CN102535311B - 双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备的控制系统，属于筑养路机械设备技术领域；本发明提供一种以液压动力传输机械能为主要形式的能耗低、效率高的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统；其主要包括：材料混合系统，导热油路，喷洒控制油路和气动控制及清洗系统，其动力系统连接方式为第一保温泵和第二保温泵分别与第一液压马达和第二液压马达连接，第一液压泵与液压油箱连通，并通过第一电磁阀与第一液压马达连通，变量液压泵与液压油箱连通，并通过第二电磁阀与第二液压马达连通，第一液压泵和变量液压泵通过离合器与柴油发动机连接，本发明主要用于筑养路机械设备的控制系统中。
Description
技术领域
本发明双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，属于筑养路机械设备技术领域。
背景技术
目前，大多数洒布设备的动力系统仍然采用发电机组作为动力系统，相对而言效率较低，并且能耗大，而本发明采用液压系统直接传输动力，采用柴油机带动液压泵，将化学能转换为机械能，再由液压泵传输机械能，整个设备使用液压系统传输能量，与以往的发电机发电为主的能量来源相比，减少了中间的电能转换，提高了工作效率，使能源得到更合理的利用，起到了高效、节能的效果。
双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备大多采用电加热保温，有电阻丝和电热丝两种方式，由于电阻丝供热量偏小，对两个储罐加热升温较慢，A，B组分温度不好控制在规定的范围内，影响了双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备对粘结层的施工质量，同时，预加热的时间很长，且经常断路，故障频发，导致设备的使用情况很差；其中，A物料罐和B物料罐的存量均偏小，对中小尺寸幅面的路面喷洒尚可，但对于幅面宽度较宽的路面进行喷洒时，不但喷洒速度偏慢，而且中途还会返回拌和站加装材料。再加上清洗、接送等至少要花费两三个小时；通常洒布设备上仅一个喷头，由于现有的双组分或多组分材料混合洒布设备中喷洒和储罐的设计是分离的，人工喷洒效率很低，喷洒完成5000平方米面积就需要7到8小时，其均匀性也较差，由于罐泵分离，其布局不尽合理，喷洒量较难控制，造成工作人员很难随时监控工作情况。再有，现场施工作业环境很差，存在污染环境的缺陷，路面的热固性材料混合洒布多由人工洒布，双组分或多组分材料混合系统液滴在压缩空气雾化后变成雾状，在自然风的作用下对环境污染很大，同时人工洒布需要很多工人，提笨重的洒布防护挡板，这些工人需要防化服装来保护自己，在路面上温度高，工人很容易中暑，同时，如果桥面风较大，在风大到一定程度后，洒布就无法进行，工人劳动强度大，且洒布速度慢、不均匀。研制双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备是发挥双组分或多组分混合材料的洒布优势的唯一途径。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种以液压动力传输机械能为主要形式的能耗低、效率高的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，包括：材料混合系统，导热油路，喷洒控制油路和气动控制及清洗系统。
