[发明专利]清洗机壳内壁的方法、物料厚度检测装置、清洗设备和混凝土搅拌机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种清洗机壳内壁的方法、物料厚度检测装置、清洗设备和混凝土搅拌机。

背景技术

混凝土搅拌机是生产混凝土的关键设备。在混凝土搅拌机的生产过程中，需要不断地向机壳中添加固体物料和液剂。固体物料的粉尘和液剂的混合物逐渐附着在机壳的内壁上形成附着物。另外，搅拌过程中也会有混凝土物料被甩到机壳的内壁上形成附着物。这些粘结在机壳内壁上的附着物如果不及时清理，在卸料后的约2小时就会结块，导致搅拌机有效容积减小，影响生产效率，严重时导致电机烧毁。因此，为了保证高效、正常的搅拌工作，需要对搅拌机机壳内壁上所粘结的附着物进行及时、有效的清洗。由于搅拌机机壳内的工作空间有限、环境恶劣、作业危险等原因，使得人工清洗的方法并不可取，因此搅拌机机壳内部完全机械化自动清洗装置的研究开发和应用一直受到业界的重视。

现有技术中的混凝土搅拌机的机壳内部清洗装置通常是一些由电机驱动的清洗喷头。由于清洗机壳内壁的时间控制要求并不是十分严格，因此电机的操作通常是由人工完成的。也就是说，当混凝土搅拌机运行一段时间以后，由人工控制电机启动以驱动清洗喷头对机壳的内壁进行冲洗。冲洗一段时间后，再由人工控制电机停止。这种清洗设备虽然结构较为简单，但清洗的启停时间完全是人为控制，造成清洗程序的不确定性较大。一旦清洗程序没有及时进行，就会导致清洗喷头被混凝土堵塞，需要人工清理高压水清洗装置的喷头。这种清理工作的工作量很大而且存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洗机壳内壁的方法、物料厚度检测装置、清洗设备和混凝土搅拌机，用以提高混凝土搅拌机的清洗操作的自动化程度，降低人力工作量，并且有效消除安全隐患。

为了实现上述目的，本发明提供一种清洗机壳内壁的方法，该方法包括以下步骤：步骤1，在机壳上设置通过超声波信号检测物料粘附厚度的装置；步骤2，利用装置检测机壳内壁上所粘附的物料的厚度的实时值；步骤3，将实时值与预设值进行比较，当实时值大于预设值时，启动清洗装置以对机壳的内壁进行清洗。

优选地，步骤1包括：步骤1-1，模拟超声波射线发出射线轨迹并且计算该射线轨迹投射到机壳的内壁上所形成的投影曲线；步骤1-2，根据超声波射线的发射位置和投影曲线确定超声波信号的发送和接收装置的安装位置。

优选地，在超声波射线的发射位置设置超声波信号的接收探头，在投影曲线上设置多个超声波信号的发送探头，其中，接收探头可旋转地连接至机壳的顶壁上，发送探头设置在机壳的侧壁上并且位于投影曲线的交点所对应的位置上。

另外，本发明还提供一种物料厚度检测装置，该装置设置在用于容纳物料的机壳上以检测机壳的内壁上所粘附的物料的厚度，该装置包括：多个发送探头，各个发送探头分布在机壳的外壁上用以发送超声波信号；接收探头，该接收探头设置在机壳的腔体中用于周期性地接收超声波信号；以及主机系统，该主机系统与接收探头电连接，通过测量接收探头所接收到的超声波信号在不同的周期内的传播时间，主机系统能够计算出机壳的内壁上所粘附的物料的厚度。

优选地，主机系统包括第一模块，该第一模块能够模拟接收探头发出射线轨迹并且计算出该射线轨迹投射到机壳的内壁上所形成的投影曲线，其中，各个发送探头分别设置在投影曲线所对应的位置上。

优选地，各个发送探头离散地分布在机壳的侧壁上，并且分别设置在投影曲线上的交点所对应的位置上，以使接收探头在一个接收超声波信号的周期内能够针对每个发送探头接收至少两次超声波信号。

优选地，装置包括连接在机壳的顶壁上并且沿机壳的纵向中心线设置的轴杆，以及能够围绕轴杆进行公转并且同时能够进行自转的旋转杆，其中，接收探头设置在旋转杆上，并且接收探头接收超声波信号的周期为旋转杆的公转周期。

优选地，主机系统包括第二模块，该第二模块能够计算出在一个接收超声波信号的周期内每个发送探头所发出的超声波信号的传播时间的平均值，并且根据传播时间的平均值计算出与每个发送探头相对应的区域中的混凝土的厚度。

优选地，轴杆的纵向轴线与旋转杆的自转轴线之间具有130°至170°度的夹角，其中，轴杆与旋转杆彼此啮合以通过轴杆的自转驱动旋转杆进行公转和自转。

优选地，轴杆的与旋转杆相啮合的部位为轴杆的底面，旋转杆的与轴杆相啮合的部位设置为锥形面，其中，轴杆上的啮合齿沿着轴杆的径向方向分布，旋转杆上的啮合齿沿着自锥形面的锥顶至锥形面的锥底的方向分布。