一種石料表面性能改善系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種石料表面性能改善系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括烘干倉(cāng)、儲(chǔ)劑倉(cāng)、改性倉(cāng)、熱風(fēng)機(jī)、出料槽、石料取樣裝置以及控制設(shè)備，所述改性倉(cāng)為微傾單軸臥式攪拌缸，其向上傾斜的一端設(shè)有入閘門(mén)，向下傾斜的一端設(shè)有出閘門(mén)和兩個(gè)風(fēng)口，底部設(shè)有取樣閘門(mén)，所述改性倉(cāng)內(nèi)固定有一主軸，所述主軸上分布有探測(cè)器和改性劑噴頭，所述改性倉(cāng)的外壁上安裝有用于帶動(dòng)改性倉(cāng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪。本發(fā)明系統(tǒng)及方法能在將霧化、發(fā)泡等處理后的表面改性劑與石料進(jìn)行拌合的同時(shí)，實(shí)時(shí)評(píng)估石料表面改性效果，再根據(jù)改性效果以調(diào)節(jié)各種參數(shù)，以達(dá)到在不影響石料連續(xù)輸送的前提下充分改善石料表面性能的目的，滿(mǎn)足大規(guī)模工程建設(shè)的需要。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種石料表面性能改善系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種石料表面性能改善系統(tǒng)及方法，尤其是一種大型施工現(xiàn)場(chǎng)石料表 面性能改善系統(tǒng)及方法，屬于道路工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，用于公路建設(shè)的石料必須滿(mǎn)足多項(xiàng)原材料性能要求。然而，由于某些石料的 單項(xiàng)指標(biāo)不合格，導(dǎo)致該類(lèi)石料即使其他性能指標(biāo)優(yōu)異也無(wú)法得到應(yīng)用，進(jìn)而要去更遠(yuǎn)的 區(qū)域采購(gòu)?fù)耆弦蟮氖?。這導(dǎo)致了石料價(jià)格高昂，運(yùn)距增大，且造成對(duì)某些類(lèi)型的 石料過(guò)度依賴(lài)和開(kāi)采。不僅增加了建設(shè)成本，而且還由于過(guò)度開(kāi)采而產(chǎn)生了環(huán)境破壞。例 如，酸性或中性石料雖然有較好的力學(xué)性能及技術(shù)特點(diǎn)，但是由于與浙青材料的粘附能力 較差，無(wú)法滿(mǎn)足相應(yīng)的浙青路面表面層原材料設(shè)計(jì)要求，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有所限制，而無(wú)法 實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)"就地取材"的原則。在某些地區(qū)，能滿(mǎn)足浙青路面使用要求的優(yōu)質(zhì)堿性表層 石料資源由于長(zhǎng)期的開(kāi)采，已經(jīng)瀕臨匱乏，所以使用酸性石料是未來(lái)的一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。 要使用酸性石料原則上要采取抗剝落措施使浙青與酸性石料緊密粘附。傳統(tǒng)的抗剝落措施 是往浙青中添加抗剝落劑，如石灰，聚酰胺類(lèi)聚合物等。但是傳統(tǒng)抗剝落劑的添加工藝缺乏 針對(duì)性，主要添加到浙青中，并非直接針對(duì)石料一一浙青界面，導(dǎo)致抗剝落劑成分未能完全 發(fā)揮功效。因此，直接對(duì)石料的表面功能進(jìn)行改性，被認(rèn)為是提高浙青混合料整體性能的有 效途徑和重要發(fā)展方向。無(wú)論使用酸性還是堿性石料，針對(duì)石料表面進(jìn)行改性都可以全面 提高浙青混合料的整體工作性能以及表面化學(xué)性質(zhì)，使石料與浙青的粘附能力達(dá)到國(guó)家規(guī) 范要求后，可將其作為高等級(jí)浙青公路表面層石料，減少改性浙青生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低成本，具 有重大的使用價(jià)值。
[0003] 除上述例子所述的對(duì)石料表面進(jìn)行改性以增強(qiáng)其與浙青材料的粘附能力外，還 可更換其它類(lèi)型的改性劑，以改善石料與其他材料的粘附能力，或者改善石料的其他性能 (如防水、抗腐蝕、抗沖擊、防輻射等）。石料表面改性技術(shù)可以應(yīng)用在多種場(chǎng)合，滿(mǎn)足不同 需求，具有很大的發(fā)展及應(yīng)用前景。
