本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，是一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

膠凝砂礫石是由少量膠凝材料膠結(jié)天然砂礫石料、開(kāi)挖石渣料、人工破碎砂礫石等材料組成，具有就地取材、施工簡(jiǎn)易、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠等眾多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。作為一種新型建筑材料，其工程骨料級(jí)配波動(dòng)大、含泥量高、宜材適構(gòu)，在大壩、路基、橋梁等建設(shè)方面，有著極大的推廣應(yīng)用前景。目前，我國(guó)已建成多座膠凝砂礫石壩圍堰（如福建街面和洪口、云南功果橋、貴州沙沱、四川飛仙關(guān)等圍堰工程）。

現(xiàn)有專業(yè)設(shè)備在拌制膠凝砂礫石過(guò)程中，砂、石、水泥和粉煤灰同時(shí)上料至攪拌筒內(nèi)，之后加入水和外加劑，通過(guò)攪拌筒的自身轉(zhuǎn)動(dòng)，完成均勻拌和作業(yè)，最終得到膠凝砂礫石材料。這種材料里雖有水和水泥，實(shí)為潮濕散料，骨料最大直徑達(dá)150mm，在拌和過(guò)程中對(duì)攪拌筒的沖擊作用非常大，易引起攪拌筒及其滾道處的損壞。攪拌筒作為整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，尺寸大、質(zhì)量重，一旦發(fā)生故障，需長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)維修，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，目前的施工方法采用裝載機(jī)進(jìn)行直接上料，缺乏破碎或篩分功能，難以避免混入一些較大的骨料（粒徑大于150mm），對(duì)拌和的最終質(zhì)量有較大影響；并且現(xiàn)有加工過(guò)程還存在效率低、產(chǎn)量低、質(zhì)量差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、難以連續(xù)作業(yè)等缺點(diǎn)。因此，亟需發(fā)明新型的膠凝砂礫石拌和系統(tǒng)，以達(dá)到提高攪拌筒的強(qiáng)度和性能、實(shí)現(xiàn)骨料破碎和篩分、增強(qiáng)加工能力、效率和質(zhì)量、使生產(chǎn)連續(xù)自動(dòng)化等目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備，包括：給料機(jī)、碎石機(jī)、篩分機(jī)、骨料配料系統(tǒng)、攪拌機(jī)、氣路系統(tǒng)、成品輸送系統(tǒng)、成品儲(chǔ)料倉(cāng)、水泥倉(cāng)、液劑系統(tǒng)、粉煤灰倉(cāng)、供水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；

給料機(jī)與碎石機(jī)入口對(duì)接，碎石機(jī)出口經(jīng)第一骨料輸送皮帶連接至篩分機(jī)入口，篩分機(jī)出口經(jīng)第二骨料輸送皮帶連接至骨料配料系統(tǒng)一端，骨料配料系統(tǒng)另一端經(jīng)第三骨料輸送帶與攪拌機(jī)對(duì)接，水泥倉(cāng)依次通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)、水泥稱重螺旋機(jī)接入攪拌機(jī)，粉煤灰倉(cāng)依次通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)、粉煤灰稱重螺旋機(jī)接入攪拌機(jī)，攪拌機(jī)經(jīng)成品輸送系統(tǒng)連接至成品儲(chǔ)料倉(cāng)；

液劑系統(tǒng)、供水系統(tǒng)分別接入攪拌機(jī)，控制系統(tǒng)連接骨料配料系統(tǒng)、水泥倉(cāng)、液劑系統(tǒng)、粉煤灰倉(cāng)、供水系統(tǒng)，氣路系統(tǒng)分別接入粉煤灰倉(cāng)、水泥倉(cāng)和成品儲(chǔ)料倉(cāng)。

所述骨料配料系統(tǒng)包括骨料倉(cāng)和骨料計(jì)量皮帶，骨料倉(cāng)入口連接第二骨料輸送皮帶，骨料倉(cāng)出口連接骨料計(jì)量皮帶一端，骨料計(jì)量皮帶的另一端連接骨料第三輸送皮帶。

