CN104975553B - 一种冷拌沥青混合料生产工艺及其搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷拌沥青混合料生产工艺及其搅拌设备，主要由间歇式搅拌生产工艺配合一级缓存仓，连续式搅拌生产工艺配合二级缓存仓两部分组合而成；首先，把精确计量后的各骨料通过一级缓存仓同时送入一级间歇式搅拌主机内与水、水泥一起进行间歇式充分预搅拌；预搅拌混合料通过二级缓存仓由电子皮带秤计量后送入二级连续式搅拌主机内，同时喷洒乳化沥青进行最终拌合。工艺流程更加合理，去除了复杂的骨料和沥青加热***、二次筛分***，设备重量大为减轻，且体积小、能耗少、污染轻、成本低、产量大、效率高。

Description

一种冷拌沥青混合料生产工艺及其搅拌设备

技术领域

本发明涉及一种冷拌沥青混合料生产工艺及其搅拌设备，属于工程机械应用领域。

背景技术

我国自 1988 年沪嘉高速公路建成通车以来，热拌沥青混合料铺筑技术一直被广泛的用于高速公路的建设之中。但是，施工时应对沥青混合料的拌和温度、出厂温度，摊铺温度和碾压温度严格掌握。来料温度过低，骨料间摩擦力增大，不但摊铺时产生拖痕，碾压时压实度也将产生不均匀变化，造成局部松散和发裂。

冷拌冷铺沥青混合料是一种新型的沥青材料，主要用于路面的维修养护以及新建路面的面层铺筑，目前可以分为两大类：一类是乳剂型冷铺沥青，如乳化沥青等；另一类是溶剂型冷铺沥青，主要是采用各种有机溶剂来稀释粘稠沥青。并且，冷拌冷铺沥青混合料具有以下特点：（1）降低能源消耗，减少环境污染；（2）延长施工季节，适应多种工况；（3）快速碾压成型，可作应急储备；（4）存储时间长。通过碾压成型后的冷铺沥青路面，在性能上与热铺沥青路面基本一样，并且冷拌沥青铺筑路面不容易出现温度收缩而产生的裂缝。

但是，目前工程中使用的冷拌沥青混合料同时含有乳化沥青与水泥两种粘结剂，两种粘结剂的含量及比例将直接影响到成型路面的各种性能；而且这种混合料的骨料配合比精度要求会很高。水泥在无加热常温沥青混合料中具有重要的作用，其含量直接影响最终混合料的质量。而现有常规热拌沥青拌和站并无水泥添加模块，所配置复杂的骨料及沥青加热***将变的多余，造成浪费。并且，现有水泥搅拌站采用料斗称可以保证水泥添加精度，但是它配置的间歇式搅拌器易造成乳化沥青破乳。此外，现有稳定土拌和站在连续式搅拌器上应用乳化沥青取得较好效果，但是它采用连续式计量无法保证水泥计量精度。

随着我国西部大开发的持续推进，许多新建高速公路急需冷拌沥青混合料进行铺筑和保养。由于西部高寒地区独特的气候条件和自然环境，控制温度是一件非常困难的事情，需要消耗大量的能源，对地区的生态环境造成破坏，同时还不能保证施工质量，所以研究适应我国高寒地区高速公路冷拌沥青混合料生产工艺及搅拌其设备势在必行。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本发明提供一种冷拌沥青混合料生产工艺及其搅拌设备，通过优化水泥称量***、乳化沥青称量***和骨料称量***，确保混合料中粘结剂与骨料的含量符合设计配合比要求，以实现混合料加工与路面路用性能的高品质。

为实现上述目的，本发明提供一种冷拌沥青混合料生产工艺，主要由间歇式搅拌生产工艺、连续式搅拌生产工艺两部分构成，具体的生产步骤如下：

A、间歇式搅拌生产工艺：

A1、存储在各骨料仓的物料分别在对应的称量斗中称量后，由水平皮带机的汇集，然后经过斜皮带机进入一级缓存仓存储；存储在水泥仓的水泥由水泥螺旋输送机输送进入水泥称量斗称量；存储在水箱中的水由水泵输送至水称量斗称量；

