沥青搅拌设备模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇沥青搅拌设备，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：U415.5文献标志码：B

Abstract： Based on the impact of hot silo of asphalt mixing plant on the manufactured aggregate， some structure improvements were made. The structure， function and working principle of hot silo were introduced， and the impact of the gradation， screening， measuring and particle sizes of aggregate on the manufactured aggregate were analyzed， based on which the hot silo was improved， and the screening technology made some progress. Meanwhile the impact of measuring technology on aggregate segregation was studied. Thoughts on design and improvement of hot silo provide reference for the industry.

Key words： mixing plant； hot silo； aggregate segregation； scheme optimization

0引言

与振动筛、搅拌锅和控制系统相比，热料仓在强制间歇式混合料沥青搅拌设备中算不上主要部件，但其结构设计的优劣决定了骨料称量斗中骨料的组分是否稳定，从而影响成品料的质量稳定性。在搅拌设备生产过程中，装载机把料场按初级配分类好的原材料运至配料斗，这些材料经过干燥筒加热、热料提升和筛分后，在热料仓中等待称量。热料仓是强制间歇式沥青搅拌设备必需的大型仓体结构，位于振动筛和骨料称量斗之间。热料仓设计时需考虑热骨料的储存、热骨料的称量、料仓骨料储存过程中的热量损失、热骨料储存和称量过程中的离析、仓体的耐磨性能、不同粒径骨料的流动性能和骨料与仓体的摩擦系数等多方面因素。要减少或避免热骨料发生离析，确保成品料品质的稳定性，在设计时不但要考虑热料仓的基本功能（即储存物料的功能），还要分析产生离析的原因[12]。

1热料仓的设计

热料仓仓体数量通常为4～6个，用以存放已加热筛分过的热骨料，以备称量；容积一般是搅拌锅容积的8～10倍，因此只要搅拌设备楼体结构、运输和吊装条件允许，可尽可能设计大的热料仓。设计时应从以下几个方面考虑：热骨料的级配、振动筛的筛分结构、热料仓仓体的结构、称量技术、骨料流动性和耐磨工艺等。

1.1级配

对强制间歇式沥青混合料搅拌设备而言，级配是集料各级粒径颗粒的分配情况。粒径大小不同的颗粒按照一定的比例组合搭配在一起，以达到较高的密实度和路面性能。级配可通过筛析试验确定，参数如下。

（1） 分计筛余百分率：某号筛网上的筛余量占试样总质量的百分率。

（2） 累计筛余百分率：某号筛网的分计筛余百分率和大于某号筛的各筛分计筛余百分率的总和。

（3） 通过百分率：通过某号筛网的质量占试样总质量的百分率。表1为混合料类型及各种材料所占比例，图1为合成级配曲线。

1.2筛分

筛分就是把热骨料按级配要求分类。由于筛分技术的限制，筛分时首先落下的是细料，同时由于振动筛结构限制，左边仓容较大，如图2所示。在实际筛分过程中，通常只控制有限的几个点（图2所示为4个控制点），如果要控制级配中的所有点，那振动筛的结构就会十分复杂，故通常情况下，振动筛只可筛分4～6种骨料。在筛分过程中，1#仓中的热骨料粒径明显发生变化：左边骨料多于右边，细骨料多于粗骨料。同时，不同粒径的骨料流动速度和表面积差异较大[3]。

1.4称量

骨料称量过程如图3所示，称量气缸的电磁阀通电，放料门打开，骨料在重力的作用下落至称量斗，由称量斗对骨料称重。受落料过程的影响，当重量达到设定值之前，称量气缸的电磁阀断电，放料门关闭，骨料的一次称量过程结束。称量过程与门的开启方向有关，图3所示的开启方式（左侧下料）下料相对比较多。

1.5骨料粒径对成品料的影响

骨料流动性能是用安息角来衡量的。骨料粒径愈小，流动性愈差，克服钢板摩擦阻力所需的坡度越陡；因大小骨料流动性的差异，导致骨料落料过程中产生离析。

成品料质量的一个重要指标就是沥青在骨料表面的裹覆性能。骨料料径愈小，单位质量的表面积愈大，要形成同样沥青裹覆层所需要的沥青愈多。

2热料仓改进的思考

强制间歇式沥青搅拌设备目前的工艺流程、级配和筛分机理决定了其热料仓结构，本文对热料仓结构进行改进优化，并改进工艺流程及称量技术，以减少或杜绝热料仓骨料的离析。

2.1热料仓结构改进

热料仓的常规设计方案如图4所示，这种结构很容易产生骨料的离析，即造成热料仓内部的材料不均匀。目前的设计无法从筛分上进行改进，而改进热料仓结构较为方便，见效也最快，改进目标就是使筛分后流入热料仓的骨料更均匀，进入称量斗的骨料也尽可能是均匀的。

因筛分机理的限制，导致筛分后进入1#仓左右两边的骨料料径有差异，可改善筛下骨料的流向和称量时骨料的活动区域，从而尽可能保证该称量区域内骨料均匀[4]。改进方法如图4所示（取消隔板3，增加隔板1后，骨料在称量区域附近是均匀的）。另一方面，考虑到细骨料流动性差异和热料仓的结构，可在设计1#仓左侧板时将其与振动筛结构同时考虑，即尽可能提高热料仓左侧隔板（隔板2）与水平面的夹角，从而提高骨料的流动性。同时，隔板2采用低摩擦系数材料（如超薄铸石板）以提高细集料的流动性，确保左右两侧的骨料流速是近似且稳定的，还能避免细集料堆积后，因振动或堆积角等的干扰使其突然大量涌动，导致某一称量斗细集料较多，使最终的成品料沥青偏少的情况发生。上述改进大大改善了骨料称量后的结果，但对实际的有效仓容

2.2筛分技术的创新

按目前的筛分机理，在同样的振动条件下，筛网的筛分能力与筛网面积是成正比的，因此筛分的骨料越多，所需的筛网面积就越大。如果能通过筛分机理的创新使振动筛的筛分能力与骨料粒径、筛分面积关联性降低，那么不仅可以大幅提高振动筛的筛分能力，还可杜绝或减少筛分产生的离析。

2.3称量技术对离析的影响

称量过程简单来看就是热料仓门的开关过程。在这个热料仓门开关的过程中，骨料的流动和热料仓内骨料的不均匀影响着称量的结果[5]。骨料的流动性应从热料仓的结构上着重考虑。骨料称量时，左侧的料偏细，如果在门半开的情况下称量，称量的料偏细，1#仓尤为严重，因此，要尽可能在热料门全开的情况下称量，或开发新的称量技术。

3结语

热料仓存储和称量只是沥青混合料生产过程中的一个环节，但它的性能会影响整个成品料的质量。对于热料仓的设计和改进而言，其发展趋式如下。

（1） 热料仓结构的优化目标是减少或防止仓中的骨料离析。

（2） 新材料、新工艺以及筛分技术和称量技术的不断创新，促进了热料仓的结构改进。

（3） 加强热料仓的耐磨性能和保温性能，可整体提高热料仓的使用性能，减少热量散失。

（4） 材料工业的发展有利于从根本上解决连续式搅拌设备热料仓结构存在的问题。

参考文献：

[1]田晋跃等.中国筑养路机械设备手册[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[2]JT/T 270―2002，强制间歇式沥青混合料搅拌设备[S].

篇2

中图分类号：TL503.6 文献标识码： A 文章编号：

0 引言

J5000型集装箱式沥青混合料搅拌设备是我公司为适应我国国民经济及公路建设的迅速发展，尤其是适应“十一五”期间国家大力投资基础建设的市场而开发出来的大型沥青混合料搅拌设备。其最大额定产量可达400T/h。

J5000沥青搅拌设备是我公司在成功引进德国BENNINGHOVEN公司和英国PAKER公司先进技术的基础上研制的。控制系统采用采用组态软件与PLC相结合，可靠性高，稳定性强。网络采用CANopen总线系统及Asi总线系统，技术领先。对骨料的称量采用我公司的专利技术“二次称量”，称量精度高。故障报警采用真人语音报警，实现对故障的精确定位，使得故障的排除更快捷。整个控制系统智能化程度高、操作简单方便，可靠性高。适合于中国目前现阶段大标段、工程工期紧、工期短等高等级公路的施工与大修项目。

1 控制系统总体方案

沥青搅拌设备控制系统是一个对沥青混凝土生产全过程进行监视、控制和管理的系统。该系统主要由计算机监控系统和中央控制系统等部分组成。

中交西筑J5000搅拌设备控制系统在开发初期定位就是要做行业风向标，所以整个系统的设计和元器件选型时，就特别注重系统的先进性。计算机监控系统分别由一台采用SCSI磁盘阵列的工业计算机以及一台施耐德15吋TFT真彩触摸屏组成。形成一个双系统，提高了整个控制系统的可靠性。中央控制系统是整个控制系统的核心，它选用法国施耐德PREMIUM系列高端自动化产品，支持CANopen总线、ASI网络，系统可靠性高、可扩展性好。电机拖动部分大功率电机我们不再选用星三角启动方式，而是改为软启动器或者变频器启动。设备的节能效果充分体现。

