一种全自动混凝土性能快速检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁建筑混凝土施工领域，具体涉及一种全自动混凝土性能快速检测装置。


背景技术：

2.混凝土施工之前需对混凝土的性能进行检测，比如坍落度、扩展度及容重，通过测试出来的坍落度及扩展度值来判断混凝土和易性的优劣性，从而决定混凝土是否可以用于施工。
3.在大跨悬索桥主墩承台及锚碇等大体积混凝土浇筑过程中，对混凝土的性能的检测频率也需要相应提高，这就需要大量的试验检测人员密切配合，但是试验检测人员并非都熟练掌握操作要点，往往使得测试的结果与真实结果有较大区别；同时，由于混凝土坍落度与扩展度检测主要依靠人工进行，手动提取坍落度筒时很难保证完全垂直上升，存在触碰到混凝土的可能性，会导致测试结果不准确。因此，迫切需要设计出一种全自动混凝土坍落度、扩展度及容重等性能检测装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是在于解决目前混凝土性能全依靠人工进行检测的问题，提供一种全自动混凝土性能快速检测装置。其将混凝土投料、振捣棒、抹面机以及坍落度筒高度集成在一起，并增加液压提升、水平旋转、红外线测距以及压敏电阻传感器测混凝土质量等。
5.为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种全自动混凝土性能快速检测装置，包括用于检测混凝土质量的检测平台和固定于所述检测平台上方的支撑架，所述支撑架上设置有投料机构、振捣机构、坍落度机构、抹面机构、高度测量机构和驱动机构；所述坍落度机构包括上下均为敞口的坍落度筒，所述坍落度筒底部敞口可与所述检测平台上表面紧密贴合；所述投料机构用于向所述坍落度筒内投放混凝土，所述振捣机构用于振捣所述坍落度筒内的混凝土，所述抹面机构用于抹平所述坍落度筒顶面的混凝土，所述高度测量机构用于测量所述检测平台上混凝土的高度；所述驱动机构能够驱使振捣机构、坍落度机构和抹面机构沿高低方向升降以及沿水平方向转动。
7.优选的，所述支撑架包括垂直固定于所述检测平台上的多个立柱，所述驱动机构包括设置于不同立柱上且相互独立运行的多个驱动单元，所述振捣机构、坍落度机构和抹面机构上分别固接有所述驱动单元。
8.进一步优选的，所述驱动单元包括升降组件和旋转组件，所述升降组件包括单向活动套、液压杆和液压泵，所述单向活动套滑动连接于所述立柱上，所述液压杆平行布置于所述立柱一侧，所述液压杆一端与所述检测平台固定连接，另一端与所述单向活动套固定连接；所述旋转组件与所述升降组件转动连接，能够驱使所述振捣机构、坍落度机构和抹面
机构相对所述升降组件水平旋转。
9.更进一步优选的，所述旋转组件包括回转电机和环向活动套，所述环向活动套套设于所述单向活动套中部并与之转动连接，所述回转电机固定于所述环向活动套侧壁上，所述回转电机的输出端与所述单向活动套上部之间通过齿轮传动副传动连接，所述单向活动套下部与所述液压杆固定连接，所述振捣机构、坍落度机构和抹面机构上对应固接有所述回转电机。
10.优选的，所述投料机构包括料仓和输送管道，所述料仓固定于所述支撑架顶部外侧，所述输送管道设置于所述料仓底部，所述料仓和所述输送管道的连接处设置有用于控制所述输送管道旋转的管道转向装置以及用于控制所述料仓内混凝土下料的控制阀门。
11.优选的，所述振捣机构包括振捣棒，所述振捣棒长度方向与其升降方向相同，所述振捣棒上端通过第一横杆与所述驱动机构固定连接。
12.优选的，所述抹面机构包括抹面机，所述抹面机的工作面与所述坍落度筒上部敞口所在平面互相平行，所述抹面机通过第三横杆与所述驱动机构固定连接。
13.优选的，所述高度测量机构包括多个红外线传感器，所述红外线传感器沿高低方向间隔布置于所述支撑架上。
14.优选的，所述坍落度筒的上部敞口外围设置有筒口防护，所述坍落度筒通过第二横杆和斜杆与所述驱动机构固定连接。
15.优选的，所述检测平台底部设置有行走滚轮；所述检测平台上表面设置有质量感应区，所述质量感应区内布置有多个压敏电阻。
16.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
