CN107254828A - 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺 - Google Patents

一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107254828A
CN107254828A CN201710666406.7A CN201710666406A CN107254828A CN 107254828 A CN107254828 A CN 107254828A CN 201710666406 A CN201710666406 A CN 201710666406A CN 107254828 A CN107254828 A CN 107254828A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microwave
microwave heating
asphalt
remixing
regeneration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710666406.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107254828B (zh
Inventor
张江勇
任化杰
郑健龙
焦生杰
肖翀宇
张陈
高子渝
张翼飞
于新
陆平
解睿
顾海荣
叶敏
李家春
燕铎
李骁斐
樊丽丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Study Of Jiangsu Road Engineering Technology And Equipment Co Ltd
Original Assignee
Study Of Jiangsu Road Engineering Technology And Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Study Of Jiangsu Road Engineering Technology And Equipment Co Ltd filed Critical Study Of Jiangsu Road Engineering Technology And Equipment Co Ltd
Priority to CN201710666406.7A priority Critical patent/CN107254828B/zh
Publication of CN107254828A publication Critical patent/CN107254828A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107254828B publication Critical patent/CN107254828B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/065Recycling in place or on the road, i.e. hot or cold reprocessing of paving in situ or on the traffic surface, with or without adding virgin material or lifting of salvaged material; Repairs or resurfacing involving at least partial reprocessing of the existing paving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微波就地热再生成套机组,包括若干台微波加热机、一台微波加热耙松机、若干台沥青混合料保温自卸智能输料车和一台复拌再生机。微波加热机采用5.8GHz频率微波对沥青路面加热,微波加热耙松机采用2.45GHz与5.8GHz频率结合的微波加热技术,分别实现了耙松后拢起的沥青料堆二次加热提温以及耙松后沥青路面热粘结加热;沥青混合料保温自卸智能输料车可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节;复拌再生机采用5.8GHz和2.45GHz两种频率的微波对沥青路面或沥青料堆加热,并可实现一种全新的添料复拌加铺工艺,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。

