一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工系统的制作方法

本发明涉及混凝土加工领域，具体是涉及一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工系统。

背景技术：

混凝土是现代应用最广泛的建筑材料，指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称，广泛应用于地下工程、桥梁、水池、水塔、涵洞、隧道、码头、堤坝、水电站等工程领域。现有的水泥作为混凝土的主要组成部分，其在生产过程中会排出大量的粉尘和有害气体，严重污染环境。传统的水泥混凝土投料搅拌是按照配合比把计量后的水泥、掺和料、细集料、粗集料、水、外加剂混合在一起搅拌的。

废旧橡胶是固体工业废弃物的一种，随着橡胶工业及汽车工业的发展，大量的废旧轮胎、橡胶制品及其边角废料不断增多。2006年我国废旧轮胎的产量已经超过1亿条，这些轮胎不仅对环境造成了巨大的威胁，而且是一种严重的资源浪费，因此废旧轮胎的处理已经成为严重的社会问题。同时，我国每年因拆除建（构）筑物产生的固体废弃物在2亿吨以上，其中绝大多数是废弃混凝土。随着废弃混凝土产生量逐年增多，仅靠被动的粗放型处理是不够的，必须从源头上设计和规划混凝土的再生利用。

中国专利cn201911393842.7公开了一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工工艺，包括有以下工艺步骤：s1，废弃混凝土块的预处理，制得混凝土细块；s2，混凝土细块表面的分解处理，制得表面改性后的混凝土细块，混凝土细块的表面形成强酸盐层；s3，粗骨料的制备，制得粗骨料以备用；s4，胶凝材料的制备，制得胶凝材料以备用；s5，混凝土的制备，将步骤s3制得的粗骨料、步骤s4制得的胶凝材料、外加剂和水按重量配比加入至混凝土搅拌器，混凝土搅拌器的搅拌速度为200～400r/min，搅拌时间为10～20min，即制得成品混凝土。

目前，尚未有使用该专利公开的工艺制备混凝土的专用设备。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工系统，本系统可以自动清洗、破碎混凝土粗块，然后分离出钢筋后对混凝土细块进行进一步加工使其成为混凝土成品。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工系统，包括有彼此连通并且顺序排列的废料清洗机、破碎机、钢筋混凝土分离机、拌料机、第一干混机、第二干混机、混凝土搅拌机；

废料清洗机包括有第一机架，第一机架内部安装有水平设置的传输机构，传输机构前段的上方安装有喷淋机构，传输机构后段的上方安装有干燥机构；

钢筋混凝土分离机包括有第二机架和旋转驱动器，第二机架包括有第二壳体，第二壳体为空心圆柱形壳体，第二壳体的顶端设置有进料口，第二壳体的底端设置有第一出料口和第二出料口，进料口和第一出料口位于第二壳体的同一侧，第二壳体内部安装有转子，转子为圆柱形状，转子与第二壳体间隙配合并且转动连接，转子的外圆周面设置有多个轴向贯穿转子的凹槽，凹槽环绕转子的轴线均布，旋转驱动器的输出端与转子传动连接，转子内部安装有磁力发生器，磁力发生器用于使转子朝向第一出料口的一侧具有磁力而朝向第二出料口的一侧不具有磁力。

优选的，传输机构包括有滚轴、链轮、滚子链、第一伺服电机，滚轴具有多个，滚轴水平设置并且与第一机架转动连接，链轮同轴安装在滚轴的一端，滚子链与每个链轮均传动连接，第一伺服电机安装在第一机架上，第一伺服电机的输出端与一个滚轴传动连接。

优选的，第一机架包括有第一壳体，传输机构、喷淋机构、干燥机构均安装在第一壳体上，第一壳体为空心矩形筒形状；第一壳体的首端安装有第一进料斗，第一进料斗为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第一进料斗的进料端位于其顶端，第一进料斗的出料端位于其侧面并且朝向第一壳体；第一壳体的末端安装有第一出料斗，第一出料斗为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第一出料斗的进料端位于其侧面并且朝向第一壳体，第一出料斗的出料端位于其底端并且位于破碎机输入端的正上方；若干滚轴自第一壳体的首端排列至第一壳体的末端，第一进料斗的出料端底部的高度高于滚轴，第一出料斗的进料端底部的高度低于滚轴。

