沥青搅拌设备十篇

时间:2023-03-31 11:51:27

沥青搅拌设备

沥青搅拌设备篇1

[关键词]沥青热再生;设备;改造

中图分类号:F284 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0082-01

厂拌热再生(central plant hot recycling)技术是将回收沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。我公司为了适应低碳环保节能的发展趋势,将我公司原德国边宁荷夫H4000环保型沥青搅拌设备通过技术改造,使之具备生产热再生沥青混合料的能力。

通过调查比选,公司选择了国内一家专业生产沥青热再生搅拌设备的成熟企业,该公司产品性价比较高,改造过程我公司技术人员可以全程参与,并开放大部分技术资料,对于我公司掌握设备使用要领及最大限度发挥设备性能有很大帮助。

一、原沥青搅拌设备的改造

在原沥青搅拌设备周边测量计算,布置再生设备相关系统基础。在原搅拌设备缆槽中布置热再生设备所需的动力电路和控制电路。因新增设备的装机功率超过200KW,应改造原配电设施,以适应改造后的输变电要求。对原消防通道设施等进行改造,以适应技改后设备生产安全要求。

二、热再生设备系统流程

RLB2000沥青混合料热再生设备是在标准的间歇式搅拌设备上,另增加的一套独立的顺流式再生干燥滚筒和计量装置。再生料通过独立的再生干燥滚筒加热和计量,可使其计量准确可靠。为防止沥青过热产生老化,采用了特殊设计的短火焰燃烧器并设有专门的保护室,可避免燃烧火焰直接与再生料及沥青接触。根据相关参数改型设备适合H4000型沥青拌和站使用。

RLB2000沥青混合料热再生设备是利用国际上最先进的热再生技术进行设计的。它是将破损沥青路面铣刨下来的沥青混合料经筛分(必要时)、加热、存储、计量后按不同配比加入沥青混合料搅拌设备之搅拌缸中,与搅拌缸中新骨料和沥青等(根据回收沥青混合料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,掺入一定数量的新骨料、沥青、再生剂(必要时)进行均匀混合,生产出优良的沥青混合料。可供高等级沥青路面的底层、中层、面层使用。

使用该沥青混合料热再生设备,不仅可以重复利用达25%以上的回收骨料,而且同时节约达25%以上沥青资源。有效降低了沥青混合料的生产成本,产生巨大的经济效益,同时也避免了环境的污染。是社会可持续发展有利的保证。NFLG公司采用欧洲最新技术,结合中国实际,精心

开发研制了的沥青混合料热再生设备,具有稳定可靠、技术先进、热再生加热安全并且具有无烧损、兰烟零排放、无附加污染、计量精确的特点。最大再生料添加比例可以达到54%。

具体回收料中骨料、沥青、粉料的含量及所需添加新骨料、沥青、粉料的比例,应由有关检验技术部门根据实际需要完成,确保回收沥青混合料的稳定性或及时分析调整,以保证在正常生产状态下能够得到完全符合要求的再生沥青混合料。

三、热再生设备基本配置

1.冷料仓

采用单仓分体结构形式。冷料斗被分为两部分:一是料仓下体,另一是料仓上体。这样既保证了冷料仓的容积,又保证了该冷料仓能方便的运输。同时配有检修平台及上料防护板。冷料仓充分考虑了沥青混合料在环境温度过高时易黏结性,为此冷料仓在结构设计上进行了特殊处理。

2.皮带机给料器

2个冷料仓的喂料方式都采用皮带给料器喂料它可以保证均匀喂料量,从而确保干燥滚筒燃烧器的均衡生产。料门的开度调节范围为lot-150t,调速电机的转速从300-1500rpm。从而既保证了供料量,又使用电机在最佳工况下进行工作,延长其使用寿命。

3.上料皮带机

上料皮带机使用的皮带是特制无接口高耐磨、高强度橡胶皮带。皮带机的托辊与挡辊均采用内置油封式轴承,长期工作不需要。集料皮带机的一侧装有安全保护拉线开关,以保证使用者的人身安全。

4.沥青混合料振动筛

沥青混合料振动筛为双振动电机单轴下置式的单层振动筛,免维护。筛分面积为1m2,振幅可调范围5-7mm,其筛分能力≥150tjh。振动筛的筛分效率大于90%。沥青混合料振动筛是将超规格沥青混合料筛分出来,经破碎后二次利用。

5.沥青混合料提升机

沥青混合料提升机使用高强耐磨环形链条,提升机驱动减速机带有防逆转装置。考虑沥青混合料在环境温度过高时的易黏结现象,对提升机结构进行了特殊处理,使维护更加方便。

6.燃烧器

采用进口组装低压雾化轻重油两用燃烧器(意大利CIB)。CIB燃烧器是一款轻重油两用的机电一体化全自动燃烧器。由燃烧器主体、重油加热器、控制系统及油泵、风机等组合而成。CIB燃烧器采用了压缩空气低压雾化技术,可轻易实现燃油与风量的比例调节。

7. 再生干燥滚筒

再生干燥滚筒为NFLG聘请意大利专家设计的具有世界先进水平的国家专利产品,它具有特殊的内部结构,能充分利用热能,防止熟料与筒壁及提料叶片的粘连,并能有效的防止沥青老化、烧损,具有优良的用性能。再生干燥滚筒形式:顺流式;传动方式,摩擦传动;传动机

构包括:轴装式电机减速器―摩擦轮―再生干燥滚筒滚圈。

8. 尾气处理系统

尾气处理系统主要由烟道、引风机组成。再生干燥滚筒产生的尾气经烟道、引风机输送至沥青搅拌设备原干燥滚筒进行二次燃烧,充分利用热能,降低生产成本并杜绝空气的二次污染,确保排出的尾气符合环保标准。

9. 过度仓

过度仓是将再生干燥滚筒生产出的再生料暂时存储,以确保整个拌合设备连续运行。为防止再生沥青混合料温度过低时产生黏结。

10. 再生控制系统

RLB2000沥青混合料热再生设备控制系统(以下简称再生控制系统),采用独立的PLC控制与全电脑人机界面,具有良好联机(兼容)接口。再生控制系统与H4000型沥青混合料搅拌设备进行配套时,联机控制的实现如下:下位机通过PLC的IO口采集输入输出的计量、搅拌信号,实现再生料与新料进行混合配料。上位机(人机界面)配备单独的电脑PC加先进的组态软件与PLC通讯进行数据交换,采用大屏幕的液晶显示器。可实现设备控制操作、实时监控设备运行情况、报表输出打印等。

四、沥青热再生搅拌设备改造要特别注意的方面

(1)热再生设备的生产能力要与原沥青搅拌设备生产能力要协调,过大或过小都会影响整套生产设备的效率,这必须根据实际情况与厂家沟通,做好相应的选型工作;

(2)在热再生设备的再生干燥滚筒区域加装摄像头实时监控干燥筒状态,以防止发生火灾;

(3)最好选择配备尾气处理系统的热再生设备,尾气系统将尾气输送至原沥青搅拌设备干燥筒进行二次燃烧,能充分利用热能,降低生产成本并杜绝二次污染,确保尾气符合环保要求。

沥青搅拌设备篇2

【关键词】 沥青搅拌设备;间歇式;连续滚筒式

前言

近20 年来我国交通事业迅猛发展,公路建设机械化施工取得了巨大进步,而装备大型沥青砼搅拌设备已是市场准入条件之一。国外沥青砼搅拌设备的发展历史已经很长了。生产能力在320t/h以上的设备占据着我国沥青搅拌市场的主导地位。尽管我国沥青搅拌设备年需求量已经突破千台大关,但我国企业在核心技术上仍然落后,只能在中低端领域保持优势。面对我国沥青搅拌设备行业市场巨大潜力的机遇和国外厂家入驻我国高端领域的挑战,如何应对行业格局的变化和促进我国沥青搅拌设备行业的健康发展,成为国内众多企业关注的话题。

一、我国沥青搅拌设备技术现状

我国沥青搅拌设备在20 世纪60 年代后期起步,但发展很快,设备设计、制造技术实现了跨越式发展,整机设计也实现了突破。目前在我国市场上供应的沥青搅拌设备主要有两类,一类是强制间歇式再生搅拌设备,另一类是连续滚筒式再生搅拌设备。

二、间歇式沥青搅拌设备

进入21 世纪,间歇式沥青搅拌设备在我国遍地开花,很多企业都成功地研制了3000 型,特别是最近几年在电子技术、智能技术方面取得一定突破后,涌现了一批优秀企业,如徐工、西筑、辽筑等1 0 多个厂家都成功研制开发了3 0 0 0 型和4000 型沥青搅拌设备,有的企业甚至研制开发了5000 型沥青搅拌设备,国内沥青搅拌设备生产企业发展到60 多家,初步实现了产业规模化和普及化。