A2、存储在一级缓存仓中的骨料，以及经过计量的水泥、水进入一级间歇式搅拌主机完成预搅拌，然后进入二级缓存仓贮存；

A3、依照上述两个步骤循环往复，周期为45～55秒/次。

B、连续式搅拌生产工艺：

B1、贮存在二级缓存仓内的预搅拌混合料经过电子皮带秤计量进入二级连续式搅拌主机；同时，导热油炉把存储在乳化沥青罐的乳化沥青加热到所需温度，然后乳化沥青经过沥青计量泵计量，再喷洒在二级连续式搅拌主机内，和预搅拌混合料一起进行搅拌，形成冷拌沥青混合料；

B2、冷拌沥青混合料由成品仓皮带机输送进成品料存储仓存储备用。

上述工艺采用了两级双搅拌器搅拌，一级间歇式搅拌主机完成骨料、水泥、水的预搅拌，形成了预搅拌混合料，循环往返。二级连续式搅拌主机完成乳化沥青的连续喷洒及连续式成品料搅拌，形成了冷拌沥青混合料。并且，采用了两级缓存仓，一级缓存仓完成一级间歇式搅拌主机搅拌所需的间歇式精确计量的骨料及水泥的暂存，二级缓存仓完成一级预搅拌混合料的储存，为二级连续式精确计量、搅拌提供稳定的预搅拌混合料，使预搅拌混合料和乳化沥青的配比达到较高精度。

本发明另提供一种专用于上述冷拌沥青混合料生产工艺的搅拌设备，主要由控制***和机械***构成，所述的机械***包括出进料口依次连接的骨料仓、称量斗、水平皮带机、斜皮带机和一级缓存仓；出进料口依次连接的水泥仓、水泥螺旋输送机和水泥称量斗；出进料口依次连接的水箱、水泵和水称量斗；出进料口依次连接的一级间歇式搅拌主机、二级缓存仓、电子皮带秤，且一级缓存仓、水泥称量斗和水称量斗出料口分别连接一级间歇式搅拌主机进料口；还包括出进料口依次连接的乳化沥青罐、沥青计量泵；用于加热乳化沥青罐的导热油炉；出进料口依次连接的二级连续式搅拌主机、成品仓皮带机、成品料存储仓，且电子皮带秤、沥青计量泵出料口分别连接二级连续式搅拌主机进料口。

进一步，所述的乳化沥青计量泵采用变频计量泵，可根据电子皮带秤检测重量定量输送相应配比的乳化沥青。

综上所述，本发明是由一级缓存仓和间歇式搅拌生产工艺，以及二级缓存仓与连续式搅拌生产工艺组合而成，与现有的常规热拌沥青混合料生产工艺和搅拌设备相比，其工艺流程更加合理，去除了复杂的骨料和沥青加热***、二次筛分***，设备重量大为减轻，且体积小、能耗少、污染轻、成本低、产量大、效率高。

附图说明

图1是本发明冷拌沥青混合料生产工艺的流程示意图；

图2是本发明冷拌沥青混合料搅拌设备的结构示意图；

图中：1、骨料仓，2、称量斗，3、水平皮带机，4、斜皮带机，5、一级缓存仓，6、水泥仓，7、水泥螺旋输送机，8、水泥称量斗，9、一级间歇式搅拌主机，10、水箱，11、水泵，12、水称量斗，13、二级缓存仓，14、电子皮带秤，15、二级连续式搅拌主机，16、导热油炉，17、乳化沥青罐，18、沥青计量泵，19、成品仓皮带机，20、成品料存储仓，21、控制***。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明采用两级拌合及两级计量缓存技术，如图1所示，主要由间歇式搅拌生产工艺配合一级缓存仓，连续式搅拌生产工艺配合二级缓存仓两部分组合而成。首先，把精确计量后的各骨料通过一级缓存5仓同时送入一级间歇式搅拌主机9内与水、水泥一起进行间歇式充分预搅拌；预搅拌混合料通过二级缓存仓13由电子皮带秤14计量后送入二级连续式搅拌主机15内，同时喷洒乳化沥青进行最终拌合。

