全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括攪拌罐、橡膠粉投料螺旋、橡膠粉料斗、基質(zhì)瀝青投料裝置、輔料投料裝置、投料控制裝置和加熱裝置，所述投料控制裝置包括安裝在攪拌罐底端的稱重傳感器和PLC模塊，所述稱重傳感器信號端通過屏蔽數(shù)據(jù)線連接PLC模塊信號輸入端，PLC信號輸出端分別連接橡膠粉投料螺旋控制端、基質(zhì)瀝青投料裝置控制端、攪拌罐的攪拌電機(jī)控制端和加熱裝置控制端；通過采用稱重的方式計(jì)量每次投料重量，并使用PLC模塊統(tǒng)一對投料裝置進(jìn)行控制，確保精確投料，實(shí)現(xiàn)多種物料投料自動化，提高效率，確保橡膠粉改性瀝青的質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，通過改進(jìn)攪拌裝置結(jié)構(gòu)來改善分散性，提高橡膠瀝青生產(chǎn)質(zhì)量。
【專利說明】
全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及橡膠改性瀝青生產(chǎn)裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]利用廢舊橡膠粉作為改性劑達(dá)到改善瀝青性能的研究始于20世紀(jì)50年代。美國是橡膠瀝青技術(shù)的開拓者。I960年，美國瀝青研究所就在芝加哥召開了第一次橡膠瀝青研討會，橡膠瀝青在瀝青路面鋪筑中的應(yīng)用和實(shí)踐是在20世紀(jì)60-70年代陸續(xù)開始的。
[0003]20世紀(jì)80年代橡膠粉改性瀝青技術(shù)開始在美國推廣應(yīng)用，并經(jīng)歷了 10年的評估效果和積累經(jīng)驗(yàn)的時期。隨著1992年專利期滿，該技術(shù)推廣應(yīng)用明顯加快，迄今為止美國已經(jīng)有43個州鋪筑了各種類型的橡膠改性瀝青試驗(yàn)工程，不少州也已經(jīng)將橡膠瀝青列為常用的瀝青路面鋪筑材料，并制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范。與此同時，橡膠瀝青技術(shù)也迅速地傳播到南非、澳大利亞、加拿大、巴西以及西班牙、葡萄牙、法國等許多國家。
[0004]在國內(nèi)，有關(guān)橡膠粉在路面工程中的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代初，但由于技術(shù)和成本上的原因并沒有取得很大成功。
[0005]2005年以后，我國才開始逐漸引進(jìn)美國橡膠-瀝青技術(shù)，該技術(shù)可以提高橡膠粉的用量，并降低橡膠瀝青造價，我國逐漸開始在此技術(shù)上探索橡膠瀝青技術(shù)的發(fā)展。但該項(xiàng)技術(shù)目前還沒有得到廣泛推廣應(yīng)用，其主要原因是目前沒有相關(guān)的配套設(shè)備，嚴(yán)重地制約了新技術(shù)、新材料的推廣使用。
[0006]結(jié)合目前市場對于橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)情況分析可知，傳統(tǒng)橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備仍存在以下缺點(diǎn):計(jì)量不準(zhǔn)，難以保證配方精度，質(zhì)量不穩(wěn)定甚至不合格。攪拌能力弱，傳統(tǒng)的攪拌罐對于高粘度的瀝青和膠粉混合物攪拌質(zhì)量較低，分散性差，生產(chǎn)效率低。傳統(tǒng)攪拌罐的加熱能力差，升溫時間長，另外一方面，現(xiàn)有的改性瀝青生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備基本上為手動操作，自動化程度低，誤操作頻率高，勞動強(qiáng)度大。
