第三章穩(wěn)定土廠拌設備

1、 穩(wěn)定土廠拌設備 Page 12 of 12第三章 穩(wěn)定土廠拌設備一、用途拌制各種以水硬性材料為結合劑的穩(wěn)定混合料。穩(wěn)定土廠拌設備是專門用于拌制各種以水硬性材料為結合劑的穩(wěn)定混合料的攪拌機組。廠拌法:用廠拌設備獲得穩(wěn)定混合料的施工方法。工作原理: 各種選定物料如石灰、沙石、土粒、粉煤灰等用裝載機裝人配料機料斗，經(jīng)皮帶給料機計量給出,送至皮帶集料機,同時,穩(wěn)定劑如石灰,水泥等粉料經(jīng)氣送等各種途徑送進粉料存?zhèn)}, 由螺旋輸送機輸入計量料斗，再使用粉料給料機計量給出，送至皮帶集料機。各種骨、粉料由集料機送至攪拌機拌和。在攪拌機物料入口上部設有液體噴頭，根據(jù)混合前各種物料的含水量情況，可在此使用供水系統(tǒng)

2、噴加適量的水，以調整混合粉料的含水量，使之達到工程所需的要求。在必要的情況下，可采用相應的供給系統(tǒng)噴淋各種不同的穩(wěn)定液。攪拌混合好的成品穩(wěn)定土經(jīng)上料皮帶機送至混合料存?zhèn)}暫存，存?zhèn)}底部有可控的斗門，開啟斗門向停放于存?zhèn)}下的載貨車卸料，然后閉斗暫存、換車二、類型及適用條件穩(wěn)定土廠拌設備可以根據(jù)主要結構、工藝性能、生產率、機動性及拌和方式等進行分類。1、按生產率大小根據(jù)生產率大小，可分為小型(生產率小于200th)、中型(生產率200-400th)、大型(生產率大于400600th)和特大型(生產率大于600th)4種。2、按設備拌和工藝根據(jù)設備拌和工藝可分為非強制跌落式、強制間歇式、強制連續(xù)式等3

3、種。非強制跌落式強制間歇式強制連續(xù)式：單臥軸、雙臥軸（多）穩(wěn)定土廠拌設備的組代號定義為，型類別中將其分為“自落式和強制式”，相應的代號定義為和，而特性類別卻為空白，并規(guī)定其主參數(shù)代號為設備的生產率。就此穩(wěn)定土廠拌設備分為“自落式穩(wěn)定土廠拌設備”，型號為和“強制式穩(wěn)定土廠拌設備”，型號為。所謂設備的“自落式和強制式”，是就設備攪拌機的攪拌型式而言，因自落式攪拌機存在攪拌時間長、攪拌均勻度差、不易于實現(xiàn)高效化的連續(xù)性作業(yè)方式，因而，在穩(wěn)定土廠拌設備的研制之初，該種攪拌方式就被予以了否認，也就是說，“自落式穩(wěn)定土廠拌設備”一開始就不復存在，因而對其型號的規(guī)定也就無意義可談。相反，由于強制式攪拌機存在

4、攪拌均勻度好、結構簡單、易于實現(xiàn)整套設備的高效化連續(xù)性作業(yè)方式，因而在設備的研制一開始便被得到首肯，故而目前所有的穩(wěn)定土廠拌設備的攪拌機均為連續(xù)強制式結構，舍其無二。在強制連續(xù)式中又可分:單臥軸強制攪拌式和雙臥軸強制攪拌式 在諸多的形式中，雙臥軸強制連續(xù)式是最常用的攪拌形式。3、按設備布局及機動性移動式分總成移動式部分移動式可搬式固定式根據(jù)設備的布局及機動性，穩(wěn)定土拌和設備可分為移動式、分總成移動式、部分移動式、可搬式、固定式等結構形式。三、發(fā)展概況我國80年代開始研制穩(wěn)定土廠拌設備，生產率多在50300th，1998年已有500th的廠拌設備推向市場。國產設備基本技術性能一般都能達到施工技術

