拌湿机及其集料自动清理控制方法与流程

1.本发明属于制砂生产技术领域，尤其涉及一种拌湿机及拌湿机的集料自动清理控制方法。


背景技术：

2.砂石骨料是建设领域应用广泛的建材，传统天然砂由于禁采限采，天然砂使用已逐步减少，取而代之的是机制砂，已成品砂骨料行业的使用的主流。拌湿机搅拌筒旋转进行拌合工作时，由于成品机制砂中含有细物料石粉(粒径≤0.075mm)，在与水拌合过程中，特别是在进料口处由于水分和成品砂还未充分混合均匀，成品砂颗粒、细物料石粉、水分容易与搅拌筒壁粘在一起，从而形成区域性的板结集料现象，因而降低拌湿机拌合能力，扬料板集料后不能有效将物料扬起，降低了成品砂和水分的搅拌次数，影响成品砂和水的拌合均匀度。因此需要人工定期观察搅拌筒内的粘料板结情况，当粘料板结严重时，需要人工从后端的检修观察口进入拌湿机内部进行清理作业，无法实现自动化清理，清理不及时造成长时间板结成块后，清理较为困难，需要用工具大力铲除，容易损伤搅拌筒壁，影响拌湿机使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种拌湿机及拌湿机的集料自动清理控制方法，旨在解决现有技术中的拌湿机内部的集料无法自动判断且清理比较困难的技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种拌湿机，所述拌湿机包括：
5.搅拌筒，倾斜布置且两端分别开设有成品砂入口和成品砂出口；
6.旋转驱动机构，安装于所述搅拌筒的底部并用于驱动所述搅拌筒旋转；
7.供水机构，与所述搅拌筒通过供水管道连通并向所述搅拌筒内喷水；以及
8.控制器，与所述旋转驱动电机通讯连接，所述控制器和供水机构电连接并被配置为：
9.实时获取所述成品砂入口的进料状态；
10.当所述成品砂入口无进料时，获取所述旋转驱动机构的当前负荷，并根据所述当前负荷判断所述搅拌筒的集料程度；
11.根据所述集料程度控制所述供水机构的供水量。
12.在本发明的实施例中，所述搅拌筒的内周侧壁沿长度方向等间距布置有多个扬料板，所述扬料板与所述搅拌筒的内壁之间倾斜连接。
13.在本发明的实施例中，所述供水机构包括储水箱和变频水泵，所述供水管道的一端伸入所述储水箱内并与所述变频水泵连接，另一端垂直贯穿所述搅拌筒的首端侧壁并沿轴向延伸布置于所述搅拌筒内，所述供水管道的侧壁沿长度方向间隔向外凸设有多个水管喷头。
14.在本发明的实施例中，所述供水管道位于搅拌筒外部的管段上安装有控制所述供
水管道的给水量的流量阀，所述控制器与所述流量阀与电连接并进一步被配置为：
15.实时获取由所述成品砂入口进入的成品砂重量；
16.根据所述成品砂重量控制流量阀的开度；
17.根据所述流量阀的开度控制所述变频水泵的供水频率。
18.在本发明的实施例中，所述成品砂入口位于所述搅拌筒的首端且开口方向倾斜向上设置，所述成品砂出口位于所述搅拌筒的尾端且开口方向朝下设置。
19.在本发明的实施例中，所述搅拌筒的外周壁贴设有两个滚圈，两个所述滚圈分别靠近所述搅拌筒的首端和尾端布置。
20.在本发明的实施例中，所述拌湿机还包括表面倾斜布置并用于承载所述搅拌筒的机架，所述机架上安装有多个托辊，所述托辊的外周壁与所述滚圈的外侧壁滚动接触，所述旋转驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机传动连接的联轴器组件，所述驱动电机通过联轴器组件与所述托辊连接并用于驱动所述托辊旋转。
21.在本发明的实施例中，所述托辊的表面为聚氨酯材质。
22.在本发明的实施例中，所述机架上设置有挡轮，所述挡轮与所述搅拌筒的尾端抵接。
23.在本发明的实施例中，还提出一种拌湿机的集料自动清理控制方法，应用于如上所述的拌湿机中，所述拌湿机的集料自动清理控制方法包括步骤：
24.实时获取所述成品砂入口的进料状态；
25.当所述成品砂入口无进料时，获取所述旋转驱动机构的当前负荷功率，并根据所述当前负荷功率判断所述搅拌筒的集料程度；
26.根据所述集料程度控制所述供水机构的供水量。