Description

一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺
技术领域
本发明涉及道路养护设备技术领域,具体涉及一种微波就地热再生成套机组,还涉及此微波就地热再生成套机组的施工工艺。
背景技术
国省干线公路尤其是高速公路巨大的养护工作量、高标准的养护工程质量和超大交通量条件下的养护作业环境促使我们寻求一种新的养护方式——就地热再生,其是一种采用专用的就地热再生设备,对沥青路面进行加热、铣刨、然后掺入一定的新集料、新沥青、再生剂等,经拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青路面再生的技术。
目前国内外现有的就地热再生机组主要存在以下几方面缺陷:
(1)路面烤焦、环境污染。路面加热机多采用燃油/气明火加热、燃气红外线加热或柴油热风循环加热方式,沥青路面加热温度不易准确控制,易造成沥青路面的老化、焦化,再生后路面的路用性能下降;并伴有大量的有毒蓝烟,污染环境;
(2)加热深度不够,工况适应性差。现有路面加热机加热深度为30mm~50mm深,导致再生厚度仅能局限于30mm~50mm,深层的病害得不到很好的处理,工况适应性差;
(3)层间温度梯度大,铣刨时骨料易破坏。据统计,沥青路面上部10mm~20mm厚的沥青料温度过高(高达200℃),但下部30mm~60mm处的沥青料温度却只有80℃~100℃,层间温度梯度大,加热不均匀;且由于底层温度偏低,易造成铣刨过程沥青料中骨料级配的破坏(出现花白料)现象,影响再生质量;
(4)分步加热、分层铣刨工艺热量损失大,费时费力费财;
(5)新料添加困难,热量损失大。目前新沥青混合料的添加多采用转运自卸车完成,而路面加热铣刨后会拢起200mm~300mm厚的料堆,转运自卸车添料前,多台路面加热机和加热铣刨机需向前移动15m~20m,然后转运自卸车再跨过厚厚的料堆,骑行在料堆上加料至复拌机的料斗中,加料完毕后厚厚的料堆驶出,然后多台加热机和加热铣刨机后退归位,恢复作业,此添料过程存在添料困难、间隔时间长、热量散失大等缺陷;
(6)目前就地热再生机组的复拌加铺工艺的复拌过程并没有添加一定比例的新的沥青混合料,而凭借加入适量的再生剂后复拌摊铺形成再生层,然后在再生层上加铺一定厚度的全新沥青混合料,并未实现真正意义双层摊铺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供了一种微波就地热再生成套机组,采用5.8GHz和2.45GHz两种频率的微波对沥青路面或沥青料堆加热,确保了各环节沥青材料温度达标,并可实现一种全新的添料复拌加铺工艺,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种微波就地热再生成套机组,其特征是,包括若干台微波加热机、一台微波加热耙松机、若干台沥青混合料保温自卸智能输料车和一台复拌再生机;
所述微波加热机,在其机架Ⅰ下方设有多组微波加热墙Ⅰ,每组微波加热墙Ⅰ包括主微波加热墙Ⅰ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅰ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅰ与主微波加热墙Ⅰ相铰接,微波加热墙中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
所述微波加热耙松机,在其机架Ⅱ的前方设有耙松装置,后方设有多组微波加热墙Ⅱ;耙松装置包括位于两边的边耙松器和位于中间的主耙松器,其中边耙松器在前,主耙松器在后,呈品字形排列;每组微波加热墙Ⅱ包括主微波加热墙Ⅱ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅱ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅱ与主微波加热墙Ⅱ相铰接,主微波加热墙Ⅱ中微波磁控管采用2.45GHz频率的微波磁控管,而两个边微波加热墙Ⅱ中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