[0004] 在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)石料表面進(jìn)行性能改善處理時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性（主要指石料輸 送的連續(xù)性）至關(guān)重要。因此，為了提高石料表面改性的效率和均勻程度，同時(shí)保證石料 輸送的連續(xù)性，設(shè)計(jì)一種專(zhuān)門(mén)用于施工現(xiàn)場(chǎng)的石料表面性能改善系統(tǒng)及方法就顯得尤為必 要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)大規(guī)模施工現(xiàn)場(chǎng)的需要，提供了一種石料表面性能改善系 統(tǒng)，該系統(tǒng)能在將霧化、發(fā)泡等處理后的表面改性劑與石料進(jìn)行拌合的同時(shí)，實(shí)時(shí)評(píng)估石料 表面改性效果，再根據(jù)石料表面改性效果以調(diào)節(jié)拌合溫度、速度以及改性劑噴灑量等參數(shù)， 以達(dá)到在不影響石料連續(xù)輸送的前提下充分改善石料表面性能的目的，滿(mǎn)足大規(guī)模工程建 設(shè)的需要。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述系統(tǒng)的石料表面性能改善方法。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0008] -種石料表面性能改善系統(tǒng)，包括烘干倉(cāng)、儲(chǔ)劑倉(cāng)、改性倉(cāng)、熱風(fēng)機(jī)、出料槽、石料 取樣裝置以及控制設(shè)備，所述改性倉(cāng)為微傾單軸臥式攪拌缸，其向上傾斜的一端設(shè)有入閘 門(mén)，向下傾斜的一端設(shè)有出閘門(mén)和兩個(gè)風(fēng)口，底部設(shè)有取樣閘門(mén)，所述改性倉(cāng)內(nèi)固定有一主 軸，所述主軸上分布有探測(cè)器和改性劑噴頭，所述改性倉(cāng)的外壁上安裝有用于帶動(dòng)改性倉(cāng) 整體轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪；所述烘干倉(cāng)通過(guò)入閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接，所述出料槽通過(guò)出閘門(mén)與 改性倉(cāng)相連接，所述熱風(fēng)機(jī)通過(guò)兩根導(dǎo)風(fēng)管分別與改性倉(cāng)的兩個(gè)風(fēng)口連接，所述儲(chǔ)劑倉(cāng)用 于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的表面改性劑，并通過(guò)導(dǎo)管與改性劑噴頭相連接，所述石料取樣裝置 通過(guò)取樣閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接；所述控制設(shè)備分別與熱風(fēng)機(jī)、入閘門(mén)、出閘門(mén)、取樣閘門(mén)、探 測(cè)器、改性劑噴頭、傳動(dòng)齒輪和石料取樣裝置連接。
[0009] 作為一種優(yōu)選方案，所述石料取樣裝置包括卸料板、取料盆以及攝像機(jī)，所述卸料 板通過(guò)取樣閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接，所述取料盆位于卸料板下方，所述攝像機(jī)設(shè)置在卸料板 與取料盆之間，并與控制設(shè)備連接。
[0010] 作為一種優(yōu)選方案，所述攝像機(jī)有若干臺(tái)，所述若干臺(tái)攝像機(jī)以多個(gè)角度排布在 卸料板與取料盆之間。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述探測(cè)器有若干個(gè)，所述若干個(gè)探測(cè)器沿主軸均勻且間隔 排布；探測(cè)器包括有溫度探測(cè)器和霧滴濃度探測(cè)器。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，所述改性劑噴頭分為若干組，所述若干組改性劑噴頭沿主軸 縱向均勻且間隔排布，且每組改性劑噴頭具有多個(gè)沿主軸環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)分布的改性劑噴頭；改 性劑噴頭包括有霧化噴頭和發(fā)泡噴頭。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，所述改性倉(cāng)的內(nèi)壁上均勻且間隔地分布有傾斜一定角度的棱 條。
[0014] 作為一種優(yōu)選方案，所述棱條的傾斜角度范圍是30°?60°。
[0015] 作為一種優(yōu)選方案，所述傳動(dòng)齒輪有若干個(gè)，所述若干個(gè)傳動(dòng)齒輪與改性倉(cāng)的外 壁緊密貼合。
[0016] 作為一種優(yōu)選方案，所述控制設(shè)備為計(jì)算機(jī)，其通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與熱風(fēng)機(jī)、入閘 門(mén)、出閘門(mén)、取樣閘門(mén)、探測(cè)器、改性劑噴頭、傳動(dòng)齒輪和攝像機(jī)連接。
[0017] 本發(fā)明的另一目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0018] -種石料表面性能改善系統(tǒng)的石料表面性能改善方法，包括以下步驟：
[0019] S1、調(diào)整改性倉(cāng)整體傾斜角度；
[0020] S2、設(shè)置控制設(shè)備的參數(shù)，由控制設(shè)備發(fā)送指令給熱風(fēng)機(jī)，使熱風(fēng)機(jī)將空氣加熱至 指定溫度，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管使熱氣流在熱風(fēng)機(jī)和改性倉(cāng)之間循環(huán)流動(dòng)，改性倉(cāng)內(nèi)溫度逐漸接 近并達(dá)到指定溫度；
