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沥青混凝土搅拌机主要部件的控制与改进∗

2013-04-17

机械研究与应用 2013年4期
关键词:给料机振动筛搅拌机

许 蓓

(陕西省宝鸡市市政工程管理处,陕西宝鸡 721000)

沥青混凝土搅拌机主要部件的控制与改进∗

许 蓓

(陕西省宝鸡市市政工程管理处,陕西宝鸡 721000)

通过对LBQ1200型沥青混凝土搅拌机的给料机、加热滚筒、燃烧器点火加热设备、振动筛、热称料仓、搅拌锅、除尘设备结构等进行分析,着重阐述了各部件应当注意的问题,并根据实际生产中遇到的机械故障提出了实际可行的维修、改进方法。

LBQ1200型沥青混凝土搅拌机;搅拌设备;控制;改进

1 前 言

沥青混凝土搅拌设备的功能是将不同粒径的骨料和填料加热到150°左右,再按规定比例掺和,用沥青将其混合充分搅拌均匀,再用摊铺机铺到建设的公路上,经压实后成为沥青混凝土路面。沥青混合料搅拌设备主要包括供料控制、温度控制、计量控制、除尘控制、成品仓控制等。其控制系统的任务是按照工艺流程顺序控制各部设备。笔者以LBQ1200型沥青混凝土搅拌机为例,就该设备的几个主要部件控制与改进问题进行探讨。

2 给料机

LBQ1200型沥青混凝土搅拌机的供料部分有4个冷料仓,每个冷料仓下部固定1个给料机。各给料机的基本硬件相同,所以调控冷料仓下各给料机的调速电机的转速就能控制每种骨料的流量快慢大小,从而调控成品料中各种骨料的配合比。调速电机转速过快,会加大滚筒电机的负荷,造成滚筒停转或跳动,滚筒上的链条和齿轮咬合不严密。供料过多会使料温降低,热储料仓的积料过多顶起振动筛。调速电机转速过慢,又会造成滚筒供给不足,料温升高,搅拌锅等料,降低生产率。所以操作人员可根据每种骨料的称量快慢预测出骨料的存量多少,对所需骨料进行微调,科学高效地控制拌料速度。

在实际的生产中,由于给料机上部盛放细骨料的料仓成锥形,往往会因潮湿而堵塞。除用调速电机控制骨料流量外,安装间歇式仓壁振动器也能有效地解决这个问题。仓壁振动器安装在料仓底部出口附近,靠改变振荡频率而改变冷料仓的流量。北方由于气侯原因,每年冬季调速机都会出现机油冻结变稠而无法正常运转的现象,必须采用提前放空储料仓减小负荷同时缠电加热带的方法,保证调速机正常运转。

3 加热滚筒

加热滚筒一般由碳钢制成,有2个支撑环和4个支撑滚轮支撑。其主要参数:滚筒倾斜角度、滚筒转速、翻料板形状和布置形式、滚筒长度、直径大小等。

3.1 滚筒倾斜角度

转速一定时,倾斜角度过大,就会过多缩短骨料到达滚筒出料口的时间,影响料温。所以合理的倾斜角度决定了骨料的受热程度,决定着骨料到达滚筒下部出料口的时间。有时由于骨料过于潮湿而容易在进料口出现骨料堆积,增大滚筒负荷,影响产量。这就需对进料区挡料板进行改进,降低挡料板高度、抬高滚筒坡度并移动支撑轮、以缩短挡料板和滚筒的间隙,使骨料顺利进入滚筒。

3.2 滚筒转速

滚筒的转速也是影响骨料在滚筒内的受热条件之一。如果转速过慢,不但增加了骨料到达出料口的时间,而且无形中增加滚筒负荷,降低了骨料温度。转速稍快,骨料在滚筒内部被翻料板翻转的次数就多,加热就越均匀,越省燃料。但当转速过快时,骨料被加热的均匀性不再增加,而且会在离心力、摩擦力的作用下使骨料附着在滚筒壁上而达不到下料口。

3.3 内部翻料板

其主要作用是翻转滚筒内部的骨料。滚筒在长度方向上可分成进料区、加热区、出料区三部分。翻料板以适应不同区域的需要,有齿形,槽型等不同的形状。在日常工作中,由于骨料对滚筒内壁的磨损,翻料板部分地方就会脱离滚筒内壁起翘,需经常检查并焊接,以防掉落影响骨料的受热。

