CN117265952A - 一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备及其控制方法，属于沥青生产设备技术领域。设备包括冷骨料配料系统、矿粉计量添加系统、沥青计量添加系统、烘干滚筒、骨料提升机、三通阀、热料仓、连续式搅拌缸、间歇式搅拌缸以及成品仓。当设备进行强制连续式生产时，冷骨料通过冷骨料配料系统进行精确连续式称重，输送到烘干滚筒加热烘干，再由骨料提升机提升并通过三通阀切换进入连续式搅拌缸，并投放计量好的沥青和矿粉，与骨料在连续式搅拌缸内搅拌混合，随后进入间歇式搅拌缸中二次搅拌。通过控制连续式搅拌缸放料门的开度和间歇式搅拌缸放料门的间隔开关时间，以实现控制两个搅拌缸内的骨料流量平衡和提高沥青混合料的搅拌效果。
Description
技术领域
本发明涉及沥青生产设备技术领域，更为具体地说是指一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备及其控制方法。
背景技术
沥青混合料是以沥青材料将天然或人工矿物骨料、填充料及各种掺加料等胶结在一起所形成的一种人工合成材料。沥青混合料生产设备是生产沥青混合料的成套设备，在具体的施工当中，必须要保证沥青混合料生产设备良好的工作性能，否则会对公路路面施工质量产生一定影响，进而在后续的通车安全以及公路的整体使用耐久度方面都达不到理想要求。目前，现有的沥青混合料搅拌设备在种类上分为两种：第一种为间歇式沥青混合料搅拌设备，第二种为连续式沥青混合料搅拌设备。该两种设备在使用过程中具有以下不同的优缺点：
间歇式沥青混合料搅拌设备对原材料的级配控制准确度更高，同时在设备的工作当中，可以直接通过二次计量的方法，对混合料各种原材料的配比进行有效控制，以此来有效提高沥青混合料的整体质量。但是在使用间歇式沥青混合料搅挫设备工作中，内部的工作系统分布较多，拌合站的结构构成相对比较复杂，因此在整个设备使用成本更高。
而连续式沥青混合料搅拌设备的生产工作效率更高，同时消耗的能源更低。在材料搅拌过程中通过连续加料连续搅拌的方法，充分保证整个材料搅拌的均匀性和出料效率。但是连续式沥青混合料搅拌设备主要是通过冷料上料系统进行级配控制，没有二次计量。因此在整个传感器收集到的数据精度、混合材料的颗粒大小、材料级配情况、沥青混合材料温度等多方面影响因素，都会对设备计量产生不同程度的影响。故连续式沥青混合料搅拌设备对原材料的级配要求较高，否则容易影响成品料的质量。
为适应现有路面建设及养护等多样化需求，授权公告号为CN 215925509U的中国实用新型专利公开了一种间歇连续集成式沥青混合料生产设备，包括间歇式搅拌缸、连续式搅拌缸、热骨料加热装置、热骨料输送装置、选择送料装置，热骨料加热装置通过热骨料输送装置与选择送料装置连接，选择送料装置向间歇式搅拌缸或连续式搅拌缸输送热骨料。选择送料装置包括热骨料仓和分料机构，热骨料输送装置将热骨料加热装置与热骨料仓进料口连接，热骨料仓包括进料口、出料口，分料机构设置于热骨料仓中，用于控制进料口与间歇式搅拌缸或连续式搅拌缸连通。
然而，以上间歇连续集成式沥青混合料搅拌设备，由于加热后的热骨料由热骨料输送装置输送至选择送料装置的热骨料仓中，再由分料机构选择切换进入间歇式搅拌缸或连续式搅拌缸，这将影响了连续式沥青混合料的生产效率。而且，以上专利在连续式沥青混合料生产时，仅依靠一个搅拌缸，难以实现热骨料的流量平衡与搅拌效果。另外，该专利的间歇式搅拌缸或连续式搅拌缸分别布置在间歇式搅拌主楼和连续式搅拌主楼上，不仅增加了设备成本，而且占用了较大的体积空间。为此，我们提供一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备及其控制方法。
发明内容
本发明提供一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备及其控制方法，其主要目的在于克服现有间歇连续集成式沥青混合料生产设备将加热后的热骨料输送至热骨料仓中，再由分料机构选择切换进入连续式搅拌缸，影响了连续式沥青混合料的生产效率；且在连续式沥青混合料生产时，仅依靠一个搅拌缸，难以实现热骨料的流量平衡与搅拌效果等缺点。
本发明采用如下技术方案：
一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，包括冷骨料配料系统、矿粉计量添加系统、沥青计量添加系统、烘干滚筒、骨料提升机、热料仓、连续式搅拌缸、间歇式搅拌缸以及成品仓，所述冷骨料配料系统与所述烘干滚筒的进料端连接，所述矿粉计量添加系统分别与所述连续式搅拌缸及所述间歇式搅拌缸连接，所述沥青计量添加系统分别与所述连续式搅拌缸及所述间歇式搅拌缸连接；所述烘干滚筒的出料端连接所述骨料提升机，所述骨料提升机的出料端连接一个三通切换阀，所述三通切换阀的其中一个出口通过第一输送管道连接至所述连续式搅拌缸，另一个出口通过第二输送管道连接至热料仓，所述热料仓的出料端通过一个骨料计量装置与所述间歇式搅拌缸的进料端对接，所述连续式搅拌缸的出料端也与所述间歇式搅拌缸的进料端对接，该连续式搅拌缸的出料端设有第一放料门机构，所述间歇式搅拌缸的出料端设有第二放料门机构。
