混凝土搅拌站成品料输送系统的改进设计研究

刘卓

摘要：本文主要针对现阶段沥青混凝土搅拌站在进行成本料输送的系统当中，存在的一些问题进行分析，进而提出相应的改进计划，在机械驱动系统方面进行相应的改良，还在电气拖动以及控制系统进行一定的改进和设计，在改进后的方案当中，可以有效的提升系统的稳定性，为企业带来更多的经济效益。

关键词：混凝土搅拌站;成品料输送系统;机械驱动系统;

前言：在现阶段国内外的沥青混凝土搅拌设备的使用中，进行成品料的运输系统设计上，大多数都采用绞车的驱动方式，其绞车多是卷扬机。在这样的驱动方式之下，使得在小车的车体，以及成品料之中所产生的全部负荷都会由绞车方面进行承担，为此需要在绞车的选择上，需要具有较大的功率，从而提升了制造的成本价值，进而降低了工作过程中的能量消耗。

1 研究背景

对于绞车的系统而言，通常情况下会选择多层胶卷筒的形式，在这样的系统当中，在其内层的钢丝绳会受到外层钢丝绳的进一步挤压，为此在卷绕的过程中，会让靠近的两个绳圈由于发生了摩擦，导致出现一定程度的磨损，进而降低了钢丝的使用寿命。同时在正常的工作过程中，由于小车的上行，会让钢丝绳在卷筒上的卷绕层数进一步的增加，这样的方式会导致出现乱绳的故障，同时也使得卷筒计算的实际直径进一步的扩大，所以在钢丝绳端，没有进一步的提升，但是会由于在卷筒端的实际载荷力矩的提升，使得结构载荷出现了不稳定的情况，这时候再将卷筒的转速控制不变，就能够让卷绕钢丝的线速度得到较大的提升，让小车在运行过程中，持续的提升运行速度，最终造成运行的不稳定性，在停车的时候，会发生较大的冲击。这样的情况，不仅仅会对小车的实际行程控制造成严重的响应，还会使得运行过程中发生物料的抛洒。虽然可以采用变频调速技术来实现速度的控制，但是这样的技术方式会大幅提升制造的成本价值，为此需要采用驱动系统的优化和改良来实现控制。

2 混凝土搅拌站成品料输送系统

所谓沥青混凝土，就是将沥青加入到不同粒度的碎石、砂石、沙子以及石粉等各种矿物料组成的混合物，之后再经过一定程度的搅拌，使得其形成沥青混合物料。在进行沥青混凝土的生产制造过程中，其使用的机械设备，被称之为沥青混凝土搅拌设备，例如所使用的间歇式沥青混合料搅拌设备，在机械设备的构造上，主要由冷骨料配料装置，骨料烘干以及加热装置、粉料供给系统等。在实际制作过程中，首先需要将不同规格和参数的冷石料以及砂进行初步的配置，之后送入到冷骨料输送机当中，之后送入到干燥筒当中进行烘干，使得其利用热料提升机进行相应的提升，再按照不同的规模进行相应的分别处理。进而在搅拌器当中进行搅拌。对于不同机型而言，采用的控制系统的工作方式需要拥着不同的技术要求，使得需要保障控制系统能够依据不同的工作方式，以及用户的选择控制方式下进行作业。

3 机械驱动系统的改进設计

在进行成本料输送系统的设计过程中，可以将传统的绞车机构进行优化，采用配有对重的槽轮驱动结构来实现工作，这样的方式就是采用了曳引槽轮同钢丝绳之间所产生的摩擦力，进行钢丝绳的传送，进而实现小车的上下行运动。在系统当中的对重上端，进行动滑轮的设置，这样便可以有效的降低对重的实际行程，同时在对重侧，也不需要进行额外的挖孔处理，从而保障对中能够同小车的实际行程相匹配。在经过这种方式的系统优化设计之后，使得小车在运行的过程中，具有较强的平稳性，能够拥有均匀的运行速度，同时工作人员对于小车的行程精度控制也较为准确，并且还能够实现对驱动负荷以及驱动功率的进一步降低。

在小车的运行过程中，无论是上行还是在下行的阶段，其使用的曳引机所承担的实际负荷值，都是绞车驱动负荷的三分之一左右，为此其驱动功率也大约在绞车驱动系统的三成左右。

同时对于拥有着130t/h的某类型的沥青混凝土搅拌站而言，其系统当中的小车的自身重量在9kN，一般情况下，进行成品料运输的质量为2400kg，同时小车的实际运输速度在2.1m/s。因此在采用了绞车驱动系统的配置时，就需要配备45jW的电动机，以及相配套的绞车，而采用了曳引槽轮驱动的方式时，则仅仅需要配备16-23看W的曳引电动机即可满足生产需求。

4 电气控制系统的改进设计

4.1 主拖动电路的改进设计

在绞车驱动系统当中，这样的驱动模式下，使得小车可进行平稳的启动，并且不会出现具有较强冲击力的停车，同时能够将行程的控制精度控制在10mm上下，因此在这样驱动系统的使用中，需要采取变频器，或者采用ACVV交流调压调速器的电力拖动器件，但是这样的模式下，会导致制造成本的上升。因此在使用了曳引槽轮驱动方式下，由于系统当中的槽轮驱动结构，在运行的过程中具有着较强的稳定性，为此只采用普通的交流双速电机驱动就可以实现平稳的运行。在有条件的情况下，最好可以采用变频驱动，这样的性能会更加地好，一定程度上，使用的变频器由于功率较小，使得其不会造成成本的大幅提升，一般来说在2万元以内就可以实现。

在使用了交流双速电机进行小车的驱动之后，其会形成小车的主拖动电路电气原理，其中SC、XC是代表着上下行当中的接触器，而KC以及MC则表示为快慢车回路当中的接触器，而KJC则是快车加速接触器，而将快慢车回路热继电器用KRJ以及MRJ来对其进行辨识，在快慢车的回路电抗器的表达上，需要用KDZ以及MDZ来表示，最后的曳引电动机则用YD来表示。

4.2 控制系统的优化设计

首先，为了将小车的行程控制精度控制在误差10mm之间，需要在小车上进行YPS以及YPX的到位传感器的安装，同时还需在每一个料仓口，以及小车的接料口位置，进行隔磁板的安装，并且保障安装的YPS以及YPX之间的外侧距离相等，只有当设置的隔磁板能够完整的进入到小车上的到位传感器之上，这样便可以表明小车精准的到位。同时，为了避免在使用过程中出现小车失控的情况，需要在小车轨道的上下端头位置，进行极限开关的安装，为此还需保障极限开关的安装过程中，需在距离极限开关的1.4m的位置上进行强迫减速开关的设置，这样一旦小车的撞弓撞击到该开关之上后，就会让小车开始强制性的减速，以免由于发生停车的冲击，造成物料的喷撒。

在编码器计数脉冲的时候，就可以对小车进行速度的调节，让原本的高速度渐渐的缓慢下来，同时系统当中的电器元件在动作执行的过程中，同上行相同，因此无需在本文分析过程中再次详述。在这样的模式下，即使在编码器部分出现了一定程度的故障，或者在脉动计数方面出现了一定的问题，但是由于在靠近底部的1.8m位置上进行了减速开关的设置，使得其能够进行速度的及时切换。

总结：综上所述，在本文的分析过程中，采用了交流双速电机驱动的方式，进行槽轮机构的构建，从而取代了原本的变频驱动的轿车系统，这样的优化设计方案，可以很好的实现成本的控制，并且也降低了设备的能耗。

参考文献：

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