一种沥青砂浆发泡系统的制作方法

本实用新型属于发泡沥青制备领域，具体涉及一种沥青砂浆发泡系统。

背景技术：

在现代化道路建设中，需要大量的沥青，由于沥青价格不断上涨，各国道路建设者在保证沥青路面质量的前提下，想尽各种方法，研究如何节省沥青用量的问题，泡沫沥青就是其中一种新方法。与普通沥青混合料相比，用泡沫沥青拌制的沥青混合料具有以下优点：1、可减少5～10％的沥青用量；2、由于泡沫沥青粘度小，拌合沥青混合料的时间可减少15％～20％，提高生产率；3、可降低沥青和矿料的加热温度，从而降低了生产过程中的热能消耗，也减轻了沥青的老化程度。

泡沫沥青是由热沥青通过发泡介质(水、水蒸气或发泡剂)在发泡过程中迅速在沥青中充满直径大小不等的无数气泡所制成的沥青—气体系统，它可使沥青表面积迅速增大，使沥青体积涨大10～15倍，而且相应地随之增加了沥青表面自由能，当泡沫沥青与矿料拌合时，沥青在自由能的作用下，迅速均匀地扩散到矿料表面上，形成沥青薄膜，使沥青与矿料结合的更紧密、更结实。

随着国内高速公路进行翻修重建，会产生大量的废旧料，造成资源浪费与环境污染，有待进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种实现废旧沥青与新沥青混合发泡的沥青砂浆发泡系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种沥青砂浆发泡系统，包括发泡机构、水汽供给机构、沥青砂浆供给机构和控制装置，

发泡机构包括形成有发泡室和循环室的发泡腔、设置在循环室上将循环室中循环的沥青砂浆排至发泡室的沥青砂浆排放嘴、设置在发泡室上将发泡后的沥青砂浆排出的发泡排放嘴和设置在循环室上控制循环室中循环的沥青砂浆从沥青砂浆排放嘴排出的气缸；

水气供给机构包括与发泡室连通的雾化喷嘴、与雾化喷嘴连通的水气混合管路、用于向水气混合管路供气的气源供给装置和用于向水气混合管路供水的水源供给装置；

沥青砂浆供给机构包括与循环室连通的输送管路、与输送管路连通的用于混合废旧沥青与新沥青的沥青砂浆罐、用于处理并输送废旧沥青至沥青砂浆罐的废旧沥青处理装置、用于向沥青砂浆罐输送新沥青的沥青罐和设置在循环室与沥青砂浆罐之间的循环管路，循环管路设置在输送管路上方；

控制装置分别与发泡机构、水气供给机构、沥青砂浆供给机构连接，控制混合水气从雾化喷嘴进入发泡室、控制气缸活动使沥青砂浆排放嘴向发泡室喷出沥青砂浆、控制废旧沥青处理装置向沥青砂浆罐输送废旧沥青、控制沥青罐向沥青砂浆罐输送新沥青和控制沥青砂浆罐混合废旧沥青与新沥青。

进一步的，所述沥青砂浆排放嘴设置在循环室与发泡室的连接处，沥青砂浆排放嘴设置有连通循环室与发泡室的物料通道，所述气缸包括有驱动杆，驱动杆可密封物料通道使沥青砂浆在循环室与沥青砂浆罐之间循环或可打开物料通道使沥青砂浆从物料通道进入发泡室。

进一步的，所述循环管路上设置有与控制装置连接的沥青砂浆截止阀，当气缸打开物料通道使沥青砂浆从物料通道进入发泡室时，沥青砂浆截止阀工作使循环室与沥青砂浆罐处于非连通状态。

进一步的，所述废旧沥青处理装置包括废旧沥青处理罐和回收料计量输送组件，废旧沥青处理罐用于破碎、筛分并存储回收的废旧沥青，回收料计量输送组件一端与废旧沥青罐输出端连接，另一端与沥青砂浆罐输入端连接，计量并输送废旧沥青至沥青砂浆罐。

进一步的，所述沥青罐包括用于存储新沥青的沥青罐体、设置在沥青罐体中的沥青加热组件、设置在沥青罐体的第一温度检测装置和一端与沥青罐体输出端连接另一端与沥青砂浆罐输入端连接的沥青计量输送组件，沥青计量输送组件计量并输送新沥青至沥青砂浆罐。

