CN102383357A - 沥青料微波加热装置及微波恒温加热车 - Google Patents

Abstract

沥青料微波加热装置及微波恒温加热车，微波恒温加热车包括载重汽车、安装在载重汽车车架上的发电机组、安装在载重汽车车架后部的沥青料微波加热装置，该沥青料微波加热装置包括多面反射体炉壳、磁控管、装料密封门，装料密封门安装于多面反射体炉壳上，在多面反射体炉壳上设置有集束管，集束管的外轮廓形状沿中心线渐缩，在集束管的外壁上设置有多个间隔布置的微波发生器，在集束管出口设置有遮料板；在多面反射体炉壳下部内设置有卸料装置，在多面反射体炉壳下部前设置有电机和减速机，电机和减速机的输出轴与卸料装置的输入轴相连接；在多面反射体炉壳上位于卸料装置出料端设置有出料口。本发明微波防泄漏效果好，微波利用率高。

Description

沥青料微波加热装置及微波恒温加热车

技术领域

本发明涉及一种工程机械，尤其涉及一种采用微波能加热沥青混合料的特种工程车及用于该工程车上的沥青料微波加热装置，尤其适用于快速修补沥青路面，对沥青路面进行养护作业。

背景技术

公路运输是经济发展的大动脉，而沥青路面以其舒适型、平稳性、耐久性、良好的抗滑性等优点，在我国公路路面中占有相当大的比例，随着公路建设的迅猛发展，沥青路面在公路建设中的使用越来越多。但是沥青路面经过长期使用后会因沥青老化或路面受到非正常碾压而产生路面病害，从而导致公路路面不平整，影响行车的安全性和舒适性，因此沥青路面的养护工作非常重要。在沥青路面养护中常见的路面病害有路面裂缝、车辙、水损害、表面功能损害、坑槽、局部变形、鼓包等，其中，坑槽作为沥青路面病害的一种主要损害形式，是由路面表层局部松散形成凹槽，在水浸和车辆作用下进一步扩大发展形成。

过去在修补沥青路面坑槽的施工过程中，填补坑槽所用的沥青混合料一是采用在修路现场将沥青料用木材等燃料将沥青料块熔化，再加入石料混合搅拌后制成，这种加工方式的缺点是采用明火加热沥青会使沥青混合料老化，并改变沥青混合料的性质，失去原有沥青混合料的特性，从而导致路面修补质量差，同时还存在污染环境、加热时间长、浪费燃料、效率低等不足；二是采用在拌合站用专用沥青混凝土拌合设备将沥青料拌好后，用车辆将已加热的沥青混合料运到修补现场，这种方式的最大缺点是拌合站启动一次拌料量需达百吨以上，对于小面积路面修补来说，沥青加热、混合料加热等燃料、人工成本摊销太大，因此拌合站只适于生产新料，用于新路建设或整段道路的翻新工程，而且拌合站不能对经拌合站拌合过的低温沥青混合料、坑槽开挖出的废料进行二次利用加热，再加上在运输过程中沥青混合料运输车保温效果不好，每次作业后都会剩余部分沥青混合料造成浪费。。

为了解决上述两种方式存在的不足，近年来出现了应用微波能对沥青路面进行养护的微波养护/加热设备，由于微波能具有加热均匀、效率高、使用灵活方便、不受外界环境影响的特点，微波加热沥青混合料的方式在小面积路面修补上与前两种方式相比更具优势，应用越来越多。

专利号为200420014820.8、名称为一种用于加热沥青混合料的微波加热器的中国实用新型专利公开了一种微波加热器，其包括底座、磁控管、波导、风机、微波泄露防护装置，在底座上设有多个用于放置待加热沥青混合料块的单元腔体，单元腔体前安装有设置有微波泄露防护装置的炉门，波导和磁控管设置于单元腔体内，单元腔体上设置有风机。该微波加热器可以在修复施工现场对沥青混合料块进行加热，克服了运输过程中所造成的沥青混合料保温效果不好的缺点，但是该微波加热器体积小，一次不能加热太多的沥青混合料块，只适合于小型的修复施工作业，无法应付工程量大的沥青路面修补施工。

专利号为200520120016.2、名称为沥青料微波加热车的中国实用新型专利公开了一种微波加热车，包括车头、底盘、车轮及驱动装置，在底盘上装设有底架总成，底架总成上装有微波加热装置、供电及控制系统、乳化沥青喷洒装置及升降装置。施工时，乳化沥青喷洒装置喷洒乳化沥青，通过升降装置将微波加热装置加热好的沥青混凝土送到路面修补处，扒平后用压路机压平、振实。

