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一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法

文献发布时间:2023-06-19 11:45:49


一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法

技术领域

本发明属于固化剂技术领域,具体的说是一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法。

背景技术

粉细砂的加固是地基开挖过程中遇到最为棘手的问题之一,由于粉细砂不易加固,施工时地基坍塌现象时常发生。目前用来加固粉细砂的注浆材料主要是超细水泥和酸性水玻璃。其中超细水泥等颗粒类注浆材料浆体的强度较高,但是存在渗透性不稳定等问题,只能解决松散型粉细砂的注浆问题。酸性水玻璃注浆材料由于渗透性好,已在粉细砂加固方面取得了广泛应用,但是其强度较低,一旦遇到拱顶承压较大的地层,极易产生塌方。

在现有的固化剂的制备过程中,一般需要将多种原料按照一定的比例进行配合,然后,将配合好的多种原液进行充分的搅拌反应,混合罐则是将多种原料配合进行混合搅拌反应的主要反应容器。

中国专利(申请号:2019202329331)公开的一种固化剂搅拌罐,包括罐体以及盖设于罐体上侧的盖板,所述盖板的下侧设置有环形水管,所述盖板对应转动轴的上端固接转动连接于转动轴上侧且与水腔连通的送水管,所述盖板上还设置有能够驱动转动轴转动的驱动机构,所述罐体的下侧还竖直固接有出液管。

上述专利虽然能够实现了常规的搅拌罐循环物料过于麻烦的问题,但是其存在以下不足:该搅拌罐内的搅拌结构简单,搅拌效果差,影响搅拌效率,而且各层物料之间的流动性不足,导致均匀性受到影响,不利于保证制备后的固化剂的品质。

因此本发明公开了一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,通过曲轴、连杆及液压缸的设置,不仅能够扰乱罐体内旋转流动的物料,实现撞击分散,提高搅拌效果,而且还实现了将罐体内外层的物料移动到内侧,加速了内外侧物料的混合,因此使得物料混合更充分,均匀性更好。

发明内容

为了弥补现有技术的不足,本发明提出的一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,本发明主要用于解决现有搅拌罐内的搅拌结构简单,搅拌效果差,影响搅拌效率,而且各层物料之间的流动性不足,导致均匀性受到影响,不利于保证制备后的固化剂的品质的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,包括以下步骤:

S1、按重量份比将二醋酸甘油酯30-50份、三醋酸甘油酯35-60份、聚氧化丙烯二元醇20-25份、炭黑0.5-1份加入搅拌罐内,启动搅拌罐搅拌均匀得到预混液;

S2、向步骤S1中得到的预混液中缓慢滴加醋酸乙烯酯15-22份,滴加时间20min-25min,并搅拌均匀得到混合液;

S3、向步骤S2中得到的混合液中依次加入硅烷偶联剂15-20份及柠檬酸5-8份,继续搅拌均匀即可;

其中,所述搅拌罐包括罐体、罐体上部的进料口及罐体下部的出料口;所述罐体上端中部固定设置有电机,所述电机输出端与第一转轴传动连接,所述第一转轴穿过罐体上端延伸至罐体内腔并与罐体内腔底部转动连接;所述第一转轴上间隔设置有多组曲轴,所述曲轴包括两组平行布置的水平板,所述水平板通过第一轴套与对应的第一转轴固定连接,所述水平板之间设置有与第一转轴偏心布置的偏心轴;所述罐体内壁上设置有安装槽,所述安装槽内设置有与液压缸,所述安装槽上方的罐体内壁内设置有一条连通安装槽及罐体内腔的连通通道;所述液压缸的无杆腔一侧与安装槽连通,所述液压缸的有杆腔一侧设置有与活塞铰接的连杆,所述连杆延伸至偏心轴处与偏心轴铰接;相邻两组曲轴之间的第一转轴外套装有第二轴套,所述第二轴套上设置有多个搅拌杆。

使用时,通过启动电机带动第一转轴旋转,进而带动搅拌杆扰动罐体内的物料,使得液体在罐体内沿单一方向旋转流动,通过提高罐体内物料流动性的方式加速物料的混合,提高混合效率及混合效果;由于曲轴的设置,能够在第一转轴转动时随着第一转轴一起转动,进而利用水平板机偏心轴撞击分散物料,进一步提高物料的混合效果;通过曲轴与连杆的配合形成曲轴连杆机构,实现了连杆的小范围摆动及液压缸内活塞的往复运动,连杆的小范围摆动能够撞击并分流旋转流动的物料,进而加速上下层之间的物质交换,提高搅拌效率及效果,而液压缸内活塞的往复运动又能够将罐体内壁附近的物料通过上方的连通通道抽入安装槽内,并在活塞压缩时通过连通通道将安装槽内的物料沿水平方向射出,不仅能够扰乱罐体内旋转流动的物料,实现撞击分散,提高搅拌效果,而且还实现了将罐体内外层的物料移动到内侧,加速了内外侧物料的混合,因此使得物料混合更充分,均匀性更好。