优选的，喷淋机构包括有第一水箱、喷淋头、第二水箱、水泵，第一水箱固定安装于第一壳体的上方，多个喷淋头固定安装于第一壳体内部的顶端，喷淋头的输出端竖直向下设置，喷淋头的输入端贯穿第一壳体并且通过水管与第一水箱内部连通；第二水箱固定安装于第一壳体内部的底端，第二水箱为顶部开口的空心盒体，滚轴位于喷淋头和第二水箱之间。

优选的，喷淋机构还包括有水泵和滤盒，水泵的输入端贯穿第一壳体与第二水箱的内部连通，水泵的输出端通过水管连通至第一水箱的内部，滤盒安装于滚轴和第二水箱之间，滤盒为顶部开口的空心盒体形状，滤盒的底部为滤网。

优选的，第一壳体上安装有沿着垂直于第一壳体方向延伸的滤盒滑轨，滤盒滑轨的两端均位于第一壳体的外侧，滤盒与滤盒滑轨滑动连接，滤盒滑轨包括有对称设置的第一滑条和第二滑条，第一滑条和第二滑条均为角钢形状，第一壳体上开设有可供滤盒水平穿过的避让开口，第一滑条和第二滑条安装于避让开口的底部两侧。

优选的，第二机架还包括有与第二壳体固定连接的第二进料斗、第二出料斗、第三出料斗，第二壳体竖直或者倾斜设置，第二进料斗、第二出料斗和第三出料斗均为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第二进料斗的进料端竖直向上设置，第二进料斗的出料端与进料口连通，第二出料斗和第三出料斗的出料端竖直或者倾斜向下设置，第二出料斗的进料端与第一出料口连通，第三出料斗的进料端与第二出料口连通，第二出料斗的出料端与拌料机的输入端连通。

优选的，第二壳体的顶部安装有第一轴承，第二壳体的底部安装有第二轴承，第一轴承和第二轴承同轴，转子的轴心安装有转轴，转轴通过第一轴承和第二轴承与第二壳体转动连接，旋转驱动器包括有第二伺服电机和带传动机构，第二伺服电机安装在第二壳体上，第二伺服电机的输出端通过带传动机构与转轴传动连接。

优选的，磁力发生器包括有多个电磁铁，电磁铁嵌入式地安装在转子的内部并且位于每个凹槽的旁侧，电磁铁环绕转子的轴线均布，电磁铁的底部设置有位于转子外侧的正极电极和负极电极，磁力发生器还包括有固定安装在第二机架内部并且位于转子下方的第一导电滑环和第二导电滑环，第一导电滑环为圆环形状，正极电极与第一导电滑环抵靠，第二导电滑环为半圆环形状，负极电极与第二导电滑环抵靠，第二导电滑环设置在第二机架靠近第一出料口的一侧。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本发明通过第一机架、传输机构、喷淋机构、干燥机构实现了全自动连续清洗、干燥混凝土粗块的功能，具体步骤为：向第一进料斗投入混凝土粗块，传输机构驱动混凝土粗块在滚轴上翻滚着朝向第一出料斗前进；水泵从第二水箱中汲取清水注入至第一水箱内部，第一水箱通过喷淋头向滚轴上的混凝土粗块喷淋清水，污水顺着滚轴之间的间隙流入到滤盒内部，滤盒收集并过滤污水中的渣土，清水透过滤盒流入到第二水箱内部；混凝土粗块通过传输机构移动至风机的正下方，风机向混凝土粗块吹出热风，从而快速干燥混凝土粗块。