所述沥青混合料保温自卸智能输料车,在其副车架上承载有沥青料保温仓,沥青料保温仓的尾部与副车架的后端相交接,在副车架与沥青料保温仓之间还设有用于举升或下降沥青料保温仓的料仓举升机构;紧靠沥青料保温仓后端的出料口处设置有用于收集沥青料的集料系统,在集料系统的下方设置智能输料系统;
智能输料系统包括固定于副车架上的两组支撑梁,在两组支撑梁的端部铰接有滑轨固定架,在两组支撑梁的外侧均固定有变幅液压油缸,变幅液压油缸的伸缩杆连接滑轨固定架以驱动滑轨固定架绕其与支撑梁的铰接点转动,在滑轨固定架的端部安装有滑移油缸,其中部套设有滑槽总成,滑移油缸的活塞杆连接滑槽总成以驱动滑槽总成沿滑移固定架移动,滑槽总成的下端连接有回转支撑Ⅰ,回转支撑Ⅰ的下部连接螺旋输料器Ⅰ的端部以驱动螺旋输料器Ⅰ旋转,螺旋输料器Ⅰ的另一端部下方连接回转支撑Ⅱ,回转支撑Ⅱ的下部连接螺旋输料器Ⅱ以驱动螺旋输料器Ⅱ旋转;
所述复拌再生机,在其机架Ⅲ的下方中部设有多组微波加热墙Ⅲ,每组微波加热墙Ⅲ包括主微波加热墙Ⅲ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅲ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅲ与主微波加热墙Ⅲ相铰接,主微波加热墙Ⅲ中微波磁控管采用2.45GHz频率的微波磁控管,而两个边微波加热墙Ⅲ中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
在其机架Ⅲ的下方后端设有一级布料螺旋和一级整平熨平板,在一级熨平板的后方还设有二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板;
在其机架Ⅲ的左右支撑梁之间还设有用于运输沥青料的水平输料装置,水平输料装置的前端延伸至机架Ⅲ的前端连接有接料口,其后端延伸至二级布料螺旋前方连接有引料槽。
进一步的,所述料仓举升机构包括固定于副车架上的料仓举升油缸座,在料仓举升油缸座上固定有两组对称设置的连杆Ⅰ,在连杆Ⅰ的顶端通过销轴铰接有两组对称设置的连杆Ⅱ,两组连杆Ⅱ位于两组连杆Ⅰ的内侧,两组连杆Ⅱ的顶端通过油缸固定座固定于沥青料保温仓的底部,两组连杆Ⅱ的内侧还设有举升油缸,举升油缸的缸体端与料仓举升油缸座铰接,举升油缸的活塞杆连接两组连杆Ⅱ中间部位,在举升油缸的驱动下沥青料保温仓可相对副车架翻转。
进一步的,所述集料系统包括横向安装于沥青料保温仓的出料口处的螺旋轴,螺旋轴的两端部通过轴承座固定于沥青料保温仓的侧壁上,在螺旋轴上套设有双向集料螺旋,螺旋轴的一端设有液压马达,液压马达的输出轴连接双向集料螺旋以驱动双向集料螺旋转动,进而带动沥青料从沥青料保温仓中移出。
进一步的,微波加热墙Ⅱ共有三组,其中两组依次排列在机架Ⅱ下方前轮后轮之间,第三组排列在后轮的后方。
进一步的,螺旋输料器Ⅰ绕其与回转支撑Ⅰ连接点旋转范围为0~180°。
进一步的,螺旋输料器Ⅱ绕其与回转支撑Ⅱ连接点旋转范围为0~360°。
进一步的,料仓举升机构可举升沥青料保温仓相对副车架翻转角度范围为0~15°。
进一步的,微波加热墙Ⅲ共有两组,依次排列在机架Ⅲ下方前轮后轮之间。
进一步的,所述微波磁控管均采用水冷式微波磁控管,冷却介质为水、导热油或冷却液。
本发明还提供了一种基于上述微波就地热再生成套机组的施工工艺,包括添料复拌再生和添料复拌加铺两种工艺;
所述添料复拌再生工艺包括以下步骤:
步骤S11,利用若干台微波加热机发出5.8GHz微波对旧沥青路面进行加热,沥青路面加热深度为75mm~80mm,旧沥青路面表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃;
步骤S12,利用微波加热耙松机对加热软化后的旧沥青路面进行耙松,并形成一条梯形垄状再生料堆,中间位置发出2.45GHz微波对耙松后拢起的再生料堆的补温加热,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结提温;