2 中央控制系统PLC硬件组成

中央控制系统是沥青搅拌设备控制系统的核心。其主要由PLC组成，下图为J5000型PLC硬件网络拓扑图：

该系统由四个机架组成，每一个机架背板均有地址分配器用来分配机架地址，各机架之间通过 BUS X 扩展电缆互相连接在一起。所有模块均安装在机架上，机架上的第一个模块为电源模块，用来给机架上处理器或模块供电。在该系统中，地址号为0的机架为主机架，我们的CPU就在该机架上。该系统硬件选用法国施奈德PREMIUM系列高端CPU，负责管理整个 PLC 工作站，包括离散量I/O 模块、模拟量 I/O 模块等。这些模块分布在连接在BUS X或现场总线上的一个或多个背板机架上。Premium 处理器还包括：一个工业以太网端口，用来实现与监控系统实时、高速通讯；一个Fipio总线管理器，通过 2 个终端端口(TER 和 AUX)进行通信；一个PCMCIA 卡插槽，用于连接CANopen总线通讯卡,冷配变频器、料仓变频器均通过CANopen总线连接。机架上离散量I/O 模块主要实现电机及电磁阀等的启动、故障状态指示等；模拟量 I/O 模块主要用来采集系统中的一些电机电流、温度、气压、称头值等。

软件开发平台选用施奈德新一代软件开发平台UNITY PRO，它集硬件组态、编程、调试、监控、运行为一体。对变量定义支持中文、并支持中文搜索变量；支持自定义的无符号变量；支持在线修改、强制变量；集成软件仿真功能，便于程序调试；支持程序的读写保护，用以防止意外程序修改等等，其强大的功能大大提高了编程效率和开发周期，并为以后系统维护提供了诸多便利。

3 计算机监控系统实现

沥青搅拌设备计算机监控系统能实现设备开关机、运行状态监控，称量启动停止、数据报表生成及打印、故障语音报警等等一系列功能。是整个设备的发令台。J5000型计算机监控系统以组态软件为开发平台。通过上位计算机与PLC的数据通讯和交换来完成所有监控功能。该系统的可扩展性好，可以根据用户需求在监控系统里增加一些非标的设计，例如添加剂系统等。要完成该部分的工作，大概需要以下几步：

监控系统基本功能设置

组态软件功能强大，前期我们需要清楚所开发项目都要完成什么功能、例如：画面显示功能、报警功能、配方应用等等，在我的系统设置里的定制系统选项里选择功能项目。只有在定制项里选择了这些项目，在下一步开发时，所选项目功能才可启用。然后还需要在启动任务里完成项目启动选项以及系统启动任务。同时选择好项目所需的数据库类型。最后我们可设置项目的信息及运行期限、授权功能等。

与PLC通讯设置以及数据交换设置

上位计算机与PLC的通讯根据连接方式有串口、以太网、GPRS、总线；在进行通讯设置之前我们必须知晓上位机需要和PLC以什么方式连接,该种连接方式所支持的通讯协议是什么，对于该项目上位计算机与PLC通讯我们通过以太网完成，通讯协议为Modbus TCPIP 以太网通讯协议。所以我们在设备通讯项里的安装驱动项找到该协议，完成安装。同时在启动驱动项启动该协议。完成驱动的设置以后，我们必须在设备数据表里选择通讯协议，设置好远程PLC的地址、参数以及通讯数据类型、访问方式、数据格式、数据长度等等，同时还有上位计算机的地址等等。完成以上设置才能保证上位计算机与PLC通讯时能正确接收数据。

监控系统通过通讯驱动,把PLC里的成批的数据映象到设备数据表中,但成批数据无法直接使用,所以系统通过运行数据库提供各种变量,以各种方式来访问设备数据表；运行数据库是整个控制系统的中心枢纽,运行数据库不仅提供从PLC里取过来的各种离散量、模拟量,还提供一些内部变量用来提供给监控系统进行内部编程或者完成一些特定的功能。

画面制作与显示；

上图为监控系统总界面。在该部分主要掌握以下几个原则：

A、将沥青搅拌设备整个工艺流程过程绘制出来；

B、生动形象的的展示设备各部分的工作状态；

C、让操作人员，善心悦目的同时还要操作简单，易学易用。

通过画面制作，完成设备工艺流程的显示。在主界面上我们根据沥青拌合站的工艺流程逐个绘制，冷配料系统、燃烧器系统、除尘系统、主楼系统、搅拌系统等，还有电机启动、称量启动等，通过画面显示方式的设置，完成整个监控界面的表现方式。该部分工作量较大，要完成动态显示等功能必须通过画面内部编程，脚本运行等来实现。

数据库链接功能的实现

数据库链接是指监控系统与系统提供了强大数据库连接功能,也被称为数据库归档；在系统运行数据库与用户自定义ODBC 数据库之间建立联系,把实时数据经各种处理,通过时间或事件触发,把数据存入数据库,为企业服务器提供数据,或作为历史数据,进行数据分析和报表输出。

4 无级调整二次称量介绍

搅拌设备称量技术始终是一项关键性技术。目前沥青搅拌设备骨料和再生料称量多数采用放料门二次称量方式，即先大门粗称，后小门精称，但精称时小门开度均为固定大小，不可调控。当生产级配及骨料粒径变化时，固定式小门开度不能与骨料粒径形成最佳匹配，骨料粒径过大时会出现卡料现象，粒径过小时会造成飞料值过大和不稳定现象，使得称量精度难以保证。

5成品料仓小车变频系统

在当前沥青搅拌设备大型化的发展趋势下，成品料仓已成为必不可少的基本组成部分。成品料仓卷扬机系统的稳定、可靠运行是整个搅拌设备高效生产的保证。从系统设计上讲经过了从最初电磁调速、凸轮定位系统到液压卷扬机控制系统，随着变频技术的日渐成熟，并因其独有的优势。到目前沥青搅拌站成品料仓系统广泛采用变频调速定位系统。

J5000型沥青搅拌设备料仓小车系统采用总线控制的SEW变频器，变频器自带旋转编码器，用来精确定位。首先通过SEW软件对变频器做初始化，然后即可通过Table-Positioning软件进行定位，定位完成后变频器即可根据事先选择的目标位自动上下。

该系统具有以下优点：

具有多种保护措施，安全等级高，运行可靠。

能够检测电网、负载电压。当电压异常时有报警显示，系统能自动停止运行。

能够确定电机转矩提升、制动电压、原始电阻等参数，有效地拖动电机及对电机实行保护。

具有温度、电流等参数的检测功能；电机长时间低速运行时文升很快，系统可以提前对危险值发出预警并自动停止运行，当电机过流、相间短路、缺相或对地时系统自动停止运行。

当小车超载时变频器报警提示，并自动停止运行。

采用编码器定位，方便、快捷；可在监控系统界面上修改定位位置的码值，方便设置速度，电流随时监控。

定位精确；误差在2-3cm以内。

系统运行稳定、可靠，过载能力强，可达150%。

6结束语

J5000型搅拌设备控制系统具有国际先进水平，采用国际知名品牌的电气元件及可编程控制器、计算机等。大型电机均选用软启动器或变频器。整个控制系统智能化程度高、操作简单方便，可靠性高。适合于中国目前现阶段大标段、工程工期紧、工期短等高等级公路的施工与大修项目。该设备作为中交股份特大科技研发项目大型沥青混合料搅拌设备关键技术研究子课题已经于2011年通过中交股份的验收。

篇3

“安全生产，重于泰山”，在各项工程的生产建设过程中，我们都不能忽视安全问题。对于一项工程来说，质量和安全是最主要追求的两个因素。一旦发生安全事故，不仅造成财产的损失，影响了施工进度，更重要的是造成人员伤亡，带来深重的社会影响。对于沥青拌合站来说，我们要从软件和硬件两个方面入手，本着以人为本的理念，真正的把安全工作做到实处。

1沥青拌合站安全管理的意义

安全管理是公路部门乃至全社会的重要工作，而机械设备安全管理在公路工程施工企业的安全管理中占有极其重要地位。对沥青路面施工来说，大型沥青搅拌设备是龙头设备，设备体积大，投资多，其集中了电气﹑机械﹑压力管道﹑高温高压﹑高空作业等危险源，出事故就是大事故，不但给施工方带来了巨大的经济损失，也给社会带来了恶劣的影响。而在实际工作中也确实发生过火灾（如导热油加热装置着火，柴油罐爆炸等）以及其他人员伤亡事故（如工作人员胳膊绞进皮带机，拌锅挤伤修理人员等）。面对诸如此类的事故，我们有必要反思自身的工作，从而提高意识，加深认知，从实处入手加强安全管理工作。