[0021] S3、由控制設(shè)備發(fā)送指令給傳動(dòng)齒輪，使傳動(dòng)齒輪同步啟動(dòng)，帶動(dòng)改性倉(cāng)整體轉(zhuǎn) 動(dòng)；
[0022] S4、由控制設(shè)備發(fā)送指令給改性劑噴頭，改性劑噴頭開(kāi)始噴灑表面改性劑，使經(jīng)過(guò) 霧化、發(fā)泡處理的表面改性劑充滿(mǎn)整個(gè)改性倉(cāng)空間及內(nèi)壁；同時(shí)探測(cè)器開(kāi)始監(jiān)測(cè)改性倉(cāng)內(nèi) 的溫度和改性劑霧滴濃度參數(shù)，并實(shí)時(shí)反饋給控制設(shè)備；
[0023] S5、由控制設(shè)備發(fā)送指令給入閘門(mén)，控制入閘門(mén)打開(kāi)，在烘干倉(cāng)經(jīng)過(guò)烘干處理的石 料經(jīng)過(guò)入閘門(mén)打開(kāi)的通道開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)內(nèi)；
[0024] S6、石料開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的正向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制設(shè)備發(fā)送指令給傳動(dòng) 齒輪使其提供反向牽引力，帶動(dòng)改性倉(cāng)整體反向轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反向轉(zhuǎn)動(dòng)后，重復(fù)本 步驟；通過(guò)交替進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使石料被完全拋起，并使石料在被拋起和下落的 過(guò)程中與彌散在改性倉(cāng)內(nèi)的改性劑全方位充分接觸，最終將石料和表面改性劑拌合至完全 均勻狀態(tài)，且在熱氣流的作用下，石料表面形成完整致密的改性劑薄膜；
[0025] S7、在石料進(jìn)入改性倉(cāng)后，控制設(shè)備發(fā)送指令給取樣閘門(mén)，控制取樣閘門(mén)以小范圍 打開(kāi)，少量經(jīng)過(guò)改性處理的石料樣品通過(guò)卸料板卸入取料盆；在石料樣品下卸過(guò)程中，攝像 機(jī)以全方位、多角度地瞬時(shí)拍攝石料樣品的照片，并將照片傳輸給控制設(shè)備，通過(guò)直觀視覺(jué) 或軟件比對(duì)照片分析石料表面的改性劑覆蓋率參數(shù)，從而評(píng)估石料表面改性效果；必要時(shí) 人工對(duì)取料盆中的石料樣品進(jìn)行分析，以進(jìn)一步評(píng)估石料表面改性效果；
[0026] S8、根據(jù)評(píng)估得到的石料表面改性效果，若需調(diào)整參數(shù)，控制設(shè)備反饋指令給熱風(fēng) 機(jī)、改性劑噴頭和傳動(dòng)齒輪，分別對(duì)氣流溫度、改性劑噴灑量和改性倉(cāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)整， 以改善石料表面改性效果，調(diào)整后返回步驟S6 ;若無(wú)需調(diào)整參數(shù)，直接進(jìn)入步驟S9 ;
[0027] S9、經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)石料改性處理合格后，由控制設(shè)備發(fā)送指令給出閘門(mén)，控制出閘門(mén) 打開(kāi)，石料經(jīng)過(guò)出閘門(mén)打開(kāi)的通道進(jìn)入出料槽，被輸送往下一道工序；
[0028] S10、在表面改性處理合格的石料經(jīng)出料槽排出的同時(shí)，控制設(shè)備發(fā)送指令給入閘 門(mén)，控制入閘門(mén)打開(kāi)，重復(fù)步驟S5至步驟S9,進(jìn)行后續(xù)石料的表面改性處理。
[0029] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：
[0030] 1、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)及方法可實(shí)現(xiàn)在將霧化、發(fā)泡等處理后的表面 改性劑與石料進(jìn)行均勻拌合的同時(shí)，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和改性劑霧滴濃度，即時(shí)對(duì)改性后的石 料進(jìn)行取樣，實(shí)時(shí)評(píng)估石料表面改性效果，再根據(jù)改性效果調(diào)整攪拌速度、溫度、改性劑噴 灑量等參數(shù)，以達(dá)到在不影響石料連續(xù)輸送的前提下充分改善石料表面性能的目的，滿(mǎn)足 大規(guī)模工程建設(shè)的需要。
[0031] 2、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，改性倉(cāng)的外壁上安裝的若干個(gè)傳動(dòng)齒輪與 改性倉(cāng)的外壁緊密貼合；工作時(shí)，傳動(dòng)齒輪在控制設(shè)備的指示下同步啟動(dòng)或制動(dòng)，可控制改 性缸整體轉(zhuǎn)動(dòng)、停止或反轉(zhuǎn)，提高改性效率，改性缸的內(nèi)壁上均勻且間隔地分布有傾斜一定 角度的棱條，能在攪拌過(guò)程中將石料完全拋起，使石料在被拋起和下落的過(guò)程中與彌散在 改性倉(cāng)內(nèi)的改性劑全方位充分接觸，達(dá)到增強(qiáng)改性效果與質(zhì)量的目的。