5、規(guī)范所規(guī)定的要求，價格遠低于國外同類規(guī)格的設備。但是，國產設備在技術性能、外觀質量、耐用性、制造精度等方面和國標先進設備相比還存在一定差距。因此，提高我國產品技術性能及質量、發(fā)展新品種、多規(guī)格的系列產品及大型化是我國開發(fā)研制穩(wěn)定土廠拌設備的主要方向。隨著我國公路建設事業(yè)的高速發(fā)展，對穩(wěn)定土廠拌設備的需求也在增長，市場前景看好。一些筑路機械生產企業(yè)積極引進、消化國外同類產品的先進技術，填補國內現(xiàn)有穩(wěn)定土廠拌設備相關應用廠拌設備相關應用技術的空缺，完善其功能，有些已經(jīng)在整體技術上達到國外同類機型現(xiàn)有技術水平。國際上發(fā)達國家生產的穩(wěn)定土廠拌設備已形成系列產品。生產率一般為2001200th。集料計量

6、大多采用自動控制的連續(xù)稱量技術，級配準確且精度高。攪拌器隨廠家不同在結構上各有特點，但都具有傳動合理、適應性強、拌和效率高、使用壽命長和易于保養(yǎng)等優(yōu)點；同時，重視采用計量、防污染、防離析等方面的新技術，并在不斷改進和發(fā)展，總趨勢可歸納如下：1細顆粒含水率快速連續(xù)檢測技術水量的多少對水硬性結合料的力學性能和施工性能有著重要的影響，目前各廠家生產的廠拌設備，幾乎都采用連續(xù)強制攪拌方式，這就要求廠拌設備的供料系統(tǒng)不僅具有快速檢查原材料含水率的能力，而且必須是連續(xù)的檢測。這方面技術已取得很大進展，電容式、中子式、紅外線等粒料含水率快速連續(xù)檢測儀即將推向市場。2既能連續(xù)又能間歇強制拌和的多用途廠拌設備為

7、了擴大廠拌設備的使用范圍，使廠拌設備不僅能拌制穩(wěn)定材料，也能拌制各種水泥混凝土混合料，國外一些廠家正在研究多用途的廠拌設備。這種廠拌設備具有連續(xù)攪拌作業(yè)和間歇攪拌作業(yè)兩種功能。通過在控制室操作鍵盤可方便地轉換物料計量程序，實現(xiàn)物料的連續(xù)計量與輸送或分批計量與輸送。在連續(xù)計量時，攪拌器中的攪拌槳葉安裝角度一致，構成常用的雙臥軸強制連續(xù)攪拌器，可滿足連續(xù)生產穩(wěn)定土材料的需要。在間歇計量時，攪拌器中的幾個槳葉通過改變安裝角度，能使物料在攪拌器中循環(huán)運動，因而變成雙臥軸強制間歇式攪拌器，其攪拌時間可隨意設定，這種分批計量的攪拌方式，能滿足拌制水泥混凝土或其他需要長時間攪拌特殊材料的需要。該設備的關鍵技

8、術在于物料的計量控制技術及特殊攪拌器的多功能特性。目前該種設備還處在研究階段，預計不久可推向市場。3各主要組成部件的搭配多數(shù)廠家生產的穩(wěn)定土廠拌設備，都由多個總成相互組性能的前提下，其部件可以根據(jù)用戶實際需要進行不同的組合，其總體布局也可根據(jù)施工場地的要求而變化。例如，在生產率為300th的條件下，根據(jù)用戶需要，生產廠可提供由24個配料斗為一組的配料裝置，粉料倉可提供立式料倉或臥式料倉，總體布局可布置成“一”字型或“”字型等多種型式。因此，研究和開發(fā)結構形式多樣、布局更為靈活的廠抖設備，也是各生產廠家普遍重視的課題之一。四、構造工作流程圖穩(wěn)定土廠拌設備的總體組成及流程如圖所示。（PPT）穩(wěn)定土