间歇式沥青搅拌设备主要用于沥青混合料的再生,利用普通间歇式沥青砼搅拌楼改装的再生沥青砼设备,会有一些难以克服的缺陷。

为了使旧沥青能被加热得到足够的温度以利于再生,而且又不被高热燃气烧焦而老化,需要一个体积庞大的、将燃气降温到800℃以下的低温烘干筒来加热旧沥青回收料。同时使新旧料在加热的状态下有充分热交换和足够长的混合过程,以获得均一化,则需要较延长搅拌时间。以上这些,带来设备改装成本的增加、产量大幅度下降,单位使用成本大大增加。可见,间歇式搅拌设备不能为旧沥青混合料提供准确的计量(加热后的旧沥青料的黏性令计量困难、速度慢、精度控制难)、不能为旧沥青混合料提供足够的加热量和充分的搅拌时间。旧沥青的再生不能有效进行,加热旧沥青料时烟气若不花大代价进行再燃烧会对环境造成二次污染。处理旧料的数量非常有限,再生质量低劣。

目前我国整机设计技术已居国际前沿水平,但关键总成和配件技术略显不足,大多依赖进口。我国沥青搅拌设备生产企业普遍缺少核心技术,企业抗风险能力弱。技术升级始终跟在国外厂家后面,升级换代缓慢而且被动,严重阻碍了企业涉足高端市场,短期内无法摆脱在国际沥青搅拌设备产业链上的下游企业地位。

首先是烘干系统,包括干燥滚筒、燃烧器和除尘器。干燥滚筒除组装国外名牌企业的产品外,绝大多数企业对干燥滚筒没有自己的专业设计,没有设计理论和计算依据,比如燃烧区长度的确定依据、料帘设计的热力学计算以及根据骨料级配不同如何调整导料板的布局;除尘器中一级和二级装置的合理匹配,特别是根据骨料级配类型不同如何合理的调节装置没有设计依据;燃烧器与干燥滚筒的匹配有些更是不着边际,大多数都是随机甚至是盲目组合。

其次是配料系统,只有少数企业具有自己的技术产品或选用第三方成熟的、合格的技术产品,而大部分企业都在使用不具备法定计量生产资格的配料系统,产品存在着随意性和不确定性,更谈不上配料的准确性和稳定性。

第三是搅拌系统,由于没有理论支持来做合理匹配,经常是集国外所有品牌特点于一身,这样就带来了产品的随意性和不稳定性,而且很难积累经验、稳定产品质量、促进技术提升。虽然目前产品的功能全面,既可搅拌改性沥青材料又可搅拌添加各种材料的混合料,但是往往需要通过大量的试拌才能从中寻找合适的配料工艺。

最后是沥青加热系统,因为受加热的高温沥青量很大,热能消耗自然很大,而矛盾的恰恰是系统设计不合理,热效率很低,另外由于沥青长时间处于较高的温度(160℃左右),沥青中的轻质油分一直在挥发,从而造成沥青的老化。

国产设备的主要问题仍然是可靠性和寿命,这两个问题必须从根本上解决。另外,国产搅拌设备的装机总功率较国外名牌企业大2 0 0 k W 左右,功率消耗大。

三、双滚筒连续式再生搅拌设备

国外连续式沥青砼搅拌设备的技术进步,是为了解决沥青路面的再生问题而不断改进、革新而取得的。其发展历程:顺流料帘式搅拌烘干筒加长的逆流式中置火焰搅拌烘干筒在烘干筒夹套加热旧料、在烘干筒后部进行再生搅拌的“三套筒”在烘干筒夹套加热旧料而且同时进行强制式再生搅拌的“双滚筒”。所有工艺都是围绕着如何加热旧沥青混合料、如何提高再生质量的要求而改进的。美国ASTEC 公司于上世纪80 年代中期推出的集中了连续式配料和连续强制搅拌“双滚筒”,又经过10 多年的改进提高,在外国(以美国为代表)公路工程尤其是沥青路面的再生工程中取代间歇式沥青搅拌楼已经成为不可逆转的趋势。国内少数单位也引进了“双滚筒”连续式沥青砼再生搅拌装置。

双滚筒连续式搅拌设备能为旧沥青混合料提供准确的计量、提供足够的加热量和充分的搅拌时间;加热旧沥青料时的烟气全部经由主燃烧室再燃烧,排放不会对环境造成二次污染;新、旧料以及再生剂、新沥青的混合十分充分,旧沥青的再生能够有效进行。处理旧料的比例可高达50%,再生质量良好。

旧沥青回收料是在烘干筒外筒的强制搅拌区加热,这时的新骨料已经被加热到200℃,旧沥青回收料吸收新骨料的部分热量,又吸收从烘干筒内壁传出来的热量。在此区的热气温度最高约300℃,由于与燃气不接触,沥青不会老化。即使产生少量的沥青烟气,也会在强大气流的负压之下被吸入主燃烧室而燃烧干净,对环境几乎不造成污染。旧沥青回收料在冷态时进行计量,计量精确度高。“双滚筒”特有的连续、强制式的搅拌,令再生搅拌时间长达60~90s,搅拌时间最长,旧沥青再生程度最好,混合均匀,搅拌质量最好。

为了解决连续式沥青砼搅拌设备用于拌制那些“工程材料来源或质量不稳定”的骨料时仍然可以保证得到正确的混合料的“级配”,引进一套“骨料预分级处理系统”,使连续式沥青砼搅拌设备的功能得以提升,具有了与间歇式搅拌设备一样的骨料的“二次筛分”功能,从而可以在“工程材料来源或质量不稳定”的不利情况下拌制出可满足任何规范对“级配”有要求严格的沥青砼,以应用于高速公路沥青路面的施工和再生大修。

随着近年来筑路行业的不断发展和施工队伍技术素质的提高,以及市场的成熟和规范化进程的深化,石料的规格及级配已有很大程度的改善,同时因为节能减排的势在必行,连续滚筒式沥青搅拌设备这种这种成本低、能耗少、生产能力大、占地面积小的设备在今后将会大有用武之地,可以预言连续滚筒式沥青搅拌设备必主导沥青搅拌设备的市场。

四、结语

综上所叙,与间歇式搅拌设备相比,双滚筒沥青搅拌设备发展前景优势十分明显。双滚筒搅拌设备可以提高生产能力、降低制造成本,在维修、燃料、折旧费用上的花费就要比间歇式搅拌设备低10%左右,并且最重要的是还可以接受高比例的再生料。因此,大力推广连续滚筒式沥青搅拌设备,促使我国沥青搅拌设备实现节能减排,提高沥青搅拌设备技术。

参考文献

[1] 陈国富.连续式与间歇式沥青拌和站的对比分析[J].建筑机械.2011(11)

沥青搅拌设备篇3

关键词:间歇式;沥青混合料;离析;控制

中图分类号:U415.52 文献标志码:B

0 引 言

间歇式搅拌设备的生产过程是造成沥青混合料不均匀的原因之一。沥青混合料发生离析时,粗集料和细集料会集中于铺筑层的不同位置,使沥青混合料不均匀,混合料的实际级配与设计级配不符;沥青用量与级配不匹配时,粗集料偏多的离析部位压实困难,空隙率大,而导致渗水;而细集料偏多的部位表面构造深度达不到要求,导致高温性能下降。不管是粗集料偏多,还是细集料偏多,均会使沥青路面的路用性能和结构性能下降,导致路面出现一些早期破坏,缩短路面的使用寿命。本文在调查研究的基础上,结合国内间歇式沥青混合料搅拌设备的现状,提出了间歇式沥青混合料搅拌设备生产过程中混合料离析的控制方法[13]。间歇式沥青混合料搅拌设备的生产工艺见图1。

1 冷骨料的离析控制

1.1 冷骨料堆料

向沥青拌和场供料时,为保证原材料均匀,需要采用合适的堆料方法。通常供给沥青混合料拌和设备的材料应分级堆放,每个料堆的材料颗粒尺寸应均匀,这样可以减少离析现象。如果材料级配的变异性大,材料颗粒尺寸范围较宽,则粗细集料仍可能产生离析。为了减轻粗集料的离析,粗集料存放必须分层堆垛,每层设置10°~15°倾角,紧密卸料后用推土机推平,以减少集料离析。禁止从料堆顶部往下卸料。

1.2 冷骨料给料

间歇式沥青搅拌设备骨料的初次拌和是在冷骨料给料系统内完成的,冷骨料给料系统包括冷骨料仓、皮带给料机等。冷骨料仓下出料口为梯形,出料时从宽度小的一端向宽度大的一端出料,这样不仅减小了出料阻力,而且保证了冷骨料的均匀出料,如图2所示。

