专利名称：一种沥青加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对普通沥青和重交沥青添加高分子聚合物进行改性，生产出适合沥青混凝土路面所需的改性沥青的沥清加工装置。
目前，国内广泛应用普通沥青建筑道路和建筑物的防护，但普通沥青的温度敏感性不好。人们希望在夏天硬一些，不发软，冬天柔软一些，不发脆，而实际上，沥青总是夏天软，冬天脆。为了改善沥青的这种感温性，国内外广泛开展了改性沥青研究。改性沥青作为一种路面的新材料，它有比普通道路沥青优良的物理力学性能，目前国内引进的奥地利NOVOPHAL改性沥青技术，是利用一种特殊的移动式制造设备即整个机器装在一个半挂箱式车上，车厢内装有贮存罐、大型胶体磨、主机、发电机组等，在沥青拌合现场将高分子聚合物均匀分散到沥青中去，直接拌合沥青混合料的综合技术，该技术每加工一吨改性沥青奥地利收加工费110美元，价格十分昂贵。
我国从80年代末开始改性沥青的研究并取得了长足的发展。北京公路局经过3年的研制，已试制出改性沥青加工机成套设备。该设备是仿照奥地利技术研制的，设备主要结构为135KW的电动机带动主轴以1800-3300转/分的速度旋转，固定在主轴上直径为500-600mm的磨片与固定在机身上的固定轮产生间隙(间隙可调)，机身上料斗内的混合料通过进料口泵入该间隙进行加工，该设备机构庞大，共耗资200多万元，推广应用有一定的难度。广东省筑路机械租贷联营公司生产的搅拌式改性沥青加工装置是用搅拌的方法来代替胶体磨用于加工制备改性沥青，该装置由圆形容器、动力装置、减速箱、轴、叶轮、沥青泵所组成。动力装置和减速箱装在容器外，其轴的一端装有叶轮置于容器内，叶轮为双片叶浆或多片涡轮，容器上开有进料口并配有沥青泵，采用这种搅拌法生产改性沥青主要是改性剂粒度细化与分散不可能达到理想的程度，因而改性沥青的路用效果不太好。新疆乌鲁木齐市博峰塑料厂研制的沥青混炼机是一种近似于螺杆挤压机的改性沥青生产设备，该设备的关键技术安置在机架上的料筒及料筒内设有螺杆。钉齿杆和混炼头，料筒上设有进料管并装有多个电热装置，在混炼头外侧端部设有出料管，这种设备主要问题是被称为混炼头的零部件间隙不能调整，其改性剂粒度细化与分散比搅拌式加工机稍好，但其沥青改性效果也难达到使用要求。
本实用新型的目的是提供了一种沥青加工装置，在螺杆轴上装有切料板和磨片与机身内前轴套端面和泵壳端面形成两个加工间隙，加工质量好，生产成本低，利于改性剂的剪切、磨碎、细化和分散。
为达到上述的目的，本实用新型采用以下技术方案它由螺杆轴、机壳、前轴承座、前轴套、泵壳、叶轮、磨片、切料板、调整套、圆维轴承座构成，其特征在于切料板用定位销、叶轮用平键分别固定在螺杆轴上，前轴承座通过螺杆轴与前轴套、切料板相连，机壳通过切料板轴与切料板、前轴套和泵壳相接，机壳与泵壳相连，叶轮轴与叶轮、磨片相连，调整套与圆锥轴承座相连，螺杆轴为多台阶圆柱体长轴，小皮带轮轴上开有长型半圆健槽，端部钻有螺纹孔，键槽装平键固定小皮带轮，螺孔装螺栓压紧小皮带轮定位。轴承颈固定单列向心球轴承内圈作为螺杆轴一个支承端，密封轴可与前轴承座密封槽组成，防止改性剂进入单列向心球轴承以免破坏整个螺杆轴的旋转。切料板轴与切料板配钻三个销钉孔用切料板定位销固定切料板，叶轮轴上开有两个长型半圆键槽，键槽用平键固定叶轮，短的键槽用平键固定磨片，磨片紧固轴加工成螺纹用于装配两个磨片定位螺母紧固磨片，密封轴可与圆锥轴承座内径密封槽和调整套内经密封槽组成，防止改性沥青泄漏到单列圆锥轴承内而破坏螺杆轴旋转。由电动机带动主轴高速旋转，使磨片和切料板获得较大的线速度，并通过可以调整的窄小间隙对加热后的基础沥青和高分子聚合物进行混合、剪切、磨碎分散，然后泵入通用胶体磨进行二次细化分散，解决了固体的高分子聚合物溶于加热基础沥青之后细化分散所需要的巨大能量以及能量得到转换。