[0032] 3、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，熱風(fēng)機(jī)通過(guò)兩根導(dǎo)風(fēng)管（進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管與出風(fēng) 導(dǎo)管）分別與改性倉(cāng)的兩個(gè)風(fēng)口（進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口）相連接，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口均設(shè)置在改 性倉(cāng)向下傾斜的一端，經(jīng)熱風(fēng)機(jī)加熱至指定溫度的熱氣流先充滿(mǎn)整個(gè)改性倉(cāng)，再經(jīng)過(guò)熱風(fēng) 機(jī)的鼓動(dòng)，使熱氣流通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管在熱風(fēng)機(jī)和改性倉(cāng)之間循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到控制改性過(guò)程中環(huán) 境溫度的目的；同時(shí)，熱氣流能加速改性劑與石料表面的粘附過(guò)程，在石料表面形成完整致 密的改性劑薄膜。
[0033] 4、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，改性倉(cāng)內(nèi)的主軸上分布有若干個(gè)探測(cè)器和 若干組改性劑噴頭，且該主軸固定不動(dòng)；若干組改性劑噴頭沿主軸縱向均勻且間隔排布，且 每組改性劑噴頭具有多個(gè)沿主軸環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)分布的改性劑噴頭，改性劑噴頭包括有霧化噴頭 和發(fā)泡噴頭，可以對(duì)改性劑進(jìn)行霧化和發(fā)泡處理，必要時(shí)還可有其他類(lèi)型的噴頭；經(jīng)過(guò)預(yù)處 理（如加熱、攪勻等）后的表面改性劑，儲(chǔ)存在儲(chǔ)劑倉(cāng)中，再通過(guò)導(dǎo)管輸送到主軸的改性劑 噴頭上，工作時(shí)，在控制設(shè)備的指示下，向改性倉(cāng)內(nèi)的整個(gè)空間同步噴灑出改性劑；探測(cè)器 包括有溫度探測(cè)器和霧滴濃度探測(cè)器，若干個(gè)探測(cè)器沿主軸均勻且間隔分布，可即時(shí)監(jiān)測(cè) 改性倉(cāng)內(nèi)溫度和改性劑霧滴濃度參數(shù)，并將參數(shù)反饋給控制設(shè)備，利用溫度探測(cè)器和霧滴 濃度探測(cè)器獲取溫度和霧滴濃度參數(shù)均為現(xiàn)有成熟技術(shù)。
[0034] 5、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，烘干倉(cāng)通過(guò)可開(kāi)閉的入閘門(mén)與改性倉(cāng)相連 接。工作時(shí)，在控制設(shè)備的指示下，入閘門(mén)可沿水平方向打開(kāi)，在烘干倉(cāng)經(jīng)過(guò)烘干處理的石 料可經(jīng)過(guò)入閘門(mén)打開(kāi)的通道進(jìn)入改性倉(cāng)待處理。
[0035] 6、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，石料取樣裝置通過(guò)取樣閘門(mén)與改性倉(cāng)相連 接。工作時(shí)，在控制設(shè)備的指示下，取樣閘門(mén)可沿水平方向打開(kāi)，少量經(jīng)過(guò)改性處理的石料 樣品可通過(guò)卸料板卸入取料盆，在卸料板與取料盆之間，合理排布有若干臺(tái)攝像機(jī)，在石料 樣品下卸過(guò)程中，攝像機(jī)能多角度地瞬時(shí)拍攝石料樣品的照片，傳輸給控制設(shè)備，通過(guò)直觀 視覺(jué)或軟件比對(duì)分析石料表面的改性劑覆蓋率等參數(shù)，從而評(píng)估石料表面改性效果；必要 時(shí)還可人工對(duì)取料盆中的石料樣品進(jìn)行分析，以評(píng)估石料表面改性效果。
[0036] 7、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，根據(jù)評(píng)估得到的石料表面改性效果，控制 設(shè)備可反饋指令給熱風(fēng)機(jī)、改性劑噴頭、傳動(dòng)齒輪等，分別對(duì)氣流溫度、改性劑噴灑量、改性 倉(cāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度等進(jìn)行調(diào)整，以改善石料表面改性效果。
