本发明涉及沥青混合处理领域，特别是涉及一种改性乳化沥青的制备装置及方法。
背景技术：
各类薄层沥青罩面被认为是行之有效的路面养护方案，其中，以乳化沥青和改性乳化沥青为主要原料的微表处混合料技术具有施工快捷方便，加铺厚度薄、显著改善路面封水和抗滑性能等优点，是一种目前较为常用的超薄罩面养护方案。然而，在工程应用中，仅使用简单改性乳化沥青生产的薄层沥青罩面，存在噪音较大和耐久性较差等技术缺陷，限制了其应用和发展空间。表面特殊处理的胶粉颗粒表面粗糙具有粘性，能够和乳化改性沥青及其他骨料很好地混合，使得用于薄层沥青罩面的沥青混合料提高沥青骨架的密实度，增加沥青的粘性和稳定性，提高了沥青混合料的高低温性能、抗车辙性能、抗老化以及抗疲劳性能。
在对用于薄层沥青罩面的乳化沥青进行添加表面特殊处理的胶粉颗粒时，由于胶粉表面粗糙处理且具有粘性，绝大多数的胶粉颗粒无法独立而粘成大大小小的团块，这样的胶粉无法直接添加，然而，基于表面特殊处理胶粉的薄层沥青罩面是新型先进技术，市场上缺乏合理的制作方法与装置，影响着制备质量和效率。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种改性乳化沥青的制备装置及方法，能够对经过表面特殊处理的胶粉颗粒有效的分散，进而，实现与其他沥青原料的有效混合，得到高质量的基于表面特殊处理胶粉的薄层沥青罩面。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种改性乳化沥青的制备装置，所述装置包括：原料存储装置、输送装置、分离装置和搅拌装置，所述原料存储装置用于存储表面经过特殊处理的胶粉颗粒；所述输送装置用于将所述胶粉颗粒传输至所述分离装置；所述分离装置用于将所述胶粉颗粒进行分离；所述搅拌装置用于将分离后的所述胶粉颗粒与沥青进行混合；所述输送装置与所述原料存储装置相连接，所述分离装置与所述输送装置相连接，所述搅拌装置与所述分离装置相连接。
可选的，所述分离装置包括第一水压冲击室和第二水压冲击室，所述第一水压冲击室和第二水压冲击室通过对所述胶粉颗粒进行水压冲击，使所述胶粉颗粒之间分离。
可选的，所述制备装置还包括第一输送泵、第一输送分管道系统和第二输送分管道系统，所述第一输送泵的一端与所述第一水压冲击室连通，所述第一输送泵的另一端通过所述第一输送分管道系统和与所述第二水压冲击室连通，所述第一输送泵的另一端还通过所述第二输送分管道系统与第二水压冲击室连通，所述第一水压冲击室与所述原料存储装置相连通，所述第一输送泵提供动力将所述第一水压冲击室中的所述胶粉颗粒通过所述第一输送分管道系统和所述第二输送分管道系统输送到所述第二水压冲击室。
可选的，所述第一输送分管道系统的末端位于所述第二水压冲击室的顶部，所述第二输送分管道系统的末端位于所述第二水压冲击室的侧壁，所述第一输送分管道系统的末端和所述第二输送分管道系统的末端均为多个分散喷头。
可选的，所述制备装置还包括第二输送泵，所述第二输送泵用于将所述搅拌装置中搅拌后的沥青与所述胶粉颗粒的混合物输送到待料车上。
可选的，所述第一输送分管道系统的管道上设置有第一电动阀门和第一流量计，所述第二输送分管道系统的管道上设置有第二电动阀门和第二流量计，所述第一电动阀门和第二电动阀门用于控制管道的开闭，所述第一流量计用于检测所述第一输送分管道系统喷入到所述第二水压冲击室的所述胶粉颗粒的量，所述第二电子流量计用于检测所述第二输送分管道系统喷入到所述第二水压冲击室的所述胶粉颗粒的量。
可选的，所述制备装置还包括第三电动阀门，所述第三电动阀门设置于所述第二输送泵的输送管道上。
可选的，所述制备装置还包括沥青混合总控制系统、第一控制箱和第二控制箱，第一控制箱和第二控制箱均和沥青混合总控制系统连接，所述沥青混合总控制系统、第一控制箱和第二控制箱分别和电源相连，所述第一控制箱内设置有第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关，所述第二控制箱内设置有第五电子开关、第六电子开关、第七电子开关和第八电子开关，所述沥青混合总控制系统设置有报警装置，所述第一电子开关用于控制所述原料存储装置开启和关闭，所述第二电子开关用于控制第一水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵的开启和关闭，所述第三电子开关用于控制所述第一电子阀门的开启和关闭，所述第四电子开关用于控制所述第二电子阀门的开启和关闭，所述第五电子开关用于控制第二水压冲击室内的高压水泵的开启和关闭，所述第六电子开关用于控制所述搅拌装置的开启和闭合，所述第七电子开关用于控制第二输送泵的开启和闭合，所述第八电子开关用于控制第三电动阀门的开启和闭合。
