一种混凝土快速入仓系统及其入仓方法转让专利
申请号 : CN202011201202.4
文献号 : CN112227373B
文献日 : 2022-02-01
发明人 : 庞文台 , 满达
申请人 : 内蒙古自治区水利水电勘测设计院
摘要 :
权利要求 :
1.一种混凝土快速入仓系统,其用于向浇筑仓(10)中送入混凝土,其包括:储料装置,其用于储存所述混凝土;
送料装置,其用于将所述混凝土送入浇筑仓(10)中;
其特征在于,所述储料装置包括储料容器(2)、出料管(3)以及出料开关(4);出料管(3)的一端连通储料容器(2),另一端朝下设置;出料开关(4)安装在出料管(3)上,并用于打开或者关闭出料管(3)的另一端;
所述送料装置包括:
底座(5);
旋转平台(6),其转动安装在底座(5)上;
螺纹柱(7),其底端转动安装在旋转平台(6)上;
驱动机构,其安装在旋转平台(6)上,并用于驱动螺纹柱(7)相对旋转平台(6)转动;
定位柱(8),其底端固定在旋转平台(6)上,定位柱(8)的侧壁上设置滑轨(27);
升降平台(9),其与螺纹柱(7)螺接;定位柱(8)穿过升降平台(9),螺纹柱(7)通过转动使升降平台(9)沿着定位柱(8)的轴向升降;
送料机构,其包括送料开关(11)、送料斗(12)、驱动轴(13)以及驱动件(14);驱动轴(13)转动安装在升降平台(9)上,并与送料斗(12)的外壁相连;驱动件(14)安装在升降平台(9)上,并用于带动驱动轴(13)转动,使送料斗(12)绕驱动轴(13)转动;送料开关(11)安装在送料斗(12)上,并用于打开或者关闭送料斗(12)的出料口;
投料机构,其包括储料管(15)、升电机(24)、滑轮组(25)、多根钢丝绳(26)以及多个出料嘴(16);储料管(15)安装在定位柱(8)上,且一端具有进料口;多个出料嘴(16)安装在储料管(15)上;储料管(15)上具有凸出部,且所述凸出部安装在滑轨(27)上并沿着滑轨(27)升降;提升电机(24)安装在定位柱(8)的顶端上,并用于拉动钢丝绳(26);钢丝绳(26)通过滑轮组(25)连接储料管(15),并用于拉动储料管(15),以改变储料管(15)相对底座(5)的高度;
检测机构,其包括光电传感器二(18);光电传感器二(18)的发射器和接收器分别安装在送料斗(12)和储料管(15)上;在所述进料口位于送料斗(12)的下方时,光电传感器二(18)发射器与其接收器相对设置,并产生驱使送料开关(11)打开的开关信号二;以及控制器,其用于在出料管(3)向送料斗(12)送入一定量的混凝土后,首先驱使出料开关(4)关闭,其次通过驱动件(14)使送料斗(12)旋转,直至出料管(3)未位于送料斗(12)的上方,然后通过所述驱动机构使螺纹柱(7)转动,直至升降平台(9)上升一定的高度,并驱使驱动件(14)再次转动并带动送料斗(12)旋转,直至光电传感器二(18)的发射器与其接收器相对设置,再然后在送料斗(12)中的混凝土均投入储料管(15)中后,通过驱动件(14)使送料斗(12)旋转,直至储料管(15)未位于送料斗(12)的下方,最后通过所述驱动机构使螺纹柱(7)转动,直至升降平台(9)复位。
2.如权利要求1所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,所述混凝土快速入仓系统还包括移动装置,所述移动装置包括运输车(1);运输车(1)用于运输所述储料装置,储料容器(2)安装在运输车(1)上。
3.如权利要求2所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,所述检测机构还包括光电传感器一(17);光电传感器一(17)的发射器和接收器分别安装在运输车(1)和送料斗(12)上;
