道路工程物料拌和设备PPT课件

1、 道路基层的填筑工程物料用量极大，需采用大规模生产方式才能满足要求。 常用的基层稳定土生产方式和设备有两种，一种是就地破碎路基表层土并添加改性材料进行拌合，所使用的机械是稳定土拌合机稳定土拌合机；另一种是在固定地点对原始工程土拌合改性材料，再运送到铺筑点去，使用的设备是稳定土厂拌设备稳定土厂拌设备。使用稳定土厂拌设备更有利于控制质量。第1页/共45页第2页/共45页第3页/共45页一、稳定土拌和机一、稳定土拌和机 第4页/共45页一、稳定土拌和机一、稳定土拌和机 一、概述一、概述 1 1功用功用 稳定土拌合机又称路拌机路拌机，是一种在施工现场低速行驶过程中，就地破碎土壤，并与稳定剂(石灰或水泥

2、等)均匀拌合的机械。 在道路工程中，稳定土拌合机主要用于基层稳定土的现场拌合作业，形成符合设计要求的改性基层。 它可以切削、拌合级工程土，效率较高，可应用在等级公路的基层施工中；还可以换装铣削滚筒，进行沥青或水泥路面的铣刨作业。第5页/共45页第6页/共45页第7页/共45页 威马牌WB系列铣拌两用稳定土拌和机是徐州威马机械有限公司在总结国内外各种拌和机先进技术的基础上研制的最新产品，既可以用于稳定土的拌和作业，也可以用于旧沥青路面的铣刨作业。 产品用途：中置式稳定土拌和机以其拌和平整度高，工作速度快、操作灵活等诸多方面的优点，已受到越来越多用户的青睐。该机增加洒水装置、静液压全轮驱动装置后，

3、可实现旧路的冷再生功能。 第8页/共45页 2.2.工作原理及分类工作原理及分类 稳定土拌和机由基础车辆和拌和装置组成。 拌和装置是一个垂直于基础车辆行驶方向且水平横置的转子搅拌器，通称为拌和转子拌和转子。拌和转子用罩壳封遮其上部和左右侧面，形成工作室。 稳定土拌和机行驶过程中，操稳定土拌和机行驶过程中，操纵拌和转子旋转和下降，转子上的切纵拌和转子旋转和下降，转子上的切削刀具就将地面的物料切削、松碎并削刀具就将地面的物料切削、松碎并在罩壳内抛掷，其间由机械自身的稳在罩壳内抛掷，其间由机械自身的稳定剂喷洒系统加入稳定剂，于是，稳定剂喷洒系统加入稳定剂，于是，稳定剂与基体材料定剂与基体材料( (土

4、或沙石土或沙石) )就掺拌混就掺拌混合。合。第9页/共45页第10页/共45页 二、稳定土拌和机构造二、稳定土拌和机构造 稳定土拌和机由主机主机和工作装置工作装置两大基本部分组成，有些稳定土拌和机还设置了稳定剂计量洒布系统稳定剂计量洒布系统。第11页/共45页 为了满足拌合深度、宽度和拌合速度的要求，稳定土拌合机的发动机功率通常较大，现代拌合机的发动机功率多在200-350kw之间。 稳定拌合机的传动系统主要有机械传动机械传动和全液压传动全液压传动两种。 机械传动效率较高； 全液压传动功率密度大、可无级调速，易实现自动化和过载保护，操纵方便省力； 全液压(液力)传动是稳定土拌合机的发展方向，现

5、在，越来越多的稳定土拌合机采用全液压传动。第12页/共45页 三、稳定土拌和机工作装置三、稳定土拌和机工作装置 1. 1. 转子装置转子装置 稳定土拌和机的主要工作装置是转子装置转子装置。它由转子、转子架、罩壳、转子升降油缸、罩壳后尾门启闭油缸等组成。 第13页/共45页 1 1）转子）转子 稳定土拌合机的转子用来切削土壤切削土壤并将其与添加材料均匀拌合。 由于转子直接与土体接触，承受处理土体时所产生的各种荷载，要求转子轴具有足够的强度强度和刚度刚度。 转子有两种主要结构形式：刀盘结构式转子和刀臂结构式转子。刀盘结构式转子适合于拌和深度较浅的工作条件。刀臂结构式转子的强度和刚度比刀盘式的要差些