专利号为200910219358.2、名称为快速修补沥青路面的微波加热装置的中国发明专利公开了一种沥青料微波加热车，微波炉体组件安装在载重汽车上，载重汽车的车槽上还安装有发电机组、炉体支架、机动轨道、尾部支架组建、前部平台装置、保温储料装置、操作平台、举升装置、支腿、电动机及减速机、卸料装置、同步装置及控制柜。施工时，前部平台装置在装料工位装料，然后下降到机动轨道上，通过机动轨道移动至炉体下方，由举升装置将托料小车上升至炉体内，对沥青混合料块进行微波加热，加热完毕后，举升装置下降，加热好的沥青混合料经机动轨道从炉体下方运输到卸料区，卸料，然后对路面进行修补。

前述两种微波加热车虽然可以按需要随时随地加热定量沥青混合料，对施工环境无污染，但是均存在部件多、结构复杂、微波发生器的磁控管故障率高、工序繁琐的不足，而且目前的微波加热炉的磁控管均布置在炉壁上，导致炉体内部加热空间受限，同时由于多只磁控管受炉体空间等因素限制，会造成微波相互干扰，部分能量抵消，使得效率下降等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计合理、微波利用率高、微波防泄露效果好的沥青料微波加热装置。

本发明的另一目的是提供一种结构简单、故障率低、工作稳定可靠的微波恒温加热车。

为了实现上述第一目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种沥青料微波加热装置，包括多面反射体炉壳、微波发生器、装料密封门，装料密封门安装于多面反射体炉壳上，在该多面反射体炉壳上设置有集束管，集束管的外轮廓形状为沿其中心线向前缩减，至少在集束管的与其出口相对的侧壁上设置有多个间隔布置的微波发生器，微波发生器朝同一个方向发射微波，在集束管出口设置有遮料板；在多面反射体炉壳下部内设置有卸料装置，在多面反射体炉壳外设置有电机和减速机，电机和减速机的输出轴与卸料装置的输入轴相连接；在多面反射体炉壳上位于卸料装置出料端设置有出料口。

为了实现上述第二目的，本发明采取如下的技术解决方案：

微波恒温加热车，包括：载重汽车、安装在所述载重汽车车架上的发电机组、安装在所述载重汽车车架后部的沥青料微波加热装置，该沥青料微波加热装置，包括多面反射体炉壳、磁控管、装料密封门，装料密封门安装于多面反射体炉壳上，在多面反射体炉壳上设置有集束管，集束管的外轮廓形状沿其中心线向前缩减，至少在集束管的与其出口相对的侧壁上设置有多个间隔布置的微波发生器，微波发生器朝同一个方向发射微波，在集束管出口设置有遮料板；在多面反射体炉壳下部内设置有卸料装置，在所述多面反射体炉壳下部前设置有电机和减速机，电机和减速机的输出轴与卸料装置的输入轴相连接；在多面反射体炉壳上位于卸料装置出料端设置有出料口。

优选的，每个微波发生器为分组单独供电。

优选的，在多面反射体炉壳底部设置有隔热保温层。

优选的，多面反射体炉壳的与集束管相对的侧壁为与水平面间夹角为15～80°的倾斜面。

优选的，装料密封门安装在多面反射体炉壳的与集束管相对的侧壁上。

由上述技术方案可知，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、结构简单：除卸料螺旋外没有移动、升降、旋转、液压等机构，而且微波发生器处于相对静止的工作状态，无振动、工作稳定、故障率低；

2、无微波泄漏：采用全封闭多面反射体炉壳，阻断了传统加热装置中微波从物料托盘密封面泄漏的途径；

3、微波利用率高：采用集束管结构使组群工作的小功率微波管发射的微波不对其它磁控管造成损坏，同时又将多束微波叠加、谐振放大，能量更加集中，穿透效果(深度)更好；

4、加热均匀：PLC控制微波发生器形成旋转的微波场，等同于被加热物在微波炉内加热的同时不停的转动，使加热温度均匀、无死角；

5、加热时间短：因为采取了以上多项措施，促使加热时间明显缩短，节约能源；

6、稳定可靠：采用螺旋卸料机构使卸料速度快，而且可以对沥青料进行搅拌，采用双螺旋卸料机构万一工作中有一台出现故障，另一台可以继续正常作业，消除了因设备故障影响生产的潜在因素；其次，微波发生器采用分组独立供电的形式，即使部分微波发生器出现故障将会导致加热时间略微延长，但不会影响正常生产，回到基地再进行维修。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的沥青料微波加热装置的结构示意图；

