺旋绞龙及调频电机，所述加料管的底端穿过所述搅拌罐的顶部延伸至所述搅拌罐中，所述加料管的顶端设有加料口，所述螺旋绞龙设置于所述加料管中且由所述加料管的顶端延伸至所述加料管的底端，所述调频电机用于驱动所述螺旋绞龙旋转。
18.可选地，所述加料管倾斜设置，所述加料管底端与所述搅拌组件之间的距离不小于所述搅拌罐的半径的三分之一。
19.可选地，所述物料循环装置包括循环泵、胶体磨；
20.所述搅拌罐的出料口通过循环管路连接于所述循环泵的入口，所述循环泵的出口分别通过循环管路连接所述胶体磨的入口及所述搅拌罐的进料口，所述胶体磨的出口通过循环管路连接所述搅拌罐的进料口。
21.可选地，还包括机架，所述机架包括四个支脚，所述四个支脚支撑于所述搅拌罐的底部，相邻两个所述支脚之间连接有加强杆，所述四个支脚上分别设有称重传感器。
22.可选地，所述搅拌罐内设有温度传感。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.1、利用本装置进行配料时，首先将基料通过进料口送入搅拌罐中，直至液下加料装置的出料端浸没在基料液面以下停止；启动搅拌组件对搅拌罐内的基料进行搅拌；随后开启加热旁管，对基料进行加热升温，使基料达到所需温度；之后启动液下加料装置，向基料中加入改性剂、分散助剂或填料；待所加物料分散均匀后，开启物料循环装置，使搅拌罐内的物料进行上下循环，保证改性剂及填料的充分溶胀与分散均匀；配料完成后关闭物料循环装置与加热旁管，打开冷却旁管对搅拌罐内的物料进行降温至所需温度，同时搅拌组件对物料进行消泡搅拌，使物料中的气泡随物料浮动直至排出；待物料冷却和消泡完成后即可通过出料口进行生产灌装。通过本装置即可实现配料、升温、降温、消泡及出料，简化配料工序，提高生产效率。
25.2、搅拌组件通过变频伺服电机急减速器带动搅拌轴转动，从而使搅拌轴周侧的叶片对搅拌罐内的基料进行搅拌，从而实现对沥青的搅拌功能，通过使用变频伺服电机，使搅拌轴转动的速度和状态能够灵活调节，并且能够实现正反转，有利于消泡。
26.3、现有的配料工艺中，改性剂或填料直接在缸口投料，容易粘附在缸壁经高温变成难容聚合物颗粒，影响施工性能；本装置通过设置液下加料装置，能够直接将粉料送至搅拌罐液面以下，确保改性剂在搅拌罐中充分溶胀，避免聚合产生大分子团颗粒，同时可以避免粉末或颗粒状的改性剂、分散助剂或填料粘附缸壁，影响改性效果，增大清洁难度。
27.4、通过设置循环泵和胶体磨，可以实现对搅拌罐内的物料进行有效的循环和研磨，保证改性剂及填料的充分溶胀与分散均匀。
28.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
29.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
30.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一体化配料装置的示意性结构图。
31.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的一体化配料装置的侧视图。
32.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一体化配料装置的俯视图。
33.附图标记说明
34.1、变频伺服电机；2、循环管路；3、加热旁管出口；4、加热旁管入口；5、减速器；6、液下加料装置；7、冷却旁管出口；8、搅拌轴；9、冷却旁管入口；10、称重传感器；11、胶体磨；12、循环泵；13、温度传感器；14、支脚；15、搅拌罐；16、自动泄压阀。
具体实施方式
35.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
36.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
37.本实用新型公开了一种一体化配料装置，包括：
38.搅拌罐，搅拌罐顶部设有进料口，底部设有出料口，搅拌罐上设有搅拌组件；