优选的,所述安装槽下方的罐体内壁内设置有另一条连通安装槽及罐体内腔的连通通道,所述安装槽两侧的连通通道内均设置有流通方向相同的单向阀。通过单向阀的设置,能够在活塞抽出时通过一条连通通道吸入物料,然后能够在活塞压缩时通过另一条连通通道排出物料,因此实现了上下层物料之间的强制循环混合,避免分层导致影响整体的搅拌效果;同时,相较于现有技术中水泵的使用,本申请仅仅通过活塞的设置即可实现罐体内物料的循环,因此降低制造成本及生产成本。

优选的,相邻两组曲轴的水平板一侧之间设置有第一弧形导流板,所述第一弧形导流板与第一转轴之间存在间距且其之间的距离沿第一转轴转动方向逐渐变大。由于曲轴之间靠近第一转轴处的物料不容易受到扰动,导致搅拌混合效果不佳,因此通过第一弧形导流板的设置,能够在第一转轴旋转时迫使部分物料逐渐向内侧移动,改变了该部分物料的运动轨迹,提高扰流的效果,进而提高搅拌效果。

优选的,所述第一弧形导流板上均布有多个通孔。通过通孔的设置,能够使得第一弧形导流板内侧的部分物料穿过通孔到达其外侧,进而参与第一弧形导流板外侧的混合,进一步提高内外侧物料间的物质交换,提高搅拌效果;另外,从通孔流出的物料的运动方向与罐体内的旋转流动不同,因此能够通过物料的撞击分散来进一步提高搅拌效果及搅拌效率。

优选的,相邻两组曲轴的水平板另一侧之间设置有第二弧形导流板,所述第二弧形导流板与第一转轴之间存在间距且其之间的距离沿第一转轴转动方向逐渐变小,所述第二弧形导流板靠近第一转轴一侧延伸至第一转轴及第一弧形导流板之间,所述第二弧形导流板与第一弧形导流板之间的空间构成过流间隙。通过第二弧形导流板的设置,能够将从第一弧形导流板内侧流出的物料一分为二,即一部分物料通过过流间隙排除参与后续的混合,而另一部分则沿着第二弧形导流板内侧流动并从第二弧形导流板另一侧排出参与混合,因此实现将一处的物料转移至另外两处参与混合,避免单一层面内物料之间位置关系不易改变而导致混合效果较差的问题,提高了混合的均匀性。

优选的,所述搅拌杆有两组且分别穿过第一弧形导流板及第二弧形导流板延伸至其外侧,所述第一弧形导流板及第二弧形导流板延外侧的搅拌杆上套装有弹簧,所述弹簧外侧设置有沿搅拌杆上水平滑动的滑套,所述滑套的迎水面一侧设置有竖直布置的扰流板。通过扰流板的设置,能够在随搅拌转动时对物料进行扰流,提高搅拌效率,同时由于弹簧的设置,能够在物料的反作用力下使得扰流板不停的受到向内或向外的力,因此其能够通过滑套克服弹簧的弹力在搅拌杆上实现小范围的来回运动,进而提高其扰流的范围,进而提高搅拌效果。

本发明的有益效果如下:

1.本发明公开了一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,通过曲轴、连杆及液压缸的设置,不仅能够扰乱罐体内旋转流动的物料,实现撞击分散,提高搅拌效果,而且还实现了将罐体内外层的物料移动到内侧,加速了内外侧物料的混合,因此使得物料混合更充分,均匀性更好。

2.本发明公开了一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,通过扰流板的设置,能够在随搅拌转动时对物料进行扰流,提高搅拌效率,同时由于弹簧的设置,能够在物料的反作用力下使得扰流板不停的受到向内或向外的力,因此其能够通过滑套克服弹簧的弹力在搅拌杆上实现小范围的来回运动,进而提高其扰流的范围,进而提高搅拌效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中所使用的搅拌罐的立体图;

图2是本发明中所使用的搅拌罐内搅拌组件一个方向的立体图;

图3是本发明中所使用的搅拌罐内搅拌组件另一个方向的立体图;

图4是发明中所使用的搅拌罐中罐体的剖视图;

图5是本发明的方法流程图。

图中:

1、罐体;2、电机;3、第一转轴;31、曲轴;4、水平板;5、偏心轴;6、连杆;7、活塞;8、液压缸;9、第一轴套;10、第二轴套;11、搅拌杆;12、滑套;13、弹簧;14、扰流板;15、第一弧形导流板;16、通孔;17、第二弧形导流板;18、过流间隙;19、安装槽;20、连通通道;21、单向阀。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1-图5所示,一种二醋酸甘油酯制备水玻璃自硬砂固化剂的方法,包括以下步骤:

S1、按重量份比将二醋酸甘油酯30-50份、三醋酸甘油酯35-60份、聚氧化丙烯二元醇20-25份、炭黑0.5-1份加入搅拌罐内,启动搅拌罐搅拌均匀得到预混液;

S2、向步骤S1中得到的预混液中缓慢滴加醋酸乙烯酯15-22份,滴加时间20min-25min,并搅拌均匀得到混合液;

S3、向步骤S2中得到的混合液中依次加入硅烷偶联剂15-20份及柠檬酸5-8份,继续搅拌均匀即可;

其中,所述搅拌罐包括罐体1、罐体1上部的进料口及罐体1下部的出料口;所述罐体1上端中部固定设置有电机2,所述电机2输出端与第一转轴3传动连接,所述第一转轴3穿过罐体1上端延伸至罐体1内腔并与罐体1内腔底部转动连接;所述第一转轴3上间隔设置有多组曲轴31,所述曲轴31包括两组平行布置的水平板4,所述水平板4通过第一轴套9与对应的第一转轴3固定连接,所述水平板4之间设置有与第一转轴3偏心布置的偏心轴5;所述罐体1内壁上设置有安装槽19,所述安装槽19内设置有与液压缸8,所述安装槽19上方的罐体1内壁内设置有一条连通安装槽19及罐体1内腔的连通通道20;所述液压缸8的无杆腔一侧与安装槽19连通,所述液压缸8的有杆腔一侧设置有与活塞7铰接的连杆6,所述连杆6延伸至偏心轴5处与偏心轴5铰接;相邻两组曲轴31之间的第一转轴3外套装有第二轴套10,所述第二轴套10上设置有多个搅拌杆11。

使用时,通过启动电机2带动第一转轴3旋转,进而带动搅拌杆11扰动罐体1内的物料,使得液体在罐体1内沿单一方向旋转流动,通过提高罐体1内物料流动性的方式加速物料的混合,提高混合效率及混合效果;由于曲轴31的设置,能够在第一转轴3转动时随着第一转轴3一起转动,进而利用水平板4机偏心轴5撞击分散物料,进一步提高物料的混合效果;通过曲轴31与连杆6的配合形成曲轴连杆机构,实现了连杆6的小范围摆动及液压缸8内活塞7的往复运动,连杆6的小范围摆动能够撞击并分流旋转流动的物料,进而加速上下层之间的物质交换,提高搅拌效率及效果,而液压缸8内活塞7的往复运动又能够将罐体1内壁附近的物料通过上方的连通通道20抽入安装槽19内,并在活塞7压缩时通过连通通道20将安装槽19内的物料沿水平方向射出,不仅能够扰乱罐体1内旋转流动的物料,实现撞击分散,提高搅拌效果,而且还实现了将罐体1内外层的物料移动到内侧,加速了内外侧物料的混合,因此使得物料混合更充分,均匀性更好。

作为本发明的一种实施方式,所述安装槽19下方的罐体1内壁内设置有另一条连通安装槽19及罐体1内腔的连通通道20,所述安装槽19两侧的连通通道20内均设置有流通方向相同的单向阀21。通过单向阀21的设置,能够在活塞7抽出时通过一条连通通道20吸入物料,然后能够在活塞7压缩时通过另一条连通通道20排出物料,因此实现了上下层物料之间的强制循环混合,避免分层导致影响整体的搅拌效果;同时,相较于现有技术中水泵的使用,本申请仅仅通过活塞7的设置即可实现罐体1内物料的循环,因此降低制造成本及生产成本。

作为本发明的一种实施方式,相邻两组曲轴31的水平板4一侧之间设置有第一弧形导流板15,所述第一弧形导流板15与第一转轴3之间存在间距且其之间的距离沿第一转轴3转动方向逐渐变大。由于曲轴31之间靠近第一转轴3处的物料不容易受到扰动,导致搅拌混合效果不佳,因此通过第一弧形导流板15的设置,能够在第一转轴3旋转时迫使部分物料逐渐向内侧移动,改变了该部分物料的运动轨迹,提高扰流的效果,进而提高搅拌效果。

作为本发明的一种实施方式,所述第一弧形导流板15上均布有多个通孔16。通过通孔16的设置,能够使得第一弧形导流板15内侧的部分物料穿过通孔16到达其外侧,进而参与第一弧形导流板15外侧的混合,进一步提高内外侧物料间的物质交换,提高搅拌效果;另外,从通孔16流出的物料的运动方向与罐体1内的旋转流动不同,因此能够通过物料的撞击分散来进一步提高搅拌效果及搅拌效率。

