CN103147381B - 沥青路面就地热再生加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青路面就地热再生加热装置，包括行走机构和用于对沥青路面进行加热的加热系统，加热系统包括用于产生热风的热风发生装置和用于将热风导向沥青路面进而对沥青路面进行加热的加热腔，加热腔下端敞口并且敞口端扣于沥青路面封闭，加热腔与热风发生装置之间通过进风通道和回风通道循环连通，本发明的沥青路面就地热再生加热装置，能对与路面热能传递后的低温热风回收再利用，与现有技术相比不仅能提高热能利用率、降低热能损失、减少环境污染、节约能源、降低施工成本，同时还能使热风与沥青路面之间进行充分有效的热能传递，提高加热深度和温度，在达到所需的加热深度及温度要求下减少燃料消耗，节约能源，降低施工成本。

Description

沥青路面就地热再生加热装置

技术领域

本发明涉及一种路面工程施工机械，尤其涉及一种用于在沥青路面病害修复过程中对旧沥青路面加热的沥青路面就地热再生加热装置。

背景技术

就地热再生是一种预防性养护技术。采用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行加热、铣刨，就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经热拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对一定深度范围内的旧沥青路面再生的技术。在该项技术中，沥青路面经压实和长期行车作用后，其强度较高，难以铣刨、开挖，对沥青路面先行加热，使混合料变为松软状态，再铲挖就相对容易，并且加热以后再生混合料才能与铣刨过的路基面层很好地粘合，不致产生脱层，因此沥青路面加热是沥青路面病害修复施工中必不可少的环节，沥青路面加热设备所能达到的加热温度及加热深度也是影响路面病害修复质量的一个重要因素。

现有技术中沥青路面的加热方式主要有微波加热和燃烧燃料加热，其中微波加热能够达到较大的加热深度，但其高额的成本让人望而却步，难于推广应用；燃烧燃料加热的方式使用较普遍，而此种加热装置种类繁多，加热效果不一，其结构一般均由燃烧部分、用于将燃烧部分产生的热风导向路面进而实现路面加热的加热部分和用于为热风流动提供动力的驱动部分构成，通过将外界空气源源不断的引入燃烧部分与燃烧产生的气体混合再导向路面使热风与路面之间通过热交换的作用实现热能传递，燃料可以采用液化气，成本较低廉，但由于热风与路面热交换作用时间短，热能传递不充分，对旧沥青路面就地热再生的深度一般在6cm以下，只能够对沥青表面层进行再生处理，无法对沥青路面深层病害进行修复，治标不治本，并且与路面热交换后的低温热风直接排放到大气中，不仅造成热能的浪费，还增大了温室气体的排放，不利于环保。我国沥青就地热再生技术远远落后欧美日等发达国家，沥青就地热再生机组国外处于长期垄断的态势，同时也谋取了巨额的利润，我国必须通过自主研发、自主创新生产出自己的产品，打破国外长期的垄断。

因此，为解决上述问题，需要一种沥青路面就地热再生加热装置，提高旧沥青路面就地热再生深度，实现对沥青路面深层病害的修复，提高沥青路面使用年限，同时提高热能利用率，节约沥青路面维修成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种沥青路面就地热再生加热装置，其加热部分可抵于沥青路面形成能够容纳热风的封闭的加热腔，使热风与路面加热区域进行充分的热能传递，增加加热深度及热能利用率，实现对旧沥青路面12cm深度范围内进行加热，同时沥青面层横向均匀、纵向梯度受热，上面层热再生后，中面层的温度适中，可使热再生后的上面层与中面层牢固地结合在一起，不会在层与层之间形成弱接面，使得沥青路面受力更佳。

本发明的沥青路面就地热再生加热装置，包括行走机构和安装于所述行走机构的用于对沥青路面进行加热的加热系统；所述加热系统包括用于产生热风的热风发生装置和用于将热风导向沥青路面进而对沥青路面进行加热的加热腔；所述加热腔下端敞口并且敞口端扣于沥青路面封闭；所述加热腔与热风发生装置之间通过进风通道和回风通道循环连通；

