一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备

文档序号:1808400 发布日期:2021-11-09 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备 (Liquid raw material metering assembly and method and self-compacting concrete preparation equipment ) 是由 杨兵忠 刘建芬 宋卫军 于 2021-08-20 设计创作,主要内容包括:本发明提出了一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备,涉及混凝土设备技术领域,液体原料计量组件包括:用于储存液体原料的容器、若干不同容积规格的计量容器、分流管、输料管路、回流管路、进料管路、出料管路、控制模块。容器内的液体原料首先通过分流管进入到计量容器内,而每个计量容器内所容纳的液体原料的体积为固定值,在需要时将一个或多个计量容器内的液体原料输送到搅拌机内,从而获得多种体积的液体原料。本申请提供一种新的计量方式,采用固定容积的计量容器对液体原料进行计量。(The invention provides a liquid raw material metering assembly, a method and self-compacting concrete preparation equipment, and relates to the technical field of concrete equipment, wherein the liquid raw material metering assembly comprises: the device comprises a container for storing liquid raw materials, a plurality of metering containers with different volume specifications, a flow dividing pipe, a material conveying pipeline, a return pipeline, a feeding pipeline, a discharging pipeline and a control module. The liquid material in the container firstly enters the metering containers through the shunt tubes, the volume of the liquid material contained in each metering container is a fixed value, and the liquid material in one or more metering containers is conveyed to the stirring machine when needed, so that a plurality of volumes of the liquid material are obtained. The application provides a new metering mode, adopts fixed volumetric metering container to measure liquid raw materials.)

一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备

技术领域

本申请涉及混凝土设备技术领域,尤其涉及一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备。

背景技术

自密实混凝土是指在自身重力作用下,能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。自密实混凝土在隧道施工中应用广泛。隧道空间受限,对施工设备的外形尺寸要求较高。中国专利201810105836.6公开了一种成品输送自密实混凝土搅拌车,该成品输送自密实混凝土搅拌车为一体式自密实混凝土搅拌设备,将自密实混凝土需要的多种物料的储存、计量、输送和搅拌设备集成在一起。在此类集成式自密实混凝土搅拌设备中,原料需要按一定比例添加到搅拌机中,称重装置用于对各种物料进行质量计量。

自密实混凝土的液体原料包括水和液体外加剂,现有技术中自密实混凝土搅拌设备对于液体原料大多采用称重装置进行计量,效率较低、体积较大、不易于小型化。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述不足,提出一种液体原料计量组件、方法及自密实混凝土制备设备。

该液体原料计量组件包括:

用于储存液体原料的容器;

若干不同容积规格的计量容器,所述计量容器包括N种容积规格:V1、V2、……、Vn;所述计量容器顶部设置有进料阀门和排气阀,底部设置有出料阀门,内部设置有能够感应液体原料是否充满内部空间的第一传感器;

分流管,其第一端设置有第一阀门、其第二端设置有第二阀门;所述分流管在第一端与第二端之间还设置有与计量容器一一对应的若干出料接口;所述分流管的高度高于容器;

连接在容器与第一阀门之间的输料管路,其上设置有用于输料的泵;

连接在容器与第二阀门之间的回流管路;

进料管路,其第一端与计量容器的进料阀门连接,第二端与分流管的出料接口连接;

出料管路,其第一端与计量容器的出料阀门连接,第二端与搅拌机连接;

控制模块,其分别与进料阀门、出料阀门、第一阀门、第二阀门、泵、排气阀相连接以控制各部件执行相应的动作,并与第一传感器相连接以能够获取第一传感器的感应信号。

在一些改进方案中,液体原料计量组件具有一计量箱体,所述计量箱体内设置有隔板;所述隔板将所述计量箱体的内部空间隔断形成多个计量空腔;每一个计量空腔对应形成一个计量容器。

