沥青混凝土搅拌机主要部件的控制与改进.pdf

机械 研究 与应用 2 0 1 3 年 第4 期( 第2 6 卷， 总 第1 2 6 期) 经验交流 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7 2 1 0 0 0 ) 摘要 ： 通过对 L B Q1 2 0 0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。 关键词 ： L B Q 1 2 0 0型沥青混凝土搅拌机； 搅拌设备； 控制 ； 改进 中图分类号： T H1 2 文献标志码： B 文章编号： 1 0 0 7 - 4 4 1 4 ( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 1 4 9 - 0 3 Co nt r o l a n d I mpr o v e me nt o f t he M a i n Co mpo ne nt s o f As pha l t Co nc r e t e M i x e r XU Be i ( S h a n x i B a o j i Mu n i c ip a l E n g i n e e r i n g A d m i n i s t r a t i o n ， B a o j ~ S h a n x i 7 2 1 0 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ： T h e s t r u c t u r e o f d u s t r e m o v a l e q u i p m e n t i s a n a l y s e d w h i c h i n c l u d i n g L B Q 1 2 0 0 t y p e a s p h a l t c o n c r e t e m i x e r f e e d i n g mac hi n e，h e a t i ng r o l l e r，b ur ne r i g ni t i o n he at i ng e q u i p me nt ，v i b r a t i n g s c r ee n，t h e r ma l s a i d bi n，s t i r t h e p o t ．Th e p r o b l e ms o f v a ri o u s c o mp o n e n t s a r e e mp h a t i c a l l y e x p o u n d e d a n d s h o u l d p a y a t t e n t i o n，a n d a c c o r d i n g t o t h e me c h a n i c a l p r o b l e ms e n c o u n — t e r e d i n t he a c t u a l p r o du c t i o n p r a c t i c a l ma i nt e n a nc e，i mp r o v e me n t me t ho d s a r e pu t f o r wa r d． Ke y w o r d s ： L B Q1 2 0 0 t y p e a s p h al t c o n c r e t e m i x e r ； m i x i n g e q u i p me n t ； c o n t r o l ； i m p r o v e m e n t 1 前言 沥青} 昆 凝土搅拌设备 的功能是将不同粒径 的骨 料和填料加热到 1 5 0 。 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 L B Q 1 2 0 0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 L B Q1 2 0 0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 时问， 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 收稿 日期 ： 2 0 1 3 ～ 0 6 — 0 5 作者简介 ： 许倍 ( 1 9 7 3 一 )， 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 。 1 49 经验交流 2 0 1 3 tlZ ~4 期( g g 2 6 卷， 总 第1 2 6 期) 机械 研究 与应用 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 5 0～ 7 0 c C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 1 5 0 ． 室。隔尘室上有检查孑 L 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。叶桨片与传动轴之问的夹角也是一 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 机械研究与应用 2 0 1 3 年 第4 期( 第2 6 卷， 总 第1 2 6 期) 经验交流 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 7 5 m) 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 ， 使排人大气 的 烟气含尘量小 于 1 0 0 m g ／ m 。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 ( 上接 第 1 4 8页) 图 3十字轴 胎模 锻件图 3 十字轴胎模锻设计 图4为在空气锤上模锻 十字轴 的胎模。该结构 采用套筒模 结构 ， 上 、 下模垫 中的形 腔采用开 口的 形式 ， 在一般万能铣床上就可以加工 ， 解决 了小型工 厂没有专门模具制造设备的困难。模具结构简单 ， 上 下模错移量小 ， 锻件质量高且稳定 ； 操作简便灵活 ， 生 产率较高。经过长期的生产证 明， 该模具结构合理 ， 完全满足了生产的需要。 锻件断后需要切边 ， 切去多余的飞边。可以安排 在 1 0 0 t 的冲床上进行切边。切边模参照热锻件图设 计制造 。 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人烟囱， 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。 参考文献 ： [ 1 ] 吕 克． 小议沥青混凝土搅拌机各部件的控制问题 [ J ] ． 黑龙江 科技信息 ， 2 0 1 0 ( 9) ： 3 4 — 3 6 ． [ 2 ] 高呜． 沥青混凝 土搅拌 机的技改探讨 [ J ] ． 科技情 报开发与经 济 ， 2 0 0 6 ， 1 6 ( 1 )： 6 7 — 6 9 ． [ 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 ， 2 0 0 4 ( 1 0 ) ： 2 4 — 2 5 ． [ 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 ， 2 0 0 5 ( 1 0 ) ： 5 6 — 5 8 ． 图 4 十字轴胎模 1 ． 上模2 ． 锻件3 ． 下模4 ． 模套 4 模具使用效果 用该模具锻造出来的十字轴锻件， 外形美观， 余 量小 ， 加工量小 ， 减少 了机加工工 时， 降低 了材料定 额 ， 经济效益明显 ， 达到了预期的效果 。 参考文献 ： [ 1 ] 朱正才． 带凸缘齿轮的胎模锻造 [ J ] ． 热加工 工艺 ， 2 0 1 0 ( 9 ) ： 1 9 7 — 1 98 ． [ 2 ] 锻压手册编委会． 锻压手 册 [ M] ． 第二版． 北京 ： 机 械工业 出版 社 ， 2 0 0 2 ． 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