图3为本发明实施例3的沥青料微波加热装置的结构示意图。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例的微波恒温加热车包括载重汽车1、发电机组2、悬臂吊3、电控柜4、壳体5、冷却风扇6、电机和减速机7、栏杆8、沥青料微波加热装置9、卸料装置10。其中，沥青料微波加热装置9包括多面反射体炉壳90、装料密封门91、集束管92、微波发生器93、遮料板94、隔热保温层95。

发电机组2安装在载重汽车1车架的前部，位于汽车驾驶室之后，在载重汽车1车架下方还安装有发电机油箱、工具箱等常规部件，发电机组2为整车提供工作电源，并且设有输出电源接口，可以为随车辅助电气设备提供外接电源。在载重汽车1车架上中后部安装有一壳体5，载重汽车1车架上发电机组2和壳体5之间为压路机放置区，用于放置压路机(未图示)，在壳体5前安装有悬臂吊3，用于吊起/移动压路机。在壳体5前侧外壁上安装有电控柜4，本实施例电控部分采用西门子PLC程序控制器，用于对沥青料的加热过程进行控制。壳体5前壁上方装设有冷却风扇6，冷却风扇6可将沥青料微波加热装置9在使用过程中产生的热量从壳体5内排放出去。沥青料微波加热装置9装设在壳体5内，其中，多面反射体炉壳90安装在壳体5的后部，多面反射体炉壳90采用不锈钢板制成，由于不锈钢板具有无磁的特性，可以反射微波，对微波可以无衰减地传递，而且可以对被物料反射回来的微波再次反射到物料上，反射效果好。在多面反射体炉壳90的前端装设有集束管92，在集束管92周壁上间隔装设有多个微波发生器93，在集束管92的出口安装有遮料板94，遮料板94位于多面反射体炉壳90和集束管92之间，本发明的遮料板94采用微波可穿透且耐高温的材质制成，如云母、高分子聚合物板等，遮料板94一方面可以让集束管92上微波发生器93发出的微波顺利通过进入多面反射体炉壳90内，另一方面可以阻止多面反射体炉壳90内的被加热物料、粉尘、烟尘进入集束管92内，从而避免对微波发生器93造成污染，可以有效改善微波发生器93的工作环境，延长微波发生器93的使用寿命。在多面反射体炉壳90的与集束管92相对的侧壁上安装有装料密封门91，装料密封门91用于在装料完毕后对多面反射体炉壳90进行密封，防止加热过程中微波泄露。在本实施例中，该与集束管92相对的侧壁为倾斜设置的侧壁，其与水平线的夹角为15°～80°。在该倾斜设置的侧壁上装设装料密封门91不但便于机械加料，同时也可以满足人工加料。卸料装置11装设在多面反射体炉壳90底部，本实施例的卸料装置11采用输料螺旋的形式，在多面反射体炉壳90下部内安装双输料螺旋，在多面反射体炉壳90底部外装设有电机和减速机8，电机和减速机8的输出轴通过联轴器与双输料螺旋的输入轴连接，从而带动双输料螺旋旋转送料。在多面反射体炉壳90后部开设有出料口，经微波加热好的沥青混合料通过卸料装置11送到出料口后排出。多面反射体炉壳90的底壁上设置有隔热保温层95，隔热保温层95可以有效减缓炉壳内物料温度下降的速度，可以对已经加热但短时间内要使用的物料进行保温，节约能源。本发明将储料斗和卸料装置全部设置在封闭的炉壳内，有效解决了微波泄露的问题。

本发明的集束管92的外轮廓形状为沿中心线向前缩减，即，将集束管92上微波发生器的发射端定义为前，集束管92的开口端定义为后端，集束管92的前端尺寸小于后端尺寸，集束管92从后至前大致呈收敛状，集束管92的外轮廓线可以为沿中心线连续渐缩，例如形成一个圆台形筒体或是前小后大的棱柱形体，也可以呈折线形非平滑缩减，从而集束管92可以形成一个微波谐振腔，集束管92可以是圆柱形筒体，也可以是多面棱柱形筒体等。在集束管92外壁上间隔装设多个微波发生器93，每个微波发生器93采用分组独立供电的形式，由各自独立的开关控制开启/关闭，微波发生器93布置在集束管92的周壁上，微波发生器93只朝同一个方向发出的微波，微波从前至后射入多面反射体炉壳90内。由集束管92把多个微波发生器93发射的微波能量集中、叠加放大后送入多面反射体炉壳90内，不但可以有效避免微波发生器93之间的干扰和能量自耗，降低微波发生器93的损坏率，使微波发生器93在组群工作时的寿命更长，而且波形叠加作用可以使微波功率更大、工作更稳定，穿透能力更强。本实施例的多面反射体炉壳90的上部为竖截面大致呈梯形的形状、下部为竖截面呈四方形的形状，优选采用多面体异形的炉体结构，可以有利于减少磁控管发出的微波相互抵消的状况，使集束管92发出的微波得到有效反射，充分利用微波能对加热炉内物料进行加热，达到节能效果。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：集束管92为一个具有一阶梯形侧壁的四方体，该四方体的与多面反射体炉壳90相对的侧壁的竖截面形状为阶梯形，集束管92的出口与该阶梯形侧壁相对，遮料板94安装在集束管92出口处。该四方体从竖截面上看为非对称形结构，微波发生器93安装在该阶梯形的侧壁上，该侧壁上的每一台阶面形成微波发生器93的安装面，阶梯型结构便于微波发生器93的安装，也更容易加工。