所述成品輸送系統(tǒng)包括導(dǎo)料槽、成品皮帶機(jī)，導(dǎo)料槽一端與攪拌機(jī)配合，導(dǎo)料槽另一端與成品皮帶機(jī)一端配合，成品皮帶機(jī)的另一端與成品儲(chǔ)料倉(cāng)配合。

所述攪拌機(jī)采用裝配式攪拌筒，該裝配式攪拌筒為三段式，各段之間配合連接，兩個(gè)連接處分別形成一個(gè)滾道。

本發(fā)明還提供一種膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

給料機(jī)把砂礫石喂入碎石機(jī)；

碎石機(jī)破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶輸送至篩分機(jī)；

篩分機(jī)將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)第二骨料輸送皮帶輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)重新加工；

直徑合格的骨料經(jīng)控制系統(tǒng)控制配料后送入攪拌機(jī)；

控制系統(tǒng)控制液劑系統(tǒng)、供水系統(tǒng)工作，向攪拌機(jī)送入液劑、水；

粉煤灰倉(cāng)內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)，水泥倉(cāng)內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)；

攪拌機(jī)攪拌得到成品，經(jīng)成品輸送系統(tǒng)輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)。

本發(fā)明還提供一種膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

給料機(jī)把砂礫石喂入碎石機(jī)；

碎石機(jī)破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶輸送至篩分機(jī)；

篩分機(jī)將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)第二骨料輸送皮帶輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)重新加工；

直徑合格的骨料送至骨料倉(cāng)，骨料倉(cāng)內(nèi)的骨料落到骨料計(jì)量皮帶計(jì)量配料后，經(jīng)骨料輸送帶c送入攪拌機(jī)；

控制系統(tǒng)控制液劑系統(tǒng)、供水系統(tǒng)工作，向攪拌機(jī)送入液劑、水；

粉煤灰倉(cāng)內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)，水泥倉(cāng)內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)；

攪拌機(jī)攪拌得到成品，經(jīng)成品輸送系統(tǒng)輸送至成品儲(chǔ)料倉(cāng)。

本發(fā)明還提供一種膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

給料機(jī)把砂礫石喂入碎石機(jī)；

碎石機(jī)破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)骨料輸送皮帶a輸送至篩分機(jī)；

篩分機(jī)將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)輸送皮帶b輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)骨料輸送皮帶d返回到碎石機(jī)重新加工；

直徑合格的骨料經(jīng)控制系統(tǒng)控制骨料配料系統(tǒng)配料后送入攪拌機(jī)；

控制系統(tǒng)控制液劑系統(tǒng)、供水系統(tǒng)工作，向攪拌機(jī)送入液劑、水；

粉煤灰倉(cāng)內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)，水泥倉(cāng)內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)；

攪拌機(jī)攪拌得到成品，經(jīng)導(dǎo)料槽到達(dá)成品皮帶機(jī)，輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)。

本發(fā)明還提供一種膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

給料機(jī)把砂礫石喂入碎石機(jī)；

碎石機(jī)破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)骨料輸送皮帶a輸送至篩分機(jī)；

篩分機(jī)將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)骨料輸送皮帶輸b送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)骨料輸送皮帶d返回到碎石機(jī)重新加工；

直徑合格的骨料送至骨料倉(cāng)，骨料倉(cāng)內(nèi)的骨料落到骨料計(jì)量皮帶計(jì)量配料后，經(jīng)骨料輸送帶d送入攪拌機(jī)；

控制系統(tǒng)控制液劑系統(tǒng)、供水系統(tǒng)工作，向攪拌機(jī)送入液劑、水；

粉煤灰倉(cāng)內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)，水泥倉(cāng)內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)進(jìn)入攪拌機(jī)；

攪拌機(jī)攪拌得到成品，經(jīng)導(dǎo)料槽到達(dá)成品皮帶機(jī)，輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)。

有益效果：

本發(fā)明提供的一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備及方法，集合了碎石功能、篩分功能和攪拌功能，降低了對(duì)原材料的要求，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力；使生產(chǎn)連續(xù)、集中，減少了生產(chǎn)成本；提高了自動(dòng)化水平，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)；實(shí)現(xiàn)了從骨料加工到膠凝砂礫石成品的連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了拌和效率和質(zhì)量；改進(jìn)了攪拌筒的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了攪拌筒的可靠性和使用壽命。該膠凝砂礫石拌和系統(tǒng)能更好地避免作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)事故，滿足工況對(duì)拌和設(shè)備的苛刻要求。