所述的材料混合系统包括：A物料罐，B物料罐和静态混合器，A物料罐通过第一保温泵和静态混合器连接，B物料罐通过第二保温泵和静态混合器连接，静态混合器与喷洒架相通，喷洒架上设置有多个喷嘴，第一保温泵和第二保温泵分别与第一液压马达和第二液压马达连接，第一液压泵与液压油箱连通，并通过第一电磁阀与第一液压马达连通，变量液压泵与液压油箱连通，并通过第二电磁阀与第二液压马达连通，第一液压泵和变量液压泵通过离合器与柴油发动机连接。
第一保温泵和静态混合器之间安装有第一三通换向阀，第二保温泵和静态混合器之间安装有第二三通换向阀；A物料罐、第一三通换向阀，第一保温泵组成闭合回路，B物料罐、第二三通换向阀和第二保温泵组成闭合回路。
第一三通换向阀和第二三通换向阀均通过气动控制。
气动控制及清洗系统相通，包括，气泵和储气瓶，气泵通过离合器和带传动装置与柴油发动机连接，气泵通过储气瓶和气源通路相通。
气源通路设置有多个接口，其中一个接口通过第三电磁阀和第一气缸与第一三通换向阀连接，另一个接口通过第四电磁阀和第二气缸与第二三通换向阀连接，还有一个接口通过第五电磁阀与第一三通换向阀和静态混合器之间的管道相通，还有一个接口第六电磁阀与第二三通换向阀和静态混合器之间的管道相通，每个喷嘴均与一个接口相通。
A物料罐，B物料罐，第一保温泵，第二保温泵和静态混合器外壳上及相互之间连接的管道上均包覆有导热油管道，导热油炉通过第一导热油泵和第二导热油泵与导热油管道相通。
喷洒控制油路包括喷洒架进出油路，喷洒架升降油路，喷洒架展开电路和喷洒架调平电路；
喷洒架进出油路包括第七电磁阀、第一液压油缸和第二液压油缸，第一液压油缸和第二液压油缸分别通过集流分流阀与第七电磁阀连通；
喷洒架升降油路包括第一升降油路和第二升降油路，第一升降油路和第二升降油路并联，第一升降油路为第八电磁阀与和第三液压马达连通，第二升降油路为第九电磁阀和第四液压马达连通。
喷洒架展开电路，包括第一电动机和第二电动机，第一电动机和第二电动机均通过各自 的控制开关与电源相通。
喷洒架调平电路，包括第三电动机和第四电动机，第三电动机和第四电动机均通过各自的控制开关与电源相通。
柴油发动机通过第三电磁离合器与第三液压泵连通，喷洒架进出油路、第一升降油路和第二升降油路并联后与第三液压泵连通。
本发明同现有技术相比具有的有益效果是：
1、第一保温泵和第二保温泵分别与第一液压马达和第二液压马达连接，第一液压泵与液压油箱连通，并通过第一电磁阀与第一液压马达连通，变量液压泵与液压油箱连通，并通过第二电磁阀与第二液压马达连通，第一液压泵和变量液压泵通过离合器与柴油发动机连接，这里采用柴油机带动液压泵，将化学能转换为机械能，在由液压泵传输机械能，整个设备使用机械能为主的能量来源，与以往的发电机发电做为主的能量来源相比，减少了中间的电能转换，提高了工作效率，使能源得到更合理的利用，起到了节能的效果。
2、第一保温泵和静态混合器之间安装有第一三通换向阀，第二保温泵和静态混合器之间安装有第二三通换向阀；A物料罐、第一三通换向阀，第一保温泵组成闭合回路，B物料罐、第二三通换向阀和B物料罐组成闭合回路，第一三通换向阀和第二三通换向阀均与气动控制及清洗系统相通，这样的设计可以在进行清洗时，料A和和料B进行内循环，不需要停止材料混合系统，随时都可以进行清洗，提高喷洒效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统图。
图中1为A物料罐、2为B物料罐、3为静态混合器、4为第一保温泵、5为第二保温泵、6为喷洒架、7为第一三通换向阀、8为第二三通换向阀、9为第一液压马达、10为第二液压马达、11为第一液压泵、12为液压油箱、13为第一电磁阀、14为变量液压泵、15为第二电磁阀、16为离合器、17为柴油发动机、18为气泵、19为储气瓶、20为第一电磁离合器、21为带传动装置、23为第三电磁阀、24为第一气缸、25为第四电磁阀、26为第二气缸、27为第五电磁阀、28为第六电磁阀、29为导热油炉、30为第一导热油泵、31为第二导热油泵、33为第七电磁阀、34为第一液压油缸、35为第二液压油缸、36为集流分流阀、37为第八电磁阀、38为第三液压马达、39为第九电磁阀、40为第四液压马达、41为第一电动机、42为第二电动机、43为第三电动机、44为第四电动机、45为第三电磁离合器、46为第三液压泵、47为第五电机、49为第六电机、51为行程开关。