进一步的，所述沥青砂浆罐包括沥青砂浆罐体、设置在沥青砂浆罐体中的搅拌组件、设置在沥青砂浆罐体中的沥青砂浆加热组件、设置在沥青砂浆罐体中的第二温度检测装置、设置在沥青砂浆罐体中的高液位检测装置和设置在沥青砂浆罐体中的低液位检测装置，高液位检测装置和低液位检测装置分别与控制装置连接，控制装置根据高、低液位检测装置反馈的沥青砂浆罐体中沥青砂浆的液位情况控制沥青计量输送组件与回收料计量输送组件的输送速度。

进一步的，所述发泡室中设置有分别与控制装置连接的发泡加热组件和第三温度检测装置，第三温度检测装置实时检测发泡室中发泡沥青砂浆的温度信息并反馈给控制装置，控制装置根据第三温度检测装置反馈的温度信息控制发泡加热组件工作。

进一步的，所述气源供给装置包括气源、连接在气源与水气混合管路之间的气路、设置在气路上分别于控制装置连接的气路调压阀、气路压力检测装置、气路电磁阀和气路单向阀。

进一步的，所述气缸通过二位五通电磁阀与所述气源连接，二位五通电磁阀与控制装置连接，通过控制孔装置控制二位五通电磁阀以控制气缸工作。

进一步的，所述水源供给装置包括水源、水路、水源输送泵、过滤器、电磁流量计、水路电磁阀、水路单向阀和水源回路，水路连接在水源与水气混合管路之间；水源输送泵、过滤器、电磁流量计、水路电磁阀和水路单向阀依次设置在水路上；水源回路一端与水源连接，另一端与水路电磁阀和单向阀之间的管路连接，水源回路上设置有水源截止阀。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过对回收的废旧沥青进行破碎筛分，与新沥青混合搅拌后，再进行发泡，以得到固液混合发泡沥青砂浆，制得的发泡沥青砂浆可直接作为筑路材料使用，不需要再进行后续的操作，实现对废旧沥青100％的回收利用，减少对环境的污染，同时将水源与气源先在水气混合管路中进行混合再与沥青砂浆混合发泡，可提高发泡膨胀率与半衰期；

通过水气混合管路将已经充分混合好的水气送进发泡室，与沥青砂浆进行发泡，沥青砂浆与混合后的水气在发泡室中可快速均匀的混合并发泡，大大提高沥青发泡效果；

通过控制气缸和沥青砂浆截止阀的工作以使沥青砂浆处于循环状态或进入发泡室进行发泡，保证沥青砂浆发泡流程的连续性，提高生产效率；

水源供给装置包括有水源回路、水源截止阀和水源电磁阀，通过控制水源截止阀开启，水源电磁阀关闭，使水源在水路与水源管路之间循环流动；

水路上设置有水路单向阀，保证水源电磁阀开启后，水源不会逆向流动；

气路上设置有气路单向阀，保证气源电磁阀开启后，气源不会逆向流动。

附图说明

图1为该系统沥青砂浆循环的状态示意图；

图2为该系统沥青砂浆进行发泡的状态示意图；

图3为控制装置的结构示意图；

图中，1-发泡机构、2-水气供给机构、3-沥青砂浆供给机构、4-控制装置、11-发泡腔、111-循环室、112-发泡室、12-沥青砂浆排放嘴、13-发泡排放嘴、14-气缸、141-驱动杆、21-雾化喷嘴、22-水气混合管路、23-气源供给装置、231-气源、232-气路、233-气路调压阀、234-气路压力检测装置、235-气路电磁阀236-气路单向阀、24-水路供给装置、241-水源、242-水路、243-水源输送泵、244-过滤器、245-电磁流量计、246-水路电磁阀、247-水路单向阀、248-水源回路、249-水源截止阀、25-二位五通电磁阀、26-沥青砂浆电磁阀、31-输送管路、311-沥青砂浆输送泵、312-沥青砂浆流量检测装置、313-输送管路压力检测装置、314-输送管路加热装置、315-输送管路温度检测装置、32-沥青砂浆罐、321-沥青砂浆罐体、322-搅拌组件、323-高液位检测装置、324-第二温度检测装置、325-低液位检测装置、326-沥青砂浆加热组件、33-废旧沥青处理装置、331-废旧沥青处理罐、332-回收料计量输送组件、34-沥青罐、341-沥青罐体、342-沥青计量输送组件、343-沥青输送管路、344-沥青输送管理加热装置、35-循环管路、351-沥青砂浆截止阀、352-循环管路加热装置、41-中央处理器、42-控制面板、421-电源按钮、422-水按钮、423-气按钮、424-沥青砂浆按钮、425-发泡按钮、426-输送装置按钮、427-急停按钮。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1至图3所示，一种沥青砂浆发泡系统，包括发泡机构1、水气供给机构2、沥青砂浆供给机构3和控制装置4。