作为本发明的一种实施方式,相邻两组曲轴31的水平板4另一侧之间设置有第二弧形导流板17,所述第二弧形导流板17与第一转轴3之间存在间距且其之间的距离沿第一转轴3转动方向逐渐变小,所述第二弧形导流板17靠近第一转轴3一侧延伸至第一转轴3及第一弧形导流板15之间,所述第二弧形导流板17与第一弧形导流板15之间的空间构成过流间隙18。通过第二弧形导流板17的设置,能够将从第一弧形导流板15内侧流出的物料一分为二,即一部分物料通过过流间隙18排除参与后续的混合,而另一部分则沿着第二弧形导流板17内侧流动并从第二弧形导流板17另一侧排出参与混合,因此实现将一处的物料转移至另外两处参与混合,避免单一层面内物料之间位置关系不易改变而导致混合效果较差的问题,提高了混合的均匀性。

作为本发明的一种实施方式,所述搅拌杆11有两组且分别穿过第一弧形导流板15及第二弧形导流板17延伸至其外侧,所述第一弧形导流板15及第二弧形导流板17延外侧的搅拌杆11上套装有弹簧13,所述弹簧13外侧设置有沿搅拌杆11上水平滑动的滑套12,所述滑套12的迎水面一侧设置有竖直布置的扰流板14。通过扰流板14的设置,能够在随搅拌转动时对物料进行扰流,提高搅拌效率,同时由于弹簧13的设置,能够在物料的反作用力下使得扰流板14不停的受到向内或向外的力,因此其能够通过滑套12克服弹簧13的弹力在搅拌杆11上实现小范围的来回运动,进而提高其扰流的范围,进而提高搅拌效果。

使用时,通过启动电机2带动第一转轴3旋转,进而带动搅拌杆11扰动罐体1内的物料,使得液体在罐体1内沿单一方向旋转流动,通过提高罐体1内物料流动性的方式加速物料的混合,提高混合效率及混合效果;由于曲轴31的设置,能够在第一转轴3转动时随着第一转轴3一起转动,进而利用水平板4机偏心轴5撞击分散物料,进一步提高物料的混合效果;通过曲轴31与连杆6的配合形成曲轴连杆机构,实现了连杆6的小范围摆动及液压缸8内活塞7的往复运动,连杆6的小范围摆动能够撞击并分流旋转流动的物料,进而加速上下层之间的物质交换,提高搅拌效率及效果,而液压缸8内活塞7的往复运动又能够将罐体1内壁附近的物料通过上方的连通通道20抽入安装槽19内,并在活塞7压缩时通过连通通道20将安装槽19内的物料沿水平方向射出,不仅能够扰乱罐体1内旋转流动的物料,实现撞击分散,提高搅拌效果,而且还实现了将罐体1内外层的物料移动到内侧,加速了内外侧物料的混合,因此使得物料混合更充分,均匀性更好;通过单向阀21的设置,能够在活塞7抽出时通过一条连通通道20吸入物料,然后能够在活塞7压缩时通过另一条连通通道20排出物料,因此实现了上下层物料之间的强制循环混合,避免分层导致影响整体的搅拌效果;同时,相较于现有技术中水泵的使用,本申请仅仅通过活塞7的设置即可实现罐体1内物料的循环,因此降低制造成本及生产成本;由于曲轴31之间靠近第一转轴3处的物料不容易受到扰动,导致搅拌混合效果不佳,因此通过第一弧形导流板15的设置,能够在第一转轴3旋转时迫使部分物料逐渐向内侧移动,改变了该部分物料的运动轨迹,提高扰流的效果,进而提高搅拌效果;通过通孔16的设置,能够使得第一弧形导流板15内侧的部分物料穿过通孔16到达其外侧,进而参与第一弧形导流板15外侧的混合,进一步提高内外侧物料间的物质交换,提高搅拌效果;另外,从通孔16流出的物料的运动方向与罐体1内的旋转流动不同,因此能够通过物料的撞击分散来进一步提高搅拌效果及搅拌效率;通过第二弧形导流板17的设置,能够将从第一弧形导流板15内侧流出的物料一分为二,即一部分物料通过过流间隙18排除参与后续的混合,而另一部分则沿着第二弧形导流板17内侧流动并从第二弧形导流板17另一侧排出参与混合,因此实现将一处的物料转移至另外两处参与混合,避免单一层面内物料之间位置关系不易改变而导致混合效果较差的问题,提高了混合的均匀性;通过扰流板14的设置,能够在随搅拌转动时对物料进行扰流,提高搅拌效率,同时由于弹簧13的设置,能够在物料的反作用力下使得扰流板14不停的受到向内或向外的力,因此其能够通过滑套12克服弹簧13的弹力在搅拌杆11上实现小范围的来回运动,进而提高其扰流的范围,进而提高搅拌效果。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或材料,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

技术分类

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