一种多级沥青路面就地热再生设备及方法与流程

本发明涉及就地热再生技术领域，具体为一种多级沥青路面就地热再生设备及方法。

背景技术：

随着交通荷载加重和增多，对道路强度的要求也随之增加，特别是承受重载的能力，因此道路养护维修也就日趋重要。交通荷载的增加造成路面的磨损、变形、开裂等各种形式的损坏。这些损坏降低了道路行车的安全性、阻断交通，最终导致交通事故的发生。道路养护维修的目是，在各种气候和条件下，为车辆提供一个安全、舒适、畅通无阻的行车路面。

我过现行的沥青路面养护修复主要包括：预防性养护、修复性养护、路面翻新和路面重建。修复性养护是指用来修复路面的局部损害或某种特定病害的养护作业，主要是坑槽修补和裂缝修补以及路面的局部翻新，需要的养护工作量大。目前常用的施工工艺有：热补、热再生修补、乳化沥青喷射修补等。

目前，对于沥青路面的热补或热再生修补技术中，对于沥青的加热主要利用明火加热因为需要燃烧油，施工现场烟火很大，对环境污染较重，一般采用的加热方式都是之前国内的都是一次性加热和刨铣，由于一次性加热的温度很高，导致很多沥青因为温度过高二失去了活性。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级沥青路面就地热再生设备，包括车体支架，其特征在于，所述车体支架分为两段，其中一段为实心的钢材支架，另一段为空心的钢管支架，所述钢材支架的一端与钢管支架的一端通过若干连杆固定连接；

所述钢管支架的顶端固定安装有燃烧器，所述燃烧器的顶端设有旧料添加口，所述燃烧器的右端连接有铣刨料提升装置，所述钢管支架内安装有第二鼓风机，所述钢管支架下端连接有热风喷流装置，所述燃烧器外接一个导热钢管，所述导热钢管连接于钢管支架的内部；

所述钢材支架底端安装有路面加热板，所述路面加热板内部安装有金属纤维毡，所述路面加热板的上端正中间设有通风管道，所述通风管道连接有第一鼓风机，所述第一鼓风机连接有控制器，所述控制器连接有点火电极和火焰传感器，所述点火电极分别位于路面加热板内的两端，所述通风管道内设有电磁阀，所述电磁阀通过控制器控制，所述电磁阀连接有集气罐，所述集气罐通过手动阀连接于煤气罐上；

所述铣刨料提升装置包括铣刨轮和铣刨料提升腔体，所述铣刨料提升腔体的上端左侧设有铣刨料出口，所述铣刨料提升腔体的下端右侧设有铣刨料进口，所述铣刨轮安装在铣刨料进口的右端，所述铣刨料提升腔体内上下两端各固定安装一个滚轮，所述滚轮之间通过传送带连接，所述传送带上等间距设有若干横截面为梯形的料斗，所述铣刨料出口连接有旧料传送带，所述旧料传送带的一端位于旧料添加口上方，所述旧料传送带的另一端位于铣刨料出口下方。

作为本发明一种优选的技术方案，所述钢管支架包括倾斜固定钢管，所述倾斜固定钢管的一端下方设有半圆安装腔，所述半圆安装腔用于安装第二鼓风机，所述倾斜固定钢管的另一端连接热风钢管，所述热风钢管的出口连接于热风喷流装置内部，且所述的热风钢管侧面连接导热钢管，所述倾斜固定钢管的另一端连接回流钢管，所述回流钢管连接于热风喷流装置内部。

作为本发明一种优选的技术方案，所述热风喷流装置包括回流腔，所述回流腔内安装有喷流腔，所述喷流腔的底板上均匀分布有若干热风喷嘴，所述喷流腔的上端表面连接热风钢管，所述回流腔的底端为与路面接触的开口，所述回流腔的两端设有挡板，所述挡板与回流腔的两端表面呈45°-60°的角度，所述回流腔的右上端连接回流钢管。

作为本发明一种优选的技术方案，所述倾斜固定钢管的顶端表面与燃烧器的表面安装有隔热层。

作为本发明一种优选的技术方案，所述导热钢管位于燃烧器内部的一端进口设有钢丝网，并且所述的导热钢管向上倾斜，所述导热钢管上设有一个阀门。

作为本发明一种优选的技术方案，所述燃烧器采用锅炉式燃烧器，分为燃料套筒和物料套筒，所述燃料套筒安装于物料套筒内，且所述燃料套筒与物料套筒同轴连接，所述燃料套筒与导热钢管相接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述物料套筒的上端设有新沥青喷嘴，所述新沥青喷嘴通过弧形管道连接有沥青收集罐，所述物料套筒右端连接有杂料出口，所述杂料出口向有下端倾斜，并且所述杂料出口上设有一个手动开关阀门。