图1为一种沥青加工装置结构示意图。
图2为一种沥青加工装置的主结构示意图。
图3为一种沥青加工装置的螺杆轴结构示意图。
图4为一种沥青加工装置的切料板示意图。
图5为一种沥青加工装置的磨片示意图。
图6是图5磨片的剖视图。
根据
图1、图2、图3可知，将前轴套13装入机壳12内，机壳12在总装前以焊好机壳支座36和出料筒37，并加工好改性剂入口和沥青入口。切料板40用定位销39、叶轮17用平键18分别固定在螺杆轴15上，然后一同装入机壳12内。螺杆轴15为多台阶圆柱长轴，螺杆轴15上的小皮带轮轴151与轴承颈152相连，螺杆轴15由小皮带轮轴151、轴承颈152、密封轴153、螺杆轴154、切料板轴155、叶轮轴156、磨片紧固轴157、密封轴158、轴颈159构成，小皮带轮轴151上开有长型半圆键槽，端部钻有螺纹孔，键槽装平键4固定小皮带轮3，螺孔装螺栓1压紧小皮带轮压盖2用于小皮带轮定位，轴承颈152固定单列向心球轴承9内圈作为螺杆轴15一个支承端，轴承颈152与密封轴153相接，密封轴153与前轴承座密封槽(槽内装有密封圈7)组成密封，防止第一工作腔43改性剂进入单列向心球轴承以免破坏整个螺杆轴15的旋转，密封轴153与螺杆轴154相连，螺杆轴154一个作用是螺杆外径与前轴套内径组成配合对改性剂进行挤压剪切；另一个作用是输送改性剂进入第二工作腔44，螺杆轴154与切料板轴155相连，切料板轴155与切料板配钻三个销钉孔用切料板定位销39固定切料板40，切料板轴155与叶轮轴156相接，叶轮轴156上开有两个长型半圆键槽，较长的键槽用平键18固定叶轮17，短的键槽用平键21固定磨片20，叶轮轴156与磨片紧固轴157相接，磨片紧固轴157装配两个磨片定位螺母22紧固磨片20，磨片紧固轴157与密封轴158相接，密封轴158与圆锥轴承座23内径密封槽(槽内装有密封圈)和调整套34内径密封槽(槽内装有密封圈)组成密封，防止改性沥青泄漏到单列圆锥轴承内而破坏螺杆轴旋转，密封轴158与轴颈159相接，轴颈159两个单列圆锥轴承内圈可装其上成为螺杆轴第2支承端，端部钻有螺纹孔用螺栓30压紧后轴承内压盖31以定位单列圆锥轴承25。前轴套13内径与螺杆轴154螺杆外径组成配合可将改性剂挤压拉碎，前轴套13一端与切料板40之间有一间隙，有利于将改性剂磨碎，切料板40同时可将改性剂和沥青混合搅拌均匀。按图4可知，图4切料板40呈盘形，在大盘上有均匀分布的8-14个圆锥型孔402，其作用是将改性剂拉断，小盘径向钻有三个均匀分布的销孔401并用定位销39将切料板40固定在螺杆轴15上，大盘一端面可与前轴套13端面组成切料板间隙，利于对改性剂进行剪切、拉碎，大盘另一个作用可对改性剂和沥青进行搅拌、混匀。机壳12与泵壳16相连，在泵壳16通过泵壳定位销19固定在机壳12上。用平键21固定磨片20并用磨片定位螺母22轴向定位，泵壳16一端与磨片20一端面有一间隙，泵壳16内径与叶轮17外径组成配合将沥青和改性剂混合料剪切磨碎。图5和图6可知，磨片20为盘形，在磨片20内孔处开有键槽202，可用平键将磨片20与螺杆轴15固定，在大盘平面上开有8-16个均匀分布的沟槽201，沟槽201形状为直角三角形，沟槽201深度经磨片20内孔至大盘外径差10-12mm处由深到浅，有利于改性剂的剪切，磨碎细化分散，同时能增加改性沥青流量并提高生产效率。用螺栓35将圆锥轴承座23与机壳12相连，圆锥轴承座23上开有密封槽，可将密封圈24装入槽内，防止改性沥青从该处往外泄漏到单列圆锥轴承25内而破坏螺杆轴15旋转。