[实用新型]一种土石筑填料现场颗分试验智能筛分装置

说明书

本实用新型属于岩土工程试验技术领域，公开了一种土石筑填料现场颗分试验智能筛分装置，设置有筛网箱，筛网箱上侧焊接有进料斗，筛网箱左侧焊接有多个出料槽，出料槽左侧焊接有导料筒，导料筒下方放置有集料桶，筛网箱下侧焊接有筛余箱，筛余箱下端中部焊接有激振器，激振器下侧栓接有电动机，筛余箱通过栓接的多个弹簧支架与机架连接，机架下端栓接有多个工作支座，机架右侧栓接有两个车轮。实现了土石混合料现场颗粒分析试验的振动筛分，提高了级配曲线的精度；实现了从筛分至数据采集的自动化；大大节约了野外工作成本，野外作业具有较好的适应性。

技术领域

本实用新型属于岩土工程试验技术领域，尤其涉及一种土石筑填料现场颗分试验智能筛分装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：土料、石料或土石混合料作为建筑材料已广泛应用于各领域，目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。堆石筑填坝从二十世纪50代就开始在我国水利水电工程领域应用，本世纪初至今我国已建成或正在建设的堆石筑填坝近100个，不仅具有良好的适应性和经济性，而且在利用自然资源、保护生态环境方面更为显著。近10多年来，我国堆石坝应用十分广泛，坝高超过100m的较多，为了研究堆石坝的设计及施工控制参数，一般都需要进行现场碾压试验，碾压试验涉及大量的颗粒分析原位试验。常规的方法是在试验场开挖一定体积的试坑，将粒径大于200mm的用钢卷尺量测，将粒径范围200～20mm的土石料通过标准的土工筛进行5级粗筛，将粒径小于20mm的细料取部分样送实验室进行7级细筛，筛分后对各级配土石分别称重而获得全料的级配曲线。这个过程中，粒径范围200～20mm的土石料是通过人工筛分、台秤称重、人工记录数据而完成的。但是这种简易的人工筛分方法，存在以下问题：①完成一个试坑的现场筛分及称重(约1～3m³)需要5人耗时4～5h，人工成本较高；②规范规定的“标准土工筛”通过人工操作难于透筛，且筛的过程中上层漏粒容易与底层细料混淆，偏差较大；③为提高精度，一般采用50～150kg的台秤称量，操作过程中也会带来较大的偏差；④人工记录和数据处理繁琐。筛分作业是通过单层或多层筛面的筛孔，将物料分成两种或若干种不同粒级的过程。在人类的生产活动中，筛分作业具有悠久的历史，国外早在16世纪就有关于煤炭筛分的记载。19世纪下半叶，对煤炭进行筛分发展迅速，20世纪中叶，振动筛的出现，标志着现代筛分技术进人了一个新的发展阶段。国内振动筛技术发展很快，经过50年的发展，经历了仿制、自制与提高阶段，上世纪80年代后，我国筛分机的发展也进入了一个新的发展阶段。成功研制了振动概率筛系列、旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、自同步重型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、螺旋三段筛的研制，粉料直线振动筛、琴弦振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。21世纪已经发展各种类型的筛分系统，如超声波振动筛、直线振动筛、圆形振动筛、气流筛等。振动筛属于成熟的产品，其原理是通过电动装置激发筛箱按一定振动强度和方向产生连续的抛掷运动，筛面上的物料在振动过程中使小于筛孔的颗粒透筛，从而实现分级。在矿山、石料场、食品的行业可见大型的直线振动筛，这些振动筛是以分级为主，并不需要知道各级物料的精确重量，因此只需要确定筛网孔的大约尺寸即可；在化工、医药等行业可见小型的圆形筛、直线筛等；这些小型振动筛的特点是筛网孔的尺寸较小，当需要知道各粒料的质量时则逐一用电子秤或天平称重及人工记录数据。以上两类设备不适合进行土石筑填料的自动筛分，一是筛分系统的规模要么太大，要么太小，二是均没有自动称重的装置。关于自动称重系统，目前已有大型自动计重设备，如从2～100T的各级地磅，这些设备计重精度较低，不适合质量检测；普通的电子台秤(5～500kg)只有数字显示而至今未见有采集装置的设备；精密的电子天平已实现了数据显示与自动采集。纵观国内外筛分设备及技术，应用于水利水电工程土石筑填料现场颗分试验有以下问题：①尺寸不适合，如矿山、砂石料场的筛分系统庞大，粒径范围也有较大的差异，又如化工、医药行业的室内筛分装置的尺寸太小，筛孔尺寸一般在毫米～微米级范围，因此筛分装置较小；②目前的筛分系统一般不设置自动称重装置，大型筛分系统即使有其精度也较低，小型筛分系统自动称重精度高，但量程小且对环境有特殊要求。