作为本发明一种优选的技术方案，所述控制器采用arm单片机作为核心处理器，所述arm单片机通过220v/50hz的电源供电，并且所述arm单片机接收火焰传感器的传感信号，判断在路面加热板内是否存在火焰，没有火焰则重复打开点火电极。

另外本发明还设计了一种多级沥青路面就地热再生方法，包括如下步骤：

s100、首先根据路面沥青的老化程度，通过控制器控制第一鼓风机的工作功率，从而控制路面加热板内气体燃烧反应的程度，使其产生的热量速率不同，使得路面加热板的表面温度不同，实现多级温度加热；

s200、开启第二鼓风机，将燃烧器内产生的热量通过导热管道以气流的形式传输到热风钢管内部，通过鼓风机的作用将高温度的气流从喷流腔内的喷嘴喷到路面，进行二次路面加热；

s300、调节铣刨轮的与路面接触的高度，从而去确定路面的铣刨厚度；

s400、铣刨的路面沥青通过铣刨料提升装置传输至燃烧器的旧料添加口中，在燃烧器内进行高温加热；

s500、高温加热后的沥青由于密度不同而分层，杂物由于重力作用，位于出料口区域，而沥青在燃烧器内满了之后，从新沥青喷嘴中喷送到沥青收集罐中，杂物则通过手动开启手动开关阀门从杂料出口排出。

作为本发明一种优选的技术方案，所述沥青收集罐收集到的新沥青可通过在沥青收集罐底端连通一根管道，连接至沥青混凝土摊铺机的料斗再次直接使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用两次加热方式对路面沥青进行加热软化，其中一次加热软化是采用路面加热板内的采用金属纤维毡在燃烧的作为发热元，使用中压煤气罐中的液化石油气作为热源，由第一鼓风机提供燃烧所需的空气，通过控制器调控鼓风机的功率，从而调节空气的输送速率，进而控制加热的温度，实现温度多级可调控的加热方法，避免高温加热下使得路面沥青失去活性；二次软化是利用将燃烧器内的热量通过导热钢管传输至钢管支架，并通过钢管支架内部的第二鼓风机将燃烧器的热量输送至热风喷流装置，从而通过热风喷流装置向地面喷出热风气流，对路面沥青实现二次加温软化，本发明采用多级组合加热软化的方式，每级都做加热和刨铣；将加热的温度强度降低，每次刨铣很薄的沥青；这样就解决了一次刨铣需要温度更高，会有沥青失去活性的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明方法流程图。

图中：1-车体支架；2-钢材支架；3-钢管支架；4-连杆；5-燃烧器；6-旧料添加口；7-铣刨料提升装置；8-热风喷流装置；9-路面加热板；10-导热钢管；11-隔热层；12-钢丝网；13-阀门。

301-第二鼓风机；302-倾斜固定钢管；303-半圆安装腔；304-热风钢管；305-回流钢管；

501-燃料套筒；502-物料套筒；503-新沥青喷嘴；504-弧形管道；505-沥青收集罐；506-杂料出口；507-手动开关阀门；

701-铣刨轮；702-铣刨料提升腔体；703-铣刨料出口；704-铣刨料进口；705-滚轮；706-传送带；707-料斗；708-旧料传送带；

801-回流腔；802-喷流腔；803-热风喷嘴；804-开口；805-挡板；

901-金属纤维毡；902-通风管道；903-第一鼓风机；904-控制器；905-点火电极；906-火焰传感器；907-电磁阀；908-集气罐；909-手动阀；910-煤气罐。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种多级沥青路面就地热再生设备，包括车体支架1，所述车体支架1分为两段，其中一段为实心的钢材支架2，另一段为空心的钢管支架3，所述钢材支架2的一端与钢管支架3的一端通过若干连杆4固定连接；

