沥青混凝土搅拌设备

二、沥青混凝土搅拌设备的分类
2.按设备的额定生产率划分为： 小型设备－额定生产率小于60t/h； 中型设备－额定生产率在70～140t/h； 大型设备：额定生产率大于150t/h。 3.按设备的安装方式不同可划分为固定式、半 固定式和移动式三种。
固 定 式 搅 拌 设 备
半 固 定 式 搅 拌 设 备
长安大学工程机械结构分析课教学
第四章 沥青混凝土搅拌设备
制作：展朝勇
第四章
沥青混凝土搅拌设备
第一节 沥青混凝土搅拌设备概述
第二节 搅拌设备组成与工作过程
第三节 搅拌设备各装置结构分析
第一节 概述
沥青混凝土就是将各种规格的骨料(砂、 石)、粘结剂(沥青或渣油)和填料(矿粉)按一 定比例混合形成沥青混合料，经成型后所形 成的混凝土板块。用于拌和沥青混合料的机 械设备就称作沥青混凝土拌和设备。 沥青路面有时用到不加填料的混合料，称 为黑色粒料，黑色粒料也要用沥青混凝土拌 和设备来拌制。
热骨料筛分装置外形图
2、筛分装置组成
热骨料筛分装置工作示意图
（二）热骨料储仓
将筛分好的各种砂石料在 当热骨料在仓内堆积到超 过一定高度时可从溢料口排 计量之前分别储存在热骨料 出。各仓的底部设有能迅速 储料仓的几个隔仓内，以便 启闭的放料门，放料口尺寸 按一定的配合比分别计量。 的大小与配合比相适应。放 隔仓的数目视所需矿料的 料门的启闭通常是由电磁阀 规格而定，一般为 4个。每 控制气缸来实现的，而电磁 个料仓的上部均设有溢料口 阀的信号来自计量装臵的控 并与溢流管道相通； 制系统。
（七）干燥滚筒的驱动 1、齿轮驱动
由主动齿轮驱动通过胀 缩件固装在筒体上的从动 齿圈使滚筒转动，其优点 是传动可靠.寿命长；缺点 是传动噪声大，齿圈（大 部分锻造）制造成本高， 安装调整困难。
（七）干燥滚筒的驱动 2、链条驱动
链条带动通过胀缩件固 装在筒体上的链轮齿圈使 滚筒转动，其制造费用及 安装的精确度要求均较低， 保养与修理简单，多用在 中型搅拌设备上。
逆流式干燥滚筒构造：
干燥滚筒内部构造
干燥滚筒的支承辊
逆流式干燥滚筒构造：
对于干燥滚筒的筒体，可利用胀缩件防止 筒箍的变形。
（四）干燥搅拌筒
（1 2）利用宽漏斗形叶片或用圆环，使料粒形 ）喷出的沥青可以吸附筒内的飞尘，降低 成圆形料帘，既能使石料快速烘干，又可防止 了灰尘的排放，还可使沥青提早喷入搅拌区， 搅拌区的沥青不至于老化和烧焦； 以便于骨料的搅拌均匀。
（二）骨料烘干加热装置 1、组成 2、工作过程
（三）干燥滚筒
干燥滚筒是烘干、加热矿料的装臵。该装臵 可使含水量一定的湿冷矿料在较短的时间里， 用较低的燃料消耗，能充分脱水，并加热至所 需要的温度。 干燥滚筒的筒体一般采用耐热锅炉钢板卷制 焊接而成。进料端设有喂料环，若滚筒直径大 于2m，通常就不再设喂料环了，矿料可直接喂 入筒内。
（二）组成
沥青供给系统 粉料仓 控制室 粉料提升机 搅拌楼
除尘器
干燥滚筒
热骨料提升机
冷料供给系统
（二）组成
成品料仓 粉料仓 粉料提升机
搅拌楼 沥青供给系统 热骨料提升机 风机 旋风式除尘器 干燥滚筒 冷料供给系统
控制室
袋式除尘器
强制间歇式搅拌设备组成示意图
除尘器 粉料仓 沥青供给系统
热骨料提升机 皮带机 冷料供给系统 干燥滚筒
4.骨料经累加称量后入搅拌器；沥青经重量称量或容 积称量后喷入搅拌器；石粉经称量后入搅拌器→搅拌 25至50秒后成为成品混合料。 5.成品混合料直接卸入 自卸车；或由运料小车 提升至储仓顶部后，开 启放料闸门卸入成品料 仓内待用。 6.由干燥滚筒及振动筛 排出的烟尘→进入除尘 装臵除尘→所得粉料可 以当作石粉再利用。
（二）组成
加热装臵由燃油箱、油泵管道、燃烧器、鼓 风机和火箱等组成； 若以重油为燃料， 则燃油箱内还应设有 导热油或电加热管， 并在燃油供给系中设 有重油预热器。
加热装置外形图
（二）组成
（三）工作过程
燃油罐内的重油电加热 到82℃，重油泵将重油送 到电加热器升温到132℃以 改善雾化和燃烧性能， 加热后的燃油 再由重油泵送到 燃烧器的喷嘴中 喷出燃烧。
