一种混凝土制备系统及制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种混凝土制备系统及制备方法。


背景技术：

2.混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。现有的混凝土在制备时通常存在以下问题：
3.(1)现有搅拌桶由于旋转方向的限制，使得在较短时间内混凝土不能充分搅拌，搅拌效率较低；
4.(2)现有搅拌桶由于内部空间狭小，使得对于搅拌后搅拌桶内壁和搅拌装置的清洁极不方便，会造成混凝土结块，增加搅拌阻力，减少搅拌设备的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种混凝土制备系统，其不仅结构简单，而且能够实现混凝土的充分搅拌。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土制备系统，包括底架，所述底架内设有用于容纳混凝土的收集槽；所述底架在收集槽的右端铰接有支撑架，所述支撑架的左侧板上转动连接有右半球壳，所述右半球壳的外侧通过开关组件设有与右半球壳配合的左半球壳，所述开关组件控制左半球壳和右半球壳闭合时，左半球壳和右半球壳之间形成用于搅拌混凝土的球形腔室；所述左半球壳的侧壁设有窗口，所述窗口处铰接有盖板，所述左半球壳的外侧固定设有第一电动推杆，所述盖板上设有锁孔，在盖板将窗口关闭后，第一电动推杆伸出插入锁孔内；所述右半球壳内转动连接有轴套，所述轴套的一端伸出右半球壳且穿过支撑架的右侧板并可拆卸地设有堵套；所述轴套的另一端位于右半球壳内且设有搅拌组件，所述堵套上设有与轴套连接的摆锤组件，在轴套转速小于设定值时，搅拌组件与左半球壳和右半球壳的内侧壁接触，在轴套转速不小于设定值时，搅拌组件与左半球壳和右半球壳的内侧壁脱离；所述支撑架上设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动轴套和右半球壳转动，同时驱动支撑架往复摆动。
7.进一步的，所述堵套内沿径向设有第一定位孔，所述轴套的侧壁沿径向设有第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔处于同轴位置，所述第一定位孔和第二定位孔内插接有定位销。
8.进一步的，所述搅拌组件包括控制轴，所述轴套在位于右半球壳内的端部对称铰接有搅拌框板，所述搅拌框板上设有与球形腔室内侧壁半径相同的弧形曲面；所述控制轴沿轴套的轴向滑动连接在轴套内，所述控制轴在伸入右半球壳内的一端对称铰接有两个与搅拌框板一一对应的连杆，所述连杆与对应的搅拌框板铰接；在控制轴向右半球壳内伸入时，两个搅拌框板背向翻转，弧形曲面贴合在球形腔室的内侧壁上；在控制轴伸出右半球壳时，两个搅拌框板相向翻转，弧形曲面脱离球形腔室的内侧壁。
9.进一步的，所述摆锤组件包括第一弹簧，所述轴套的内孔侧壁设有内环槽，所述控制轴的外侧设有伸入内环槽内的凸肩，所述第一弹簧设置在内环槽内用于迫使凸肩带动控制轴向右半球壳内伸入；所述堵套的端面沿控制轴的轴向对称设有凸板，每个凸板上均铰接有摆杆，每个摆杆的一端均与控制轴伸出轴套的一端铰接、另一端均设有摆球体；在轴套转速小于设定值时，控制轴在第一弹簧作用下通过连杆推动搅拌框板的弧形曲面与球形腔室的内侧壁接触，在轴套转速不小于设定值时，摆球体在离心力作用下通过摆杆带动控制轴向伸出右半球壳方向运动，控制轴通过连杆带动搅拌框板的弧形曲面与球形腔室的内侧壁脱离接触。
10.进一步的，所述控制轴伸出轴套的一端延伸设有两个定位螺杆，两个定位螺杆上插接有连接块，两个定位螺杆在伸出连接块的端部螺纹连接有限位螺母；连接块的两侧沿径向设有滑槽，两个摆杆的端部均设有伸入滑槽内的凸杆。