一较佳实施方案中，上述第一放料门机构包括放料挡板和电动推杆，所述放料挡板安装于所述连续式搅拌缸的出料端，该放料挡板开设一个下料口，所述电动推杆固定安装于放料挡板的旁侧，该电动推杆与所述放料挡板连接以推动放料挡板移动。
一较佳实施方案中，上述第二放料门机构包括弧形挡板、中心转轴以及驱动中心转轴正反转的变频电机，所述弧形挡板通过所述中心转轴对应安装在所述间歇式搅拌缸，所述变频电机的输出轴与所述中心转轴连接。
本发明的沥青混合料搅拌设备还包括一个PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与所述连续式搅拌缸、所述间歇式搅拌缸的动力机构电性连接，该PLC控制系统还分别与所述第一放料门机构的电动推杆以及第二放料门机构的变频电机电性连接。
一较佳实施方案中，上述热料仓的上方还设有一个振动筛，所述第二输送管道的末端连接至所述振动筛的进料端。
一较佳实施方案中，上述热料仓包括若干个，每个热料仓内对应设有一个连续式料位计。
本发明的沥青混合料搅拌设备还包括一个拌合楼，所述连续式搅拌缸和所述间歇式搅拌缸安装在所述拌合楼上。
以上一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备的控制方法，具体如下：
当设备进行强制间歇式生产时，将三通阀切换到第二输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行粗计量，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入振动筛进行筛分，而后进入热料仓分类储存，按配比通过骨料称进行精计量，随后与计量好的矿粉及沥青投放至间歇式搅拌缸进行周期性搅拌，最后成品料进入成品仓存放；
当设备进行强制连续式生产时，将三通阀切换到第一输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行精确连续式称重，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入连续式搅拌缸，同时将连续式计量好的沥青和矿粉投放至连续式搅拌缸，与骨料在连续式搅拌缸内搅拌混合，随后一起进入间歇式搅拌缸中二次搅拌，最后成品料进入成品仓存放。
进一步地，当以上设备进行强制连续式生产且设备产量较小时，调大放料挡板的开度，同时延长弧形挡板打开与闭合的间隔时间，使得骨料较长时间在间歇式搅拌缸内搅拌，保证成品料搅拌质量；当设备产量较大时，调小放料挡板的开度，同时缩短弧形挡板打开与闭合的间隔时间。
进一步地，在进行强制连续式生产时，所述PLC控制系统根据骨料的流量以及设定的油石比参数自动调节沥青和矿粉的流量，从而实现油石比的精确控制。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明在与烘干滚筒连接的骨料提升机末端直接设置三通切换阀，并且三通切换阀的一个出口通过第一输送管道连接至连续式搅拌缸，在进行连续式沥青混合料生产时，烘干后的热骨料可直接输送至连续式搅拌缸进行生产，提高生产效率；并且，连续式搅拌缸与间歇式搅拌缸串联连接，可以通过电动推杆来控制连续式搅拌缸放料门的开度和间歇式搅拌缸放料门的间隔开关时间，以实现控制两个搅拌缸内的骨料流量平衡和提高沥青混合料的搅拌效果。
2、本发明的连续式搅拌缸与间歇式搅拌缸均安装在同一个搅拌楼内，节省了设备成本以及设备的体积占用空间。
3、本发明还能实现对客户原材料规格进行自动分析功能，确认客户的原材料是否满足连续式生产的条件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明连续式搅拌缸与间歇式搅拌缸连接的示意图。
图3为本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，参照图1，包括冷骨料配料系统10、矿粉计量添加系统、沥青计量添加系统、烘干滚筒40、骨料提升机50、热料仓60、连续式搅拌缸70、间歇式搅拌缸80以及成品仓90。
参照图1，冷骨料配料系统10包括冷料仓11、连续式骨料输送计量装置12、皮带输送机13以及集料皮带秤14，冷料仓11通过所述连续式骨料输送计量装置12喂料至一皮带输送机13，皮带输送机13通过集料皮带秤14与烘干加热滚筒40连接。
参照图1，烘干滚筒40的出料端连接一个骨料提升机50，骨料提升机50的出料端连接一个三通切换阀51。三通切换阀51的其中一个出口通过第一输送管道52连接至连续式搅拌缸70，另一个出口通过第二输送管道53连接至热料仓60，热料仓60的出料端通过一个骨料计量装置61与间歇式搅拌缸80的进料端对接。