从图2可清楚地看出不同的冷骨料仓出料口形状会有不同的出料效果。矩形出料口出料时,料仓后部的料先出,这使得装载机装料时产生的粗细料分离现象无法消除。梯形出料口可保证冷骨料仓全宽度范围内均匀出料,因而能消除由于装载机装料时产生的粗细料分离现象。图3是梯形出料口冷骨料仓的外形图。

2 振动筛离析的控制

2.1 振动筛的离析控制

热骨料由提升机提升后再进入振动筛进行筛分,进入筛面后热骨料陆续被分散,细粒料先通过筛面,粗料陆续扩散后再通过筛面。

如图4所示,细料先进入储存仓,然后较大的料进入,最后进入的是粒径最大的部分,这会在热骨料储存仓内形成粗细料分离的现象,即在热料仓内形成物料由细到粗排列的现象,当热骨料计量时从热料仓内流出的混合料会产生离析现象。此外,热料仓中贮存不同尺寸的集料时也会产生离析。粉料易与细集料分离,很细的粉料可能停留在仓壁上,大量粉尘块可能破成松散状并进入称料斗,形成一批未裹覆沥青的极细料,难以拌和均匀。为避免上述离析现象,可在振动筛底层的筛网下部设置料导向结构(图5)。

图5所示的料导向结构可将热料引导到中间位置再落下,消除热骨料储存仓内形成的粗细料分离现象。

2.2 控制振动筛网对离析的影响

在间歇式沥青混合料搅拌设备工作过程中,应经常检查振动筛网的完好度,如筛网有破损必须及时更换,否则会加重混合料的离析现象,无法保证混合料的级配。

3 成品料仓的离析控制

防止混合料在装入和从贮料仓卸出时发生粗、细料的分离,就要做好投料、贮存料和卸料的控制。

3.1 成品料仓投料的离析控制

在间歇式沥青混合料搅拌设备中,混合料离析最敏感的区域是聚料斗和贮料仓。向贮料仓中放料有两种方式:一是通过贮料仓上面的投料斗投料,二是通过贮料仓顶部的旋转式斜槽投料。这两种方式都能将混合料均匀地投入贮料仓。

当采用投料斗装置将混合料卸入成品料仓时,料斗必须位于料仓的中央,否则混合料将在筒体内出现纵向离析,即粗料将滚向料仓的一边。投料斗应被装到最大容量,并设一个大直径的开启门,以保证快速将混合料投入贮料仓中。调整料门的开启时间,使一个投料过程完成后在料斗中保存有少量(约15~20 mm高)的材料。不要使材料的水平面常接近料斗顶部。

通过旋转斜槽投料时要确保以下两点:旋转斜槽在旋转;材料从斜槽下落时直接向下。斜槽的垂直下料部分应有足够的长度,从而使材料直接下卸而没有任何横向流动。应经常观测投入贮料仓的混合料是否有离析现象。如果斜槽末端已磨耗出孔,就可能产生明显的离析。

3.2 成品料仓贮存料的离析控制

成品料仓容易产生离析,宜采用矮而宽的贮料仓,如图6所示。

3.3 成品料仓卸料的离析控制

从成品料仓向卡车卸料时不允许卡车移动,应成堆卸料,否则将引起严重离析,也不允许为达到额定容量而在料堆上加盖混合料。从成品料仓卸料时,卸料门应迅速开大,避免混合料慢慢流出。

在向卡车卸料时,不允许向车槽的中央卸料(图7),正确的装料方法为:分3个不同位置装料,第一次装料靠近车厢的前部;第二次装料靠近后部车厢门;第三次料装在中间。这样可以消除混合料在卡车中的离析,如图8所示。

4 沥青混合料温度离析的控制

温度离析是指由于沥青混合料温度的不均匀降低,使混合料性能发生不同程度的变化而产生的离析。温度离析是路面周期性离析的主要原因。

沥青混合料的出厂温度一般控制在155 ℃~165 ℃之间,运输到现场后温度应不低于135 ℃,初压温度不低于120 ℃。研究表明:在混合料温度为149 ℃的情况下进行压实,空隙率只有68%;当温度降低到93 ℃时,空隙率将增加到93%。路面的空隙率过高会使水很容易渗入沥青混凝土,形成路面坑槽,影响路面质量,缩短路面寿命。美国一个州的运输部研究指出,由于温度离析,路面的预期寿命可能只有设计寿命(12~15年)的一半,也就是公路的实际寿命缩短了50%,导致公路建设投资的巨大浪费。为了避免沥青混合料温度下降到最佳的施工温度以下,在沥青混合料的运输过程中,要考虑运输方式、保温措施及运输路程。

5 沥青混合料设计的离析控制

混合料的配合比设计对消除离析也很重要。按连续级配均匀设计的混合料通常离析程度较低,间断级配混合料通常离析程度较高。间断级配混合料(如SMA)较早成功地用于英国和整个欧洲,这些混合料中常有较多填料、纤维或聚合物,采用较大的沥青用量使混合料中沥青膜加厚颗粒与颗粒接触处更加,从而减少了混合料离析的发生。

6 成品沥青混合料的检测控制

间歇式沥青混合料搅拌设备中冷骨料经级配、输送、烘干加热、提升、筛分贮存、计量后送入搅拌锅,在搅拌锅内热骨料和沥青等粘结料及其他添加剂拌和成成品沥青混合料。成品沥青混合料可直接卸入运料车或输送到成品料仓存放。成品沥青混合料卸入运料车时通常要取样分析,而常用的手工取样难以具有代表性。目前,国外已开发出成品沥青混合料自动取样分析仪(图9),用于检测成品沥青混合料的级配及沥青含量等数据。成品沥青混合料自动取样分析系统安装在搅拌锅下的机架上,具有伸缩臂架、取样杆和液压伸缩机构,取样时将伸缩臂架伸出,并将取样杆插入待输送的料堆顶面一定的深度,保证所取的料样具有代表性。取出的成品沥青混合料样品送到成品沥青混合料分析仪,测定其级配和沥青含量等信息,并将信息输送到控制器,如发现与原设置数据有误差,可立即加以修正,从而保证成品沥青混合料的质量。

7 结 语

离析一直是影响沥青混凝土路面施工质量的主要因素之一,控制间歇式沥青混合料搅拌设备离析,对于保证路面施工质量非常重要。由上述分析可知,间歇式沥青混合料搅拌设备发生离析的原因有很多,存在于从设计、生产到施工的各个环节,须多方控制才能减少沥青混合料离析,从而保证沥青路面工程的质量。

参考文献:

[1] 陈国军.浅析沥青混合料拌和质量的控制要点[J].筑路机械与施工机械化,2012,29(10):5456.

沥青搅拌设备篇4

1公路养护系统沥青搅拌站管理存在的不足

1.1机构属性局限了沥青搅拌的发展

现有公路养护系统属于事业单位,没有经营销售权,局限了沥青搅拌站商品化的发展,限制了搅拌站的经济效益来源。

1.2事业单位分配的大锅饭,人员激励措施不足

目前公路养护系统改革后,尚未有效进行绩效考核制度,依然处于计划经济的平均主义大锅饭,造成技术要求高的岗位人员积极性不高,无法正常体现事业单位专业技术人员的价值和优势保证。

1.3搅拌站缺少自身维修力量,故障维修成本高

目前,公路养护系统沥青搅拌站设备维护人员存在维护不到位、自身维修力量不强、故障处理与应急排除能力欠缺能不足,很多故障需要厂家才能派员解决,这样严重耽误工程进度与效益。

2加强公路养护系统沥青搅拌站生产管理的措施

2.1合理安排沥青搅拌站人员与机械配置

沥青搅拌站属于一个由多个运动结构件组成的复杂性系统,其运转、生产与管理属于一个动态的管理工序,不是一立的设备。其日常运转除了自身机械、电气、管路等设备以外还需要装载机上料、导热油升温、柴油供给、成品储存、运输、过磅等设备与装置以及人员的配合。沥青搅拌站人员的配置方面要根据搅拌站机型和工地具体生产率的要求而定。就无锡华通LB-3000C型沥青搅拌站来说,其人员与设备基本配置基本见下表1。

2.2加强沥青搅拌站人员管理

沥青搅拌设备人员属于一个团队的管理,可实行机长负责制,全面细化岗位职责,分工明确,各施其职,实行目标管理与责任制度,操作人员、导热油升温、卸料指挥等人员均需主动协助机长做好岗位工作,对机长负责。沥青搅拌设备运行当中,机长作为整套设备生产工艺的综合管理与负责人,需要全面熟悉搅拌站运行要求与性能特点,全面协调搅拌站成员工作和施工现场的沟通与衔接管理,做好后场生产组织与管理,在生产紧张可补充空缺岗位,以满足生产需要。