可选的，所述制备装置还包括收集箱，所述收集箱的一端与所述搅拌装置相连通，所述收集箱的另一端与所述第二输送泵相连接，所述收集箱用于收集经过所述搅拌装置搅拌后的沥青与所述胶粉颗粒的混合物。
本发明还提供了一种改性乳化沥青的制备方法，所述方法应用于上述制备装置中，所述方法包括：
将第一控制箱中的第一电子开关和第二电子开关闭合，原料桶、第一水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵开启；打开第三电子开关和第四电子开关，则经过一次高水压分散的胶粉颗粒就会随着第一电动阀门和第二电动阀门的开启而进入第一输送分管道系统和第二输送分管道系统，进而，进入第二水压冲击室；
打开第二控制箱中的第五电子开关，第二水压冲击室内的高压水泵开启，胶粉颗粒在第二水压冲击室内通过高水压进行二次分散；
断开第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关和第五电子开关，原料桶、第一水压冲击室内的高压水泵、第二水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵均关闭；
打开第六电子开关，搅拌装置开启，经过两次高水压分散的胶粉颗粒进入搅拌装置内与沥青混合料进行混合；
将第二控制箱控制中的第六电子开关断开，并控制第七电子开关和第八电子开关闭合，第二输送泵和第三电动阀门开启，将收集箱里的沥青混合料输送到待料车上面。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明提供的改性乳化沥青的制备装置及方法，通过设置在沥青混合料搅拌震动室前的第一水压冲击室和第二水压冲击室对表面特殊胶粉颗粒进行两次分散，能使胶粉尽量均匀并分散地分布在沥青混合料中，提高了沥青混合料的相关性能。
(2)本发明通过第一电子流量计和第二电子流量计检测第一输送分管道系统和第二输送分管道系统的胶粉输出量，使得控制单元能够实时掌握一次分散后的表面特殊胶粉颗粒进入二次水压冲击室(二次分散装置)的量。当第一电子流量计或第二电子流量计检测到表面特殊胶粉颗粒输出量少于或超出预设流量或者出现紧急情况时，报警装置报警，并且控制单元控制第一控制箱和第二控制箱的紧急制动按钮断开，此时第一输送泵、原料桶、第一水压冲击室、第二水压冲击室、第一电动阀门、第二电动阀门均断电关闭，整个胶粉分散装置停止工作，从而避免出现一些故障影响本发明装置的使用。
(3)本发明中的水压冲击室设置有高压水泵，并能够充分利用水压对黏着在一起的表面特殊胶粉颗粒进行无损伤的分散。第一输送分管道系统和第二输送分管道系统均包含有多方向的多个分散喷头，通过多方向的多个喷头可以实现表面特殊胶粉颗粒最大面积地接触高压水泵喷射的高压水，从而在二次分散时实现胶粉分散的最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例改性乳化沥青的制备装置的结构示意图；
图2为本发明实施例改性乳化沥青的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种改性乳化沥青的制备装置及方法，能够对经过表面特殊处理的胶粉颗粒有效的分散，进而，实现与其他沥青原料的有效混合，得到高质量的基于表面特殊处理胶粉的薄层沥青罩面。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种改性乳化沥青的制备装置，该装置包括：原料存储装置、输送装置、分离装置和搅拌装置，所述原料存储装置用于存储表面经过特殊处理的胶粉颗粒；所述输送装置用于将所述胶粉颗粒传输至所述分离装置；所述分离装置用于将所述胶粉颗粒进行分离；所述搅拌装置用于将分离后的所述胶粉颗粒与沥青进行混合；所述输送装置与所述原料存储装置相连接，所述分离装置与所述输送装置相连接，所述搅拌装置与所述分离装置相连接。
