稀漿封層機計量標定控制系統(tǒng)的改進

稀漿封層機是將適宜級配的乳化瀝青、骨料、填料、水和添加劑等幾種原材料，按照一定比例摻配、攪合，制成均勻的稀漿混合料，并按照施工要求的厚度和寬度攤鋪在路面上的機械。稀漿封層機在施工過程中，上述原材料須按照一定比例從相應的儲料倉中輸出。因此，這些原材料輸出時，其輸出計量的準確性和輸出的穩(wěn)定性，決定了稀漿混合料的質(zhì)量和路面攤鋪質(zhì)量，圖1為我公司生產(chǎn)的XF100A型稀漿封層機。本人在敘述XF100A型稀漿封層機計量標定控制方法和存在問題的基礎上，講解了改進方法。

1.控制方法及存在問題

（1）控制方法

改進前，稀漿封層機供料系統(tǒng)各種材料的標定采用半自動控制方法。每次施工前，操作手使用稀漿封層機流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)稱重界面進行標定。現(xiàn)以乳化瀝青標定方法為例，說明各種原材料計量標定控制方法。

首先，按照從小到大的順序，在乳化瀝青流量調(diào)速閥的刻度盤上選定4個瀝青泵的轉(zhuǎn)速。

其次，用實際稱重的方法，分別測量這4個乳化瀝青泵單位時間輸出乳化瀝青量，并將對應的轉(zhuǎn)速、時間和輸出瀝青量的數(shù)值，輸入到稀漿封層機控制系統(tǒng)顯示器的標定界面里。圖2為乳化瀝青標定界面。

再次，得出瀝青泵在不同轉(zhuǎn)速下單位時間輸出乳化瀝青數(shù)量的變化曲線，如圖3所示。骨料、填料、水均采用此種方法設定。

最后，按照稀漿封層施工的技術(shù)要求，在控制器上設定乳化瀝青、骨料、填料、水和添加劑比例。

（2）存在問題

此種標定方法存在以下3個缺點：一是需要通過人工稱重，稱重工作量較大；二是每次稱重輸出的骨料、乳化瀝青不能重復利用，必須丟棄，不僅污染了環(huán)境，還會造成材料的浪費；三是控制方式屬于開環(huán)控制，控制精度較低。

2.改進方法

針對上述存在的問題，我們設計了1種多傳感器、自動控制、可1鍵出料的稀漿封層機智能控制系統(tǒng)，從而提高了整機的工作效率和攤鋪質(zhì)量。

（1）智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該控制系統(tǒng)的骨料稱重傳感器、填料1稱重傳感器、填料2稱重傳感器、乳化瀝青流量計、水流量計、添加劑流量計用于檢測原材料輸出量，并將檢測結(jié)果輸至控制器。顯示器與控制器連接，可顯示原材料的輸出量，并通過顯示器的顯示屏輸入原材料輸出量控制信號。控制器根據(jù)原材料輸出量控制信號向骨料馬達電比例閥、填料1馬達電比例閥、填料2馬達電比例閥、瀝青泵電比例閥、水泵馬達電比例閥、添加劑馬達電比例閥發(fā)出控制信號，從而控制原材料的輸出量。智能控制系統(tǒng)原理如圖4所示。

（2）計量標定控制方法

各種原材料的稱重傳感器、流量計可檢測到單位時間內(nèi)各種原材料的輸出量，并將檢測信號輸送至控制器。控制器接收到稱重傳感器、流量計輸入的材料量信號，計算是否符合稀漿封層施工的技術(shù)要求，通過閉環(huán)控制方式輸出PWM信號至各電比例閥，用以調(diào)節(jié)乳化瀝青、骨料、填料、水、添加劑的電比例閥，以便實現(xiàn)單位時間內(nèi)骨料實際輸出量與稀漿封層施工的技術(shù)要求保持一致。

顯示器用于顯示乳化瀝青、骨料、填料、水、添加劑的輸出量，操作人員可在顯示器內(nèi)設置各種材料的配比，計算出乳化瀝青、骨料、填料、水、添加劑的單位時間內(nèi)輸出量，最終實現(xiàn)一鍵出料。

按照上述設計思路改進后，不僅提高了稀漿封層機的計量標定精度、而且使得計量標定操作更加簡單。

（作者地址：江蘇省徐州市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)馱藍山路10號徐州徐工筑路機械有限公司221000）