9、廠拌設備拌制水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土。這里的水泥穩(wěn)定t土和石灰穩(wěn)定土都是一個廣義的名稱，它既包括各種穩(wěn)定細粒土，也包括各種穩(wěn)定中粒土和粗粒土1、配料機組： 料斗及相應的配料機（配料皮帶機及驅動裝置）配料機的作用：將物料從料斗中帶出并計量改變斗門開度和配料輸送機速度可改變供料量驅動：配料皮帶輸送機用調速電機或液壓馬達減速器（配料機組一般由幾個料斗和相對應的配料機、水平集料皮帶輸送機機架等組成。每個配料機都是一個完整獨立的部分，可根據(jù)用戶需要進行組配。如圖所示，配料機由料斗、料門配料皮帶輸送機及驅動裝置等組成。料斗由鋼板焊接而成，通常在上口周邊裝有擋板，以增加料斗的容量；斗壁上裝

10、有倉壁振動器，以消除物料結拱現(xiàn)象。根據(jù)物料的種類和下料的實際情況，通過調整振動電機的偏心塊來調整其振動力的大小。在配料過程中，根據(jù)實際情況對料斗進行間歇振動。料斗上口還裝有傾斜的柵網(wǎng)，以防裝載機上料時將粒徑過大的礦料裝入料斗而影響供料性能。裝粘性材料用的料斗內部必須裝置有強制破拱器，破拱型料斗一定要裝柵網(wǎng)，才能保證安全生產。出料閘門安裝在料斗下方，調節(jié)開啟度可以改變配料皮帶輸送機的供料量。配料皮帶輸送機用調速電機或液壓馬達通過減速機驅動，皮帶輸送機后部有張緊裝置，用于調節(jié)皮帶輸送機正常張緊度和修正皮帶跑偏量。配料機的作用是將物料從料斗中帶出并對材料計量。改變斗門開度和改變配料皮帶輸送機的速度均

11、能改變單位時間內的供料量。根據(jù)設備的實際生產情況，在確定了配料斗的生產率后，計算調整電機的轉速時，配料斗斗門開啟高度既要大于物料直徑保證順暢出料，同時又要盡可能保證調整電機的轉速避開低速區(qū)，使其在中高速區(qū)(5001000rmin)運行，以延長其使用壽命，保證配料精度。機架為型鋼焊成的框架結構，起支承作用。在移動式的配料機組中機架還應有輪系、制動裝置、拖掛裝置、燈光系統(tǒng)等，必須具備行走功能并保證行駛的安全性。）2、集料皮帶輸送機和成品料皮帶輸送機輸送帶張緊裝置支承托輥（WDB300型穩(wěn)定土廠拌設備的成品料皮帶輸送機簡圖。集料皮帶輸送機用于將配給機組供給的集料送到攪拌器中；成品料皮帶輸送機用于將攪

12、拌器拌制好的成品料連續(xù)輸送到儲料倉。穩(wěn)定土廠拌設備的皮帶輸送機與通用皮帶輸送機的工作原理和結構形式相同，簡述如下： 1)輸送帶 皮帶輸送機是能夠水平或傾斜方向輸送物料的連續(xù)式運輸機械，具有很高的生產率。皮帶輸送機的輸送皮帶既是承載構件又是牽引構件，依靠皮帶與滾筒之間的摩擦力平穩(wěn)地進行驅動。輸送帶是一條無端的具有相當寬度的條帶，有織物芯膠帶和鋼繩芯膠帶兩種型式。穩(wěn)定土廠拌設備由于運距和運量不是很大，通常采用織物芯膠帶?？椢镄灸z帶由棉線織成襯里，經(jīng)線與緯線相互交織，其構造如圖10-7所示，張力由經(jīng)線承受。數(shù)層織物相互間用橡膠粘合在一起，就形成織物芯襯墊，然后在襯墊的上下及二側覆以橡膠。以保護中間的