在出料管(3)位于送料斗(12)上方时,光电传感器一(17)的发射器与接收器相对设置,并产生驱使出料开关(4)打开的开关信号一;在运输车(1)与底座(5)限位时,所述控制器才驱使驱动件(14)转动并带动送料斗(12)旋转,直至光电传感器一(17)的发射器与其接收器相对设置;升降平台(9)复位指:所述控制器通过所述驱动机构使螺纹柱(7)转动,直至升降平台(9)下降一定的高度,使光电传感器一(17)的发射器与其接收器的高度相同。
4.如权利要求2所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,底座(5)外壁上设置对位结构一(32);运输车(1)靠近出料管(3)的一端设置与对位结构一(32)相匹配的对位结构二(33);对位结构一(32)与对位结构二(33)配合使运输车(1)与底座(5)相限位。
5.如权利要求4所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,对位结构一(32)卡接在对位结构二(33)上,且连接处设置弹性部件(31)。
6.如权利要求1所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,所述检测机构还包括称重传感器;所述称重传感器安装在送料斗(12)与驱动轴(13)之间,并用于检测送料斗(12)中混凝土的重量;
其中,所述控制器在所述称重传感器检测的重量大于一个预设重量一时,驱使出料开关(4)关闭;所述控制器在所述称重传感器检测的重量小于一个预设重量二时,判定送料斗(12)中的混凝土均投入储料管(15)中,并使送料斗(12)旋转。
7.如权利要求2所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,出料开关(4)包括安装架(41)、液压缸(42)以及挡板(43);安装架(41)安装在运输车(1)上,液压缸(42)安装在安装架(41)上;挡板(43)插在出料管(3)中,且露出出料管(3)的一端连接在液压缸(42)的自由端上;挡板(43)在液压缸(42)的作用下能够堵住或导通出料管(3)的通道,实现对出料管(3)通闭的控制。
8.如权利要求1所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,所述检测机构还包括测距传感器(37);测距传感器(37)安装在储料管(15)上,并用于检测储料管(15)到底座(5)的距离;所述控制器根据测距传感器(37)检测的距离h1,驱使螺纹柱(7)转动相应的圈数后使送料斗(12)的出料口上升一个高度h2;其中,h2=h1+△,△为一个常数。
9.如权利要求1所述的混凝土快速入仓系统,其特征在于,所述送料机构还包括轴承(28)、齿轮一(29)以及齿轮二(30);轴承(28)安装在升降平台(9)上,且轴向与螺纹柱(7)的轴向平行;驱动轴(13)的底端插在轴承(28)中;齿轮一(29)套在驱动件(14)的输出轴上,并与套在驱动轴(13)上的齿轮二(30)啮合;其中,齿轮二(30)的半径大于齿轮一(29)的半径。
10.一种混凝土快速入仓方法,其应用于如权利要求1‑9中任意一项所述的混凝土快速入仓系统中,其特征在于,其包括以下步骤:(a)先将所述送料装置置于浇筑仓(10)的一侧,使出料嘴(16)对准浇筑仓(10)的内部,再将混凝土收容在储料容器(2)中;
(b)先驱使驱动件(14)转动并带动送料斗(12)旋转,直至在出料管(3)位于送料斗(12)上方,再驱使出料开关(4)打开,将储料容器(2)中的混凝土通过出料管(3)出料至送料斗(12)中;