6、，不适合于切削阻力比较大的破碎工况；当切削阻力较小、拌和深度较大时，采用这种结构形式比较合理。 转子拌和刀具大多采用左、右对称呈螺旋等角布置，以保证转子在拌和过程中对称切削受力，有利于减小转子的动载冲击。第14页/共45页第15页/共45页 2 2）转子刀具）转子刀具 转子上使用的刀具有以下几种结构形式： (1)铲形铲形刀具。刀头的切削刃处镶有耐磨硬质合金材料，以增强刀头的强度和耐磨性。 (2)直形直形和弯角形弯角形刀片。这种刀片安装在转子轴上时，相邻刀片之间可以有一定重叠或正好搭接，使其具有更好的拌合均匀性和拌和效果。 (3)子弹形子弹形铣削刀。这种刀头在刀尖上镶有硬质合金，能承受较大的摩擦

7、力，其强度和耐磨性均很好，适用于破碎旧的沥青路面和拌合加石料的稳定土。第16页/共45页第17页/共45页 3 3）转子罩壳）转子罩壳 稳定土拌合机的转子罩壳除了起防止搅起的土石防止搅起的土石飞出飞出的作用外，还对稳定土的破碎效果及拌合均匀性对稳定土的破碎效果及拌合均匀性产生影响产生影响； 从破碎角度看，要求转子拌铲抛起的土块都能与罩壳内壁碰撞以增强破碎效果； 从拌合均匀性角度看，要求稳定剂与土块能有较大的接触空间，以保证与稳定剂能更好地混合。 所以,合理的罩壳几何尺寸和形状，可使稳定土的破碎与拌合达到最佳效果。 第18页/共45页 转子的旋转方向有正转和反正转和反转转两种。正转转子的切削方向

8、由上向下，其切削拌合阻力及消耗功率都较小；反转转子的切削方向由下向上，对土壤破碎好，并反复拌合、稳定土的拌合质量较好。第19页/共45页 工作装置及布局工作装置及布局 工作装置(转子)在稳定土拌合机上的位置有中置式中置式和后置式后置式两种。 后置式稳定土拌合机具有结构简单、机动性较好、使用维修方便、易于生产装配等特点，在我国的应用很广。 但由于后置式结构工作装置布置在后面，工作点与整机质量中心距离较远，不能充分利用整机重量。第20页/共45页 其主要缺点有： (1)纵向稳定性较差，特别是在土质较硬、含石料较多的工程土拌合作业中，容易发生转子跳动、牵引机头失稳等现象。 (2)铣削松土能力受限，有

9、时不能满足搅拌深度要求，且多数机型更难以具备真正意义上的路面破碎、铣刨功能。 (3)当一次拌合不能达到要求时需进行多次复拌，影响了生产率。 中置式稳定土拌合机具有纵向稳定性好、拌合质量高、工作面平整等特点。既可进行土壤拌合，又能进行旧路破碎、再生等作业，目前使用越来越多。第21页/共45页 2. 2. 计量洒布系统计量洒布系统 计量洒布系统用于计量喷洒液体稳定结合添加剂或水，使拌合后的稳定土达到设计的改性要求及达到压路机压实所需要的最佳含水量。喷洒系统所用的改性液或水从随行的罐车内抽取。第22页/共45页四、发展趋势四、发展趋势 (1)大马力； (2)多功能； (3)中置式结构； (4)四轮驱

