CN106223162A - 沥青发泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路施工机械技术领域，特别涉及一种沥青发泡装置、沥青冷再生设备和道路施工机械。本发明所提供的沥青发泡装置，包括介质喷射结构、沥青腔、沥青喷口、发泡腔和泡沫沥青喷口，介质喷射结构用于向发泡腔中喷射发泡介质，沥青腔内的沥青能够经由沥青喷口喷至发泡腔中并在发泡腔中与发泡介质作用形成泡沫沥青，形成的泡沫沥青能够经由泡沫沥青喷口喷出至发泡腔的外部。本发明的沥青发泡装置，能够生成发泡沥青，实现对路面更高效且更高质量的维护，且由于可以实现对路面沥青废料的有效利用，因此，还能够节约能源，并有利于环境保护。

Description

沥青发泡装置

技术领域

本发明涉及道路施工机械技术领域，特别涉及一种沥青发泡装置、沥青冷再生设备和道路施工机械。

背景技术

泡沫沥青又称膨胀沥青，其是通过将水和压力气体等发泡介质注入到热沥青中，水遇高温沥青后迅速蒸发，在热沥青中形成直径大小不等的无数气泡(空气或水蒸汽)，使热沥青体积迅速膨胀而制成的沥青-气体系统。经过发泡工艺，沥青表面积可以迅速增大，体积可以涨大10-15倍，而且沥青表面的自由能也大幅增加，从而当泡沫沥青与矿石材料拌合时，在自由能的作用下，沥青能够迅速且均匀地扩散到矿石材料的表面上，形成沥青薄膜，使沥青与矿石材料之间的结合更加紧密结实。

随着我国公路尤其是高等级公路规模的扩大及大中修养护阶段的到来，进行路面维护的工作日益频繁。采用泡沫沥青冷再生技术进行路面维护，不仅能节省施工时间，减少对交通的影响，还能有效利用路面沥青废料，这一方面可以节省沥青原料，另一方面还可以解决废弃料的堆积以及污染环境的问题。

泡沫沥青冷再生技术的应用需要符合施工要求的能产生高质量泡沫沥青的发生装置。

发明内容

本发明旨在提供一种沥青发泡装置，基于该沥青发泡装置能够生成发泡沥青。

本发明所提供的沥青发泡装置，包括介质喷射结构以及沿着由上至下的方向依次设置且依次流体连通的沥青腔、沥青喷口、发泡腔和泡沫沥青喷口，介质喷射结构与发泡腔流体连通并用于向发泡腔中喷射发泡介质，沥青腔内的沥青能够经由沥青喷口喷至发泡腔中并在发泡腔中与发泡介质作用形成泡沫沥青，形成的泡沫沥青能够经由泡沫沥青喷口喷出至发泡腔的外部。

可选地，沥青喷口的横截面呈扁平状。

可选地，沥青喷口的横截面呈椭圆形或长方形。

可选地，沥青喷口的横截面在长度方向上的尺寸与在宽度方向上的尺寸之比大于或等于1.5。

可选地，介质喷射结构包括第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，第一介质喷射结构和第二介质喷射结构位于发泡腔相对的左右两侧且均与发泡腔流体连通，第一介质喷射结构和第二介质喷射结构均能够向发泡腔中喷射发泡介质。

可选地，沥青喷口的横截面呈扁平状，沥青喷口的横截面的长度方向与第一介质喷射结构和/或第二介质喷射结构的出口端面相平行。

可选地，第一介质喷射结构为水喷嘴，用于向发泡腔中喷射水作为发泡介质；第二介质喷射结构为气喷嘴，用于向发泡腔中喷射压力气体作为发泡介质。

可选地，沥青喷口至水喷嘴出口的距离小于沥青喷口至气喷嘴出口的距离。

可选地，在左右方向上，沥青喷口偏心设置且偏向水喷嘴所在的一侧。

可选地，在左右方向上，沥青喷口的中心与水喷嘴的出口之间的水平距离为水喷嘴的出口与气喷嘴的出口之间的水平距离的0.1-0.4倍。

可选地，沥青喷口的底面所在的高度大于或等于发泡腔的顶面所在的高度。

可选地，沥青发泡装置包括沥青喷口板，沥青喷口为沥青喷口板上的通孔。

可选地，沥青发泡装置包括发泡腔体结构，发泡腔为发泡腔体结构的中空腔室；发泡腔体结构的顶端设有与沥青喷口板相适配的第一安装槽，第一安装槽位于发泡腔的上方且连通发泡腔与沥青腔，沥青喷口板嵌在第一安装槽中。