所述分离装置包括第一水压冲击室和第二水压冲击室，所述第一水压冲击室和第二水压冲击室通过对所述胶粉颗粒进行水压冲击，使所述胶粉颗粒之间分离。
所述制备装置还包括第一输送泵、第一输送分管道系统和第二输送分管道系统，所述第一输送泵的一端与所述第一水压冲击室连通，所述第一输送泵的另一端通过所述第一输送分管道系统和与所述第二水压冲击室连通，所述第一输送泵的另一端还通过所述第二输送分管道系统与第二水压冲击室连通，所述第一水压冲击室与所述原料存储装置相连通，所述第一输送泵提供动力将所述第一水压冲击室中的所述胶粉颗粒通过所述第一输送分管道系统和所述第二输送分管道系统输送到所述第二水压冲击室。所述第一输送分管道系统的末端位于所述第二水压冲击室的顶部，所述第二输送分管道系统的末端位于所述第二水压冲击室的侧壁，所述第一输送分管道系统的末端和所述第二输送分管道系统的末端均为多个分散喷头。
所述制备装置还包括第二输送泵，所述第二输送泵用于将所述搅拌装置中搅拌后的沥青与所述胶粉颗粒的混合物输送到待料车上。所述制备装置还包括收集箱，所述收集箱的一端与所述搅拌装置相连通，所述收集箱的另一端与所述第二输送泵相连接，所述收集箱用于收集经过所述搅拌装置搅拌后的沥青与所述胶粉颗粒的混合物。
所述第一输送分管道系统的管道上设置有第一电动阀门和第一流量计，所述第二输送分管道系统的管道上设置有第二电动阀门和第二流量计，所述第一电动阀门和第二电动阀门用于控制管道的开闭，所述第一流量计用于检测所述第一输送分管道系统喷入到所述第二水压冲击室的所述胶粉颗粒的量，所述第二电子流量计用于检测所述第二输送分管道系统喷入到所述第二水压冲击室的所述胶粉颗粒的量。所述制备装置还包括第三电动阀门，所述第三电动阀门设置于所述第二输送泵的输送管道上。
所述制备装置还包括沥青混合总控制系统、第一控制箱和第二控制箱，第一控制箱和第二控制箱均和沥青混合总控制系统连接，所述沥青混合总控制系统、第一控制箱和第二控制箱分别和电源相连，所述第一控制箱内设置有第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关，所述第二控制箱内设置有第五电子开关、第六电子开关、第七电子开关和第八电子开关，所述沥青混合总控制系统设置有报警装置，所述第一电子开关用于控制所述原料存储装置开启和关闭，所述第二电子开关用于控制第一水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵的开启和关闭，所述第三电子开关用于控制所述第一电子阀门的开启和关闭，所述第四电子开关用于控制所述第二电子阀门的开启和关闭，所述第五电子开关用于控制第二水压冲击室内的高压水泵的开启和关闭，所述第六电子开关用于控制所述搅拌装置的开启和闭合，所述第七电子开关用于控制第二输送泵的开启和闭合，所述第八电子开关用于控制第三电动阀门的开启和闭合。
作为本发明的一个实施例，图1为本发明实施例改性乳化沥青的制备装置的结构示意图，如图1所示，本实施例公开的改性乳化沥青的制备装置，包括原料桶(原料存储装置)1、第一水压冲击室(内置高压水泵)2、第二水压冲击室(内置高压水泵)10、第一输送泵3、第二输送泵13、第一控制箱28、第二控制箱30、第一输送分管道系统8和第二输送分管道系统9、搅拌震动室(搅拌装置)11、收集箱12；第一输送分管道系统8的管道31和第二输送分管道系统9的管道32上分别设置有第一电动阀门7、第二电动阀门5、第一流量计6和第二流量计4；第一输送分管道系统8设置于第二水压冲击室(内置高压水泵)10上部；第二输送分管道系统9设置于第二水压冲击室(内置高压水泵)10右侧部；第二输送泵13分别与收集箱12和导出管道33连接；导出管道33上设置有第三电动阀门15和第三流量计14。