步骤S13,利用沥青混合料保温自卸智能输料车向耙松后拢起的再生料堆直接添加新沥青混合料,新沥青混合料采取沥青料保温仓保温存储,料温确保在160℃以上;
步骤S14,利用复拌再生机完成再生料和新沥青混合料的充分拌和均匀,拌和过程可根据实际工况添加温拌剂,并形成一条梯形垄状拌和料堆,中间位置发出2.45GHz微波对复拌后拢起的拌和料堆的补温加热,加热后拌和料堆平均温度不低于160℃,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结加热,加热耙松后沥青路面的温度不低于140℃,摊铺时一级布料螺旋和一级整平熨平板提起,由二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板完成布料、摊铺预压,最后经碾压密实,得到再生沥青路面;
所述添料复拌加铺工艺包括以下步骤:
步骤S21,利用若干台微波加热机发出5.8GHz微波对旧沥青路面进行加热,沥青路面加热深度为75mm~80mm,旧沥青路面表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃;
步骤S22,利用微波加热耙松机对加热软化后的旧沥青路面进行耙松,并形成一条梯形垄状再生料堆,中间位置发出2.45GHz微波对耙松后拢起的再生料堆的补温加热,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结提温;
步骤S23,利用若干台沥青混合料保温自卸智能输料车完成两个部位的新沥青混合料的添加,其中一处输送新沥青混合料至耙松后拢起的再生料堆,另一处输送新沥青混合料至复拌再生机的水平输料装置;
步骤S24,利用复拌再生机同时完成复拌再生和表层加铺,即当沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆时,复拌再生机将二者掺杂在一起后进入搅拌装置拌和均匀,经一级布料螺旋和一级整平熨平、摊铺预压后形成复拌再生层,当有沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至水平输料装置时,由水平输料装置驱动输送滑落至复拌再生层上,经过二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板的摊铺预压后形成“热对热”的全新沥青薄磨耗层,最后经碾压密实,得到再生沥青路面。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1)微波加热机采用5.8GHz频率磁控管微波加热技术,沥青路面有效加热深度75mm~80mm,加热过程无烟无焰,沥青无老化、焦化现象,解决了传统红外和热风加热方式易烤焦沥青路面导致环境污染和路用性能下降的难题;同时克服了现有采用2.45GHz频率微波加热沥青路面过深、深层路面材料易碾压推挤、能源利用率低、层间温度梯度大的缺陷,具有高效节能环保、加热深度适中、层间温度梯度小、加热均匀等优点;
2)微波加热耙松机采用2.45GHz与5.8GHz频率结合的微波加热技术,分别实现了耙松后拢起的沥青料堆二次加热提温以及耙松后沥青路面热粘结加热,品字形排列的耙松装置,解决了分层铣刨工艺热量损失大,费时费力费财的问题;
3)沥青混合料保温自卸智能输料车的引入,可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节,解决了目前新料添加困难,热量损失大的难题;
4)复拌再生机,根据不同频率磁控管的加热特性不同,同时分区使用了5.8GHz和2.45GHz两种频率的磁控管,分别用于沥青路面的加热、耙松后料堆的加热,确保了各环节沥青材料温度达标,并提供了一种全新的添料复拌加铺工艺,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。
附图说明
图1是本发明微波就地热再生成套机组的行车状态结构示意图;
图2是本发明微波就地热再生成套机组的作业状态结构示意图;
图3是微波就地热再生成套机组的添料复拌再生施工工艺示意图;
图4是微波就地热再生成套机组的添料复拌加铺施工工艺示意图;
图5是微波加热机的侧视图;
图6是微波加热机的俯视图;
图7是微波加热机的立体图(左前45°);
图8是微波加热耙松机的侧视图;