27.在本发明的实施例中，所述旋转驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机传动连接的联轴器组件，所述当所述成品砂入口无进料时，获取所述旋转驱动机构的当前负荷，并根据所述当前负荷判断所述搅拌筒的集料程度的步骤包括：
28.获取所述驱动电机的当前负荷功率p1；
29.比对所述当前负荷功率p1与正常负荷率p0的关系；
30.当(p
1-p0)/p0*100％≤5％，则判断所述搅拌筒的集料程度为轻度；
31.当(p
1-p0)/p0*100％＞5％，则判断所述搅拌筒的集料程度为重度。
32.在本发明的实施例中，所述根据所述集料程度控制所述供水机构的供水量的步骤包括：
33.当所述搅拌筒的集料程度为重度时，控制所述变频水泵按照预设频率供水和所述流量阀按照预设给水量放水；
34.当放水时间达到第一预设时长后，关闭所述变频水泵和所述流量阀；
35.在等待第二预设时长后，重新判断所述搅拌筒的当前集料程度，并重复上述步骤，直至所述搅拌筒的当前集料程度为轻度时，控制所述搅拌筒正常停机。
36.通过上述技术方案，本发明实施例所提供的拌湿机具有如下的有益效果：
37.将拌湿机的搅拌筒倾斜布置且两端分别开设成品砂入口和成品砂出口，在拌湿过程中，供水机构通过供水管道对搅拌筒内喷水，旋转驱动机构驱动搅拌筒旋转，以使得进入到搅拌筒内的成品砂进行搅匀拌湿。在成品砂入口无进料时，且拌湿机停机之前，控制器获
取旋转驱动机构的当前负荷功率，并根据当前负荷功率判断搅拌筒的集料程度；当搅拌筒内的集料为重度时，控制供水机构提高供水量来冲散黏附在筒壁上的集料；当搅拌筒内的集料为轻度时，控制供水机构停止供水，并对搅拌筒停机处理，从而实现对搅拌筒内的集料自动判断和及时处理，避免严重板结集料清理可能导致的搅拌筒损伤风险，提高搅拌筒的使用寿命。
38.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
39.附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
40.图1是根据本发明一实施例中拌湿机的主视示意图；
41.图2是根据本发明一实施例中拌湿机的左视示意图；
42.图3是根据本发明一实施例中拌湿机中供水管道的局部结构示意图；
43.图4是根据本发明的拌湿机的集料自动清理控制方法第一实施例的流程示意图；
44.图5是根据本发明的拌湿机的集料自动清理控制方法第二实施例的流程示意图；
45.图6是根据本发明的拌湿机的集料自动清理控制方法第三实施例的流程示意图。
46.附图标记说明
47.标号名称标号名称10搅拌筒30旋转驱动机构11扬料板31驱动电机12成品砂入口32联轴器组件13成品砂出口40机架20供水机构41托辊21变频水泵42滚圈22储水箱43挡轮23供水管道50传送带24水管喷头60控制器25流量阀
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具体实施方式
48.以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
49.下面参考附图描述根据本发明的拌湿机及其集料自动清理控制方法。
50.机制砂设备用于将40mm以下的碎石制备成机制砂，制砂设备配置的拌湿机用于将制砂设备制备的干燥0-5mm不同粒径的成品砂颗粒与水进行混合拌匀，将成品砂中含水率控制在3-5％，呈达到饱和面干状态，从而避免在后端输送过程中发生扬尘和不同粒径颗粒分离严重导致的离析现象，保证成品机制砂的品质。为了防止在拌湿开始前因拌湿机内部集料严重而影响拌湿机的使用寿命，如图1所示，在本发明的实施例中，提供一种拌湿机，其包括：
51.搅拌筒10，倾斜布置且两端分别开设有成品砂入口12和成品砂出口13；其中，成品砂入口12位于搅拌筒10的首端且开口方向倾斜向上设置，成品砂出口13位于搅拌筒10的尾端且开口方向朝下设置；
52.旋转驱动机构30，安装于搅拌筒10的底部并用于驱动搅拌筒10旋转；
53.供水机构20，与搅拌筒10通过供水管道23连通并向搅拌筒10内喷水；以及
54.控制器60，与旋转驱动电机31通讯连接，所述控制器60和供水机构20电连接并被配置为：
