陈家乐
佛山市南海区公路管理站 广东佛山 528208
摘要：我国沥青做为施工浇筑原材料，由来已久，搅拌设备的起步始于二十世纪六十年代后期，随着我国施工项目的不断增多，沥青搅拌站的规模也在不断的扩大，成品料仓卷扬机控制系统，做为沥青混合料的拌和主要设备，成为沥青搅拌站的基本配置，是沥青生产的保障，对成品料仓卷扬机的控制，成为维护沥青搅拌站正常生产与发展的关键点。
关键词：沥青；施工；搅拌站；规模；成品料仓；卷扬机；控制；设备
一、前言
沥青主要用于道路的铺设施工上，在施工中具有工期短、速度快的特点，且路面可以降低车轮噪音，增大轮胎摩擦力从而减少安全事故的发生，路面出现裂痕，弥补方便、快捷。因此沥青铺设在各国道路施工中备受青睐。随着沥青路面的推广与发展，铺设技术也在不断的提升，我国的沥青搅拌站的成品料仓卷扬机控制技术，主要来源于德国以及美国等西方一些国家，在西方国家先进技术基础之上，经过实践改进从而发展起来。
二、成品料仓卷扬机控制工作简述
1.小车
成品料从搅拌机到成品料仓的一段距离，由专用设备进行运输，习惯上把这一段承担运输工作的设备称为小车。从搅拌机到成品料仓这一段距离由轨道连接，通过具有四个轮子的装载设备完成沥青成品的运输。在小车运行之前，要检查轨道上的四个轮子，是否咬合紧密，如果出现缝隙，容易损坏轨道。故在开工之前，可先空车试运行，并检查选仓是否准确，小车门的开关是否灵活，遇有故障要及时排除。小车运行前，为了避免沥青粘黏，要先向小车中喷洒油水混合物，在停止运输以后要及时清理小车粘合物，避免停止工作以后温度下降形成固体黏合物难以清除，从而影响小车的正常运行。小车的动力，主要来源于钢丝的牵引，由铁片上自上而下插入销子将钢丝固定到小车的一头，另一头则与成品仓电机相连。
沥青拌和机，以变频4000型卷扬机为例，每生产一盘沥青成品料为4000kg，在离地约2米高度的搅拌机中，通过轨道相连，并由钢丝绳牵引，由小车运送到离地约22米高的成品料仓中。所以小车底边的钢槽容易发生损坏，在生产10万吨料时，要对拌和机轨道进行全面的检测与维修，避免轨道变形引起小车脱轨现象。
2.成品料仓
成品料仓下部装有排料口，由轨道岔道连接各个料仓，卷扬机控制系统在成品料仓内部装有满料位器，料满时会报警；排料口设有电加热装置，以利于沥青的及时排出。在排料时通过操作室控制完成沥青的装车工作。
成品料仓做为沥青储存仓库，每次停止生产运行时都要对小车轨道中的岔道、小车及排料口进行清理。这是由于小车在运输途中的漏料及抖动等原因，容易在选仓岔道上撒料，为了不使沥青凝固，要在停止生产时及时清除干净，避免再次生产时出现选不上仓的现象。
3.卷扬机控制系统
成品料仓卷扬机控制系统（如下图1所示）的正常工作，是保障搅拌站沥青生产的重中之重。成品料仓卷扬机控制系统主要由运料小车卷扬控制、运料小车选仓定位控制组成。其中德基拌和机控制系统主要负责沥青的搅拌控制，也可称为变频卷扬机控制系统。具有多种特点，在运行中具备自运检测电压、电网的功能，运行可靠，安全系数较高，遇有电压异常可适时报警，并指示系统停止运行。具有智能化特点，可检测温度、电流强度以及电机运行速率的变化，还可以实现电机实行保护的功能。当电机在长时间作业的情况下，能够随时检测电机温度变化，电机运行过慢或者温度升高时能够快速切断电源停止工作，还可对危险及时发出预警。在小车超载的情况下变频器能够及时发出警报并自动停止系统工作。在生产之前，要对卷扬机控制系统的开关、电源、行程开关等进行及时的检测，保证这些开关的灵敏性，以确保沥青搅拌站设备设施的正常运行及顺利生产。
三、电磁调速、凸轮定位卷扬机系统
沥青搅拌站的发展之初，其产量只有20~30t/h，并且成品料仓的电机，做为牵引小车的动力源，主要采用电磁调速、凸轮定位工作系统来完成。