沥青搅拌站人员要求具有良好的责任心与过硬的岗位技术水平,各成员之间要团结协作;操作人员和机修人员均须经综合培训合格后持证上岗,操作人员应具备良好的设备运行故障分析、快速处理与应急能力;所有人员都必须严格遵守安全操作规程,不准擅离岗位,安全检修时与岗位变动或者有事离开时,必须进行技术交底。

2.3加强搅拌站日常生产组织管理

沥青搅拌站的有效日常生产组织管理是保证沥青搅拌站正常稳定工作重要措施。设备操作工作中,机长要督促沥青搅拌站机手严格按照沥青搅拌站的操作规程来进行沥青搅拌站操作;要提醒机手在开机工作前做好各种生产准备。沥青搅拌站搅拌生产期间要注意观看各部件与系统运转情况,留意各机件运动响声,出现与正常不一样的情况应当及时判断,并确定是否立即停机检修;设备运转时,禁止违反操作规程进行保养调试作业,重点系统需要特别留意加以监测;认真填写操作运行记录,及时、有效排除生产期间的各种故障。

2.4加强安全管理

安全管理是沥青搅拌站生产管理的首要工作,是保障设备经济效益的首要前提。各工种要经过专业培训合格后持证上岗。厂区要装备合格的避雷、消防等安全设施,并加强应急演练,提高人员设施应用水平;搅拌站各防碰撞、安全警示标志要齐全醒目;燃油管理要按消防要求做好安全防范措施。

严格遵守沥青搅拌站安全操作规范,机长在开机前督促参与拌和人员穿戴好工作服、工作鞋与安全帽;检查各项安全措施是否落实,相关人员是否到位,各岗位准备工作是否完成;开机时应长鸣警铃以提示相关人员各就各位;正常工作后如有发现问题,轻者停止搅拌,鸣警检查维修;沥青搅拌站在生产工作中,严禁小车轨道下有清洁工人长时间停留。

2.5做好设备日常维护保养工作

沥青搅拌设备是机电一体化程度比较高的设备,具有复杂的控制系统,有效提高设备运行可靠度,操作管理人员要充分做好检查、维护与保养工作。要按规定做好日常维护保养工作,严格按照设备保养规范要求进行保养。严格按照沥青搅拌站的保养规程对搅拌站各部位进行有效的保养,每天生产除了检查马达减速箱的油位、轴承、传动皮带、烘干筒的马达传动胶等,还特别在日常生产前、生产时、生产后检查易损件的磨损程度,以更好地对搅拌站进行保养,确保每天能正常生产

2.6做好沥青搅拌站配件储存供应

配件的有效配备能快速排除设备的故障,保证按时按质向工地提供所需要的沥青混合料。要搞好配件管理首先要了解沥青搅拌站主要的易损件(皮带、链条、拌浆叶片、拌浆力臂、小车钢丝缆气缸、气管接头、动力气管、行程开关)以及易损件的更换周期是多长,并视搅拌站运行状况与规程要求做好配件的视情采购工作。由于沥青搅拌站的配件较多,应有独立的仓库进行摆放,并认真做好沥青拌和场的仓管工作,及时更新配件的资料,归档。

2.7加强与其相关工作的协调管理

沥青搅拌站相关工作主要有材料进出场、工地施工前场沟通配合、实验室的沟通以及运输的协调管理,这些环节都相互制约、相互影响,这均需要搅拌站机长加强与部门之间的沟通、联系与协调,共同抓好生产管理工作。

3结束语

沥青搅拌站是沥青路面工程诸多关键设备中的一个重要材料供给生产设备,对公路养护系统来说因公路养护生产的限制设备利用率不高,人员管理与故障处理维修经验有所欠缺,生产与管理是一个复杂的系统工程,有效加强沥青搅拌站生产组织管理是一项科学性、技术性、经济性和组织性很强的工作,需要公路养护系统沥青搅拌站机械技术人员努力结合自身各方面条件,加强工程实践锻炼,加强人员培训与学习,充分提升沥青搅拌站生产效能,为工程建设做出应有的成绩。

参考文献:

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[4]张晓杰.沥青拌和设备的生产管理.交通世界(建养.机械),2008,(08)

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沥青搅拌设备篇5

关键字:沥青拌合;粉尘处理;研究

Abstract: environmental protection is the current China's basic state policies, and with the development of our national economy, the environmental pollution become a more and more troubling problem of people's life. With the development of the economy, construction engineering ShiGongLiang are also on the increase, the use of asphalt is no exception. But in can produce the asphalt would a lot of dust, to the surrounding environment from pollution. This paper mainly analyses the present situation of asphalt dust pollution, and for asphalt dust processing, specific measures, hoping to ease the asphalt production dust, reduce the pollution to the environment.

Key word: asphalt; Dust processing; research

中图分类号: TU535文献标识码:A 文章编号:

沥青拌合

沥青的拌合时沥青生产中的关键部分,沥青拌合是指在沥青拌合站将石料、沥青、粉料、添加剂等按照一定的比例加工成为混合物,并且生成最终可以使用的沥青混合料。在这个过程当中,原料要经过运输、传送、混合、加热、搅拌等多个环节,产生大量的粉尘,并且由于沥青的特殊属性,这些粉尘自身都是较小的颗粒,直径极小。容易给环境造成极大地污染,并且还可能给机械设备造成破坏。沥青拌合中的粉尘处理,成为当前公路建设中的一个需要重点关注的问题。

沥青拌合产生粉尘的危害以及生产现状

沥青的拌合过程当中,会产生大量的粉尘,会对周边的环境造成严重的破坏。沥青拌合产生的粉尘,会造成大气污染、水体污染、土壤污染、还会对搅拌站工作人员的健康造成破坏。进入机械内部的粉尘甚至会影响机械的正常运转。

首先,沥青拌合过程中出现的粉尘会造成大气污染。一般沥青拌合站都会给大气造成严重的污染,严重者方圆几百米之内都被粉尘所包围,能见度严重下降,加上风的作用,是污染范围扩大。其次,沥青拌合造成的粉尘会造成土壤污染。由于拌合产生的粉尘会在附近土地上附着,造成土壤肥力下降或者促使土壤分解,肥力流失,最终造成土地沙化。再次,沥青拌合造成的粉尘会造成水污染。对于地上水来讲,当粉尘进入水体之后,会融入水中,造成水质的下降。甚至粉尘中的有毒有害物质还会对水的使用者带来一定程度上的影响。一部分附着在土地上的粉尘随着降水等进入地下水,给地下水也造成污染,给地下水的使用者带来影响。粉尘还会给机械设备造成破坏。由于沥青搅拌产生的粉尘颗粒极小,所以很容易进入机械设备内部。对于一些精密仪器设备,比如测绘工具等,就会受到粉尘颗粒的影响不能正常工作。而对于一些大型设备来讲,比如运载车辆、搅拌设备,粉尘的长期积累,也会给这些设备的正常运转带来困难,一但粉尘附着在设备内如油上,并且长时间积累,就会导致设备无法正常运转或者加快设备的损耗。进入设备的电路系统之后会使得社会的电路系统失灵,无法正常控制。最后,粉尘还会给人的健康带来严重的影响。身处搅拌站的工作人员如果长时间受粉尘的污染,就会吸入大量的粉尘,在人体内积压,造成心血管疾病和呼吸道疾病等。粉尘不会给人体带来直接性的伤害,但是随着粉尘的积压,特别是在呼吸道和眼睛部位的积压,对人体的损害就会逐渐显现出来。直径大于10微米的颗粒会留在呼吸道中,对人体的伤害相对较小,但是直径小于10微米的颗粒就会直接进入到人体中,进入肺部组织,沉积于肺泡中,给人的呼吸器官带来严重的病变,导致肺气肿或者心血管疾病等等。并且粉尘还会携带一些病菌进入人体,给人体带来很大的损害。粉尘污染还会给人带来皮肤疾病,导致过敏等症状。

当前我国的沥青搅拌过程中,粉尘问题往往得不到有效地处理。在沥青搅拌站附近,往往弥漫着粉尘,给周围环境带来严重的影响。这种现象如果得不到有效地解决,随着对沥青需求的增加,就会给我国的环境带来越来越大的破坏。沥青搅拌过程中的粉尘问题亟需处理。