2大型沥青搅拌设备的安全管理

沥青搅拌设备容易出现的安全事故多，类型也较为复杂。但是总结问题应该从源头开始，对沥青搅拌设备的安全管理，主要从以下两个方面开展：

2.1硬件方面

硬件设备的管理就是改善设备的安全技术水平，增加和维持设备的安全保护装置（如护栏，皮带罩等）和警示标志（如高温危险，小心有电等标牌）。随着科技的发展，沥青搅拌设备的自动化控制水平也越来越高。我们可以从设备的设计到选材以及新技术的运用，来提前预防事故的发生。如增加故障自诊断功能，自动报警功能，过载保护功能，在实际工作中要保证机械各部位运转正常，缺少安全装置或安全装置已失效的设备不得使用，严禁拆除机械设备上的自动控制机构，如高温警报器、紧急停机开关，限位开关等安全装置，严禁拆除监测、指示、仪表、报警及警示装置。机械周围可设立醒目的安全标志牌，用以提醒人们注意安全及发生意外时如何采取紧急措施。对于沥青搅拌设备来说，易发生事故的部位在：输送料皮带机（尤其是斜皮带驱动轮处），干燥筒托轮旋转部位，振动筛偏心轮，搅拌锅门，导热油加温炉，柴油罐，沥青罐处等。在易发生事故的部位尤其是内部保养维修作业时最保险的方法就是关闭所有电气开关，按下紧急制动，锁好操作室门由作业人员专门携带，有专人看管，作业完成后由作业人员自己打开门和电气开关的锁具。

加强设备的保养与维修，在日常生产中注意细心发现潜在的问题，采取及时的措施，维持和恢复设备的技术性能。数据表明大量的安全事故都由设备的机械安全保护性能失效和机械保险装置失灵造成。例如：1）搅拌设备的电缆，在每次装机或长时间待机后要对各个电机或电缆进行绝缘测量，如在使用中发生破损或绝缘不良就要及时处理或更换，以防漏电造成事故；2）每次吊装设备时都要检查设备的吊装环是否安全可靠。

要根据设备技术状况制定设备报废计划，适时报废使用周期终止的设备，严禁使用淘汰及报废设备。报废的设备无论从技术性能和安全性能以及经济性能来说都不能达到所需的目的。

对于工作人员来说，施工领导层要配发足够的安全防护设备，要求工人进入施工现场，戴安全帽，穿紧身的长袖工作服，并对不符合安全规范的行为进行纠正和警告。

2.2软件方面

软件方面的管理主要有以下两点要求：

1，建立健全安全管理体系，应充分体现“安全生产，人人有责”以及“管生产必须管安全，谁主管，谁负责”的原则，建立一套安全体系，形成一个完整的管理网络，纵到底，横到边，层层落实，不留死角，在整个网络中应包括第一责任人、主管负责人、日常安全业务管理责任人、安全管理员、操作人员，所有成员要各负其责，措施得力。安全管理制度的建立必须使安全管理体系和管理活动正常运转．约束安全管理者和被管理者．使安全管理规范化、合理化、科学化，遵照国家“安全第一，预防为主”的安全基本方针，依照《劳动法》、《安全生产法》以及行业、上级主管部门的政策，结合本单位实际制定安全管理制度。安全管理制度应包括：安全生产责任制、安全目标考核制度、安全教育培训、技术交底及评价、交接班、应急预案等制度。

2，在组织上实行机长负责制。在沥青搅拌设备的使用管理上，实行机长负责制，操作手、机修人员、电工协助机长做好分内的工作，对机长负责。沥青搅拌设备运行当中，机长协调机组成员工作，做好生产组织与管理。机组人员的要求：(1)全体机组人员都要有良好职业道德与过硬的专业技术。各成员要发挥各自专长,加强团结,互相配合。(2)操作人员和机修人员均须实行持证上岗，各司其职。非专业电工，不准从事强电维修作业；没有弱电知识和随机械工作经验，不许对设备上的弱电控制系统进行维护；操作人员应具备遇特殊情况采取应急措施的能力。(3)机组操作、维修人员都必须遵守设备安全操作规程。未经机长同意，不得从事非本岗位、工种作业。(4)遵守劳动纪律，不准擅离岗位。有事离开时，必须进行技术交底和交接班。（5）针对发生的不符合安全规范的行为，要及时的纠正并予以警告，严重行为必须上报，鼓励工作人员进行不合理行为的互相监督，形成严谨自律的安全生产氛围。

总之，在实践中只要我们能够作到上面领导重视，下面思想到位积极贯彻，调动全体员工的积极性，防患于未然，充分认识到设备安全管理的重要性，沥青搅拌设备的安全管理就一定能提高到一定的水平，从而产生良好的经济效益和社会效益。

3总结：

论文提出了从软件方面和硬件方面进行安全生产管理的实施要点，但是在实际工作中遇到的问题可能更为复杂。这就要求工程建设的领导与管理层不断地提高自身的工作能力，保证自己能够有效地处理各类问题。安全生产主要是为了施工与操作人员着想，我们在安全管理中也要做到以人为本的理念，重视人员的生产组织能力与工作积极性，对于不合格的操作人员坚决踢出安全生产岗位，这样才能够使我们的管理工作进行的更加细密与严谨。

参考文献：

篇4

Abstract: in recent years, with the continuous development of national economy, the highway construction of our country increasingly rapid pace, at the same time, the project schedule and quality requirements are also getting higher and higher. However, with the advancement of technology, the new construction equipment is also more and more in-depth the various construction fields, master new technology, the use of new equipment is a new topic in modern construction enterprise. Seriously carry out operating rules, safe use of construction equipment, construction equipment timely maintenance and maintenance of construction enterprise is in the long run, is the eternal theme of enterprises.

Key words: asphalt mixing station; daily maintenance; routine maintenance

中图分类号： P335+.2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

沥青混凝土拌和设备均在露天场地工作，粉尘污染很大，许多部件又在140-160度的高温中工作，而且每班工作时间长达12-14h，因此，设备的日常维护保养关系到设备的正常运转和使用寿命。开机前，应清除输送带附近散落的物料；先空载启动，待电机正常运转后方可带负荷工作；设备带负荷运转中，需设专人对设备进行跟踪巡查，及时调整胶带，观察设备运行状态，看有无异响和反常现象，外露的仪表显示器是否工作正常等。若发现异常，应及时查明原因并予以排除。每班工作结束后，应对设备进行全面的检查和保养；对高温的运动部件，每班作业后须加换脂；清洗空压机的空气滤芯和气水分离器滤芯；检查空压机油的油面高度和油质；检查减速器内的油面高度和油质；调整胶带、链条的松紧度，必要时更换胶带和链节；清扫除尘器中的粉尘和散落在场地中的杂物、废料，保持场地整洁。对工作中巡查出山来的问题在班后应予以彻底的排除，并做好运行记录。以便掌握设备的全用状况。

保养工作要有坚持的意念，不是一朝一夕的工作，必须及时且适当的做好保养，这样才能延长设备的寿命并保持其生产能力。

篇5

中图分类号：U415.5文献标志码：B

Abstract： Given that incorrect operations and accidents happen all the time during daily use and maintenance of asphalt mixing plant due to operators unfamiliarity with the principle and applicability of sensors in each part of it， the principle， technical specification and selection basis of sensors applied to the automatic and intelligent asphalt mixing plant for the use of precise measurement， material transit， measuring the properties of feedback material and auto alarm were expounded， which provides reference for the users of asphalt mixing plant.