可选地，泡沫沥青喷口的横截面的面积由上至下逐渐缩小。

可选地，泡沫沥青喷口为锥形孔。

可选地，泡沫沥青喷口的锥角为30-60°。

可选地，在上下方向上，沥青喷口与泡沫沥青喷口错开设置。

可选地，介质喷射结构相对于发泡腔倾斜设置为使由介质喷射结构喷射出的发泡介质不仅具有径向分速度，还具有竖直向上的分速度和/或切向分速度。

可选地，介质喷射结构相对于水平面和竖直平面均成角度设置，且介质喷射结构的出口相对于介质喷射结构的进口向上倾斜，以使由介质喷射结构喷射出的发泡介质具有径向分速度、切向分速度和竖直向上的分速度。

可选地，介质喷射结构与竖直平面之间的夹角为5-30°，和/或，介质喷射结构与水平面之间的夹角为5-30°。

可选地，介质喷射结构包括第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，在前后方向上，第一介质喷射结构和第二介质喷射结构向不同方向倾斜，以使第一介质喷射结构喷出的发泡介质与第二介质喷射结构喷出的发泡介质具有方向相反的径向速度。

本发明另一方面还提供了一种沥青冷再生设备。该沥青冷再生设备包括本发明的沥青发泡装置。

本发明再一方面还提供了一种道路施工机械。该道路施工机械包括本发明的沥青冷再生设备。

基于本发明的沥青发泡装置，能够生成发泡沥青，实现对路面更高效且更高质量的维护，且由于可以实现对路面沥青废料的有效利用，因此，还能够节约能源，并有利于环境保护。

此外，本发明还通过将沥青喷口的横截面设置为扁平状，将沥青喷口偏向水喷嘴一侧设置，将沥青喷口与泡沫沥青喷口上下错开设置以及将介质喷射结构倾斜设置等方面的改进，使发泡介质与沥青在发泡腔中更充分地混合，实现提高泡沫沥青品质的目的。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例的沥青发泡装置的纵向剖面图。

图2示出图1中发泡腔体结构与沥青喷出结构及水喷嘴和气喷嘴的组装结构的俯视图。

图3示出图1中发泡腔体结构的剖视图。

图4示出图3的俯视图。

图5示出图1中泡沫沥青喷出结构的立体图。

图6示出图5的主视图。

图中：

1、气缸；11、顶针；

2、沥青腔体结构；21、沥青腔；

3、导向套；

4、发泡腔体结构；41、发泡腔；42、第一安装槽；43、第一安装孔；44、第二安装孔；45、第二安装槽；

5、沥青喷口板；51、沥青喷口；

6、水喷嘴；

7、气喷嘴；

8、泡沫沥青喷口板；81、泡沫沥青喷口；

9、内六角螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外；而方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系均是基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1-图6示出了本发明的一个实施例。参照图1-图6，本发明所提供的沥青发泡装置，包括介质喷射结构以及沿着由上至下的方向依次设置且依次流体连通的沥青腔21、沥青喷口51、发泡腔41和泡沫沥青喷口81，介质喷射结构与发泡腔41流体连通并用于向发泡腔41中喷射发泡介质，沥青腔21内的沥青能够经由沥青喷口51喷至发泡腔41中并在发泡腔41中与发泡介质作用形成泡沫沥青，形成的泡沫沥青能够经由泡沫沥青喷口81喷出至发泡腔41的外部。

基于本发明的沥青发泡装置，能够生成发泡沥青，实现对路面更高效且更高质量的维护，且由于可以实现对路面沥青废料的有效利用，因此，还能够节约能源，并有利于环境保护。

介质喷射结构喷射的发泡介质通常为水和压力气体，其中，水主要用于与热沥青混合，使沥青中充满气泡；而压力气体一方面的作用在于使发泡腔41中具有较高的压力，便于所形成的发泡沥青从泡沫沥青喷口81中喷出，另一方面的作用则在于对水进行分散，使水更充分地与沥青进行混合。

基于此，作为本发明介质喷射结构的第一种实施方式，介质喷射结构可以包括水喷嘴和气喷嘴，其中水喷嘴用作第一介质喷射结构，用于向发泡腔41中喷射水，气喷嘴则用作第二介质喷射结构，用于向发泡腔41中喷射压力气体，水喷嘴和气喷嘴可以设置在发泡腔41的相对的两侧，使水在压力气体的作用下被更充分地分散，进而更充分地与沥青混合，形成更高品质的泡沫沥青。