发泡机构1包括发泡腔11、沥青砂浆排放嘴12、发泡排放嘴13、气缸14、发泡加热组件和第三温度检测装置，发泡腔11包括从上到下依次设置的循环室111和发泡室112；沥青砂浆排放嘴12设置在循环室111与发泡室112的连接处，沥青砂浆排放嘴12设置有连通循环室111与发泡室112的物料通道；发泡排放嘴13设置在发泡室112的底部将发泡后的沥青砂浆排出；气缸14设置在循环室111上控制循环室111中的沥青砂浆从沥青砂浆排放嘴12排至发泡室112，包括可在循环室112中上下移动的驱动杆141，驱动杆141可密封物料通道使沥青砂浆在循环室112与沥青砂浆供给机构3之间循环或打开物料通道使沥青砂浆从物料通道进入发泡室112；发泡加热组件设置在发泡室112中，与控制装置4连接，用于加热发泡室112中发泡的沥青砂浆，发泡加热组件可以是布置在发泡室112中的电加热丝或者其他可以加热流体的加热组件；第三温度检测装置设置在发泡室112中，与控制装置4连接，实时检测发泡室112中的发泡沥青砂浆的温度并反馈给控制装置4，控制装置4根据第三温度传感器反馈的发泡沥青砂浆的温度信息控制发泡加热组件，使发泡室112中的发泡沥青砂浆处于一个相对稳定的发泡温度，第三温度检测装置具体可以是温度传感器。

水气供给机构2包括雾化喷嘴21、水气混合管路22、气源供给装置23、水源供给装置24、二位五通电磁阀25和沥青砂浆电磁阀26，雾化喷嘴21与发泡室112连通，将水气混合管路22中混合后的水气喷至发泡室112中；水气混合管路22一端与雾化喷嘴21连接，另一端分别与水源供给装置24和气源供给装置23连接；气源供给装置23包括气源231、连接在气源231与水气混合管路22之间的气路232、依次设置在气路231上分别与控制装置连接的气路调压阀233、气路压力检测装置234、气路电磁阀235和气路单向阀236，气路单向阀236防止气源逆向流动；水源供给装置24包括水源241、水路242、水源输送泵243、过滤器244、电磁流量计245、水路电磁阀246、水路单向阀247、水源回路248和水源截止阀249，水路242连接在水源241与水气混合管路22之间，水源输送泵243、过滤器244、电磁流量计245、水路电磁阀246、水路单向阀247依次设置在水路242上，其中水源输送泵243、电磁流量计245、水路电磁阀246、水路单向阀247分别与控制装置4连接，水源回路248一端与水源241连接另一端与水路电磁阀246和水路单向阀247之间的管路连接，水路截止阀249设置在水源回路248上与控制装置4连接，当沥青砂浆进入发泡室112时，控制装置4控制水源截止阀249关闭，水源241通过水路242进入水气混合管路22中；二位五通电磁阀25一端与气缸14连接，另一端与气源231连接，二位五通电磁阀25与控制装置4连接，通过控制装置4控制二位五通电磁阀25以控制气缸14工作，使沥青砂浆进入发泡室112中进行发泡；沥青砂浆电磁阀26与气源231连接。

