混凝土攪拌站成品料輸送系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)研究

劉卓

摘要：本文主要針對(duì)現(xiàn)階段瀝青混凝土攪拌站在進(jìn)行成本料輸送的系統(tǒng)當(dāng)中，存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的改進(jìn)計(jì)劃，在機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面進(jìn)行相應(yīng)的改良，還在電氣拖動(dòng)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行一定的改進(jìn)和設(shè)計(jì)，在改進(jìn)后的方案當(dāng)中，可以有效的提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌站;成品料輸送系統(tǒng);機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);

前言：在現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的瀝青混凝土攪拌設(shè)備的使用中，進(jìn)行成品料的運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，大多數(shù)都采用絞車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式，其絞車(chē)多是卷?yè)P(yáng)機(jī)。在這樣的驅(qū)動(dòng)方式之下，使得在小車(chē)的車(chē)體，以及成品料之中所產(chǎn)生的全部負(fù)荷都會(huì)由絞車(chē)方面進(jìn)行承擔(dān)，為此需要在絞車(chē)的選擇上，需要具有較大的功率，從而提升了制造的成本價(jià)值，進(jìn)而降低了工作過(guò)程中的能量消耗。

1 研究背景

對(duì)于絞車(chē)的系統(tǒng)而言，通常情況下會(huì)選擇多層膠卷筒的形式，在這樣的系統(tǒng)當(dāng)中，在其內(nèi)層的鋼絲繩會(huì)受到外層鋼絲繩的進(jìn)一步擠壓，為此在卷繞的過(guò)程中，會(huì)讓靠近的兩個(gè)繩圈由于發(fā)生了摩擦，導(dǎo)致出現(xiàn)一定程度的磨損，進(jìn)而降低了鋼絲的使用壽命。同時(shí)在正常的工作過(guò)程中，由于小車(chē)的上行，會(huì)讓鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)進(jìn)一步的增加，這樣的方式會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)亂繩的故障，同時(shí)也使得卷筒計(jì)算的實(shí)際直徑進(jìn)一步的擴(kuò)大，所以在鋼絲繩端，沒(méi)有進(jìn)一步的提升，但是會(huì)由于在卷筒端的實(shí)際載荷力矩的提升，使得結(jié)構(gòu)載荷出現(xiàn)了不穩(wěn)定的情況，這時(shí)候再將卷筒的轉(zhuǎn)速控制不變，就能夠讓卷繞鋼絲的線速度得到較大的提升，讓小車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，持續(xù)的提升運(yùn)行速度，最終造成運(yùn)行的不穩(wěn)定性，在停車(chē)的時(shí)候，會(huì)發(fā)生較大的沖擊。這樣的情況，不僅僅會(huì)對(duì)小車(chē)的實(shí)際行程控制造成嚴(yán)重的響應(yīng)，還會(huì)使得運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生物料的拋灑。雖然可以采用變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)速度的控制，但是這樣的技術(shù)方式會(huì)大幅提升制造的成本價(jià)值，為此需要采用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化和改良來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。

2 混凝土攪拌站成品料輸送系統(tǒng)

所謂瀝青混凝土，就是將瀝青加入到不同粒度的碎石、砂石、沙子以及石粉等各種礦物料組成的混合物，之后再經(jīng)過(guò)一定程度的攪拌，使得其形成瀝青混合物料。在進(jìn)行瀝青混凝土的生產(chǎn)制造過(guò)程中，其使用的機(jī)械設(shè)備，被稱(chēng)之為瀝青混凝土攪拌設(shè)備，例如所使用的間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備，在機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造上，主要由冷骨料配料裝置，骨料烘干以及加熱裝置、粉料供給系統(tǒng)等。在實(shí)際制作過(guò)程中，首先需要將不同規(guī)格和參數(shù)的冷石料以及砂進(jìn)行初步的配置，之后送入到冷骨料輸送機(jī)當(dāng)中，之后送入到干燥筒當(dāng)中進(jìn)行烘干，使得其利用熱料提升機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的提升，再按照不同的規(guī)模進(jìn)行相應(yīng)的分別處理。進(jìn)而在攪拌器當(dāng)中進(jìn)行攪拌。對(duì)于不同機(jī)型而言，采用的控制系統(tǒng)的工作方式需要擁著不同的技術(shù)要求，使得需要保障控制系統(tǒng)能夠依據(jù)不同的工作方式，以及用戶的選擇控制方式下進(jìn)行作業(yè)。

3 機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行成本料輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將傳統(tǒng)的絞車(chē)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，采用配有對(duì)重的槽輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作，這樣的方式就是采用了曳引槽輪同鋼絲繩之間所產(chǎn)生的摩擦力，進(jìn)行鋼絲繩的傳送，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小車(chē)的上下行運(yùn)動(dòng)。在系統(tǒng)當(dāng)中的對(duì)重上端，進(jìn)行動(dòng)滑輪的設(shè)置，這樣便可以有效的降低對(duì)重的實(shí)際行程，同時(shí)在對(duì)重側(cè)，也不需要進(jìn)行額外的挖孔處理，從而保障對(duì)中能夠同小車(chē)的實(shí)際行程相匹配。在經(jīng)過(guò)這種方式的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，使得小車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，具有較強(qiáng)的平穩(wěn)性，能夠擁有均勻的運(yùn)行速度，同時(shí)工作人員對(duì)于小車(chē)的行程精度控制也較為準(zhǔn)確，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷以及驅(qū)動(dòng)功率的進(jìn)一步降低。