作为本发明介质喷射结构的第二种实施方式，介质喷射结构也可以包括能够同时向发泡腔41中喷射出水和压力气体的水气混合喷射结构。由于水气混合喷射结构自身既能够喷射水，也能够喷射压力气体，因此，在这种情况下，只设置一个水气混合喷射结构即能够满足基本的发泡需求，但为了得到更高品质的泡沫沥青，水气混合喷射结构的数量仍优选设置为两个，两个水气混合喷射结构分别用作第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，设置在发泡腔41的相对的两侧，使其中任一侧喷射的水都能在对侧喷射的压力气体的作用下被更充分地分散。

为了进一步提升本发明沥青发泡装置所形成的发泡沥青的品质，在本发明中，介质喷射结构可以相对于发泡腔41倾斜设置，倾斜方式以使由介质喷射结构喷射出的发泡介质不仅具有径向分速度，还具有竖直向上的分速度和/或切向分速度为准。其中，发泡介质的径向分速度使得发泡介质能够冲击进入沥青内部，形成气泡，被沥青包裹起来；发泡介质的竖直向上的分速度使得发泡介质能够与向下进入发泡腔41的热沥青迎面接触，在一定程度上延缓沥青向下的运动速度，延长发泡介质与热沥青在发泡腔41内的换热时间；发泡介质的切向分速度则使得发泡介质在发泡腔41内能够形成旋转运动，这可以加强发泡介质与热沥青的混合，加快换热，加速沥青的发泡膨胀过程。

可见，本发明将介质喷射结构倾斜设置为使发泡介质不仅具有径向分速度，还具有竖直向上的分速度和/或切向分速度，可以通过改变发泡介质与沥青的相对运动方式来加强发泡介质与沥青在发泡腔41内的混合，使发泡过程进行得更加充分，进一步改善发泡效果，提升发泡沥青的品质。

另外，为了提高发泡沥青的品质，本发明还可以通过增加沥青与发泡介质的接触面积来改善发泡效果。而为了增加沥青与发泡介质的接触面积，本发明的沥青喷口51的横截面形状优选设置为扁平状，例如可以为椭圆形或长方形。由于沥青的黏度较大，不易分散，因此，若沥青喷口51的横截面形状为圆形，则由沥青喷口51喷射出的沥青整体呈柱状，沥青较为集中，分散度有限，沥青与发泡介质的接触面积较小，会导致发泡效果较差。而本发明采用横截面为扁平状的沥青喷口51，可以迫使经由沥青喷口51喷出的沥青以更为分散的状态进入发泡腔41，增大沥青的表面积，从而增加热沥青与发泡介质的换热面积，改善发泡效果。

或者，为了提高发泡沥青的品质，本发明还可以通过延长沥青与发泡介质的接触时间来改善发泡效果。

其中，作为通过延长沥青与发泡介质的接触时间来改善发泡效果的一种实施方式，本发明的沥青喷口51与泡沫沥青喷口81可以在上下方向上错开设置。由于沥青喷口51与泡沫沥青喷口81不正对设置，因此可以防止由沥青喷口51喷出的沥青在尚未与发泡介质混合的情况下就直接从泡沫沥青喷口81中喷出，从而能够延长沥青在发泡腔41中与发泡介质进行混合的时间，加强沥青与发泡介质的混合作用，改善发泡效果。可见，该实施方式通过延长沥青在发泡腔41中的停留时间来延长沥青与发泡介质的接触时间，改善发泡效果。

作为通过延长沥青与发泡介质的接触时间来改善发泡效果的的另一种实施方式，当本发明的介质喷射结构包括水喷嘴和气喷嘴时，本发明的沥青喷口51可以更靠近水喷嘴设置，也即沥青喷口51设置为距水喷嘴出口的距离小于距气喷嘴出口的距离。由于相对于沥青喷口51至水喷嘴出口的距离与距气喷嘴出口的距离相等的情况，本发明的这种设置方式可以减少沥青喷口51与水喷嘴之间的距离，使得水从水喷嘴喷射出来之后能够更快速地与沥青接触，因此，该实施方式可以通过缩短水到达沥青之前所占用的时间来延长水与沥青的接触时间，进而改善发泡效果。而且，该实施方式还可以有效减少水在与沥青接触前的能量(动能和/或势能)损失，使水在与沥青接触时仍具有较多的能量，能更深入地进入沥青内部，并在沥青内部更剧烈地扩散，使沥青更充分地膨胀，改善发泡效果。可见，该实施方式可以通过缩短水与沥青接触之前的运动时间来延长沥青与水的接触时间，且可以通过减少水与沥青接触之前的能量损耗来加剧水与沥青的混合过程，这些都能改善发泡效果，提升本发明沥青发泡装置所生产的泡沫沥青的品质。

