瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備的改進(jìn)

董 超

（中交第二航務(wù)工程局有限公司，湖北武漢 430040）

0 引言

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各種施工技術(shù)與設(shè)備等被應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域?；炷潦┕な枪こ淌┕さ年P(guān)鍵，其施工效果直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量。隨著技術(shù)的進(jìn)步，瀝青混凝土拌和站對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備的依賴程度加深，自動(dòng)化控制設(shè)備在一定程度上保障了混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，對(duì)于工程施工的順利進(jìn)行意義重大。

1 瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

就瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用情況來(lái)看，發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)化控制設(shè)備較為先進(jìn)。以美國(guó)與歐美國(guó)家為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，早早實(shí)現(xiàn)了瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用，設(shè)備的技術(shù)水平較高，運(yùn)行較為穩(wěn)定與可靠。國(guó)外瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用具有極大的優(yōu)勢(shì)，其設(shè)備的自動(dòng)化控制水平較高，基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、集成化與精密化，在工程建設(shè)領(lǐng)域得到了較為普遍的應(yīng)用。另外，國(guó)外瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備種類與型號(hào)較多，可以適應(yīng)各種工程建設(shè)領(lǐng)域的需求，發(fā)展較為全面。拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備每小時(shí)可以生產(chǎn)幾千噸的混凝土，因此，其設(shè)備的穩(wěn)定性極高。

隨著行業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化控制設(shè)備的技術(shù)水平逐步提升，同時(shí)還考慮了生產(chǎn)的環(huán)保性，提高了瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制的整體發(fā)展水平。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)全球化與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入推進(jìn)，瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制水平逐步上升，雖然為混凝土拌和站帶來(lái)了一定的發(fā)展機(jī)遇，但是也存著諸多不足。我國(guó)瀝青混凝土拌和站中自動(dòng)化控制設(shè)備一般都依賴于進(jìn)口，在自動(dòng)化控制技術(shù)的研究上，對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴性高，使得其整體發(fā)展進(jìn)程緩慢。

目前我國(guó)很多拌合站點(diǎn)的瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備都是小型的，設(shè)備的種類也有限。雖然我國(guó)建筑行業(yè)處于蓬勃發(fā)展中，自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用普及率逐步增高，但是設(shè)備的性能穩(wěn)定性與可靠性不足，生產(chǎn)規(guī)模較小，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距明顯，需要在發(fā)展的過(guò)程中不斷地進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

2 拌合站自動(dòng)化控制設(shè)備的具體應(yīng)用

我國(guó)瀝青混凝土拌和站的自動(dòng)化控制設(shè)備，主要有間歇強(qiáng)制式、連續(xù)強(qiáng)制式和滾筒式3 種類型。

2.1 間歇強(qiáng)制式拌合設(shè)備

在間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中，需要先烘干冷物料，然后將其加熱與熱瀝青進(jìn)行拌和。由于物料的差異性，首先應(yīng)將這些物料添加于相應(yīng)的設(shè)備中，隨后再進(jìn)行連續(xù)烘干處理，在此過(guò)程中不需要連續(xù)加熱。其次，將混合以后的物料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。這種攪拌一般需要使用攪拌器進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，攪拌過(guò)程具有明顯的間歇性。

在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，需要同時(shí)進(jìn)行冷倉(cāng)的配置與篩分，此過(guò)程中往往需要使用5 個(gè)顆粒等級(jí)存在差異的設(shè)備，隨后進(jìn)入溫倉(cāng)處理。由于溫倉(cāng)的特殊性能，需要根據(jù)物料顆粒直徑等的差異實(shí)現(xiàn)物料粉與瀝青的生成，充分?jǐn)嚢枰院笮纬勺罱K的產(chǎn)物。

2.2 連續(xù)強(qiáng)制式拌和設(shè)備

連續(xù)強(qiáng)制式拌和設(shè)備與間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備最明顯的差異就是連續(xù)性，也就是設(shè)備中物料的干燥加熱與混合料的攪拌是連續(xù)的。使用這種設(shè)備時(shí)，需要將經(jīng)由加工處理的物料與粉塵瀝青等投入攪拌室內(nèi)，攪拌以后生成瀝青混合料。在此過(guò)程中，物料進(jìn)出的成分是相同的，這就使得在冷倉(cāng)中物料規(guī)格、顆粒大小等存在差異性，進(jìn)而使得混凝土的配比、性能等存在差異，這些物料一旦處理不當(dāng)就會(huì)造成混凝土的質(zhì)量問(wèn)題。因此，使用這類設(shè)備時(shí)需要控制物料的顆粒、組成等，以提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。