具体实施方式
双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，包括：材料混合系统，导热油路，喷洒控制油路和气动控制及清洗系统，所述的材料混合系统包括静态混合器和两个以上的物料储罐。
下面以两种物料混合使用时对本发明做出具体详细的说明；
如图1所示，材料混合系统包括，A物料罐1，B物料罐2和静态混合器3，A物料罐1通过第一保温泵4和静态混合器3连接，B物料罐2通过第二保温泵5和静态混合器3连接，静态混合器3与喷洒架6相通，喷洒架6上设置有多个喷嘴，第一保温泵4和第二保温泵5分别与第一液压马达9和第二液压马达10连接，第一液压泵11与液压油箱12连通，并通过第一电磁阀13与第一液压马达9连通，变量液压泵14与液压油箱12连通，并通过第二电磁阀15与第二液压马达10连通，第一液压泵11和变量液压泵14通过离合器16与柴油发动机17连接。
第一保温泵4和静态混合器3之间安装有第一三通换向阀7，第二保温泵5和静态混合器3之间均安装有第二三通换向阀8；A物料罐1、第一三通换向阀7，第一保温泵4组成闭合回路，B物料罐2、第二三通换向阀8和第二保温泵5组成闭合回路。
第一三通换向阀7和第二三通换向阀8均通过气动控制。
材料混合系统的工作原理为，柴油发动机17通过离合器16带动第一液压泵11和变量液压泵14从液压油箱12中抽取液压油，第一液压泵11通过第一电磁阀13连接第一液压马达9，变量液压泵14通过连接的第二电磁阀15连接第二液压马达10，第一电磁阀13和第二电磁阀15分别通过各自设置的开关与电源连接。
当第一电磁阀13的开关在闭合状态时，第一电磁阀13为导通状态，第一液压泵11便可带动第一液压马达9工作，第一液压马达9带动第一保温泵4从A物料罐1中抽取A料，料A通过第一三通换向阀7进入静态混合器3，由静态混合器3出口连接的喷洒架6实现喷洒作业，即单独实现喷洒沥青的目的。
当第二电磁阀15的开关在闭合状态时，第二电磁阀15为导通状态，变量液压泵14便可带动第二液压马达10工作，第二液压马达10带动第二保温泵5从B物料罐2中抽取料B，料B通过第二三通换向阀8进入静态混合器3，由静态混合器3出口连接的喷洒架6实现喷洒作业，即单独实现喷洒料B的目的。
料A和料B一般同时进入静态混合器3，由静态混合器3混合后，经静态混合器3出口连接的喷洒架6实现喷洒作业。料A和料B是否同时进入静态混合器3是由第一电磁阀13和 第二电磁阀15是否是同时导通状态来决定的。
气动控制及清洗系统相通，包括，气泵18和储气瓶19，气泵18通过第一电磁离合器20和带传动装置21与柴油发动机17连接，气泵18通过储气瓶19和气源通路相通。
气源通路设置有多个接口，其中一个通过第三电磁阀23和第一气缸24与第一三通换向阀7连接，另一个接口通过第四电磁阀25和第二气缸26与第二三通换向阀28连接。
当设备不做喷洒作业时，料A便可通过第一三通换向阀7实现内循环，料B通过第二三通换向阀8实现内循环。
