技术领域
[0001] 本
发明涉及一种活性粉末混凝土搅拌及
搅拌机构，特别是一种活性粉末混凝土智能搅拌系统。
背景技术
[0002] 目前，现有活性粉末混凝土搅拌及搅拌机构都是采用普通混凝土搅拌站（或搅拌机）搅拌，由于活性粉末混凝土中加入了大量的
钢纤维，活性粉末混凝土粉料状态堆积时，因钢纤维作用形成一种堆积稳定状态，流动性极差，导致用普通混凝土搅拌站搅拌时，粉料很难从待料斗中顺利落入搅拌桶中，造成进料时间长且不顺畅，甚至堵死在待料斗中。
[0003] 同样是因为加入钢纤维原因，再加上粉料中有
纳米级粉末，造成用普通混凝土搅拌站搅拌活性粉末混凝土时，搅拌时间长达12 20分钟每盘，如加上进料不畅，有时长达30~分钟搅拌一盘的情况时有发生，搅拌效率大幅降低。
[0004] 据相关专业研究表明，活性粉末混凝土搅拌线速度≥6.3m∕s较能保证其搅拌
质量，普通混凝土搅拌机一般达不到搅拌线速度最佳值。
[0005] 由于活性粉末混凝土
水胶比很低，对加水量误差十分敏感，普通混凝土搅拌机加水计量系统
精度较难满足要求。
[0006] 活性粉末混凝土搅拌过程中有钢纤维结团的问题，普通混凝土搅拌机无法解决钢纤维结团的问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种搅拌效率高、搅拌质量好、加水量误差小、解决钢纤维结团问题的活性粉末混凝土智能搅拌系统。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括搅拌机构1、搅拌圆桶21、进料机构3、喷淋加水装置7、加水计量系统6、出料系统8、搅拌智能控制系统9和集装箱式
机架，搅拌圆桶21固定在集装箱式机架内，搅拌智能控制系统9安装在集装式机架内，搅拌机构1安装在搅拌圆桶21内，进料机构3设置在搅拌圆桶21上方的一侧，喷淋加水装置7和加水计量系统6安装在搅拌圆桶21另一侧的上方，出料系统8设在搅拌圆桶21下方且为进料机构3的对称方向。
[0009] 所述进料机构3包括仓
门31、仓门开启
连杆32、附着式振动器33、自激偏心式振动棒35、料斗36和进料门
位置传感器311，料斗36的下端与搅拌圆桶21上方相连通，其中仓门31由仓门开启连杆32吊装在料斗36的下端，附着式振动器33安装在料斗36外壁一侧，自激偏心式振动棒35安装在料斗36内腔的中下部，进料门
位置传感器311固定在仓门开启连杆
32的上方，检测仓门开启的位置。当搅拌需进料时，仓门开启连杆32中的油缸321
活塞杆伸出，打开仓门31，附着式振动器33和自激偏心式振动棒35开启振动，破坏活性粉末混凝土粉
料堆积形成的稳定构造，粉料快速从仓门31出口下落到搅拌圆桶21内，料斗36中的粉末放干净后，停止附着式振动器33和自激偏心式振动棒35的振动，同时，油缸321
活塞杆回缩，关闭仓门31，完成一次进料循环。
[0010] 在料斗36内腔安装一个以上的自激偏心式振动棒35同时工作或轮流工作。
[0011] 所述搅拌机喷淋加水装置7包括进水
阀门71、连接软管72、
增压泵75、弧形管73、喷淋盘77、计量水桶64和补水泵642，连接软管72一端连接进水阀门71，另一端连接
增压泵75，增压泵75下端连接弧形管73，在弧形管73上设有喷淋盘77，其中进水阀门71与计量水桶64相连，进水阀门71打开后，水经过连接软管72进入增压泵75，增压后的高压水通过弧形管73分配给均布在弧形管73侧的喷淋盘77，高压水成细小水柱或雾状落入搅拌料中，使搅拌桶内的混凝土料吸水均匀。
[0012] 所述弧形管73在搅拌箱中呈圆圈型管状，在弧形管73上设置有三个以上的喷淋盘77。
[0013] 所述搅拌机喷淋加水装置7之喷淋盘77外径30mm～220mm，每个喷淋盘设有喷雾孔2～100个，喷雾孔直径0.1mm～6mm。
[0014] 所述连接软管72一端与进水阀门71相连，经U型段后另一端与增压泵75进水口相连，其U型段应设有足够长度，确保计量水桶64处在自由状态，使计量准确。
[0015] 所述搅拌机加水计量系统6包括计量水桶64、重量传感器63、液位计66、挂钩62、