将紧固螺母26装入圆锥轴承座23外螺纹上，紧固螺母26的作用是设备间隙调整好后紧固调整套34。调整套34与圆锥轴承座23内孔相接，圆锥轴承座23内孔里端为光孔，外端为螺纹孔，调整套34可在其内旋转并作轴向移动。调整套34上开有密封槽，密封槽内装密封圈24，防止改性沥青泄漏到单列圆锥轴承25内而破坏螺杆轴15旋转。单列圆锥轴承25内圈装在螺杆轴轴颈159上(见图3)，单列圆锥轴承25外圈与调整套34内径相连。用螺栓30将后轴承内压盖31装入螺杆轴15上(见图3)，后轴承内压盖31的作用为紧固单列圆锥轴承25内圈。用螺栓29将后轴承端盖28与调整套34端面相连并成为一体。后轴承端盖28的作用一是调整单列圆锥轴承25间隙；二是后轴承端盖28与调整套34联为一体来调整切料板40间隙和磨片20间隙。调整手柄27与后轴承端盖28相连，后轴承端盖28外径上开有3个螺纹孔，调整手柄27一端为螺纹，用螺钉33将防尘盖32与后轴承端盖28相连以防止灰尘和杂物进入单列圆锥轴25内。调整切料板40、磨片20间隙松开紧固螺母26，搬动调整手柄27，带动后轴承端盖28和调整套34在圆锥轴承座23内旋转产生轴向移动，从而经过单列圆锥轴承25带动整个螺杆轴15产生轴向移动，磨片20端面与泵壳16端面间的距离为磨片间隙，切料板40端面和前轴套13端面间的距离为切料板40间隙。间隙调整好后锁紧紧固螺母26。前轴承座10通过螺杆轴154与前轴套13、切料板40相连，并组成第一工作腔43，前轴套13为圆柱形套，一端开有缺口与机壳12缺口组成改性剂入口，装入机壳12待设备调整好后与机壳12配钻两个销钉孔将前轴套定位销14打入固定，第一工作腔43是将固体改性剂进行第一次剪切、拉碎，同时由加工机械能转化为热能可将改性剂熔融，以便改性剂进入第二工作腔44时与加热沥青更好地混融。第二工作腔44由机壳12、螺杆轴155、切料板40、前轴套13和泵壳16组成，机壳12通过切料板轴155与切料板40、前轴套13的一端面和泵壳16的另一端面相接。机壳12上开有沥青入口，加热沥青经齿轮泵输入并与第一工作腔43经剪切、拉碎的改性剂搅拌混合均匀，因此第二工作腔44称为改性剂和加热沥青的混融腔。第三工作腔45由机壳12、泵壳16、叶轮17、螺杆轴156及磨片20组成，机壳12通过泵壳定位销19与泵壳相连，在螺杆轴156通过平键18、21与叶轮17、磨片20相连。叶轮17开有键槽用平键18将叶轮17固定在螺杆轴15上，螺杆轴15上开有键槽用平键21将磨片20固定在螺杆轴15上。泵壳16为圆柱形套装入机壳12待设备调好后与机壳配钻两个销钉孔将泵壳定位销19打入固定。第三工作腔45的作用与第一工作腔4 3类似，只是加工对象为沥青和改性剂的混合体且磨片20间隙比切料板40间隙要小，因此加工的改性剂粒度更小在沥青中分散更均匀。用螺栓41将前轴承座10和密封圈11装于机壳12上，装前轴承套42于前轴承座10内，装单列向心球轴承9于螺杆轴15上，装轴承内挡圈5用于单列向心球轴承的轴向定位。用螺栓8将前轴承盖6固定于前轴承座10上并装上密封圈7。装小皮带轮3于螺杆轴15上用平键4经向定位小皮带轮3，用螺栓1将小皮带轮压盖2装入螺杆轴15上压紧小皮带轮3。用前轴套定位销14和泵壳定位销19分别对前轴套13和泵壳16定位。至此主机装配完毕，然后吊装于机座38上，装传动皮带与电动机相连，则整机装配完工。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点结构简单，加工质量好，利于改性剂的剪切、磨碎、细化和分散，经济效果显著，每吨改性沥青生产费用为2100多元，比奥地利设备加工改性沥青每吨加工费用110美元低得多，生产成体低，适用于高等级公路、机场跑道铺筑、城市道路交叉路口、水泥混凝土路面的罩面以及建筑物的保护。