进一步，所述加热腔内设有用于吸收热风的至少部分热能并产生热辐射的金属网；

进一步，所述金属网呈波浪形结构；

进一步，所述金属网的波浪形走向与行走机构的行进方向一致并且波幅由前到后逐渐变大；

进一步，所述进风通道或/和回风通道上设有用于为热风流动提供动力的风机；所述回风通道的进风端设于金属网以下；

进一步，所述加热腔内位于金属网内侧还设有用于对热风进行均匀分布导出的加热分布板；

进一步，所述加热腔的敞口四周设有沿竖直方向滑动连接于加热腔侧壁的密封板和用于为密封板提供向下的弹力的弹簧；

进一步，所述热风发生装置包括燃料燃烧装置和燃料供给装置；所述燃料燃烧装置包括燃烧室以及固定于所述燃烧室内部的设有燃烧孔的燃烧器和用于点火的点火装置；所述风机包括设于进风通道进风口的鼓风机和设于回风通道出风口的引风机；所述燃烧室内还固定有用于对燃烧器处燃料燃烧产生的热风进行均匀分布导入鼓风机进风口的热风分布板；

进一步，所述加热腔包括平板结构的加热板架和通过螺栓固定连接于加热板架底面的无底盖结构的箱式静压室；所述加热分布板和金属网的边沿固定于箱式静压室的侧壁内壁；所述密封板滑动连接于箱式静压室的侧壁；所述箱式静压室的内壁及回风通道伸入加热腔的部分均设有耐热层；所述行走机构为三轴式结构，包括设有第一行走轮和第二行走轮的支撑板以及固定于所述支撑板并设有第三行走轮的支撑梁；所述第一行走轮、第二行走轮和第三行走轮的轮叉均设有沿行进方向及反方向倾斜固定形成正三角结构的加强筋，所述热风发生装置固定安装于所述支撑板顶面；所述加热板架通过液压缸可升降的安装于所述支撑梁；

进一步，所述沥青路面就地热再生加热装置还包括用于智能控制加热的控制系统；所述控制系统包括控制器、火焰探测器、第一温度传感器、第二温度传感器和位移传感器；所述火焰探测器固定于热风发生装置内用于检测火焰强度并转换为相应电信号发送给所述控制器；所述第一温度传感器固定于进风通道出口处用于检测输入热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器；所述第二温度传感器固定于回风通道进口处用于检测回收热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器；所述位移传感器固定于箱式静压室侧壁底端用于检测加热分布板到沥青路面的距离并转化为相应电信号发送给所述控制器。

本发明的沥青路面就地热再生加热装置，通过循环热风对沥青路面进行加热，能对与路面热能传递后的低温热风回收再利用，与现有技术相比不仅能提高热能利用率、降低热能损失、减少环境污染、节约能源、降低施工成本，同时还能使热风与沥青路面之间进行充分有效的热能传递，提高加热深度和温度，在达到所需的加热深度及温度要求下减少燃料消耗，节约能源，降低施工成本，本装置能够满足于国内外各类大中小型沥青就地热再生加热车加热装置的升级换代，对旧沥青路面的就地热再生修复研究具有深远的意义，同时低廉的成本和较好的加热效果具有良好的市场前景和发展空间，具有巨大的社会效益和经济价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，如图所示：本实施例的沥青路面就地热再生加热装置，包括行走机构和安装于所述行走机构的用于对沥青路面进行加热的加热系统；所述加热系统包括用于产生热风的热风发生装置1和用于将热风导向沥青路面进而对沥青路面进行加热的加热腔2；所述加热腔2下端敞口并且敞口端扣于沥青路面封闭；所述加热腔2与热风发生装置1之间通过进风通道12和回风通道5循环连通，可通过在加热腔2四周固定设置能弹压于路面的弹性橡胶板或沿竖直方向在加热腔2四周滑动连接设置可抵于路面的刚性板来实现；本实施例的加热系统为封闭式循环加热系统，热风发生装置1产生的高温热风与沥青路面热量传递后产生低温热风，低温热风回收至热风发生装置1再升温后供给加热腔2循环使用，不仅实现了低温热风热能的回收利用，提高热能利用率，降低成本，还可避免低温热风向外排放，不污染环境，对建设资源节约与环境友好型社会具有重大意义，与现有技术中直接将低温热风排放至外界空气中相比不仅能提高热能利用率、降低热能损失、减少环境污染、节约能源、降低施工成本，同时还能保持热风与沥青路面之间进行充分有效的热能传递，提高加热深度和温度，能满足对沥青路面深层病害修复的要求；燃料可以采用液化气，价格低廉，相比微波加热可大幅降低路面维护成本。

本实施例中，所述加热腔2内设有用于吸收热风的至少部分热能并产生热辐射的金属网4，使热风的部分热能通过热辐射的方式将热量传递给沥青路面，热辐射是一种电磁波辐射，传播速度快，穿透力强，加热深度能达到路面以下10—12cm的深度，适于对沥青路面深层的加热，而热风穿过金属网4与沥青路面之间仍有热交换作用，能够对沥青路面表层进行加热，因此通过热交换作用与热辐射作用的结合，能在较短的时间内对旧沥青路面以下12cm深度范围内进行加热，加热性能较好。

