[组图]强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术及发展

中国工程机械工业协会筑路机械分会   朱文天     中国路面机械网专稿，未经许可，不得转载

强制间歇式沥青混合料搅拌设备是沥青路面施工的主要配套设备，经我国的使用经验和实践证明，采用间歇式沥青混合料搅拌设备更符合我国国情。这是因为我国目前使用的材料品种杂，变异性大，再加上沥青混合料搅拌设备大都是露天作业，材料的含水量受天气影响很大，强制间歇式沥青混合料搅拌设备因其结构的完善、级配正确、计量精度高、成品料质量好、易于控制，在沥青路面特别是高速公路的工程中受到普遍的欢迎。随着我国公路建设特别是高速公路建设的快速发展，强制间歇式沥青混合料搅拌设备的需求量不断增长，也促进了国产强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术的发展。国外工业发达国家道路修建早、公路等级高，强制间歇式沥青混合料搅拌设备在世界各地早已普遍使用，公路施工机械化已达到了较高的技术水平，强制间歇式沥青混合料搅拌设备的技术、结构日趋成熟，强制间歇式沥青混合料搅拌设备的工艺流程和总体结构均已基本定型。不同国家不同企业生产的强制间歇式沥青混合料搅拌设备的结构大体相同，不同的仅是部分结构或零部件的改进。总的发展趋势是在朝着提高拌料质量、降低能耗、减少污染、操作方便、提高生产过程的自动化及设备的耐用和可靠性方向发展。本文介绍强制间歇式沥青混合料搅拌设备的技术及发展概况。

强制间歇式沥青混合料搅拌设备的构成有：冷料供给系统、干燥滚筒、燃烧系统、热骨料提升机、振动筛分系统、热骨料贮仓、计量系统、搅拌器、粉料供给系统、沥青供给系统、导热油供给系统、除尘系统、成品料仓、电气控制系统等，图1为强制间歇式沥青混合料搅拌设备的构成立体示意图

图1    强制间歇式沥青混合料搅拌设备构成立体示意图

一、冷料供给系统

各种不同规格的冷骨料在进入滚筒干燥之前，须先进行初级配。冷料供给系统承担给料及初级配的任务，冷料供给系统的组成按工程的要求一般配有4—6个料仓，其中一个为砂料仓，按用户的需要可增减料仓的数量。冷料仓的开口宽度和高度必须便于装载机的装料，料仓下部装配有给料机构，通常是皮带输送给料机，在料仓的出料口装置有可调开度的料门，通过料门开度和皮带机转速的变化调节给料量，工作时给料量必须要求均匀稳定。冷料仓的结构较间单，除承担骨料的供料外，还承担骨料的初级配任务，骨料供料和初级配的正确性直接影响到沥青混合料的质量。结构优良的冷料仓其下部的裙带口应制成梯形结构，出料时从宽度窄的一边向宽度宽的一边出料，这样可以减少出料阻力并使料仓内不同位置的料能均匀流出，有利于减少皮带的磨损，延长设备的使用寿命。

冷料供给系统为了提高骨料供料和初级配的正确性，国外已开发出骨料含水量检测仪和冷料级配检测分析系统。冷骨料的含水量直接影响到燃料的消耗量和级配的正确性，图2为在线微波骨料含水量检测仪。冷料级配检测分析系统直接从冷料皮带输送机上取样、筛分、称量，图3为冷料级配检测分析系统，含水量检测仪和冷料级配检测分析系统将信息输送到控制系统，使搅拌设备的冷料供给系统按规定的供料量和级配要求正常工作。

图2      在线微波骨料含水量检测仪

图3     冷料级配检测分析系统

皮带输送机是冷料供给系统的重要构成部份，料仓下部有给料皮带机、集料皮带机和将料输送到滚筒的上料皮带机，皮带机可选用通用设备，给料皮带机的输送带应选用有裙边的皮带，以防止料的撒落，由于皮带机长度较大，应设置皮带跑偏及紧急停机装置，皮带机除满足最大生产能力的要求外，要求皮带工作平稳不跑偏，采用鼓形滚筒以简单的结构能达到较好的效果。皮带机周围应设置保防护栏，以防止人员碰撞而保证安全是十分必要的。

二、干燥滚筒

干燥滚筒是对冷骨料进行加热烘干的装置，要求在较短的时间内能将有一定含水量的骨料用最低的能耗使其充分脱水、并加热到所需要的温度。为了达到上述目标沥青搅拌设备的干燥滚筒必须要有一定的干燥能力，干燥滚筒设计时要求有足够的容积和一定的长径比，筒内物料在滚筒叶片的作用下被提升和跌落并向前移动，在火焰和燃烧热气流的作用下骨料被加热，燃烧热气流在滚筒内穿过骨料的料帘进行热交换，骨料中的水分不断地挥发并提高骨料的温度。

滚筒的设计除要求烘干能力满足生产的要求外，还应有较高的热效率。滚筒的全长度内不同区域安装有不同的叶片，燃烧区内应保证火焰的充分燃烧，因而燃烧区内不允许有料帘存在，若在燃烧区内有料帘存在，燃烧喷嘴喷出的未燃烧的油滴必然粘附于骨料，这样一来不仅增加油料的消耗量又对除尘器产生不利的影响，未燃烧的油滴粘附于布袋时遇到高温易烧毁布袋，燃烧区内的叶片必须设计成既不形成料帘而又能将热量传输给骨料，燃烧区的火焰燃烧辐射热易使滚筒壁受热而变形，因而如何减少热辐射能直接传导给滚筒壁，有利于减少滚筒的热变形以保护滚筒，同时又能使骨料在燃烧区吸收热能，因此燃烧区叶片设计是十分重要，图4是一种较好的燃烧区叶片结构型式。骨料在滚筒热交换区内应充分进行热交换，该区域的叶片应使骨料在滚筒的全断面上形成密集的料帘，有利于热气流穿过料帘进行热交换，使骨料在较短的时间内从热气中充分吸收热量，使燃料的热能得到充分的利用，这是沥青搅拌设备的设计和制造者所追求的目标。但料帘的密度是有一定要求的，密度过小不利于热交换的进行，同时造成排放烟气温度过高；密度过大又降低烟气流速，又造成排放烟气温度过低。有一项专利技术就是通过叶片的调整，改变料帘的密度来调节烟气的温度。因此滚筒和滚筒内叶片的设计是关键，目前多数沥青搅拌设备滚筒叶片的设计欠合理，一般安装同一形状的叶片，这样不利于滚筒热效率的提高，同时在使用过程中出现烟气温度过低或过高的现象，如何设计合理的叶片以形成必要的料帘密度来提高热效率，这是一个设计理论和经验问题。

图4    燃烧区叶片的一种结构型式

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