图9是微波加热耙松机的俯视图;
图10是微波加热耙松机的立体图(左前45°);
图11是沥青料保温自卸智能输料车的结构示意图;
图12是沥青料保温自卸智能输料车的料仓举升机构结构示意图;
图13是沥青料保温自卸智能输料车的集料系统结构示意图;
图14是沥青料保温自卸智能输料车的智能输料系统结构示意图;
图15是沥青料保温自卸智能输料车中智能输料系统的回转输料状态;
图16是沥青料保温自卸智能输料车中智能输料系统的行车折叠状态;
图17是沥青料保温自卸智能输料车中智能输料系统的作业伸展状态;
图18是复拌再生机的侧视图;
图19是复拌再生机的俯视图;
图20是复拌再生机的立体图(左前45°);
图21是2.45GHz磁控管加热沥青路面随时间温升变化曲线图;
图22是5.8GHz磁控管加热沥青路面随时间温升变化曲线图。
附图标记:
1、微波加热机,1-1、底盘行走系统Ⅰ,1-2、机架Ⅰ,1-3、发电机组Ⅰ,1-4、变压器箱Ⅰ,1-5、微波加热墙Ⅰ,1-5-1、主微波加热墙Ⅰ,1-5-2、副微波加热墙Ⅰ,1-6、冷却系统Ⅰ,1-7、副发动机Ⅰ,1-8、液压系统Ⅰ,1-9、电气系统Ⅰ,1-10、燃油箱Ⅰ,1-11、水箱Ⅰ,1-12、驾驶室Ⅰ;
2、微波加热耙松机,2-1、底盘行走系统Ⅱ,2-2、机架Ⅱ,2-3、发电机组Ⅱ,2-4、变压器箱Ⅱ,2-5、微波加热墙Ⅱ,2-5-1、主微波加热墙Ⅱ,2-5-2、边微波加热墙Ⅱ,2-6、冷却系统Ⅱ,2-7、副发动机Ⅱ,2-8、液压系统Ⅱ,2-9、电气系统Ⅱ,2-10、燃油箱Ⅱ,2-11、水箱Ⅱ,2-12、驾驶室Ⅱ,2-13、再生剂箱,2-14、再生剂喷洒装置,2-15、耙松装置,2-15-1、边耙松器,2-15-2、主耙松器;
3、沥青混合料保温自卸智能输料车,3-1、汽车底盘,3-2、副车架,3-3、沥青料保温仓,3-4、集料系统,3-4-1、液压马达,3-4-2、轴承座,3-4-3、螺旋轴,3-4-4、双向集料螺旋,3-5、料仓举升机构,3-5-1、举升油缸,3-5-2、连杆Ⅰ,3-5-3、连杆Ⅱ,3-5-4、销轴,3-5-5、料仓举升油缸座,3-5-6、油缸固定座,3-6、智能输料系统,3-6-1、支撑梁,3-6-2、滑轨固定架,3-6-3、滑槽总成,3-6-4、变幅液压油缸,3-6-5、滑移油缸,3-6-6、回转支承Ⅰ,3-6-7、螺旋输料器Ⅰ,3-6-8、回转支承Ⅱ,3-6-9、螺旋输料器Ⅱ;
4、复拌再生机,4-1、底盘行走系统Ⅲ,4-2、机架Ⅲ,4-3、发电机组Ⅲ,4-4、变压器箱Ⅲ,4-5、微波加热墙Ⅲ,4-5-1、主微波加热墙Ⅲ,4-5-2、边微波加热墙Ⅲ,4-6、冷却系统Ⅲ,4-7、副发动机Ⅲ,4-8、液压系统Ⅲ,4-9、电气系统Ⅲ,4-10、燃油箱Ⅲ,4-11、水箱Ⅲ,4-12、驾驶室Ⅲ,4-13、温拌剂箱,4-14、集料装置,4-15、搅拌装置,4-16、水平输料装置,4-16-1、接料口,4-16-2、引料槽,4-17、一级布料螺旋,4-18、一级整平熨平板,4-19、二级布料螺旋,4-20、二级基础摊铺熨平板;
α、沥青料保温仓相对汽车底盘翻转角度,β、智能输料系统变幅输料角度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图4所示,本发明的微波就地热再生成套机组,包括若干台微波加热机1、一台微波加热耙松机2、若干台沥青混合料保温自卸智能输料车3和一台复拌再生机4。
为了克服市场上路面加热机加热沥青路面温度不易准确控制,易造成沥青路面的老化、焦化,再生后路面的路用性能下降,并伴有大量的有毒蓝烟,污染环境的缺陷,本实施例微波加热机引入了微波加热技术,将电磁能量以波的形式渗透到介质内部,使介质损耗而发热,不需要高温介质来传热,无烟无焰,且不会造成沥青路面的老化、焦化。微波加热机的具体结构见如下详细描述。