13、織物芯不受機械損傷及周圍介質的有害影響。上覆面是承載面，直接與物料接觸，承受著物料的沖擊和磨損，膠層厚度一般在36mm之間；下覆面膠層一般較薄，其厚度通常為152mm之間。側邊橡膠覆面的作用是：當輸送帶跑偏，側面與機架接觸時，保護其織物芯不受機械損傷。輸送帶的覆面通常采用高耐磨性橡膠。 輸送帶的張力由襯墊層承受，帶的強度取決于帶的寬度和襯墊層數(shù)。同時，為使輸送帶有足夠的橫向剛度，使之在兩支承托輥之間保持槽形，不至過分變平而引起撒料和增加運動阻力，帶寬與襯墊層數(shù)之間保持一定的關系。橡膠輸送帶端頭的連接有機械接頭和硫化接頭兩種。機械接頭對帶芯有損傷，故接頭強度低，使用壽命短，并且接頭經(jīng)過滾筒時對滾

14、筒有損害，在一部分短距離移動式的皮帶輸送機上采用。硫化接頭的輸送帶有較好的使用性能和較長的壽命?？椢镄灸z帶的硫化接頭大都在現(xiàn)場采用專用設備連接。在硫化之前，將端頭按襯墊層數(shù)切成階梯狀，如圖108所示，然后將兩個端頭互相很好地貼合，用壓板定位后加熱進行硫化連接。硫化接頭能承受較大的拉力。2)支承托輥托輥的作用是支承輸送帶上的物料重量，使輸送帶沿預定的方向平穩(wěn)地運行。常用的托輥如10-9圖所示。3)張緊裝置和清掃裝置 張緊裝置的作用有： (1)保證皮帶在驅動滾筒的繞出端有足夠的張力，使所需的牽引力得以傳遞；防止皮帶打滑。 (2)保證輸送機各點的皮帶張力不低于定值，以防皮帶在托輥之間過分松馳而引起撒

15、料和增加運動阻力； (3)補償皮帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化； (4)為輸送機皮帶重新接頭(更換新帶)提供必要的行程。穩(wěn)定土廠拌設備的皮帶輸送距離較短，成品料皮帶輸送機又有相當?shù)钠露?，其張緊裝置一般布置在輸送機尾部，并以尾部滾筒作為張緊滾筒。一般采用固定式張緊裝置，其張緊滾筒在輸送機運轉過程中位置是固定的，張緊行程的調整通常采用手動的螺旋張緊裝置。）3、結合料配給系統(tǒng)包括粉料儲倉、螺旋輸送機和粉料給料計量裝置粉料儲倉按結構形式分為立式儲倉和臥室儲倉。立式儲倉具有占地面積小、容量大、出料順暢等優(yōu)點，這種儲倉更適合于固定式廠拌設備使用。臥式儲倉同立式儲倉相比，倉底必須增設一個水平螺旋輸送

16、裝置，才能保證出料順暢。但臥式儲倉具有安裝和轉移方便，上料容易等優(yōu)點，廣泛用于移動式、可搬式等廠拌設備。 1)立式儲倉給料系統(tǒng)立式儲倉給料系統(tǒng)如圖所示，主要由倉體、螺旋輸送器、粉料計量裝置等組成。儲倉用支腿安裝在預先準備好的混凝土基礎上，并用地腳螺栓固定。 立式儲倉進料方式一般是用散裝罐車將水泥、石灰等結合料運到穩(wěn)定土拌和廠，依靠氣力將粉料送人粉料輸入管并送進儲倉。工作時粉粒由計量裝置給出，依靠螺旋輸送器直接送到攪拌器中，或者計量裝置給出的粉料送往集料皮帶機，由皮帶機將結合料連同骨料一起送往攪拌器。2)臥式儲倉給料系統(tǒng) 圖1011所示為WCB200型穩(wěn)定土廠拌設備的臥式儲倉，臥式料倉給料系統(tǒng)與

17、立式系統(tǒng)的工作過程和計量方式基本相同，由散裝水泥運輸車運來的生石灰粉或水泥被泵人臥式儲倉內，也可由儲倉頂部的進料口用皮帶機、裝載機或人工裝入。儲倉生石灰粉(水泥)在倉內靠自重下降，經(jīng)存?zhèn)}底部的螺旋機構，進入螺旋輸送機，再進入粉料給料機上方的小斗內，然后由粉料給料機按調定的比例計量給出。 圖10-12為WCB200型穩(wěn)定土廠拌設備的粉料配料機。配料機上方小料斗的壁上，安裝了兩個料位器，一料位器控制上限，另一料位器控制下限，其輸出信號用于螺旋輸送器的起、?？刂?，其目的是保持粉料配料斗內始終有一定的料量，防止料量的變化，影響配料精度。4、攪拌器多用雙臥軸強制連續(xù)式攪拌器，其生產能力大，效率高、體積小

