全自动橡胶改性沥青生产设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种全自动橡胶改性沥青生产设备，包括搅拌罐、橡胶粉投料螺旋、橡胶粉料斗、基质沥青投料装置、辅料投料装置、投料控制装置和加热装置，所述投料控制装置包括安装在搅拌罐底端的称重传感器和PLC模块，所述称重传感器信号端通过屏蔽数据线连接PLC模块信号输入端，PLC信号输出端分别连接橡胶粉投料螺旋控制端、基质沥青投料装置控制端、搅拌罐的搅拌电机控制端和加热装置控制端；通过采用称重的方式计量每次投料重量，并使用PLC模块统一对投料装置进行控制，确保精确投料，实现多种物料投料自动化，提高效率，确保橡胶粉改性沥青的质量，降低劳动强度，通过改进搅拌装置结构来改善分散性，提高橡胶沥青生产质量。
【专利说明】
全自动橡胶改性沥青生产设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及橡胶改性沥青生产装备技术领域，尤其涉及一种全自动橡胶改性沥青生产设备。
【背景技术】
[0002]利用废旧橡胶粉作为改性剂达到改善沥青性能的研究始于20世纪50年代。美国是橡胶沥青技术的开拓者。I960年，美国沥青研究所就在芝加哥召开了第一次橡胶沥青研讨会，橡胶沥青在沥青路面铺筑中的应用和实践是在20世纪60-70年代陆续开始的。
[0003]20世纪80年代橡胶粉改性沥青技术开始在美国推广应用，并经历了 10年的评估效果和积累经验的时期。随着1992年专利期满，该技术推广应用明显加快，迄今为止美国已经有43个州铺筑了各种类型的橡胶改性沥青试验工程，不少州也已经将橡胶沥青列为常用的沥青路面铺筑材料，并制定相应的设计和施工规范。与此同时，橡胶沥青技术也迅速地传播到南非、澳大利亚、加拿大、巴西以及西班牙、葡萄牙、法国等许多国家。
[0004]在国内，有关橡胶粉在路面工程中的应用始于20世纪80年代初，但由于技术和成本上的原因并没有取得很大成功。
[0005]2005年以后，我国才开始逐渐引进美国橡胶-沥青技术，该技术可以提高橡胶粉的用量，并降低橡胶沥青造价，我国逐渐开始在此技术上探索橡胶沥青技术的发展。但该项技术目前还没有得到广泛推广应用，其主要原因是目前没有相关的配套设备，严重地制约了新技术、新材料的推广使用。
[0006]结合目前市场对于橡胶粉改性沥青的生产情况分析可知，传统橡胶改性沥青生产设备仍存在以下缺点:计量不准，难以保证配方精度，质量不稳定甚至不合格。搅拌能力弱，传统的搅拌罐对于高粘度的沥青和胶粉混合物搅拌质量较低，分散性差，生产效率低。传统搅拌罐的加热能力差，升温时间长，另外一方面，现有的改性沥青生产过程中使用的设备基本上为手动操作，自动化程度低，误操作频率高，劳动强度大。
[0007]因此，研究开发一种集准确计量、高分散性和自动化程度高的生产装备是本领域急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种，通过采用称重的方式计量每次投料重量，并使用PLC模块统一对投料装置进行控制，确保精确投料，实现多种物料投料自动化，提高效率，确保橡胶粉改性沥青的质量，降低劳动强度，通过改进搅拌装置结构来改善分散性，提高橡胶沥青生产质量。