在一些改进方案中,分流管沿靠近第二端的方向向下倾斜。

在一些改进方案中,出料管路上设置有用于感应管道内是否有液体原料经过的第二传感器;所述控制模块与所述第二传感器相连接以能够获取第二传感器的感应信号。

在一些改进方案中,输料管路上还设置有用于感应管道内是否有液体原料通过的第三传感器;当泵在开启之后,第三传感器在预定时间内未检测到有液体原料通过时,控制模块控制泵关闭。

在一些改进方案中,容器内还设置有液位报警器;所述液位报警器用于当容器内部的液位高度低于液位下限值时产生警报。

在一些改进方案中,液体原料为水或液体外加剂。

另一方面,本申请还提出了一种自密实混凝土制备设备,包括以上部分提出的液体原料计量组件。

另一方面,本申请还提出了一种液体原料计量方法,液体原料计量方法应用于以上部分提出的液体原料计量组件,包括:

步骤S101,控制模块控制第二阀门关闭、第一阀门开启、所有计量容器的进料阀门开启、所有计量容器的出料阀门关闭,并控制泵吸取容器中的液体原料注入到分流管内,使液体原料通过分流管的出料接口注入到计量容器内,直到所有的计量容器全部充满液体原料;在向计量容器注入液体原料的过程中,当控制模块通过第一传感器检测到对应计量容器内已充满液体原料时,关闭对应计量容器的排气阀;否则,使对应计量容器的排气阀保持开启状态;

步骤S102,在所有的计量容器全部充满液体原料之后,控制模块控制泵关闭、控制第二阀门开启,使分流管内残余的液体原料通过回流管路回流到容器内;

步骤S103,控制模块根据需要向搅拌机添加的液体原料的体积,控制若干计量容器的第二阀门开启,使对应计量容器内的液体原料通过出料管路全部排入到搅拌机内;其中,搅拌机所需的液体原料的体积等于开启第二阀门的计量容器的容积之和。

在一些改进方案中,在步骤S103之后,还包括步骤:

步骤S104,当需要再一次向搅拌机添加的液体原料时,控制模块判断此次搅拌机所需的液体原料体积是否能够由剩余存有液体原料的计量容器的容积组合而成;

步骤S105,若此次搅拌机所需的液体原料体积能够由剩余存有液体原料的计量容器的容积组合而成,则控制对应计量容器的第二阀门开启,使对应计量容器内的液体原料通过出料管路全部排入到搅拌机内,且此次排料的计量容器的容积之和等于此次搅拌机所需的液体原料体积;

步骤S106,若此次搅拌机所需的液体原料体积不能够由剩余存有液体原料的计量容器的容积组合而成,则返回执行步骤S。

在本申请中,容器内的液体原料首先通过分流管进入到计量容器内,而每个计量容器内所容纳的液体原料的体积为固定值,在需要时将一个或多个计量容器内的液体原料输送到搅拌机内,从而获得多种体积的液体原料。本申请的技术方案具有如下技术效果:第一、对于液体原料,本申请提供一种新的计量方式,采用固定容积的计量容器对液体原料进行计量。第二、无需布置称重传感器,结构上更加紧凑,占用的体积更小。第三、不同容积规格的计量容器可组合计量获得多种体积的液体原料。第四、计量时仅需要向计量容器充入液体原料,计量速度快。

附图说明

图1是本申请实施例中一种液体原料计量组件的结构示意图。

图2是本申请实施例中一种液体原料计量组件的示意框图。

图3是本申请实施例中一种液体原料计量方法的流程图。

具体实施方式

以下是本申请的具体实施例并结合附图,对本申请的技术方案作进一步的描述,但本申请并不限于这些实施例。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

参考图1和图2,本申请实施例提出了一种液体原料计量组件,其包括:用于储存液体原料的容器10、若干不同容积规格的计量容器20、分流管30、输料管路40、回流管路50、进料管路60、出料管路70、控制模块90。