支架61、计量显示仪65、出水阀71、连接软管72和进水管67，其中计量水桶64悬挂在重量传感器63之下，重量传感器63通过挂钩62吊装在支架61上，液位计66安装在水桶内，出水阀71上部与计量水桶64连接，下部与连接软管72连接，计量水桶64中的水重经重量传感器63传送至计量显示仪65读取其重量，同时，液位计66读取水位换算成重量送至控制系统。
[0016] 两个或两个以上相同性能的重量传感器63
串联吊装分别检测计量桶64中的水重，并将同一时刻所测得数值同时输送至计量显示仪65，经
数据处理后传给搅拌机主控系统进行比较，当两者所测数值超出设定误差值时，系统报警或暂停搅拌，等待维修处置，可有效防止因传感器故障出现加水量重大误差导致搅拌的混凝土质量问题。
[0017] 所述连接软管72为柔性管，且连接软管72入水端和出水端呈U字型安装，确保所计量的每桶水重量准确。
[0018] 所述重量传感器63和液位计66所测得数值送至控制系统，控制系统对重量传感器63和液位计66所测得的重量进行比较，当两者所测得数值超出设定误差值时，系统报警或暂停搅拌，等待维修处置，可有效防止计重不准导致搅拌的混凝土出现质量问题。
[0019] 所述可调速搅拌智能控制系统包括智控中心91以及与之有线连接的进出料油泵2、搅拌
电机11、搅拌电机
变频器92、进料门
开关传感器311、进料机构3、加水计量系统6、喷淋加水装置7、出料门开关传感器86和
触摸屏912，其中智控中心91安装在搅拌机前方一侧，搅拌电机变频器92紧靠智控中心91安装，触摸屏912安装在智控中心91
箱体正面，所述智控中心91包括PLC、触摸屏912、预制专用
软件和继电器，进行计时、采集
信号、发布指令，控
制动作执行，通过触摸屏912的界面，给智控中心91设置相关参数，通过进料门开关传感器
311、出料门开关传感器86反馈进料门、出料门位置，通过控制进出料油泵2驱动进料门、出料门开合，控制搅拌电机11启停，控制搅拌电机变频器92调整搅拌
频率，控制进料机构3、加水计量系统6、喷淋加水装置7完成进料、加水、补水，使搅拌按规定轨迹和要求运行。
[0020] 91按预设时段驱动搅拌电机11进行搅拌，调整搅拌电机变频器92频率，按预设时间开关进水阀门71，指令补水泵642给计量桶补水，按预设条件开关出料门，同时，对水计重量传感器63、液位计66采集的重量数据动态比较，超出规定误差时系统停机维护。
[0021] 所述搅拌机构1中搅拌电机11设有速度可调装置，可根据不同搅拌工艺时段调整立式行星搅拌机构转速，达到提高搅拌效率，降低搅拌主电机峰值荷载。
[0022] 本发明还包括防尘系统，所述防尘系统包括加罩在粉料
包装袋外周的防尘雨衣，设置在搅拌圆桶2上的搅拌防尘布袋，设在进料机构3的待料斗上方的进料防尘布袋，其中防止雨衣下方四周设有砂袋环，上方四周设有6个吊环孔，确保在包装袋中粉料卸入料斗36中时，粉尘不外泄。设在料斗36上方的进料防尘布袋的功能是粉料卸入料斗36中时，料斗内的空气从搅拌防尘布袋中排出，而粉尘经搅拌防尘布袋过滤后不外泄，设在搅拌圆桶2上方的搅拌防尘布袋的功能是粉料从料斗36中快速卸入搅拌圆桶2内时，搅拌圆桶内的空气从搅拌防尘布袋中排出，而粉尘经搅拌防尘布袋过滤后不外泄。
[0023] 所述集装箱式机架包括集装
支撑架、专设起吊装置、四周门窗、顶部封盖和顶部活动安全
栏杆，所有搅拌系统机件全部安装在集装箱机架内，实现模
块式装卸、运输、储存、保管，同时，为安全操作运行提供了完善的措施。
[0024] 所述出料系统设有出料门开关传感器86、智控中心91可检测到出料门实时位置并显示在界面上，防止误操作造成质量事故。
[0025] 所述搅拌机加水计量系统6的两个或两个以上相同性能重量传感器63串联吊装分别检测计量水桶64中的水重，并将同一时刻所测得数值同时输送至智控中心91，经数据处理后传给搅拌机主控系统进行比较，当两者所测数值超出设定误差值时，系统报警或暂停搅拌，等待维修处置，可有效防止因传感器故障导致搅拌的混凝土出现质量问题。
[0026] 所述智控中心91包括PLC、预置专用软件、继电器，其中预置专用软件具有计时、发布进料开关指令，按预设时段调整搅拌电机变频器92频率，按预设时间打开关闭进