参照图1，热料仓60包括若干个，每个热料仓60内对应设有一个连续式料位计（图中未示出）。热料仓60的上方还设有一个振动筛62，第二输送管道53的末端连接至振动筛62的进料端。
上述矿粉计量添加系统分别与连续式搅拌缸70及间歇式搅拌缸80连接，沥青计量添加系统分别与连续式搅拌缸70及间歇式搅拌缸80连接。矿粉计量添加系统以及沥青计量添加系统是本领域常见的添加系统，本实施例不做具体赘述。
参照图1，本发明的连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备还包括拌合楼1，上述连续式搅拌缸70、间歇式搅拌缸80、振动筛62、热料仓60以及骨料计量装置61均安装在拌合楼1上。
参照图2，上述连续式搅拌缸70的出料端设有第一放料门机构，第一放料门机构包括放料挡板71和电动推杆72，所述放料挡板71安装于所述连续式搅拌70缸的出料端，该放料挡板71开设一个下料口710，所述电动推杆72固定安装于放料挡板71的旁侧，该电动推杆72与所述放料挡板71连接以推动放料挡板71移动。
参照图2，上述间歇式搅拌缸80的出料端设有第二放料门机构，第二放料门机构包括弧形挡板81、中心转轴82以及驱动中心转轴82正反转的变频电机（图中未示出），所述弧形挡板81通过所述中心转轴82对应安装在所述间歇式搅拌缸80，所述变频电机的输出轴与所述中心转轴82连接。
参照图1，本发明的沥青混合料搅拌设备还包括一个PLC控制系统100，所述PLC控制系统100分别与所述连续式搅拌缸70、所述间歇式搅拌缸80的动力机构电性连接，该PLC控制系统还分别与所述第一放料门机构的电动推杆以及第二放料门机构的变频电机电性连接。
参照图3，以上一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备的控制方法，具体如下：
当设备进行强制间歇式生产时，将三通阀切换到第二输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行粗计量，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入振动筛进行筛分，而后进入热料仓分类储存，按配比通过骨料称进行精计量，随后与计量好的矿粉及沥青投放至间歇式搅拌缸进行周期性搅拌，最后成品料进入成品仓存放；
当设备进行强制连续式生产时，将三通阀切换到第一输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行精确连续式称重，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入连续式搅拌缸，同时将连续式计量好的沥青和矿粉投放至连续式搅拌缸，与骨料在连续式搅拌缸内搅拌混合，随后一起进入间歇式搅拌缸中二次搅拌，最后成品料进入成品仓存放。
连续式搅拌缸的第一放料门机构可以通过电动推杆来控制放料挡板的开度，间接式搅拌缸的第二放料门机构则通过控制变频电机正反转的间隔时间控制放料速度，从而实现控制两个搅拌缸内的骨料流量平衡和搅拌效果。具体如下：当设备产量较小时（约小于50%额定产量），调大第一放料门机构的开度，同时延长第二放料门机构的间隔时间，使得骨料较长时间在间歇式搅拌缸内搅拌，（搅拌缸内骨料达到一定的容积率，搅拌效果更好），保证成品料搅拌质量。当设备产量较大时，调小第一放料门机构的开度（保证搅拌时间），同时第二放料门机构的间隔时间（防止满料）。以上调控都可以根据冷料仓皮带秤端的进给量实现自动控制，设置好两个放料门机构开度和间隔时间的比例曲线。
本发明还能实现对客户原材料规格进行自动分析功能，确认客户的原材料是否满足连续式生产的条件。具体如下：首先先用间歇式功能进行正常生产，骨料在经过振动筛筛分后，在热料仓内暂存。热料仓优选分为6个仓对应冷料仓6种骨料，热料仓内每个仓装有的连续式料位计（可以显示热料仓内每种料的料位），通过连续式料位计显示料位的变化，可以换算成一段时间内每个仓内6种骨料重量及比例变化，同时跟一定时间前（可设定为10分钟，骨料从进料端至热料仓的时间）冷料仓进料端6个料仓进料量比例进行对比，每种料的比例在误差不差过3%的范围内（可设定），确认为符合连续式生产用料要求。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，包括冷骨料配料系统、矿粉计量添加系统、沥青计量添加系统、烘干滚筒、骨料提升机、热料仓、连续式搅拌缸、间歇式搅拌缸以及成品仓，所述冷骨料配料系统与所述烘干滚筒的进料端连接，所述矿粉计量添加系统分别与所述连续式搅拌缸及所述间歇式搅拌缸连接，所述沥青计量添加系统分别与所述连续式搅拌缸及所述间歇式搅拌缸连接；所述烘干滚筒的出料端连接所述骨料提升机，其特征在于：所述骨料提升机的出料端连接一个三通切换阀，所述三通切换阀的其中一个出口通过第一输送管道连接至所述连续式搅拌缸，另一个出口通过第二输送管道连接至热料仓，所述热料仓的出料端通过一个骨料计量装置与所述间歇式搅拌缸的进料端对接，所述连续式搅拌缸的出料端也与所述间歇式搅拌缸的进料端对接，该连续式搅拌缸的出料端设有第一放料门机构，所述间歇式搅拌缸的出料端设有第二放料门机构。