11.进一步的，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机固定安装在支撑架的右侧板上，所述第一电机的输出轴沿垂直于支撑架的左侧板伸出且固定设有第一齿轮，所述右半球壳的外侧固定设有与第一齿轮啮合的第一齿圈，所述第一齿轮转动时通过第一齿圈带动右半球壳转动；所述第一电机的输出轴上固定设有第二齿轮，所述第二齿轮位于支撑架的左侧板和右侧板之间，所述支撑架的右侧板上转动连接有与第二齿轮啮合的中间齿轮，所述轴套的外侧设有与中间齿轮啮合的第二齿圈，所述第二齿轮转动时通过第二齿圈带动轴套转动；所述轴套的外侧沿轴套的轴向设有限位滑槽，所述第二齿圈的内孔侧壁固定设有伸入限位滑槽内的限位凸块；所述底架在收集槽的右端向上延伸设有挡板，所述挡板上球接有摇杆，所述摇杆在远离挡板的一端球接在第一齿轮的端面上且处于第一齿轮的偏心位置。
12.进一步的，所述开关组件包括第一横杆，所述第一横杆的一端铰接在左半球壳的外侧、另一端铰接在右半球壳的外侧，所述第一横杆的中部沿垂直于第一横杆方向设有第一凸杆，所述第一凸杆在远离第一横杆方向设有与第一横杆平行的第二横杆，所述第二横杆的两端均铰接有第二电动推杆，两个第二电动推杆的伸缩端分别与第一横杆的两端铰接。
13.本发明还提供一种用上述的混凝土制备系统制作混凝土的制备方法，包括以下步骤：
14.s1、控制第一电动推杆收缩，将盖板解锁，通过人工将制备混凝土所需原料按适当比例配合从窗口放入，然后将盖板关闭，控制第一电动推杆伸出将盖板锁住，完成上料；
15.s2、启动驱动组件，一方面通过轴套带动搅拌组件转动，另一方面带动闭合在一起的左半球壳和右半球壳反向转动，同时通过支撑架带动左半球壳和右半球壳往复摆动；控制轴套的转速不小于设定值。
16.s3、当混凝土搅拌制备结束后，控制驱动组件通过支撑架带动右半球壳向收集槽的上方倾斜，控制开关组件将左半球壳打开，使球形腔室内的混凝土倒出，落入收集槽中，完成下料；
17.s4、当下料完成后，先控制开关组件将左半球壳闭合在右半球壳上，然后控制驱动组件带动轴套的转速小于设定值，使得搅拌组件贴合球形腔室的内壁，将残留在内壁上的混凝土刮在搅拌组件上，完成对球形腔室的内壁的清理；
18.s5、当球形腔室的内壁清理结束后，需要对搅拌组件进行清理，首先控制开关组件将左半球壳打开，将堵套拆下，使得轴套连通搅拌组件从右半球壳内拆出清理，当搅拌组件清理结束后，再将其重新安装，完成动作。
19.有益效果
20.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
21.1.驱动组件带动搅拌组件和右半球壳相反转动，使得搅拌效率更高，搅拌效果更好；
22.2.通过使用摇杆和第一齿轮球铰，使得左半球壳和右半球壳在旋转搅拌时，可以进行往复摇摆运动，使球形腔室内的混凝土在摇摆方向上进行晃动，从而加快搅拌速度，有利于混凝土搅拌效果；
23.3.通过使用摆锤组件，带动搅拌框板在快速旋转时搅拌混凝土，在慢速转动时刮除球形腔室的内壁，从而实现快速旋转搅拌，慢速旋转清洁的目的，功能多样，切换方便快捷；
24.4.通过使用可以张开的左半球壳，使得混凝土在搅拌结束时，可以更彻底的从搅拌球内倒出，减少残留；
25.5.通过使用免于拆除的搅拌机构和可以张开的搅拌球，使得搅拌和清理内壁结束后，可以快速拆下搅拌机构，并对其进行清理，快速简单。
附图说明
26.图1为本发明的剖视图；
27.图2为本发明图1中i处的放大图；
28.图3为本发明搅拌过程中的剖视图；
29.图4为本发明混凝土倒出时的剖视图；
30.图5为本发明清理内壁时的剖视图；
31.图6为本发明搅拌组件拆除后的剖视图。
具体实施方式
32.请参阅图1