此外，由于沥青黏度较大，因此，沥青发泡装置的沥青喷口51及泡沫沥青喷口81处容易因沥青堆积而出现堵塞现象，影响沥青发泡装置的正常工作。

所以，为了减少沥青喷口51处的堵塞现象，本发明的沥青发泡装置还可以包括沥青喷射驱动机构，该沥青喷射驱动机构设置于沥青腔21中，其下端与沥青喷口51相适配，且其下端相对于沥青喷口51可上下运动，通过插入或拔出沥青喷口51来控制沥青喷口51的通断。基于此，可以利用沥青喷射驱动机构的下端插入沥青喷口51中来清除沥青喷口51中可能堆积的沥青，从而能够有效减少沥青喷口51的堵塞。可见，通过设置沥青喷射驱动机构，使得本发明的沥青发泡装置能够对沥青喷口51进行主动清洁，有利于提高沥青发泡装置的工作可靠性，保证沥青发泡装置能够稳定工作。

而为了减少泡沫沥青喷口51处的堵塞现象，本发明的泡沫沥青喷口81可以设置为由上至下逐渐缩口的，也即泡沫沥青喷口81的横截面面积由上至下逐渐缩小。由于随着横截面面积减小，压力逐渐增大，因此，这种缩口的泡沫沥青喷口81可以增加泡沫沥青的喷射力度，使得泡沫沥青能够被更充分地排出，减少泡沫沥青的残留，从而可以减少泡沫沥青喷口81的堵塞，提高沥青发泡装置的工作可靠性。

下面结合图1-图6来对本发明进行进一步地说明。

如图1-6所示，在该实施例中，沥青发泡装置包括水喷嘴6、气喷嘴7以及依次设置的气缸1、具有沥青腔21的沥青腔体结构2、具有沥青喷口51的沥青喷口板5、具有发泡腔41的发泡腔体结构4和具有泡沫沥青喷口81的泡沫沥青喷口板8，其中，沥青腔21、沥青喷口51、发泡腔41和泡沫沥青喷口81依次流体连通，水喷嘴6和气喷嘴7则设置在发泡腔体结构4的相对的两侧，且水喷嘴6的出口和气喷嘴7的出口均与发泡腔41流体连通。

为了描述方便，以下以由沥青腔21至发泡腔41的方向为由上至下的方向，也即以沥青腔21、沥青喷口51、发泡腔41及泡沫沥青喷口81的依次设置的方向为上下方向，并以发泡腔体结构4的设有水喷嘴6和气喷嘴7的相对的两侧所在的方向为左右方向，这样定义的上下左右方向与图1所示的上下左右方向一致，也即以下提到的“上、下、左、右、前、后”均基于图1所示的方位或位置关系进行理解。

沥青腔21同时与沥青供应装置连通，沥青供应装置向沥青腔21中供应沥青，沥青在沥青腔21中进行存储，以备喷射进入发泡腔41中与发泡介质进行混合。

气缸1用作沥青喷射驱动机构，用于驱动存储于沥青腔21中的沥青经由沥青喷口51喷射进入发泡腔41中。由图1可知，在该实施例中，气缸1设置在沥青腔体结构2上，其缸筒相对于沥青腔21固定设置，其缸杆伸入沥青腔21中，且缸杆的下端设有与沥青喷口51适配的顶针11。基于此，通过控制缸杆在沥青腔21中伸缩，可以控制顶针11相对于沥青喷口51上下运动，使顶针11插入或拔出沥青喷口51，以控制沥青喷口51的通断。而且，在插入和拔出沥青喷口51的过程中，顶针11可以带动残留于沥青喷口51中的沥青脱离沥青喷口51，实现对残留于沥青喷口51中的沥青的主动清除，有效减少沥青喷口51的堵塞。

如图1所示，在该实施例中，气缸1的缸杆的下部具有圆锥面，相应地，沥青腔21的出口处也设有与缸杆下部圆锥面相适配的圆锥面，通过这两个圆锥面的配合，能够对沥青腔21出口进行圆锥面密封。而且，为了保证缸杆稳定地上下运动，沥青发泡装置还包括导向套3，该导向套3设置在缸杆与沥青腔21之间，用于引导缸杆在沥青腔21中上下运动，并且该导向套3还能同时对沥青腔21的上部起到密封作用。