39.旁管装置，旁管装置包括冷却旁管和加热旁管，冷却旁管和加热旁管分别环绕于搅拌罐的外壁上；
40.液下加料装置，液下加料装置的底端延伸至搅拌罐中；
41.物料循环装置，物料循环装置连接于搅拌罐的出料口和进料口之间，用于将搅拌罐下部的物料循环至搅拌罐上部。
42.具体地，利用本装置进行配料时，首先将基料通过进料口送入搅拌罐中，直至液下加料装置的出料端浸没在基料液面以下停止；启动搅拌组件对搅拌罐内的基料进行搅拌；随后开启加热旁管，对基料进行加热升温，使基料达到所需温度；之后启动液下加料装置，向基料中加入改性剂、分散助剂或填料；待所加物料分散均匀后，开启物料循环装置，使搅拌罐内的物料进行上下循环，保证改性剂及填料的充分溶胀与分散均匀；配料完成后关闭
物料循环装置与加热旁管，打开冷却旁管对搅拌罐内的物料进行降温至所需温度，同时搅拌组件对物料进行消泡搅拌，使物料中的气泡随物料浮动直至排出；待物料冷却和消泡完成后即可通过出料口进行生产灌装。通过本装置即可实现配料、升温、降温、消泡及出料，简化配料工序，提高生产效率。
43.作为可选方案，搅拌组件包括变频伺服电机、减速器、联轴器、搅拌轴和多个搅拌叶片；
44.搅拌轴沿竖直方向设置于搅拌罐中，搅拌叶片均匀分布于搅拌轴的侧面上，搅拌叶片的边缘设有锯齿；
45.变频伺服电机的输出轴连接于减速器，减速器的输出轴通过联轴器连接于搅拌轴，以带动搅拌轴旋转。
46.具体地，通过变频伺服电机(实现正反转)的输出轴带动带动减速器，通过减速器对转速进行改变，并将改变后的转速通过联轴器传递至搅拌轴，使搅拌轴周侧的叶片对搅拌罐内的基料进行搅拌，从而实现对沥青的搅拌功能，通过使用变频伺服电机，使搅拌轴转动的速度和状态能够灵活调节，增加使用的灵活性，并且因为能够实现正反转，有利于消泡。
47.消泡时调整变频伺服电机的输出方向，改变搅拌轴的转动方向为顺时针低速搅拌，从而对搅拌罐内的物料流动方向进行调整，通过调整物料流动方向，使搅拌罐内的气泡随物料延搅拌轴下缸壁向上浮动直至排出；放料时搅拌轴的转动方向为逆时针低速搅拌，使搅拌罐内的气泡随物料延搅拌轴上缸壁向下将搅拌罐下层气泡排除。
48.搅拌叶片的边缘设有锯齿，提高搅拌叶片的剪切能力，提高物料的混合效率。
49.作为可选方案，搅拌罐的顶部设有支架，变频伺服电机及减速器均设置于支架上，支架的两侧设有加强板。
50.具体地，在搅拌罐的顶部设置支架，以安装变频伺服电机及减速器，提高装置的一体化程度，减少装置的占地面积。
51.作为可选方案，搅拌罐呈圆柱状，搅拌轴位于搅拌罐的轴线上且搅拌轴的底端可转动的连接于搅拌罐的底部。
52.具体地，原配料缸因为自身结构，在搅拌使容易产生涡旋，因此只要开始搅拌就会产生气泡，导致基料中的气泡数量增多无法完全消除，涂料开桶后表面易出现孔洞、气泡，导致严重的外观质量问题，本装置的搅拌轴位于搅拌罐的轴线上且底端连接于搅拌罐的底部，能够使搅拌轴转动的更加平稳，从而降低沥青液体中气泡的产生，有利于后期消泡工艺的进行，改善沥青防水涂料外观。
53.作为可选方案，冷却旁管和加热旁管的入口端分别位于搅拌罐的底部，冷却旁管和加热旁管的出口端分别位于搅拌罐的侧壁的顶部，冷却旁管的入口端连接于冷却水，加热旁管的入口端连接于导热油；
54.冷却旁管的入口端和出口端上、加热旁管的入口端和出口端上分别设有阀门，冷却旁管的入口端和加热旁管的入口端分别设有泄压阀。
55.具体地，冷却旁管和加热旁管用于对搅拌罐进行降温或加热。加热旁管通导热油，在配料过程中打开，对配料装置进行升温；冷却旁管通冷却水，在消泡过程中打开，对基料进行降温。使搅拌罐同时具备升温与降温的功能，辅助配料工序、降温消泡、生产出料工序
在同一搅拌罐中实行，改进配料工序，提高生产效率。
56.作为可选方案，液下加料装置包括加料管、螺旋绞龙及调频电机，加料管的底端穿过搅拌罐的顶部延伸至搅拌罐中，加料管的顶端设有加料口，螺旋绞龙设置于加料管中且由加料管的顶端延伸至加料管的底端，调频电机用于驱动螺旋绞龙旋转。