18、無襯板攪拌器驅動型式 電動機減速器鏈輪攪拌軸 電動機液壓泵液壓馬達齒輪減速器攪拌軸 電動機蝸輪蝸桿減速器攪拌軸 電動機液壓泵液壓馬達皮帶傳動錐齒輪傳動攪拌軸 發(fā)動機分動箱液壓泵液壓馬達齒輪減速器攪拌軸（攪拌器是穩(wěn)定土廠拌設備的關鍵部件。它的結構形式有多種，其中雙臥軸強制連續(xù)式攪拌器具有適應性強、體積小、效率高、生產能力大等特點，是常用的結構形式。圖10-14示出了WDB300型穩(wěn)定土廠拌設備的雙軸臥式攪拌器。攪拌器主要由兩根平行的攪拌軸、攪拌臂、攪拌槳葉、殼體、襯板、進料口、出料口以及動力驅動裝置等組成。攪拌器的殼體通常作成W型拌槽，由鋼板焊制而成。為保證殼體不受磨損，在殼體內|側裝有耐磨襯板

19、。攪拌器軸可用方形或六方形鋼管等制成。攪拌臂用螺栓連接或焊接在攪拌軸上。槳葉用螺栓固定在攪拌臂上、，也有在槳葉和攪拌臂之間加裝槳葉座的結構形式。攪拌槳葉有方形帶圓角、矩形等各種形狀。 攪拌器的工作原理是：進入攪拌機內的骨料、粉料和水，在互相反轉的兩根攪拌軸上雙道螺旋槳葉的攪拌下，受到槳葉周向、徑向、軸向力的作用，使物料一邊產生擠壓、摩擦、剪切、對流從而進行劇烈地拌和，一邊向出料口推移。當物料移到出料口時，已得到均勻地拌和并具有壓實所需的含水量(含水量由供水系統(tǒng)調節(jié)控制)。5、供水系統(tǒng)供水裝置是穩(wěn)定土廠拌設備的必要組成部分。WdB200型廠拌設備的供水系統(tǒng)由水泵(帶電動機)、水箱、三通、供水閥、

20、回水閥、流量計、管路等組成(圖1017)。6、成品料倉用來存貯穩(wěn)定土成品。結構形式：倉直接裝于攪拌器底部；直接懸掛在成品料皮帶輸送機上；固定安裝式；斗門啟閉速度應同步（成品料倉是穩(wěn)定土廠拌設備的一個獨立部分，其功用是在運輸車輛交替或短時間內無運輸車輛時，為使廠拌設備連續(xù)工作而將成品料暫時儲存起來。成品料倉的結構形式有多種，常見的有：料倉直接安裝在攪拌器底部；直接懸掛在成品皮帶輸送機上；帶有固定支腿，安裝在預先設置好的水泥混凝土基礎上。為了防止卸料時混合料產生離析現(xiàn)象，需控制卸料高度。卸料高度越大時，其離析現(xiàn)象也越嚴重。因此，有些設備的料倉設計成能調節(jié)卸料高度的結構式。 成品料倉的容積通常設計成

21、58m3的儲量，-特別是懸掛式的成品料倉，其容量不能過大。使用小容量成品料倉的廠拌設備時，運輸車輛的調度等生產組織管理必須要精確安排，否則會發(fā)生停機候車現(xiàn)象。穩(wěn)定土廠拌設備在一個臺班工作時間內有多次停機、啟動時，不但耽誤工時造成生產率不能充分發(fā)揮，也會使穩(wěn)定土的拌制質量受到影響。 固定安裝式成品料倉由立柱、料斗及放料斗門啟閉機構等組成。放料斗門通常采用雙扇擺動形式，斗門的啟閉動作可用電動、氣動或液壓控制。圖1018為WCB200型穩(wěn)定土廠拌設備的成品料倉簡圖和斗門啟閉機構液壓控制系統(tǒng)原理圖。不論氣動還是液壓控制斗門的啟閉，通常都采用電磁閥操縱。）五、控制系統(tǒng)（一）、電氣系統(tǒng)組成：電源、各執(zhí)行元