17.本实用新型针对目前混凝土的坍落度、扩展度及容重主要依靠人工进行检测，工作效率低下，集成化程度不高，且检测结果受人为等外界因素影响较大的问题上进行设计。本实用新型实用新型只需人工进行混凝土的投料，便可以一次性直接得到混凝土坍落度、扩展度以及混凝土的容重，具有集成度高、占地面积小、全自动化、操作功能稳定，不受人为或者外界的影响，操作人员只需简单培训即可上手的特点。
附图说明
18.图1为本实用新型整体的立体结构示意图。
19.图2为本实用新型整体的主视结构示意图。
20.图3为本实用新型检测平台的结构示意图。
21.图4为本实用新型投料机构的结构示意图。
22.图5为本实用新型振捣机构与驱动机构的结构示意图。
23.图6为本实用新型坍落度机构与驱动机构的结构示意图。
24.图7为本实用新型抹面机构与驱动机构的结构示意图。
25.图中标号：1、检测平台；2、投料机构；3、振捣机构；4、坍落度机构；5、抹面机构；6、驱动机构；7、支撑架；8、控制面板；11、行走滚轮；12、质量感应区；21、料仓；22、输送管道；23、管道转向装置；24、控制阀门；31、振捣棒；32、第一横杆；41、筒口防护；42、第二横杆；43、斜杆；44、坍落度筒；51、第三横杆；52、抹面机；61、第一齿轮；62、回转电机；63、连接件；64、单向活动套；65、环向活动套；66、液压杆；67、第二齿轮；71、立柱；72、横梁。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
27.如图1和2所示，本实用新型提供一种全自动混凝土性能快速检测装置，包括：检测平台1、支撑架7、控制面板8、投料机构2、振捣机构3、坍落度机构4、抹面机构5、高度测量机构和驱动机构6，投料机构2用于向坍落度筒44内投放混凝土，振捣机构3用于振捣坍落度筒44内的混凝土，抹面机构5用于抹平坍落度筒44顶面的混凝土，高度测量机构用于测量检测平台1上混凝土的高度；驱动机构6能够驱使振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5沿高低方向升降以及沿水平方向转动；驱动机构6受控制面板8控制运行。
28.如图3所示，检测平台1底部设置有行走滚轮11，行走滚轮11包括一对万向轮和一对固定向轮。检测平台1上表面中部区域设置有质量感应区12，质量感应区12内布置有多个压敏电阻，可以准确感知混凝土的扩散区域。
29.如图4所示，投料机构2包括料仓21和输送管道22，料仓21固定于支撑架7顶部外侧，便于上料，且不妨碍振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5的升降和旋转。输送管道22设置于料仓21底部，料仓21和输送管道22的连接处设置有用于控制输送管道22旋转的管道转向装置23以及用于控制料仓21内混凝土下料的控制阀门24。
30.如图5所示，振捣机构3包括振捣棒31，振捣棒31长度方向与其升降方向相同，振捣棒31上端通过第一横杆32与回转电机62侧壁固定连接；启动回转电机62，回转电机62和环向活动套65一起绕单向活动套64旋转，继而通过第一横杆32带动振捣棒31一起绕单向活动套64旋转，实现振捣棒31的旋转；启动液压泵，液压杆66沿高低方向伸缩，继而带动单向活动套64、环向活动套65、电机、第一横杆32和振捣棒31一起升降，实现振捣棒31的升降。
31.如图5所示，支撑架7包括四根垂直固定于检测平台1上的立柱71和将各立柱71上端连接在一起的横梁72，驱动机构6包括三个设置于不同立柱71上且相互独立运行的驱动单元，振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5上分别固接有一个驱动单元。