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种全自动橡胶改性沥青生产设备，包括搅拌罐、橡胶粉投料螺旋、橡胶粉料斗、基质沥青投料装置、辅料投料装置、投料控制装置和加热装置，所述投料控制装置包括安装在搅拌罐底端的称重传感器和PLC模块，所述称重传感器信号端通过屏蔽数据线连接PLC模块信号输入端，PLC信号输出端分别连接橡胶粉投料螺旋控制端、基质沥青投料装置控制端、搅拌罐的搅拌电机控制端和加热装置控制端;所述搅拌罐包括罐体、竖向安装在罐体内的搅拌装置和加热装置，搅拌装置包括搅拌轴、搅拌框架、驱动装置和传动机构，所述搅拌轴竖向同轴安装在罐体内、且其底端借助于止推轴承固定，搅拌框架为竖向设置的矩形框架结构，矩形框架结构上下两端分别与搅拌轴两端固定连接、且矩形框架相对于搅拌轴的轴线呈轴对称布置，所述矩形框架内侧安装两根相对于搅拌轴的轴线对称的行星轮轴，行星轮轴两端借助于轴承和矩形框架连接，每根行星轮轴上设有沿其轴线均布的小叶片，行星轮轴上的小叶片绕其轴线呈螺旋状布置，所述搅拌轴上设有沿其轴线长度方向均布的长搅拌叶片，所述驱动装置包括借助于减速机架竖向固定安装在罐体顶部的减速机和与减速机动力输入端连接的搅拌电机，所述减速机动力输出端借助于联轴器与搅拌轴上端连接，所述传动机构包括固定安装在罐体顶部内侧的太阳轮，安装在所述行星轮轴顶端的行星轮与太阳轮啮合。
[0010]所述橡胶粉料斗与搅拌罐并列安装，所述橡胶粉投料螺旋倾斜设置，橡胶粉投料螺旋下端与橡胶粉料斗下出料口密封对接，橡胶粉投料螺旋上端与搅拌罐上料口密封软对接，橡胶粉投料螺旋的螺旋电机控制端连接PLC模块的信号输出端。
[0011]所述加热装置包括设置在罐体夹层底部的环形加热火道、设置在罐体夹层顶部的环形烟气通道、安装在环形加热火道入口端的燃烧器和与环形烟气通道连通的烟囱，所述罐体夹层内还设有绕罐体轴线均布的加热管，加热管上端和下端分别与环形烟气通道和环形加热火道连通，所述燃烧器固定安装在罐体外侧、且所述燃烧器控制端与PLC模块连通。
[0012]所述基质沥青投料装置包括沥青输送管和沥青栗，沥青栗输出端通过沥青输送管与搅拌罐的沥青入口软对接，沥青栗入口连接基质沥青储存罐，所述沥青栗控制端连接PLC模块信号输出端。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:通过采用PLC模块统一控制橡胶粉投料螺旋的螺旋电机、搅拌电机、基质沥青投料装置控制端和燃烧器，并在搅拌罐底端安装称重传感器实时对投料重量进行计量，并将计量结果反馈给PLC模块，PLC模块根据预先设计的数据分别控制对应投料装置，不仅实现投料自动化，还能够实现搅拌罐的自动化控制，大大改善投料精度，确保橡胶粉改性沥青的质量，降低劳动强度，提高效率;通过在搅拌轴外侧安装随动的搅拌框架，在搅拌框架上安装行星轮轴，行星轮轴上安装小叶片，在搅拌轴转动过程中长搅拌叶对罐体内的混合料进行搅拌的同时能够带动搅拌框架转动，行星轮轴随之公转，同时由于行星轮轴顶端的行星轮与安装在罐体内侧的太阳轮啮合，促使行星轮轴高速自转，进而使用小叶片实现进一步搅拌，不仅仅能够对罐体中间的混合物进行搅拌，还能顺序对位于罐体内的混合物进行多方位搅拌，大大改善橡胶粉的分散性，提高生产效率，改善橡胶改性沥青的质量。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构不意图；
[0015]图2是图1的I部放大图；
[0016]图3是搅拌装置结构示意图；
[0017]图4是图3中的I部放大图；
[0018]图5是图3中的Π部放大图；
[0019]图6是加热装置结构示意图；
[0020]图7是环形加热火道结构示意图；
[0021 ]图8是控制系统原理框图；
[0022]其中:1、称重传感器;2、屏蔽数据线;3、搅拌罐;4、基质沥青投料装置;5、橡胶粉投料螺旋;6、橡胶粉料斗;7、搅拌电机;8、减速机;9、减速机架；1、联轴器;11、搅拌轴；12、太阳轮；13、行星轮；14、搅拌框架；15、行星轮轴；16、小叶片；17、长搅拌叶片；18、罐体；19、环形烟气通道;20、加热管;21、环形加热火道;22、燃烧器;23、烟囱。