1.电磁调速
受到电子控制技术的限制，电磁技术凭借维护便利、结构简单且成本低廉的特点，被广泛应用。电磁调速配套系统的主要工作原理是采用电磁抱闸制动，电机与抱闸系统电源一致，电机通电以后，抱闸线圈的制动抱箍松开，断电时电磁铁靠弹性重新复位，并抱死传动轴。这种电磁铁与弹簧结合制动的工作原理，具有一定的保护功能，即当电流出现故障时，弹簧自动复位能够使卷扬机自动刹车，避免电路短或烧毁设备。
2.凸轮定位卷扬机系统
凸轮定位模式在电磁调速阶段采用的较多，在卷扬机控制系统中，小车行程开关控制箱中，各个行程控制开关（如图2所示），起到控制小车行程与工作的作用。图中的滑块凸轮固定在螺杆上，螺杆两端固定行程的开关，螺杆与链条连接并与卷扬机的卷筒轴固定。小车前进与后退靠螺杆的旋转，带动链条来完成。凸轮随着螺杆的旋转行移动，在小车安装调试时，对小车要进行选仓位置的调节，使行程开关与滑块凸轮接触。
运料小车的运行轨迹是，卷扬机接收到运料小车启动信号后，电磁制动器电源接通，小车沿轨道向成品料仓运行，到达选定仓位以后，电磁制动器与电机电源断电，这时小车执行卸料计时开始，电机转向接触器转换向反转位置，到达卸料停止时间以后，电磁制动器与电机重新接通电源，小车向搅拌器方向运行，到达底部时行程开关触发停止前进，小车完成一次装卸循环。
四、变频卷扬机控制系统的分析
随着沥青搅拌站卷成品料仓扬技术的不断提高，在电磁调速、凸轮技术的基础上，成品料仓卷扬控制系统还经历了液压卷扬机控制技术及变频传动技术，以4000型变频卷扬机为例，在应用中随着变频传动技术的优越性从而取代了电磁调速方式及液压卷扬机控制技术。
随着变频技术的不断成熟，我国的变频器生产厂家也开始了大功率驱动应用的生产，这种变频卷扬机控制技术，具有智能化的特点，即具有安全性能高、防护措施完全、运行稳定性强的特点，同时还具备电机转矩提升及保护电机的功能，所以在生产与应用中，倍受青睐。我国变频卷扬机的行程控制原理有这样两种，一种是行程开关控制模式，工作方式主要以液压卷扬机的行程控制模式为主；二是数字定位模式，也就是编码器计数定位模式。
编码器指的是位移检测传感器，在科技领域大多应用于对外界环境进行检测的终端。这种传感器在成品料仓卷扬机的定位上，具有较为准确的定位功能。
工作程序是，首先编码器工作状态位于初始化状态；其次对编码器进行定位，选择运行模式，模式可以是事选完成的编程文件，通过芯片等手段植入编码器，完成对小车与电机的控制；最后小车定位，变频器根据运料小车的上行、下行轨迹进行记录，变频技术中手动选仓以后即可以继续切换到运行模式，小车继续工作。
五、结束语
沥青搅拌站成品料仓卷扬机控制技术，随着沥青应用量的大幅度上升，大型化搅拌站也逐渐增多，做为主要生产设备的成品料仓卷扬机，其生产技术在西方各国的先进技术基础上，逐渐发展起来。为了更好的研究成品料仓的工作原理，笔者通过对智能化4000型成品料仓卷扬机控制工作做以简述，使读者能够通过小车、成品料仓、卷扬机控制系统的简述，了解卷扬机的整个工作流程；又对传统的电磁调速、凸轮定位卷扬机控制技术进行了阐述，使读者了解卷扬机的工作原理；最后对智能化4000型变频卷扬机控制系统进行分析，使我们看到卷扬机控制系统中的应用趋势，是以新科技、新技术为导向，成为沥青搅拌站成品料仓控制技术的基础。
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论文作者:陈家乐
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/31
标签：卷扬机论文; 小车论文; 沥青论文; 成品论文; 控制系统论文; 电机论文; 电磁论文; 《基层建设》2016年3期论文;