如图2所示，专用于上述冷拌沥青混合料生产工艺的搅拌设备，主要由骨料仓1、称量斗2、水平皮带机3、斜皮带机4、一级缓存仓5、水泥仓6、水泥螺旋输送机7、水泥称量斗8、一级间歇式搅拌主机9、水箱10、水泵11、水称量斗12、二级缓存仓13、电子皮带秤14、二级连续式搅拌主机15、导热油炉16、乳化沥青罐17、乳化沥青计量泵18、成品料皮带机19、成品料存储仓20及控制***21组成。其中，控制***21主要通过PLC程序控制实现各机械的电机或汽缸的动作，保证整台拌和站按设定程序高效、稳定的自动运作。控制***21采用元器件在控制柜内集中布置和控制柜面板集中控制的方式，并通过控制电路中设置的过载和短路保护装置及工作机构的工作状态指示，达到对整套设备的电路进行有效保护和设备运转情况进行直接显示监控的目的。控制***21按冷拌沥青混合料生产工艺设定程序，并控制搅拌设备按工艺步骤运行，具体实施方式如下。

一、间歇式搅拌生产工艺：首先，进行骨料的准备。由于骨料仓1、称量斗2、水平皮带机3、斜皮带机4和一级缓存仓5进料口依次连接，存储在各骨料仓1的物料分别在对应的称量斗2中称量后，由水平皮带机3的汇集，然后经过斜皮带机4进入一级缓存仓5存储备用。

同时，进行水泥和水的准备。由于水泥仓6、水泥螺旋输送机7和水泥称量斗8出进料口依次连接，如此，存储在水泥仓6的水泥由水泥螺旋输送机7输送进入水泥称量斗8称量。水箱10、水泵11和水称量斗12出进料口依次连接。那么，存储在水箱10中的水由水泵11输送至水称量斗12称量。

并且，一级缓存仓5、水泥称量斗8和水称量斗12出料口分别连接一级间歇式搅拌主机9进料口，一级间歇式搅拌主机9连接二级缓存仓13的进料口。存储在一级缓存仓5中的骨料，以及经过计量的水泥、水进入一级间歇式搅拌主机9完成预搅拌，然后进入二级缓存仓13贮存；

利用上述设备，根据所要制得的冷拌沥青混合料的不同，在控制***21的作用下，设定好骨料、水泥和水的出料时间、出料速度、物料配比、搅拌时间等，即可循环实现间歇式搅拌生产工艺，每次循环往复的周期为45～55秒，间歇的为二级缓存仓5输入预拌混合料。

二、连续式搅拌生产工艺：由于二级缓存仓13、电子皮带秤14、二级连续式搅拌主机15出进料口依次连接，这样一来，贮存在二级缓存仓13内的预搅拌混合料经过电子皮带秤14计量进入二级连续式搅拌主机15，形成连续均匀的料流。

同时，由于乳化沥青罐17、采用变频计量泵的沥青计量泵18、二级连续式搅拌主机15出进料口依次连接。导热油炉16把存储在乳化沥青罐17的乳化沥青加热到所需温度，具体温度由所需沥青混合料的类型和用途决定，一般来说，乳化沥青为常温，导热油炉16主要起到保温和加热管道的作用。然后乳化沥青经过沥青计量泵18计量，再喷洒在二级连续式搅拌主机15内，和预搅拌混合料一起进行搅拌，形成冷拌沥青混合料。

接着，由于电子皮带秤14、沥青计量泵18出料口分别连接二级连续式搅拌主机15进料口，冷拌沥青混合料由成品仓皮带机19输送进成品料存储仓20存储备用。

利用上述设备，在控制***21的作用下，设定好预拌混合料的出料速度，物料配比、搅拌时间等，即可完成连续式搅拌生产工艺，连续的为成品料存储仓20输入成品沥青混合料。

此外，沥青混合料的配比根据类型和用途有所不同，依实际情况设定即可。常用的物料配比为：乳化沥青为2%～6%，水泥为2%～3%，水为2%～5%，其余为骨料。

综上所述，实施时，以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内 。

Claims (4)