22、件、電氣運行顯示系統(tǒng)、電氣操縱控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的形式：計算機集中控制和常規(guī)電器元件控制保護裝置構成：過載和短路保護裝置。監(jiān)控系統(tǒng)：工作機構的工作狀態(tài)指示燈、微機顯示監(jiān)控控制方式：自動控制和手動控制。這兩套系統(tǒng)裝置在操作是可自由切換?；驹瓌t：任何型式的控制系統(tǒng)都必須遵守工藝路線中各設備啟動和停機程序。啟動順序：攪拌器電機（其完成Y-轉換）攪拌器電機全速運行啟動其它電機。停機順序：最后關停攪拌器電機。人員配置：2名熟練的操作人員。一人在控制室負責整臺設備的啟動；一人在設備工作中巡邏各機構的工作情況。附件：倉壁振動器，用于消除料斗的結拱現(xiàn)象。例：臥式儲倉結合料供給系統(tǒng) 該系統(tǒng)由傾斜螺旋輸送器電機

23、M1和水平螺旋器驅動電機M2組成。M1和M2有連鎖功能，即啟動M2時，M1同時啟動，但M1可以單獨啟動、停止。這兩個電機分別由高、低料位器自動控制。無料時，低料位指示燈亮，兩螺旋輸送器啟動加料；當高料位器檢測出料已足夠時，高位指示燈亮，兩螺旋輸送器停止加料。（二）、物料計量控制技術（本節(jié)核心）方式：配料機計算方式有容積式和稱重式?，F(xiàn)狀：由于稱重式計量精度高于容積式。故現(xiàn)今稱重 式比較流行。分類（稱重式）：電子皮帶秤、核子秤、減量秤等。作用：負責物料的稱量和輸送控制。1、電子皮帶秤概念：電子皮帶秤系在皮帶輸送機的適當部位裝一組或多組計量拖輥，用以計量物料的瞬間和累計質量。組成：機械部分-承載和輸

24、送物料。傳感器-把質量信號裝換成電信號。二次儀表-把傳感器的電信號進行處理、放大和顯示。電子皮帶秤的優(yōu)缺點：電子皮帶秤能對砂、碎石、煤炭等散粒物料精確計量，其動態(tài)精度為5%。其具有具有精度高、穩(wěn)定性好，使用維護方便、價格低廉等優(yōu)點。但其在投入使用后必須定期進行校驗，為確保使用精度。另外，皮帶的剛度和張力，皮帶的摩擦力，秤框上的拉簧、十字簧片支承上的污物的粘結等都會引起計量誤差。所以，一般的產品長期測量誤差都有2%。GGP系列皮帶秤發(fā)展過程及現(xiàn)狀：GGP-50型-80年代中期研制、生產 ，采用了雙杠桿多托輥稱量框架和比較先進的設計原理 。GGP-87型（微機皮帶秤）-國家“七五”重點公關項目 ，系統(tǒng)精度I級II級（0.25%5%)。 GGP87型電子皮帶秤簡介：主要特點： 1) 高精度、高穩(wěn)定性 內部電路選用進口高精度、低溫漂、低噪聲運算放大器和中大規(guī)模集成電路，結構簡單，性能可靠。 2) 面板采用高強度PVC材料，外形美觀，安裝方便。觸摸式按鍵手感好，可靠方便。 3) 量化的標定方式使各種參數(shù)調節(jié)變得更為直觀方便，無需拉出機芯便可進入各種現(xiàn)場設定。 4) 可靠的失電保護功能使各種參數(shù)既可方便的輸入，又無丟失的煩惱。 5) 選用發(fā)光數(shù)碼管，顯示直觀，清晰醒目，無視差。 6) 適應性強，可根據(jù)不同使用場合進行修改。 7)