55.实时获取成品砂入口12的进料状态；
56.当成品砂入口12无进料时，获取旋转驱动机构30的当前负荷，并根据当前负荷判断搅拌筒10的集料程度；
57.根据集料程度控制供水机构20的供水量。
58.由于当成品砂入口12完成进料后，若搅拌筒10内壁上的集料比较多时，相应的旋转驱动机构30的当前负荷就比较大，因此可判断此时集料很严重。当搅拌筒10内的集料程度为重度时，控制供水机构20提高供水量来冲散黏附在筒壁上的集料；当搅拌筒10内的集料程度为轻度时，控制供水机构20停止供水，并对搅拌筒10停机处理；本发明的拌湿机集料得到及时处理，避免了人工清理的滞后性，保证了拌湿机高效、高质量的工作，保证了成品砂和水拌合的均匀性；并且能够对拌湿机集料程度进行自动分析判断，不是每次都对搅拌筒10进行清理，用水量少，环保节能。
59.需要说明的是，若搅拌筒10的倾斜角度过小时，从成品砂入口12进入的砂石经过搅拌拌湿后往成品砂出口13的方向移动速度过慢，影响拌湿效率；若搅拌筒10的倾斜角度过大时，从成品砂入口12进入的砂石还没来得及搅拌均匀就会从成品砂出口13出去，影响拌湿效果；因此，将搅拌筒10的倾斜角度范围设置为大于0
°
而小于15
°
。
60.在本发明的实施例中，搅拌筒10的内周侧壁沿长度方向等间距布置有多个扬料板，扬料板与搅拌筒10的内壁之间倾斜连接。
61.由制砂设备制备的干燥的0～5mm不同粒径大小的成品砂颗粒通过成品砂入口12进入到搅拌筒10内,由于成品砂颗粒与搅拌筒10筒壁之间有摩擦力，并且在扬料板的扬料下，随搅拌筒10抛起后再落下；由于搅拌筒10成倾斜安装，成品砂颗粒在不断扬尘落下的过程，不断向成品砂出口13的方向运动，达到搅拌筒10顶端时进入到出料口中，在重力的作用下，从出料口下端的成品砂出口13排出，进入到后端设备(如图1中的传送带50)输送至别处。其中，扬料板的形状可以为矩形、三角形或者圆形等板状结构；
62.众所周知，正常的搅拌筒10的内筒壁是光滑的，这样成品砂进入到搅拌筒10内与光滑的内侧壁之间的摩擦力较小，从而导致成品砂无法被扬起而影响拌湿效果，因此在搅拌筒10的内侧壁设置多个扬料板以增大成品砂的扬料高度和扬料量，提高扬料效果。
63.在本发明的实施例中，供水机构20包括储水箱22和变频水泵21，供水管道23的一端伸入储水箱22内并与变频水泵21连接，另一端垂直贯穿搅拌筒10的首端侧壁并沿轴向延伸布置于搅拌筒10内，供水管道23的侧壁沿长度方向间隔向外凸设有多个水管喷头24。其中，水管喷头24的数量和位置并不仅限于本技术附图中的标识，可以根据实际需求进行设定，只要能够满足对搅拌筒10内的砂石料拌湿的目的即可。
64.具体地，变频水泵21放置在储水箱22中，变频水泵21与供水管道23的进水端相连，
供水管道23的出水端垂直进入到搅拌筒10内，在供水管道23位于搅拌筒10的部分的尾部安装有水管喷头24，供水管道23裸露于搅拌筒10外侧的供水管道23上安装有流量阀25，用于控制通过此处供水管道23的水量大小。并且，多个水管喷头24按照一定距离安装在供水管道23的尾端，供水管道23内部与水管喷头24连通，水可以经由水管喷嘴喷射出，供水管道23的末端安装有水管堵头，防止水从末端流出。在其他的实施例中，可以根据需要取消储水箱22的设置，直接将变频水泵21接通可调节水流量大小的自来水。
65.在本发明的实施例中，供水管道23位于搅拌筒10外部的管段上安装有控制供水管道23的给水量的流量阀25，控制器60与流量阀25与电连接并进一步被配置为：
66.实时获取由成品砂入口12进入的成品砂重量；
67.根据成品砂重量控制流量阀25的开度；
68.根据流量阀25的开度控制变频水泵21的供水频率。
69.本实施例中的这种流量可调式的供水机构20，一方面可实现拌湿机正常工作供水，一方便可通过流量大小调节，达到可清理搅拌筒10集料的目的。