(c)在送料斗(12)中装满混凝土时,首先驱使出料开关(4)关闭,其次使送料斗(12)旋转直至出料管(3)未位于送料斗(12)的上方,然后使螺纹柱(7)转动直至升降平台(9)上升一定的高度,并驱使送料斗(12)旋转直至所述进料口位于送料斗(12)的下方,再然后在送料斗(12)中的混凝土均投入储料管(15)中后,使送料斗(12)旋转直至储料管(15)未位于送料斗(12)的下方,最后使螺纹柱(7)转动直至升降平台(9)复位。
说明书 :
一种混凝土快速入仓系统及其入仓方法
技术领域
背景技术
要划分为两个阶段与状态:凝结硬化前的塑性状态,即新拌混凝土或混凝土拌合物;硬化之
后的坚硬状态,即硬化混凝土或混凝土。
凝土的单元块就称作‘仓’,因此入仓其实也就是浇筑。但是,由于浇筑仓的高度一般都很
高,例如大坝,因此在施工的过程中,通过现有的入仓系统将混凝土送入浇筑仓中的效率很
低。
发明内容
料斗绕驱动轴转动;送料开关安装在送料斗上,并用于打开或者关闭送料斗的出料口;
且所述凸出部安装在滑轨上并沿着滑轨升降;提升电机安装在定位柱的顶端上,并用于拉
动钢丝绳;钢丝绳通过滑轮组连接储料管,并用于拉动储料管,以改变储料管相对底座的高
度;
器相对设置,并产生驱使送料开关打开的开关信号二;以及
构使螺纹柱转动,直至升降平台上升一定的高度,并驱使驱动件再次转动并带动送料斗旋
转,直至光电传感器二的发射器与其接收器相对设置,再然后在送料斗中的混凝土均投入
储料管中后,通过驱动件使送料斗旋转,直至储料管未位于送料斗的下方,最后通过所述驱
动机构使螺纹柱转动,直至升降平台复位。
检测机构能够检测送料斗的相对位置,而控制器根据送料斗的相对位置,驱使送料斗旋转
或者升降,从而完成送料斗取料、运料以及投料的整个过程,实现入仓的全自动控制,加快
混凝土入仓速度,解决了现有的混凝土入仓系统将混凝土送入浇筑仓中的效率很低,同时
混凝土浇筑也不均匀的技术问题,得到了提高混凝土入仓效率以及利用率,提升混凝土浇
筑质量的技术效果。
器一的发射器与接收器相对设置,并产生驱使出料开关打开的开关信号一;在运输车与底
座限位时,所述控制器才驱使驱动件转动并带动送料斗旋转,直至光电传感器一的发射器
与其接收器相对设置;升降平台复位指:所述控制器通过所述驱动机构使螺纹柱转动,直至
升降平台下降一定的高度,使光电传感器一的发射器与其接收器的高度相同。
座相限位。
器打开的触发信号。
斗中的混凝土均投入储料管中,并使送料斗旋转。
缸的自由端上;挡板在液压缸的作用下能够堵住或导通出料管的通道,实现对出料管通闭
的控制。
驱使螺纹柱转动相应的圈数后使送料斗的出料口上升一个高度h2;其中,h2=h1±△,△为
一个常数。
动件的输出轴上,并与套在驱动轴上的齿轮二啮合;其中,齿轮二的半径大于齿轮一的半
径。
斗旋转直至所述进料口位于送料斗的下方,再然后在送料斗中的混凝土均投入储料管中
后,使送料斗旋转直至储料管未位于送料斗的下方,最后使螺纹柱转动直至升降平台复位。
中。在移动装置的运输车将储料容器运输至指定位置时,对位结构一和对位结构二会相互
配合,从而运输车与底座相互限位,而此时由于光电传感器一的发射器与接收器处于错开
的状态,控制器会驱使驱动件工作,时驱动轴转动带动送料斗转动,进而使送料斗位于出料
管的下方,此时光电传感器一的发射器与接收器处于相对位置而导通,会发出开关信号一,
使出料开关打开,位于储料容器中的混凝土通过出料管出料后落入送料斗中,以实现送料
装置对储料装置的取料过程。
送料斗的上方,避免在送料斗上升过程中撞击出料管。再后,控制器启动驱动机构,使螺纹