沥青喷口51用于连通沥青腔21与发泡腔41，当顶针11从沥青喷口51中拔出后，沥青喷口51打开，存储在沥青腔21中的沥青即能够经由沥青喷口51喷射至发泡腔41中。

在该实施例中，沥青喷口51为沥青喷口板5上的通孔，基于该结构即能够实现沥青的喷射，满足使用需求，而无需设置专门的沥青喷嘴，因此，结构简单，成本较低。

而且，该实施例的沥青喷口板5设置在发泡腔体结构2的顶端。由图1和图3可知，发泡腔体结构2的顶端设有与沥青喷口板5相适配的第一安装槽42，该第一安装槽42位于发泡腔41的上方并连通发泡腔41与沥青腔21，沥青喷口板5则嵌在第一安装槽42中。基于此，沥青喷口板5上的沥青喷口51能够连通沥青腔21与发泡腔41，以使沥青腔21中的沥青能够经由沥青喷口51被喷射至发泡腔41中。而且，该设置还使得沥青喷口51的底面高于发泡腔41的顶面，这样由沥青喷口51喷射出的沥青能够从发泡腔41的顶端开始进入发泡腔41，相对于沥青喷口51底面低于发泡腔41顶面的情况，也即相对于具有沥青喷口51的沥青喷射结构(例如专门的沥青喷嘴)直接伸入发泡腔41中的情况，能够有效防止因发泡腔21上部部分空间没有沥青而导致相应空间的雾化水浪费、无法与沥青混合发泡的现象发生，保证水与沥青更充分地混合。可见，本发明可以通过将沥青喷口51设置为其底面所在高度大于或等于发泡腔41顶面所在高度，来实现对整个发泡腔41中的雾化水更充分地利用，进而进一步提高发泡效率，改善发泡效果。

此外，由图2可知，该实施例的沥青喷口51的横截面呈椭圆形。这使得喷射至发泡腔41中沥青的横截面呈扁平状，由于与横截面为圆形的沥青喷口51相比，沥青的表面积更大，因此，可以有效增加沥青与水之间的换热面积，使水更充分且更快速地蒸发汽化，对沥青进行膨胀。所以，横截面呈扁平状的沥青喷口51，可以有效提高沥青的发泡效率，改善沥青的发泡效果。

而且，在该实施例中，沥青喷口51的椭圆形横截面优选设置为其长轴所在的方向与水喷嘴6的出口端面平行。基于该设置，沥青在喷入发泡腔41时，其具有较大表面积的表面能够正对水喷嘴6的出口，可以增大沥青与水的接触面积，从而可以进一步改善发泡效果。当然，当介质喷射结构包括两个水气混合喷射结构时，沥青喷口51的椭圆形横截面可以设置为其长轴所在的方向与其中任何一个水气混合喷射结构的出口端面平行。

需要说明的是，上述“长轴”和“短轴”是针对椭圆形的横截面而言的，本领域技术人员应当理解，当横截面为矩形时，上述“长轴”即对应为长方形的长边，“短轴”即对应为长方形的短边，因此，为了描述方便，本发明将“长轴”、“长边”以及其他与之等效的扁平状横截面的形状参数统称为扁平状横截面在长度方向上的尺寸(或者统称为“等效长边”)，相应地，将“短轴”、“短边”以及其他与之等效的扁平状横截面的形状参数统称为扁平状横截面在宽度方向上的尺寸(或者统称为“等效短边”)。基于此，本发明可以通过将沥青喷口51的横截面在长度方向上的尺寸与在宽度方向上的尺寸之比设置为大于或等于1.5，或者可以通过将沥青喷口51的横截面的长度方向设置为与水喷嘴6的出口端面相平行，来增大沥青与水之间的换热面积，改善发泡效果。

发泡腔41为发泡腔体结构4的中空腔室，沥青和水及压力气体在该发泡腔41中混合，形成发泡沥青。如图2-图4所示，在该实施例中，发泡腔体结构4为圆柱形，且发泡腔41也呈圆柱形。当然，发泡腔41并不局限于圆柱形，其也可以呈长方体、正方体或球体等其他形状。