3.4 滚筒长度和直径大小

滚筒加热一般是出料区端进行,用鼓风吹,引风吸的方法使热量到达进料区端。增大滚筒就能增加翻料板,骨料受热也会更加均匀。但又大又长的滚筒运动时稳定性差,需要的引风机、鼓风机的功率也大,滚筒内细小的骨料、矿粉就很容易被吸走,尽管可由除尘设备回收,但会增加除尘设备的负担。

4 燃烧器点火加热设备

燃烧器点火加热一般有以下几种设备。

(1)柴油加热设备 由高压电子打火器将煤气引燃,然后再由煤气引燃柴油。通过调节柴油的进给量来调节加热温度。这种方法具有造价适中,加热温度易调节,易与除尘设备连接,易实现微机自动运行等优点,被广泛地应用于沥青混凝土搅拌机中。

(2)煤加热设备 把煤块放到粉煤机中,用棉纱引燃柴油雾化器喷出的柴油,然后经柴油把粉煤机送来的煤粉引燃,通过调节粉煤机的进煤量来调节温度。这种方法的造价较低,但煤的发热量有限,生产量受到限制,污染严重,不易与除尘设备连接。

(3)煤气加热设备 这种方法最好,加热效果好、污染少、易调节。

(4)重油加热设备 这种加热方法和第一种的点火方式一样,只是把柴油换成重油,燃烧器也改变了,要添加燃烧催化剂,使用也很普遍。

为节省成本,采用转换开关控制柴油和重油的切换,但两种油用1个燃油管道,容易堵塞滤网和燃烧器喷头。可根据实际工作情况对燃油泵进行改进,用2台燃油泵,1台连接柴油管道,1台连接重油管道,只需切换燃油泵开关就可调换至燃烧供油管道。重油要经过提前加热稀释,油温控制在50~70℃即可。燃油泵加压雾化后通过高压电子打火器引燃乙炔,再由乙炔引燃雾化后的重油或是柴油。通过调节柴油或是重油的进油量来调节空气燃油比从而调节加热的温度。这样既提高了产量也节约了能源。

5 振动筛

振动筛的性能对沥青混合料的质量起着决定作用。振动筛位于搅拌楼的最上方,外壳为封闭的隔尘室。隔尘室上有检查孔盖,打开它可进行检修或更换筛网。

振动筛的振动原理是靠电机带动振动筛上的偏心装置,把提升机运来的骨料筛分出来。振动筛的偏心装置与电机有的做成一体,其筛分效果、节能性能最好。也有的用电机通过三角带带动偏心装置。电机安装在振动筛上,电机和振动筛一起振动,三角带不易老化,振动筛的带载能力提高,适应大规模的连续生产。我们使用的振动筛就是此种安装形式,要注意电动机的连接线,往往会因振动而产生磨损,需要经常检查。

振动筛自然停机减至某一特定转速时,与搅拌机机体容易发生共振。为此,振动筛控制电路应有反相序制动或者其他一些急停装置,减少共振时间。

6 热称料仓

热称料仓的主要作用是按照配比分别称量骨料、粉料与沥青,并把它们放到搅拌锅内。

沥青与骨料的称料仓是悬空的,只与压力或拉力传感器接触,通过传感器把信号传送给控制系统,从而达到称量的目的。所以要注意称料仓不要与其它物体靠在一起或接触,否则会造成称量不准确。尤其注意沥青称料仓,因为内有保温层,称料仓很容易与其靠在一起。沥青放入搅拌锅时,采用了自流形式,保证沥青与混合料搅拌均匀。每次停机时,要把所有料仓的积料、积油放净,以免下次开机时发生堵塞。为防止沥青称料仓下料口因天气寒冷或沥青温度低沥青粘接而放油缓慢甚至堵塞,在出油口要缠上加热带,在生产前半个小时进行提前加热,帮助沥青称料仓中存留的沥青融化,不至于阻碍阀门的开合。