[0037] 8、本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)中，出料槽通過(guò)可開(kāi)閉的出閘門(mén)與改性倉(cāng)相連 接；工作時(shí)，在控制設(shè)備的指示下，出閘門(mén)可沿水平方向打開(kāi)，經(jīng)改性處理合格后的石料，可 經(jīng)過(guò)出閘門(mén)打開(kāi)的通道進(jìn)入出料槽，被輸送往下一道工序，為后期處理帶來(lái)方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1為本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 其中，1-烘干倉(cāng)，2-儲(chǔ)劑倉(cāng)，3-改性倉(cāng)，4-熱風(fēng)機(jī)，5-出料槽，6-控制設(shè)備，7-入 閘門(mén)，8-出閘門(mén)，9-風(fēng)口，10-取樣閘門(mén)，11-主軸，12-探測(cè)器，13-改性劑噴頭，14-傳動(dòng)齒 輪，15-棱條，16-導(dǎo)管，17-導(dǎo)風(fēng)管，18-卸料板，19-取料盆，20-攝像機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在 此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0041] 實(shí)施例1 :
[0042] 本實(shí)施例的石料表面性能改善系統(tǒng)，包括烘干倉(cāng)1、儲(chǔ)劑倉(cāng)2、改性倉(cāng)3、熱風(fēng)機(jī)4、 出料槽5、石料取樣裝置以及控制設(shè)備6 ;所述改性倉(cāng)3為微傾單軸臥式攪拌缸（傾斜角度 可調(diào)），其向上傾斜的一端設(shè)有入閘門(mén)7,向下傾斜的一端設(shè)有出閘門(mén)8和兩個(gè)風(fēng)口 9,底部 設(shè)有取樣閘門(mén)10,所述改性倉(cāng)3內(nèi)固定有一主軸11，所述主軸11上分布有探測(cè)器12和改 性劑噴頭13,所述改性倉(cāng)3的外壁上安裝有傳動(dòng)齒輪14,所述改性倉(cāng)3的內(nèi)壁上均勻且間 隔地分布有傾斜一定角度（本實(shí)施例為45度）的棱條15,其中：
[0043] 所述烘干倉(cāng)1通過(guò)入閘門(mén)7與改性倉(cāng)3相連接，入閘門(mén)7可沿水平方向打開(kāi)，在烘 干倉(cāng)1經(jīng)過(guò)烘干處理的石料可經(jīng)過(guò)入閘門(mén)7打開(kāi)的通道進(jìn)入改性倉(cāng)3待處理；
[0044] 所述儲(chǔ)劑倉(cāng)2用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)預(yù)處理（如加熱、攪勻等）后的表面改性劑，并通過(guò)導(dǎo) 管16與改性劑噴頭13相連接，使經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的表面改性劑可以通過(guò)導(dǎo)管16輸送到改性 劑嗔頭13上；
[0045] 所述熱風(fēng)機(jī)4通過(guò)兩根導(dǎo)風(fēng)管17分別與改性倉(cāng)3的兩個(gè)風(fēng)口 9連接，兩個(gè)風(fēng)口 9 分別為進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，即對(duì)應(yīng)的兩根導(dǎo)風(fēng)管17分別為進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管和出風(fēng)導(dǎo)管，經(jīng)熱風(fēng)機(jī)4 加熱至指定溫度的熱氣流先充滿(mǎn)整個(gè)改性倉(cāng)3,再經(jīng)過(guò)熱風(fēng)機(jī)4的鼓動(dòng)，使熱氣流通過(guò)導(dǎo)風(fēng) 管17在熱風(fēng)機(jī)4和改性倉(cāng)3之間循環(huán)流動(dòng)，以控制環(huán)境溫度；
[0046] 所述出料槽5通過(guò)出閘門(mén)8與改性倉(cāng)3相連接，出閘門(mén)8可沿水平方向打開(kāi)，經(jīng)改 性處理合格后的石料，可經(jīng)過(guò)出閘門(mén)8打開(kāi)的通道進(jìn)入出料槽5,被輸送往下一道工序；
[0047] 所述石料取樣裝置包括包括卸料板18、取料盆19以及攝像機(jī)20,所述卸料板18 通過(guò)取樣閘門(mén)10與改性倉(cāng)3相連接，所述取料盆19位于卸料板18下方，所述攝像機(jī)20有 4臺(tái)，4臺(tái)攝像機(jī)20以四個(gè)角度排布在卸料板18與取料盆19之間；取樣閘門(mén)10可沿水平 方向打開(kāi)，少量經(jīng)過(guò)改性處理的石料樣品可通過(guò)卸料板18卸入取料盆19 ;攝像機(jī)20采用 的是高速攝像機(jī)，在石料樣品下卸過(guò)程中，攝像機(jī)20以全方位、多角度地瞬時(shí)拍攝石料樣 品的照片，并將照片傳輸給控制設(shè)備6 ;
[0048] 所述控制設(shè)備6為計(jì)算機(jī)，其通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與熱風(fēng)機(jī)4、入閘門(mén)7、出閘門(mén)8、取樣 閘門(mén)10、探測(cè)器12、改性劑噴頭13、傳動(dòng)齒輪14和攝像機(jī)20連接；
[0049] 所述探測(cè)器12有若干個(gè)，沿主軸11均勻且間隔排布；探測(cè)器12包括有溫度探測(cè) 器和霧滴濃度探測(cè)器，可即時(shí)監(jiān)測(cè)改性倉(cāng)3內(nèi)溫度和改性劑霧滴濃度參數(shù)；
