瀝青混合料攪拌器卸料門密封方式的研究

李 奇，李 偉，潘旭磊，呂聰正

LI Qi,LI Wei,PAN Xu-lei,LV Cong-zheng

（長(zhǎng)安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710064）

瀝青混合料攪拌器投料及攪拌過程中，由于卸料門密封不嚴(yán)、投料順序和投料位置不佳等因素的影響，導(dǎo)致投料及攪拌過程中粉料、瀝青及細(xì)小骨料部分直接從卸料門縫隙漏掉造成瀝青泄漏及細(xì)花白料的現(xiàn)象，如圖1 所示，嚴(yán)重影響攪拌器的攪拌性能及成品料的路用性能。

圖1 卸料時(shí)花白料照片

攪拌器卸料門的結(jié)構(gòu)有可抽動(dòng)的閘板式（平移式）、轉(zhuǎn)動(dòng)的板式或扇形門和活瓣式3 種，國(guó)內(nèi)瀝青攪拌器的卸料門主要是轉(zhuǎn)動(dòng)的板式或扇形門，各廠家生產(chǎn)的卸料門結(jié)構(gòu)形式差異較大，優(yōu)缺點(diǎn)也比較明顯。但是無論何種形式的卸料門，攪拌器底部都鑿一長(zhǎng)方形的開口，卸料門關(guān)閉后應(yīng)在徑向和軸向都有良好的密封效果，以防止攪拌過程中從卸料門縫隙處漏料[1～3]。

1 攪拌器卸料門密封方式的比較

瀝青混合料卸料門密封按密封位置的不同一般分為徑向密封和軸向密封，攪拌器卸料門徑向密封即在攪拌器卸料門與攪拌器鍋體連接處，平行于攪拌軸方向的位置采用某種方式來保證卸料門的密封；攪拌器卸料門軸向密封即在攪拌器兩端容易漏料處采取某種措施來保證其密封。

按密封原理可分為原裝密封及加密封裝置密封。原裝密封是不需要添加任何密封裝置，設(shè)計(jì)加工過程中使各構(gòu)件滿足密封條件，如采用精密加工工藝使各構(gòu)件配合良好，間隙較小。攪拌器卸料門加密封裝置密封即在攪拌器裝配完成后為滿足密封的要求，在需要密封的位置上設(shè)置密封裝置以達(dá)到密封效果。下面對(duì)幾種攪拌器卸料門的密封方式作以比較。

1.1 徑向密封

1）徑向密封方案一 攪拌器卸料門徑向密封一般需采用特殊的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。如采用特殊的鍋邊襯板，螺栓加腰孔連接鍋邊襯板與鍋體，可以根據(jù)磨損情況及時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)給量來保證徑向密封，不需要經(jīng)常更換磨損嚴(yán)重的鍋邊襯板，鍋邊襯板邊緣較尖與門襯板切合緊密，料門襯板內(nèi)面為平面，外面為弧面，理想狀況下料門襯板所圍成的弧度與門襯板及鍋殼完全相切，加工過程中至少保證間隙為10mm，即可保證密封良好，如圖2所示。

圖2 卸料門徑向密封一

2）徑向密封方案二 另一種形式的攪拌器卸料門密封方案為，在攪拌器整體安裝完成時(shí)，在卸料門左右兩端焊接密封塊，并保證在在開門和關(guān)門料門旋轉(zhuǎn)過程中密封塊不刮蹭鍋底，如圖3所示。

圖3 卸料門徑向密封方案二

1.2 軸向密封

卸料門軸向密封一般有3 種方式：一是通過長(zhǎng)出鍋體的卸料門頂部圓弧面與拌鍋兩端底部的下圓弧面配合來保證軸向密封；二是采用軸端加圓弧擋圈或密封板來保證軸向密封；三是卸料門兩端設(shè)置軸端頂板、軸端側(cè)板及頂護(hù)板，通過軸端頂板與頂護(hù)板的配合來實(shí)現(xiàn)密封。第一種軸向密封方案屬于原裝密封，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，效果良好，但是需要卸料門及料門襯板加工精密，配合良好；第二、三種密封方案屬于加密封裝置密封，實(shí)現(xiàn)較容易，重點(diǎn)介紹軸端加密封圈或軸端鍋體上加密封板及采用軸端頂板與頂護(hù)板的配合來保證密封效果，其示意圖如圖4～圖6 所示。

如圖4 所示，軸端密封圈一固定在旋轉(zhuǎn)的卸料門體上，隨卸料門開關(guān)一起旋轉(zhuǎn)，軸端密封圈二固定在鍋體上，固定不動(dòng)，軸端密封圈二與卸料門在軸向處于一個(gè)平面，軸端密封圈一擋在軸端密封圈二與料門配合形成的縫隙處，具有一定的密封效果。