柱转动而驱使升降平台在定位柱的限位作用下而上升,并在上升一定的高度后停止上升,
此后,控制器驱使送料斗再次旋转,直至送料斗位于储料管的上方,此时光电传感器二的发
射器和接收器相对而导通,进而发出开关信号二。开关信号二能够驱使送料开关打开,使得
位于送料斗的混凝土从送料开关的出料口落入至进料口中,并进一步从多个出料嘴投料至
浇筑仓中,完成混凝土的投料过程。最后,控制器在送料斗的混凝土投入储料管后,再次驱
使驱动件带动送料斗转动,使得储料管未位于送料斗的下方,而后,控制器通过驱使螺纹柱
转动,使得升降平台下降一定高度后,以便于送料斗再次接收出料管出料的混凝土,以循环
进行送料。
放至浇筑仓中,整个过程中实现了混凝土入仓的全自动化控制,加快混凝土入仓速度,可以
大大提高混凝土的入仓效率,而且无需人工进行运料,减轻了人工劳动强度,同时提高入仓
的安全性,而且混凝土在入仓过程中也很少泄露,可以提高混凝土的利用率。另外,该混凝
土快速入仓系统的投料机构的多个出料嘴能够将混凝土均匀地分布在浇筑仓中,同时旋转
平台可以转动,从而改变储料管的相对位置,并形成扇形投料面,增加混凝土入仓面积。
附图说明
具体实施方式
用于限定本发明。
快速入仓系统包括储料装置、移动装置以及送料装置。储料装置用于储存混凝土,而移动装
置用于运输储料装置至浇筑仓10一侧,送料装置可以进一步将储料装置中的混凝土送入浇
筑仓10中。
生产点,以便于将混凝土装入储料装置中,并在装完后将储料装置运输至浇筑仓10的一侧,
以供送料装置将混凝土送入浇筑仓10中。
凝土搅拌车。出料管3的一端连通储料容器2,另一端朝下设置。出料开关4安装在出料管3
上,并用于打开或者关闭出料管3的另一端。在本实施例中,运输车1上的车架用于安装储料
容器2和出料管3,而出料开关4包括安装架41、液压缸42以及挡板43。安装架41安装在车架
上,液压缸42安装在安装架41上。挡板43插在出料管3中,且露出出料管3的一端连接在液压
缸42的自由端上。挡板43在液压缸42的作用下能够堵住或导通出料管3的通道,实现对出料
管3通闭的控制。
中进行浇筑,其能够进行全自动送料,整个过程中无需人工劳动,从而提高混凝土入仓的效
率,而且安全性也大大提高了。
车1与底座5相限位。在本实施例中,对位结构一32卡接在对位结构二33上,且连接处设置弹
性部件31。弹性部件31能够为对位结构一32与对位结构二33接触时提供弹性作用力,避免
运输车1碰撞底座5而造成两者产生损伤。底座5可以直接固定在浇筑仓10的一侧,其在固定
时,应充分保证其固定的牢固性,防止在运输车1贴合时产生较大的偏移。
方向,以便于将混凝土均匀地浇筑在浇筑仓10中。旋转平台6可以采用电动的方式进行驱
动,也可以通过人工的方式进行操作,这里可以根据实际需要进行设置。
上,并用于驱动螺纹柱7相对旋转平台6转动。在需要使螺纹柱7旋转时,可以通过控制驱动
机构进行工作,使螺纹柱7顺时针或逆时针转动。螺纹柱7的粗细可以根据实际运送的混凝
土质量进行设置,当每次运送的混凝土重量比较大时,可以增加螺纹柱7的半径,而在每次
运送的混凝土重量较小时,螺纹柱7的半径可以设置成较小的数值。
升降时,只需要使螺纹柱7自身旋转即可,而升降平台9在定位柱8的限位作用下,其只能相
对定位柱8上升或者下降。定位柱8可以与旋转平台6一体成型,也可以焊接在旋转平台6上,
还可以通过其他结构安装在旋转平台6上。
动件14安装在升降平台9上,并用于带动驱动轴13转动,使送料斗12绕驱动轴13转动。送料
开关11安装在送料斗12上,并用于打开或者关闭送料斗12的出料口。在本实施例中,轴承28
安装在升降平台9上,且轴向与螺纹柱7的轴向平行。驱动轴13的底端插在轴承28中。齿轮一