对沥青拌合粉尘处理的具体方法

改良机械设备

沥青搅拌设备是产生粉尘的根源,需要从沥青搅拌设备的改进入手。通过设计全新的沥青搅拌设备,实现搅拌过程的全密封性,将粉尘控制在搅拌设备之内。并且所有的沥青搅拌企业都要对自身使用的沥青搅拌设备进行升级改造,淘汰老旧的粗放式搅拌设备,更换新型的搅拌设备。在搅拌设备的设计过程中,要注重对粉尘的控制,争取通过搅拌设备的更新改造,减少粉尘的产生量。搅拌设备要采用新工艺,新方法,积极的运用高科技技术,来尽量的完成沥青搅拌从粗放型向集约型发展,尽量的减少粉尘的污染。

风力除尘

风力除尘是较为老式的除尘方法,这种方法利用旋风除尘器来进行除尘作业,由于老式的除尘器只能去除较大颗粒的粉尘,对于一些小颗粒的粉尘还是无法去除,所以老式的风力除尘效果并不是特别明显,一些直径较小的颗粒还是被排放到大气当中,给周围的环境造成了污染,风力除尘是吸除较大颗粒的粉尘的一种方法,不适合当前发展对于吸除全部粉尘的要求。所以风力除尘应当进行改进,更新技术设备和手段,来完成对较小颗粒粉尘的吸除,达到保护环境的目的。

湿式除尘

湿式除尘是针对风力除尘而言的,湿式除尘器的工作原理是利用水对粉尘的附着性来进行除尘作业。湿式除尘器结构较为简单,通过大气压强等作用,将水分解成为较小颗粒,并且与搅拌过程当中出现的粉尘进行混合,最终与空气中的粉尘相混合,达到除尘目的。湿式除尘对粉尘的处理度较高,可以有效地去除搅拌过程中出现的粉尘,但是由于用水作为除尘的原材料,又造成了水污染。并且一些施工地区并没有较多的水资源进行粉尘的去除工作,如果使用湿式除尘方法,还需要从远处运送水资源,提高了生产成本。总体来看,湿式除尘不能完全符合社会发挥的要求。

布袋除尘

布袋除尘是沥青搅拌中较为适合的一种除尘模式。布袋除尘是一种干式除尘模式,适合用于颗粒较小的粉尘的除尘工作,非常适宜沥青搅拌当中的除尘。布袋除尘装置采用滤布的过滤作用对气体进行过滤,颗粒较大的粉尘由于重力作用,沉淀下来,而颗粒较小的粉尘在通过滤布时,被过滤出来,从而达到净化气体的目的。布袋除尘非常适合去除沥青搅拌过程中出现的粉尘。首先布袋除尘不需要浪费水资源,不会造成二次污染。其次,布袋除尘的除尘效果较好,比风力除尘效果要好的多。然后布袋除尘还可以收集空气中的粉尘,等积攒到一定程度时,就可以进行回收再利用。

收尘罩

收尘罩也是可以运用于沥青搅拌过程中除尘的一种装置。收尘罩放置在搅拌缸的下部,并且设置有引风口,出口设计成为两个引风管,其中一个引风管通往烟箱,另外一个引风管通往除尘系统的引风管,在这两个引风管当中都有引风机,能够对沥青搅拌过程中出现的粉尘进行有效地回收,并且还能够对沥青搅拌过程中出现的有害气体进行回收处理,一方面减少了粉尘的污染,另一方面也减少了有害气体对大气的污染。

粉尘的回收

在沥青搅拌过程中产生的粉尘,可以加以回收利用,创造更高的价值。在当前的情况下,除了湿式除尘方法,其他除尘方式都可以对粉尘进行有效地回收利用,或者进行二次加工,重新进入沥青的生产工艺,或者可以当做砖厂的生产原料,进行砖块的生产。

总 结:

沥青搅拌过程中出现的粉尘会对周围环境造成严重的破坏,所以沥青搅拌单位要采取充分的措施,减少搅拌过程中出现的粉尘,并且对粉尘进行回收再利用,实现循环发展。

参考文献:

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[3]马骏,高莉春.沥青拌和站粉尘回收装置的设计与应用[J].重庆交通大学学报.2009(6).

沥青搅拌设备篇6

介绍了三种沥青路面厂拌热再生加热辊筒的基本结构,对加热辊筒的加热效果,结构性能特点和经济性进行分析比较,阐述了三种加热辊筒在厂拌热再生中的优缺点

关键词

厂拌热再生,加热滚筒,旧沥青混合料

中图分类号:U416文献标识码: A

引言

据我国交通部“十二五”规划,至2015年,全国公路总里程将达到450万公里,高速公路总里程将达到10.8万公里。按照沥青路面的设计寿命计算,每年将有10%的沥青路面进入大中修期,产生的废旧沥青混合料将达到每年数百万吨,如将旧沥青混合料再生利用,每年可节省材料费数亿元人民币,所以沥青路面的再生利用有着显著的经济效益和社会效益。

厂拌热再生定义厂拌热再生就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂,再集中破碎,根据路面不同层次的质量要求,进行配比设计,确定旧沥青混合料的添加比例,再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。沥青混合料的加热设备成为整套系统性能好坏的关键点。

一、旧沥青混合料的几种加热方式

旧沥青混合料在厂拌热再生中要经过加热设备加热到一定温度才能完成再生过程并最终与新沥青混合料混合搅拌,才能生产出合格的再生混合料。旧沥青混合料的加热主要有以下三种方式:

1利用烘干辊筒直接加热旧料

2利用双滚筒实现对旧料和新料的加热和搅拌。

3利用热风夹层滚筒对旧沥青混合料进行加热。

二、 几种旧沥青混合料加热设备的结构特点对比

第(1)种,利用烘干滚筒直接对旧料进行加热。新料和旧料为分开加热,分开计量。新骨料在低位加热滚筒加热好后提升至热料仓,RAP由提升机提升至上位加热辊筒加热,新料和旧料分别进入各自计量系统计量后进入拌锅搅拌。混合搅拌,如下图

这种加热方式其加热时间短,一般30S-36S之间,即使加热好的旧料与新料在搅拌锅内混合搅拌,新旧混合料的扩散阶段也不能充分进行,新旧混合料的之间没有充分混合搅拌时间,再生混合料质量不好。

第(2)种加热方式是利用双滚筒实现对旧料和新料的加热和搅拌。如图:

拌和楼内筒是新集料的烘干筒,外筒内壁与内筒外壁之间是搅拌区。在拌和混合料时,新集料从内筒的上侧进入,内筒旋转,在重力作用下新集料随之向下流动,到达燃烧器前达到最高温后,进入内外筒间的搅拌区;RAP直接加入搅拌区,与高温的新集料混合吸收其热量,使旧沥青融化并分散到新集料表面,然后再加入新沥青(如果有再生剂,新沥青之前加入)、矿粉,在搅拌叶片的作用下向上螺旋推进,从搅拌区的最上端排出混合料。双滚筒拌和楼搅拌程序合理,经过长时间(约90秒)的强制搅拌,搅拌充分、均匀;在不损伤RAP并不产生二次污染的前提下,热效能高,加热充分,并且搅拌区氧气含量低,基本充满惰性的水蒸气等,能减轻混合料的短期老化作用。连续式双滚筒设备再生效果好,混合均匀,节能环保,旧料添加比例最高可达50%~60%,同时也可以生产全新沥青混合料。

沥青搅拌设备篇7

关键词:拌合楼;高速公路;公路保养

Abstract: In this paper, the working principle of mixing start, combined with the practice of highway maintenance, analysis of the use of mixing equipment in the repair and maintenance of highway asphalt pavement, the paper mainly introduces the application of small mixing equipment and notable economic benefits, and the future of our country for highway maintenance and small maintenance machinery and equipment is given of the use of some suggestions.