水喷嘴6和气喷嘴7分别用作第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，分别用于向发泡腔41中喷射水和压力气体，以便与发泡腔41中的沥青混合，形成发泡沥青。如图1所示，在该实施例中，水喷嘴6和气喷嘴7分别设置在发泡腔41的左右两侧，二者的出口相对设置，这样便于气喷嘴7喷射的压力气体对水喷嘴6喷射出的水进行离散，实现水与沥青较为充分地混合。

由图2和图4可知，在该实施例中，沥青喷口5并未与发泡腔41同心设置，而是相对于发泡腔41偏心设置，并且偏向水喷嘴6一侧设置。相对于沥青喷口51与发泡腔41同心设置，也即沥青喷口51在左右方向上居中设置于水喷嘴6和气喷嘴7之间的情况，该实施例将沥青喷口51向水喷嘴6一侧偏心设置，可以有效减小沥青喷口51与水喷嘴6出口之间在左右方向上的水平距离，使得水从水喷嘴6喷射出来之后能够更快速地与沥青接触，通过缩短水到达沥青之前所占用的时间来延长水与沥青的接触时间，并通过减少水与沥青接触之前的能量损耗来加剧水与沥青的混合过程，从而使得该实施例的沥青发泡装置能够实现更加充分的沥青发泡膨胀过程，形成品质更加优良的泡沫沥青。其中优选地，在左右方向上，沥青喷口51的中心与水喷嘴6的出口之间的水平距离可以设置为水喷嘴6的出口与气喷嘴7的出口之间的水平距离(在该实施例中即为发泡腔41的内径)的0.1-0.4倍，以更有效地增强水与沥青的混合。

为了进一步改善发泡效果，如图1和图2所示，在该实施例中，水喷嘴6和气喷嘴7相对于水平面和竖直面均成角度设置，且二者的出口分别相对于各自的进口向上倾斜，以使被喷射出的水和压力气体在进入发泡腔41时均同时具有径向、切向和竖直向上三个方向的分速度。由于水进入发泡腔41时同时具有径向分速度、切向分速度和竖直向上的分速度，因此，水既能够在其径向分速度的作用下直接冲击进入沥青内部，与沥青进行换热，在沥青内部形成大量气泡；又能够在其切向分速度的作用下产生旋转运动，与沥青进行更充分地混合及换热；还能够在其竖直向上分速度的作用下与向下喷射的沥青迎面接触，减缓沥青向下运动的速度，延长沥青与水在发泡腔41内的换热时间。而使压力气体也具有径向、切向和竖直向上三个方向的分速度，有助于压力气体更充分地对水进行分散，可以进一步加强水与沥青的混合。可见，该实施例通过将水喷嘴6和气喷嘴7倾斜设置为使喷出的水和气均同时具有径向分速度、切向分速度和竖直向上的分速度，可以加强水与沥青的混合，改善发泡效果，提升发泡沥青的品质。

结合图1和图3可知，在该实施例中，发泡腔体结构4的左右两侧分别设有贯穿发泡腔体结构4侧壁的第一安装孔43和第二安装孔44，其中；水喷嘴6安装于第一安装孔43内，二者的中心轴线重合，且彼此螺纹连接，以便于水喷嘴6的安装；气喷嘴7安装于第二安装孔44内，二者的中心轴线重合，且彼此螺纹连接，以便于气喷嘴7的安装。

基于该第一安装孔43和第二安装孔44，为了实现水喷嘴6和气喷嘴7的前述倾斜设置，在该实施例中，如图3和图4所示，第一安装孔43和第二安装孔44的中心轴线均同时相对于竖直平面和水平面成角度设置，其中竖直平面包括垂直于前后方向的竖直平面和垂直于左右方向的竖直平面，这样就使得安装于其中的水喷嘴6和气喷嘴7所喷射出的水和压力气体具有径向、切向和竖直方向的三个分速度，并且，第一安装孔43和第二安装孔44的中心轴线均相对于水平面向上倾斜，也即第一安装孔43和第二安装孔44的与发泡腔41内壁连通的开口相对于第一安装孔43和第二安装孔44的与外部连通的开口向上倾斜，这使得水喷嘴6和气喷嘴7的出口均相对于各自的进口向上倾斜，从而使得水喷嘴6和气喷嘴7所喷射出的水和压力气体在竖直方向的分速度进一步具体为竖直向上的分速度，进而可以使水喷嘴6和气喷嘴7所喷射出的水和压力气体具有径向分速度、切向分速度和竖直向上的分速度，实现加强水与沥青混合的目的。