另外，本發(fā)明的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，采用模塊化設(shè)計(jì)，各部分間定位精確，每個(gè)環(huán)節(jié)有精確的計(jì)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)高精度配比。布置方便，占地面積小，各部分可組裝使用，也可單獨(dú)使用。采用無(wú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，拆卸運(yùn)輸和維護(hù)裝配方便，使用靈活，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)拌和系統(tǒng)的布局，適用于各類復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的一字型布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，（a）為一字型布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)主視圖，（b）為一字型布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的攪拌機(jī)示意圖（齒輪傳動(dòng)）；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的裝配式攪拌筒示意圖；

圖8是現(xiàn)有技術(shù)的焊接式攪拌筒體結(jié)構(gòu)透視圖；

圖9是現(xiàn)有技術(shù)中的滾道焊接式攪拌筒；

圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的滾道焊接式滾筒的出料口一側(cè)的側(cè)視圖；

圖11是現(xiàn)有技術(shù)中的滾道焊接式滾筒的進(jìn)料口一側(cè)的側(cè)視圖；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例1的膠凝砂礫石拌和設(shè)備的供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實(shí)施例1的膠凝砂礫石拌和設(shè)備的液劑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本發(fā)明實(shí)施例1的網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)框圖；

圖15是本發(fā)明實(shí)施例1的粉料骨料計(jì)量系統(tǒng)控制框圖；

圖16是本發(fā)明實(shí)施例1的液體計(jì)量系統(tǒng)控制框圖；

圖17是本發(fā)明實(shí)施例2的U形布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備的俯視圖；

圖18是本發(fā)明實(shí)施例2的攪拌機(jī)示意圖（齒輪和摩擦輪傳動(dòng)）；

圖中，1-給料機(jī)，2-碎石機(jī)，3-第一骨料輸送皮帶，4-篩分機(jī)，5-第二骨料輸送皮帶，6-骨料倉(cāng)，7-骨料計(jì)量輸送皮帶，8-第三骨料輸送帶，9-攪拌機(jī)，9a-前部，9b-中部，9c-尾部，9d-前滾道，9e-后滾道，9f-螺栓，10-導(dǎo)料槽，11-成品皮帶機(jī)，12-氣路系統(tǒng)，13-成品儲(chǔ)料倉(cāng)，14-水泥倉(cāng)，15-水泥螺旋輸送機(jī)，16-水泥稱重螺旋機(jī)，17-液劑系統(tǒng)，18-粉煤灰倉(cāng)，19-粉煤灰螺旋輸送機(jī)，20-粉煤灰螺旋稱重機(jī)，21-供水系統(tǒng)，22-控制系統(tǒng)，23-蓄水筒，24-管道泵，25-供水流量計(jì)，26-水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，27-液劑筒，28-液劑泵，29-液劑流量計(jì)，30-液劑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明，需要指出的是以下所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備，包括：給料機(jī)1、碎石機(jī)2、篩分機(jī)4、骨料配料系統(tǒng)、攪拌機(jī)9、氣路系統(tǒng) 12、成品輸送系統(tǒng)、成品儲(chǔ)料倉(cāng)13、水泥倉(cāng)14、液劑系統(tǒng)17、粉煤灰倉(cāng)18、供水系統(tǒng)21、控制系統(tǒng)22。一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備采用圖1所示的一字型布置，圖1（a）為一字型布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)主視圖，圖1（b）為一字型布置膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視圖；攪拌機(jī)9傾斜布置，并采用齒輪傳動(dòng)。本發(fā)明具體實(shí)施方式的膠凝砂礫石拌和設(shè)備采用無(wú)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用鋼結(jié)構(gòu)架支撐于地基上，各部分可以單獨(dú)使用，也可以組合使用。具有便于移動(dòng)，施工快速，構(gòu)件之間定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。