实施例3

如图3所示，本实施例的集束管92和实施例1中集束管92类似，均为沿中心线对称结构，本实施例与实施例1不同的地方在于：集束管92的前部外轮廓形状为折线形缩减，形成台阶面，集束管92的后部外轮廓形状为沿中心线连续渐缩，微波发生器93间隔安装在集束管92的外周壁上。

诚然，本发明的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本发明的构思得到许多不同的具体方案，例如，多面反射体炉壳优选采用异形体结构，但是也可以采用现有技术中的六面体形状炉壳；此外，为了外形美观，沥青料微波加热装置9安装在壳体5内，但是也可以安装在安装框架，由安装框架代替壳体5；卸料结构除了可以采用螺旋卸料，也可以采用电动推杆或液压油缸控制的卸料机构进行卸料诸如此等改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。

Claims (10)

1.一种沥青料微波加热装置，包括多面反射体炉壳、微波发生器、装料密封门，所述装料密封门安装于所述多面反射体炉壳上，其特征在于：

在所述多面反射体炉壳上设置有集束管，所述集束管的外轮廓形状为沿其中心线向前缩减，至少在集束管的与其出口相对的侧壁上设置有多个间隔布置的微波发生器，所述微波发生器朝同一个方向发射微波，在所述集束管出口设置有遮料板；

在所述多面反射体炉壳下部内设置有卸料装置，在所述多面反射体炉壳外设置有电机和减速机，所述电机和减速机的输出轴与所述卸料装置的输入轴相连接；

在所述多面反射体炉壳上位于所述卸料装置出料端设置有出料口。

2.根据权利要求1所述的沥青料微波加热装置，其特征在于：所述每个微波发生器为分组单独供电。

3.根据权利要求1所述的沥青料微波加热装置，其特征在于：在所述多面反射体炉壳底部设置有隔热保温层。

4.根据权利要求1所述的沥青料微波加热装置，其特征在于：所述多面反射体炉壳的与所述集束管相对的侧壁为与水平面间夹角为15～80°的倾斜面。

5.根据权利要求4所述的沥青料微波加热装置，其特征在于：所述装料密封门安装在所述多面反射体炉壳的与所述集束管相对的侧壁上。

6.微波恒温加热车，包括：载重汽车、安装在所述载重汽车车架上的发电机组、安装在所述载重汽车车架后部的沥青料微波加热装置，

其特征在于：

所述沥青料微波加热装置，包括多面反射体炉壳、磁控管、装料密封门，所述装料密封门安装于所述多面反射体炉壳上，在所述多面反射体炉壳上设置有集束管，所述集束管的外轮廓形状沿其中心线向前缩减，至少在集束管的与其出口相对的侧壁上设置有多个间隔布置的微波发生器，在所述集束管出口设置有遮料板；在所述多面反射体炉壳下部内设置有卸料装置，在所述多面反射体炉壳下部前设置有电机和减速机，所述电机和减速机的输出轴与所述卸料装置的输入轴相连接；在所述多面反射体炉壳上位于所述卸料装置出料端设置有出料口。

7.根据权利要求6所述的微波恒温加热车，其特征在于：所述每个微波发生器为分组单独供电。

8.根据权利要求6所述的微波恒温加热车，其特征在于：在所述多面反射体炉壳底部设置有隔热保温层。

9.根据权利要求6所述的微波恒温加热车，其特征在于：所述多面反射体炉壳的与所述集束管相对的侧壁为与水平面间夹角为15～80°的倾斜面。

10.根据权利要求9所述的微波恒温加热车，其特征在于：所述装料密封门安装在所述多面反射体炉壳的与所述集束管相对的侧壁上。

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