气动控制技术在水泥乳化沥青砂浆搅拌灌注车液料输送控制中的应用

1、气动控制技术在水泥乳化沥青砂浆搅拌灌注车液料输送控制中的应用摘要介绍了高速铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆搅拌灌注车采用气动控制技术对液料输送的控制。重点叙述了气动控制的原理、优点和空压机的选型。关键词气动控制 液料输送 应用1、前言高速铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆弹性垫层施工是高铁关键施工技术之一，水泥乳化沥青砂浆由水泥、砂、乳化沥青（A乳剂）、P乳剂、水及其它添加剂搅拌而成，如何精确控制乳化沥青（A乳剂）、P乳剂、水的上料是砂浆车成功应用的关键。中铁四局六公司引进了日本生产的水泥乳化沥青砂浆移动式简易注入车，费用高昂，很多工艺参数和设施难以适应现代施工生产需要，生产效率低下，工人劳动强度大，工

2、作环境差。按铁道部“引进、吸收、再创新”的要求，我公司研制出一次加注料可完成300米板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆弹性垫层施工的砂浆车（如图），成功应用气动控制技术对砂浆车液料输送控制。2、气动控制原理（见图1）图1气动控制图本系统由空压机进行气源供应，从空压机出来有三条主气路，第一条为控制水、P乳剂、A乳剂到1#或2#搅拌机下料气动球阀的气源，第二条为控制水泵、P乳剂泵、A乳剂泵自回流的气动球阀气源，第三条为控制两个搅拌罐卸料口气动蝶阀气源。各分部控制分料下料气源和控制泵自回流气源连锁，液料分料和液料自回流都是由气动球阀控制开关。电磁气阀采用二位五通的阀体。考虑泵机一直为开启状态，在选用分料下

3、料电磁气阀时，须选用常闭阀体，而自回流路就必须采用常开阀体。本气控系统结构特点在于其通过软件控制电磁气阀，电磁气阀再控制气动球阀或蝶阀进行动作，气动阀门开启与关闭的时间相当快，计量指令滞留的时间也将大大缩短，从而提高计量精度。3、气动控制的优点（1）、以空气为工作介质，工作介质获取比较容易，用后的空气排到大气中，处理容易，不必设置回收空气的容器和管道。（2）、因空气的黏度很小，其流动阻力损失也很小，便于集中供气、远距离输送。外泄漏不会像液压油污染环境。（3）、与液压控制相比，气压控制动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质问题。（4）、成本低，过载能自我保护。几种控制方式的比较

4、4、空压机的选用本系统气动球阀规格为ZTQD52，耗气量在0.5Mpa压力情况下 1.0L，关闭或开启时间为0.2S，气动蝶阀规格为ZTQD100，耗气量在0.5Mpa压力情况下8.5L，关闭或开启时间为0.2S。单个ZTQD52气动球阀的自由空气量（一个标准大气压状态下的流量）流量）气动阀门的理论用气量由下式计算：QZ=(aQzt)j/Ti=1i=1j=1nnm式中QZ砂浆车上气动阀门总用气量；n用气设备台数，砂浆车有两个搅拌罐，n=2； m一个搅拌罐气动阀门的个数，m=7；a气动阀门在一个周期作用次数，本系统作用2次（开、关各一次），a=2；Qz气动阀门在一个周期的用气量，QA=29.68

5、10-3m3/sQB=100.910-3m3/st气动阀门的开或关的作用时间，t=0.2s；T砂浆搅拌罐生产一罐砂浆的时间，T=720s。 若考虑两个搅拌罐同时生产，则气动阀门的用气量 ''Q=(aQt)/T Zzji=1i=1j=1nnm=2(6229.6810-30.2+12100.910-30.2)/720=0.3110-3m3/s=18.610-3m3/min取设备利用系数=0.95，漏损系数K1=1.2，备用系数K2=1.4，则砂浆车的理论用气量Qj=0.951.21.4QZ=29.6810-3m3/mini=1n选用活塞式KS系列空压机，查相关手册，选用KS10型空压机，该空压机的额定排气压力为0.7Mpa，额定排气量为0.08m3/min（自由空气流量）。5、结语通过采用气动阀门对液料输送控制，实现加料的精准，实践证明，气动控制液料输送是可行的。我公司生产的三台砂浆车成功应用于武广客