給料機(jī)1與碎石機(jī)2入口對(duì)接，碎石機(jī)2出口經(jīng)第一骨料輸送皮帶3連接至篩分機(jī)4入口，篩分機(jī)4出口經(jīng)第二骨料輸送皮帶5連接至骨料配料系統(tǒng)一端，骨料配料系統(tǒng)另一端經(jīng)第三骨料輸送帶8與攪拌機(jī)9對(duì)接，水泥倉(cāng)14依次通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)15、水泥稱重螺旋機(jī)16接入攪拌機(jī)9，粉煤灰倉(cāng)18依次通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)19、粉煤灰稱重螺旋機(jī)20接入攪拌機(jī)9，攪拌機(jī)9經(jīng)成品輸送系統(tǒng)連接至成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

液劑系統(tǒng)17、供水系統(tǒng)21分別接入攪拌機(jī)9，控制系統(tǒng)22連接骨料配料系統(tǒng)、水泥倉(cāng)14、液劑系統(tǒng)17、粉煤灰倉(cāng)18、供水系統(tǒng)21，氣路系統(tǒng)12分別接入粉煤灰倉(cāng)18、水泥倉(cāng)14和成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

本實(shí)施例中，給料機(jī)1選用振動(dòng)給料機(jī)，在砂礫石生產(chǎn)線中把原始砂礫石均勻、連續(xù)、定量的喂入碎石機(jī)，避免碎石機(jī)進(jìn)料口堵塞，使整個(gè)生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。

本實(shí)施例中，碎石機(jī)2選用反擊碎石機(jī)，具有多級(jí)反擊腔，有足夠的破碎空間，適用于大塊物料的破碎。最大進(jìn)料直徑可達(dá)700mm，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)300r/min，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、維護(hù)保養(yǎng)方便、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)器剛性好、處理粒度大可以獲得較多級(jí)砂礫石產(chǎn)品，反擊碎石機(jī)下部與第一骨料輸送皮帶3配合，輸送至篩分機(jī)4。反擊式碎石機(jī)的進(jìn)料粒度可達(dá)700mm，對(duì)原材料要求低，很大程度上提高了生產(chǎn)能力，能夠大方量高效連續(xù)出料，穩(wěn)定產(chǎn)量可達(dá)200m³/h。

碎石機(jī)2的原料是由裝載機(jī)裝入給料機(jī)1，由給料機(jī)1均勻且定量地加入碎石機(jī)2。碎石機(jī)2得到的骨料由第一骨料輸送皮帶3運(yùn)輸?shù)胶Y分機(jī)4，篩分機(jī)4選用Y系列圓振動(dòng)篩，做圓形運(yùn)動(dòng)，是一種多層數(shù)、高效新型振動(dòng)篩，專為采石場(chǎng)篩分料石設(shè)計(jì)，進(jìn)料粒度可達(dá)400mm，主要由篩箱、篩網(wǎng)、減震彈簧裝置、底架等組成，振動(dòng)器安裝在篩箱側(cè)板上，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。篩分功能保證攪拌筒內(nèi)最大骨料直徑不超過(guò)150mm，有助于減少對(duì)攪拌筒的沖擊破壞。篩分機(jī)4得到的合格骨料通過(guò)第二骨料輸送皮帶5輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四皮帶輸送機(jī)返回到碎石機(jī)重新加工。