【具体实施方式】
[0023]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]如图1-2所示，本实用新型公开了一种全自动橡胶改性沥青生产设备，包括搅拌罐
3、橡胶粉投料螺旋5、橡胶粉料斗6、基质沥青投料装置4、辅料投料装置、投料控制装置和加热装置，投料控制装置包括安装在搅拌罐3底端的称重传感器I和PLC模块，称重传感器I信号端通过屏蔽数据线2连接PLC模块信号输入端，PLC信号输出端分别连接橡胶粉投料螺旋5控制端、基质沥青投料装置4控制端、搅拌罐3的搅拌电机控制端和加热装置控制端;搅拌罐3包括罐体18、竖向安装在罐体18内的搅拌装置和加热装置，搅拌装置(参见附图3-5)包括搅拌轴11、搅拌框架14、驱动装置和传动机构，搅拌轴11竖向同轴安装在罐体18内、且其底端借助于止推轴承固定，搅拌框架14为竖向设置的矩形框架结构，矩形框架结构上下两端分别与搅拌轴11两端固定连接、且矩形框架相对于搅拌轴11的轴线呈轴对称布置，矩形框架内侧安装两根相对于搅拌轴11的轴线对称的行星轮轴15，行星轮轴15两端借助于轴承和矩形框架连接，每根行星轮轴15上设有沿其轴线均布的小叶片16，行星轮轴15上的小叶片16绕其轴线呈螺旋状布置，搅拌轴11上设有沿其轴线长度方向均布的长搅拌叶片17，驱动装置包括借助于减速机架9竖向固定安装在罐体18顶部的减速机8和与减速机8动力输入端连接的搅拌电机7，减速机8动力输出端借助于联轴器10与搅拌轴11上端连接，传动机构包括固定安装在罐体18顶部内侧的太阳轮12，安装在行星轮轴15顶端的行星轮13与太阳轮12啮合。
[0026]橡胶粉料斗6与搅拌罐3并列安装，橡胶粉投料螺旋5倾斜设置，橡胶粉投料螺旋5下端与橡胶粉料斗6下出料口密封对接，橡胶粉投料螺旋5上端与搅拌罐3上料口密封软对接，橡胶粉投料螺旋5的螺旋电机控制端连接PLC模块的信号输出端。
[0027]加热装置(参见附图6-7)包括设置在罐体18夹层底部的环形加热火道21、设置在罐体18夹层顶部的环形烟气通道19、安装在环形加热火道21入口端的燃烧器22和与环形烟气通道19连通的烟囱23，罐体18夹层内还设有绕罐体18轴线均布的加热管20，加热管20上端和下端分别与环形烟气通道19和环形加热火道21连通，燃烧器固定安装在罐体外侧、且燃烧器控制端与PLC模块连通;基质沥青投料装置4包括沥青输送管和沥青栗，沥青栗输出端通过沥青输送管与搅拌罐3的沥青入口软对接，沥青栗入口连接基质沥青储存罐，沥青栗控制端连接PLC模块信号输出端。
[0028]本实用新型主要用于生产橡胶粉改性沥青，由于橡胶粉改性沥青在生产过程中需要在基质沥青中添加橡胶粉和其他辅料，现有的计量方式是分别单独计量后按照工艺方法人工添加，效率低，而且人工计量准确性较差，而本实用新型通过与搅拌罐配套安装以称重传感器为计量单元的投料控制装置，PLC模块作为投料控制装置的核心单元，预先根据需要生产的改性沥青配比设定好生产程序，并在相应的料斗内添加相应种类的辅料，开机以后在PLC模块的控制下统一按照生产工艺的顺序和配比进行加热、搅拌和投料，大大改善投料精确性，本实用新型中的称重传感器安装在搅拌罐底端，称重传感器直接支撑搅拌罐的全部重量，在投料过程中，称重传感器能够实时将搅拌罐及物料重量的变化反馈给PLC模块，在达到设计投料量时随机通过PLC模块控制相应投料装置停止投料，不仅仅能够实现投料的精确控制，还能实现搅拌罐的自动化控制，通过在搅拌轴外侧安装随动的搅拌框架，在搅拌框架上安装行星轮轴，行星轮轴上安装小叶片，在搅拌轴转动过程中能够带动搅拌框架转动，行星轮轴随之公转，同时由于行星轮轴顶端的行星轮与安装在罐体内侧的太阳轮啮合，促使行星轮轴高速自转，进而使用小叶片实现进一步搅拌，不仅仅能够对罐体中间的混合物进行搅拌，还能顺序对位于罐体内的混合物进行多方位搅拌，大大改善橡胶粉的分散性，提高生产效率，改善橡胶改性沥青的质量，在控制搅拌的同时也能根据工艺对燃烧器的开启进行自动控制，实现全自动化生产，控制原理参见附图8。