1.一种冷拌沥青混合料生产工艺，其特征在于，主要由间歇式搅拌生产工艺、连续式搅拌生产工艺两部分构成，具体的生产步骤如下：

A、间歇式搅拌生产工艺：

A1、存储在各骨料仓（1）的物料分别在对应的称量斗（2）中称量后，由水平皮带机（3）的汇集，然后经过斜皮带机（4）进入一级缓存仓（5）存储；存储在水泥仓（6）的水泥由水泥螺旋输送机（7）输送进入水泥称量斗（8）称量；存储在水箱（10）中的水由水泵（11）输送至水称量斗（12）称量；

A2、存储在一级缓存仓（5）中的骨料，以及经过计量的水泥、水进入一级间歇式搅拌主机（9）完成预搅拌，然后进入二级缓存仓（13）贮存；

A3、依照上述两个步骤循环往复；

B、连续式搅拌生产工艺：

B1、贮存在二级缓存仓（13）内的预搅拌混合料经过电子皮带秤（14）计量进入二级连续式搅拌主机（15）；同时，导热油炉（16）对存储在乳化沥青罐（17）的乳化沥青及连接管道进行保温，然后乳化沥青经过沥青计量泵（18）计量，再喷洒在二级连续式搅拌主机（15）内，和预搅拌混合料一起进行搅拌，形成冷拌沥青混合料；

B2、冷拌沥青混合料由成品仓皮带机（19）输送进成品料存储仓（20）存储备用；

上述工艺采用了两级双搅拌器搅拌，一级间歇式搅拌主机完成骨料、水泥、水的预搅拌，形成了预搅拌混合料，循环往返；二级连续式搅拌主机完成乳化沥青的连续喷洒及连续式成品料搅拌，形成了冷拌沥青混合料；并且，采用了两级缓存仓，一级缓存仓完成一级间歇式搅拌主机搅拌所需的间歇式精确计量的骨料及水泥的暂存，二级缓存仓完成一级预搅拌混合料的储存，为二级连续式精确计量、搅拌提供稳定的预搅拌混合料。

2.根据权利要求1 所述的一种冷拌沥青混合料生产工艺，其特征在于，所述的步骤A的循环周期为45～55 秒/次。

3.一种专用于如权利要求1 所述的一种冷拌沥青混合料生产工艺的搅拌设备，其特征在于，主要由控制***（21）和控制运作的机械***构成，所述的机械***包括出进料口依次连接的骨料仓（1）、称量斗（2）、水平皮带机（3）、斜皮带机（4）和一级缓存仓（5）；出进料口依次连接的水泥仓（6）、水泥螺旋输送机（7）和水泥称量斗（8）；出进料口依次连接的水箱（10）、水泵（11）和水称量斗（12）；出进料口依次连接的一级间歇式搅拌主机（9）、二级缓存仓（13）、电子皮带秤（14），且一级缓存仓（5）、水泥称量斗（8）和水称量斗（12）出料口分别连接一级间歇式搅拌主机（9）进料口；还包括出进料口依次连接的乳化沥青罐（17）、沥青计量泵（18）；用于加热乳化沥青罐（17）的导热油炉（16）；出进料口依次连接的二级连续式搅拌主机（15）、成品仓皮带机（19）、成品料存储仓（20），且电子皮带秤（14）、沥青计量泵（18）出料口分别连接二级连续式搅拌主机（15）进料口；

控制***（21）通过PLC程序控制实现各机械的电机或汽缸的动作，采用元器件在控制柜内集中布置和控制柜面板集中控制的方式，并通过控制电路中设置的过载和短路保护装置及工作机构的工作状态指示，达到对整套设备的电路进行有效保护和设备运转情况进行直接显示监控的目的；

根据所要制得的冷拌沥青混合料的不同，在控制***（21）的作用下，设定好骨料、水泥和水的出料时间、出料速度、物料配比、搅拌时间，循环实现间歇式搅拌生产工艺，每次循环往复的周期为45～55秒，间歇的为二级缓存仓（5）输入预拌混合料；

在控制***（21）的作用下，设定好预拌混合料的出料速度，物料配比、搅拌时间，完成连续式搅拌生产工艺，连续的为成品料存储仓（20）输入成品沥青混合料。

4.根据权利要求3 所述的一种冷拌沥青混合料的搅拌设备，其特征在于，所述的乳化沥青计量泵（18）采用变频计量泵，可根据电子皮带秤（14）检测重量定量输送相应配比的乳化沥青。