权利要求1.一种沥青加工装置，它由前轴承座(10)、前轴套(13)、机壳(12)、泵壳(16)、调整套(34)、圆锥轴承座(23)构成，其特征是切料板(40)用定位销(39)、叶轮(17)用平键(18)分别固定在螺杆轴(15)上，前轴承座(10)通过螺杆轴(154)与前轴套(13)、切料板(40)相连，机壳(12)通过切料板轴(155)与切料板(40)、前轴套(13)和泵壳(16)相接，机壳(12)与泵壳(16)相连，叶轮轴(156)与叶轮(17)、磨片(20)相连，调整套34与圆锥轴承座23相连。
2.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是螺杆轴(15)为多台阶圆柱体长轴，螺杆轴(15)上的小皮带轮轴(151)与轴承颈(152)相连，螺杆轴(15)由小皮带轮轴(151)、轴承颈(152)、密封轴(153)、螺杆轴(154)、切料板轴(155)、叶轮轴(156)、磨片紧固轴(157)密封轴(158)、轴颈(159)构成。
3.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是切料板(40)呈盘形，在大盘上有均匀分布的8-14个圆锥型孔，小盘径向钻有三个均匀分布的销孔并用定位销(39)将切料板(40)固定在螺杆轴(15)上。
4.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是磨片(20)呈盘型，在磨片(20)内孔处开有键槽(202)，用平键将磨片(20)与螺杆轴(15)固定，在大盘平面上开有8-16个均匀分布的沟槽(201)。
5.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是磨片(20)与泵壳(16)端面有一可调间隙。
6.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是切料板(40)端面与前轴套(13)端面有一可调间隙。
7.根据权利要求1所述的一种沥青加工装置，其特征是圆锥轴承座(23)与机壳(12)相连，调整套(34)与圆锥轴承座(23)内孔相连，后轴承端盖(28)与调整套(34)端面相连。
8.根据权利要求2所述的一种沥青加工装置，其特征是小皮带轮轴(151)上开有长型半圆键槽，钻有螺纹孔，轴承颈152固定单列向心球轴承9内圈，切料板轴(155)与切料板配钻三个销钉孔用定位销(39)固定切料板(40)，叶轮轴(156)上开有两个长型半圆键槽，长的键槽用平健(18)固定叶轮(17)，短的键槽用平键(21)固定磨片(20)。
专利摘要本实用新型公开了一种沥青加工装置,它由螺杆轴、机壳、前轴承座、前轴套、泵壳、叶轮、磨片、切料板、调整套、圆锥轴承座构成,前轴承座通过螺杆轴与前轴套、切料板相连,机壳通过螺杆轴与切料板、前轴套和泵壳相接,机壳与泵壳相连,螺杆轴与叶轮、磨片相连,调整套与圆锥轴承座相连,螺杆轴为多台阶圆柱体长轴,切料板固定在螺杆轴上,在磨片内孔开有键槽并用平键将磨片固定在螺杆轴上。本实用新型结构简单,加工质量好,生产成本低,利于改性剂的剪切、磨碎、细化和分散,适用于高等级公路、机场跑道铺筑、城市道路交叉路口、水泥混凝土路面的罩面以及建筑物的保护。
文档编号E01C19/02GK2284260SQ9623969
公开日1998年6月17日 申请日期1996年10月29日 优先权日1996年10月29日
发明者顾任安, 刘国清, 陈克宁, 肖回春, 王文军 申请人:湖北省交通厅交通科学研究所, 湖北省潜江市公路管理段