目前在實(shí)際生產(chǎn)中，現(xiàn)有技術(shù)中的如圖8和圖9所示的滾道焊接式攪拌筒，將滾道分段焊接于滾筒之上，圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的滾道焊接式滾筒的出料口一側(cè)的側(cè)視圖，圖11是現(xiàn)有技術(shù)中的滾道焊接式滾筒的進(jìn)料口一側(cè)的側(cè)視圖。如圖9所示，兩個(gè)滾道焊接前滾道A和焊接后滾道C分別焊接在滾筒的前后兩個(gè)區(qū)域，焊接前滾道A和焊接后滾道C之間設(shè)置有肋板B，但是焊接處的強(qiáng)度較低，易出現(xiàn)破壞和開(kāi)裂現(xiàn)象，針對(duì)此問(wèn)題，本實(shí)施例中攪拌機(jī)9采用如圖7所示的裝配式攪拌筒，該裝配式攪拌筒為三段式，包括攪拌筒的前部9a、中部9b、尾部9c，各段之間通過(guò)螺栓9f配合連接，兩個(gè)連接處分別形成一個(gè)滾道，包括前滾道9d、后滾道9e。由于安裝螺栓9f需要一定空間，因此本實(shí)施例中的攪拌筒的滾道徑向尺寸會(huì)略大一些。攪拌機(jī)9示意圖如圖6所示，攪拌機(jī)9采用無(wú)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，筒體內(nèi)部劃分為進(jìn)料、揚(yáng)料、出料三個(gè)區(qū)域，進(jìn)料、出料區(qū)域采用內(nèi)外雙圓錐結(jié)構(gòu)，揚(yáng)料區(qū)域采用圓柱結(jié)構(gòu)，三個(gè)區(qū)域內(nèi)均設(shè)有葉片。不同的區(qū)段內(nèi)設(shè)有不同長(zhǎng)度、不同型式的進(jìn)料區(qū)段葉片、攪拌區(qū)段葉片及出料區(qū)段葉片，葉片由耐磨鋼板制成，交錯(cuò)螺旋式分布在筒體內(nèi)，可拆卸。物料在攪拌筒內(nèi)的進(jìn)料葉片、揚(yáng)料葉片以及出料葉片的聯(lián)合作用下進(jìn)行推進(jìn)、分割和提升，使物料在前進(jìn)過(guò)程中的相互位置不斷變化，實(shí)現(xiàn)交叉立體式混合，從而達(dá)到均勻攪拌的目的 。

應(yīng)用有限元法對(duì)本實(shí)施例的裝配式攪拌筒進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，其中攪拌筒材料為16Mn鋼，許用應(yīng)力為250MPa，彈性模量E=210GPa，泊松比μ=0.3，密度ρ=7800kg/m3。對(duì)這種新型結(jié)構(gòu)采用自動(dòng)方法（六面體單元）進(jìn)行網(wǎng)格劃分，單元尺寸大小為30mm。固定約束位于攪拌筒中部的擋板上；此外，膠凝砂礫石密度ρ=2450kg/m3，攪拌筒轉(zhuǎn)速16rpm，攪拌筒傾角為5°，攪拌筒筒體按實(shí)際情況施加壓力，包括筒體自重和盛裝物料的重量以及由攪拌筒旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用，最終，每個(gè)托輪處的支撐力為F=33200N。托輪和攪拌筒理論上為線接觸，但實(shí)際上由于塑性變形必然為面接觸，數(shù)值模型中將按照面接觸進(jìn)行仿真計(jì)算；攪拌筒在工作中是勻速旋轉(zhuǎn)的，因此受力也是周向均勻的，為了便于計(jì)算并保證準(zhǔn)確性，針對(duì)攪拌筒進(jìn)行靜力計(jì)算分析。裝配式攪拌筒的最大應(yīng)力為7.52MPa，最大應(yīng)變?yōu)?.76×10^-5mm，應(yīng)力應(yīng)變均勻地分布在托輪與攪拌筒接觸區(qū)域。

通過(guò)分析可知，裝配式攪拌筒相對(duì)于一般性設(shè)計(jì)的攪拌筒結(jié)構(gòu)，滾道強(qiáng)度更高、應(yīng)力應(yīng)變值更小、滾道的可靠性高，即使用壽命長(zhǎng)。這是因?yàn)闈L道的徑向尺寸、撓度和剛度大，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的彈性變形小，所承受的交變應(yīng)力也就小，利于其使用壽命的增長(zhǎng)；另外，滾道與筒身一體，結(jié)構(gòu)牢靠，且滾道強(qiáng)度強(qiáng)于滾筒，不易產(chǎn)生破壞；此外，螺栓連接抗沖擊振動(dòng)能力強(qiáng)，可靠性高，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，裝配式攪拌筒的滾道處強(qiáng)度更高，可靠性更好。

水泥倉(cāng)和粉煤灰倉(cāng)均為偏錐結(jié)構(gòu)，水泥倉(cāng)和粉煤灰倉(cāng)錐體出料口上方均設(shè)有破拱裝置及防水擋環(huán)，水泥倉(cāng)出口和粉煤灰倉(cāng)出口分別與一個(gè)螺旋輸送機(jī)一端對(duì)接，螺旋輸送機(jī)另一端與一個(gè)稱重螺旋機(jī)一端對(duì)接，稱重螺旋機(jī)另一端通過(guò)布袋與進(jìn)料管相連，進(jìn)料管另一端插入攪拌機(jī)。