2.本发明通过第二机架、转子、旋转驱动器、磁力发生器实现了全自动连续分选混凝土细块和钢筋的功能，具体步骤为：转子通过转轴、第一轴承、第二轴承转动安装在第二壳体的内部，第二伺服电机通过带传动机构驱动转轴旋转，从而带动转子在第二壳体内部转动；破碎机通过第二进料斗、进料口将混凝土细块和钢筋投入到第二壳体内部，混凝土细块和钢筋挤入到凹槽内部；混凝土细块顺着凹槽下落然后通过第一出料口、第二出料斗落入到拌料机内部；钢筋通过电磁铁吸附在凹槽内部，然后伴随着凹槽一起旋转；钢筋转动至第二出料口的正上方时，电磁铁失去磁力，钢筋顺着凹槽、第二出料口、第三出料斗落入到第一料罐内部。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2和图3为本发明的废料清洗机的两种不同视角的立体图；

图4为本发明的废料清洗机的主视图；

图5为图4的a-a截面处剖视图；

图6为图5的立体图；

图7为本发明的钢筋混凝土分离机的立体图；

图8为本发明的钢筋混凝土分离机的主视图；

图9为图8的b-b截面处剖视图；

图10为图9的立体图；

图11和图12为本发明的钢筋混凝土分离机内部结构的两种不同视角的立体图；

图13为本发明的钢筋混凝土分离机内部结构的立体分解图；

图中标号为：

1-第一机架；1a-第一壳体；1b-第一进料斗；1c-第一出料斗；1d-滤盒滑轨；1d1-第一滑条；1d2-第二滑条；

2-传输机构；2a-滚轴；2b-链轮；2c-滚子链；2d-第一伺服电机；

3-喷淋机构；3a-第一水箱；3b-喷淋头；3c-第二水箱；3d-水泵；3e-滤盒；

4-干燥机构；4a-风机；

5-第二机架；5a-第二壳体；5a1-进料口；5a2-第一出料口；5a3-第二出料口；5a4-第一轴承；5a5-第二轴承；5b-第二进料斗；5c-第二出料斗；5d-第三出料斗；6-转子；6a-凹槽；6b-转轴；7-旋转驱动器；7a-第二伺服电机；7b-带传动机构；8-磁力发生器；8a-电磁铁；8a1-正极电极；8a2-负极电极；8b-第一导电滑环；8c-第二导电滑环。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

一种掺杂废弃混凝土块的混凝土加工系统，如图1至13所示，包括有彼此连通并且顺序排列的废料清洗机、破碎机、钢筋混凝土分离机、拌料机、第一干混机、第二干混机、混凝土搅拌机；

废料清洗机包括有第一机架1，第一机架1内部安装有水平设置的传输机构2，传输机构2前段的上方安装有喷淋机构3，传输机构2后段的上方安装有干燥机构4；

钢筋混凝土分离机包括有第二机架5和旋转驱动器7，第二机架5包括有第二壳体5a，第二壳体5a为空心圆柱形壳体，第二壳体5a的顶端设置有进料口5a1，第二壳体5a的底端设置有第一出料口5a2和第二出料口5a3，进料口5a1和第一出料口5a2位于第二壳体5a的同一侧，第二壳体5a内部安装有转子6，转子6为圆柱形状，转子6与第二壳体5a间隙配合并且转动连接，转子6的外圆周面设置有多个轴向贯穿转子6的凹槽6a，凹槽6a环绕转子6的轴线均布，旋转驱动器7的输出端与转子6传动连接，转子6内部安装有磁力发生器8，磁力发生器8用于使转子6朝向第一出料口5a2的一侧具有磁力而朝向第二出料口5a3的一侧不具有磁力。

破碎机为颚式破碎机，具体型号为pfx300×1300；拌料机为固液混合搅拌机，具体型号为tl20000l；第一干混机和第二干混机均为卧式干混砂浆搅拌机，具体型号为smj-1000；混凝土搅拌机为强制式混凝土搅拌机，具体型号为js1500。