32.驱动单元包括升降组件和旋转组件，升降组件包括单向活动套64、液压杆66和液压泵(图中未示出)，单向活动套64滑动连接于立柱71上，液压杆66平行布置于立柱71一侧，液压杆66一端与检测平台1固定连接，另一端与单向活动套64固定连接；旋转组件与升降组件转动连接，能够驱使振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5相对升降组件水平旋转。旋转组件包括回转电机62和环向活动套65，环向活动套65套设于单向活动套64上并与之转动连接，回转电机62固定于环向活动套65侧壁上，回转电机62的输出端与单向活动套64之间通过齿轮传动副传动连接，振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5上对应固接有回转电机62。其中，环向活动套65设置于单向活动套64中部，单向活动套64上部具有第二齿轮67，第二齿轮67与回转电机62的第一齿轮61相啮合，单向活动套64下部通过连接件63与液压杆66的上端连接。在一些实施例中，还可将振捣机构3、坍落度机构4和抹面机构5固接在环向活动套65侧壁上。
33.如图6所示，坍落度机构4包括上下均为敞口的坍落度筒44，坍落度筒44底部敞口
可与检测平台1上表面紧密贴合；坍落度筒44的上部敞口外围设置有筒口防护41，可以防止振捣棒31和抹面机52在移动的过程中磕碰上部敞口，坍落度筒44通过第二横杆42和斜杆43与回转电机62侧壁固定连接。启动回转电机62，回转电机62和环向活动套65一起绕单向活动套64旋转，继而通过第二横杆42和斜杆43带动坍落度筒44一起绕单向活动套64旋转，实现坍落度筒44的旋转；启动液压泵，液压杆66沿高低方向伸缩，继而带动单向活动套64、环向活动套65、电机、第二横杆42、斜杆43和坍落度筒44一起升降，实现坍落度筒44的升降。
34.如图7所示，抹面机构5包括抹面机52，抹面机52的工作面与坍落度筒44上部敞口所在平面互相平行，抹面机52通过第三横杆51与驱动机构6固定连接。启动回转电机62，回转电机62和环向活动套65一起绕单向活动套64旋转，继而通过第三横杆51带动抹面机52一起绕单向活动套64旋转，实现抹面机52的旋转；启动液压泵，液压杆66沿高低方向伸缩，继而带动单向活动套64、环向活动套65、电机、第三横杆51和抹面机52一起升降，实现抹面机52的升降。
35.高度测量机构包括多个红外线传感器(图中未示出)，红外线传感器沿高低方向间隔布置于立柱71内侧壁上。
36.基于上述结构，本实用新型还提供一种全自动混凝土性能快速检测装置的使用方法，具体包括以下步骤：
37.步骤一：将坍落度筒归位，放置于检测平台中心位置，人工进行料仓投放，由于料仓体积与坍落度筒相当，仅需要一次投料即可；启动投料系统，输送管道旋转对准坍落度筒，混凝土进行输送，筒体内混凝土分三次进行填装，每次填装后自动启动振捣机构使得桶体内均匀分布，重复三次之后将通体装满，桶体内混凝土振捣密实之后便启动抹面机构对桶口上多余的混凝土进行清除，抹光多余的混凝土将会落在筒体外侧的防护上。
38.步骤二：启动坍落度机构，坍落度筒在液压杆的驱动下将会被垂直的提升，提升在预设的高度之后在回转电机的驱动下筒体移动到一侧，等待混凝土停止流动完成坍落之后启动两边立柱上的红外线传感器测量混凝土顶面的高度，系统自己通过计算的出混凝土坍落度；同时启动检测平台中心区域布置的压敏电阻同步测量混凝土质量及混凝土扩散区域，由于坍落度筒体积已知，即可轻松得出混凝土容重，并根据面积积分得出混凝土扩散度。以上操作步骤均被高度集成在控制面板中，仅需人工投料，启动系统便可以流水线得出混凝土坍落度、扩展度以及容重。
39.本实用新型中所述的控制面板、回转电机、液压泵、管道转向装置和控制阀门，其具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型的创新点所在，对于本领域技术人员来说，是可以理解的，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。
40.依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的一种全自动混凝土性能快速检测装置，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
41.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。