[0050] 所述改性劑噴頭13分為若干組，若干組改性劑噴頭沿主軸11縱向均勻且間隔排 布，且每組具有多個(gè)沿主軸11環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)分布的改性劑噴頭；改性劑噴頭13包括有霧化噴頭 和發(fā)泡噴頭，可以對(duì)改性劑進(jìn)行霧化和發(fā)泡處理，必要時(shí)還可有其他類(lèi)型的噴頭；
[0051] 所述傳動(dòng)齒輪14有4個(gè)，4個(gè)傳動(dòng)齒輪14與改性倉(cāng)3的外壁緊密貼合，用于帶動(dòng) 改性倉(cāng)3整體轉(zhuǎn)動(dòng)；在工作時(shí)，傳動(dòng)齒輪14在控制設(shè)備6的指示下同步啟動(dòng)或制動(dòng)，可控制 改性倉(cāng)3整體轉(zhuǎn)動(dòng)、停止或反轉(zhuǎn)。
[0052] 本實(shí)施例的石料表面性能改善系統(tǒng)的石料表面性能改善過(guò)程，包括以下步驟：
[0053] S1、調(diào)整改性倉(cāng)3整體傾斜角度為5°左右；
[0054] S2、設(shè)置控制設(shè)備6的參數(shù)，由控制設(shè)備6發(fā)送指令給熱風(fēng)機(jī)4,使熱風(fēng)機(jī)4將空氣 加熱至50° °C，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管17使熱氣流在熱風(fēng)機(jī)4和改性倉(cāng)3之間循環(huán)流動(dòng)，持續(xù)約2 分鐘,改性倉(cāng)3內(nèi)溫度逐漸接近并達(dá)到50°C ;
[0055] S3、由控制設(shè)備6發(fā)送指令給4個(gè)傳動(dòng)齒輪14,使傳動(dòng)齒輪14同步啟動(dòng)，帶動(dòng)改性 倉(cāng)3整體轉(zhuǎn)動(dòng)，持續(xù)約5秒；
[0056] S4、由控制設(shè)備6發(fā)送指令給改性劑噴頭13,改性劑噴頭13開(kāi)始噴灑表面改性劑 (噴灑速率約為石料進(jìn)入改性倉(cāng)速率的〇. 1%，即每分鐘3kg)，使經(jīng)過(guò)霧化、發(fā)泡處理的表 面改性劑充滿(mǎn)整個(gè)改性倉(cāng)3空間及內(nèi)壁；同時(shí)探測(cè)器12開(kāi)始監(jiān)測(cè)改性倉(cāng)3內(nèi)的溫度和改性 劑霧滴濃度參數(shù)，并實(shí)時(shí)反饋給控制設(shè)備6 ;
[0057] S5、由控制設(shè)備6發(fā)送指令給入閘門(mén)7,控制入閘門(mén)7打開(kāi)，在烘干倉(cāng)1經(jīng)過(guò)烘干處 理的石料經(jīng)過(guò)入閘門(mén)7打開(kāi)的通道開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)3內(nèi)，速率控制在每分鐘進(jìn)料3?5噸；
[0058] S6、石料開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)3后經(jīng)過(guò)10秒的正向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制設(shè)備6發(fā)送指令給傳動(dòng) 齒輪14使其提供反向牽引力，帶動(dòng)改性倉(cāng)3整體反向轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)10秒的反向轉(zhuǎn)動(dòng)后，重復(fù) 本步驟；通過(guò)交替進(jìn)行3次正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使石料被完全拋起，并使石料在被拋起和 下落的過(guò)程中與彌散在改性倉(cāng)3內(nèi)的改性劑全方位充分接觸，最終將石料和表面改性劑拌 合至完全均勻狀態(tài)，且在熱氣流的作用下，石料表面形成完整致密的改性劑薄膜；
[0059] S7、在石料進(jìn)入改性倉(cāng)3后，控制設(shè)備6發(fā)送指令給取樣閘門(mén)10,控制取樣閘門(mén)10 以小范圍打開(kāi)約4秒，少量經(jīng)過(guò)改性處理的石料樣品通過(guò)卸料板18卸入取料盆19 ;在石料 樣品下卸過(guò)程中，4臺(tái)攝像機(jī)20以全方位、多角度地瞬時(shí)拍攝石料樣品的照片，并將照片傳 輸給控制設(shè)備6,通過(guò)直觀視覺(jué)或軟件比對(duì)照片分析石料表面的改性劑覆蓋率參數(shù)，從而評(píng) 估石料表面改性效果；必要時(shí)還可人工對(duì)取料盆19中的石料樣品進(jìn)行分析，以進(jìn)一步評(píng)估 石料表面改性效果；
[0060] S8、根據(jù)評(píng)估得到的石料表面改性效果，若需調(diào)整參數(shù)，控制設(shè)備6反饋指令給熱 風(fēng)機(jī)4、改性劑噴頭13和傳動(dòng)齒輪14,分別對(duì)氣流溫度、改性劑噴灑量和改性倉(cāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度 進(jìn)行調(diào)整，以改善石料表面改性效果，調(diào)整后返回步驟S6 ;若無(wú)需調(diào)整參數(shù)，直接進(jìn)入步驟 S9 ；
[0061] S9、經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)石料改性處理合格后，由控制設(shè)備6發(fā)送指令給出閘門(mén)8,控制出 閘門(mén)8打開(kāi)，石料經(jīng)過(guò)出閘門(mén)8打開(kāi)的通道進(jìn)入出料槽5,被輸送往下一道工序；