混凝土粗块在第一机架1内部通过传输机构2朝向破碎机传输，喷淋机构3对传输机构2前段的混凝土粗块喷淋除渣，干燥机构4对传输机构2后段的混凝土粗块沥水风干，清洗完成后的干燥混凝土粗块进入至破碎机中；

破碎机用于破碎混凝土粗块，获得的混凝土细块和钢筋传输至钢筋混凝土分离机中；混凝土细块和钢筋通过进料口5a1进入第二壳体5a内部，然后进入到凹槽6a内部，混凝土细块顺着凹槽6a下落然后通过第一出料口5a2下落到拌料机内部，转子6朝向第一出料口5a2的一面具有磁力，钢筋被凹槽6a吸附着转动至第二出料口5a3的正上方，转子6朝向第二出料口5a3的一面失去磁力，钢筋依次通过凹槽6a、第二出料口5a3下落到第一料罐内部；拌料机用于对混凝土细块进行拌料作业，同时喷淋预制溶液，获得改性混凝土细块；第一干混机用于对改性混凝土细块和预制混合粉末进行搅拌，获得粗骨料；第二干混机用于对粗骨料和预制混合粉末进行搅拌，获得胶凝材料；混凝土搅拌机用于对胶凝材料、预制溶液进行搅拌，获得混凝土成品，然后将其置入第二料罐内部。具体的，如图2至6所示，传输机构2包括有滚轴2a、链轮2b、滚子链2c、第一伺服电机2d，滚轴2a具有多个，滚轴2a水平设置并且与第一机架1转动连接，链轮2b同轴安装在滚轴2a的一端，滚子链2c与每个链轮2b均传动连接，第一伺服电机2d安装在第一机架1上，第一伺服电机2d的输出端与一个滚轴2a传动连接。

第一伺服电机2d用于向一个滚轴2a传递转矩，滚轴2a通过链轮2b和滚子链2c驱动其他的滚轴2a同向旋转，从而形成滚轴式传输机，传输机构2也可以是金属网带式传输机。相比较于网带式传输机，混凝土粗块放置在滚轴2a上，伴随着滚轴2a的转动而滚动前进，能够更好地被喷淋机构3喷淋清洗到每一处。

具体的，第一机架1包括有第一壳体1a，传输机构2、喷淋机构3、干燥机构4均安装在第一壳体1a上，第一壳体1a为空心矩形筒形状；第一壳体1a的首端安装有第一进料斗1b，第一进料斗1b为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第一进料斗1b的进料端位于其顶端，第一进料斗1b的出料端位于其侧面并且朝向第一壳体1a；第一壳体1a的末端安装有第一出料斗1c，第一出料斗1c为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第一出料斗1c的进料端位于其侧面并且朝向第一壳体1a，第一出料斗1c的出料端位于其底端并且位于破碎机输入端的正上方；若干滚轴2a自第一壳体1a的首端排列至第一壳体1a的末端，第一进料斗1b的出料端底部的高度高于滚轴2a，第一出料斗1c的进料端底部的高度低于滚轴2a。

第一壳体1a作为承载传输机构2、喷淋机构3、干燥机构4和混凝土粗块重量的载体，同时第一壳体1a作为混凝土粗块传输的轨道，第一进料斗1b用于引导传输装置将混凝土粗块铺设到位于第一壳体1a首端的滚轴2a上，第一出料斗1c用于引导位于第一壳体1a末端的滚轴2a上的混凝土粗块滑落至颚式破碎机的输入端。

具体的，喷淋机构3包括有第一水箱3a、喷淋头3b、第二水箱3c、水泵3d，第一水箱3a固定安装于第一壳体1a的上方，多个喷淋头3b固定安装于第一壳体1a内部的顶端，喷淋头3b的输出端竖直向下设置，喷淋头3b的输入端贯穿第一壳体1a并且通过水管与第一水箱3a内部连通；第二水箱3c固定安装于第一壳体1a内部的底端，第二水箱3c为顶部开口的空心盒体，滚轴2a位于喷淋头3b和第二水箱3c之间。