在本申请实施例中,液体原料计量组件应用于集成式自密实混凝土搅拌设备,具体用于储存和计量液体原料,例如水和液体外加剂。具体地,自密实混凝土是指在自身重力作用下,能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。自密实混凝土的制作原料包括外加剂、胶结材料和粗细骨料,具体可以包括如下材料:石子、砂、水泥、煤灰、液体外加剂、固体外加剂。其中,石子是粗骨料;砂为细骨料;水泥和煤灰为粉料。在一些实施方式中,液体外加剂可以为减水剂。集成式自密实混凝土搅拌设备将自密实混凝土需要的多种物料的储存、计量、输送和搅拌设备集成在一起。在此类集成式自密实混凝土搅拌设备中,原料需要按一定比例添加到搅拌机中,各种计量装置用于对各种物料进行质量计量。集成式自密实混凝土搅拌设备能够用于现场制作自密实混凝土。

集成式自密实混凝土搅拌设备具有形成外部结构的设备壳体。集成式自密实混凝土搅拌设备在设备壳体内设置有搅拌机、传送带、料箱、称重装置。这些常规构成部分为现有技术的范畴,这里不再赘述。此类集成式自密实混凝土搅拌设备中,储存容器中的液体原料输送到计量装置中进行称重计量,效率较低、体积较大、不易于小型化。此处,液体原料为水或液体外加剂。

在本申请实施例中,所述计量容器20包括N种容积规格:V1、V2、……、Vn;所述计量容器20顶部设置有进料阀门21和排气阀23,底部设置有出料阀门22,内部设置有能够感应液体原料是否充满内部空间的第一传感器24。每个计量容器20内所容纳的液体原料的体积为固定值,从而可直接获得V1、V2、……、Vn这n种的体积的液体原料。另外,不同容积规格的计量容器20可进行组合获得更多的体积规格种类,例如,体积为V1、V2、V3的三种容积规格的计量容器20各一个,共三个计量容器20,这三个计量容器20充满时所容纳的液体原料为V1+V2+V3。同理,不同容积规格的计量容器20还可组合获得V1+V2、V3+V4、V1+V4+V5等体积规格种类。

分流管30,其第一端设置有第一阀门31、其第二端设置有第二阀门32;所述分流管30在第一端与第二端之间还设置有与计量容器20一一对应的若干出料接口33;所述分流管30的高度高于容器10。输料管路40连接在容器10与第一阀门31之间,其上设置有用于输料的泵41。回流管路50连接在容器10与第二阀门32之间。进料管路60第一端与计量容器20的进料阀门21连接,第二端与分流管30的出料接口33连接。出料管路70第一端与计量容器20的出料阀门22连接,第二端与搅拌机80连接。控制模块90分别与进料阀门21、出料阀门22、第一阀门31、第二阀门32、泵41、排气阀23相连接以控制各部件执行相应的动作,并与第一传感器24相连接以能够获取第一传感器24的感应信号。

当需要向计量容器20充入液体原料时,控制模块90控制第二阀门32关闭、第一阀门31开启、所有计量容器20的进料阀门21开启、所有计量容器20的出料阀门22关闭,并控制泵41吸取容器10中的液体原料注入到分流管30内,使液体原料通过分流管30的出料接口33注入到计量容器20内,直到所有的计量容器20全部充满液体原料。在向计量容器20注入液体原料的过程中,当控制模块90通过第一传感器24检测到对应计量容器20内已充满液体原料时,关闭对应计量容器20的排气阀23;否则,使对应计量容器20的排气阀23保持开启状态。此时,容器10内的液体原料通过输料管路40注入到分流管30内。接着,液体原料经过进料管路60注入到计量容器20内。对于任一个计量容器20,当第一传感器24检测到对应计量容器20内未充满液体原料时,计量容器20的排气阀23保持开启状态,在液体原料注入计量容器20的过程中,计量容器20内多余的气体通过排气阀23排出。

