一種新型攪拌型灌漿機及其控制系統和攪拌方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型攪拌型灌漿機及其控制系統和攪拌方法。
【背景技術】
[0002]現有帶有單螺桿栗輸送機構的攪拌機主要采用立式攪拌機構，即攪拌機的攪拌主軸垂直于地平面，這種立式攪拌機具有占地面積小的優點，但是，由于其送料高度和設備重心偏高，因而增加了送料的工作強度、降低了設備的工作穩定性。
[0003]水灰比是決定混凝土品質和耐久性的一個重要參數，因此準確測定新拌混凝土的水灰比對工程實際有著極其重大的意義。本文總結并討論了文獻中報道的新拌混凝土水灰比測定方法。其中微波法是目前為止最簡單實用的方法之一，然而其只能測定新拌物中的含水量，需結合其它測定水泥含量的方法才能確定水灰比。電阻率法精度高，但需預先建立水灰比與電阻率之間的關系曲線。其它方法或精度不足，或缺乏現場操作性，從而沒有得到廣泛的認可。本文對新拌混凝土中水泥含量的測定方法也進行了回顧及討論。噴錨支護能有效調用巖土體自身的強度和自穩能力，是提高巖土穩定性和解決復雜巖土工程穩定問題最經濟有效的方法之一，噴錨支護離不開灌漿技術，設計和施工對錨固灌注漿的要求越來越高，各種施工《規范》對灌注漿壓力和水泥砂漿的水灰比也做了嚴格的規定，一般的灌注漿設備難以滿足。現在的一些灌漿機功能單一，操作不便，占用大量的人力物力資源。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種新型攪拌型灌漿機，結構簡單，各個部件相互獨立且又相互配合，有效提高攪拌效率；其控制系統及控制方法能夠方便操作，且結構簡單，將混凝土稠漿達到設定的水灰比，更加能夠有效實現快速制備混凝土稠漿，其制備簡單方便，減少該灌漿機啟動的沖擊力，能夠有效的保護設備結構，延長設備壽命ο
[0006]本發明采用的技術方案如下:
本發明公開了一種新型攪拌型灌漿機，包括固定在機架上的單螺桿栗與攪拌機構，攪拌機構下方設置有料斗，該料斗下部連接于單螺桿栗，所述攪拌機構包括上部開口的攪拌箱、橫臥設置于攪拌箱中部的攪拌軸、連接在攪拌軸上的攪拌葉片、及連接在攪拌軸端部的攪拌電機，所述攪拌電機位于攪拌箱外。
[0007]更進一步，所述單螺桿栗固定在機架前部，所述單螺桿栗包括順次連接的注漿頭、增壓部、送料部及注漿電機，所述送料部位于攪拌機構下方并連接料斗。
[0008]更進一步，所述機架上還設有電控箱，所述機架下設有滾輪，所述注漿電機和攪拌電機連接于電控箱上。
[0009]更進一步，所述攪拌機構的底部設有出料口，所述出料口處設有出料閥門，該出料口對準料斗的進料口 ；攪拌機構的上部設有進水口，進水口上設有進水閥門。
[0010]上述結構能夠獨立了攪拌功能，輸送已配置好的混凝土稠漿的同時，可以進行新一輪的混凝土稠漿的制備。使兩部分功能獨立工作且相互配合，降低實現攪拌機構對其他設備的依賴性，同時減輕工作的壓力和改變設備的工藝流程，實現灌漿效率的提高。
[0011]
更進一步，還設置有控制系統，該控制系統包括:
采樣測量單元，設于攪拌機構內部，包括采樣器和測量儀，采樣器為帶有開口的容器，測量儀置于采樣器內，用于對攪拌機構內的混凝土稠漿取樣；
攪拌單元，包括攪拌機構，攪拌機構包括上部開口的攪拌箱、橫臥設置于攪拌箱中部的攪拌軸、連接在攪拌軸上的攪拌葉片、連接在攪拌軸端部的攪拌電機；用于對攪拌機構內的將混領土與水的混合物攪拌到合適的稠度，達到設定的水灰比W/C ;
輸送單元，包括單螺桿栗，單螺桿栗包括注漿頭、增壓部、送料部、注漿電機，送料部與料斗相連，增壓部包括定子和設于定子內的轉子，送料部包括送料腔和置于送料腔內的螺桿，螺桿與轉子相連；輸送單元用于將達到設定水灰比W/C的混凝土稠漿通過單螺桿栗以一定的壓力灌漿輸送；
注水單元，包括注水管、注水閥門，注水管連接到攪拌機構上，注水閥門控制水量注入；
灌漿測量單元，設于注漿頭的出口處，包括壓力傳感器，測量注漿頭出口處的灌漿壓力并將該信號傳輸給控制單元；
噴漿單元，包括空壓機、噴漿頭、速凝劑輸送機，空壓器和速凝劑輸送機分別與噴漿頭相連，空壓器和速凝劑輸送機通過導線與控制單元相連；
控制單元，用于控制上述各個模塊的相互配合，完成攪拌、采樣、輸送、注水、噴漿的動作；
供電單元，包括發電機、穩壓器、電壓輸入口、電壓輸出口，用于為上述各個單元供電。
[0012]上述控制系統為自動控制系統，各個單元之間相互獨立并配合工作，能夠高效的實現稠漿制備、輸送、噴灑的一體化作業，集多功能于一體，減少完成上述工作的設備數量和人力物力占有量，節約生產制備成本的20%，有效實現節能降耗。
[0013]更進一步，上述控制系統攪拌方法:
(1)、將水泥和顆粒粒徑不大于3毫米的細砂以(1.2-1.6):(2.1-2.8)的份數比混合后放入攪拌箱中，啟動供電單元和控制單元，控制單元控制注水閥門全開并以(30-35) L/min的流量向攪拌箱中注水，然后控制攪拌電機以40-50r/min往復轉動，使在攪拌箱內制得混凝土稠楽；
(2)、控制單元控制采樣測量單元抽取混凝土稠漿的漿液采用比重計水中稱重法進行測量，測得的信號在控制單元中計算得出稠漿的水灰比W/C值；
(3)、計算出的水灰比W/C低于或等于W/C=(0.5-0.55)時，控制單元控制注水閥門半開，使注水單元以(15-25) L/min的流量向攪拌箱中注水，同時控制攪拌電機以(50-55) r/min往復轉動；
(4)、控制單元控制采樣測量單元對混凝土稠漿進行抽樣測量，其測量并計算得到的水灰比W/C=(0.35-0.38)時，將注水單元的流量控制至(3-5)L/min ;控制攪拌電機以(55-60)L/min往復轉動； (5)、控制單元抽樣測量并計算得到攪拌箱中的水灰比W/C= (0.31-0.32)時；關閉注水單元的注水閥門，控制攪拌電機以(20-30 )L/min，30s為周期，往復轉動(8_15 )min后，控制單元控制攪拌單元下方的出料閥門打開，將攪拌好的混凝土稠漿排至單螺桿栗的料斗內。
[0014]上述方法的階段式啟動方法不僅能夠根據實際情況，將混凝土稠漿達到設定的水灰比，更加能夠有效實現快速制備混凝土稠漿，其制備簡單方便，減少該灌漿機啟動的沖擊力，能夠有效的保護設備結構，延長設備壽命，達到最優水灰比。流水線式工作，提高工作效率減少人力物力占用率，節約了人工成本和時間成本，解決了工程中對砂漿水灰比和注漿壓力的嚴格要求，可以輕松地將水灰比設計范圍內的砂漿進行灌注，并達到設計壓力。同時該栗可配置噴射器，并可對巷道墻面進行噴護施工。
[0015]
綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
1、本申請采用了歐美先進蝸桿增壓技術，結合國內施工現狀，經多年研究探索、集同類產品優點而推出具有自主知識產權的新型高壓、稠漿、大流量的錨固灌漿栗，解決了工程中對砂漿水灰比和注漿壓力的嚴格要求，可以輕松地將水灰比設計范圍內的砂漿進行灌注，并達到設計壓力。同時該栗可配置噴射器，并可對巷道墻面進行噴護施工。
[0016]2、本結構新穎、構思獨特；避免了灌注稠漿較困難的不足，使用安全方便、效率高，本機主要由攪拌裝置、操作機構、輸漿體、增壓蝸桿、增壓定子、測壓裝置、電控系統等組成，當用于噴護時，還包括噴射器。
[0017]3、轉移增壓部的部分壓力至連接桿上，減少增壓部的疲勞度，延長單螺桿栗的使用壽命。合理利用增壓部本身緊固飛邊的位置結構，增強并穩定其結構強度，結構緊湊簡單、性能卓越、價格經濟，操作維護容易。重量輕、輪式設計、移動方便。
[0018]4、可灌漿液水灰比范圍大、特別適宜高濃度設計要求的稠漿。可灌注漿液灰沙比大，砂粒粒徑范圍寬。噴涂時灰漿連續均勻，避免了活塞栗過大的瞬時脈動壓力。根據灰漿稠度及出漿量調節風量，達到理想稀薄流噴涂效果，便于操作和控制。
[0019]5、本機為單液機，不能添加速凝劑類外加劑；噴涂時需要配套空壓機用戶自備，本機可以作為灌注設備使用。本機可廣泛用于城市建筑工程內外墻底層及罩面層的噴護施工例如現場攪拌的各種用途的干混砂漿、涂料等噴涂和栗送；可用于公路、鐵路隧道、城市地鐵、水電站地下洞室等錨固灌漿、固結灌漿及回填灌注漿工程；還可用于大壩、邊坡、軟巖加固時的土層等注漿工程。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明中新型攪拌型灌漿機主視圖；
圖中標記:1-單螺桿栗，2-機架，3-攪拌機構，4-電控箱。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023]具體實施例1:
如圖1所示:
本發明公開了一種新型攪拌型灌漿機，包括固定在機架2上的單螺桿栗1與攪拌機構3，攪拌機構3下方設置有料斗，該料斗下部與單螺桿栗1相連，并且單螺桿栗1位于攪拌結構的下方，攪拌機構3相對于料斗懸空設置。所述攪拌機構包括上部開口的攪拌箱、橫臥設置于攪拌箱中部的攪拌軸、連接在攪拌軸上的攪拌葉片、及連接在攪拌軸端部的攪拌電機，所述攪拌電機位于攪拌箱外。攪拌電機的功率為2.2-5.5kw。攪拌機構3的底部設有出料口，該出料口與料斗相對，出料口對準料斗的進料口，出料口上設有出料閥門；攪拌裝置的上部設有進水口，進水口上設有進水閥門。攪拌機中制好的混凝土稠漿經過出料口進入其下方的料斗中，進水口用于向攪拌箱中注水。
[0024]單螺桿栗1固定在機架2前部，