Key words： asphalt mixing plant； sensor； application； principle

0引言

随着沥青混凝土需求量不断扩大，品质要求更高，自动化、智能化的沥青混凝土搅拌设备越来越受到青睐。沥青混凝土搅拌设备工作时，需要严格控制矿料级配，以确保生产出合格成品料；要及时了解骨料和沥青的温度，以保证成品料的温度适合碾压、摊铺；还应监控各种配料的供应量，以保证持续供料、连续工作。以上关键信息的获取均由传感器反馈完成，因此传感器是确保整套设备安全可靠运行的重要部件。本文着重介绍传感器在沥青混凝土搅拌设备中的应用。

1传感器概述

传感器是一种检测装置，是信息采集系统的首要部件，能感受到被测量的信息，并将其按一定规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现现代化测量和自动控制（包括遥感、遥测、遥控）的主要环节，是信息的源头，也是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础[1]。

传感器通常由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成，其组成结构如图1所示。其中，敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其他量。转换元件则将上述非电量转换成电参量。基本转换电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理。

2传感器在沥青混凝土搅拌设备上的应用

沥青混凝土搅拌设备以各种粒径的碎石、砂及石屑作为骨料，以沥青为结合剂，以矿粉为填充剂，将它们按一定工艺处理后，按特定的级配送进搅拌器混合搅拌均匀，形成成品料，生产工艺如图3所示。

按照《道路施工与养护机械设备沥青混合料搅拌设备》（GB/T 17808―2010）的规定，沥青混凝土搅拌设备总成包含：冷料供给系统、干燥滚筒、燃烧器、热骨料提升机、振动筛、热骨料仓、计量系统、搅拌器、粉料供给系统、沥青供给系统、导热油加热炉、成品料仓、除尘系统、电气控制系统、气路控制系统以及安全与环保系统[2]。

3传感器在沥青混凝土搅拌设备中的分类及原理

3.1冷料仓传感器

混凝土搅拌设备的冷料仓安装有湿度测量微波传感器，用来检测骨料含水率。常用的有英国HYDRONIX数字微波测湿传感器HydroProbe II、HydroMix VI等。

冷料仓传感器的工作原理为：当腔体插入砂石中时，带有外槽缝天线的微波同轴腔共振器发射出的微波被砂石吸收，共振特性曲线的峰值随微波被砂石吸收而衰减，测量微波的衰减量即可检测砂石的湿度。

骨料的含水率是沥青混凝土的一项主要技术参数。沥青混凝土骨料烘干加热所需的热量，一部分是骨料本身温升的需要，另一部分是用来使骨料中的水分汽化，因此骨料含水率高，消耗的热量多，能耗大。而且水汽量大对通风烟道也有不利影响，易使烟道结露，影响除尘布袋的使用效果及寿命。在冷料仓设置传感器，为骨料湿度检测提供了保障和依据。

3.2计量模块中的传感器

混凝土搅拌设备装有许多计量模块，如骨料计量秤、矿粉计量秤和沥青计量秤等。这些计量模块通常使用三点或四点承载式电子秤，称量单元均为电阻应变式称重传感器，常用品牌有美国TOLLEDO：SB 、MTB以及STC等系列产品。

称重传感器的工作原理为： 传感器（或称弹性元件、敏感梁）在物体重力的作用下产生弹性变形，粘贴在它表面的电阻应变片（又称敏感元件、转换元件）也随之产生变形，使其阻值发生变化（可能增大，也可能减小）；检测电路会检测出电阻的变化，并把变化量转换为相应的电信号（电压或电流）输出。称重传感器的主要指标为额定容量和灵敏度。

3.3温度传感器

（1） 导热油系统一般使用铂电阻温度传感器STTT系列，其工作原理是利用金属铂（Pt）的电阻值随温度变化而变化的特性，该特性具有很好的重现性和稳定性。铂电阻温度传感器稳定性好，精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200 ℃～650 ℃）最常用的一种温度检测器。

（2） 骨料测温系统采用防腐热电偶传感器NFWRN433（-40 ℃～400 ℃）。其工作原理是：将两种不同成分的导体两端焊接，形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端；当测量端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，仪表就会指示出热电偶产生热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度的升高而增大，热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。不同材质的热电偶用于不同的温度检测范围，且灵敏度也各不相同。对于大多数金属材料热电偶而言，灵敏度大约在5～40 μV・℃-1之间。

（3） 某拌和站的骨料及成品料温度采用美国雷泰高温红外线测温仪CSI检测。

其测温原理为：红外线测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成，被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入红外线检测器，两信号的差值经放大器放大，从而控制反馈源的温度，使反馈源的光谱辐射高度和物体的光谱辐射高度一样，显示器同步显示被测物体的温度。

该产品针对沥青混凝土搅拌设备进行过设计改进，增加探头增透膜，它不但有防腐蚀效用（针对搅拌缸下成品料产生的烟气），还可以避免气体对探头产生的冲击影响测温的准确性。

主楼平台大梁采用压电微型一体化振动变送器PR3010，测量范围为0～5 mm・s-1，在压电式加速传感器基础上增加了内置的测量、转换、积分、放大、变送等主要电路，以实现速度量的输出。

成品运料小车位置检测、斗式提升机从动端脱链检测以及冷料给料机缺料检测等系统，均采用电容式开关型传感器接近开关。其原理是：被测物件与开关外壳作为极板形成电容器，测量时随关物件向测量头靠近，电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，电路状态同步变化来控制开关的连通或断开。

4结语

在沥青混凝土搅拌设备中，传感器被大量应用，通过及时准确检测并反馈各核心技术点的温度、湿度、位置等工作状况，可以确保整套设备安全可靠运行，极大地提升了沥青混凝土搅拌设备的品质。传感器新技术的发展及应用，将进一步促进沥青混凝土搅拌技术的进步与提升，远程监控、全程自动化作业在未来可能成为现实。

篇6

中图分类号：U415.52文献标志码：B

Research on Structure and Calibration of Asphalt Weighing Scales of Asphalt Mixing Plant

LIU Shiqing1， ZHAO Pingan2， LI Zhuang2

（1. Eighth Branch for Highway Project Management of Inner Mongolia Highway Construction and Development

Co.， Ltd.， Hohhot 010051， Inner Mongolia， China； 2. Key Laboratory of Road Construction Technology and

Equipment of Ministry of Education， Changan University， Xian 710064， Shaanxi， China）

Abstract： By taking the asphalt weighing scales as the subject of study， the working principle and the heating method of the incremental scale and the reduction scale were compared， and the calculation formula of buoyancy coefficient was established. Methods and matters that need attention in the calibration process were proposed. The results of tests on a firstgraded highway show that the calibrated asphalt scales can improve the accuracy of the asphalt metering system and ensure the quality of the asphalt mixture to meet the design requirements.

Key words： mixing plant； incremental scale； reduction scale； buoyancy coefficient

0引言

g歇式沥青混合料搅拌设备中物料的计量方式主要为称重式计量。称重式计量的工作原理是：用电子传感器测量计量桶内物料的质量并转换成模拟信号，进而转化为数字信号输出到显示屏上。计量秤包括骨料秤、沥青秤、粉料秤，本文主要对沥青秤进行研究。在沥青混合料生产过程中，沥青含量是关键的控制技术指标之一，沥青含量的多少直接影响沥青路面的质量[13]。沥青含量偏多时，路面容易产生车辙、拥包、乏油等病害；沥青含量偏少时，路面容易发生网裂、松散等病害。因此，准确计量沥青含量是生产符合设计要求的沥青混合料的关键环节之一[46]。交通行业标准《强制间歇式沥青混合料搅拌设备》（JT/T 270―2002）规定：静态沥青配料计量准确度指标为±

025%，动态沥青配料计量准确度指标为±2%。许多学者、从业人员对提高沥青秤计量准确度和降低配料误差作了大量研究。李玉平对称量电路进行了改造，提高了沥青秤的称量精度和稳定性[7]；刘武斌等认为采用二次称量方式可有效减少沥青的飞料，从而减小配料误差[810]；余建辉认为沥青供料阀门设计为大小阀或者采用两节气缸实现二次关门，可减少沥青冲量带来的误差[11]；刘洪海等认为采用负反馈的方法对落料误差进行修正，可将配料误差控制在允许范围内[1217]。由于缺乏理论依据和指导方法，在工程实践中，从业人员很少在搅拌设备工作前对称量系统进行检验和校核。针对沥青秤结构的多样化，本文从不同结构的沥青秤及其标定时应采取的相应方法进行分析，以提高沥青称量系统的准确性。

1沥青秤结构分析与比较

根据沥青秤的结构和工作原理的不同，可将其分为增量秤和减量秤。增量秤结构和实物见图1、2，其工作原理为：当搅拌设备配料时，若拌和一锅混合料需要的沥青质量为P，增量秤则称量同等质量的沥青，然后通过出油管从计量桶底部抽走全部沥青。增量秤的出油管位于计量桶下方，因而不受浮力的影响。减量秤的结构和实物见图3、4，其工作原理为：当搅拌设备配料时，若拌和一锅混合料需要的沥青质量为P，通过进油管向计量桶加入质量为Q的沥青（Q>P），吸油管通过泵从计量桶内抽沥青，直到计量桶中剩余沥青的质量为L（L=Q-P）时，泵停止工作。由于减量秤的吸油管和导热油管都浸入计量桶的沥青中，沥青对管道又有一定的浮力作用，导致实际质量与控制室表显质量不一致，需考虑浮力修正系数。

所示，当沥青计量系统采用减量秤配料时，沥青液面始终高于a位置，即始终保持吸油管管口沉浸在沥青中，吸油管和导热油管受到计量桶内沥青的浮力作用，将产生反作用力到减量秤的传感器上，从而影响称量的准确度。沥青初始高度在c位置时，沥青质量为Mc，浮力为fc；沥青称量终了高度处于b位置时，沥青质量为Mb，浮力为fb；定义浮力系数γ为被抽走沥青的实际质量与其表显质量之比