29套在驱动件14的输出轴上,并与套在驱动轴13上的齿轮二30啮合。其中,齿轮二30的半径
大于齿轮一29的半径。在需要转动送料斗12时,可以开启驱动件14,从而使齿轮一29带动齿
轮二30转动,并进一步带动驱动轴13转动,从而使送料斗12相对升降平台9转动。
管15倾斜设置,其可采用直管,也可采用弧形管,并且两端为封闭端。多个出料嘴16可以均
匀地设置在储料管15上,并与储料管15连通。在储料管15中储存有混凝土时,出料嘴16能够
将混凝土投放到浇筑仓10中。
感器一17的发射器与接收器相对设置,并产生驱使出料开关4打开的开关信号一。而在出料
管3未位于送料斗12上方时,光电传感器一17的发射器与接收器会错开,这样发射器发射的
光信号就不会被接收器接收,光电传感器一17则不会产生开关信号一。光电传感器二18的
发射器和接收器分别安装在送料斗12和储料管15上。在进料口位于送料斗12的下方时,光
电传感器二18发射器与其接收器相对设置,并产生驱使送料开关11打开的开关信号二。同
样,在进料口未位于送料斗12的下方时,光电传感器二18发射器与其接收器就会错开,光电
传感器二18不会发出开关信号二。
送入一定量的混凝土后,首先驱使出料开关4关闭,其次通过驱动件14使送料斗12旋转,直
至出料管3未位于送料斗12的上方,然后通过驱动机构使螺纹柱7转动,直至升降平台9上升
一定的高度,并驱使驱动件14再次转动并带动送料斗12旋转,直至光电传感器二18的发射
器与其接收器相对设置,再然后在送料斗12中的混凝土均投入储料管15中后,通过驱动件
14使送料斗12旋转,直至储料管15未位于送料斗12的下方,最后通过驱动机构使螺纹柱7转
动,直至升降平台9下降一定的高度,使光电传感器一17的发射器与其接收器的高度相同。
控制器能够通过检测机构检测的信息,控制相关的驱动机构或者驱动件14进行工作,完成
送料装置的取料、运料以及投料,而且整个过程中无需人工干预,实现了机械的全自动操
作,可以提高混凝土的入仓效率。
中。在移动装置的运输车1将储料容器2运输至指定位置时,对位结构一32和对位结构二33
会相互配合,从而运输车1与底座5相互限位,而此时由于光电传感器一17的发射器与接收
器处于错开的状态,控制器会驱使驱动件工作,时驱动轴13转动带动送料斗12转动,进而使
送料斗12位于出料管3的下方,此时光电传感器一17的发射器与接收器处于相对位置而导
通,会发出开关信号一,使出料开关4打开,位于储料容器2中的混凝土通过出料管3出料后
落入送料斗12中,以实现送料装置对储料装置的取料过程。
出料管3未位于送料斗12的上方,避免在送料斗12上升过程中撞击出料管3。再后,控制器启
动驱动机构,使螺纹柱7转动而驱使升降平台9在定位柱8的限位作用下而上升,并在上升一
定的高度后停止上升,此后,控制器驱使送料斗12再次旋转,直至送料斗12位于储料管15的
上方,此时光电传感器二18的发射器和接收器相对而导通,进而发出开关信号二。开关信号
二能够驱使送料开关11打开,使得位于送料斗12的混凝土从送料开关11的出料口落入至进
料口中,并进一步从多个出料嘴16投料至浇筑仓10中,完成混凝土的投料过程。最后,控制
器在送料斗12的混凝土投入储料管15后,再次驱使驱动件14带动送料斗12转动,使得储料
管15未位于送料斗12的下方,而后,控制器通过驱使螺纹柱7转动,使得升降平台9下降一定
高度后,以便于送料斗12再次接收出料管3出料的混凝土,以循环进行送料。
步投放至浇筑仓10中,整个过程中实现了混凝土入仓的全自动化控制,加快混凝土入仓速
度,可以大大提高混凝土的入仓效率,而且无需人工进行运料,减轻了人工劳动强度,同时