本实施例中，所述金属网4呈波浪形结构，金属网4所产生的热辐射电磁波沿垂直于其网面的方向向外发射，波浪形结构的金属网4能够产生间隔的热辐射叠加区，该叠加区加热强度较非叠加区高，金属网4随行走机构缓慢行进能够均匀、高效的对沥青路面进行加热，加热效果更好。

本实施例中，所述金属网4的波浪形走向与行走机构的行进方向一致并且波幅由前到后逐渐变大，即金属网4为渐变的波浪形结构，使相邻两波谷之间叠加区有前到后逐渐加深，能对沥青路面由浅入深的进行加热，具有纵向梯度受热效果，上面层热再生后，中面层的温度适中，可使热再生后的上面层与中面层牢固地结合在一起，不会在层与层之间形成弱接面，使得沥青路面受力更佳。

本实施例中，所述进风通道12或/和回风通道5上设有用于为热风流动提供动力的风机；所述回风通道5的进风端设于金属网4以下，可保证进入加热腔2的热风与沥青路面及发热元件进行有效的热量传递。

本实施例中，所述加热腔2内位于金属网4内侧还设有用于对热风进行均匀分布导出的加热分布板6，分布板是一种按不同疏密程度设置多个通过孔的板，能够沿其板面对通过的气流进行均匀分布，本实施例中采用加热分布板6能有效控制热风分布输出，使热风与加热范围内的沥青路面及金属网4之间进行均匀的热能传递，避免沥青路面加热不均匀，保证沥青路面不同位置的病害的修复，使用性能好，实用性强。

本实施例中，所述加热腔2的敞口四周设有沿竖直方向滑动连接于加热腔2侧壁的密封板7和用于为密封板7提供向下的弹力的弹簧，即密封板7设于加热腔2四周并向下弹性伸出，密封板7由加热腔2进行滑动限位，可在密封板7与加热腔2之间设置能够将密封板7锁紧定位的定位销，加热时通过调节定位销来释放密封板7使之在弹性力作用下弹出抵于路面，加热完毕后手动控制将其复位并锁紧；也可将加热腔2可升降的安装于行走机构，通过控制加热腔2的升降使密封板7与沥青路面接触或脱离，均能实现本发明目的。

本实施例中，所述热风发生装置1包括燃料燃烧装置和燃料供给装置(图中未示)；所述燃料燃烧装置包括燃烧室8以及固定于所述燃烧室8内部的设有燃烧孔9的燃烧器10和用于点火的点火装置11；所述风机包括设于进风通道12进风口的鼓风机13和设于回风通道5出风口的引风机14，通过分别控制鼓风机13和引风机14的转速能有效控制加热腔3内的压强，进而控制加热性能；所述燃烧室8内还固定有用于对燃烧器10处燃料燃烧产生的热风进行均匀分布导入鼓风机13进风口的热风分布板3，所述热风分布板3固定于鼓风机13的进风口和引风机14的出风口两者与燃烧器10之间，用于对鼓风机13进风口和引风机14出风口一侧的气流进行合理分布，避免燃烧器10一侧因气体流动产生局部高压和负压区，保证燃料稳定燃烧。

本实施例中，所述加热腔2包括平板结构的加热板架15和通过螺栓固定连接于加热板架15底面的无底盖结构的箱式静压室16；所述加热分布板6和金属网4的边沿固定于箱式静压室16的侧壁内壁；所述密封板7滑动连接于箱式静压室16的侧壁；所述箱式静压室16的内壁及回风通道5伸入加热腔2的部分均设有耐热层17，可提高加热腔2及热风通道直接接触热风部分的耐热性，避免在高温环境中氧化变质，保证使用寿命，耐热层17可采用石棉瓦制作，耐热性好，强度高，成本低；所述行走机构为三轴式结构，包括设有第一行走轮18和第二行走轮19的支撑板20以及固定于所述支撑板20并设有第三行走轮21的支撑梁22；所述第一行走轮18、第二行走轮19和第三行走轮21的轮叉均设有沿行进方向及反方向倾斜固定形成正三角结构的加强筋23，所述热风发生装置固定安装于所述支撑板20顶面；所述加热板架15通过液压缸24可升降的安装于所述支撑梁22，加热时控制加热腔2下行使密封板7抵于路面，加热完毕后控制加热腔2上行使密封板7脱离路面；进风通道12和回风通道5上设置能够适应加热腔2升降的伸缩节。