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6所示，一种混凝土制备系统，包括底架51，所述底架51内设有用于容纳混凝土的收集槽5a；所述底架51在收集槽5a的右端铰接有支撑架1，所述支撑架1的左侧板1a上转动连接有右半球壳3，所述右半球壳3 的外侧通过开关组件设有与右半球壳3配合的左半球壳2，所述开关组件控制左半球壳2和右半球壳3闭合时，左半球壳2和右半球壳3之间形成用于搅拌混凝土的球形腔室101；所述左半球壳2的侧壁设有窗口，所述窗口处铰接有盖板4，所述左半球壳2的外侧固定设有第一电动推杆10，所述盖板4上设有锁孔，在盖板4将窗口关闭后，第一电动推杆10伸出插入锁孔内；所述右半球壳3内转动连接有轴套12，所述轴套12的一端伸出右半球壳3且穿过支撑架1的右侧板并可拆卸地设有堵套16；所述轴套12的另一端位于右半球壳3内且设有搅拌组件，所述堵套16上设有与轴套12连接的摆锤组件，在轴套12转速小于设定值时，搅拌组件与左半球壳2和右半球壳3的内侧壁接触，在轴套12转速不小于设定值时，搅拌组件与左半球壳2和右半球壳3的内侧壁脱离；所述支撑架1上设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动轴套12 和右半球壳3转动，同时驱动支撑架1往复摆
动。所述堵套16内沿径向设有第一定位孔，所述轴套12的侧壁沿径向设有第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔处于同轴位置，所述第一定位孔和第二定位孔内插接有定位销20。
33.所述搅拌组件包括控制轴14，所述轴套12在位于右半球壳3内的端部对称铰接有搅拌框板5，所述搅拌框板5上设有与球形腔室101内侧壁半径相同的弧形曲面501；所述控制轴14沿轴套12的轴向滑动连接在轴套12内，所述控制轴14在伸入右半球壳3内的一端对称铰接有两个与搅拌框板5一一对应的连杆11，所述连杆11与对应的搅拌框板5铰接；在控制轴14向右半球壳3内伸入时，两个搅拌框板5背向翻转，弧形曲面501贴合在球形腔室101 的内侧壁上；在控制轴14伸出右半球壳3时，两个搅拌框板5相向翻转，弧形曲面501脱离球形腔室101的内侧壁。
34.所述摆锤组件包括第一弹簧15，所述轴套12的内孔侧壁设有内环槽121，所述控制轴14的外侧设有伸入内环槽121内的凸肩141，所述第一弹簧15设置在内环槽121内用于迫使凸肩141带动控制轴14向右半球壳3内伸入；所述堵套16的端面沿控制轴14的轴向对称设有凸板161，每个凸板161上均铰接有摆杆181，每个摆杆181的一端均与控制轴14伸出轴套12的一端铰接、另一端均设有摆球体18；在轴套12转速小于设定值时，控制轴14在第一弹簧15作用下通过连杆11推动搅拌框板5的弧形曲面501与球形腔室101的内侧壁接触，在轴套12转速不小于设定值时，摆球体18在离心力作用下通过摆杆181带动控制轴14向伸出右半球壳3方向运动，控制轴14通过连杆 11带动搅拌框板5的弧形曲面501与球形腔室101的内侧壁脱离接触。所述控制轴14伸出轴套12的一端延伸设有两个定位螺杆14a，两个定位螺杆14a 上插接有连接块17，两个定位螺杆14a在伸出连接块17的端部螺纹连接有限位螺母19；连接块17的两侧沿径向设有滑槽17a，两个摆杆181的端部均设有伸入滑槽17a内的凸杆18a。
35.所述驱动组件包括第一电机7，所述第一电机7固定安装在支撑架1的右侧板上，所述第一电机7的输出轴8沿垂直于支撑架1的左侧板1a伸出且固定设有第一齿轮6a，所述右半球壳3的外侧固定设有与第一齿轮6a啮合的第一齿圈6e，所述第一齿轮6a转动时通过第一齿圈6e带动右半球壳3转动；所述第一电机7的输出轴8上固定设有第二齿轮6b，所述第二齿轮6b位于支撑架1的左侧板1a和右侧板1b之间，所述支撑架1的右侧板1b上转动连接有与第二齿轮6b啮合的中间齿轮6c，所述轴套12的外侧设有与中间齿轮6c 啮合的第二齿圈6d，所述第二齿轮6b转动时通过第二齿圈6d带动轴套12转动；所述轴套12的外侧沿轴套12的轴向设有限位滑槽122，所述第二齿圈 6d的内孔侧壁固定设有伸入限位滑槽122内的限位凸块13；所述底架51在收集槽5a的右端向上延伸设有挡板109，所述挡板109上球接有摇杆9，所述摇杆9在远离挡板109的一端球接在第一齿轮6a的端面上且处于第一齿轮 6a的偏心位置。