57.具体地，现有的配料工艺中，改性剂或填料直接在缸口投料，容易粘附在缸壁经高温变成难容聚合物颗粒，影响施工性能；本装置通过设置液下加料装置，能够直接将粉料送至搅拌罐液面以下，确保改性剂在搅拌罐中充分溶胀，避免聚合产生大分子团颗粒，同时可以避免粉末或颗粒状的改性剂、分散助剂或填料粘附缸壁，影响改性效果，增大清洁难度。
58.作为可选方案，加料管倾斜设置，加料管底端与搅拌组件之间的距离不小于搅拌罐的半径的三分之一。
59.具体地，加料管底端与搅拌组件之间的距离不小于搅拌罐的半径的三分之一，可以加速物料分散，使搅拌更加均匀。
60.作为可选方案，物料循环装置包括循环泵、胶体磨；
61.搅拌罐的出料口通过循环管路连接于循环泵的入口，循环泵的出口分别通过循环管路连接胶体磨的入口及搅拌罐的进料口，胶体磨的出口通过循环管路连接搅拌罐的进料口。
62.具体地，通过设置循环泵和胶体磨，可以实现对搅拌罐内的物料进行有效的循环和研磨，保证改性剂及填料的充分溶胀与分散均匀。
63.进一步地，在配料过程中，在循环泵的作用下，物料从搅拌罐底部出料口经循环管线流出，经过胶体磨研磨，从胶体磨上部出口返回至搅拌罐，加速改性剂的溶解；若物料已充分研磨，则可关闭胶体磨，通过循环泵将搅拌罐底部物料循环至搅拌罐上部，实现上下物料循环，保证产品性能出料前后的一致性。
64.其中，胶体磨是由电动机通过皮带传动带动转齿(或称为转子)与相配的定齿(或称为定子)作相对的高速旋转，其中一个高速旋转，另一个静止，被加工物料通过本身的重量或外部压力(可由泵产生)加压产生向下的螺旋冲击力，透过定、转齿之间的间隙(间隙可调)时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用，使物料被有效地乳化、分散、均质和粉碎，达到物料超细粉碎及乳化的效果。
65.作为可选方案，还包括机架，机架包括四个支脚，四个支脚支撑于搅拌罐的底部，相邻两个支脚之间连接有加强杆，四个支脚上分别设有称重传感器。
66.具体地，四个支脚上分别设有称重传感器进行称量，能够确保物料计量准确。
67.作为可选方案，搅拌罐内设有温度传感。
68.具体地，设置温度传感器，用于实时监测罐内基料温度，使物料温度过高或过低使能够及时调节，保证产品性能。
69.实施例
70.图1示出了本实施例的一体化配料装置的示意性结构图；图2示出了本实施例的一体化配料装置的侧视图；图3示出了本实施例的一体化配料装置的俯视图。
71.如图1
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图3所示，搅拌罐15呈圆柱状，底部直径逐渐缩小，搅拌罐15顶部设有若干进料口，底部设有若干出料口，内部设有温度传感13；搅拌罐15的顶部设有支架，支架的两侧设有加强板，变频伺服电机1及减速器5设置于支架上；四个支脚14支撑于搅拌罐15的底
部，相邻两个支脚14之间连接有加强杆，四个支脚14上分别设有称重传感器10；
72.搅拌轴8沿竖直方向设置于搅拌罐15中且位于搅拌罐15的轴线上，搅拌轴8的底端可转动的连接于搅拌罐15的底部，搅拌叶片均匀分布于搅拌轴8的侧面上，搅拌叶片的边缘设有锯齿；变频伺服电机1的输出轴连接于减速器5，减速器5的输出轴通过联轴器连接于搅拌轴8，以带动搅拌轴8旋转；
73.冷却旁管和加热旁管分别环绕于搅拌罐15的外壁上，冷却旁管入口9和加热旁管入口4分别位于搅拌罐15的底部，冷却旁管出口7和加热旁管出口3分别位于搅拌罐15的侧壁的顶部，冷却旁管入口9连接于冷却水，加热旁管入口3连接于导热油，冷却旁管入口和出口上、加热旁管入口和出口上分别设有气动阀门，用于控制管路的通断，冷却旁管入口9和加热旁管入口4分别设有自动泄压阀16，当管道内的压力超过0.1mpa时，自动泄压；
74.液下加料装置6包括加料管、螺旋绞龙及调频电机，加料管的底端穿过搅拌罐15的顶部延伸至搅拌罐中，加料管的顶端设有加料口，螺旋绞龙设置于加料管中且由加料管的顶端延伸至加料管的底端，调频电机用于驱动螺旋绞龙旋转，其中，加料管倾斜设置，与搅拌罐15的顶部的夹角呈85