所述钢管支架3的顶端固定安装有燃烧器5，所述燃烧器5的顶端设有旧料添加口6，用于将铣刨的路面沥青添加到燃烧器中高温融化，所述燃烧器5的右端连接有铣刨料提升装置7，所述钢管支架3内安装有第二鼓风机301，所述钢管支架3下端连接有热风喷流装置8，所述燃烧器5外接一个导热钢管10，所述导热钢管10连接于钢管支架3的内部；本发明通过将燃烧器5内的热量通过导热钢管10传输至钢管支架3，并通过钢管支架10内部的第二鼓风机301将燃烧器5的热量输送至热风喷流装置8，从而通过热风喷流装置8向地面喷出热风气流，对路面沥青实现二次加温软化，所述导热钢管10位于燃烧器5内部的一端进口设有钢丝网12，并且所述的导热钢管10向上倾斜，所述导热钢管10上设有一个阀门13，钢丝网12用于避免碎屑进入导热钢管12，将导热钢管10向上倾斜的目的是避免融化后的沥青飞溅到导热钢管10后流至向热风钢管304。

所述钢管支架3包括倾斜固定钢管302，所述倾斜固定钢管302的顶端表面与燃烧器5的表面安装有隔热层11，所述倾斜固定钢管302的一端下方设有半圆安装腔303，所述半圆安装腔303用于安装第二鼓风机301，所述倾斜固定钢管302的另一端连接热风钢管304，所述热风钢管304的出口连接于热风喷流装置8内部，且所述的热风钢管304的侧面连接导热钢管10，所述倾斜固定钢管302的另一端连接回流钢管305，所述回流钢管305连接于热风喷流装置8内部，所述的钢管支架3通过倾斜固定钢管302作为核心支撑的部分，将第二鼓风机301安装在其内部，通过热风钢管304将热量送至热风喷流装置8，并且送至热风喷流装置8的热风气流经过路面，回流至回流钢管305，经回流钢管305送至倾斜固定钢管302进行二次利用。

所述钢材支架2底端安装有路面加热板9，所述路面加热板9内部安装有金属纤维毡901，所述路面加热板9的上端正中间设有通风管道902，所述通风管道902连接有第一鼓风机903，所述第一鼓风机903连接有控制器904，所述控制器904连接有点火电极905和火焰传感器906，所述点火电极905分别位于路面加热板9内的两端，所述通风管道902内设有电磁阀907，所述电磁阀907通过控制器904控制，所述电磁阀907连接有集气罐908，所述集气罐908通过手动阀909连接于煤气罐910上；通过路面加热板9对路面进行一次加热软化，采用金属纤维毡901在燃烧的作为发热元，使用中压煤气罐910中的液化石油气作为热源，由第一鼓风机903提供燃烧所需的空气，通过控制器904调控鼓风机的功率，从而调节空气的输送速率，进而控制加热的温度，实现温度多级可调控的加热方法，避免高温加热下使得路面沥青失去活性，所述控制器904采用arm单片机作为核心处理器，所述arm单片机通过220v/50hz的电源供电，控制器904通电后，电磁阀907开启，第一鼓风机903运转，液化气经管道到集气罐908中，经电磁阀907流出，在与空气混合后进入路面加热板，此时，控制器控制点火电极905打火，混合气燃烧，发出的红外线直接对路面进行加热，同时，火焰传感器906所检测的信号直接反馈于控制器904，如果没有检测到火焰，系统自动重复点火，点火仍不成功，则关断燃气电磁阀907，工作指示灯报警，这里所指的点火电极是点火器的一个部分，将点火器的点火电极至于路面加热板内部，并通过控制器控制其开关，实现点火。

所述铣刨料提升装置7包括铣刨轮701和铣刨料提升腔体702，所述铣刨料提升腔体702的上端左侧设有铣刨料出口703，所述铣刨料提升腔体702的下端右侧设有铣刨料进口704，所述铣刨轮701安装在铣刨料进口704的右端，所述铣刨料提升腔体701内上下两端各固定安装一个滚轮705，所述滚轮705之间通过传送带706连接，所述传送带706上等间距设有若干横截面为梯形的料斗707，所述铣刨料出口703连接有旧料传送带708，所述旧料传送带708的一端位于旧料添加口6上方，所述旧料传送带708的另一端位于铣刨料出口703下方，铣刨轮701运作时，将路面沥青铣刨后，随着铣刨轮701的转动，将其通过铣刨料进口704随着传送带706上倾斜设置的梯形的料斗707传输至铣刨料出口703，当梯形的料斗707位于右侧时，其端口朝上，位于左侧时，其端口朝下，实现自动卸料，将路面铣刨后的沥青输送纸旧料传送带708上，进而输送至旧料添加口6内，送入燃烧器5高温融化加工。