γ=MgF（1）

F=Mg+f（2）

f=ρgv（3）

Me=Mc-Mb（4）

Me=ρ（s1-s2-2s3）h（5）

fc-fb=ρg（s2+2s3）h（6）

式中：F为称量传感器的受力（N）；M为沥青质量（kg）；g为重力加速度（m・s-2）；f为管道所受的浮力（N）；ρ为沥青的密度（kg・m-3）；v为管道浸入沥青所占的体积（m3）；Me为被抽走的沥青质量；h为Me部分沥青占据计量桶的高度（m）；s1为计量桶的底面积（m2）；s2为吸油管的横截面积（m2）；s3为导热油管的面积（m2）。

将式（2）～（6）代入式（1），可得

γ=s1-s2-2s3s1（7）

由式（7）可知，浮力系数的大小与沥青液面高度、沥青密度等无关，只取决于浸入沥青中管道的截面积与计量桶底面积的比值，比值越大，γ越小，实际的沥青质量与表显质量之间的偏差越大。当沥青计量桶和管道为规则的等截面时，浮力系数为定值。在管道面积不变的情况下，沥青拌和站设计人员可适当增大计量桶的底面积，从而使浮力系数减小，降低浮力对减量秤计量准确度的影响。

为了确保沥青在计量桶中维持规定的温度，在沥青称量系统设置了加热装置。其加热方式有2种：利用电加热器加热沥青；在计量桶底部布置蛇形导热油管，通过导热油利用热传导机理循环加热沥青，从而保证沥青温度达到所需要求。若减量秤利用电加热器加热沥青，便不存在导热油管对浮力系数的影响，则浮力系数为

γ=s1-s2s1（8）

2沥青秤标定方法

由于增量秤和减量秤的结构和工作原理不同，需要采用不同的标定方法保证沥青秤的准确度。标定是指使用标准的计量仪器校准所使用仪器的精度。通常在施工现场采用四级标准砝码校准沥青秤，校准完成后使其静态计量准确度符合要求。取不小于沥青秤量程的80%进行标定工作，按式（9）计算相对误差，若|δ|≤0.25%则该沥青秤符合生产要求。

δ=m1-m2m1（9）

式中：m1为实际质量，m2为表显质量。

2.1增量秤标定方法

（1）在操作界面直接进行清零。

（2）在沥青秤上均匀放置质量为D（不小于沥青秤量程的80%）砝码，将数值输入标定界面，使标定状态下表显质量等于实际质量。

（3）从沥青秤上取下质量为D/2砝码，从操作界面上读取沥青秤示数，计算相对误差δ。

（4）取下所有砝码，观察零点。

（5）在操作界面上对秤清零后加上质量为D/2砝码，得到沥青秤显示值和实际值，计算相对误差δ。

（6）加上质量为D/2砝码，读取终值并计算相对误差δ。

若|δ|≤0.25%，表明沥青秤满足规范要求，否则应对设备进行检查并重新标定。为了减小偶然误差，整个检验过程需重复多次，按式（10）取均值。

δ[KG*3]-=∑ni=1δin（10）

式中：δ[KG*3]-为误差平均值；δi为第i次的相对误差，i=0，…，n。

2.2减量秤标定方法

（1）在沥青秤上均匀放置3个20 kg砝码作为称底（代替没过吸油管管口的沥青质量），清零。

（2）在沥青秤上均匀放置质量为D的（不小于沥青秤量程的80%）砝码，由于减量秤自身结构因素，在工作时存在浮力系数α（α

（3）从沥青秤上取下质量为D/2的砝a，从操作界面上读取沥青秤示数，沥青秤实际称重为D/2乘以α得到的数值，计算相对误差δ；再取下全部砝码，观察零点。

（4）在操作界面上对秤清零后加上质量为D/2的砝码，得到沥青秤显示值和实际值，计算相对误差δ。

（5）再加上质量为D/2的砝码，读取终值并计算相对误差δ。

若|δ|≤025%，表明沥青秤满足规范要求，否则应对设备进行检查并重新标定。为了减小偶然误差，整个检验过程需重复多次，按式（10）取均值。

为了保证标定的准确性，应当注意如下事项：在进行清零工作前，应检查沥青秤软连接是否恰当，周围有无异物干扰；对于减量秤（新样机除外）在清零前应检查计量桶里是否含有残余沥青，由于残余沥青会使计量桶与导热油管粘连在一起，必须将其排出使导热油管和计量桶完全分离，或者加热残余沥青使计量桶与导热油管处于自由状态；在计量桶上放置砝码时，动作要轻缓，摆放均匀，尽可能对称放置；标定时注意环境因素的干扰，在风速很小、计量秤显示数值稳定时方可标定；多次检验误差较大，可能存在传感器损坏、安装不当、线路连接不当等问题，应要求技术人员及时检查，排除故障后重新标定。

3试验验证

结合工程实践，对某一级公路其中一标段的4000型沥青混合料搅拌设备进行标定，该搅拌设备的沥青称量系统为减量秤，浮力系数γ为0945 5，采用四级标准砝码标定，试验数据见表1。

对搅拌设备的沥青秤完成标定后，得出|δ[KG*3]-|≤025%，可以确认沥青称量系统计量误差符合规范要求。在摊铺200 m试验路段时，工作人员进行现场取样，测试油石比符合设计要求。

4结语

从工作原理和加热方式2方面对比分析了增量秤和减量秤2种沥青秤，进而引入了减量秤的浮力系数。浮力系数仅与计量桶的底面积和浸入沥青中的管道截面积有关，与沥青的黏度、温度和密度等特性无关。当沥青计量桶和管道为规则的等截面时，浮力系数为定值。在管道面积不变的情况下，沥青拌和站设计人员可适当增大计量桶的底面积，使浮力系数减小，降低浮力对减量秤计量准确度的影响。针对不同的沥青秤，提出了相应的标定方法及标定过程中的注意事项。

参考文献：

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中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、煤燃烧的基本原理

1、煤的成分

煤作为能源燃烧的煤炭是一种复杂的多物质集合，按化学成分划分由碳(C)、氢(H)、氧(o)、氮(N)、水(H20)和灰组成，按工业分析成分划分由发热量(Q)、固定碳(FC)、挥发份(V)、水分(M)和灰分(A)组成。这些组成成分质量分数的变化直接决定了煤的种类和品质的优劣，在现实的燃烧过程中无法保证用煤品质的统一，加之燃烧器与燃烧条件的限制直接影响到燃烧效率。

2、煤的燃烧

煤的燃烧是指煤中的可燃有机质在一定温度下与空气中的氧发生剧烈的燃烧。是发光发热的化学反应过程，最终形成不可燃的烟气和灰渣。经济效益，寻求对沥青搅拌设备主燃料的替换成燃煤。不论煤粒的大小、燃烧的方式都要经历四个阶段，做到完全燃烧还需要四个条件的特性。煤的燃烧过程：首先是加热和干燥阶段，其次是挥发份析出、着火燃烧和形成焦炭阶段，接着是焦炭猛烈燃烧阶段，最后进入灰渣生成的燃烬阶段。在锅炉中进行的四个过程实际上是各阶段相互交叉或者与某些阶段同步进行。煤充分燃烧必须同时满足以下四个条件：必须维持燃料的温度在着火点温度以上；足够的空气量和空间；燃料和空气的充分接触；足够的燃烧时间。

二、设备的相关介绍

1、设备的性能要求

（1）燃烧炉的发热量要与搅拌机生产能力及沥青混合料出料温度相匹配；

（2）火力调节简便，出料温度均匀，一般应控制在±5℃；

（3）充分燃烧不冒黑烟，灰尘少，满足环保要求；

（4）自动化程度高，操作简便；

（5）燃烧热效率要高、节能；

（6）炉头、引火口、炉膛寿命长，叶角耐磨性高，整机可靠性要高。

2、设备的基本配置及参数

(1)通过技术改造后的拌合设备，燃烧器将变频器控制进煤量。燃烧炉使用寿命可达8-10万吨料。

（2）120t煤粉机1台；

（3）40t煤粉机1台；

（4）燃烧炉膛及支架1台；

（5）燃油引火系统2套；

（6）送煤金属软管1根；

（7）控制柜台；

（8）配备品、喷火口总成" 套，引火口总成1套，煤油配用连接法兰" 套。总功率96.5KW。

3、设备的安装调试

（1）将燃油喷燃器从烘干筒的前端头卸下，封存。割制一个与引火口直径1.6m相同的圆口，将引火口总成用螺栓连接牢固，将割下来的圆形铁板焊接在和引火口法兰直径相同的另一法兰上，以备安装燃油燃烧器用，做到燃油燃煤装置互换方便，煤、油两用。因西安筑机2000型搅拌机采用前端头出料，端头内侧有接料板，端头外侧有出料通道，占据一定位置，致使引火口安装偏离前端板中心8cm（实践证明，对使用效果不产生影响）；