第一输送泵3和第一电动阀门7通过第三电子开关18与第一控制箱28连接；第一输送泵3和第二电动阀门5通过第四电子开关19与第一控制箱28连接；原料桶1和第一水压冲击室(内置高压水泵)2分别通过第一电子开关16和第二电子开关17与第一控制箱28连接；在本实施例中第一电子开关16、第二电子开关17、第三电子开关18和第四电子开关19通过第一控制箱28与电源连接，并和紧急制动开关20呈串联关系；第二水压冲击室(内置高压水泵)10和搅拌震动室11通过第五电子开关21和第六电子开关22与第二控制箱30连接。搅拌震动室11的下方连接有收集箱12。收集箱的右侧连接有第二输送泵13用于将收集箱里混合好的胶粉沥青混合料泵送出管道33，并装置于待料车35中。第二输送泵13与第七电动开关23相连。其中导出管道33上装有第三电动阀门15和第三流量计14，其与第八电子开关24连接。而第七电子开关23和第八电子开关24均设置于第二控制箱30内。第一控制箱和第二控制箱均设置有显示屏27和显示屏29、紧急制动开关20和紧急制动开关25。第一控制箱和第二控制箱均连接于沥青混合总控制系统。沥青混合总控制系统26上设置有人机交互界面27和报警装置34，该系统直接与电源相连接。第一控制箱28和第二控制箱30也分别连接于电源上。
其中本实施例原料桶1中的表面特殊胶粉颗粒经过第一水压冲击室2的一次高水压分散后，可以由第一输送泵3通过第一管道31进入第二水压冲击室10，也可以通过第二管道32进入第二水压冲击室10；第一输送分管道系统8装置于第一管道31的末端，第二输送分管道系统9装置于第二管道32的末端；第一输送分管道系统8和第二输送分管道系统9均包括多方向的多个分散喷头；其中第一输送分管道系统8设置在第二水压冲击室10的室顶盖板内，通过第一输送分管道系统8的各个分散喷头向二次水压冲击室10喷入经过一次水压分散的表面特殊胶粉颗粒。第二输送分管道系统9中各个分散喷头均匀嵌于固定板上，固定板贴于沥青第二水压冲击室10的右侧内壁上。其中第一输送分管道系统8的分散喷头均向二次水压冲击室10的底部，第二输送分管道系统9的分散喷头均向二次水压冲击室10的左部，能够使得一次分散后的表面特殊胶粉颗粒更大面积地接触高压水，从而得到最大程度的二次分散。当然本实施例中第二输送分管道系统也可以设置于二次水压冲击室内的其他位置，例如安装在第二水压冲击室的前侧内壁上，只要能够让输出的胶粉颗粒可以接触到其内的高压水即可。
本实施例的控制单元主要由第一控制箱28、第二控制箱30和沥青混合总控制系统26组成，沥青混合总控制系统26带有人机交互界面27和报警装置34。其中第一电子开关16、第二电子开关17、第三电子开关18、第四电子开关19和紧急制动开关20均设置在第一控制箱28内，并且第一控制箱28与沥青混合总控制系统26连接；其中第五电子开关21、第六电子开关22、第七电子开关23、第八电子开关24和紧急制动开关25均设置在第二控制箱30内，并且第一控制箱30与沥青混合总控制系统26连接；在正常工作情况下，两个控制箱上的紧急制动开关始终处于闭合状态。本实施例中当需要对原料桶中的表面特殊胶粉颗粒进行高水压分散时，第一控制箱28和第二控制箱30控制第一电子开关16、第二电子开关17、第三电子开关18、第四电子开关19、第五电子开关21闭合，使得原料桶1、第一水压冲击室2、第一输送泵3、第二水压冲击室10、第一电子阀门5、第二电子阀门7接通电源、第一输送泵3从第一水压冲击室中抽取经过一次水压分散的表面特殊胶粉颗粒，并且通过第一管道31和第二管道32输送给第一输送分管道系统8和第二输送分管道系统9中，通过第一输送分管道系统8和第二输送分管道系统9向第二水压冲击室10内输出表面特殊胶粉颗粒。当第二水压冲击室10中二次分散的表面特殊胶粉颗粒达到足够量时，断开第一电子开关16、第二电子开关17、第三电子开关18、第四电子开关19、第五电子开关21，则原料桶1、第一水压冲击室2、第一输送泵3、第二水压冲击室10、第一电子阀门5、第二电子阀门7停止工作。第二控制箱30控制第六电子开关22闭合，搅拌震动室11接通电源，二次分散的表面特殊胶粉颗粒与沥青混合料混合均匀后输出到收集箱12内。当收集箱内的混合有胶粉的沥青混合料积累一定量后，第二控制箱30控制第七电子开关23、第八电子开关24闭合，第二输送泵13和第三电动阀门15接通电源。混合好胶粉的沥青混合料进入待料车28中。本实施例装置首先通过第一水压冲击室2对表面特殊胶粉颗粒进行一次分散，再通过第二水压冲击室10对表面特殊胶粉颗粒进行二次分散。