70.当成品砂颗粒进入到搅拌筒10内部时，控制器60发出控制信号，开启接自来水进入到储水箱22，然后变频水泵21启动供水，水分通过供水管道23进入到搅拌筒10内，从水管喷头24喷射到搅拌筒10内，与不断抛料的成品砂颗粒进行搅拌混合，混合均匀的混合物从出料口排出，给水量的大小由流量阀25进行控制，保证成品砂含水率控制在3％～5％，流量阀25的通过水量大小由控制器60根据进入到搅拌筒10的成品砂重量分析发出。本实施例通过控制器60对流量阀25进行流量大小控制，并可对变频水泵21进行控制，使变频水泵21根据流量阀25需要的通过水流量大小进行供水量大小调节。具体地，控制器60需要判断进入到搅拌筒10的成品砂的含水量，根据当前成品砂的含水量与所需的成品砂含水量对比，根据相应的差值来判断需要喷水的量，然后控制器60控制流量阀25的开度，以调节供水管道23对搅拌筒10的供水量；当供水量改变时，同时需要对应根据流量阀25的开度控制变频水泵21的供水频率，以使得变频水泵21的供水频率和流量阀25的开度符合正常流通的状态。
71.进一步地，由于搅拌筒10的外筒壁是非常薄的，若搅拌筒10的外筒壁直接与托辊41接触时，在旋转过程中托辊41会对搅拌筒10产生磨损，影响使用寿命，因此在本发明的实施例中，搅拌筒10的外周壁贴设两个滚圈42，两个滚圈42分别靠近搅拌筒10的首端和尾端布置。由于本实施例中的滚圈42是钢制材料，能够避免磨损而损坏搅拌筒10，提高搅拌筒10的使用寿命。
72.如图2所示，拌湿机还包括表面倾斜布置并用于承载搅拌筒10的机架40，机架40上安装有多个托辊41，托辊41的外周壁与滚圈42的外侧壁滚动接触，旋转驱动机构30包括驱动电机31和与驱动电机31传动连接的联轴器组件32，驱动电机31通过联轴器组件32与托辊41连接并用于驱动托辊41旋转。联轴器组件32沿左右方向延伸，以将同一条直线上左右方向间隔布置的两个托辊41连接起来。如图2中所示的旋转箭头，驱动电机31的旋转轴的旋转方向和搅拌筒10的旋转方向相反。控制器60对驱动电机31的复负载数据进行读取和处理，并与控制器60的内部数据进行分析，输出控制逻辑和信号，并对整个装置的运行自动化控制。
73.优选地，托辊41的数量为四个，4个托辊41分别安装在机架40的前后左右四个地方，其中两个托辊41通过联轴器组件32与驱动电机31相连。其中，联轴器组件32包括轴承和
联轴器等现有技术中常见的传动部件，将驱动电机31的旋转动力传递给托辊41，以带动托辊41和搅拌筒10之间相对旋转运动，实现搅拌筒10内的砂石料旋转拌匀。
74.优选地，托辊41的表面为聚氨酯材质，滚圈42为钢制材质制件，增大托辊41和滚圈42之间的摩擦力之外，能够保护搅拌筒10的外侧壁。
75.在本发明的实施例中，机架40上设置有挡轮43，挡轮43与搅拌筒10的尾端抵接，从而可以防止搅拌筒10往出料口的方向移动。
76.在进料口区域，由于进入到搅拌筒10内的成品砂颗粒、水分未充分混合，极容易在该区域形成成品砂颗粒、细颗粒石粉与水分粘附在搅拌筒10筒壁上，随着时间的累积，会越集越多，减小了筒体的直径，减小拌湿机处理能力，扬料板集料后，扬料效果差，影响成品砂和水分的混合均匀性。如果长时间不清理，会发生板结成块现象，加剧后期的清理难度，重力清理存在损伤筒体的风险。在本发明的第一实施例中，还提出一种拌湿机的集料自动清理控制方法，应用于如上所述的拌湿机中，如图4所示，该拌湿机的集料自动清理控制方法包括步骤：
77.步骤s10：实时获取成品砂入口12的进料状态；
78.步骤s20：当成品砂入口12无进料时，获取旋转驱动机构30的当前负荷，并根据当前负荷判断搅拌筒10的集料程度；
79.步骤s30：根据集料程度控制供水机构20的供水量。
80.当集料越来越多时，负载越大，因此通过判断旋转驱动机构30的当前负荷能够判断当前搅拌筒10的集料程度。每次成品砂入口12无进料后，系统自动启动集料判断和清理作业，集料程度低，不会每次集料累积形成板结，避免严重板结集料清理可能导致的搅拌筒10损伤风险。
81.在本发明的第二实施例中，旋转驱动机构30包括驱动电机31和与驱动电机31传动连接的联轴器组件32，如图5所示，所述当成品砂入口12无进料时，获取旋转驱动机构30的当前负荷，并根据当前负荷判断搅拌筒10的集料程度的步骤包括：
82.步骤s21：获取驱动电机31的当前负荷功率p1；
83.步骤s22：比对当前负荷功率p1与正常负荷率p0的关系；