第一水箱3a与水源连通，水源向第一水箱3a源源不断地注入清水，清水顺着水管流入到喷淋头3b内部并且朝向滚轴2a喷淋，从而清洗滚轴2a上翻滚前进的混凝土粗块的表面，污水顺着滚轴2a之间的间隙流入到第二水箱3c内部收集。

具体的，喷淋机构3还包括有水泵3d和滤盒3e，水泵3d的输入端贯穿第一壳体1a与第二水箱3c的内部连通，水泵3d的输出端通过水管连通至第一水箱3a的内部，滤盒3e安装于滚轴2a和第二水箱3c之间，滤盒3e为顶部开口的空心盒体形状，滤盒3e的底部为滤网。

污水顺着滚轴2a之间的间隙流入到滤盒3e内部，污水中的渣土被滤网阻挡停留在滤盒3e内部，污水中的水流则透过滤网流入到第二水箱3c内部，水泵3d抽取第二水箱3c内部的水流然后再传输回第一水箱3a内部，第一水箱3a和喷淋头3b通过循环水对后续的混凝土粗块进行清洗工作，从而有效地节约了水资源，滤盒3e的数量可以根据需要增减。

具体的，第一壳体1a上安装有沿着垂直于第一壳体1a方向延伸的滤盒滑轨1d，滤盒滑轨1d的两端均位于第一壳体1a的外侧，滤盒3e与滤盒滑轨1d滑动连接，滤盒滑轨1d包括有对称设置的第一滑条1d1和第二滑条1d2，第一滑条1d1和第二滑条1d2均为角钢形状，第一壳体1a上开设有可供滤盒3e水平穿过的避让开口，第一滑条1d1和第二滑条1d2安装于避让开口的底部两侧。

工作状态下，滤盒3e放置在滤盒滑轨1d上并且位于第一壳体1a的内部，滤盒3e的侧壁与第一壳体1a的侧壁贴合，当滤盒3e使用一段时间后其过滤效果不明显时，工作人员可以将清理后滤盒3e放置在过滤效果不明显的滤盒3e的旁侧，并且使其与滤盒滑轨1d滑动配合，然后推挤清理后的滤盒3e使其顶出过滤效果不明显的滤盒3e，从而可以实现连续作业时更换滤盒3e的目的。

干燥机构4包括有多个风机4a，风机4a固定安装于第一壳体1a的顶端，风机4a的输出端与第一壳体1a内部连通，喷淋后的混凝土粗块在传输机构2的传输下滚动前进至第一壳体1a的后段沥干，风机4a用于向第一壳体1a内部输入气流，加速混凝土粗块的干燥。

具体的，如图7至13所示，第二机架5还包括有与第二壳体5a固定连接的第二进料斗5b、第二出料斗5c、第三出料斗5d，第二壳体5a竖直或者倾斜设置，第二进料斗5b、第二出料斗5c和第三出料斗5d均为具有进料端和出料端的空心壳体形状，第二进料斗5b的进料端竖直向上设置，第二进料斗5b的出料端与进料口5a1连通，第二出料斗5c和第三出料斗5d的出料端竖直或者倾斜向下设置，第二出料斗5c的进料端与第一出料口5a2连通，第三出料斗5d的进料端与第二出料口5a3连通，第二出料斗5c的出料端与拌料机的输入端连通。

第二进料斗5b用于引导混凝土碎块和钢筋通过进料口5a1进入到第二壳体5a和凹槽6a之间，第二出料斗5c用于引导通过第一出料口5a2出来的混凝土碎块进入到拌料机内部，第三出料斗5d用于引导从第二出料口5a3出来的钢筋进入到第一料罐内部。