Key words: mixing; expressway; highway maintenance

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A文章编号:

引言:

近些年来, 国家把高速公路的建设提到了一个新的高度来认识,投入大量资金进行高速公路的修建,并且逐步把公路建设和公路养护放到了同等的地位,认为两者都是国家发展的体现。由此可见, 高速公路的小修保养更是一项具有战略意义的工作。由于沥青混凝土路面具有地址条件适应性强、维护方便和行车舒服等特点而被广泛应用于高速公路中。而在高速公路通车后,由行车荷载作用、外界环境以及设计的原因、施工中存在的不足带来的影响,沥青混凝土路面会逐步出现多种破坏,其中路面坑洞的出现及日常的养护维修是最为频繁的一项施工项目。而对于坑洞的修补,就得用到用拌合楼拌合后的沥青混合料。本文从拌合设备的组成和原理着手,阐述了拌合楼在高速公路小保养中的运用。

一、 拌合楼的组成和工作原理

沥青混凝土拌合设备一般由四大部分组成, 即中央控制室,通过现代化的自动控制系统监控和检查拌合楼系统的工作,控制室中的计算机上中央控制室的中枢神经;干燥机,由冷骨料给料装置、干燥箱和输送机组成;搅拌机组,由热骨料提升机与搅拌器之间的各部分装置组成;辅助机组,由除尘系统、沥青供给系统和矿粉供给系统等组成的。中央控制室控制着整个拌合楼系统的工作。

当计算机发出开机命令后,由中央控制室控制的整个拌合系统开始运转,冷料仓中各个室内的骨料按目标配合比矿料级配比例调好转速使之落入皮带传送机上,由此输送进入干燥式的拌合滚筒内,冷料供料机内的流量由变频电机变转速控制,筒内的骨料连续旋转前进,待烘干后由热料提升机连续的输送到振动筛上进行筛分。筛分接受后不同尺寸的骨料分别落入相对应的热料仓的仓室内,而矿粉被螺旋送料器送入热料仓中的粉料室内,中央控制室的计算机控制着各个室的电子秤来计量各种骨料、沥青及矿粉的比例,随后把这些配料输送到搅拌锅内进行均匀搅拌,最终形成的成品料卸到旁边的送料推车上,然后送往储料罐中,通过罐子的卸料阀门进行取用。

二、 拌合楼在实际工程中的应用

近多年的高速公路上所承担的负荷越来越大,公路的养护成为很重要的事情,进而出现了很多专门养护公路的企业,这些企业在过去的养路过程中所用的沥青混合料由拌合站购进,这种方式就使得沥青混合料的供应上存在很多的不确定性,随着高速公路车流量特别是重载车辆的增多及最初施工过程中出现的不足,使得路面上出现坑洞的频率增高,沥青混合料的供应问题给企业的日常养护带来了巨大的压力。在这种情况下,一定规模的企业开始使用小型的拌合楼放在施工现场进行沥青混合料的供应。以下对沥青混凝土搅拌机进行简介。

QLB-15型沥青混凝土搅拌机是一种移动强制式搅拌机,其中的Q代表强制搅拌,15代表15吨/小时,整个表示的是额定产量为15吨/小时的强制式沥青混凝土搅拌机。这种搅拌机采用可编程序控制器对机器的生产进行自动控制,以触摸屏来实现人机对话。可编程序控制器的性能比较稳定。QLB-15使用三相交流电,电压为380V,频率为50HZ,工作电压为220V,为避免跳闸,供电功率不小于设备的总功率。搅拌机与电源距离应尽量小,同时还要考虑与施工现场的距离,取两者的最佳值。

1、 设备的安装与调试

沥青拌和楼在施工生产过程中会产生工业噪音和一些粉尘,这些污染都是不能避免的。所以在选址及考虑楼和拌安装场地大小的同时,还有注意安装地点应尽量远离居民区和农田地等,防止干扰群众的生活和污染农作物。其次还要考虑生产用电和用水等因素。

拌合楼的安装形式有三种,分别是移动式的车载拌合;采用地沟以供汽车进入接料的固定式;平地安装,采用斗车接料的固定式。需要调试的有以下部位,一是检查各部件有无松动,油是否充足,检查电源电压是否够用,钢丝绳有无松动,机子的滚筒内是否有异物;二是先进行空机试运转,查看进料斗升降是否正常,风机管路有无泄漏,滚筒的旋转方向有无反转,各热继电器的电流值是否在正常范围之内,电控柜中的各种程序能否正常启动,柴油泵和沥青泵是否正常运转。

拌合机的拌合参数是固定的,不能调节。所以唯一能调节的是拌合时间,因此对拌合时间的控制就是对干拌时间、湿拌时间和各种材料加入时间的控制。一是对干拌时间的调试。所谓干拌时间就是加入沥青的时间,干拌的作用使集料分布均匀,避免集中的细料与沥青结块。但干拌对集料的破坏作用也非常大,所以要尽量减少干拌时间,最佳时间一般为10s左右。二是湿拌时间的调试。所谓湿拌时间是指沥青加入以后的时间,为了使拌合均匀,效果更好,需要很长的湿拌时间,但时间过长将影响拌合机的产量,从而增加成本。三是材料的加入方法。拌合设备的拌合能力和填料的用量等因素决定着填料的最佳时间。注意填料要在沥青加入之前加入,这样可以使填料充分的吸附沥青。

2、 拌合楼的构成

沥青搅拌设备篇8

收稿日期:20160614

摘要:为了提高沥青混合料的质量,防止不均匀混合料摊铺影响道路质量,提出基于机器视觉的沥青混合料花白料识别方法,并随机采集100帧沥青混合料图像进行检测识别。检测结果表明:采用该识别方法的沥青混合料搅拌均匀性检测的准确率为97.8%,花白料特征检测准确率为984%,总体检测准确率为98.1%,平均检测速率为每帧0.09 s,可为解决沥青混合料不均匀问题提供一定的借鉴参考。

关键词:沥青混合料;花白料;机器视觉;检测识别

中图分类号:U414.03文献标志码:B

Recognition of Exposed Aggregate of Asphalt Mixture Based on Machine Vision

ZHANG Yongwei, SHI Faken, LI Long, TONG Yibin

(CCCC Xian Road Construction Machinery Co., Ltd., Xian 710018, Shaanxi, China)

Abstract: In order to improve the quality of asphalt mixture and avoid the use of uneven mixture on the pavement, recognition of exposed aggregate of asphalt mixture based on machine vision was proposed. 100 frames of asphalt mixture images were randomly collected for recognition. The results show that the accuracy of evenness detection is 97.8%, and accuracy of detection on exposed aggregate is 98.4%. The overall accuracy is 98.1%, with average detection rate being 009 seconds per frame. The recognition provides reference for finding solutions to the unevenness of asphalt mixture.

Key words: asphalt mixture; exposed aggregate; machine vision; detection and recognition

0引言

沥青混凝土搅拌设备是将沥青、粒料(又称骨料)、粉料等筑路材料按一定比例在一定的温度下均匀搅拌的机械设备,在搅拌过程中可能会出现花白料[1]。花白料就是在搅拌沥青和石料时,因搅拌不均匀产生一部分包裹沥青特别多,一部分还没有包裹到的问题。如果将花白料摊铺到路面,容易出现散料,影响路面性能和效果,必须马上进行处理[24]。目前,对沥青混合料花白料的识别大多是通过人工进行,效率较低且准确率差;而基于机器视觉的花白料识别不仅可以避免主观臆断,且检测速度快、准确度高、成本低、受外界影响小[5]。

为了预防沥青混合料花白料的产生,本文开发基于机器视觉的沥青混合料花白料的识别系统,针对热拌沥青混合料在搅拌过程中出现的不均匀问题,快速、实时识别,为沥青混合料的搅拌质量控制提供直观、可靠的监控手段。

1沥青混合料图像采集设备

通过对沥青混合料生产现场拌和楼设备的调研,确定了相机、光源的架设位置,并设计了能够采集到混合料搅拌情况图像的采集装置,如图1所示。

图1沥青混合料图形采集设备

(1)相机。使用德国Basler acA130060gm相机,分辨率为1 282×1 026,视场大小为300 mm×300 mm ,帧率为60 fps,相机精度0.3 mm。

(2)相机镜头。使用日本RICOH的FLCC75282M镜头,镜头焦距为75 mm。

(3)光源。沥青混合料搅拌仓处于封闭环境,必须要使用光照均匀、稳定的光源以辅助相机采集图像。由于生产现场图像采集设备的安装空间小,故采用前向照明的方式,即光源直射方式。使用深圳健胜照明有限公司的大功率LED投光灯作为补充光源,功率为50 W。

2沥青混合料图像处理方法

沥青混合料图像处理首先对采集到的图像进行预处理, 计算沥青混合料图像灰度值均值和标准差,再进行相关形态学处理,最后提取花白料的轮廓信息。依据图像灰度值均值和标准差,判断沥青混凝土搅拌是否均匀;若搅拌不均匀,依据花白料的面积和面积占比分析,提出有效的搅拌策略。沥青混凝土花白料识别检测方法流程如图2所示。

图2沥青混凝土花白料检测方法流程

2.1沥青混合料图像滤波

相机采集到的沥青混合料图像有噪声,而且边缘不够平滑,因此需要使用滤波方法抑制噪声,提高图像质量[6],方便后续图像处理及相关计算分析。混合料原图如图3所示。

(1)高斯滤波。沥青混合料图像在采集和传输过程中会受到噪声的干扰,使图像质量下降。使用内核为3×3的高斯滤波器减弱噪声,增强图像对比度,提高图像质量。高斯滤波效果如图4所示。