本实施例中，所述沥青路面就地热再生加热装置还包括用于智能控制加热的控制系统；所述控制系统包括控制器25、火焰探测器26、第一温度传感器27、第二温度传感器28和位移传感器29；控制系统还包括执行机构，执行机构包括燃料供给装置的流量阀、鼓风机13及引风机14的转速控制器和液压缸24的控制电磁阀；所述火焰探测器26固定于热风发生装置1内用于检测火焰强度并转换为相应电信号发送给所述控制器25；所述第一温度传感器27固定于进风通道12出口处用于检测输入热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器25；所述第二温度传感器28固定于回风通道5进口处用于检测回收热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器25；所述位移传感器29固定于加热腔2侧壁底端用于检测加热分布板6到沥青路面的距离并转化为相应电信号发送给所述控制器25；所述控制器25接收火焰探测器26及第一温度传感器27的电信号进行处理后发送相应控制指令给燃料供给装置的流量阀以调节燃料供给量；控制器25接收第二温度传感器28的电信号进行处理后向鼓风机13及引风机14的转速控制器发送相应控制指令调节鼓风机13和引风机14转速；控制器25接收位移传感器29的电信号进行处理后向液压缸24的控制电磁阀发送相应控制指令控制活塞杆伸出长度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：包括行走机构和安装于所述行走机构的用于对沥青路面进行加热的加热系统；所述加热系统包括用于产生热风的热风发生装置和用于将热风导向沥青路面进而对沥青路面进行加热的加热腔；所述加热腔下端敞口并且敞口端扣于沥青路面封闭；所述加热腔与热风发生装置之间通过进风通道和回风通道循环连通；所述加热腔的敞口四周设有沿竖直方向滑动连接于加热腔侧壁的密封板和用于为密封板提供向下的弹力的弹簧。

2.根据权利要求1所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述加热腔内设有用于吸收热风的至少部分热能并产生热辐射的金属网。

3.根据权利要求2所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述金属网呈波浪形结构。

4.根据权利要求3所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述金属网的波浪形走向与行走机构的行进方向一致并且波幅由前到后逐渐变大。

5.根据权利要求4所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述进风通道或/和回风通道上设有用于为热风流动提供动力的风机；所述回风通道的进风端设于金属网以下。

6.根据权利要求5所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述加热腔内位于金属网内侧还设有用于对热风进行均匀分布导出的加热分布板。

7.根据权利要求6所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述热风发生装置包括燃料燃烧装置和燃料供给装置；所述燃料燃烧装置包括燃烧室以及固定于所述燃烧室内部的设有燃烧孔的燃烧器和用于点火的点火装置；所述风机包括设于进风通道进风口的鼓风机和设于回风通道出风口的引风机；所述燃烧室内还固定有用于对燃烧器处燃料燃烧产生的热风进行均匀分布导入鼓风机进风口的热风分布板。

8.根据权利要求7所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述加热腔包括平板结构的加热板架和通过螺栓固定连接于加热板架底面的无底盖结构的箱式静压室；所述加热分布板和金属网的边沿固定于箱式静压室的侧壁内壁；所述密封板滑动连接于箱式静压室的侧壁；所述箱式静压室的内壁及回风通道伸入加热腔的部分均设有耐热层；所述行走机构为三轴式结构，包括设有第一行走轮和第二行走轮的支撑板以及固定于所述支撑板并设有第三行走轮的支撑梁；所述第一行走轮、第二行走轮和第三行走轮的轮叉均设有沿行进方向及反方向倾斜固定形成正三角结构的加强筋，所述热风发生装置固定安装于所述支撑板顶面；所述加热板架通过液压缸可升降的安装于所述支撑梁。

9.根据权利要求8所述的沥青路面就地热再生加热装置，其特征在于：所述沥青路面就地热再生加热装置还包括用于智能控制加热的控制系统；所述控制系统包括控制器、火焰探测器、第一温度传感器、第二温度传感器和位移传感器；所述火焰探测器固定于热风发生装置内用于检测火焰强度并转换为相应电信号发送给所述控制器；所述第一温度传感器固定于进风通道出口处用于检测输入热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器；所述第二温度传感器固定于回风通道进口处用于检测回收热风温度并转化为相应电信号发送给所述控制器；所述位移传感器固定于箱式静压室侧壁底端用于检测加热分布板到沥青路面的距离并转化为相应电信号发送给所述控制器。