在该实施例中，水喷嘴6和气喷嘴7与竖直平面之间的夹角优选设置为5-30°，且水喷嘴6和气喷嘴7与水平面之间的夹角也可以优选为5-30°，这样倾斜的水喷嘴6和气喷嘴7，可以更有效地加强水与沥青的混合，实现更充分地发泡过程。

而且，由图2和图4可知，在该实施例中，相对于与前后方向垂直的竖直平面，水喷嘴6和气喷嘴7的倾斜角度大致相同但倾斜方向不同，这使得水喷嘴6的出口与气喷嘴7的出口在径向上恰好相对，从而由水喷嘴6喷射出的水与由气喷嘴7喷射出的压力气体具有方向相反的径向速度，也即压力气体能够与水对冲，而由于与水对冲的压力气体可以更充分地分散雾化水，使沥青更充分地包裹雾化水，因此，该设置方式可以进一步加强水与沥青的混合，实现更佳的发泡效果。在图2和图4中，水喷嘴6相对于与前后方向垂直的竖直平面向前倾斜，气喷嘴7相对于与前后方向垂直的竖直平面向后倾斜，但本领域技术人员应当理解，这只是其中一种方式，作为一种替代方式，水喷嘴6还可以相对于与前后方向垂直的竖直平面向后倾斜，相应地，气喷嘴7也可以相对于与前后方向垂直的竖直平面向前倾斜，实际上，只要在前后方向上，二者向不同方向倾斜且能够使二者所喷射出的发泡介质具有方向相反的径向速度，则均在本发明的保护范围之内。

泡沫沥青喷口81用于连通发泡腔41与发泡腔41的外部，使在发泡腔41中形成的泡沫沥青能够经由泡沫沥青喷口81喷射至沥青发泡装置的外部。在该实施例中，泡沫沥青喷口81为泡沫沥青喷口板8上的通孔，泡沫沥青喷口板8设置于位于发泡腔体结构4下部的第二安装槽45中，并通过内六角螺母9固定，泡沫沥青喷口81位于内六角螺母9的空心处，以便于泡沫沥青喷出。

由图5和图6可知，该实施例的沥青发泡装置，其包括多个泡沫沥青喷口81，这多个泡沫沥青喷口81均偏心设置于泡沫沥青喷口板8上。利用多个泡沫沥青喷口81喷射泡沫沥青，不仅可以增大泡沫沥青的喷射力度，而且还可以使喷出的泡沫沥青更细腻。

而为了进一步增大每个泡沫沥青喷口81的喷射力度，由图5可知，该实施例的泡沫沥青喷口81为上大下小的锥形孔，这样在泡沫沥青喷出的过程中，横截面面积逐渐缩小，喷射压力逐渐增大，因此，可以使得泡沫沥青被更充分地排出，减少泡沫沥青的残留，从而有效防止每个泡沫沥青喷口81发生堵塞，提高沥青发泡装置的工作可靠性和稳定性。其中优选地，泡沫沥青喷口81的锥角可以设置为30-60°，以便于更充分地排净沥青残留。

此外，由图1可知，在该实施例中，沥青喷口51与泡沫沥青喷口81在上下方向上错开设置，由于在这种情况下，喷入发泡腔41内的沥青无法直接从泡沫沥青喷口81中喷出，而必须在发泡腔41中先进行发泡作用，因此，这样可以尽量延长沥青与水进行混合发泡的时间，从而可以进一步优化该实施例沥青发泡装置的发泡效果。

综合上述分析可知，该实施例的沥青发泡装置，不仅能够形成发泡沥青，而且其还通过将沥青喷口51的横截面设置为扁平状，将沥青喷口51偏向水喷嘴6一侧设置，将沥青喷口51与泡沫沥青喷口81上下错开设置以及将水喷嘴6和气喷嘴7倾斜设置等方面的改进，对水及压力气体与沥青在发泡腔41中的混合过程进行加强，形成更高品质的发泡沥青。可见，该实施例的沥青发泡装置，能够稳定生产高品质的泡沫沥青。

基于本发明的沥青发泡装置，本发明还提供了一种沥青冷再生设备和道路施工机械，其中，沥青冷再生设备包括本发明的沥青发泡装置，道路施工机械则包括本发明的沥青冷再生设备。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种沥青发泡装置，其特征在于，包括介质喷射结构以及沿着由上至下的方向依次设置且依次流体连通的沥青腔(21)、沥青喷口(51)、发泡腔(41)和泡沫沥青喷口(81)，所述介质喷射结构与所述发泡腔(41)流体连通并用于向所述发泡腔(41)中喷射发泡介质，所述沥青腔(21)内的沥青能够经由所述沥青喷口(51)喷至所述发泡腔(41)中并在所述发泡腔(41)中与所述发泡介质作用形成泡沫沥青，形成的所述泡沫沥青能够经由所述泡沫沥青喷口(81)喷出至所述发泡腔(41)的外部。

