宁夏赛马科进混凝土有限公司 宁夏回族自治区 750000
摘要：随着工程建设步伐的加快，对于混凝土的质量和数量要求都越来越高，这就需要我们改变传统的生产模式，在混凝土生产的过程中应该应用自动化技术，这样可以提高混凝土的生产效率。采用自动化生产混凝土已经是一个发展的主要发展方向，要想实现混凝土生产系统自动化，电气设备也不能忽视，因为在控制系统、搅拌系统以及出料系统中电气设备起到不可忽视的作用。本文阐述了混凝土生产中水利水电工程自动化系统应用，对沥青混凝土搅拌设备电气控制系统进行了分析。
关键词：电气系统；沥青混凝土；应用
随着大中型工程的不断发展，对混凝土生产规模要求也在逐渐扩大，由于工程需要混凝土供应总量比较大，为了提高生产效率和实现统一调度，这就对混凝土生产系统提出了更高的要求。这样就要求混凝土生产系统应该自动化生产，能够提供实时、准确的生产数据，并能监控搅拌现场的生产情况，以免出现混凝土的配比和型号出现错误的现象发生。因此我们应该采用自动化程度高的混凝土生产系统，这样的系统的优点是计量精确、质量优良、生产效率高、环保性能好。
一、混凝土生产中工程自动化系统应用
对于混凝土生产系统中自动化设备的引进对于提高混凝土生产效率起到了很大的作用。在混凝土生产系统要求自动化设备应该具有较强的数据处理能力，能够实时采集、处理大量数据，支持大容量存储器，并能按一定的格式和条件存储数据。自动化设备要具有模块化、伸缩性和灵活性，能够适应高中低端不同的需求，并且可以根据客户的特殊需求，做出个性化的控制方案。混凝土生产系统的自动化还应该满足网络化、信息化的需求，容易融入管理系统，联网简单，扩展方便。
1.混凝土自动化系统的选择。为适应大型水利水电工程对混凝土生产的需要，近年来，我国研究和制造的混凝土生产自动化系统，主要的研究发展方向是计算机控制全自动化方面发展。目前使用的混凝土生产系统主要是HL236-4F3000型计算机控制全自动。HL236-4F3000型混凝土生产系统是采用计算机全自动控制，这个系统是我主研发的新型的温控混凝土自动生产系统，这个系统可以在集料仓安装集料仓冷、热风和片冰等温控设备，适用于大、中型混凝土水电工程。与此同时，还可以生产多种不同标号的混凝土。
2.成品料的混和上料与二次筛分。混凝土中的集料分为粗集料和细集料，主要是天然砂砾石料和基坑开挖块石料。集料的技术指标必须满足混凝土集料规程质量要求，由于集料本身的特性会出现破碎的现象，在进行运输时不可避免的会出现一些集料破碎，达不到水工混凝土集料规范要求，会严重影响到混凝土的质量，所以必须采用成品料混和上料和二次筛分的方案。在粗集料罐底设置集料廊道，采用胶带机出料，将集料运至第一阶分机，为了达到控制集料二次筛分混合比的目的，我们在集料仓下设置惯性振动给料，动给料机由变频器提供可变频率电源，根据一次风冷调节料仓的料位，控制各种集料的给料量，调整混合料的最优配比。为了控制混凝土成品集料的质量要求，改善粗集料性能，减少集料破碎量，设置二次冲洗筛分。二次筛分的过程就是：按比例混合放料后的粗集料，经胶带机出料，把粗集料输送筛分平台进行二次冲洗筛分，二阶筛分把粗集料分级为40一80m m、80一150m m、20一40 mm、5一20 mm四种级配，经过溜槽把四级粗集料直接送入一次风冷调节料仓。这样就将集料按粒径的大小分开，系统将按照配合比里粒径的要求。
3.混凝土生产中供料和输送系统。在混凝土生产的过程中主要环节是供料环节和输送环节，从堆料场或调节料仓向拌和楼自动化供应集料，是混凝土生产系统自动化的一个组成部分。对于只有一条胶带输送机向拌和楼供料的工艺布置，并对集料进行风冷这是必要的生产环节。这个环节不仅能保证拌和楼料仓不会空仓，保持一定的料位，又保证混凝土出机口温度提供了条件。实现自动化供料是通过料位计检测，以工控机实现对振动给料机、胶带输送机、电动回转给料斗的工作进行逻辑判断、数字处理及顺序控制，达到拌和楼料仓“少吃多餐，及时供料”的目的。混凝土中供料系统是通过计算机实现及时快速周转供料。混凝土中的输送系统也是通过计算机实现控制，及时将搅拌完成的混凝土输送到车辆中，满足混凝土生产的要求。