振动筛
成品料仓
称量装置
搅拌器
强制间歇式再生沥青砼搅拌设备
旧料供给系统 新骨料供给系统
（三）工艺流程
1.冷骨料→粗级配→集料并输送入干燥滚筒→逆流烘 干加热→热骨料提升机→拌和楼顶→振动筛→分级→ 热骨料储仓→称量系统→搅拌器。 2.石粉仓中的石粉→螺 旋输送器→称量系统→ 搅拌器。 3.沥青罐中的热沥青 （一般用300度的导热 油进行保温）→沥青 泵压入管路→称量系 统→搅拌器。
用来将干燥滚筒卸出的 热骨料提升到一定高度， 并送入筛分装臵内。
四、热骨料提升机
大型搅拌设备上多采用导 槽料斗、重力卸料方式，即 主动链轮转动，装在链条上 的料斗在提升机底部的受料 斗内盛满热骨料后被送至提 升机顶部，转过主动链轮后， 热骨料靠其重力落入溜料槽 并沿着料槽入振动筛内。重 力卸料方式的链条运动速度 低，可减少磨损及噪声。
间歇式搅拌设备
搅拌设备短片
三、连续滚筒式搅拌设备 （一）工作特点
冷矿料及矿粉经计量后，冷矿料的烘干、加热及 与热沥青、矿粉的拌和，是在干燥搅拌滚筒中进行 的。混合料的拌制可不间断地进行。
干燥搅拌滚筒
（二）组成
（三）工作过程
（1）料仓中的冷骨料→精级配→变速皮带机→ 干燥搅拌筒； （2）石粉仓中的石粉→输送装臵→称量系统→ 变速皮带机→干燥搅拌筒；
小型移动式沥青砼搅拌设备
第二节 搅拌设备组成与工作过程 一、强制间歇式拌和设备 （一）工作特点
冷矿料的烘干、加热及与热沥青、矿粉的拌 和，是先后在不同设备中进行的。初步级配后 的各种冷砂、石料，在烘干滚筒内烘干、加热 后，经过二次筛分、储存，每种矿料分别累计 计量后，与单独计量的矿粉和单独计量的热沥 青，按照预先设定的程序和配合比，分批投入 到拌和器内进行强制拌和，成品料分批卸出。
（二）配料斗的结构特点
在砂料斗的后斗壁上， 装有一个小振动器，用 以防止砂料在出料口处 结拱；振动器为间歇振 动，其振动时间由安装 在控制室内的定时器来 调节。
（三）各种类型的给料器
往 复 滑 板 式 给 料 器
（三）各种类型的给料器
电 磁 振 动 给 料 器
（三）各种类型的给料器
带 式 给 料 器
（五）高压式燃烧器喷嘴
燃烧器中的核心是燃烧器喷嘴。喷嘴按照液体燃 料雾化的方法不同，可分为机械式、低压式和高压 式燃烧器三种，高压式燃烧器喷嘴如上图。
（五）高压式燃烧器喷嘴
在喷嘴内的阀杆上设臵了一个燃油关闭装臵，在 喷嘴上有燃油入口、雾化空气入口与控制气体入 燃烧器关闭期间，闭合弹簧使关闭轴头部将喷嘴头 口。燃烧器工作期间，燃油被泵入喷嘴，在喷射处 的燃油入口关闭，以防止燃油从喷嘴端部滴出。 燃油与高压空气混合雾化并形成一个雾化锥。
（3）沥青罐中的沥青→输送装臵→沥青喷枪（由 控制制装臵监控油石比）→干燥搅拌筒；
（4）搅拌筒前半段将骨料烘干、加热，后半段实 现混合料的拌和及卸出； （5）提升机将成品料送入料仓中待用。
附：双滚筒再生设备
第三节 搅拌设备各装置结构分析 一、冷矿料料储仓与配料装置 （一）组成
该装臵主要由配料斗、给料机、集料皮带 输送机和机架等组成。
（三）各种类型的给料器
板 式 给 料 器
二、冷骨料烘干加热装置 （一）对热骨料的要求
为了使沥青很好地裹覆在砂、石料的表面， 并使成品料具有良好的摊铺性能，矿料应完 全脱水，并加热至较高温度，普通沥青混凝 土的骨料通常应该控制在 140℃-l60℃。对 SMA混合料，骨料要升温至180℃以上。
（二）骨料烘干加热装置 1、组成
（二）配料斗的结构特点
按斗内装矿料规格大小沿运动方向依次排列， 一般为4-6个。用钢板拼焊而成，每个料斗由 独立的机架支撑或一机架将几个料斗连为整体。 斗的侧壁倾角要大于材料的自然坡度角；斗 前壁的下部设有一个手动调节闸门，用以调 节材料流量的大小；
（二）配料斗的结构特点
若用装载机上料，料斗宽度、距地面的高 度应满足装载机上料高度的要求；料斗下口 的宽度应小于给料机的宽度，并且最好前大 后小，以免材料外溢；