2.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)的横截面呈扁平状。

3.根据权利要求2所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)的横截面呈椭圆形或长方形。

4.根据权利要求2所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)的横截面在长度方向上的尺寸与在宽度方向上的尺寸之比大于或等于1.5。

5.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述介质喷射结构包括第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，所述第一介质喷射结构和所述第二介质喷射结构位于所述发泡腔(41)相对的左右两侧且均与所述发泡腔(41)流体连通，所述第一介质喷射结构和所述第二介质喷射结构均能够向所述发泡腔(41)中喷射发泡介质。

6.根据权利要求5所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)的横截面呈扁平状，所述沥青喷口(51)的横截面的长度方向与所述第一介质喷射结构和/或所述第二介质喷射结构的出口端面相平行。

7.根据权利要求5所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述第一介质喷射结构为水喷嘴(6)，用于向所述发泡腔(41)中喷射水作为发泡介质；所述第二介质喷射结构为气喷嘴(7)，用于向所述发泡腔(41)中喷射压力气体作为发泡介质。

8.根据权利要求7所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)至所述水喷嘴(6)出口的距离小于所述沥青喷口(51)至所述气喷嘴(7)出口的距离。

9.根据权利要求8所述的沥青发泡装置，其特征在于，在左右方向上，所述沥青喷口(51)偏心设置且偏向所述水喷嘴(6)所在的一侧。

10.根据权利要求9所述的沥青发泡装置，其特征在于，在左右方向上，所述沥青喷口(51)的中心与所述水喷嘴(6)的出口之间的水平距离为所述水喷嘴(6)的出口与所述气喷嘴(7)的出口之间的水平距离的0.1-0.4倍。

11.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青喷口(51)的底面所在的高度大于或等于所述发泡腔(41)的顶面所在的高度。

12.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青发泡装置包括沥青喷口板(5)，所述沥青喷口(51)为所述沥青喷口板(5)上的通孔。

13.根据权利要求112所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述沥青发泡装置包括发泡腔体结构(4)，所述发泡腔(41)为所述发泡腔体结构(4)的中空腔室；所述发泡腔体结构(4)的顶端设有与所述沥青喷口板(5)相适配的第一安装槽(42)，所述第一安装槽(42)位于所述发泡腔(41)的上方且连通所述发泡腔(41)与所述沥青腔(21)，所述沥青喷口板(5)嵌在所述第一安装槽(42)中。

14.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述泡沫沥青喷口(81)的横截面的面积由上至下逐渐缩小。

15.根据权利要求14所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述泡沫沥青喷口(81)为锥形孔。

16.根据权利要求15所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述泡沫沥青喷口(81)的锥角为30-60°。

17.根据权利要求1所述的沥青发泡装置，其特征在于，在上下方向上，所述沥青喷口(51)与所述泡沫沥青喷口(81)错开设置。

18.根据权利要求1-17任一所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述介质喷射结构相对于所述发泡腔(41)倾斜设置为使由所述介质喷射结构喷射出的发泡介质不仅具有径向分速度，还具有竖直向上的分速度和/或切向分速度。

19.根据权利要求18所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述介质喷射结构相对于水平面和竖直平面均成角度设置，且所述介质喷射结构的出口相对于所述介质喷射结构的进口向上倾斜，以使由所述介质喷射结构喷射出的发泡介质具有径向分速度、切向分速度和竖直向上的分速度。

20.根据权利要求19所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述介质喷射结构与竖直平面之间的夹角为5-30°，和/或，所述介质喷射结构与水平面之间的夹角为5-30°。

21.根据权利要求18所述的沥青发泡装置，其特征在于，所述介质喷射结构包括第一介质喷射结构和第二介质喷射结构，在前后方向上，所述第一介质喷射结构和所述第二介质喷射结构向不同方向倾斜，以使所述第一介质喷射结构喷出的发泡介质与所述第二介质喷射结构喷出的发泡介质具有方向相反的径向速度。

22.一种沥青冷再生设备，其特征在于，包括如权利要求1-21任一所述的沥青发泡装置。

23.一种道路施工机械，其特征在于，包括如权利要求22所述的沥青冷再生设备。