具体的，第二壳体5a的顶部安装有第一轴承5a4，第二壳体5a的底部安装有第二轴承5a5，第一轴承5a4和第二轴承5a5同轴，转子6的轴心安装有转轴6b，转轴6b通过第一轴承5a4和第二轴承5a5与第二壳体5a转动连接，旋转驱动器7包括有第二伺服电机7a和带传动机构7b，第二伺服电机7a安装在第二壳体5a上，第二伺服电机7a的输出端通过带传动机构7b与转轴6b传动连接。

转子6通过转轴6b、第一轴承5a4、第二轴承5a5转动安装在第二壳体5a的内部，第二伺服电机7a通过带传动机构7b驱动转轴6b旋转，从而带动转子6在第二壳体5a内部转动。

具体的，磁力发生器8包括有多个电磁铁8a，电磁铁8a嵌入式地安装在转子6的内部并且位于每个凹槽6a的旁侧，电磁铁8a环绕转子6的轴线均布，电磁铁8a的底部设置有位于转子6外侧的正极电极8a1和负极电极8a2，磁力发生器8还包括有固定安装在第二机架5内部并且位于转子6下方的第一导电滑环8b和第二导电滑环8c，第一导电滑环8b为圆环形状，正极电极8a1与第一导电滑环8b抵靠，第二导电滑环8c为半圆环形状，负极电极8a2与第二导电滑环8c抵靠，第二导电滑环8c设置在第二机架5靠近第一出料口5a2的一侧。

第一导电滑环8b与电源的正极电连接，第二导电滑环8c与电源的负极电连接，电磁铁8a位于靠近第一出料口5a2的一侧时，电磁铁8a通过正极电极8a1和负极电极8a2分别与第一导电滑环8b和第二导电滑环8c抵靠时，电磁铁8a通电产生磁力从而将钢筋牢牢地吸附在凹槽6a内部；转子6旋转带动电磁铁8a转动至靠近第二出料口5a3的一侧时，正极电极8a1与第一导电滑环8b抵靠，负极电极8a2与第二导电滑环8c解除连接，电磁铁8a断电失去磁力，从而使得吸附在凹槽6a内部的钢筋顺着第二出料口5a3、第三出料斗5d滑出到第一料罐内部。

本发明的工作原理：

废料清洗机通过以下步骤实现了对混凝土粗块的连续清洗功能：

步骤一、工作人员向第一进料斗1b投入混凝土粗块，传输机构2驱动混凝土粗块在滚轴2a上翻滚着朝向第一出料斗1c前进；

步骤二、水泵3d从第二水箱3c中汲取清水注入至第一水箱3a内部，第一水箱3a通过喷淋头3b向滚轴2a上的混凝土粗块喷淋清水，污水顺着滚轴2a之间的间隙流入到滤盒3e内部，滤盒3e收集并过滤污水中的渣土，清水透过滤盒3e流入到第二水箱3c内部；

步骤三、混凝土粗块通过传输机构2移动至风机4a的正下方，风机4a向混凝土粗块吹出热风，从而快速干燥混凝土粗块。

钢筋混凝土分离机通过以下步骤实现了对混凝土细块和钢筋的连续分离功能：

步骤一、转子6通过转轴6b、第一轴承5a4、第二轴承5a5转动安装在第二壳体5a的内部，第二伺服电机7a通过带传动机构7b驱动转轴6b旋转，从而带动转子6在第二壳体5a内部转动；

步骤二、破碎机通过第二进料斗5b、进料口5a1将混凝土细块和钢筋投入到第二壳体5a内部，混凝土细块和钢筋挤入到凹槽6a内部；

步骤三、混凝土细块顺着凹槽6a下落然后通过第一出料口5a2、第二出料斗5c落入到拌料机内部；

步骤四、钢筋通过电磁铁8a吸附在凹槽6a内部，然后伴随着凹槽6a一起旋转；

步骤五、钢筋转动至第二出料口5a3的正上方时，电磁铁8a失去磁力，钢筋顺着凹槽6a、第二出料口5a3、第三出料斗5d落入到第一料罐内部。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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