混凝土攪拌站成品料輸送系統的改進設計研究

劉卓

摘要：本文主要針對現階段瀝青混凝土攪拌站在進行成本料輸送的系統當中，存在的一些問題進行分析，進而提出相應的改進計劃，在機械驅動系統方面進行相應的改良，還在電氣拖動以及控制系統進行一定的改進和設計，在改進后的方案當中，可以有效的提升系統的穩定性，為企業帶來更多的經濟效益。

關鍵詞：混凝土攪拌站;成品料輸送系統;機械驅動系統;

前言：在現階段國內外的瀝青混凝土攪拌設備的使用中，進行成品料的運輸系統設計上，大多數都采用絞車的驅動方式，其絞車多是卷揚機。在這樣的驅動方式之下，使得在小車的車體，以及成品料之中所產生的全部負荷都會由絞車方面進行承擔，為此需要在絞車的選擇上，需要具有較大的功率，從而提升了制造的成本價值，進而降低了工作過程中的能量消耗。

1 研究背景

對于絞車的系統而言，通常情況下會選擇多層膠卷筒的形式，在這樣的系統當中，在其內層的鋼絲繩會受到外層鋼絲繩的進一步擠壓，為此在卷繞的過程中，會讓靠近的兩個繩圈由于發生了摩擦，導致出現一定程度的磨損，進而降低了鋼絲的使用壽命。同時在正常的工作過程中，由于小車的上行，會讓鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數進一步的增加，這樣的方式會導致出現亂繩的故障，同時也使得卷筒計算的實際直徑進一步的擴大，所以在鋼絲繩端，沒有進一步的提升，但是會由于在卷筒端的實際載荷力矩的提升，使得結構載荷出現了不穩定的情況，這時候再將卷筒的轉速控制不變，就能夠讓卷繞鋼絲的線速度得到較大的提升，讓小車在運行過程中，持續的提升運行速度，最終造成運行的不穩定性，在停車的時候，會發生較大的沖擊。這樣的情況，不僅僅會對小車的實際行程控制造成嚴重的響應，還會使得運行過程中發生物料的拋灑。雖然可以采用變頻調速技術來實現速度的控制，但是這樣的技術方式會大幅提升制造的成本價值，為此需要采用驅動系統的優化和改良來實現控制。

2 混凝土攪拌站成品料輸送系統

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，之后再經過一定程度的攪拌，使得其形成瀝青混合物料。在進行瀝青混凝土的生產制造過程中，其使用的機械設備，被稱之為瀝青混凝土攪拌設備，例如所使用的間歇式瀝青混合料攪拌設備，在機械設備的構造上，主要由冷骨料配料裝置，骨料烘干以及加熱裝置、粉料供給系統等。在實際制作過程中，首先需要將不同規格和參數的冷石料以及砂進行初步的配置，之后送入到冷骨料輸送機當中，之后送入到干燥筒當中進行烘干，使得其利用熱料提升機進行相應的提升，再按照不同的規模進行相應的分別處理。進而在攪拌器當中進行攪拌。對于不同機型而言，采用的控制系統的工作方式需要擁著不同的技術要求，使得需要保障控制系統能夠依據不同的工作方式，以及用戶的選擇控制方式下進行作業。

3 機械驅動系統的改進設計

在進行成本料輸送系統的設計過程中，可以將傳統的絞車機構進行優化，采用配有對重的槽輪驅動結構來實現工作，這樣的方式就是采用了曳引槽輪同鋼絲繩之間所產生的摩擦力，進行鋼絲繩的傳送，進而實現小車的上下行運動。在系統當中的對重上端，進行動滑輪的設置，這樣便可以有效的降低對重的實際行程，同時在對重側，也不需要進行額外的挖孔處理，從而保障對中能夠同小車的實際行程相匹配。在經過這種方式的系統優化設計之后，使得小車在運行的過程中，具有較強的平穩性，能夠擁有均勻的運行速度，同時工作人員對于小車的行程精度控制也較為準確，并且還能夠實現對驅動負荷以及驅動功率的進一步降低。