水电磁
气动阀门，指令补水泵75给计量桶补水，按预设条件开关出料门，同时，对加水计重量传感器63、液位计66采集的重量数据动态比较，超出规定误差时系统停机维护。
[0027] 本发明的触摸屏912界面动态实时显示：进料门开关状态、水重1号重量、水重2号重量、出料门开关状态、主电机实时运行频率和速度。所述触摸屏912在搅拌机自动运行时，在界面上设有人机对话功能，分别在进料时弹出：待料斗中粉料是否符合要求；加水时弹出：加水重量是否符合设计重量；开出料门卸料前弹出：质量是否符合要求，可人工介入自动运行，进一步确保搅拌产品的质量。
[0028] 本发明的有益效果是：粉料很容易从料斗中顺利落入搅拌桶中，使进料时间短且顺畅，不会堵死在料斗中，搅拌时间大幅缩短，搅拌效率提升，活性粉末混凝土搅拌线速度≥6.3m∕s保证其搅拌质量，容易达到搅拌线速度最佳值，对加水量控制精确误差小，搅拌机加水计量系统精度满足要求，很好的解决钢纤维结团的问题。它主要是应用于活性粉末混凝土搅拌及搅拌机构的活性粉末混凝土生产和制备。
附图说明
[0029] 图1是本发明的结构示意图；图2是进料机构结构示意图；
图3是本发明的自激偏心式振动棒示意图；
图4是加水计量系统、喷淋加水装置结构示意图；
图5是本发明弧形管和喷淋盘的结构示意图；
图6是本发明的
电路图；
图7是本发明的智控中心电路图。
[0030] 图中：1-搅拌机构、11-搅拌电机、2、进出料油泵、3-进料机构、31-仓门、311-进料门传感器、32-仓门开启连杆、321-油缸、33-附着式振动器、35-自激偏心式振动棒、36-料斗、21-搅拌圆桶、6-加水计量系统、61-支架、62-挂钩、63-重量传感器、64-计量水桶、642-计量桶补水泵、66-液位计、67-进水管、7-喷淋加水装置、71-进水阀门、72-连接软管、73-弧形管、75-增压泵、77-喷淋盘、8-出料系统、86-出料门开关传感器、91-智能中心、912-触摸屏、92-主电机变频器。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图和
实施例对本发明做进一步详细说明。
[0032] 实施例1，参阅图1至图7，本发明包括搅拌机构1、搅拌圆桶21、进料机构3、喷淋加水装置7、加水计量系统6、出料系统、搅拌智能控制系统、防尘系统、集装箱式机架，所述搅拌机构1安装在搅拌圆桶21内，进料机构3设置在搅拌圆桶21上方的一侧，进料机构3之料斗36的下端与搅拌圆桶21上方相连通，喷淋加水装置7和加水计量系统6安装在搅拌圆桶21另一侧的上方；出料系统设在搅拌圆桶21下方且为进料机构3的对称方向；搅拌圆桶21固定在集装箱式机架4内，搅拌智能控制系统9安装在集装式机架内；防尘系统包括搅拌圆桶21上的搅拌防尘布袋52、进料机构3待料斗上方的进料防尘布袋54，设置在搅拌圆桶21和进料机构3相应位置；活性粉末干粉料以每盘搅拌量为单位一次加入到进料机构3之料斗36内，开启搅拌智能控制系统9，在触摸屏912界面进入智能中心91，设置：搅拌运行时间，每搅拌时段主电机运行频率速度、开启关闭进料门时间、开启关闭附着振动器和偏心式振动棒时间、干搅拌时间、待搅拌加水量、加水阀开启关闭时段、补水泵开启时段、湿搅拌时段、开启出料门时段等参数，经确认无误保存，启动主电机及搅拌机构1，点击进入自动运行模式，触摸屏
912界面弹出对话框，问询待料斗36中粉料是否符合要求，确认后，进料机构3的进料门开启到位附着式振动器33的自激偏心式振动棒35启动，活性粉末混凝土粉料从待料斗36内快速落入搅拌圆桶2内，经若干秒后，附着式振动器33、偏心式振动棒关闭，进料机构3的进料门同时关闭进行粉料干搅拌，规定时间后，触摸屏912弹出对话框，待加水量是否符合要求，确认加水量符合要求后，喷淋加水装置7的进水阀门71打开向搅拌圆桶2内加水，当智能中心
91检测到计量水桶64中的存水量为“0”时，自动关闭进水阀门71，进入活性粉末混凝土湿搅阶段，同时，智控中心91指令补水泵642向计量水桶64中自动补水，直至补入设定水量后自动关闭补水泵642，湿搅拌到预设时间后，触摸屏912界面弹出对话框，产品是否合格，确认产品合格后，出料系统的出料门打开卸料，卸料至预设时间，出料门自动关闭，可进行下一循环工作。