喷洒与内循环的选择，是由第一三通换向阀7和第二三通换向阀8的状态来实现的，第一三通换向阀7和第二三通换向阀8设置有喷洒和内循环两个状态，喷洒和内循环的实现使用一个单刀双置开关，内循环和喷洒开关连接有并联的第三电磁阀23和第四电磁阀25，第三电磁阀23和第四电磁阀25均通过各自的气缸分别与第一三通换向阀7和第二三通换向阀8换向连通，气缸是由气动控制及清洗系统控制，当开关在喷洒状态时，第三电磁阀23和第四电磁阀25为同时导通状态，第三电磁阀23为左位状态，第四电磁阀25为右位状态，此时气动控制及清洗系统便可通过第三电磁阀23向第一气缸24的左边内部充气，第一气缸24便拉动第一三通换向阀7换向，此时料A进入静态混合器3，气动控制及清洗系统便可通过第四电磁阀25向第二气缸26的右边内部充气，第二气缸便推动第二三通换向阀8换向，此时料B进入静态混合器3。
当开关在内循环状态时，第三电磁阀23和第四电磁阀25为同时导通状态，第三电磁阀23为右位状态，第四电磁阀25为左位状态，此时气动控制及清洗系统便可通过第三电磁阀23向第一气缸24的右边内部充气，第一气缸24便推动第一三通换向阀7换向，此时料A在A物料罐1、第一三通换向阀7，第一保温泵4组成闭合回路中循环流通，气动控制及清洗系统便可通过第二电磁阀25向第二气缸26的左边内部充气，第二气缸26便拉动第二三通换向阀8换向，此时料B在B物料罐2、第二三通换向阀8和第二保温泵5组成闭合回路中循环。
气动控制及清洗系统相通，包括，气泵18和储气瓶19，气泵18通过第一电磁离合器20和带传动装置21与柴油发动机17连接，气泵18通过储气瓶19和气源通路相通。
气动控制及清洗系统的工作原理为气泵18设置有自己的开关，开关主要控制第一电磁离合器20，当开关为闭合状态时，第一电磁离合器为导通状态，电动机17通过带传动装置21带动第一电磁离合器20转动，第一电磁离合器20带动气泵18工作，向储气瓶19中充气。
气源通路设置有多个接口，其中一个通过第三电磁阀23和第一气缸24与第一三通换向阀7连接，另一个接口通过第四电磁阀25和第二气缸26与第二三通换向阀8连接，这个连 接是在为第一三通换向阀7、第二三通换向阀8的换向供气。
还有一个接口通过第五电磁阀27与第一三通换向阀7和静态混合器之3间的管道相通，还有一个接口通过第六电磁阀28与第二三通换向阀8和静态混合器3之间的管道相通，每个喷嘴均与一个接口相通。这样的连接是用来实现气清洗的，气清洗设置有自己的开关，开关通过并连的第五电磁阀27和第六电磁阀28来控制气清洗的导通，当开关为闭合状态时，第五电磁阀27和第六电磁阀28导通，气体会通过第五电磁阀27和第六电磁阀28分别进入第一三通换向阀7和第二三通换向阀8与静态混合器3之间的管道进入静态混合器3，最终由喷嘴喷出，实现静态混合器3和喷洒架6的清洗，每个喷嘴设置有各自的开关，这样每个喷嘴可单独的进行清洗。
A物料罐1，B物料罐2，第一保温泵4，第二保温泵5和静态混合器3外壳上及相互之间连接的管道上均包覆有导热油管道，导热油炉29通过第一导热油泵30和第二导热油泵31与导热油管道相通。
导热油油路的工作原理为第一导热油泵30和第二导热油泵31由各自的电机控制，每个电机均设置有各自的开关，并且开关通过常闭开关与电机连接，常闭开关的开路和闭合是由电脑控制。
当第一导热油泵30开关为闭合状态时，第五电机47的工作就由第一常闭开关的状态来决定，第一常闭开关若为闭合状态，第五电机47带动第一导热油泵30从导热油炉29中抽取导热油进入A物料罐1，第一保温泵4，和静态混合器3外壳上及相互之间连接的管道上均包覆的导热油管道中。
当第二导热油泵31开关为闭合状态时，第六电机49的工作就由第二常闭开关的状态来决定，第二常闭开关若为闭合状态，第六电机49带动第二导热油泵31从导热油炉29中抽取导热油进入B物料罐2，第二保温泵5和静态混合器3外壳上及相互之间连接的管道上均包覆的导热油管道中。
第一导热油泵30和第二导热油泵31可以分别通过第五电机47和第六电机49可独立工作，也可同时工作。
喷洒控制油路包括喷洒架进出油路，喷洒架升降油路，喷洒架展开电路和喷洒架调平电路；