本实施例第一管道31上设置有与控制单元中第一控制箱28连接的第一电子流量计6，通过第一电子流量计6检测到第一输送分管道系统8输入到第二水压冲击室10中的量；本实施例第二管道32上设置有与控制单元中第一控制箱28连接的第二电子流量计4，通过第二电子流量计4检测到第二输送分管道系统9输入到第二水压冲击室10中的量；从而通过第一电子流量计6和第二电子流量计4准确控制表面特殊胶粉颗粒的用量。本实施例导出管道3上设置有与控制单元中第二控制箱30连接的第三电子流量计14，通过第三电子流量计14检测到导出管道3输入到待料车35中的量；从而通过第三电子流量计14准确控制混合胶粉的沥青混合料的用量。同时第一电子流量计6、第二电子流量计4和第三电子流量计14检测到的流量参数可以通过沥青混合总控制系统26的人机交互界面27进行显示。
另外在本实施例的控制单元中还设置有报警装置34，当第一电子流量计6检测到第一输送分管道系统8输入到第二水压冲击室10的一次分散表面特殊胶粉颗粒的量少于或超过预设流量，或者当第二电子流量计4检测到第二输送分管道系统9输入到第二水压冲击室10的一次分散表面特殊胶粉颗粒的量少于或超过预设流量，或者当第三电子流量计14检测到导出管道33输入到待料车35的混合有胶粉的沥青混合料的量少于或超过预设流量，报警装置报警，控制单元控制两个控制箱的紧急制动开关断开，使得相关设备断电，停止运转。
本发明提供的改性乳化沥青的制备装置，通过设置在沥青混合料搅拌震动室前的第一水压冲击室和第二水压冲击室对表面特殊胶粉颗粒进行两次分散，能使胶粉尽量均匀并分散地分布在沥青混合料中，提高了沥青混合料的相关性能。本发明通过第一电子流量计和第二电子流量计检测第一输送分管道系统和第二输送分管道系统的胶粉输出量，使得控制单元能够实时掌握一次分散后的表面特殊胶粉颗粒进入二次水压冲击室(二次分散装置)的量。当第一电子流量计或第二电子流量计检测到表面特殊胶粉颗粒输出量少于或超出预设流量或者出现紧急情况时，报警装置报警，并且控制单元控制第一控制箱和第二控制箱的紧急制动按钮断开，此时第一输送泵、原料桶、第一水压冲击室、第二水压冲击室、第一电动阀门、第二电动阀门均断电关闭，整个胶粉分散装置停止工作，从而避免出现一些故障影响本发明装置的使用。本发明中的水压冲击室设置有高压水泵，并能够充分利用水压对黏着在一起的表面特殊胶粉颗粒进行无损伤的分散。第一输送分管道系统和第二输送分管道系统均包含有多方向的多个分散喷头，通过多方向的多个喷头可以实现表面特殊胶粉颗粒最大面积地接触高压水泵喷射的高压水，从而在二次分散时实现胶粉分散的最大化。
本发明还提供了一种改性乳化沥青的制备方法，图2为本发明实施例改性乳化沥青的制备方法的流程示意图，如图2所示，所述制备方法应用于上文所述的改性乳化沥青的制备装置中，该方法包括：
步骤201：将第一控制箱中的第一电子开关和第二电子开关闭合，原料桶、第一水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵开启；打开第三电子开关和第四电子开关，则经过一次高水压分散的胶粉颗粒就会随着第一电动阀门和第二电动阀门的开启而进入第一输送分管道系统和第二输送分管道系统，进而，进入第二水压冲击室；
步骤202：打开第二控制箱中的第五电子开关，第二水压冲击室内的高压水泵开启，胶粉颗粒在第二水压冲击室内通过高水压进行二次分散；
步骤203：断开第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关和第五电子开关，原料桶、第一水压冲击室内的高压水泵、第二水压冲击室内的高压水泵和第一输送泵均关闭；
步骤204：打开第六电子开关，搅拌装置开启，经过两次高水压分散的胶粉颗粒进入搅拌装置内与沥青混合料进行混合；
步骤205：将第二控制箱控制中的第六电子开关断开，并控制第七电子开关和第八电子开关闭合，第二输送泵和第三电动阀门开启，将收集箱里的沥青混合料输送到待料车上面。
本发明提供的改性乳化沥青的制备方法，对表面特殊胶粉颗粒进行两次分散，能使胶粉尽量均匀并分散地分布在沥青混合料中，提高了沥青混合料的相关性能。能够对第一输送分管道系统和第二输送分管道系统的胶粉输出量进行实时掌握，当第一电子流量计或第二电子流量计检测到表面特殊胶粉颗粒输出量少于或超出预设流量或者出现紧急情况时，报警装置报警，控制第一控制箱和第二控制箱的紧急制动按钮断开，此时第一输送泵、原料桶、第一水压冲击室、第二水压冲击室、第一电动阀门、第二电动阀门均断电关闭，整个胶粉分散装置停止工作，从而避免出现一些故障影响本发明装置的使用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。