10、动、四轮转向； (5)双向工作； (6)微处理器控制及监测。第23页/共45页五、影响作业的主要因素五、影响作业的主要因素 根据施工情况、拌合材料的性质及拌合要求，适当选择工作参数，有利于提高拌合质量和生产效率。 (1)拌合较硬的材料或拌合深度较大(250 mm)时，应适当选用较低转子速度和走行速度。 (2)当拌合较松散的材料或拌合深度较小(200 mm)时，则宜选用较高的转子速度和走行速度，也可选用低转子速度和高走行速度或高转于速度和低走行速度。第24页/共45页 (3)充分利用发动机功率，适当提高转子速度和走行速度，提高作业效率。 (4)调节转子出料斗门开启度，满足施工中不同混合材料所需的

11、最佳厚度和拌合平整度。增大转子出料斗门的高度，有利于减小罩内材料的堆积及其拌合阻力。 (5)拌合作业时，两个拌合幅带之间应有150-200 mm的叠加宽度，以免在两幅交接边处出现未拌或夹生现象；并根据施工现场情况选择最佳的作业顺序，以提高作业效率。第25页/共45页二、稳定土厂拌设备二、稳定土厂拌设备第26页/共45页二、稳定土厂拌设备二、稳定土厂拌设备 现代道路铺筑工程中，稳定土材料的用量约等于公路工程所用沥青混合料和水泥混凝土材料两者之和。 采用中心站集中拌合法制备路基稳定土时使用稳定土厂拌设备作业，其特点是拌合加工配比精度高，拌合均匀，拌合质量一般要优于路拌机的作业质量。 当对改性基层土

12、性质有较高要求时，一般采用稳定土厂拌设备。当前，在高速公路及高等级公路大量兴建的情况下，稳定土厂拌设备的市场需求甚至多于沥青混合料拌合设备及水泥混凝土拌合设备。 稳定土的厂拌过程不涉及加热，故称冷拌合。第27页/共45页第28页/共45页 一、概述一、概述 1.1.用途和工作原理用途和工作原理 1 1）用途）用途 稳定土厂拌设备是专门用于拌制各种以水硬性材料为结合剂的稳定混合料的搅拌机组。由于混合料的拌制是在固定场地集中进行的，使厂拌设备能够方便地具有材料级配准确、拌和均匀、节省材料、便于计算机自动控制、统计、打印各种数据等优点，因而广泛用于公路和城市道路的基层、底基层施工。稳定土厂拌设备也适

13、用于其他货场、停车场、航空机场等工程建设中所需的稳定材料的拌制任务。第29页/共45页 2 2）工作原理）工作原理 各种选定物料如石灰、碎沙石、土粒、粉煤灰等，用装载机装入配料机料斗，经皮带给料机计量给出，送至皮带集料机，同时，稳定剂如石灰、水泥等粉料经气送等各种途径送进粉料存仓，由螺旋输送机输入计量料斗，再使用粉料给料机计量给出，送至皮带集料机。各种骨、粉料由集料机输送至搅拌机拌和，在搅拌机物料入口上部设有液体喷头， 根据混合前各种物料的含水量情况，可在此使用供水系统喷加适量的水，以调整混合粉料的含水量，使之达到工程所需的要求。 在必要的情况下，可采用相应的供给系统喷淋各种不同的稳定液。搅拌

14、混和好的成品稳定土经上料皮带机送至混合料存仓暂存，存仓底部有可控的斗门，开启斗门向停放于存仓下的载货车卸料，然后闭斗暂存、换车。 第30页/共45页 2.2.类型及适用条件类型及适用条件 稳定土厂拌设备可以根据主要结构、工艺性能、生产率、机动性及拌和方式等进行分类。 根据生产率大小生产率大小，稳定土厂拌设备可以分为小型（生产率小于200t/h）、中型（生产率200-400t/h）、大型（生产率大于400-600t/h）和特大型（生产率大于600t/h）四种。 根据稳定土厂拌设备拌和工艺拌和工艺可分为非强制跌落式、强制间歇式、强制连续式等三种。强制连续式厂拌设备又可分为单卧轴强制搅拌式和双卧轴强