喷洒架进出油路包括第七电磁阀33、第一液压油缸34和第二液压油缸35，第一液压油缸34和第二液压油缸35分别通过集流分流阀36与第七电磁阀33连通；
喷洒架升降油路包括第一升降油路和第二升降油路，第一升降油路和第二升降油路并联， 第一升降油路为第八电磁阀37与和第三液压马达38连通，第二升降油路为第九电磁阀39和第四液压马达40连通。
喷洒架展开电路，包括第一电动机41和第二电动机42，第一电动机41和第二电动机42均通过各自的控制开关与电源相通。
喷洒架调平电路，包括第三电动机43和第四电动机44，第三电动机43和第四电动机44均通过各自的控制开关与电源相通。
柴油发动机17通过第三电磁离合器45与第三液压泵46连通，喷洒架进出油路、第一升降油路和第二升降油路并联后与第三液压泵46连通。
喷洒控制油路的工作原理为，喷洒控制油路设置有自己的开关，开关连接有第三电磁离合器45，第三液压泵46的工作是由柴油发动机17通过第三电磁离合器45带动的，当开关闭合状态时，第三电磁离合器45导通，柴油发动机17带动第三液压泵46，从液压油箱中抽取提供喷洒架6进出、升降所需要的液压油。
喷洒架6的进、出、升、降均设置有开关和行程开关51，开关主要控制第七电磁阀33，第八电磁阀37，第九电磁阀39通断。
当喷洒架6的出开关闭合时，第七电磁阀33左位导通状态，第三液压泵46抽取的液压油就会通过连通分流集流阀36进入到第一液压油缸34和第二液压油缸35内，第一液压油缸34和第二液压油缸35就会把喷洒架6推出，喷洒架6的推出距离有设置在喷洒架6出电路中的行程开关51控制。
当喷洒架6的进开关闭合时，第七电磁阀33右位导通，用于喷洒架6推出的液压油，就会收回到液压油箱，喷洒架6的收回距离有设置在喷洒架6进电路中的行程开关51控制。
喷洒架6设置有两个喷杆，每个喷杆可以独立升降，每个喷杆的升降都设置有各自的升降开关，各喷杆的升原理相同，降原理相同，当喷杆的升开关闭合，开关控制的第八电磁阀37和第九电磁阀39为右位导通状态，第三液压泵46就会带动第三液压马达38和第四液压马达40工作，第三液压马达38和第四液压马达40分别带动各自的喷杆上升。各自的喷杆的升起距离由设置在各自喷杆升电路中的行程开关51控制。
当喷杆的降开关闭合时，开关控制的第八电磁阀37和第九电磁阀39为左位导通状态，第三液压泵46就会带动第三液压马达38和第四液压马达40反转工作，第三液压马达38和第四液压马达40分别带动各自的喷杆下降，各自的喷杆的下降距离由设置在各自喷杆降电路中的行程开关51控制。
喷杆的调平和展开均是由各自的第一电机41、第二电机42、第三电机43和第四电机44 控制，第一电机41、第二电机42、第三电机43和第四电机44可正转也可反转，电机的正反转动设置有相应的开关。第一电机41和第二电机42的正转带动链轮链条转动，链轮和链条带动设置在上面的喷杆进行左右展开。
第一电机41和第二电机42的反转带动链轮链条转动，链轮和链条带动设置在上面的喷杆进行向中间收回。
第三电机43和第四电机44的正转和反转分别带动喷杆做上下的调整。
以上所述的是双组分洒布设备的控制原理及实施方式。此控制系统还可以用于多组分洒布设备的控制系统中，当用于多组分洒布设备中，需要增加物料罐，按照双组分洒布设备控制系统的原理进行连接即可实现。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，包括：材料混合系统，导热油路，喷洒控制油路和气动控制及清洗系统，所述的材料混合系统包括，A物料罐(1)，B物料罐(2)和静态混合器(3)，A物料罐(1)通过第一保温泵(4)和静态混合器(3)连接，B物料罐(2)通过第二保温泵(5)和静态混合器(3)连接，静态混合器(3)与喷洒架(6)相通，喷洒架(6)上设置有多个喷嘴，其特征是：所述的第一保温泵(4)和第二保温泵(5)分别与第一液压马达(9)和第二液压马达(10)连接，第一液压泵(11)与液压油箱(12)连通，并通过第一电磁阀(13)与第一液压马达(9)连通，变量液压泵(14)与液压油箱(12)连通，并通过第二电磁阀(15)与第二液压马达(10)连通，所述的第一液压泵(11)和变量液压泵(14)通过离合器(16)与柴油发动机(17)连接；