(2)卷积高亮细节滤波。在高斯滤波减弱沥青混凝土图像噪声的过程中,会造成图像整体模糊化,因此使用3×3卷积核的卷积高亮细节滤波器,可以突出图像边缘等细节。卷积高亮细节滤波效果如图5所示。

2.2沥青混合料搅拌均匀性参数提取

在沥青混凝土花白料检测时,依据图像灰度值均值分析判析沥青混合料的整体混合情况,依据图像灰度值标准差分析判析沥青混合料的混合均匀情况。

经过滤波后的沥青混凝土图像,得到数组形式表示的灰度直方图,直方图反映了0~255之间每个灰度值及具体像素数量。记X为0~255之间的灰度值,YX为对应像素数量, Y0表示灰度值为0对应的像素个数,A为图像中像素点总数,则灰度值均值X[KG*3]- 为

X[KG*3]- =∑255X=0(XYX)A-Y0

灰度值标准差δ为

δ=∑255X=0[(X-X[KG*3]-)2YX]A-Y0

2.3沥青混合料图像阈值分割

基于灰度直方图的阈值分割算法[7],可以根据图像特点准确地提取出沥青混合料图像中的花白料。对图像灰度直方图进行阈值分割,设置阈值为125~255,得到沥青混凝土的二值图像,如图6所示。

2.4沥青混合料图像形态学处理

阈值分割后的二值图像中颗粒多且杂乱,在对沥青混凝土花白料识别时,需要针对较大颗粒进行分析。因此,可对沥青混凝土二值图像进行相关形态学处理[810],提取出图像中的较大颗粒及其边缘轮廓。

(1)删除小目标。为了提取沥青混凝土图像中的大颗粒,需要先删除图像中的小颗粒,使用3×3的掩模、像素帧正方形、邻域8连通的算子对图像腐蚀3次。提取效果如图7所示。

(2)膨胀。为了增强沥青混凝土图像中的大颗粒图像,使用3×3的掩模、像素帧正方形、邻域8连通的算子对图像膨胀1次。膨胀效果如图8所示。

图8膨胀

(3)凸包。为了测量沥青混凝土图像中花白料颗粒的参数,利用凸包函数计算每个粒子的凸出包络,可有效地关闭粒子,方便后续的粒子参数计算。使用8连通的凸包函数,得到颗粒的凸包效果如图9所示。

(4)轮廓提取。为了提取沥青混凝土图像中花白料的轮廓,使用5×5的掩模、像素帧圆形、邻域8连通的梯度内函数提取颗粒凸包后的内部轮廓,轮廓提取效果如图10所示。

2.5沥青混凝土花白料特征参数提取

沥青混合料中有较大颗粒花白料时,针对形态学处理后的沥青混合料二值图像,依据花白料颗粒面积大小及其占整幅图的面积比例,判断沥青混合料搅拌不均匀的程度,为后续解决问题提供依据。假设第i个花白料颗粒的面积为si,图像的总面积为s,则面积占比pi为

pi=sis(3)

2.6沥青混合料图像花白料标记

沥青混凝土二值图像经过形态学处理,提取图像中的较大颗粒,这些较大颗粒就是花白料颗粒。使用灰度图像运算方法,在原图中标记出花白料颗粒,如图11所示。

图11花白料标记

3沥青混合料图像的识别检测

在检测识别沥青混合料花白料前,先采集一定数量的沥青混凝土图像,再从这些图像中挑选出搅拌质量最好的一幅图像,作为标准参考模板,并将参考模板中代表搅拌均匀性的2个特征参数保存在数据库中。检测过程中,用户可以设置标准参数的浮动比例,浮动比例越小,检测标准越严格。待识别沥青混凝土图像通过提取的特征参数与数据库中的比较,判断是否合格。记待识别沥青混合料的特征值为Mi,记标准参数的特征值为Ni,浮动比例为εi,则比较方法如下。

Mi≤Ni+Niεi合格

Mi≥Ni+Niεi不合格

检测过程中,2个特征参数按灰度的均值、灰度标准差顺序依次比较,如果某个参数标准不符合,则后面参数不再比较,只有全部参数都符合2个标准参数的沥青混合料搅拌图像才是均匀的。

采集10幅图像,经过预处理,提取图像整体灰度参数。图像整体灰度值均值和灰度值标准差数据见表1。

以表1中的6号图像作为参考标准,设置浮动比例为10%。从2个参数比较结果得出沥青混合料搅拌均匀的有6、7、8、9、10号,其余5幅图像是搅拌不均匀的。选择1号图像,提取图像中的花白料面积及面积占比参数,占比参数见表2。

检测过程完成后,使用指示灯显示检测结果,设置一个指示灯,如果参数符合标准,则指示灯绿灯亮;如果参数不符合标准,则指示灯红灯亮;如果参数没有被比较,则指示灯黑灯亮。

沥青混合料花白料识别检测要求准确率高、速率快,经试验验证,本研究检测一幅沥青混合料图像大约需要0.09 s。

4准确性检验

为了检验算法的准确性,使用搭建的图像采集

设备采集100幅沥青混凝土图像,其中63幅图像中有花白料,剩下37幅图像是合格的沥青混凝土图像。结果如表3所示。

从表 3中可以得出,沥青混凝土的4个特征参数检测存在误差,原因可能是沥青混凝土表面有少量灰尘,影响了灰度值大小和花白料面积及面积比。

5结语

为提高沥青混合料搅拌过程中的质量,本研究设计了基于机器视觉技术的沥青混合料花白料识别方法。

检测结果表明:本研究检测沥青混凝土搅拌均匀性特征的准确率为978%,花白料面积和面积比检测准确率为984%,整体准确率为981%,沥青混凝土图像的平均检测速率为第幅009 s。因此,本研究方法准确率高、速率快、整体效率好。

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沥青搅拌设备篇9

关键词:沥青路面,机械;选型;配套

1 高速公路沥青路面施工机械选型的依据

在高速公路沥青路面施工的时候,进行机械选型应该首先考虑占据首要地位的沥青混凝土搅拌设备,充分考虑到沥青搅拌设备的性能及搅拌能力、沥青施工工艺、施工工序等方面的要求,从而选择最合适的沥青混凝土搅拌设备。在选择的时候要充分地考虑沥青路面的厚度、碾压质量、碾压速度、碾压温度、碾压距离等综合要素,结合具体的摊铺工艺要求、沥青碾压成型所需要的压实度等内容,以确认压路机的型号及总数量。除此之外,还要综合考虑沥青搅拌站及其到施工现场的距离,从而确定沥青搅拌站的工作效能以及运输沥青混合料的车辆数目。针对不同地区、不同施工规模等要求的沥青路面过程来说,应该灵活调整相关的施工机械配置,从而达到最佳的使用效果,以提升沥青路面的施工质量。

2 高速公路沥青路面施工机械组合与配套的主要原则

合理进行机械设备的组合与配套对于充分发挥出机械设备的工作效能,降低施工成本来说具有重要的意义。在进行沥青路面施工中,施工单位很少使用单一的施工机械进行施工,而是选用两组及两种以上的机械设备进行组合作业,但是考虑到不同的机械设备组合使用时可能出现的问题,应该从以下几点入手,以选出最佳的机械组合方案。

(1)在满足施工要求的前提下,尽可能减少机械的组合数。这主要是因为多种机械进行组合作业的时候,总效率会随着机械数量的增加而降低,例如,甲乙两台机械设备的作业效率分别为0.8,那么两台机械设备的组合工作效率为0.64。同时在进行组合作业时,如果部分机械设备因故障无法进行正常作业,那么势必会对其他机械设备的正常作业造成影响。因此无论是从哪方面来说,组合的机械设备越少越好。

(2)在整个施工阶段选用组合机械作业的时候,应该充分考虑各机械设备的适用范围、使用要求等,从而达到机械设备的整体平衡,避免因为机械设备之间因为作业冲突而对整体施工造成负面影响。

(3)为了降低组合机械在施工时候因为某个机械设备出现故障而导致整个组合机械无法正常作业的问题,应该注意分成多系列的机械设备进行并列施工,这样即使某一组组合机械无法正常工作,那么其他组的组合机械仍然可以正常工作。在对故障机械设备进行维修后,发生故障的组合机械又可以重新投入到正常使用中,从而将机械维修带来的施工空档期降到最低,提升组合机械的施工效率。

(4)从机械设备的维护角度来说,通用、统一的机械具有较好的维护性。因此,在选择机械设备的时候应该尽可能选用市场上通用的机械设备,力求所有的机械设备型号都是一样的,以便于对于机械设备的维护、检修。