氣路系統(tǒng)12主要由空壓機(jī)、氣控箱、助流氣墊、氣缸組成?？諌簷C(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，一部分供給粉煤灰倉(cāng)和水泥倉(cāng)上的助流器墊用于破拱，一部分供給成品儲(chǔ)料倉(cāng)氣缸用于開(kāi)關(guān)卸料門(mén)。

如圖13所示，液劑系統(tǒng)17包括液劑筒27、液劑泵28、液劑流量計(jì)29、液劑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥30，液劑筒27內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，攪拌裝置包括減速電機(jī)、攪拌軸、攪拌葉片，減速電機(jī)帶動(dòng)攪拌軸，攪拌軸上設(shè)有攪拌葉片，液劑依次通過(guò)液劑泵28、液劑流量計(jì)29、液劑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥30與攪拌機(jī)9連接。

如圖12所示，供水系統(tǒng)21主要由蓄水筒23、管道泵24、供水流量計(jì)25、水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥26組成，蓄水筒23內(nèi)的水依次經(jīng)管道泵24加壓、供水流量計(jì)25、水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥26流入攪拌機(jī)9。

如圖14所示，本實(shí)施例1的控制系統(tǒng)由控制室、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與執(zhí)行系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視系統(tǒng)及GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線通訊系統(tǒng)組成，通過(guò)GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行控制室、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與執(zhí)行系統(tǒng)間的無(wú)線通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視。通過(guò)RS-485接口，采用Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)控制與執(zhí)行。采用“多通道網(wǎng)絡(luò)智能儀表”，一塊儀表即可滿足本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測(cè)需要，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)化控制，控制系統(tǒng)設(shè)備少，線路少，信號(hào)傳遞可靠，精度高，智能化程度高；具有自動(dòng)和手動(dòng)控制功能。物料比例可設(shè)定，設(shè)定值與實(shí)際值數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。采用PID智能控制模式，缺料報(bào)警，供料不足自動(dòng)停機(jī)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)。

骨料倉(cāng)下部配有速度可智能調(diào)節(jié)的計(jì)量皮帶秤，計(jì)量皮帶秤的控制如圖15所示，可實(shí)現(xiàn)對(duì)骨料的連續(xù)計(jì)量，計(jì)量準(zhǔn)確，精度高，并具有缺料報(bào)警功能。水泥倉(cāng)、粉煤灰倉(cāng)配有稱重螺旋機(jī)，稱重螺旋機(jī)上配有精密的稱重傳感器，稱重螺旋機(jī)的控制如圖15所示，能夠連續(xù)計(jì)量，計(jì)量精度高。供水系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液劑系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可根據(jù)流量計(jì)的反饋信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)量，計(jì)量精度高，供水系統(tǒng)和液劑系統(tǒng)的控制如圖16所示。通過(guò)對(duì)骨料倉(cāng)，粉煤灰倉(cāng)、供水系統(tǒng)和液劑系統(tǒng)的流量控制實(shí)現(xiàn)精量的配比，并使生產(chǎn)連續(xù)自動(dòng)化。

本實(shí)施例的碎石機(jī)可單獨(dú)使用，完成碎石作業(yè)。同時(shí)篩分系統(tǒng)與攪拌機(jī)的組合可以針對(duì)相對(duì)小顆粒骨料完成拌和作業(yè)。

圖2所示為實(shí)施例1的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。圖2所示的膠凝砂礫石拌和設(shè)備進(jìn)行膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

（1）、給料機(jī)1把砂礫石喂入碎石機(jī)2；

（2）、碎石機(jī)2破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶3輸送至篩分機(jī)4；

（3）、篩分機(jī)4將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)第二骨料輸送皮帶5輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)2重新加工；