二、沥青混凝土搅拌设备电气控制系统
１.设备简介。往不同大小的砂石、碎石或者是砂子等基本矿料中加入一定比例的沥青然后均匀搅拌，既是沥青混凝土。通常碎石起到了沥青混合料的支撑作用，所以称为骨料。砂子的作用是为了使矿粉与沥青有更大的粘结面积。石粉能有效地增大砂石料的粘结强度。沥青混凝土搅拌设备就是生产这种沥青混凝土的机械（如图）。一般来说，沥青要想具有足够的流动性，那么其温度一般在130一170℃左右，骨料的温度也必须在160一210℃左右，只有在这样的情况下才能保证沥青的作用发挥到最大。同时，材料与沥青粘结剂的配合比例还可以根据具体的实际需要来配对。生产好的沥青混合料必须在130一170℃左右的工作温度下才能保证摊铺作业时，沥青混合料不仅具有良好的和易性，而且还具有均匀性。
２.冷骨料控制系统。一是冷骨料的储存。在我国冷骨料的存放一般分为两种方式：堆场式。用于制作沥青混凝土混合料的各种原料，如砂石等，一般是通过分类堆放在原料场，通常是用推土机把不同规格的材料分类堆放，条件较好的一般都用混凝土墙壁作为挡板，防止原料混杂。堆场式堆积一般采用两种运输方式：①自重式：将料堆放在高处，配料斗在下方，这样配料只需要靠自重既可流入料斗，然后通过皮带输送机送入干燥滚筒；②装机式：与前者不同之处在于配料不是通过自重而是通过铲车进入料斗。二是筒仓式。如果建设单位的场地面积有限，那么可采用筒仓来保存砂、石料等原料。砂、石料由自卸车等运输到筒仓然后利用斗式提升机将其放入筒仓内，一般在筒仓下设有给料机，配比后，由皮带输送机送入干燥滚筒，如图所示。
３.干燥滚筒燃烧器系统。一般来说，我国设计沥青混合设备中，会把燃烧器具放在干燥滚筒上，其作用有如下几点：燃烧的火焰较稳定且可以调节大小；自动调节空气和燃油比率；控制室内即可遥控电点火；具有火焰监测系统，对加热实行实时监控。它们的控制过程基本都是内部电路检测温度信号驱动步进电机及时输出电信号去驱动各个调节系统，使燃油和空气按固定比例增减，从而调节出料温度，其精密程度相当可靠。
４.热骨料称量控制系统。
在沥青混泥土加工工程中，经烘干滚筒的加热后，粗级配比的冷骨料会通过提升机输送到振动筛进一步处理，即将热骨料的混合料进行筛分，一般根据不同的粒径将起原料分为四种料，别且分别筛分到１到４号四个储存仓中（如图所示）。四个热料仓底部各有一个由气缸控制其关闭的放料弧门。下部的称量斗会对四个料仓放出的骨料依次进行精确称量，这个过程完毕后放料门会将原料分两次放入搅拌锅中，如图所示。在称量斗里，有一块用于分隔石料和砂料的隔板，放料时一般是先放石料然后是砂料。两个对接的气缸控制着放料门的使用，一边控制石料和砂料的使用量。
目前，混凝土生产采用自动化生产线是未来混凝土生产的一个发展方向，但是由于目前我国的混凝土自动化生产尚处于起步阶段，不论是从系统使用上，还是电气设备的可靠性上都存在着一定不完善的地方。这些都需要制造商和相关的工程技术人员来不断的完善。相信随着人们对自动化生产线认识的深入，将来它一定会广泛应用于混凝土生产系统中的大规模生产上。
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论文作者:刘春梅
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
标签：混凝土论文; 沥青论文; 系统论文; 骨料论文; 筒仓论文; 石料论文; 滚筒论文; 《基层建设》2016年4期论文;