（2）固定燃烧炉膛支架，四个支腿的地基要求坚实；

（3）在将炉膛吊装于轨道上支架，是炉膛中心高度与倾斜角度和烘干筒一致；

（4）固定磨煤机喷粉机的位置，安装前，将基础夯实，放置于炉膛的斜前方，注意煤粉机与喷粉管的角度，越平缓越好，以利煤粉完全输进与燃烧路的距离尽可能短一些；

（5）将点火装置于燃烧器旁，以油枪能伸入点火管为准，油箱内注满柴油；

（6）将配电控制柜安置于操作室内，便于操作控制调整，并按电路图接线，接好后将电线置于电缆沟内。安装调试完毕，一次点火成功，烧干料测定2/min，温度170℃，符合要求。

三、经济分析

1．导热油燃油加热装置分析

(1)O﹡柴油到工地单价为：9200元/吨

(2)每拌料工作天加热导热油需要柴油1．5吨；

(3)耗电量每小时29．4KW(含沥青锅加热用鼓风机的功率)；

(4)沥青锅熔化沥青的人工工资每人每天100元

2、导热油锅炉加热装置分析

(1)大煤到工地单价为： 720元/吨

(2)每天锅炉加热需要燃煤2．5吨；

(3)耗电量每小时18．7KW；

(4)人工工资100元

(5)导热油锅炉加热装置整套价格为90000．00元。

3、电费为0.8元/KW.H

4、对比分析：每小时生产成品料80吨，每天生产10小时，总的生产量为3万吨成品料，拌料工作天数为38天，生产期为60天。

(1)导热油燃油加热装置分析

a.耗油：1．5吨/工作天×38工作天×9200．00元/吨=524400．00元；

b.耗电：29．4KW×10h／天×38天×0．80 Yr,／KW．h=8937．60元；

c.人工工资：1人×100．00元／天．人×38天=3800．00元；

d.总成本为：537137．60元。

(2)导热油锅炉加热装置分析

a.耗煤：2．5吨／天×60天×720．00/吨=224640．00元；

b.耗电：16．5KW×60天×24h／天×0．80 Yr_,／KW．h=19008．00元：

c.人工工资：1人×60天x100．00/天．人=6000．00元；

d.导热油锅炉加热装置以一年摊入成本9万元；

⑤总成本为：249648．00元。

(3)相对比，改造后总生产成本节约为：537137．60元一249648．00元=287489．60元。

总结

在沥青混凝土搅拌设备中将一定含水率的湿冷骨料烘干、加热是由燃烧炉来完成的，骨料的烘干、加热需要消耗大量的热能。由于柴油具有发热值高，杂物含量少、易于点燃及燃烧稳定等优点，在沥青混凝土搅拌设备中得到了广泛的应用。与柴油相比较，煤的热值较低，杂物含鼍高、不易点燃等问题，其在沥青混凝土搅拌设备中未得到广泛的应用。

燃料消耗是沥青搅拌设备运行中成本消耗的最主要的成分，特别是近年来燃油价格的持续上涨，再加上国家征收燃油税，燃料成本在沥青混凝土设备中的比霞进一步加大。而我国目前的筑、养路资金有限，把燃煤技术应用到沥青混凝土搅拌设备中，可以大大降低燃料成本。如今，燃煤技术已经广泛应用到我厂生产的沥青混凝土搅拌设备上，得到了许多用户的认可和肯定，取得良好的社会效益。现在，我们正在积极努力完善配套应用项目的除尘收灰技术，一个绿色环保的燃煤技术将在沥青混凝土搅拌设备上得到广泛应用。

【参考文献】

[1] 陈伟 多层住宅太阳能热水系统应用研究[期刊论文]-浙江建筑2005,22(1)

[2] 李丙奇 燃煤锅炉供热存在问题及节能技术应用[期刊论文]-建筑•建材•装饰2010,11(6)

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中图分类号：U415.52文献标志码：B

Experimental Study on Performance of Primary Dust Collector and Recycled Powder of Asphalt Mixing Plant

XIE Liyang1， WEI Junwei2

（1. Key Laboratory for Highway Construction Technology and Equipment of Ministry of Education， Changan University，

Xian 710064， Shaanxi， China；2. Jiangsu Huatong Kinetics Co.， Ltd.， Zhenjiang 212000， Jiangsu， China）

Abstract： In order to reasonably select the primary dust collector of asphalt mixing plant and improve the dust recovery performance， the working principle and characteristics of the cyclone， the louver and the volute forms of dust collectors were analyzed. Tests on recycled powder were conducted on three 4000type asphalt mixing plants on the site， and the particle size， hydrophilic coefficient and plasticity index of the dust recovered by the primary dust collector were obtained. And the average range of the particle size was given for the first time， providing reference for the design and selection of primary dust collector.

Key words： asphalt mixing plant； primary dust collector； recycled powder； test

0引言

沥青搅拌设备的除尘系统一般由一级机械除尘器和二级袋式除尘器组成。一级除尘器的工作原理是通过粉尘颗粒所受各种力的作用捕集烟气中的粉尘，主要形式有重力除尘、旋风除尘和惯性分离式除尘设备及其衍生出的多种结构[1]。目前，搅拌设备常用的一级除尘器有蜗壳式除尘器、旋风除尘器和百叶窗式除尘器[24]。

这3种类型的除尘器一般作为沥青混合料搅拌设备除尘系统的气体预处理设备使用，其结构形式比较适合用于处理粉尘浓度高、气体流量大的场合。工作时，从烘干筒排出的粉尘经一级除尘器回收，剩余部分与加热的骨料一起送入到搅拌缸中，与沥青、矿粉搅拌成沥青混合料[56]。其中回收的粉m作为沥青混合料级配的一部分，粒径应控制在75 μm以上，如果回收粉尘粒径过小、级配含量波动较大的话，势必影响混合料级配，使吸附沥青总表面积减少、矿料颗粒表面裹覆的沥青油膜增厚，致使沥青混合料马歇尔稳定度和流值产生较大变化，影响沥青混合料质量[79]。

在沥青搅拌设备中适量使用回收粉尘，可减少矿粉的使用量，节约成本、能源和资源。美国在沥青混合料生产过程中，每年要产生600～800万t粉尘，其中80%～90%的粉尘又被重新利用。由于中国受到施工规范的限制，远未达到这个比例。因此，对一级除尘器工作性能和回收粉的性质进行研究就显得非常必要，这对节约施工成本、环境保护具有重要意义。

1一级除尘器及工作原理

1.1旋风除尘器

自发明开始旋风除尘器便在气固分离领域大量使用，现在沥青搅拌设备上应用最多、除尘效率较高的就是XLT/A型组合式和立式多管旋风除尘器。XLT/A型组合式除尘器由烟尘进口、圆筒、锥体、排灰口和排气口等结构组成。工作时，从烘干筒中抽出的烟气粉尘沿器壁以较快的速度从进口斜向进入除尘器，气流紧贴除尘器壁做螺旋运动，形成绕分离筒的旋转流。在旋转运动过程中，粉尘颗粒受到离心力作用不断被甩向筒壁。在各种力的相互作用下，烟气中的粉尘沿器壁逐渐滑落到排灰口，由螺旋输送机排出；没有被捕捉的尘粒随气流通过排气口逃逸。

YLT/A型组合式除尘器与一般旋风除尘器的区别是：分离筒圆筒部分较高，锥体较小；进气管倾斜，其轴线与水平成15°；排气管装有导流蜗壳，用于改变旋转气流方向。这种除尘器除尘效率较高，并具有布置紧凑和运行平稳等特点，但其耐磨性较差。

立式多管旋风除尘器由1个壳体和若干个立式旋风子组装而成，壳体上有烟气进出口、烟气分配室和储灰斗及排灰装置等。由于旋风子直径较小，在气流速度较大的情况下容易被磨损，后来逐渐用耐磨铸铁旋风子和陶瓷管旋风子代替钢板旋风子，但缺陷明显。现在这种除尘器使用较少。

1.2百叶窗式除尘器

百叶窗式除尘器主要由烟气进口、斜板、内斜板、排除口和百叶窗等结构组成。它能有效去除高温烟气中的大粒径粉尘颗粒，防止过热的尘粒损坏滤袋。除尘器左右端面为斜板，作用是让含尘烟气中的大颗粒粉尘在与之碰撞后，受重力的作用顺斜板滑入排尘口后分离。当含尘烟气进入沉降箱时，烟气中较大的粉尘颗粒在重力的作用下先碰撞到斜板，沿斜板滑入排灰口被分离；另外一些粉尘在向前运动时，受离心力和惯性力作用，改变方向甩向斜板上被分离；还有相当一部分粉尘随烟气撞击百叶窗叶片，由于百叶窗叶片具有弯曲角度，含尘气流撞击后速度减慢，烟气内的粉尘在重力沉降作用下被分离。