需要说明的是,对于每一个计量容器20均设置有进料阀门21、排气阀23、出料阀门22、第一传感器24。在向计量容器20注入液体原料的过程中,当控制模块90通过第一传感器24检测到对应计量容器20内已充满液体原料时,关闭对应计量容器20的排气阀23;否则,使对应计量容器20的排气阀23保持开启状态。具体地,当1号计量容器20的第一传感器24检测到1号计量容器20已充满液体原料时,关闭1号计量容器20的排气阀23,以防止液体原料溢出。当2号计量容器20的第一传感器24检测到2号计量容器20未充满液体原料时,使2号计量容器20的排气阀23保持开启状态,以便让液体原料能够顺利进入到2号计量容器20内。在向计量容器20注入液体原料的过程中,每注满一个计量容器20,就关闭该计量容器20的排气阀23;当所有的计量容器20均被注满时,所有的计量容器20的排气阀23均被关闭。

在所有的计量容器20全部充满液体原料之后,控制模块90控制泵41关闭、控制第二阀门32开启,使分流管30内残余的液体原料通过回流管路50回流到容器10内。在一些实施方式中,分流管30沿靠近第二端的方向向下倾斜,使分流管30内残余的液体原料能够顺着分流管30的倾斜方向向下流动,从而进入到回流管路50中回到容器10内。

当需要向搅拌机80内添加液体原料时,控制模块90根据需要向搅拌机80添加的液体原料的体积,控制若干计量容器20的第二阀门32开启,使对应计量容器20内的液体原料通过出料管路70全部排入到搅拌机80内;其中,搅拌机80所需的液体原料的体积等于开启第二阀门32的计量容器20的容积之和。具体地,当需要添加的液体原料的体积为V时,控制模块90根据体积V匹配计量容器20,当体积V等于任一个计量容器20的容积时,控制该计量容器20的第二阀门32开启;当体积V等于多个计量容器20的容积之和时,控制模块90选取对应的多个计量容器20的第二阀门32开启。在一具体示例中,体积V可由一个容积为V1的计量容器20和一个容积为V2的计量容器20组合获得。

在向搅拌机80添加若干次液体原料之后,当需要再一次向搅拌机80添加的液体原料时,控制模块90判断此次搅拌机80所需的液体原料体积是否能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成。具体地,计量容器20包含的容积规格为1号计量容器20、2号计量容器20、3号计量容器20、4号计量容器20。其中,1号计量容器20的容积为V1、2号计量容器20的容积为V2、3号计量容器20的容积为V3、4号计量容器20的容积为V4,其中,4号计量容器20在上一次向搅拌机80内添加液体原料时被排空,1号计量容器20、2号计量容器20、3号计量容器20内充满液体原料。

若此次搅拌机80所需的液体原料体积能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成,则控制对应计量容器20的第二阀门32开启,使对应计量容器20内的液体原料通过出料管路70全部排入到搅拌机80内,且此次排料的计量容器20的容积之和等于此次搅拌机80所需的液体原料体积;若此次搅拌机80所需的液体原料体积不能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成,则向计量容器20补充液体原料。具体地,例如此次所需液体原料的体积等于1号计量容器20、2号计量容器20的容积之和,则控制1号计量容器20、2号计量容器20的第二阀门32开启。

在一些实施方式中,液体原料计量组件具有一计量箱体20a,所述计量箱体20a内设置有隔板20b;所述隔板20b将所述计量箱体20a的内部空间隔断形成多个计量空腔;每一个计量空腔对应形成一个计量容器20。如此设置,计量容器20的空间上更加紧凑。

在一些实施方式中,出料管路70上设置有用于感应管道内是否有液体原料经过的第二传感器71;所述控制模块90与所述第二传感器71相连接以能够获取第二传感器71的感应信号。在开启第二阀门32向搅拌机80内排料过程中,第二传感器71能够感应到管道内有液体原料通过。排料完成之后,控制模块90通过第二传感器71检测到管道内没有液体原料通过,此时,控制模块90控制相应的第二阀门32关闭。