[0033] 实施例2，参阅图1至图7， 本发明的进料机构3包括仓门31、仓门开启连杆32、附着式振动器33、自激偏心式振动棒35、料斗36、进料门位置传感器311，其中仓门31由仓门开启连杆32吊装在料斗36的下端，附着式振动器33安装在料斗36外壁一侧，自激偏心式振动棒35安装在料斗36内腔的中下部，进料门位置传感器311固定在仓门开启连杆32的上方，检测仓门开启的位置，当搅拌需进料时，仓门开启连杆32中的油缸321活塞杆伸出，打开仓门31，附着式振动器33和自激偏心式振动棒35开启振动，破坏活性粉末混凝土粉料堆积形成的稳定构造，粉料快速从仓门31出口下落到搅拌圆桶21内，料斗41中的粉末放干净后，停止附着式振动器33和自激偏心式振动棒35的振动，同时，油缸321活塞杆回缩，关闭仓门31，完成一次进料循环。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0034] 实施例3，参阅图1至图7，本发明的搅拌机喷淋加水装置7包括进水阀门71、连接软管72、增压泵75、弧形管73、喷淋盘77、计量水桶64、补水泵642，其中进水阀门71与计量水桶64相连，进水阀门71打开后，水经过连接软管72进入增压泵75，增压后的高压水通过弧形管
73分配给均布在弧形管73侧的喷淋盘77，高压水成细小水柱或雾状落入搅拌料中，使搅拌桶内的混凝土料吸水均匀。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0035] 实施例4，参阅图1至图7，本发明的搅拌机加水计量系统6包括计量水桶64、重量传感器63、液位计66、挂钩62、支架61、计量显示仪65、出水阀71、连接软管72和进水管67，其中计量水桶64悬挂在重量传感器63之下，重量传感器63通过挂钩62吊装在支架61上，液位计66安装在水桶内，、出水阀71上部与计量水桶64连接，下部与连接软管72连接，计量水桶64中的水重经重量传感器63传送至计量显示仪65读取其重量，同时，液位计66读取水位换算成重量送至控制系统。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0036] 实施例5，参阅图1至图7，本发明的可调速搅拌智能控制系统包括智控中心91、主电机变频器92、进料门开关传感器311、位附着式振动器33、自激偏心式振动棒35、重量传感器63、液位计66、进水电磁
气动阀门711、计量桶补水泵642、出料门开关传感器86、触摸屏912，其中智控中心91安装在搅拌机前方一侧，主电机变频器92紧靠智控中心91安装，触摸屏912安装在智控中心91箱体正面，进料门开关传感器311、重量传感器63、液位计66、进水电磁气动阀门711、计量桶补水泵642、出料门开关传感器86与智控中心91均采用有线连接，完成信号采集、动作执行、命令发布等功能，通过智控中心91预置软件控制搅拌运行时间，不同时段、不同的搅拌速度，在规定时间进料、加水、补水、成品、出料。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0037] 实施例6，参阅图1至图7，本发明的搅拌机构1搅拌电机设有速度可调装置，可根据不同搅拌工艺时段调整立式行星搅拌机构转速，达到提高搅拌效率，降低搅拌主电机峰值荷载。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0038] 实施例7，参阅图1至图7，本发明的防尘系统由加罩在粉料包装袋外周的防尘雨衣，设置在搅拌圆桶21上的搅拌防尘布袋，设在进料机构3的待料斗上方的进料防尘布袋，其中防尘雨衣下方四周设有砂袋环，上方四周设有6个吊环孔，确保在包装袋中粉料卸入料斗36中时，粉尘不外泄，设在料斗36上方的进料防尘布袋的功能是粉料卸入料斗36中时，料斗内的空气从除尘布袋中排出，而粉尘经搅拌防尘布袋过滤后不外泄，设在搅拌圆桶21上方的搅拌防尘布袋的功能是粉料从料斗36中快速卸入搅拌圆桶21内时，搅拌圆桶内的空气从搅拌防尘布袋中排出，而粉尘经搅拌防尘布袋过滤后不外泄。