15、制搅拌式两种。双卧轴强制连续式是最常用的搅拌形式。 根据设备的布局和机动性设备的布局和机动性，稳定土厂拌设备可分为移动式、分总成移动式、部分移动式、可搬式和固定式等五种结构型式。第31页/共45页 二、稳定土设备构造二、稳定土设备构造 1.主要构成及生产工艺过程 稳定土厂拌设备主要有以下几部分：储料系统、计量系统、储料系统、计量系统、搅拌系统、成品料中储系统、连接各系统的输送设备、控搅拌系统、成品料中储系统、连接各系统的输送设备、控制系统制系统等。 稳定土厂拌设备可以拌制水泥稳定土、石灰稳定土、石灰水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土工业废渣稳定土。这里的水泥稳定土和石灰稳定土都是一个广

16、义的名称，它既包括各种稳定细粒土（如塑性指数不同的各种粘性土、砂和石屑等），也包括各种稳定中粒土和粗粒土（如砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等）。 厂拌设备拌制各类稳定土时的工艺流程基本相同。以拌制水泥稳定碎石底基层稳定材料为例，其生产工艺流程如图6-15-25所示。第32页/共45页第33页/共45页 稳定土厂拌设备一般采用连续作业式叶桨拌合器进行混合料的强制搅拌。基本工作过程如下： 分别装入配料斗的各种物料(如石灰、砂石、土壤、粉煤灰等)，按配比所需计量后汇集到带式集科机上； 同时，存仓中的稳定剂粉料(石灰、水泥等)由螺旋输送机输入到计量料斗，经粉料给料机计量后也送至带式集料机上。 上述

17、材料由集料机送至搅拌机拌合，搅拌机物料入口上方设有液体喷头根据各种物料原有含水量喷洒适量的水(或稳定刑)，使之满足道路施工需求。 搅拌后的成品料稳定土、经带式上料机送至混合料存仓暂时储存，再由自卸车运往施工现场。第34页/共45页 2.2.主要结构及工作原理主要结构及工作原理 (1)配料机与集料机。 配料机由料斗、电子调速皮带秤或螺旋秤等组成。配料机是一个独立的整体，可根据稳定土配比的实际需要增减其数量。 配料机中与精确级配密切相关的是电子调速皮带秤或螺旋秤。 集料机由槽形带式输送机等组成，其作用是将配料机输出的物料送到搅拌机处。第35页/共45页 （2）结合料（粉料）给料系统 其作用是将粉状

18、稳定剂(石灰、水泥等)按确定的比例连续地供给搅拌机，粉料给料系统由卧式粉料存仓、螺旋输送机及粉料给料机等组成。 石灰或水泥在存仓内靠自重下落，经存仓底部的螺旋机进入螺旋输送机，再送入粉料给料机上方的小斗内。然后，由粉料给料机按调定的比例计量给定出料量。 粉料给料机通常为叶轮式结构，其叶片间的体积是固定的，调整驱动叶轮的调速电动机的转速，就可控制粉料的输送量。第36页/共45页第37页/共45页 (3)搅拌机。 搅拌机是稳定土厂拌设备的核心部分，通常采用密闭的双卧轴强制搅拌机。 搅拌时，两搅拌轴相对转动，进入搅拌机的各种物料，在叶桨的强制搅拌下，逐步拌合均匀，并向出料口推进。 搅拌机的拌槽内安装有耐磨的衬板。搅拌叶桨以一定的倾角安装在搅拌铀上，叶桨的倾角不同，可适应不同物料的搅拌。第38页/共45页第39页/共45页 （4 4）供水系统）供水系统 供水装置是稳定土厂拌设备的必要组成部分。WCB200 型稳定土厂拌设备的供水系统由水泵（带电动机）、水箱、三通、供水阀、回水阀、流量计、喷嘴或喷孔和管路等组成。 供水量的控制调节有手动手动控制和自动自动控制两种形式。采用手动控制调节方法时，预先操作调节阀以达到一定的供水流量，再根据生产中成品料检验的结果，再次精确调节供水流量；采用有动控制调节方法时，在控制器上按预先设定的供水流量进行操作，作业过程中依据矿料中的含水量