3 各类机械设备的选型及组合优化

3.1 沥青混合料搅拌设备

沥青混合料搅拌设备是高速公路沥青路面施工的首要机械设备,因此在进行选择的时候要综合考虑多方面的因素,包括沥青路面的施工技术要求。路面的摊铺厚度、沥青的压实度、施工规模、沥青路面施工的工期、搅拌设备的生产效益等内容。为了保证沥青混合料搅拌设备能够与沥青摊铺机的工作能力能够紧密联合起来,那么对于沥青混合料搅拌设备的系统功能就有其他的要求,包括沥青混合料搅拌设备的调速系统、调频的冷料供给系统、混合料的配给以及分配等,从而保证沥青混合料搅拌设备能够与其他机械设备能够有效地结合起来,从而安全、稳定、可靠地达成相应的施工目的。现代沥青路面施工采用的多为强制间歇式的沥青搅拌设备,且施工效率能够达到一定的施工要求。在选择的时候主要是依据生产效率进行选择施工工期、时间使用系数、摊铺长度、摊铺宽度、摊铺厚度以及压制密实度等内容。

3.2 沥青混合料摊铺机

在进行沥青混合料摊铺机选择的时候要着重考虑沥青路面的设计宽度、施工规模、沥青料的摊铺密实程度、沥青路面的平整度、施工工期要求等内容,从而合理选择出最佳的沥青混合料摊铺机。充分考虑各方面的因素,包括沥青混合料搅拌设备的生产效率、效率系数、压实后的沥青路面的厚度、摊铺的厚度、摊铺的宽度等因素等内容,合理选择,达成最佳的选择效果。

3.3 压路机

3.3.1碾压温度

碾压温度的高低,对于沥青路面的压实质量的影响是巨大的。沥青料的碾压温度较低时,就会使给沥青路面的碾压带来较大的影响。一方面温度较低,沥青均匀成型难度较大,就会造成沥青路面平整度较低;沥青料的碾压温度较高,就可以在保证相同的碾压质量的前提下进行最少的碾压次数,并且碾压温度较高的沥青料,碾压后沥青路面密实度以及压实效果是最好的。因此,在条件允许的情况下尽可能提高沥青料的碾压温度。

3.3.2碾压速度

在沥青路面碾压过程中,路面的碾压速度以及碾压次数是呈现负相关的关系。如果碾压速度过快,那么为了达到较高的碾压质量就需要多次进行碾压;而如果碾压速度过低,摊铺和压实之间就会产生空隙,那么就会增加沥青路面的碾压时间,因此进行合理的碾压速度对于提高碾压效率是十分重要的。因此,施工中为了达到较好的碾压效果,碾压速度速度应控制在3~5 km/h 范围之内。

3.3.3碾压厚度

在进行沥青路面时,为了保证碾压质量,应该加强碾压厚度控制。在进行沥青面层压实碾压层厚些更容易达到较高的密实程度,这一效果是与碾压路基、基层截然不同的。这是因为薄层的沥青混合料的温度降低得太快,而温度较低较快就会使得沥青均匀成型难度较大,给路面的平整性带来较大的影响。因此为了达到最佳的碾压效果,应该针对沥青料中的不同成分合理控制碾压厚度。

3.4 自卸车

对于高速公路沥青路面来说,自卸车的选择也是极为重要的。通过自卸车对于沥青混合料的运输,从而有效满足搅拌设备、摊铺机、压路机等机械设备的使用要求,保证其能够在很长一段时间内进行连续作业,不会因为沥青混合料供应不上而停下来,保证沥青路面施工能够稳定进行。在现代沥青路面施工规模不断扩大的现代社会,为了保证施工效率,自卸车的承载量应该不低于10t,在进行沥青路面施工的时候,进行卸料作业以及等候进行卸料的自卸车数量应该不低于5台,只有这样才能够有效保证沥青路面的连续作业能够高效进行。自卸车的数量选择应该考虑一下方面的因素,包括储备系数、荷载运行时间、空载运行时间、卸料等候时间、搅拌设备的生产性能、自卸车承载量等内容。

4 结语

为了有效提升路面的平整度、舒适度以及综合力学性能,越来越多的高速公路采用沥青路面。在高速公路沥青路面施工过程中需要运用到诸多的机械设备,包括沥青混合料搅拌设备、沥青混合料摊铺机、压路机、自卸车的选择等,只有优化这些机械设备组合与选型,才能够有效提升施工效率,降低施工成本。

参考文献:

[1]王大明.高速公路机械化施工机群作业系统的研究[D].南京林业大学,2004

沥青搅拌设备篇10

关键词: 宁杭客专CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工艺

Abstract: In the experiment of the technique of cement emulsified asphalt mortar, firstly, a selection of the mortar raw materials should be done to ensure the the adaptability and matching between the raw materials; secondly, metering system of mortar mixer truck is calibrated to ensure the accuracy of the mortar mix ratio;then, the processes of preparation, performance testing, pouring, maintenance and plate uncovering of cement emulsified asphalt mortar are conducted repeatedly, as well as the exploration and improvement of the mortar pouring the front track plate in fine-tuning, compaction, wetting, edge cutting and protection techniques. The results show that: cement emulsified asphalt mortar for the CRTS II ballastless slab track is satisfactory in various performance; mortar filling plump, surface of uniform color, without foam layer and crust; the mortar surface without water bleeding, large area of air ​​bubbles and interlinked air pores; the mortar section of dense, non-hierarchical, mezzanine phenomenon. The construction techniques determined by the experiment can meet the needs of the large-scale construction with cement emulsified asphalt mortar in the project of Nanjint-Hangzhou passenger line, which is of important guiding significance for the subsequent construction quality control.

Key words: Nanjing-Hangzhou passenger line; CRTS Ⅱ; ballastless slab track; cement emulsified asphalt mortar; construction technique

中图分类号: TU755.2+2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012

宁杭铁路客运专线是国家“十一五”规划纲要确定的重点交通建设项目,是长江三角洲地区城际轨道交通网规划的重要组成部分。宁杭客运专线北起南京,南至杭州,正线桥梁比63%,正线隧道比11%。其中江苏省境内145公里,浙江省境内106公里。全线无砟轨道充填层采用CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆。

水泥乳化沥青砂浆起到填充、支撑、承力、传力的作用,并可以为轨道提供适当弹韧性,其性能对轨道结构的耐久性、列车运行的舒适性以及线路运营维护的难易性有直接的影响[1]。为了保证宁杭铁路客运专线无砟轨道施工的顺利进行,在正线水泥乳化沥青砂浆施工前进行工艺性试验,验证了水泥乳化沥青砂浆各项性能,考察了轨道板精调、压紧、润湿、封边、灌板、养护等各工艺流程,为宁杭铁路客运专线板式无砟轨道的顺利施工奠定了基础。

1 水泥乳化沥青砂浆原材料及制备

1.1 原材料及配合比

试验原材料:乳化沥青由株洲时代电气绝缘有限责任公司生产;干料由江苏尼高科技有限公司生产;减水剂有天津雍阳减水剂厂生产;消泡剂有河南省道纯化工技术有限公司生产。

表1 水泥乳化沥青砂浆配合比(kg/m3)

1.2制备工艺

搅拌设备为水泥乳化沥青砂浆专用搅拌车,由秦皇岛天业通联重工股份有限公司提供的双罐式搅拌车,搅拌速度在0~200r/min范围内连续可调。首先启动搅拌机,对搅拌机储料仓中的液态料(乳化沥青和减水剂)进行循环混合均匀。然后以25~35r/min的速度慢速搅拌,依次加入乳化沥青、水、减水剂和消泡剂,加完后持续慢速搅拌15s,搅拌速度提高至80~100r/min加入干粉料,待干粉料加入完成后将速度提高至120r/min高速搅拌120s,然后转入25~35r/min的速度慢速搅拌60s,最后阶段的搅拌是为了排出由于高速搅拌而带入的不稳定大气泡。

2 试验与结果分析

2.1 水泥乳化沥青砂浆搅拌车的计量

水泥乳化沥青砂浆搅拌车使用前须对其自动加料计量系统进行校准以保证砂浆配合比的准确性[2],工艺性试验中的计量结果见表2。

表2工艺试验计量结果

通过对计量系统的实物称重计量,砂浆车对乳化沥青、干粉料、减水剂、消泡剂及水等原材料的计量准确性能够满足砂浆配合比称量偏差的要求。

2.2 水泥乳化沥青砂浆拌和及测试

水泥乳化沥青砂浆拌和需在水泥砂浆搅拌车计量系统校准完成后进行,并测试砂浆各项性能指标,典型的试验结果如表3所示。