（4）、直徑合格的骨料經(jīng)骨料配料系統(tǒng)，控制系統(tǒng)22控制骨料配料系統(tǒng)配料后送入攪拌機(jī)9；

（5）、控制系統(tǒng)22控制液劑系統(tǒng)17、供水系統(tǒng)21工作，向攪拌機(jī)9送入液劑、水；

（6）、粉煤灰倉(cāng)18內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)19進(jìn)入攪拌機(jī)9，水泥倉(cāng)14內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)15進(jìn)入攪拌機(jī)9；

（7）、攪拌機(jī)9攪拌得到成品，經(jīng)成品輸送系統(tǒng)輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，膠凝砂礫石拌和設(shè)備采用圖17所示的U型布置，具有節(jié)省空間、便于組裝、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。如圖18所示，攪拌筒水平放置，傳動(dòng)方式為齒輪傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)組合，集合了齒輪傳動(dòng)的高效率和摩擦輪的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。

骨料配料系統(tǒng)包括骨料倉(cāng)6和骨料計(jì)量皮帶7，骨料倉(cāng)6入口連接第二骨料輸送皮帶5，骨料倉(cāng)6出口連接骨料計(jì)量皮帶7一端，骨料計(jì)量皮帶7的另一端連接骨料輸送帶8。其余部分與實(shí)施例1相同。骨料倉(cāng)6用鋼結(jié)構(gòu)架支撐于地基上，是一種與攪拌機(jī)配套使用的前臺(tái)自動(dòng)配料設(shè)備。它可以用于設(shè)計(jì)的膠凝砂礫石配比，自動(dòng)完成砂、石、水泥等物料的配料程序、選用PLD系列骨料機(jī)用于膠凝砂礫石的配制，PLD系列骨料機(jī)可配四種骨料，采用電子稱計(jì)量，配料程序控制儀自動(dòng)控制，具有配料精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、使用可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單直觀等特點(diǎn)。骨料倉(cāng)6出口輸出的配制好的骨料經(jīng)骨料計(jì)量皮帶7稱重計(jì)量后傳輸至第三骨料輸送帶8，進(jìn)而輸送至攪拌機(jī)9進(jìn)行攪拌。骨料倉(cāng)6上部呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，下部為錐面結(jié)構(gòu)，錐口與骨料計(jì)量皮帶7配合，骨料倉(cāng)6內(nèi)設(shè)有減壓板，錐口處設(shè)有料門(mén)，用以調(diào)整骨料出口大小，根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)生產(chǎn)量。骨料倉(cāng)6還設(shè)有振動(dòng)器，防止出口的堵塞，使生產(chǎn)連續(xù)可行。骨料計(jì)量皮帶7為連續(xù)式計(jì)量，其上設(shè)有缺料報(bào)警器。

圖3所示為實(shí)施例2的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。圖3所示的膠凝砂礫石拌和設(shè)備進(jìn)行膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

（1）、給料機(jī)1把砂礫石喂入碎石機(jī)2；

（2）、碎石機(jī)2破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶3輸送至篩分機(jī)4；

（3）、篩分機(jī)4將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)第二骨料輸送皮帶5輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)2重新加工；

（4）、直徑合格的骨料送至骨料倉(cāng)6，骨料倉(cāng)6內(nèi)的骨料落到骨料計(jì)量皮帶7計(jì)量配料后，經(jīng)第三骨料輸送帶8送入攪拌機(jī)9；

（5）、控制系統(tǒng)22控制液劑系統(tǒng)17、供水系統(tǒng)21工作，向攪拌機(jī)9送入液劑、水；

（6）、粉煤灰倉(cāng)18內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)19進(jìn)入攪拌機(jī)9，水泥倉(cāng)14內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)15進(jìn)入攪拌機(jī)9；

（7）、攪拌機(jī)9攪拌得到成品，經(jīng)成品輸送系統(tǒng)輸送至成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，成品輸送系統(tǒng)包括導(dǎo)料槽10、成品皮帶機(jī)11，導(dǎo)料槽10一端與攪拌機(jī)9配合，導(dǎo)料槽10另一端與成品皮帶機(jī)11一端配合，成品皮帶機(jī)11的另一端與成品儲(chǔ)料倉(cāng)13配合。其余部分與實(shí)施例1相同。