2.如权利要求1所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：所述第一放料门机构包括放料挡板和电动推杆，所述放料挡板安装于所述连续式搅拌缸的出料端，该放料挡板开设一个下料口，所述电动推杆固定安装于放料挡板的旁侧，该电动推杆与所述放料挡板连接以推动放料挡板移动。
3.如权利要求2所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：所述第二放料门机构包括弧形挡板、中心转轴以及驱动中心转轴正反转的变频电机，所述弧形挡板通过所述中心转轴对应安装在所述间歇式搅拌缸，所述变频电机的输出轴与所述中心转轴连接。
4.如权利要求3所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：还包括一个PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与所述连续式搅拌缸、所述间歇式搅拌缸的动力机构电性连接，该PLC控制系统还分别与所述第一放料门机构的电动推杆以及第二放料门机构的变频电机电性连接。
5.如权利要求1所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：所述热料仓的上方还设有一个振动筛，所述第二输送管道的末端连接至所述振动筛的进料端。
6.如权利要求5所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：所述热料仓包括若干个，每个热料仓内对应设有一个连续式料位计。
7.如权利要求1所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于：还包括一个拌合楼，所述连续式搅拌缸和所述间歇式搅拌缸安装在所述拌合楼上。
8.一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备的控制方法，包括如权利要求4所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备，其特征在于，具体如下：
当设备进行强制间歇式生产时，将三通阀切换到第二输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行粗计量，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入振动筛进行筛分，而后进入热料仓分类储存，按配比通过骨料称进行精计量，随后与计量好的矿粉及沥青投放至间歇式搅拌缸进行周期性搅拌，最后成品料进入成品仓存放；
当设备进行强制连续式生产时，将三通阀切换到第一输送管道一侧，冷骨料通过冷骨料配料系统进行精确连续式称重，输送到烘干滚筒进行加热烘干，再由骨料提升机提升进入连续式搅拌缸，同时将连续式计量好的沥青和矿粉投放至连续式搅拌缸，与骨料在连续式搅拌缸内搅拌混合，随后一起进入间歇式搅拌缸中二次搅拌，最后成品料进入成品仓存放。
9.如权利要求8所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备的控制方法，其特征在于：当设备进行强制连续式生产且设备产量较小时，调大放料挡板的开度，同时延长弧形挡板打开与闭合的间隔时间，使得骨料较长时间在间歇式搅拌缸内搅拌，保证成品料搅拌质量；当设备产量较大时，调小放料挡板的开度，同时缩短弧形挡板打开与闭合的间隔时间。
10.如权利要求8所述的一种连续间歇复合型沥青混合料搅拌设备的控制方法，其特征在于：在进行强制连续式生产时，所述PLC控制系统根据骨料的流量以及设定的油石比参数自动调节沥青和矿粉的流量，从而实现油石比的精确控制。
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|---|---|---|---|---|
| CN118547552A (zh) * | 2024-07-24 | 2024-08-27 | 福建省铁拓机械股份有限公司 | 一种间歇和连续一体式伴热再生组合设备及控制方法 |
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2023
- 2023-11-20 CN CN202311546223.3A patent/CN117265952A/zh active Pending
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