【主权项】
1.一种全自动橡胶改性沥青生产设备，其特征在于:包括搅拌罐(3)、橡胶粉投料螺旋(5)、橡胶粉料斗(6)、基质沥青投料装置(4)、辅料投料装置、投料控制装置和加热装置，所述投料控制装置包括安装在搅拌罐(3)底端的称重传感器(I)和PLC模块，所述称重传感器(I)信号端通过屏蔽数据线(2)连接PLC模块信号输入端，PLC信号输出端分别连接橡胶粉投料螺旋(5)控制端、基质沥青投料装置(4)控制端、搅拌罐(3)的搅拌电机控制端和加热装置控制端;所述搅拌罐(3)包括罐体(18)、竖向安装在罐体(18)内的搅拌装置和加热装置，搅拌装置包括搅拌轴(11)、搅拌框架(14)、驱动装置和传动机构，所述搅拌轴(11)竖向同轴安装在罐体(18)内、且其底端借助于止推轴承固定，搅拌框架(14)为竖向设置的矩形框架结构，矩形框架结构上下两端分别与搅拌轴(11)两端固定连接、且矩形框架相对于搅拌轴(II)的轴线呈轴对称布置，所述矩形框架内侧安装两根相对于搅拌轴(11)的轴线对称的行星轮轴(15)，行星轮轴(15)两端借助于轴承和矩形框架连接，每根行星轮轴(15)上设有沿其轴线均布的小叶片(16)，行星轮轴(15)上的小叶片(16)绕其轴线呈螺旋状布置，所述搅拌轴(11)上设有沿其轴线长度方向均布的长搅拌叶片(17)，所述驱动装置包括借助于减速机架(9 )竖向固定安装在罐体(18 )顶部的减速机(8 )和与减速机(8 )动力输入端连接的搅拌电机(7)，所述减速机(8)动力输出端借助于联轴器(10)与搅拌轴(11)上端连接，所述传动机构包括固定安装在罐体(18)顶部内侧的太阳轮(12)，安装在所述行星轮轴(15 )顶端的行星轮(13)与太阳轮(12)啮合。2.根据权利要求1所述的全自动橡胶改性沥青生产设备，其特征在于:所述橡胶粉料斗(6)与搅拌罐(3)并列安装，所述橡胶粉投料螺旋(5)倾斜设置，橡胶粉投料螺旋(5)下端与橡胶粉料斗(6)下出料口密封对接，橡胶粉投料螺旋(5)上端与搅拌罐(3)上料口密封软对接，橡胶粉投料螺旋(5)的螺旋电机控制端连接PLC模块的信号输出端。3.根据权利要求1所述的全自动橡胶改性沥青生产设备，其特征在于:所述加热装置包括设置在罐体(18)夹层底部的环形加热火道(21)、设置在罐体(18)夹层顶部的环形烟气通道(19)、安装在环形加热火道(21)入口端的燃烧器(22)和与环形烟气通道(19)连通的烟囱(23)，所述罐体(18)夹层内还设有绕罐体(18)轴线均布的加热管(20)，加热管(20)上端和下端分别与环形烟气通道(19)和环形加热火道(21)连通，所述燃烧器固定安装在罐体外侧、且所述燃烧器控制端与PLC模块连通。4.根据权利要求1所述的全自动橡胶改性沥青生产设备，其特征在于:所述基质沥青投料装置(4)包括沥青输送管和沥青栗，沥青栗输出端通过沥青输送管与搅拌罐(3)的沥青入口软对接，沥青栗入口连接基质沥青储存罐，所述沥青栗控制端连接PLC模块信号输出端。
【文档编号】C08L95/00GK205420257SQ201620235194
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】翟根旺, 翟随旺
【申请人】翟根旺