[0007]因此，研究開發(fā)一種集準(zhǔn)確計(jì)量、高分散性和自動化程度高的生產(chǎn)裝備是本領(lǐng)域急需解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種，通過采用稱重的方式計(jì)量每次投料重量，并使用PLC模塊統(tǒng)一對投料裝置進(jìn)行控制，確保精確投料，實(shí)現(xiàn)多種物料投料自動化，提高效率，確保橡膠粉改性瀝青的質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，通過改進(jìn)攪拌裝置結(jié)構(gòu)來改善分散性，提高橡膠瀝青生產(chǎn)質(zhì)量。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括攪拌罐、橡膠粉投料螺旋、橡膠粉料斗、基質(zhì)瀝青投料裝置、輔料投料裝置、投料控制裝置和加熱裝置，所述投料控制裝置包括安裝在攪拌罐底端的稱重傳感器和PLC模塊，所述稱重傳感器信號端通過屏蔽數(shù)據(jù)線連接PLC模塊信號輸入端，PLC信號輸出端分別連接橡膠粉投料螺旋控制端、基質(zhì)瀝青投料裝置控制端、攪拌罐的攪拌電機(jī)控制端和加熱裝置控制端;所述攪拌罐包括罐體、豎向安裝在罐體內(nèi)的攪拌裝置和加熱裝置，攪拌裝置包括攪拌軸、攪拌框架、驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)，所述攪拌軸豎向同軸安裝在罐體內(nèi)、且其底端借助于止推軸承固定，攪拌框架為豎向設(shè)置的矩形框架結(jié)構(gòu)，矩形框架結(jié)構(gòu)上下兩端分別與攪拌軸兩端固定連接、且矩形框架相對于攪拌軸的軸線呈軸對稱布置，所述矩形框架內(nèi)側(cè)安裝兩根相對于攪拌軸的軸線對稱的行星輪軸，行星輪軸兩端借助于軸承和矩形框架連接，每根行星輪軸上設(shè)有沿其軸線均布的小葉片，行星輪軸上的小葉片繞其軸線呈螺旋狀布置，所述攪拌軸上設(shè)有沿其軸線長度方向均布的長攪拌葉片，所述驅(qū)動裝置包括借助于減速機(jī)架豎向固定安裝在罐體頂部的減速機(jī)和與減速機(jī)動力輸入端連接的攪拌電機(jī)，所述減速機(jī)動力輸出端借助于聯(lián)軸器與攪拌軸上端連接，所述傳動機(jī)構(gòu)包括固定安裝在罐體頂部內(nèi)側(cè)的太陽輪，安裝在所述行星輪軸頂端的行星輪與太陽輪嚙合。
[0010]所述橡膠粉料斗與攪拌罐并列安裝，所述橡膠粉投料螺旋傾斜設(shè)置，橡膠粉投料螺旋下端與橡膠粉料斗下出料口密封對接，橡膠粉投料螺旋上端與攪拌罐上料口密封軟對接，橡膠粉投料螺旋的螺旋電機(jī)控制端連接PLC模塊的信號輸出端。
[0011]所述加熱裝置包括設(shè)置在罐體夾層底部的環(huán)形加熱火道、設(shè)置在罐體夾層頂部的環(huán)形煙氣通道、安裝在環(huán)形加熱火道入口端的燃燒器和與環(huán)形煙氣通道連通的煙囪，所述罐體夾層內(nèi)還設(shè)有繞罐體軸線均布的加熱管，加熱管上端和下端分別與環(huán)形煙氣通道和環(huán)形加熱火道連通，所述燃燒器固定安裝在罐體外側(cè)、且所述燃燒器控制端與PLC模塊連通。
[0012]所述基質(zhì)瀝青投料裝置包括瀝青輸送管和瀝青栗，瀝青栗輸出端通過瀝青輸送管與攪拌罐的瀝青入口軟對接，瀝青栗入口連接基質(zhì)瀝青儲存罐，所述瀝青栗控制端連接PLC模塊信號輸出端。