百叶窗叶片能加速气流急转速度，提高除尘效率，但过高的速度会引起已捕集粉尘的二次卷扬。因此，气流的适宜处理速度为10～15 m・s-1。叶板间的距离取20 mm，挡灰栅叶板与百叶窗挡灰栅轴线的倾角一般为30° ，百叶窗的主要缺点是栅格磨损较快，影响其使用寿命。因此，挡灰栅宜用耐磨钢材或铸铁制作。对于百叶窗式除尘器，含尘烟气冲撞百叶挡板的速度越高，气体流出速度越低，逃逸的粉尘量就越小，除尘效率越高。

百叶窗式除尘器的除尘效率稍低，对20 μm以下的粉尘颗粒不能较好的捕捉，在抽气率为10%，压力损失为400～500 Pa时，配合其他除尘器使用时的除尘效率见表1。

蜗壳式除尘器是一种依靠流体惯性力和离心力作用分离固体尘粒的除尘设备。它是在蜗壳浓缩分离器的基础上把内部原有的圆筒形导流板改成2块可调整方向导流板和1块固定导流板的结构形式。正常工作时可根据需要调整的导流板方向来调节除尘器中流体的流动速度和轨迹，从而达到调整除尘效率的目的。蜗壳除尘器内部流体压力损失较小，属低阻型除尘器。

蜗壳式除尘器具有2个特点：一是蜗壳体为渐开线或者对数螺旋线，可减轻气流对壳体的冲击和扰动，为气流提供一个较平稳的过渡过程；二是可通过调整导流板的方向来调节除尘效率，适合用来回收粉尘。作为一个单独总成，蜗壳体除尘器加工、安装较为方便，在使用过程中，若出现问题，可及时进行维修。

目前，国内沥青搅拌设备一级除尘一般采用蜗壳除尘器，而国外沥青搅拌设备一级除尘多采用百叶窗除尘器或重力除尘器。

2回收粉粒径试验

影响蜗壳除尘器颗粒分离的因素较多，如骨料的含泥量、含水率、加热温度，烘干筒的负压，燃烧产生的烟气温度、流速，除尘器的结构形式等[1013]，但除尘器的结构形式起绝对作用。为比较不同一级除尘器的除尘性能，在工地现场进行了验证试验。用3台4000型搅拌设备进行试验，除尘形式为百叶窗式和蜗壳式2种，在一级除尘器排灰口处取样，每种工况取3个样本，粉尘粒径先进行筛分，筛底粒径大小由日立S4800型场发射扫描电镜完成。粉尘颗粒形状见图2，粉尘的总平均粒径采用质量平均粒径的算法，见式（1）。

式中：di为筛分第i级颗粒的中间粒径（mm）；dm为筛底的中间粒径（μm）；yi为筛分第i级颗粒质量占总质量百分比（%）；ym为筛底质量占总质量百分比（%）。

显微镜下的粉尘并不是理想状态中的规则球形结构，其微观结构是由多个微小粉尘集聚形成结构疏松的粉尘体。在放大5 000倍后，从图中可以看出在大粒径的粉尘上吸附、粘连着许多粒径极细小的片状粉尘，筛底片状微尘粒径很小，一般不大于5 μm。

2.1百叶窗除尘器颗粒尺寸检测

在一级除尘螺旋出口取样检测，一级粉尘取样筛分结果见表2。

同样，蜗壳除尘器在不同的工地现场，所得的试验数据差异很大。这与粉尘粒径、冷骨料含泥量、烘干筒负压、除尘器结构及进口风速等因素有关，若冷骨料含泥量较大、它们之间的结合强度较弱或负压较大，这些都可能使尘粒径增大。因此，对于一级除尘器而言，回收粉总平均粒奖浠应在009～1 mm内。

为提高回收粉的粒径大小，首先应控制一级除尘器的进风量，风量的大小与烘干筒的负压、除尘器的进口风速密切相关；其次应根据粉尘粒径的变化，调整导流板之间的相对位置，抑制除尘器由于结构不对称引起的涡核摆动现象，减小除尘器椎体及排灰口附近出现的滞流和返混涡流，使粉尘易于分离[1420]。

3回收粉路用性能指标

从表2～4可以看出，回收粉中筛底占了相当大的比例，这些粉尘要作为矿粉的一部分添加到沥青混合料中，在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40―2004）中规定：拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用，但每盘用量不得超过填料总量的25%，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%。

对筛底回收粉性质的试验研究主要依据现行《公路工程集料试验规范》（JTG E42―2005）的规定进行试验，如表5所示。

可知，回收粉各项性能指标符合规范要求，但值得说明的是，回收粉的细度、酸碱性和混合料中的粉尘参入量是一个变化值。这是因为粉尘细度受烘干筒的负压控制，负压越大，烘干筒内气流速度越快，被吸附的粉尘粒径就越大。在实际工作时，操作人员要随时根据冷骨料的含水量、各料仓供料情况来调整负压，因此被吸入一级除尘器回收粉的细度也是随时变化的；另外回收粉中含有的大量的SiO2，其含量越大，回收粉的酸性也越大，酸性变大将导致混合料的黏结力下降，进而降低混合料的水稳定性。另外从表2～4还可以看出，筛底所占筛分通过百分率也是波动变化的，这导致回收粉与矿粉的比例无法准确控制，影响混合料的级配。

4结语

（1）对3种类型的一级除尘器的工作原理和特点进行了分析，论述了国内和国外在沥青搅拌设备一级除尘器选择上的差异。

（2）对百叶窗除尘器和蜗壳除尘器所回收的粉尘粒径进行了试验研究，结果表明这2种类型的除尘器除尘效率较高；粉尘总平均粒径变化区间应在009～1 mm之内，满足施工要求。

（3）筛底回收粉作可为填料的一部分掺入到沥青混合料中，其性能指标符合规范要求，经试验验证：表观相对密度在2.5～2.7 t・m-3、亲水系数在065～086、塑性指数小于1，主要性能指标满足要求。

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篇9

实践中可以看到，沥青混合料搅拌设备在当前国内公路路面施工建设过程中发挥着非常重要的作用，控制系统在很大程度上决定着沥青混合料制备质量和效率，因此加强对沥青混合料搅拌设备控制系统故障问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1 沥青混合料搅拌设备

对于沥青混合料搅拌设备而言，其在现代道路工作施工建设中发挥着非常重要的作用，主要是由冷料供给、加热烘干、热料筛分、热骨料，粉料、沥青、成品料、搅拌以及除尘和气动控制等系统构成。

1.1 控制系统

沥青混合料搅拌设备控制系统主要包括称重变送器、工控机以及可编程控制器等几个主要部分。其中，可编程控制器带模数模块，输入输出模块传感器输入信号显示变送器后，与A/D模块相连接，而I/O模块主要是对中间继电器、操作按钮以及外部限位进行控制，可编程控制器与工控机有机的连接在一起，从而实现了其管理功能。具体而言，该系统结构下图所示。

1.2 系统控制

整个系统运行过程中，工控机将启动指令、生产配方等信息，传送给可编程控制器，后者在接收到指令信息后根据配方对各原材料投放量进行计算；可编程控制器接到操作按钮、行程以及开关信号以后，通过逻辑运算，实现对继电器的有效控制，然后再通过继电器驱动执行元器件控制线圈，比如交流接触器、电磁阀等，从而使电动机、电磁阀开关停止。在此过程中，可编程控制器不断的比较秤斗重量、目标量，并根据原来的净重决定信号输出的快、慢速度；当配制完一整物料以后，可编程控制器会立即计算误差、落差，然后修正配料值。在此过程中，若配料实际值远远超过了设定范围，则系统就会自动弹出一个对话框，及时提醒工作人员对误差进行有效的调整；当超差处理确认后，可编程控制器启动配料配制开关，发出装卸料信号，可编程控制器批次补偿后对目标量进行及时的修整。

2 沥青混合料搅拌设备控制系统的故障及处理策略

基于以上分析可知，沥青混合料搅拌设备控制系统具有一定的复杂性、系统性，因此实践中需要对该系统进行有效的维护，即每半年时间需用干燥空气对电脑主机以及打印机等进行一次清洁；控制电脑应当尽可能的采取自然关键方式，不可强制关机，以免丢失数据；同时，还要定期采用标准砝码对称的准确性进行调整，并且认真检查称体机械变形，避免出现非正常性接触等问题。除以上日常维护外，还要对实践中出现的一系列的故障问题采取应对措施，以确保系统的正常运行。