2.3 滾筒式拌和設(shè)備

滾筒式拌和設(shè)備產(chǎn)生于20 世紀(jì)60 年代末，主要是因?yàn)樵跒r青混凝土的生產(chǎn)中資源與能源的消耗極大，并且存在極大的塵土污染等，滾筒式拌和設(shè)備的出現(xiàn)則有效緩解了這些問(wèn)題。在其使用的過(guò)程中，一般需要將干燥物料與較熱物料放置于同一滾筒內(nèi)、在此完成攪拌過(guò)程，還可以進(jìn)行混合料瀝青的覆蓋、隨后出筒。使用這一設(shè)備時(shí)，所有的生產(chǎn)都是在滾筒內(nèi)進(jìn)行的，因此大大減少了生產(chǎn)污染物的出現(xiàn)，能夠控制環(huán)境污染，維持生態(tài)平衡。這種生產(chǎn)方式操作簡(jiǎn)單、開關(guān)較為便利。由于在滾筒內(nèi)會(huì)存在高低的循環(huán)操作，使物料的混合更為充分。另外，在滾筒式拌和設(shè)備的使用過(guò)程中，攪拌需要遵循滾筒旋轉(zhuǎn)的方向。

3 拌合站自動(dòng)化控制設(shè)備的不足

3.1 間歇式存在的缺陷

在生產(chǎn)能力一定的條件下，間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備所使用的生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量較多，包含的組件等較多，整體拌和設(shè)備的體型較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)輸與移動(dòng)等存在一定困難。因此，間歇式拌和設(shè)備多用于固定式或者半固定式。

3.2 連續(xù)式存在的缺陷

連續(xù)強(qiáng)制式拌和設(shè)備在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)較多的粉塵污染等，對(duì)環(huán)境等產(chǎn)生極為不利的影響，這成為該設(shè)備極為致命的缺陷。如果采用此設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，就需要進(jìn)行污染的控制、處理等，加大對(duì)污染凈化的治理力度，這樣將大大提高企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3.3 滾筒式存在的缺陷

滾筒式拌和設(shè)備的明顯劣勢(shì)，主要是其攪拌需要沿著滾筒的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)進(jìn)行，物料在滾筒內(nèi)的高低循環(huán)也加大了熱能的損耗、降低了熱量的利用效率。另外，此過(guò)程中物料內(nèi)部含有較多的殘余水分，也會(huì)降低物料的溫度。

4 自動(dòng)化控制設(shè)備的改進(jìn)與調(diào)試

4.1 改裝方案

以WCB-400 型的拌和設(shè)備為例，由于自動(dòng)化運(yùn)行存在一定的問(wèn)題，因此對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與調(diào)試具有現(xiàn)實(shí)意義。具體的改裝過(guò)程：①用支架取代原本的皮帶，該支架具有一定彈性，還可以對(duì)鋼板起一定的支撐作用；②安裝傳感器和轉(zhuǎn)換開關(guān)；③用三級(jí)螺旋裝置取代原有的單級(jí)傳輸器；④將所有新安裝的裝置用導(dǎo)線連接，整體裝置與電腦、放大機(jī)連接，隨后再進(jìn)行整體設(shè)備的調(diào)試；⑤在側(cè)放的皮帶上打兩個(gè)孔（孔的直徑為5 mm），兩孔之間的距離應(yīng)該與安裝孔距離保持一致，與傳感器相固定；⑥加設(shè)通用繼電器；⑦在控制面板打孔，裝配指示燈與開關(guān)；⑧最后實(shí)現(xiàn)所有的連線處理。

在調(diào)試過(guò)程中，需要用大于100 kg 的物品為傳感器施加壓力，這樣在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可以在觀察顯示器上觀測(cè)到相應(yīng)的數(shù)字變化。對(duì)相關(guān)模擬輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，直至拌和設(shè)備可以穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下，只有指針運(yùn)轉(zhuǎn)到一定的轉(zhuǎn)數(shù)以后方可進(jìn)行后續(xù)的調(diào)試。對(duì)各個(gè)設(shè)備加以標(biāo)記，當(dāng)K 值記錄完成以后結(jié)束調(diào)試工作，設(shè)備可以投入正常的使用。

4.2 改進(jìn)效果分析

對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)，設(shè)備運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性大大提高，自動(dòng)化控制水平提升，出料量可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接控制，而且控制精度也大大提高，骨料與粉料的計(jì)算精度大大提升，降低了外部因素等對(duì)于出料量控制的不利影響，如出料口尺寸變化、配比不正確等。原先的設(shè)備本身運(yùn)行就存在一定問(wèn)題，在其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中如果長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)使設(shè)備處于超負(fù)荷的狀態(tài)，有時(shí)甚至?xí)p壞設(shè)備。改進(jìn)以后的設(shè)備采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，可以在設(shè)備處于高負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行自動(dòng)控制，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與安全性。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，瀝青混凝土拌和站自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用逐步增多，各個(gè)混凝土拌和站要根據(jù)自身的生產(chǎn)情況進(jìn)行自動(dòng)化控制設(shè)備的改進(jìn)與調(diào)試，使設(shè)備符合生產(chǎn)的實(shí)際需求，運(yùn)行更加穩(wěn)定與可靠，從而保障瀝青混凝土拌和站生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。