在一些实施方式中,输料管路40上还设置有用于感应管道内是否有液体原料通过的第三传感器42;当泵41在开启之后,第三传感器42在预定时间内未检测到有液体原料通过时,控制模块90控制泵41关闭,从而避免泵41长时间的空转。

在一些实施方式中,容器10内还设置有液位报警器;所述液位报警器用于当容器10内部的液位高度低于液位下限值时产生警报,从而保证容器10始终保持有足够的液体原料。

参考图3,控制模块90分别与进料阀门21、出料阀门22、第一阀门31、第二阀门32、泵41、排气阀23相连接以控制各部件执行相应的动作,并与第一传感器24、第二传感器71、第三传感器42相连接以能够获取这些传感器的感应信号。这些传感器可以超声波传感器、红外线传感器。

在本申请实施例中,容器10内的液体原料首先通过分流管进入到计量容器内,而每个计量容器内所容纳的液体原料的体积为固定值,在需要时将一个或多个计量容器内的液体原料输送到搅拌机内,从而获得多种体积的液体原料。本申请的技术方案具有如下技术效果:第一、对于液体原料,本申请提供一种新的计量方式,采用固定容积的计量容器对液体原料进行计量。第二、无需布置称重传感器,结构上更加紧凑,占用的体积更小。第三、不同容积规格的计量容器可组合计量获得多种体积的液体原料。第四、计量时仅需要向计量容器充入液体原料,计量速度快。

参考图3,本申请实施例还提出了一种液体原料计量方法,所述液体原料计量方法应用于以上部分所提出的液体原料计量组件,其至少包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101,控制模块90控制第二阀门32关闭、第一阀门31开启、所有计量容器20的进料阀门21开启、所有计量容器20的出料阀门22关闭,并控制泵41吸取容器10中的液体原料注入到分流管30内,使液体原料通过分流管30的出料接口33注入到计量容器20内,直到所有的计量容器20全部充满液体原料;在向计量容器20注入液体原料的过程中,当控制模块90通过第一传感器24检测到对应计量容器20内已充满液体原料时,关闭对应计量容器20的排气阀23;否则,使对应计量容器20的排气阀23保持开启状态;

步骤S102,在所有的计量容器20全部充满液体原料之后,控制模块90控制泵41关闭、控制第二阀门32开启,使分流管30内残余的液体原料通过回流管路50回流到容器10内;

步骤S103,控制模块90根据需要向搅拌机80添加的液体原料的体积,控制若干计量容器20的第二阀门32开启,使对应计量容器20内的液体原料通过出料管路70全部排入到搅拌机80内;其中,搅拌机80所需的液体原料的体积等于开启第二阀门32的计量容器20的容积之和。

应当理解,在本申请实施例中,步骤S101至步骤S103按顺序执行。

在一些实施方式中,在步骤S103之后,还包括步骤:

步骤S104,当需要再一次向搅拌机80添加的液体原料时,控制模块90判断此次搅拌机80所需的液体原料体积是否能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成;

步骤S105,若此次搅拌机80所需的液体原料体积能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成,则控制对应计量容器20的第二阀门32开启,使对应计量容器20内的液体原料通过出料管路70全部排入到搅拌机80内,且此次排料的计量容器20的容积之和等于此次搅拌机80所需的液体原料体积;

步骤S106,若此次搅拌机80所需的液体原料体积不能够由剩余存有液体原料的计量容器20的容积组合而成,则返回执行步骤S101。

本实施例所提出的液体原料计量方法应用于前一部分所提出的液体原料计量组件,相关的内容可参见前一部分的内容,这里不再赘述。

此外,本申请实施例还提出了一种自密实混凝土制备设备,包括以上部分所提出的液体原料计量组件。

在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本申请精神作举例说明。本申请所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本申请的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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