[0013]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:通過采用PLC模塊統(tǒng)一控制橡膠粉投料螺旋的螺旋電機(jī)、攪拌電機(jī)、基質(zhì)瀝青投料裝置控制端和燃燒器，并在攪拌罐底端安裝稱重傳感器實(shí)時對投料重量進(jìn)行計(jì)量，并將計(jì)量結(jié)果反饋給PLC模塊，PLC模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分別控制對應(yīng)投料裝置，不僅實(shí)現(xiàn)投料自動化，還能夠?qū)崿F(xiàn)攪拌罐的自動化控制，大大改善投料精度，確保橡膠粉改性瀝青的質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，提高效率;通過在攪拌軸外側(cè)安裝隨動的攪拌框架，在攪拌框架上安裝行星輪軸，行星輪軸上安裝小葉片，在攪拌軸轉(zhuǎn)動過程中長攪拌葉對罐體內(nèi)的混合料進(jìn)行攪拌的同時能夠帶動攪拌框架轉(zhuǎn)動，行星輪軸隨之公轉(zhuǎn)，同時由于行星輪軸頂端的行星輪與安裝在罐體內(nèi)側(cè)的太陽輪嚙合，促使行星輪軸高速自轉(zhuǎn)，進(jìn)而使用小葉片實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步攪拌，不僅僅能夠?qū)摅w中間的混合物進(jìn)行攪拌，還能順序?qū)ξ挥诠摅w內(nèi)的混合物進(jìn)行多方位攪拌，大大改善橡膠粉的分散性，提高生產(chǎn)效率，改善橡膠改性瀝青的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2是圖1的I部放大圖；
[0016]圖3是攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖3中的I部放大圖；
[0018]圖5是圖3中的Π部放大圖；
[0019]圖6是加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7是環(huán)形加熱火道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖8是控制系統(tǒng)原理框圖；
[0022]其中:1、稱重傳感器;2、屏蔽數(shù)據(jù)線;3、攪拌罐;4、基質(zhì)瀝青投料裝置;5、橡膠粉投料螺旋;6、橡膠粉料斗;7、攪拌電機(jī);8、減速機(jī);9、減速機(jī)架；1、聯(lián)軸器;11、攪拌軸；12、太陽輪；13、行星輪；14、攪拌框架；15、行星輪軸；16、小葉片；17、長攪拌葉片；18、罐體；19、環(huán)形煙氣通道;20、加熱管;21、環(huán)形加熱火道;22、燃燒器;23、煙囪。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0025]如圖1-2所示，本實(shí)用新型公開了一種全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括攪拌罐
3、橡膠粉投料螺旋5、橡膠粉料斗6、基質(zhì)瀝青投料裝置4、輔料投料裝置、投料控制裝置和加熱裝置，投料控制裝置包括安裝在攪拌罐3底端的稱重傳感器I和PLC模塊，稱重傳感器I信號端通過屏蔽數(shù)據(jù)線2連接PLC模塊信號輸入端，PLC信號輸出端分別連接橡膠粉投料螺旋5控制端、基質(zhì)瀝青投料裝置4控制端、攪拌罐3的攪拌電機(jī)控制端和加熱裝置控制端;攪拌罐3包括罐體18、豎向安裝在罐體18內(nèi)的攪拌裝置和加熱裝置，攪拌裝置(參見附圖3-5)包括攪拌軸11、攪拌框架14、驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)，攪拌軸11豎向同軸安裝在罐體18內(nèi)、且其底端借助于止推軸承固定，攪拌框架14為豎向設(shè)置的矩形框架結(jié)構(gòu)，矩形框架結(jié)構(gòu)上下兩端分別與攪拌軸11兩端固定連接、且矩形框架相對于攪拌軸11的軸線呈軸對稱布置，矩形框架內(nèi)側(cè)安裝兩根相對于攪拌軸11的軸線對稱的行星輪軸15，行星輪軸15兩端借助于軸承和矩形框架連接，每根行星輪軸15上設(shè)有沿其軸線均布的小葉片16，行星輪軸15上的小葉片16繞其軸線呈螺旋狀布置，攪拌軸11上設(shè)有沿其軸線長度方向均布的長攪拌葉片17，驅(qū)動裝置包括借助于減速機(jī)架9豎向固定安裝在罐體18頂部的減速機(jī)8和與減速機(jī)8動力輸入端連接的攪拌電機(jī)7，減速機(jī)8動力輸出端借助于聯(lián)軸器10與攪拌軸11上端連接，傳動機(jī)構(gòu)包括固定安裝在罐體18頂部內(nèi)側(cè)的太陽輪12，安裝在行星輪軸15頂端的行星輪13與太陽輪12嚙合。