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0039] 实施例8，参阅图1至图7，本发明的集装箱式机架（图中未示出）包括集装支撑架、专设起吊装置、四周门窗、顶部封盖、顶部活动安全栏杆，所有搅拌系统机件全部安装在集装箱机架4内，实现模块式装卸、运输、储存、保管，同时，为安全操作运行提供了完善的措施。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0040] 实施例9，参阅图1至图7，本发明的出料系统设有出料门开关传感器86、智控中心91可检测到出料门实时位置并显示在界面上，防止误操作造成质量事故。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0041] 实施例10，参阅图1至图7，本发明的搅拌机喷淋加水装置7之喷淋盘77外径30mm~220mm，每个喷淋盘设有喷雾孔2 100个，喷雾孔直径0.1mm 6mm。其余同本发明的其它任一~ ~
实施例或2个以上实施例的组合。
[0042] 实施例11，参阅图1至图7，本发明的搅拌机加水计量系统6的两个或两个以上相同性能重量传感器63串联吊装分别检测计量水桶64中的水重，并将同一时刻所测得数值同时输送至智控中心91，经数据处理后传给搅拌机主控系统进行比较，当两者所测数值超出设定误差值时，系统报警或暂停搅拌，等待维修处置，可有效防止因传感器故障导致搅拌的混凝土出现质量问题。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0043] 实施例12，参阅图1至图7，本发明的可调速搅拌智能控制系统9之智控中心91包括PLC、预置专用软件、继电器，其中预置专用软件具有计时、发布进料开关指令，按预设时段调整搅拌电机变频器92频率，按预设时间打开关闭进水电磁气动阀门，指令补水泵75给计量桶补水，按预设条件开关出料门，同时，对加水计重量传感器63、液位计66采集的重量数据动态比较，超出规定误差时系统停机维护。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0044] 实施例13，参阅图1至图7，本发明的可调速搅拌智能控制系统9之触摸屏912界面动态实时显示：进料门开关状态、水重1号重量、水重2号重量、出料门开关状态、主电机实时运行频率和速度。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0045] 本发明的工作过程：活性粉末干粉料以每盘搅拌量为单位一次加入到进料机构3之料斗36内，开启搅拌智能控制系统9，在触摸屏912界面设置：搅拌运行时间、每搅拌时段主电机运行频率、开启和关闭进料门时间、开启和关闭附着振动器和偏心式振动棒时间、干搅拌时间、待搅拌加水量、加水阀开启和关闭时段、补水泵开启时段、湿搅拌时段、开启出料门81时段参数，经确认无误保存，启动主电机及搅拌机构1，点击进入自动运行模式，触摸屏912界面弹出对话框，问询待料斗36中粉料是否符合要求，确认后，进料机构3的进料门开启到位附着式振动器33的自激偏心式振动棒35启动，活性粉末混凝土粉料从待料斗36内快速落入搅拌圆桶21内，随后，附着式振动器33、偏心式振动棒关闭，进料机构3的进料门同时关闭进行粉料干搅拌，规定时间后，触摸屏912弹出对话框，待加水量是否符合要求，确认加水量符合要求后，喷淋加水装置7的进水阀门71打开向搅拌圆桶21内加水，当智能中心91检测到计量水桶64中的存水量为“0”时，自动关闭进水阀门71，进入活性粉末混凝土湿搅阶段，同时，智控中心91指令补水泵642向计量水桶64中自动补水，直至补入设定水量后自动关闭补水泵642，湿搅拌到预设时间后，触摸屏912界面弹出对话框，产品是否合格，确认产品合格后，出料系统的出料门打开卸料，卸料至预设时间，出料门自动关闭，可进行下一循环工作。