圖4 卸料門軸端采用密封圈密封

如圖5 所示，卸料門及門襯板長(zhǎng)出鍋體，軸端密封板用螺栓連接于端部鍋體上，螺栓加腰孔連接可以方便地調(diào)節(jié)軸端密封板位置及密封間隙，使其達(dá)到最佳密封效果，軸端密封板厚度等于料門長(zhǎng)出鍋體長(zhǎng)度，使卸料門及軸端密封板處于一個(gè)平面，保證其密封效果。

圖5 卸料門軸端采用密封板密封

除此之外，軸向密封可以通過料門兩端軸端側(cè)板、軸端頂板與頂護(hù)板的良好配合來實(shí)現(xiàn)，軸端頂板與頂護(hù)板配合形成密封弧面，具有一定的軸向密封效果，如圖6 所示。

2 攪拌器卸料門密封方式的分析

2.1 徑向密封

徑向密封方案一屬于原裝密封，在國(guó)外較常用，密封效果良好，但是需采用特殊形式的鍋邊襯板、鍋殼、卸料門及料門襯板需采用合適的結(jié)構(gòu)且加工工藝要求也較高。徑向密封方案二屬于采用密封裝置密封，雖然具有一定的密封效果，但是弊病較多，體現(xiàn)在以下兩方面。

圖6 卸料門軸向密封方案三

1）沒有解決卸料門密封不嚴(yán)的老問題，密封面較窄，密封效果不理想，且磨損嚴(yán)重，需要及時(shí)調(diào)整料門高度或及時(shí)更換密封塊，否則密封效果難以保證。另外，在密封鋼塊與鍋底處相對(duì)位置較低的部位容易形成攪拌死角，出現(xiàn)料流運(yùn)動(dòng)不暢，積料造成卸料時(shí)的花白料現(xiàn)象。

2）密封面較小，另外右側(cè)密封塊為保證料門開啟、關(guān)閉過程中不刮蹭鍋體，上端需設(shè)計(jì)成斜面，如圖3 右側(cè)所示，磨損更加劇烈，難以保證有效密封。

2.2 軸向密封

軸向密封方式一屬于原裝密封，如果可以使圓弧面配合良好，密封效果比較可靠，且不需要經(jīng)常更換密封裝置，優(yōu)點(diǎn)比較明顯，但是制造加工難度較大。軸向密封方式二原理簡(jiǎn)單，密封效果有保證，但是需要時(shí)常調(diào)整密封圈及密封板的位置，使其處在最佳的密封效果。軸向密封方式三結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，密封圓弧面密封效果明顯，但是要控制其頂護(hù)板及軸端頂板長(zhǎng)度不能太大，以免影響卸料門的卸料能力。

3 結(jié) 語

1）攪拌器卸料門密封一般需考慮徑向和軸向密封，避免攪拌過程中瀝青、粉料及細(xì)小骨料漏出。通過特殊鍋邊襯板與門襯板10mm 的間隙可保證徑向密封，通過軸端弧形擋圈、軸端密封板、加長(zhǎng)卸料門及軸端密封頂板與頂護(hù)板的配合等措施可保證軸向密封。

2）攪拌器襯板及卸料門工作工程中磨損嚴(yán)重，可采用螺栓加腰孔連接鍋邊襯板和鍋殼，可以根據(jù)單個(gè)鍋邊襯板的磨損情況調(diào)節(jié)進(jìn)給量來保證徑向密封，不僅非常有效，而且可以減少頻繁更換磨損嚴(yán)重的襯板，節(jié)省成本和時(shí)間。同樣，軸端密封擋圈及軸端密封擋塊也可以與鍋殼采用螺栓加腰孔連接。

3）在攪拌器卸料門兩端連接密封鋼塊來實(shí)現(xiàn)的徑向密封方案密封效果難以保證，且卸料時(shí)磨損嚴(yán)重，卸料完成時(shí)容易出現(xiàn)夾料及料門無法回到初始位置等弊端，容易造成攪拌過程中的漏料。

4）國(guó)內(nèi)瀝青混合料攪拌器卸料門密封原理一般采用加密封裝置密封，主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)制造加工精度與國(guó)外水平有一定的差距，原裝密封需要良好的加工工藝及構(gòu)件之間良好地配合，國(guó)內(nèi)加工制造難以達(dá)到該水平，成本也較大。

5）攪拌器卸料門徑向密封方式一及軸向密封方式二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，密封作用可靠。

[1]馮忠緒.混凝土攪拌理論與設(shè)備[M].北京:人民交通出版社，2001.

[2]JT/T270-2002，間歇強(qiáng)制式瀝青混合料攪拌設(shè)備[S].

[3]何挺繼，朱文天，鄧世新.筑路機(jī)械手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社，1998.