[0026]橡膠粉料斗6與攪拌罐3并列安裝，橡膠粉投料螺旋5傾斜設(shè)置，橡膠粉投料螺旋5下端與橡膠粉料斗6下出料口密封對接，橡膠粉投料螺旋5上端與攪拌罐3上料口密封軟對接，橡膠粉投料螺旋5的螺旋電機(jī)控制端連接PLC模塊的信號輸出端。
[0027]加熱裝置(參見附圖6-7)包括設(shè)置在罐體18夾層底部的環(huán)形加熱火道21、設(shè)置在罐體18夾層頂部的環(huán)形煙氣通道19、安裝在環(huán)形加熱火道21入口端的燃燒器22和與環(huán)形煙氣通道19連通的煙囪23，罐體18夾層內(nèi)還設(shè)有繞罐體18軸線均布的加熱管20，加熱管20上端和下端分別與環(huán)形煙氣通道19和環(huán)形加熱火道21連通，燃燒器固定安裝在罐體外側(cè)、且燃燒器控制端與PLC模塊連通;基質(zhì)瀝青投料裝置4包括瀝青輸送管和瀝青栗，瀝青栗輸出端通過瀝青輸送管與攪拌罐3的瀝青入口軟對接，瀝青栗入口連接基質(zhì)瀝青儲存罐，瀝青栗控制端連接PLC模塊信號輸出端。
[0028]本實(shí)用新型主要用于生產(chǎn)橡膠粉改性瀝青，由于橡膠粉改性瀝青在生產(chǎn)過程中需要在基質(zhì)瀝青中添加橡膠粉和其他輔料，現(xiàn)有的計(jì)量方式是分別單獨(dú)計(jì)量后按照工藝方法人工添加，效率低，而且人工計(jì)量準(zhǔn)確性較差，而本實(shí)用新型通過與攪拌罐配套安裝以稱重傳感器為計(jì)量單元的投料控制裝置，PLC模塊作為投料控制裝置的核心單元，預(yù)先根據(jù)需要生產(chǎn)的改性瀝青配比設(shè)定好生產(chǎn)程序，并在相應(yīng)的料斗內(nèi)添加相應(yīng)種類的輔料，開機(jī)以后在PLC模塊的控制下統(tǒng)一按照生產(chǎn)工藝的順序和配比進(jìn)行加熱、攪拌和投料，大大改善投料精確性，本實(shí)用新型中的稱重傳感器安裝在攪拌罐底端，稱重傳感器直接支撐攪拌罐的全部重量，在投料過程中，稱重傳感器能夠?qū)崟r將攪拌罐及物料重量的變化反饋給PLC模塊，在達(dá)到設(shè)計(jì)投料量時隨機(jī)通過PLC模塊控制相應(yīng)投料裝置停止投料，不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)投料的精確控制，還能實(shí)現(xiàn)攪拌罐的自動化控制，通過在攪拌軸外側(cè)安裝隨動的攪拌框架，在攪拌框架上安裝行星輪軸，行星輪軸上安裝小葉片，在攪拌軸轉(zhuǎn)動過程中能夠帶動攪拌框架轉(zhuǎn)動，行星輪軸隨之公轉(zhuǎn)，同時由于行星輪軸頂端的行星輪與安裝在罐體內(nèi)側(cè)的太陽輪嚙合，促使行星輪軸高速自轉(zhuǎn)，進(jìn)而使用小葉片實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步攪拌，不僅僅能夠?qū)摅w中間的混合物進(jìn)行攪拌，還能順序?qū)ξ挥诠摅w內(nèi)的混合物進(jìn)行多方位攪拌，大大改善橡膠粉的分散性，提高生產(chǎn)效率，改善橡膠改性瀝青的質(zhì)量，在控制攪拌的同時也能根據(jù)工藝對燃燒器的開啟進(jìn)行自動控制，實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，控制原理參見附圖8。