2.1 电脑开机问题

调查发现，沥青混合料搅拌设备控制系统中的电脑存在着开机问题，比如开机之后不显示，或者主板不启动，伴随着显卡报警声，一般是一长两短的声响。之所以会出现这样的问题，可能是因为计算机显卡出现了严重的松动现象、或者显卡有损坏。对于这一故障问题，可先将机箱打开，然后将显卡进行重新安装。如果不能解决这一故障问题，则应当考虑该设备的大修与更换。同时，电脑开机以后，还可能会出现没有屏显，主板无法启动以及内存报警现象，即不停的发出嘀嘀声响。之所以会出现这一故障问题，主要是因为内存条可能接触不良。此时，可将机箱慢慢打开，然后将计算机内存条慢慢的取下来，再用橡皮将内存条金手指轻轻的擦拭干净，重新安装。同时，还要用热熔胶将内存插槽缝隙填平，以免应用过程中被氧化。采用该种方法还不能有效解决问题，则建议交供应商处理。

2.2 计算机屏显及无故死机问题

实践中可以看到，当电脑的显示屏分辨率只有256色时，难以有效显示画面。造成这一故障问题的主要原因在于，显卡驱动处理不当。解决方法是显卡驱动程序重新安装。同时，还存在着电脑启动以及运行较为缓慢等问题，甚至计算机无故死机，而且难以实现系统还原。之所以会出现这一故障问题，主要原因在于系统硬件受损、或者系统被病毒侵袭，以致于相关文件受损。针对这一问题，笔者建议通过正版的杀毒软件，对病毒进行查杀；如果难以有效解决这一问题，则可及时进行专业维修，或更换设备。同时，还存在着操作软件提示等待超时，无法操作等问题。之所以会这样，主要是因为电脑和PLC在着连接通讯故障问题。解决的有效方法是：对两端通讯插口松脱、通讯脱焊情况进行查看，确定是否存在着断线故障问题；改变通讯口，把通讯线插在COM2上，并且在管理操作软件中设置相应的端口。

2.3 称重仪显示不稳定，出现了严重浮动现象

之所以会出现这样的问题，主要是因为按接线盒存在着潮湿问题、或者传感器接线出现了松脱现象，以及传感器供桥、信号与屏蔽线阻值非常的小。针对这一问题，首先应当对传感器供桥、信号线以及屏蔽线阻阻值进行测量；对传感器接线、接线盒进行检查，如果存在潮湿等问题，应当进行及时的烘干操作；称重仪、放大器接线端EX+和EX-之电压检测过程中，如果输出电压在9.8V以下，则应当将传感器接线拆除测量，若仍低于9.8V，仪表受损，需及时的更换。

2.4 传感器故障问题

传感器故障问题检测过程中，可采用阻值测量法，即对传感器供桥、屏蔽线以及信号线阻值进行测量。采用该种方法，主要针对那些存在着明显开路、短路问题的传感器；同时，还可以采用电压测量方法，对传感器信号输出电压进行测量，如果传感器信号输出电压超出了0至20mv，则说明该传感器已经损坏。采用该种方法，比较适合于阻值测量正常、但存在着明显损坏的传感器；在此过程中，还可以采用排查方法，对阻值测量正常、信号输出电压没有明显异常的传感器进行测量。实践中，从传感器接线盒上的接线端子上拆下一个传感器信号输出线，然后对称重仪表显示稳定性进行观察，如果显示数据比较稳定，可初步确定是该拆传感器出现了问题；如果显示不稳定，而拆掉其他传感器信号输出线后显示趋于稳定，则将存在问题的传感器信号输出线重接上观察对比，最终确定故障传感器。

2.5 称重仪表故障问题

搅拌机开门卸料过程中，粉料秤和骨料秤等仪表显示的重量会突然的增大。而当搅拌机卸完料以后，粉料秤和骨料秤仪表的显示重量又会恢复到原来的状态。搅拌机开门过程中，气压会失衡，进而产生负压问题。此时应当对各排气管堵塞情况进行全面的检查，通过加大进气管等方法，来有效解决存在的气压失衡问题。同时，还存在着计量秤物料装载量不变，但显示在搅拌机秤体上的有料、无料不一致，这就可能会造成多配、少配料等现象。之所以会出现这一问题，可能是因为卸料闸口出现了软连接过紧、被混合料凝固等问题。需要及时的进行定期检查、清理，尤其是各卸料口连接处应保持干净，确保配料计量操作的准确性。

2.6 控制系统中的其他故障问题

实践中可以看到，虽然自动生产过程正常，而且报表也正常，但是生产出来的相应混凝土重量要比报表中的统计数据多出一部分；此时用标准砝码对各秤进行检查，都属于正常状态。之所以会出现这一问题，主要是因为机械变形通过肉眼分辨不出来。随着配料操作的进行，秤体的非正常接触可能会导致实际配料值超过了显示值，由于其具有一定的隐蔽性，因此实践中应当对其加强重视。

3 沥青混合料搅拌设备控制系统发展

近年来，随着国内道路交通建设事业的快速发展，沥青路面级配材料新型化发展应用过程中，对沥青混合料生产设备提出了更高的要求；实践中，除要求全面推行生产全过程中的质量管理外，还应当最大限度的降低沥青混合料搅拌设备运行能耗，要求设备技术创新、技术改造。

第一，广泛采用可电子控制技术。实践中可以看到，通过原子放射原理模块的应用，可以有效改造当前线路板式控制模块（如下图），以此来有效提高系统的控制质量和效率。沥青混合料搅拌设备故障发生时，可通过计算机网络系统和技术，实现远程控制和及时故障诊断，从而将电器线路故障问题及时的排除掉。

第二，电子传感控制技术在操控系统中的有效应用。实践中可以看到，操作界面的智能化设计、办公化，比较方便快捷，而且控制系统各关键工序，比如料仓、除尘器以及沥青和溜槽入口位置的传感技术应用，可以有效增强故障问题信息的及时反馈、自诊断，以保护主机的安全可靠性。

第三，变频调速控制技术。随着社会经济的快速发展和工业化建设进程的不断加快，道路施工过程中的沥青混合料搅拌设备引风变频调速技术应用也变得更为广泛，并且已经实现了滚筒负压数字化控制，安全可靠、低功率消耗，有效的克服了传统的机械式结构电机、皮带以及轴承传动温升等弊病。

4 结语

总而言之，沥青混合料搅拌设备控制系统是一个非常复杂的系统，其中涉及到诸多制约环节，任何一个环节的不足与故障，都可能影响混合料的制备质量和效率，影响工程施工建设。本文主要对沥青混合料搅拌设备控制系统中的故障问题进行了分析研究，并在此基础上提出了一些有效的应对策略；控制系统作为拌合设备的关键技术装置，关系着沥青混合料的质量，因此应当加强思想重视和技术创新，只有这样才能确保我国建设事业的可持续发展。

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沥青混凝土搅拌设备在国外有着很久的历史，早在本世纪初就已经问世。经过长期的发展，特别是随着电子技术的日益完善以及计算机技术和信息处理技术的突飞猛进，沥青混凝土搅拌设备在发达国家已经达到很高的水平，并仍在不断改进，产品更新换代较快。

关键词：沥青搅拌机 沥青混凝土搅拌设备 搅拌机 路面机械

理论研究和试验表明，在混合料质量沿搅拌器壳体纵横高速循环、混合料质量强烈地垂直运动（混合料沸腾效应）和沥青向混合料喷雾的状态下，才能发生最快的搅拌过程。各成份沿每份料容积均匀分布的速度，取决于保证混合料沿搅拌器体纵横向高速循环的桨叶对转轴的安装角的选择。

a） 不论何种型式的沥青混凝土搅拌设备，其生产能力都受成品料的品种及要求、矿料含水量、气候状况及设备的完成程度等因素的影响。因此搅拌设备在作业过程中，除应确保设备完好外，还需培植矿料含水率检测仪及成品料分析化验仪等，并经常检测有关数据，供操作人员及时调整操作，以保持设备在最佳状态工作。

b）作业前应作好充分准备，认真检查搅拌设备所有工作部件和装置是否完好、正常。如有问题，必须妥善处理后方可作业，切忌带病运行。

c） 作业中必须严格按照设备使用说明书规定的程序和注意事项进行。点火正常后，应监视除尘器工作是否正常，保证干燥滚筒在正常负压下燃烧，生产开始后，应监视热骨料提升机、搅拌器工作是否正常，以协调其他工作部分的运行。

a） 全面了解搅拌系统，提出了搅拌器设计的一般流程，并对间歇强制式沥青混凝土搅拌设备和连续滚筒式沥青混凝土搅拌设备性能分析方法进行描述。