所述热风喷流装置8包括回流腔801，所述回流腔801内安装有喷流腔802，所述喷流腔802的底板上均匀分布有若干热风喷嘴803，所述喷流腔802的上端表面连接热风钢管304，所述回流腔801的底端为与路面接触的开口804，所述回流腔801的两端设有挡板805，所述挡板805与回流腔801的两端表面呈45°-60°的角度，所述回流腔801的右上端连接回流钢管305，从热风钢管304输送出来的热风气流经过喷流腔802的热风喷嘴803喷向路面，对路面沥青进行二次加温软化，经过路面的热风气流，由于两侧挡板805的作用，将气流回流至喷流腔802外侧的回流腔801，经过回流腔801输送至回流钢管305，从回流钢管305输送至倾斜固定钢管302内部进行二次使用。

所述燃烧器5采用锅炉式燃烧器，分为燃料套筒501和物料套筒502，所述燃料套筒501安装于物料套筒502内，且所述燃料套筒501与物料套筒502同轴连接，所述燃料套筒501与导热钢管10相接；所述物料套筒502的上端设有新沥青喷嘴503，所述新沥青喷嘴503通过弧形管道504连接有沥青收集罐505，所述物料套筒502右端连接有杂料出口506，所述杂料出口506向有下端倾斜，并且所述杂料出口506上设有一个手动开关阀门507，将燃料套筒501安装在物料套筒502中间，燃烧器的外圈为物料套筒502，用于融化铣刨后的的沥青，可用容积大由于铣刨后的沥青与杂物分离，杂物位于底端，慢慢滑落到倾斜的杂料出口506处，而沥青则通过新沥青喷嘴503喷出到沥青收集罐505。

参照图2所示，本发明还设计了一种多级沥青路面就地热再生方法，包括如下步骤：

步骤s100、首先根据路面沥青的老化程度，通过控制器控制第一鼓风机的工作功率，从而控制路面加热板内气体燃烧反应的程度，使其产生的热量速率不同，使得路面加热板的表面温度不同，实现多级温度加热；

步骤s200、开启第二鼓风机，将燃烧器内产生的热量通过导热管道以气流的形式传输到热风钢管内部，通过鼓风机的作用将高温度的气流从喷流腔内的喷嘴喷到路面，进行二次路面加热；

步骤s300、调节铣刨轮的与路面接触的高度，从而去确定路面的铣刨厚度；

步骤s400、铣刨的路面沥青通过铣刨料提升装置传输至燃烧器的旧料添加口中，在燃烧器内进行高温加热；

步骤s500、高温加热后的沥青由于密度不同而分层，杂物由于重力作用，位于出料口区域，而沥青在燃烧器内满了之后，从新沥青喷嘴中喷送到沥青收集罐中，杂物则通过手动开启手动开关阀门从杂料出口排出。

所述沥青收集罐收集到的新沥青可通过在沥青收集罐底端连通一根管道，连接至沥青混凝土摊铺机的料斗再次直接使用。

其中铣刨轮的高度调节可采用液压驱动的方式，其为现有常用技术，本发明并不需要对其进行特殊改进。并且所述沥青混凝土摊铺机参照百度百科是将沥青混合料均匀摊铺在道路基层上，并进行初步振实和整平的机械。分履带式和轮胎式两种。由牵引、摊铺和振实、熨平两部分组成。前者包括机架、动力装置、行走装置、料斗、料门、刮板输送器、螺旋摊铺器和驾驶室等。后者包括牵引臂、振实机构和熨平装置由熨平板、厚度调节器、拱度调节器和加热装置等组成。

本发明的优点在于：本发明采用两次加热方式对路面沥青进行加热软化，其中一次加热软化是采用路面加热板内的采用金属纤维毡在燃烧的作为发热元，使用中压煤气罐中的液化石油气作为热源，由第一鼓风机提供燃烧所需的空气，通过控制器调控鼓风机的功率，从而调节空气的输送速率，进而控制加热的温度，实现温度多级可调控的加热方法，避免高温加热下使得路面沥青失去活性；二次软化是利用将燃烧器内的热量通过导热钢管传输至钢管支架，并通过钢管支架内部的第二鼓风机将燃烧器的热量输送至热风喷流装置，从而通过热风喷流装置向地面喷出热风气流，对路面沥青实现二次加温软化，本发明采用多级组合加热软化的方式，每级都做加热和刨铣；将加热的温度强度降低，每次刨铣很薄的沥青；这样就解决了一次刨铣需要温度更高，会有沥青失去活性的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。