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:包括攪拌罐(3)、橡膠粉投料螺旋(5)、橡膠粉料斗(6)、基質(zhì)瀝青投料裝置(4)、輔料投料裝置、投料控制裝置和加熱裝置，所述投料控制裝置包括安裝在攪拌罐(3)底端的稱重傳感器(I)和PLC模塊，所述稱重傳感器(I)信號端通過屏蔽數(shù)據(jù)線(2)連接PLC模塊信號輸入端，PLC信號輸出端分別連接橡膠粉投料螺旋(5)控制端、基質(zhì)瀝青投料裝置(4)控制端、攪拌罐(3)的攪拌電機(jī)控制端和加熱裝置控制端;所述攪拌罐(3)包括罐體(18)、豎向安裝在罐體(18)內(nèi)的攪拌裝置和加熱裝置，攪拌裝置包括攪拌軸(11)、攪拌框架(14)、驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)，所述攪拌軸(11)豎向同軸安裝在罐體(18)內(nèi)、且其底端借助于止推軸承固定，攪拌框架(14)為豎向設(shè)置的矩形框架結(jié)構(gòu)，矩形框架結(jié)構(gòu)上下兩端分別與攪拌軸(11)兩端固定連接、且矩形框架相對于攪拌軸(II)的軸線呈軸對稱布置，所述矩形框架內(nèi)側(cè)安裝兩根相對于攪拌軸(11)的軸線對稱的行星輪軸(15)，行星輪軸(15)兩端借助于軸承和矩形框架連接，每根行星輪軸(15)上設(shè)有沿其軸線均布的小葉片(16)，行星輪軸(15)上的小葉片(16)繞其軸線呈螺旋狀布置，所述攪拌軸(11)上設(shè)有沿其軸線長度方向均布的長攪拌葉片(17)，所述驅(qū)動裝置包括借助于減速機(jī)架(9 )豎向固定安裝在罐體(18 )頂部的減速機(jī)(8 )和與減速機(jī)(8 )動力輸入端連接的攪拌電機(jī)(7)，所述減速機(jī)(8)動力輸出端借助于聯(lián)軸器(10)與攪拌軸(11)上端連接，所述傳動機(jī)構(gòu)包括固定安裝在罐體(18)頂部內(nèi)側(cè)的太陽輪(12)，安裝在所述行星輪軸(15 )頂端的行星輪(13)與太陽輪(12)嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述橡膠粉料斗(6)與攪拌罐(3)并列安裝，所述橡膠粉投料螺旋(5)傾斜設(shè)置，橡膠粉投料螺旋(5)下端與橡膠粉料斗(6)下出料口密封對接，橡膠粉投料螺旋(5)上端與攪拌罐(3)上料口密封軟對接，橡膠粉投料螺旋(5)的螺旋電機(jī)控制端連接PLC模塊的信號輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述加熱裝置包括設(shè)置在罐體(18)夾層底部的環(huán)形加熱火道(21)、設(shè)置在罐體(18)夾層頂部的環(huán)形煙氣通道(19)、安裝在環(huán)形加熱火道(21)入口端的燃燒器(22)和與環(huán)形煙氣通道(19)連通的煙囪(23)，所述罐體(18)夾層內(nèi)還設(shè)有繞罐體(18)軸線均布的加熱管(20)，加熱管(20)上端和下端分別與環(huán)形煙氣通道(19)和環(huán)形加熱火道(21)連通，所述燃燒器固定安裝在罐體外側(cè)、且所述燃燒器控制端與PLC模塊連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動橡膠改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述基質(zhì)瀝青投料裝置(4)包括瀝青輸送管和瀝青栗，瀝青栗輸出端通過瀝青輸送管與攪拌罐(3)的瀝青入口軟對接，瀝青栗入口連接基質(zhì)瀝青儲存罐，所述瀝青栗控制端連接PLC模塊信號輸出端。
【文檔編號】C08L95/00GK205420257SQ201620235194
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】翟根旺, 翟隨旺
【申請人】翟根旺