圖4所示為實(shí)施例3的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。圖4所示的膠凝砂礫石拌和設(shè)備進(jìn)行膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

（1）、給料機(jī)1把砂礫石喂入碎石機(jī)2；

（2）、碎石機(jī)2破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶3輸送至篩分機(jī)4；

（3）、篩分機(jī)4將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)第二骨料輸送皮帶5輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)2重新加工；

（4）、直徑合格的骨料經(jīng)骨料配料系統(tǒng)，控制系統(tǒng)22控制骨料配料系統(tǒng)配料后送入攪拌機(jī)9；

（5）、控制系統(tǒng)22控制液劑系統(tǒng)17、供水系統(tǒng)21工作，向攪拌機(jī)9送入液劑、水；

（6）、粉煤灰倉(cāng)18內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)19進(jìn)入攪拌機(jī)9，水泥倉(cāng)14內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)15進(jìn)入攪拌機(jī)9；

（7）、攪拌機(jī)9攪拌得到成品，經(jīng)導(dǎo)料槽10到達(dá)成品皮帶機(jī)11，輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中，骨料配料系統(tǒng)包括骨料倉(cāng)6和骨料計(jì)量皮帶7，骨料倉(cāng)6入口連接第二骨料輸送皮帶5，骨料倉(cāng)6出口連接骨料計(jì)量皮帶7一端，骨料計(jì)量皮帶7的另一端連接第三骨料輸送帶8；成品輸送系統(tǒng)包括導(dǎo)料槽10、成品皮帶機(jī)11，導(dǎo)料槽10一端與攪拌機(jī)9配合，導(dǎo)料槽10另一端與成品皮帶機(jī)11一端配合，成品皮帶機(jī)11的另一端與成品儲(chǔ)料倉(cāng)13配合。其余部分與實(shí)施例1相同。

圖5所示為實(shí)施例4的膠凝砂礫石拌和設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。圖5所示的膠凝砂礫石拌和設(shè)備進(jìn)行膠凝砂礫石拌和的方法，包括：

（1）、給料機(jī)1把砂礫石喂入碎石機(jī)2；

（2）、碎石機(jī)2破碎砂礫石，得到的骨料經(jīng)第一骨料輸送皮帶3輸送至篩分機(jī)4；

（3）、篩分機(jī)4將骨料篩分后得到直徑合格的骨料，通過(guò)經(jīng)第二骨料輸送皮帶5輸送給骨料配料系統(tǒng)，直徑不合格的骨料經(jīng)第四骨料輸送皮帶返回到碎石機(jī)2重新加工；

（4）、直徑合格的骨料送至骨料倉(cāng)6，骨料倉(cāng)6內(nèi)的骨料落到骨料計(jì)量皮帶7計(jì)量配料后，經(jīng)第三骨料輸送帶8送入攪拌機(jī)9；

（5）、控制系統(tǒng)22控制液劑系統(tǒng)17、供水系統(tǒng)21工作，向攪拌機(jī)9送入液劑、水；

（6）、粉煤灰倉(cāng)18內(nèi)的粉煤灰通過(guò)粉煤灰螺旋輸送機(jī)19進(jìn)入攪拌機(jī)9，水泥倉(cāng)14內(nèi)的水泥通過(guò)水泥螺旋輸送機(jī)15進(jìn)入攪拌機(jī)9；

（7）、攪拌機(jī)9攪拌得到成品，經(jīng)導(dǎo)料槽10到達(dá)成品皮帶機(jī)11，輸送到成品儲(chǔ)料倉(cāng)13。

本發(fā)明的一種膠凝砂礫石拌和設(shè)備集合了碎石功能，篩分功能和攪拌功能，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力，減少了生產(chǎn)成本，提高了自動(dòng)化水平，改善了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并且極大地增強(qiáng)了攪拌設(shè)備的可靠性和使用壽命。同時(shí)，該系統(tǒng)整體采用無(wú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，方便拆卸運(yùn)輸和維護(hù)裝配，施工迅速，適用于各類復(fù)雜地形。此外，其各部分設(shè)備還可以單獨(dú)使用或組配生產(chǎn)，極大地改善了生產(chǎn)能力和設(shè)備使用效率，完善了系統(tǒng)的功能性。