在小車的運行過程中，無論是上行還是在下行的階段，其使用的曳引機所承擔的實際負荷值，都是絞車驅動負荷的三分之一左右，為此其驅動功率也大約在絞車驅動系統的三成左右。

同時對于擁有著130t/h的某類型的瀝青混凝土攪拌站而言，其系統當中的小車的自身重量在9kN，一般情況下，進行成品料運輸的質量為2400kg，同時小車的實際運輸速度在2.1m/s。因此在采用了絞車驅動系統的配置時，就需要配備45jW的電動機，以及相配套的絞車，而采用了曳引槽輪驅動的方式時，則僅僅需要配備16-23看W的曳引電動機即可滿足生產需求。

4 電氣控制系統的改進設計

4.1 主拖動電路的改進設計

在絞車驅動系統當中，這樣的驅動模式下，使得小車可進行平穩的啟動，并且不會出現具有較強沖擊力的停車，同時能夠將行程的控制精度控制在10mm上下，因此在這樣驅動系統的使用中，需要采取變頻器，或者采用ACVV交流調壓調速器的電力拖動器件，但是這樣的模式下，會導致制造成本的上升。因此在使用了曳引槽輪驅動方式下，由于系統當中的槽輪驅動結構，在運行的過程中具有著較強的穩定性，為此只采用普通的交流雙速電機驅動就可以實現平穩的運行。在有條件的情況下，最好可以采用變頻驅動，這樣的性能會更加地好，一定程度上，使用的變頻器由于功率較小，使得其不會造成成本的大幅提升，一般來說在2萬元以內就可以實現。

在使用了交流雙速電機進行小車的驅動之后，其會形成小車的主拖動電路電氣原理，其中SC、XC是代表著上下行當中的接觸器，而KC以及MC則表示為快慢車回路當中的接觸器，而KJC則是快車加速接觸器，而將快慢車回路熱繼電器用KRJ以及MRJ來對其進行辨識，在快慢車的回路電抗器的表達上，需要用KDZ以及MDZ來表示，最后的曳引電動機則用YD來表示。

4.2 控制系統的優化設計

首先，為了將小車的行程控制精度控制在誤差10mm之間，需要在小車上進行YPS以及YPX的到位傳感器的安裝，同時還需在每一個料倉口，以及小車的接料口位置，進行隔磁板的安裝，并且保障安裝的YPS以及YPX之間的外側距離相等，只有當設置的隔磁板能夠完整的進入到小車上的到位傳感器之上，這樣便可以表明小車精準的到位。同時，為了避免在使用過程中出現小車失控的情況，需要在小車軌道的上下端頭位置，進行極限開關的安裝，為此還需保障極限開關的安裝過程中，需在距離極限開關的1.4m的位置上進行強迫減速開關的設置，這樣一旦小車的撞弓撞擊到該開關之上后，就會讓小車開始強制性的減速，以免由于發生停車的沖擊，造成物料的噴撒。

在編碼器計數脈沖的時候，就可以對小車進行速度的調節，讓原本的高速度漸漸的緩慢下來，同時系統當中的電器元件在動作執行的過程中，同上行相同，因此無需在本文分析過程中再次詳述。在這樣的模式下，即使在編碼器部分出現了一定程度的故障，或者在脈動計數方面出現了一定的問題，但是由于在靠近底部的1.8m位置上進行了減速開關的設置，使得其能夠進行速度的及時切換。

總結：綜上所述，在本文的分析過程中，采用了交流雙速電機驅動的方式，進行槽輪機構的構建，從而取代了原本的變頻驅動的轎車系統，這樣的優化設計方案，可以很好的實現成本的控制，并且也降低了設備的能耗。

參考文獻：

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