所述的喷洒控制油路包括喷洒架进出油路，喷洒架升降油路，喷洒架展开电路和喷洒架调平电路；
所述的喷洒架进出油路包括第七电磁阀(33)、第一液压油缸(34)和第二液压油缸(35)，第一液压油缸(34)和第二液压油缸(35)分别与集流分流阀(36)连通，集流分流阀(36)与第七电磁阀(33)连通；
所述的喷洒架升降油路包括第一升降油路和第二升降油路，第一升降油路和第二升降油路并联，第一升降油路为第八电磁阀(37)和第三液压马达(38)连通，第二升降油路为第九电磁阀(39)和第四液压马达(40)连通；
所述的喷洒架展开电路，包括第一电动机(41)和第二电动机(42)，第一电动机(41)和第二电动机(42)均通过各自的控制开关与电源相通；
所述的喷洒架调平电路，包括第三电动机(43)和第四电动机(44)，第三电动机(43)和第四电动机(44)均通过各自的控制开关与电源相通；
所述的喷洒架进出油路、第一升降油路和第二升降油路并联后与第三液压泵(46)连通，第三液压泵(46)通过第三电磁离合器(45)与柴油发动机(17)连通。
2.根据权利要求1所述的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，其特征是：第一保温泵(4)和静态混合器(3)之间安装有第一三通换向阀(7)，第二保温泵(5)和静态混合器(3)之间安装有第二三通换向阀(8)；A物料罐(1)、第一三通换向阀(7)和第一保温泵(4)组成闭合回路，B物料罐(2)、第二三通换向阀(8)和第二保温泵(5)组成闭合回路。
3.根据权利要求2所述的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，其特征是：所述的第一三通换向阀(7)和第二三通换向阀(8)均通过气动控制。
4.根据权利要求2所述的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，其特征是：所述的气动控制及清洗系统相通，包括，气泵(18)和储气瓶(19)，气泵(18)通过第一电磁离合器(20)和带传动装置(21)与柴油发动机(17)连接，气泵(18)通过储气瓶(19)和气源通路相通。
5.根据权利要求4所述的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，其特征是：所述的气源通路设置有多个接口，其中一个接口通过第三电磁阀(23)和第一气缸(24)与第一三通换向阀(7)连接，另一个接口通过第四电磁阀(25)和第二气缸(26)与第二三通换向阀(8)连接，还有一个接口通过第五电磁阀(27)与第一三通换向阀(7)和静态混合器(3)之间的管道相通，还有一个接口通过第六电磁阀(28)与第二三通换向阀(8)和静态混合器(3)之间的管道相通，每个喷嘴均与一个接口相通。
6.根据权利要求1所述的双组分或多组分热固性粘结材料混合洒布设备控制系统，其特征是：所述的A物料罐(1)，B物料罐(2)，第一保温泵(4)，第二保温泵(5)和静态混合器(3)外壳上及相互之间连接的管道上均包覆有导热油管道，导热油炉(29)通过第一导热油泵(30)和第二导热油泵(31)与导热油管道相通。
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