36.所述开关组件包括第一横杆221，所述第一横杆221的一端铰接在左半球壳2的外侧、另一端铰接在右半球壳3的外侧，所述第一横杆221的中部沿垂直于第一横杆221方向设有第一凸杆22，所述第一凸杆22在远离第一横杆 221方向设有与第一横杆221平行的第二横杆222，所述第二横杆222的两端均铰接有第二电动推杆21，两个第二电动推杆21的伸缩端分别与第一横杆 221的两端铰接。
37.本实施例还提供一种用上述的混凝土制备系统制作混凝土的制备方法，包括以下
步骤：
38.s1、控制第一电动推杆10收缩，第一电动推杆10的伸缩端离开锁孔，将盖板4解锁，通过人工将制备混凝土所需原料按适当比例配合从窗口放入，然后将盖板4关闭，控制第一电动推杆10伸出将盖板4锁住，完成上料；
39.s2、启动驱动组件，一方面通过轴套12带动搅拌组件转动，另一方面带动闭合在一起的左半球壳2和右半球壳3反向转动，同时通过支撑架1带动左半球壳2和右半球壳3往复摆动；控制轴14套12的转速不小于设定值。
40.s3、当混凝土搅拌制备结束后，控制驱动组件通过支撑架1带动右半球壳3向收集槽5a的上方倾斜，控制开关组件将左半球壳2打开，使球形腔室 101内的混凝土倒出，落入收集槽5a中，完成下料；
41.s4、当下料完成后，先控制开关组件将左半球壳2闭合在右半球壳3上，然后控制驱动组件带动轴套12的转速小于设定值，使得搅拌组件贴合球形腔室101的内壁，将残留在内壁上的混凝土刮在搅拌组件上，完成对球形腔室 101的内壁的清理；
42.s5、当球形腔室101的内壁清理结束后，需要对搅拌组件进行清理，首先控制开关组件将左半球壳2打开，将堵套16拆下，使得轴套12连通搅拌组件从右半球壳3内拆出清理，当搅拌组件清理结束后，再将其重新安装，完成动作。
43.上述s2中，驱动组件工作时，启动第一电机7带动其输出轴旋转，由于第一电机7的输出轴与第一齿轮6a、第二齿轮6b固定连接，使得第一齿轮 6a、第二齿轮6b跟随旋转，由于第一齿圈6e与第一齿轮6a啮合，并与右半球壳3固定连接；使得第一电机7可以带动右半球壳3转动；由于第二齿轮 6b与中间齿轮6c啮合，中间齿轮6c与第二齿圈6d啮合，第二齿圈6d通过限位凸块13与轴套12配合连接，由于轴套12通过堵套16和控制轴14连接，搅拌框板5通过连杆11与控制轴14铰接连接，使得第一电机7可以带动搅拌框板5以轴套12为轴心旋转；由于第一齿轮6a与第二齿轮6b旋转方向相同，但第一齿圈6e与第一齿轮6a直接啮合，第二齿轮6b通过中间齿轮6c 传动第二齿圈6d转动，使得第二齿圈6d与第一齿圈6e转动方向相反，使得搅拌框板5和右半球壳3反向转动；有利于混凝土充分搅拌；
44.由于堵套16与轴套12通过定位销20固定连接，连接块17通过限位螺母19与控制轴14固定连接，摆球体18通过摆杆181与堵套16铰接，凸杆 18a与滑槽17a滑动连接，使得轴套12带动搅拌框板5快速转动时，摆球体 18也跟随转动，在离心力作用下，摆球体18通过摆杆181带动控制轴14克服第一弹簧15运动，通过连杆11带动搅拌框板5向控制轴14的轴线靠拢至图3所示状态，使得搅拌框板5对混凝土进行搅拌；
45.当第一齿轮6a转动时，由于摇杆9一端与第一齿轮6a球铰，另一端与挡板109球铰，支撑架1与底架51铰接，使得第一齿轮6a转动时，通过摇杆9拉动，带动支撑架1往复摆动，从而使得右半球壳3往复晃动，从而加快混凝土搅拌；完成混凝土制备。
46.上述s3中，开关组件工作时，控制两个第二电动推杆21收缩，由于其中一个电动推杆与左半球壳2铰接，另外一个与右半球壳3铰接，左半球壳2 和右半球壳3分别与第一横杆221铰接，使得两个第二电动推杆21收缩收缩，带动左半球壳2和右半球壳3分开至图4所示状态。
47.上述s5中，在将堵套16拆下时，从第一定位孔和第二定位孔内取出定位销20即可。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。