提高入仓的安全性,而且混凝土在入仓过程中也很少泄露,可以提高混凝土的利用率。另
外,该混凝土快速入仓系统的投料机构的多个出料嘴16能够将混凝土均匀地分布在浇筑仓
10中,同时旋转平台6可以转动,从而改变储料管15的相对位置,并形成扇形投料面,增加混
凝土入仓面积。
一者设置触压部19,另一者设置触压开关20。在运输车1与底座5相限位时,触压部19抵在触
压开关20上,使触压开关20发出用于驱使控制器打开的触发信号。在本实施例中,触压部19
具有弹性端,且弹性端包括弹簧34以及触压块35,而触压开关20安装在定位块36上。触压块
35的一端连接弹簧34,另一端与触压开关20的触压端靠近。这样,控制器只会在运输车1与
底座5限位时才会启动,即只有当运输车1到位后,控制器才会控制其他部件进行工作,可以
避免电能的浪费,而且控制器无需人工启动,仅在运输车1到位后就可以自行启动,方便快
捷。
并用于检测送料斗12中混凝土的重量。控制器在称重传感器检测的重量大于一个预设重量
一时,驱使出料开关4关闭。控制器在称重传感器检测的重量小于一个预设重量二时,判定
送料斗12中的混凝土均投入储料管15中,并使送料斗12旋转。控制器能够根据称重传感器
检测的重量数据,在重量大于预设重量一时认为送料斗12中已装满混凝土,此时可以将出
料开关4关闭,而在重量小于预设重量二时,则认为送料斗12中混凝土已投料完成,可以使
送料斗12旋转并进一步驱使升降平台9下降。
料嘴16对应,并且属于投料机构。每个投料开关21安装在对应的出料嘴16上,并用于打开或
者关闭对应的出料嘴16。这些投料开关21可以由控制器进行控制,可根据浇筑仓10中混凝
土的堆积状态,在混凝土堆积较少的区域,控制其上方的出料嘴16进行出料,而在混凝土堆
积较多的区域,则控制其上方的出料嘴16停止出料,保证整个浇筑仓10中浇筑面的平整度。
动电机22和齿轮箱23均安装在底座5中,驱动电机22用于通过齿轮箱23驱动旋转平台6相对
底座5转动。驱动电机22能够驱动齿轮箱23中齿轮组转动,并进一步带动旋转平台6转动。具
体而言,旋转平台6上可以设置对应的齿轮,该齿轮能够与齿轮箱23的输出齿轮啮合,从而
接收齿轮箱23的驱动作用。
且凸出部安装在滑轨27上并沿着滑轨27升降。投料机构还包括提升电机24、滑轮组25以及
多根钢丝绳26。提升电机24安装在定位柱8的顶端上,并用于拉动钢丝绳26。钢丝绳26通过
滑轮组25连接储料管15,并用于拉动储料管15,以改变储料管15相对底座5的高度。本实施
例的混凝土快速入仓系统,其内部的提升电机24能够拉动钢丝绳26,从而调节储料管15的
高度,这样可以根据实际中浇筑仓10的模板高度调节储料管15的高度,使整个系统能够在
多个场景中进行使用,提高系统的利用率。
用于检测储料管15到底座5的距离。控制器根据测距传感器37检测的距离h1,驱使螺纹柱7
转动相应的圈数后使送料斗12的出料口上升一个高度h2。其中,h2=h1±△,△为一个常数。
在实际的使用中,由于升降平台9的高度不易控制,因此通过本实施例中设置的测距传感器
37能够很好地检测出储料管15的相对高度。而且,在一些实施例中,可以在实施例6的基础
上进行测距,这样可以进一步通过提升电机调节储料管15的相对高度,以满足不同高度的
浇筑仓10的应用需求。
一32与对位结构二33相配合;
并驱使送料斗12旋转直至进料口位于送料斗12的下方,再然后在送料斗12中的混凝土均投
入储料管15中后,使送料斗12旋转直至储料管15未位于送料斗12的下方,最后使螺纹柱7转
动直至升降平台9下降一定的高度,使光电传感器一17的发射器与其接收器的高度相同。