[发明专利]基于多路控制的无尘配料、制浆、注浆、清洗一体化工艺

权利要求书

1.基于多路控制的无尘配料、制浆、注浆、清洗一体化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、搭建负压吸水平台，实现对水的定量吸收：

S1.1、选用圆柱形的搅拌桶与密封端盖作为制浆机搅拌本体，并将搅拌桶竖直放置，避免搅拌时浆液溅出；

S1.2、在密封端盖上开设抽气口与吸水口，抽气口连接负压水环泵，吸水口连接水管，水管连接有自动控制流量的水量控制阀；

S1.3、将搅拌桶固定，并将密封端盖与搅拌桶密封连接；

S1.4、开启负压水环泵抽取搅拌桶内的空气，使搅拌桶内持续保持负压状态；

S1.5、开启水量控制阀，添加定量的水至搅拌桶内，水量的体积根据粉料与水的配比设定，加水完成后，关闭水量控制阀；

S2、搭建逆流供料与双轴联动搅拌装置：

S2.1、搭建双轴联动搅拌装置，采用外环套内环的方式将两根连接轴分别与两台步进电机连接，以节省搅拌桶的内部空间；其中，内环连接轴为高速轴，外环连接轴为低速轴；

S2.2、在进料口搭建高速旋转叶片，实现对粉料的初步搅拌与逆流供料，高速旋转叶片为螺旋圆轮样式；

S2.3、搭建低速旋转叶片，低速旋转叶片为内部设有多个搅拌桨叶的网架结构，低速叶片将粉料与液体进行搅拌；

S2.4搭建刮壁刀，将条状刮壁刀固定连接在低速旋转叶片靠近搅拌桶桶壁的一侧，在搅拌的同时刮擦桶壁上的浆液，确保浆液不沾桶壁；

S2.5确定高低速电机转速，搅拌机工作时物料的离心力不大于物料与搅拌叶片的摩擦力，其需要满足的模型：

F_离心力＝mrω²≤mgf

式中，m为物料颗粒质量，w为角速度，r为叶片半径，f是物料与叶片间的摩擦系数；由此可知，当物料与叶片的摩擦系数确定时，可以得到相应的转速范围：高速电机的转速不高于1500r/min,低速电机的转速不高于500r/min，不同速度之间变换采用有极调控方式进行递增或递减；

S3、搭建真空输料系统，将多种粉料按固定比例添加至固定体积的粉料桶G：

S3.1、制备圆柱形固定体积粉料桶G，桶盖与真空吸料装置连接的管道分别为L_A、L_B、L_C、L_D和L_E，桶盖与粉料桶之间密封连接；

S3.2、制备圆柱形粉料桶，各粉料桶体积设计满足一次注浆任务需要，将粉料桶A、B、C、D、E装满放置在称量装置上，A粉料桶的桶盖与真空吸料装置中管道L_A输入端密封相连，B粉料桶的桶盖与真空吸料装置中管道L_B输入端密封相连，C粉料桶的桶盖与真空吸料装置中管道L_C输入端密封相连，D粉料桶的桶盖与真空吸料装置中管道L_D输入端密封相连，E粉料桶的桶盖与真空吸料装置中管道L_E输入端密封相连；

S3.3、称取各粉料桶现有粉料的实时重量，A、B、C、D和E粉料桶的重量分别为m_A、m_B、m_C、m_D和m_E，并计算确定好各粉料比例重量，其中粉料按质量比m_A：m_B：m_C：m_D：m_E为140:60:30:13:13；

S3.4、采用真空吸料装置将粉料输送至固定体积料桶G，根据各粉料桶实时称量数据，控制各管道的输送；

S3.5、待固定体积粉料桶吸料完毕后，称量总质量进行验证，验证加料是否正确，只有在加料正确才继续下一步；

S4、搭建负压吸料平台，在搅拌的同时将定量的料从粉料桶吸入搅拌桶：

S4.1将多种粉料按固定比例在宽阔空间倒入粉料桶内，盖上密封端盖，将粉料桶转运至搅拌桶附近；

S4.2、将吸料口与粉料桶用直径大于10mm的连通管连通；

S4.3、将密封端盖上的抽气口与负压水环泵连接，使搅拌桶内持续保持负压状态；

S4.4、开启电机进行搅拌，同时打开进料阀吸入粉料至搅拌桶底部，高速旋转叶片进行逆流供料与搅拌，低速叶片将粉料与液体进行搅拌；

S4.5、搅拌10～20min后浆液制备结束，停止制浆，利用抽浆泵将浆液抽出进行注浆工作；下一个粉料桶就位，准备下一步的工作；

S5、搭建注浆与管路清洗系统，将浆液注入填充物后进行冲洗：

S5.1、采用第一三通阀V1和连通管将倒浆泵、制浆机和清水桶连通；

S5.2、采用连通管将倒浆泵输出端、储浆搅拌桶、注浆泵输入端连通，将清水泵与清洗泵输入端连通；

S5.3、采用第二三通阀V2将注浆泵输出端、泥浆过滤器输入端与废水储水桶连通；

S5.4、采用连通管将流量计输入端与泥浆过滤器输出端连通；

S5.5、采用第三三通阀V3将流量计、清洗泵输出端与填充物连通；

S5.6、调节第一三通阀V1，使得制浆机搅拌本体和储浆搅拌桶连通，清洗通道关闭，将浆液抽出至储浆搅拌桶，完成倒浆操作；

S5.7、调节第二三通阀V2和第三三通阀V3，使得储浆搅拌桶和浆液填充物连通，清洗管路关闭，将浆液抽出至浆液填充物，完成注浆操作；

S5.8、调节第一三通阀V1和第二三通阀V2，使得倒浆泵和储水桶连通，清洗倒浆泵和储水桶之间的管路，完成第一步清洗操作；

S5.9、开启清洗泵，清洗第三三通阀V3与注浆泵之间的管路，待管路清洗干净后关闭倒浆指令，关闭所有阀门。