[0062] S10、在表面改性處理合格的石料經(jīng)出料槽5排出的同時(shí)，控制設(shè)備6發(fā)送指令給 入閘門(mén)7,控制入閘門(mén)7打開(kāi)，重復(fù)步驟S5至步驟S9,進(jìn)行后續(xù)石料的表面改性處理。
[0063] 綜上所述，本發(fā)明的石料表面性能改善系統(tǒng)及方法可實(shí)現(xiàn)在將霧化、發(fā)泡等處理 后的表面改性劑與石料進(jìn)行均勻拌合的同時(shí)，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和改性劑霧滴濃度，即時(shí)對(duì)改 性后的石料進(jìn)行取樣，實(shí)時(shí)評(píng)估石料表面改性效果，再根據(jù)改性效果調(diào)整攪拌速度、溫度、 改性劑噴灑量等參數(shù)，以達(dá)到在不影響石料連續(xù)輸送的前提下充分改善石料表面性能的目 的，滿(mǎn)足大規(guī)模工程建設(shè)的需要。
[〇〇64] 以上所述，僅為本發(fā)明專(zhuān)利較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍并不局限于 此，例如棱條的傾斜角度可以為30°、60°等，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專(zhuān) 利所公開(kāi)的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專(zhuān)利的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬 于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：包括烘干倉(cāng)、儲(chǔ)劑倉(cāng)、改性倉(cāng)、熱風(fēng)機(jī)、出 料槽、石料取樣裝置以及控制設(shè)備，所述改性倉(cāng)為微傾單軸臥式攪拌缸，其向上傾斜的一端 設(shè)有入閘門(mén)，向下傾斜的一端設(shè)有出閘門(mén)和兩個(gè)風(fēng)口，底部設(shè)有取樣閘門(mén)，所述改性倉(cāng)內(nèi)固 定有一主軸，所述主軸上分布有探測(cè)器和改性劑噴頭，所述改性倉(cāng)的外壁上安裝有用于帶 動(dòng)改性倉(cāng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪；所述烘干倉(cāng)通過(guò)入閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接，所述出料槽通過(guò) 出閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接，所述熱風(fēng)機(jī)通過(guò)兩根導(dǎo)風(fēng)管分別與改性倉(cāng)的兩個(gè)風(fēng)口連接，所述 儲(chǔ)劑倉(cāng)用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的表面改性劑，并通過(guò)導(dǎo)管與改性劑噴頭相連接，所述石料 取樣裝置通過(guò)取樣閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接；所述控制設(shè)備分別與熱風(fēng)機(jī)、入閘門(mén)、出閘門(mén)、取 樣閘門(mén)、探測(cè)器、改性劑噴頭、傳動(dòng)齒輪和石料取樣裝置連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述石料取樣裝 置包括卸料板、取料盆以及攝像機(jī)，所述卸料板通過(guò)取樣閘門(mén)與改性倉(cāng)相連接，所述取料盆 位于卸料板下方，所述攝像機(jī)設(shè)置在卸料板與取料盆之間，并與控制設(shè)備連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述攝像機(jī)有若 干臺(tái)，所述若干臺(tái)攝像機(jī)以多個(gè)角度排布在卸料板與取料盆之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述探測(cè)器有若 干個(gè)，所述若干個(gè)探測(cè)器沿主軸均勻且間隔排布；探測(cè)器包括有溫度探測(cè)器和霧滴濃度探 測(cè)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述改性劑噴頭 分為若干組，所述若干組改性劑噴頭沿主軸縱向均勻且間隔排布，且每組改性劑噴頭具有 多個(gè)沿主軸環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)分布的改性劑噴頭；改性劑噴頭包括有霧化噴頭和發(fā)泡噴頭。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述改性倉(cāng)的內(nèi) 壁上均勻且間隔地分布有傾斜一定角度的棱條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述棱條的傾斜 角度范圍是30°?60°。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述傳動(dòng)齒輪有 若干個(gè)，所述若干個(gè)傳動(dòng)齒輪與改性倉(cāng)的外壁緊密貼合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石料表面性能改善系統(tǒng)，其特征在于：所述控制設(shè)備為 計(jì)算機(jī)，其通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與熱風(fēng)機(jī)、入閘門(mén)、出閘門(mén)、取樣閘門(mén)、探測(cè)器、改性劑噴頭、傳動(dòng) 齒輪和攝像機(jī)連接。