84.步骤s23：当(p
1-p0)/p0*100％≤5％，则判断搅拌筒10的集料程度为轻度；
85.步骤s24：当(p
1-p0)/p0*100％＞5％，则判断搅拌筒10的集料程度为重度。
86.搅拌筒10的旋转动力来源于驱动电机31，搅拌筒10的重量越重，驱动电机31需要输出的动力就越大；控制器60记录搅拌筒10无集料且没有成品砂进入时的正常负荷率为p0(正常负荷率＝工作时电流/额定电流*100％)，每次制砂设备生产完成后，当成品砂入口12没有成品砂进入到搅拌筒10内进行拌湿时，控制器60记录此时的驱动电机31的负荷率为p1，也就是拌湿完成后且搅拌筒10停机之前，需要对搅拌筒10内的集料情况进行判断。当搅拌筒10集料越多时，驱动电机31所需要的动力也就越大，此时通过对比分析p
1-p0的大小，即可得出此时搅拌筒10的重量相比无集料时多多少，即可判断出搅拌筒10的集料程度。
87.控制器60对于集料程度的分析示意如下：
88.(p
1-p0)/p0*100％≤5％说明此时搅拌筒10的集料程度轻，可不进行清理；
89.(p
1-p0)/p0*100％＞5％说明此时搅拌筒10的集料程度重，需进行清理。
90.本发明在拌湿机停机前，设备停止给料后，系统自动启动搅拌筒10集料判断，通过
控制器60和驱动电机31的配合关系，即可获取搅拌筒10内的集料情况，输出集料程度数据，避免人工检查，自动化程度高。
91.在本发明的第三实施例中，如图6所示，所述根据集料程度控制供水机构20的供水量的步骤包括：
92.步骤s31：当搅拌筒10的集料程度为重度时，控制变频水泵21按照预设频率供水和流量阀25按照预设给水量放水；
93.步骤s32：当放水时间达到第一预设时长后，关闭变频水泵21和流量阀25；
94.步骤s33：在等待第二预设时长后，重新判断搅拌筒10的当前集料程度，并重复上述步骤，直至搅拌筒10的当前集料程度为轻度时，控制搅拌筒10正常停机。
95.其中，第一预设时长为3分钟，第二预设时长为30秒。具体地，当控制器60分析得出拌湿机搅拌筒10集料较多，需要进行清理时，控制器60给出信号q1的预设给水量(q1预设给水量预先计算得出，在q1给水量情况下，水管喷头24出水压力较大，能直接冲击到搅拌筒10的筒壁，能对粘附在筒壁上的集料进行冲散，然后随搅拌筒10旋转排出)，预设给水量q1较正常生产时大，变频水泵21增加供水量并按照预设频率供水，以保证流量阀25有充足的水源供应，保证水管喷头24的喷射水量和喷射压力，保证集料清理效果。在流量阀25按照q1的预设给水量放水3分钟后，此时水管喷头24大水量喷射清理搅拌筒10的内壁也达到3分钟，此时关闭流量阀25和变频水泵21，静待30秒后，控制器60重新获取驱动电机31的负载电流，进而进一步地判断第一次清理后的搅拌筒10的集料程度；当此时搅拌筒10的集料程度为轻度时，控制搅拌筒10正常停机；若此时获取到搅拌筒10的集料程度仍然为重度时，重新按照第一次清理的步骤和程序对搅拌筒10进行二次集料清理，直至搅拌筒10的集料程度达到轻度为止，才对搅拌筒10停机处理。
96.本发明的拌湿机每次生产完成后，均由系统自动进行搅拌筒10集料情况的自动判断和分析，并根据不同的集料程度选择不同的动作，当存在集料严重的情况时，能自动启动清理动作，及时清理集料情况，确保拌湿机下次启用时能保证拌湿性能；及时对集料进行了清理，防止因长时间不清理而导致板结现象的发生。
97.在本发明的描述中，需要理解的是，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。在本发明的描述中，“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。
98.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
99.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
100.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。