在小車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中，無(wú)論是上行還是在下行的階段，其使用的曳引機(jī)所承擔(dān)的實(shí)際負(fù)荷值，都是絞車(chē)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷的三分之一左右，為此其驅(qū)動(dòng)功率也大約在絞車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三成左右。

同時(shí)對(duì)于擁有著130t/h的某類(lèi)型的瀝青混凝土攪拌站而言，其系統(tǒng)當(dāng)中的小車(chē)的自身重量在9kN，一般情況下，進(jìn)行成品料運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量為2400kg，同時(shí)小車(chē)的實(shí)際運(yùn)輸速度在2.1m/s。因此在采用了絞車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置時(shí)，就需要配備45jW的電動(dòng)機(jī)，以及相配套的絞車(chē)，而采用了曳引槽輪驅(qū)動(dòng)的方式時(shí)，則僅僅需要配備16-23看W的曳引電動(dòng)機(jī)即可滿足生產(chǎn)需求。

4 電氣控制系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

4.1 主拖動(dòng)電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)

在絞車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，這樣的驅(qū)動(dòng)模式下，使得小車(chē)可進(jìn)行平穩(wěn)的啟動(dòng)，并且不會(huì)出現(xiàn)具有較強(qiáng)沖擊力的停車(chē)，同時(shí)能夠?qū)⑿谐痰目刂凭瓤刂圃?0mm上下，因此在這樣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用中，需要采取變頻器，或者采用ACVV交流調(diào)壓調(diào)速器的電力拖動(dòng)器件，但是這樣的模式下，會(huì)導(dǎo)致制造成本的上升。因此在使用了曳引槽輪驅(qū)動(dòng)方式下，由于系統(tǒng)當(dāng)中的槽輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行的過(guò)程中具有著較強(qiáng)的穩(wěn)定性，為此只采用普通的交流雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的運(yùn)行。在有條件的情況下，最好可以采用變頻驅(qū)動(dòng)，這樣的性能會(huì)更加地好，一定程度上，使用的變頻器由于功率較小，使得其不會(huì)造成成本的大幅提升，一般來(lái)說(shuō)在2萬(wàn)元以內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。

在使用了交流雙速電機(jī)進(jìn)行小車(chē)的驅(qū)動(dòng)之后，其會(huì)形成小車(chē)的主拖動(dòng)電路電氣原理，其中SC、XC是代表著上下行當(dāng)中的接觸器，而KC以及MC則表示為快慢車(chē)回路當(dāng)中的接觸器，而KJC則是快車(chē)加速接觸器，而將快慢車(chē)回路熱繼電器用KRJ以及MRJ來(lái)對(duì)其進(jìn)行辨識(shí)，在快慢車(chē)的回路電抗器的表達(dá)上，需要用KDZ以及MDZ來(lái)表示，最后的曳引電動(dòng)機(jī)則用YD來(lái)表示。

4.2 控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

首先，為了將小車(chē)的行程控制精度控制在誤差10mm之間，需要在小車(chē)上進(jìn)行YPS以及YPX的到位傳感器的安裝，同時(shí)還需在每一個(gè)料倉(cāng)口，以及小車(chē)的接料口位置，進(jìn)行隔磁板的安裝，并且保障安裝的YPS以及YPX之間的外側(cè)距離相等，只有當(dāng)設(shè)置的隔磁板能夠完整的進(jìn)入到小車(chē)上的到位傳感器之上，這樣便可以表明小車(chē)精準(zhǔn)的到位。同時(shí)，為了避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)小車(chē)失控的情況，需要在小車(chē)軌道的上下端頭位置，進(jìn)行極限開(kāi)關(guān)的安裝，為此還需保障極限開(kāi)關(guān)的安裝過(guò)程中，需在距離極限開(kāi)關(guān)的1.4m的位置上進(jìn)行強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)的設(shè)置，這樣一旦小車(chē)的撞弓撞擊到該開(kāi)關(guān)之上后，就會(huì)讓小車(chē)開(kāi)始強(qiáng)制性的減速，以免由于發(fā)生停車(chē)的沖擊，造成物料的噴撒。

在編碼器計(jì)數(shù)脈沖的時(shí)候，就可以對(duì)小車(chē)進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)，讓原本的高速度漸漸的緩慢下來(lái)，同時(shí)系統(tǒng)當(dāng)中的電器元件在動(dòng)作執(zhí)行的過(guò)程中，同上行相同，因此無(wú)需在本文分析過(guò)程中再次詳述。在這樣的模式下，即使在編碼器部分出現(xiàn)了一定程度的故障，或者在脈動(dòng)計(jì)數(shù)方面出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，但是由于在靠近底部的1.8m位置上進(jìn)行了減速開(kāi)關(guān)的設(shè)置，使得其能夠進(jìn)行速度的及時(shí)切換。

總結(jié)：綜上所述，在本文的分析過(guò)程中，采用了交流雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，進(jìn)行槽輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)建，從而取代了原本的變頻驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)系統(tǒng)，這樣的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可以很好的實(shí)現(xiàn)成本的控制，并且也降低了設(shè)備的能耗。

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