°
，加料管底端与搅拌叶片之间的距离为搅拌罐15的半径的三分之一；
75.搅拌罐15的出料口通过循环管路2连接于循环泵12的入口，循环泵12的出口分别通过循环管路2连接胶体磨11的入口及搅拌罐15的进料口，胶体磨11的出口通过循环管路2连接搅拌罐15的进料口。
76.利用本实施例的一体化配料装置配置一种涂料，该涂料中各组分如下：
77.沥青：25
‑
35％；软化油：10
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15％；分散助剂：1
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5％；sbr：10
‑
15％；sbs：1
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5％；填料：15
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20％(以重钙，膨润土，方解石粒径600目以上任选一种)。
78.通过进料口将沥青、软化油送入搅拌罐内，加料过程通过称重传感器进行称量确保物料计量准确；通过变频伺服电机带动搅拌轴转动，并打开导热油入口、导热油出口的气动阀门，使导热油流通，对物料进行升温；待温度达130
‑
140℃，通过液下加料装置加入分散助剂与sbr，将变频伺服电机调至高速(转速：40
‑
50hz)，待分散助剂与sbr分散均匀后，通过液下加料装置加入sbs，继续搅拌至sbs分散均匀后，开启胶体磨及循环泵，对物料进行循环研磨，温度达180℃时关闭导热油入口的气动阀门，待所加sbr、sbs充分溶解，检查颗粒大小达标时，关闭胶体磨、导热油入口及出口的气动阀门；通过液下加料装置向搅拌罐中加入填料，待填料搅拌均匀时，调整变频伺服电机至低速速(转速：5
‑
15hz)，搅拌方向调整为顺时针搅动，通过调整物料液体流速方向，将搅拌罐内的气泡随物料延搅拌轴下缸壁向上浮动直至排出，同时打开冷却水入口与出口，对物料进行降温，保持50
‑
60min。待基料温度降至120
‑
150℃，开始对搅拌罐内基料进行灌装，通过变频伺服电机调整搅拌轴搅拌方向为逆时针低速(转速：5
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15hz)搅动物料，待物料温度达130℃时关闭冷却水入口，完成配料。
79.在放料时，分别取搅拌罐物料重量2/3、1/2、1/3时的物料进行留样外观检查。
80.测试结果：
81.项目实施案列一低温柔性(
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20℃)无断裂延伸性/mm30粘接性能内聚破坏
固含/％99渗油性/张1闪点212耐热性/65℃无滑动、流淌、低落
82.在搅拌罐物料重量2/3、1/2、1/3时，非固化沥青橡胶涂料留样表面光泽，无孔洞、气泡和裂纹。外观等级均为i级，实施案列一所生产的非固化橡胶沥青防水涂料符合jct 2428
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2017非固化橡胶沥青防水涂料产所规定产品性能要求。
83.本装置通过加热旁管和冷却旁管搅拌罐进行加热或降温，使搅拌罐同时具备升温与降温的功能，将配料工序、降温消泡、生产出料工序在同一搅拌罐中实行。整体生产效率提升15％，在设计中不要使用储罐，减少设备安装成本，同时缩小配料所需场地。
84.通过液下加料装置将粉末或颗粒状的改性剂、分散助剂与填料输送进搅拌罐的基料液面以下，通过调频电机带动螺旋绞龙将物料均匀输送进搅拌罐，确保改性剂在搅拌罐中充分溶胀，避免出现聚合产生大分子团颗粒；同时可以避免粉末或颗粒状的改性剂、分散助剂或填料粘附缸壁，影响改性效果。将成品合格率从85％提升至100％。
85.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。