沥青砂浆供给机构3包括输送管路31、沥青砂浆罐32、废旧沥青处理装置33、沥青罐34和循环管路35，输送管路31一端与循环室111连通，另一端与沥青砂浆罐32连通，将沥青砂浆罐32中混合好的沥青砂浆输送至循环室111中，输送管路31上依次设置有沥青砂浆输送泵311、沥青砂浆流量检测装置312、输送管路压力检测装置313、输送管路加热装置314和输送管路温度检测装置315，沥青砂浆输送泵311、沥青砂浆流量检测装置312、输送管路压力检测装置313、输送管路加热装置314和输送管路温度检测装置315分别与控制装置4连接，输送管路加热装置314可减少沥青砂浆输送过程热量损失，输送管路加热装置314可以是沥青领域中常用的导热油加热装置，输送管路温度检测装置315可以是温度传感器，输送管路压力检测装置313可以是压力传感器。

循环管路35一端循环室111连接，另一端与沥青砂浆罐32连接，沥青砂浆进行发泡之前可通过输送管路31与循环管路35在循环室111与沥青砂浆罐32之间循环流动，循环管路35上设置有循环管路加热装置352和沥青砂浆截止阀351，循环管路加热装置352可减少沥青砂浆循环过程中的热量损失，循环管路加热装置352可以是沥青领域中常用的导热油加热装置，沥青砂浆截止阀351与沥青砂浆电磁阀26连接，当气缸14打开物料通道使沥青砂浆从物料通道进入发泡室112时，控制装置4通过控制沥青砂浆电磁阀26使沥青砂浆截止阀351关闭使循环室111与沥青砂浆罐32处于非连接状态。

废旧沥青处理装置33包括废旧沥青处理罐331和回收料计量输送组件332，废旧沥青处理罐331用于破碎、筛分并存储回收的废旧沥青，废旧沥青处理罐331中可设置破碎辊和振动筛分装置，使参与发泡的废旧沥青粒径保持在一定范围内，回收料计量输送组件332与控制装置4连接，其一端与废旧沥青处理罐331输出端连接，另一端与砂浆沥青罐32输入端连接，计量并输送破碎筛分后的废旧沥青至沥青砂浆罐32中。

沥青罐34包括沥青罐体341、沥青加热组件、第一温度检测装置、沥青计量输送组件342和沥青输送管路343，沥青罐体341用于存储新沥青；沥青加热组件设置在沥青罐体341中，与控制装置4连接，用于加热沥青罐体341中的新沥青，沥青加热组件可以是布置在沥青罐体341中的电加热丝或者其他沥青制备领域常用的加热组件；第一温度检测装置设置在沥青罐体341中，与控制装置4连接，实时检测沥青罐体341中新沥青的温度信息并反馈给控制装置4，控制装置4根据第一温度检测装置反馈的温度信息控制沥青加热组件工作；沥青计量输送组件342与控制装置4连接，其一端与沥青罐体341输出端连接，另一端与沥青砂浆罐32连接，计量并输送加热后的新沥青至沥青砂浆罐32中；沥青输送管路343设置在沥青计量输送组件342与沥青砂浆罐341之间，沥青输送管路343上设置有沥青输送管路加热装置344，以减少输送过程中新沥青热量的损失，沥青输送管路加热装置344可以是沥青领域中常用的导热油加热装置。

沥青砂浆罐32包括沥青砂浆罐体321、搅拌组件322、沥青砂浆加热组件326、第二温度检测装置324、高液位检测装置323和低液位检测装置325，搅拌组件322设置在沥青砂浆罐体321中，与控制装置4连接，使进入沥青砂浆罐体321中的废旧沥青与新沥青混合均匀成沥青砂浆，搅拌组件322可以是沥青制备领域常用的搅拌桨或者其他搅拌组件；沥青砂浆加热组件326设置在沥青砂浆罐体321中，与控制装置4连接，使沥青砂浆罐体321中的沥青砂浆温度相对稳定在一定范围内，沥青砂浆加热组件326可以是布置在沥青砂浆罐体321中的电加热丝或者沥青制备领域常用的加热组件；第二温度检测装置324设置在沥青砂浆罐体321中，与控制装置4连接，实时检测沥青砂浆罐体321中沥青砂浆温度并反馈给控制装置4，控制装置4根据第二温度检测装置324反馈的沥青砂浆的温度信息控制沥青砂浆加热组件326的工作，第二温度检测装置324可以是温度传感器；高液位检测装置323设置在沥青砂浆罐体321中，与控制装置4连接，当沥青砂浆罐体321中的沥青砂浆量超过预设的最高液位，高液位检测装置323将信号反馈给控制装置5，控制装置5控制回收料计量输送组件332和沥青计量输送组件342降低输送速度，高液位检测装置323可以是液位传感器；低液位检测装置325设置在沥青砂浆罐体321中，与控制装置4连接，当沥青砂浆罐体321中的沥青砂浆量低于预设的最低液位，低液位检测装置325将信号反馈给控制装置4，控制装置4控制回收料计量输送组件332和沥青计量输送组件342提高输送速度，低液位检测装置325可以是液位传感器。