10. 基于權(quán)利要求2所述系統(tǒng)的石料表面性能改善方法，其特征在于包括以下步驟： 51、 調(diào)整改性倉(cāng)整體傾斜角度； 52、 設(shè)置控制設(shè)備的參數(shù)，由控制設(shè)備發(fā)送指令給熱風(fēng)機(jī)，使熱風(fēng)機(jī)將空氣加熱至指定 溫度，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管使熱氣流在熱風(fēng)機(jī)和改性倉(cāng)之間循環(huán)流動(dòng)，改性倉(cāng)內(nèi)溫度逐漸接近并 達(dá)到指定溫度； 53、 由控制設(shè)備發(fā)送指令給傳動(dòng)齒輪，使傳動(dòng)齒輪同步啟動(dòng)，帶動(dòng)改性倉(cāng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)； 54、 由控制設(shè)備發(fā)送指令給改性劑噴頭，改性劑噴頭開(kāi)始噴灑表面改性劑，使經(jīng)過(guò)霧 化、發(fā)泡處理的表面改性劑充滿(mǎn)整個(gè)改性倉(cāng)空間及內(nèi)壁；同時(shí)探測(cè)器開(kāi)始監(jiān)測(cè)改性倉(cāng)內(nèi)的 溫度和改性劑霧滴濃度參數(shù)，并實(shí)時(shí)反饋給控制設(shè)備； 55、 由控制設(shè)備發(fā)送指令給入閘門(mén)，控制入閘門(mén)打開(kāi)，在烘干倉(cāng)經(jīng)過(guò)烘干處理的石料經(jīng) 過(guò)入閘門(mén)打開(kāi)的通道開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)內(nèi)； 56、 石料開(kāi)始進(jìn)入改性倉(cāng)后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的正向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制設(shè)備發(fā)送指令給傳動(dòng)齒輪 使其提供反向牽引力，帶動(dòng)改性倉(cāng)整體反向轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反向轉(zhuǎn)動(dòng)后，重復(fù)本步 驟；通過(guò)交替進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使石料被完全拋起，并使石料在被拋起和下落的過(guò) 程中與彌散在改性倉(cāng)內(nèi)的改性劑全方位充分接觸，最終將石料和表面改性劑拌合至完全均 勻狀態(tài)，且在熱氣流的作用下，石料表面形成完整致密的改性劑薄膜； 57、 在石料進(jìn)入改性倉(cāng)后，控制設(shè)備發(fā)送指令給取樣閘門(mén)，控制取樣閘門(mén)以小范圍打 開(kāi)，少量經(jīng)過(guò)改性處理的石料樣品通過(guò)卸料板卸入取料盆；在石料樣品下卸過(guò)程中，攝像機(jī) 以全方位、多角度地瞬時(shí)拍攝石料樣品的照片，并將照片傳輸給控制設(shè)備，通過(guò)直觀視覺(jué)或 軟件比對(duì)照片分析石料表面的改性劑覆蓋率參數(shù)，從而評(píng)估石料表面改性效果；必要時(shí)人 工對(duì)取料盆中的石料樣品進(jìn)行分析，以進(jìn)一步評(píng)估石料表面改性效果； 58、 根據(jù)評(píng)估得到的石料表面改性效果，若需調(diào)整參數(shù)，控制設(shè)備反饋指令給熱風(fēng)機(jī)、 改性劑噴頭和傳動(dòng)齒輪，分別對(duì)氣流溫度、改性劑噴灑量和改性倉(cāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)整，以改 善石料表面改性效果，調(diào)整后返回步驟S6 ;若無(wú)需調(diào)整參數(shù)，直接進(jìn)入步驟S9 ; 59、 經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)石料改性處理合格后，由控制設(shè)備發(fā)送指令給出閘門(mén)，控制出閘門(mén)打 開(kāi)，石料經(jīng)過(guò)出閘門(mén)打開(kāi)的通道進(jìn)入出料槽，被輸送往下一道工序； S10、在表面改性處理合格的石料經(jīng)出料槽排出的同時(shí)，控制設(shè)備發(fā)送指令給入閘門(mén)， 控制入閘門(mén)打開(kāi)，重復(fù)步驟S5至步驟S9,進(jìn)行后續(xù)石料的表面改性處理。
【文檔編號(hào)】C04B41/45GK104086219SQ201410294862
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】虞將苗, 黃鴻浩, 吳焯雅, 傅翼飛, 陳劍華 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)