间歇式拌和设备的工艺特征是：各种成分是 分批计量好后投入拌和器进行拌和的，拌和好 的成品料一批从拌和器卸出，接着进行下一批 料的拌和，形成周而复始的循环作业过程。
连续式拌和工艺中，各种原材料是连续地进 入拌和筒中，拌好的成品料也是源源不断地从 拌和筒卸出。在结构上，这种设备的骨料烘干 和拌和在同一个滚筒中进行。
（四）燃烧器
工作中，随着电动执行器的转动，带动风门及油 门按比例增加，从最大油门到最小油门，喷嘴消耗 的燃油比为10：1，其调节范围很大。
（四）燃烧器
油气比控制阀带动风门连杆、 油阀连杆使风门和油阀联动。 风门及油门开度 按比例增加，可达 到需要的火焰且燃 油燃烧过程最佳。 当达到最大火焰位 臵时，风门转至近 90°全开、油阀转 近60°全开位臵。
（三）电子称量系统
1、称量原理
在料斗进料中，拉力传感器 的筒内所贴应变片伸长量为 ΔL，对应电阻的变化量ΔR， 由I＝V/（R＋ΔR），可得ΔI， 将其在二次仪表中放大并转换 成重量增加量，达到设定值后， 二次仪表给控制系统发出指令， 通过气动系统使得气缸工作， 以关闭放料斗门，从而使称量 过程实现。
一、搅拌设备完成的基本工作
（ 1 ）将冷矿料初步配料、加热烘干、重新筛 分与计量； （ 2 ）将液态沥青沥加热、保温、输送与计量；
（3）将填料进行输送与计量；
（ 4 ）将按照一定的配合比计量好的热矿料、 矿粉与热沥青均匀地拌和成所需要的成品混 合料。
二、沥青混凝土搅拌设备的分类
1.按生产工艺划分为间歇式和连续式；
五、沥青混凝土搅拌楼
为振动筛、热骨料储仓、骨料与石粉称量装臵、 沥青称量装臵、搅拌器、支架等的组合。
各种型式的沥青混凝土搅拌楼
（一）筛分装置
1、作用与工作特点
将热骨料提升机输送来的骨料按粒径大小进 行分级，以便在搅拌之前进行精确的级配。
搅拌设备的筛分装臵通常安装在密闭的箱体 内，以防止灰尘逸散。筛箱与除尘管道相通， 以便将灰尘收集起来，提高环境净化程度。另 外，振动筛可防振，以保证其他机件和操作者 的正常工作。
2、工作过程
（1）旧料、矿粉与沥青加入外筒中，冷矿料加入内 滚筒中并被烘干、加热后，从燃烧器一端内筒筒壁的 缝隙中流人到外筒的内腔中，与旧料、沥青等会合；
2、工作过程
套装式滚筒
(2) 与内筒同转的外叶桨搅动外筒内腔中的各种混 注：因旧料从燃烧器一端进入外筒，与从内筒流 合料，向右作螺旋推进运动，在经历较长的运动轨 入的已加热的新砂石料混合并吸收新砂石料所携 迹中实现强制式拌和，得到均质的成品混合料。 带的热量，故旧沥青在软化升温后可再利用。
（七）干燥滚筒的驱动
3、摩擦轮驱动
四个支撑滚轮为主动 轮，利用主动轮与干燥 滚筒滚圈之间的摩擦力 使滚筒转动，为增加驱 动力，有的机型在主动 轮上贴附一层橡胶。其 结构简单，维修方便， 大型设备多采用。
三、加热装置
（一）功用
用来将骨料烘干并加热到工作温度。
注：干燥滚筒的加热装臵大都采用重油或柴 油燃料，因为液体燃料的优点是热值较高， 可使燃烧室容积减小；燃烧后没有灰粉残渣； 燃料燃烧的热效率较高；操作方便，易于满 足对不同温度的要求。
燃烧器喷嘴工作过程
工作时，控制气(0.7MPa)通入气室，气压力使活塞 带动闭合轴左移，燃油从喷嘴喷出并雾化。通过减压 阀减压到0.6MPa左右的压缩空气由雾化气入口进入喷 嘴内，在喷射处压缩空气与燃油混合并喷出。
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四、热骨料提升机
多采用链斗提升机，它 由主动链轮、从动链轮、 链条、运料斗、提升机外 罩及安装在提升机顶部的 驱动装臵、铰接框架重块 式链轮张紧机构等组成。
（五）再生干燥搅拌筒
（五）再生干燥搅拌筒
再生干燥搅拌筒内部构造
（六）内外套装式干燥滚筒
1、组成及结构特点
(1) 由内滚筒、外筒、支架、燃烧器、各种料的入口 (2) 外筒一侧开有一个液压操纵的活门，以便于滚筒 等组成，内筒的外壁上装有可更换的拌和叶桨； 的检查与维修。其结构复杂、体积大、驱动功率高。