控制装置4包括中央处理器41和控制面板42，中央处理器41分别与第一温度检测装置、沥青加热组件和沥青输送管路加热装置344连接，通过第一温度检测装置反馈的信号来控制沥青加热组件和沥青输送管路加热装置344工作以实现控制新沥青的加热温度；中央处理器41分别与输送管路加热装置314和输送管路温度检测装置315连接，通过输送管路温度检测装置315反馈的信号来控制输送管路加热装置314工作；中央处理器41分别与电磁流量计245、沥青砂浆流量检测装置312、水源输送泵243、沥青砂浆输送泵311，通过电磁流量计245、与沥青砂浆流量检测装置312反馈的水流量信号与沥青砂浆流量信号来调整水源输送泵243与沥青砂浆输送泵311以实现对水流量与沥青砂浆流量的控制；中央处理器41分别与回收料计量输送组件332、沥青计量输送组件342连接，以控制沥青砂浆罐32中废旧沥青与新沥青的比例，控制面板42上设置有与中央处理器41连接的电源按钮421、水按钮422、气按钮423、沥青砂浆按钮424、发泡按钮425、输送装置按钮426和急停按钮427，电源按钮421用于控制系统的运作与停止；急停按钮427可在系统出现状态时，停止系统工作；水按钮422控制水路截止阀249关闭与水路电磁阀246开启以控制水源进入水气混合管路22；气按钮423控制气路电磁阀235开始以控制气源进入水气混合管路22；输送装置按钮426控制沥青砂浆在循环室11与沥青砂浆罐32之间循环，控制水源在水路242与水源回路247之间循环；沥青砂浆按钮424控制沥青砂浆电磁阀26来控制沥青砂浆截止阀351关闭，控制二位五通电磁阀25控制气缸14动作打开沥青砂浆排放嘴12的物料通道使沥青砂浆进入发泡室112；发泡按钮425控制水路截止阀249关闭、水路电磁阀245开启、气路电磁阀235开启、控制二位五通电磁阀25开启气缸14、控制沥青砂浆电磁阀26关闭沥青砂浆截止阀351，使混合水气与沥青砂浆分别从雾化喷嘴21、沥青砂浆排放嘴12进入发泡室112开始发泡。

沥青砂浆的发泡工作，包括如下步骤：

步骤一，通过废旧沥青处理装置33将废旧沥青进行破碎筛分得到粒径3mm以下的废旧沥青料，再送至沥青砂浆罐32与加热后的新沥青混合均匀得到沥青砂浆；

步骤二，将混合均匀的沥青砂浆送至循环室11，通过控制气缸14工作使沥青砂浆从沥青砂浆排放嘴12排至发泡室112，并同时控制水源241与气源231进入水气混合管路22，然后进入发泡室112与沥青砂浆混合发泡，得到发泡沥青砂浆；

其中，沥青砂浆中沥青的重量百分比为10-12％。

废旧沥青中包括有沥青和骨料，本发明通过回收废旧沥青并对其进行破碎筛分得到粒径3mm以下的废旧沥青料，然后与加热后的新沥青混合均匀后，使沥青砂浆中沥青的重量百分比达到10-12％，再进行发泡即可得到固液混合的发泡沥青砂浆，制得的发泡沥青砂浆可直接作为筑路材料使用，不需要再进行后续的操作，实现对废旧沥青100％的回收利用，减少对环境的污染，同时将水源与气源先在水气混合管路中进行混合再与沥青砂浆混合发泡，可提高发泡膨胀率与半衰期。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。