7 搅拌锅

搅拌锅的搅拌能力是沥青搅拌设备性能的标志。搅拌锅的主要作用是把按配合比称量好的骨料,粉料与沥青充分的搅拌均匀。

目前,比较先进的搅拌机采用循环搅拌方式,从而保证了沥青料既发生纵向又发生横向的循环搅拌。拌和前,要观察搅拌机的叶桨片是否有缺少或断裂的现象,断掉的叶桨片会卡住搅拌锅,引发事故。叶桨断掉后,搅拌锅的搅拌效率降低,如果叶桨臂磨损,可把螺栓松开,将叶桨片向上移一齿,使叶桨片仍然保持原来的位置。叶桨片与传动轴之间的夹角也是一个重要的参数,改变夹角可改变搅拌锅的搅拌能力。合适的角度对于搅拌锅来说非常重要,在更换叶桨片时一定要保持原来的安装角度。

在实际工作中由于用石料清洗拌锅后的尘土污染十分严重,可在拌锅的侧壁安装自来水管,并用电磁阀调控开关,采用清水喷淋的方式将干燥的热料加以湿润,从而达到减少粉尘飞扬污染环境的目的。

8 除尘设备

沥青混凝土搅拌机的除尘设备大部分采用二级除尘装置除尘。

第一级为蜗壳式的离心除尘器,它与干燥筒上端的烟尘出口相连,包括蜗壳式离心除尘器、悬挂式两级螺旋输送机和计重阀等。可将烟尘中较大的尘粒(大于75 μm)分离到蜗壳集尘斗中,然后通过螺旋输送机和计重阀将其转输到热料提升机重新利用。再稍大一些矿粉、骨料就会堆积在蜗壳上部,堵塞烟道,造成油料燃烧不尽,料温忽高忽低,这就要求平时多检查烟道,及时清理掉蜗壳内的骨料。

第二级除尘是布袋除尘器除尘,它由装有布袋的箱体(箱体内有含尘气体通道、净化气体通道)、装有螺旋输送机的接灰斗、反向清吹分配阀组、回收粉输送装置、引风机以及温度、压差检测装置和风量调节机构等组成,由脉冲控制仪自动控制,使排入大气的烟气含尘量小于100 mg/m3。布袋除尘器箱体中装有布袋,这种布袋要求耐高温、易清除、使用寿命长。使用中一定要正确调整温控器和布袋温度,设定监控器以防布袋结露或烧焦。

还可采用水式除尘,这种除尘设备的要求比布袋除尘低,一般采用立式单侧或双侧切向进气的湿法涡旋除尘方式,系统阻力小,除尘效率高,无二次污染(水系统封闭循环),有效的控制了粉尘的飘逸。但在实际工作中水式除尘没有布袋除尘彻底,水式除尘由于引风机吸力过大容易将水池中的污水抽入烟囱,粉尘减少但造成“泥雨”污染,引风机的叶面也易被污泥附着,造成叶片摆动不匀而影响风门控制,进而影响料温。

9 结 语

除以上部件外,还有沥青加热设备,沥青储存设备,矿粉添加设备等,都是非常重要的部件。

在沥青混凝土路面施工中,沥青搅拌机的最佳生产能力决定了路面铺设的速度和质量。提高设计、维修沥青混凝土搅拌机的水平也是提高我国公路建设水平的一个必不可少的环节。

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[3] 葛恒安.中国沥青混凝土搅拌设备行业现状与发展趋势[J].建设机械技术与管理,2004(10):24-25.

[4] 蔡海霄.沥青混凝土搅拌设备的行业现状及技术发展趋势[J].交通世界,2005(10):56-58.

Control and Improvement of the Main Components of Asphalt Concrete Mixer

XU Bei
(Shanxi Baoji Municipal Engineering Administration,Baoji Shanxi 721000,China)

The structure of dust removal equipment is analysed which including LBQ1200 type asphalt concrete mixer feeding machine,heating roller,burner ignition heating equipment,vibrating screen,thermal said bin,stir the pot.The problems of various components are emphatically expounded and should pay attention,and according to the mechanical problems encoun⁃tered in the actual production practical maintenance,improvement methods are put forward.

LBQ1200 type asphalt concrete mixer;mixing equipment;control;improvement

TH12

B

1007-4414(2013)04-0149-03

2013-06-05

许 蓓(1973-),女,陕西宝鸡人,助理工程师,主要从事沥青混凝土搅拌机控制方面的科研工作。

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