如图5至图7所示,本发明的微波加热机1包括底盘行走系统Ⅰ1-1、机架Ⅰ1-2、发电机组Ⅰ1-3、变压器箱Ⅰ1-4、微波加热墙Ⅰ1-5、冷却系统Ⅰ1-6、副发动机Ⅰ1-7、液压系统Ⅰ1-8、电气系统Ⅰ1-9、燃油箱Ⅰ1-10、水箱Ⅰ1-11和驾驶室Ⅰ1-12,底盘行走系统Ⅰ1-1的前后桥均采用驱动桥,上部承接机架Ⅰ1-2,并具备无级变速和全轮转向功能,发电机组Ⅰ1-3位于机架Ⅰ1-2的后部,变压器箱Ⅰ1-4设有若干组,位于机架Ⅰ1-2的左右两侧,相邻变压器箱Ⅰ1-4之间设有维修通道,微波加热墙Ⅰ1-5设有四组,均通过伸缩机构安装于机架Ⅰ1-2的下方,并可独立实现离地高度50mm~350mm的调节,作业时微波加热墙Ⅰ1-5的离地高度为50mm~70mm,每组微波加热墙Ⅰ1-5均由相铰接的一片主微波加热墙Ⅰ1-5-1和两片左右对称的边微波加热墙Ⅰ1-5-2组成,边微波加热墙Ⅰ1-5-2相对主微波加热墙Ⅰ1-5-1可实现90°翻转,冷却系统Ⅰ1-6设有若干组,位于发电机组Ⅰ1-3的左右两侧,副发动机Ⅰ1-7位于机架Ⅰ1-2的前部,副发动机Ⅰ1-7左侧为驾驶室Ⅰ1-12,右侧为水箱Ⅰ1-11和液压系统Ⅰ1-8的液压油箱,电气系统Ⅰ1-9和燃油箱Ⅰ1-10分别位于机架Ⅰ1-2的右后侧和左后侧。
为了解决市场上就地热再生机组加热深度为30mm~50mm深,导致再生厚度仅能局限于30mm~50mm,深层的病害得不到很好的处理,工况适应性差的问题,本发明中微波加热机的微波加热墙Ⅰ1-5中磁控管采用5.8GHz频率的水冷式微波磁控管。冷却系统Ⅰ1-6为磁控管实施冷却,冷却介质为水、导热油或汽车发动机用冷却液,用户可根据具体条件选择适合的冷却介质。水适用于环境温度10摄氏度以上场合。导热油适用于车载再生剂的辅助加热场合。汽车发动机用冷却液主要适用于北方寒冷地区,目的是防止因环境温度过低导致的冷却介质结冰,引发冷却失效造成元器件损坏,无法正常工作。磁控管的工作频率为5.8GHz,输出功率600W~800W,沥青路面加热深度75mm~80mm。采用液冷式磁控管,能够有效控制加热过程中磁控管温度,防止因过热导致的击穿损坏,液冷式磁控管较市场上常用的风冷磁控管具有更长寿命,工作可靠性和稳定性大大增强。
与此同时,由于5.8GHz频率的磁控管加热深度可达75mm~80mm,解决了分步加热、分层铣刨工艺热量损失大,费时费力费财的问题。5.8GHz频率的微波对路面加热效果可参见图22所示。
沥青路面加热后的耙松铣刨也是就地热再生的关键环节,目前现有的加热方式存在沥青路面层间温度梯度大的问题,沥青路面上部10mm~20mm厚的沥青料温度过高(高达200℃),但下部30mm~60mm处的沥青料温度却只有80℃~100℃,易造成铣刨过程沥青料中骨料级配的破坏(出现花白料)现象。根据不同频率磁控管的加热特性不同,本发明的微波加热耙松机同时分区使用了5.8GHz和2.45GHz两种频率的磁控管,分别用于沥青路面的加热、耙松后料堆的加热,确保了各环节沥青材料温度达标。其具体结构见如下详细描述。
如图8至图10所示,本发明的微波加热耙松机2包括底盘行走系统Ⅱ2-1、机架Ⅱ2-2、发电机组Ⅱ2-3、变压器箱Ⅱ2-4、微波加热墙Ⅱ2-5、冷却系统Ⅱ2-6、副发动机Ⅱ2-7、液压系统Ⅱ2-8、电气系统Ⅱ2-9、燃油箱Ⅱ2-10、水箱Ⅱ2-11、驾驶室Ⅱ2-12、再生剂箱2-13、再生剂喷洒装置2-14和耙松装置2-15,底盘行走系统Ⅱ2-1的前后桥均采用驱动桥,上部承接机架Ⅱ2-2,并具备无级变速和全轮转向功能,发电机组Ⅱ2-3位于机架Ⅱ2-2的后部,变压器箱Ⅱ2-4设有若干组,位于机架Ⅱ2-2的左右两侧,相邻变压器箱Ⅱ2-4之间设有维修通道,微波加热墙Ⅱ2-5设有三组,均通过伸缩机构安装于于机架Ⅱ2-2的下方,并可独立实现离地高度的调节,每组微波加热墙Ⅱ2-5均由相铰接的一片主微波加热墙Ⅱ2-5-1和两片左右对称的边微波加热墙Ⅱ2-5-2组成,边微波加热墙Ⅱ2-5-2相对主微波加热墙Ⅱ2-5-1可实现90°翻转,主微波加热墙Ⅱ2-5-1的宽度1500mm,用于耙松后拢起的沥青料堆的加热,离地高度为200mm~250mm,边微波加热墙2-5-2用于耙松后沥青路面的热粘结加热,离地高度为50mm~70mm,冷却系统Ⅱ2-6设有若干组,位于发电机组Ⅱ2-3的左右两侧,副发动机Ⅱ2-7位于机架Ⅱ2-2的前部,副发动机Ⅱ2-7左侧为驾驶室Ⅱ2-12,右侧为水箱Ⅱ2-11和液压系统Ⅱ2-8的液压油箱,电气系统Ⅱ2-9和燃油箱Ⅱ2-10分别位于机架Ⅱ2-2的右后侧和左后侧,再生剂箱2-13位于机架Ⅱ2-2的右前部上平面上,耙松装置2-15呈品字形,位于机架Ⅱ2-2下方最前部,由两组边耙松器2-15-1和一组主耙松器2-15-2组成,边耙松器2-15-1在前,主耙松器2-15-2在后,边耙松器2-15-1和主耙松器2-15-2的前部均设有再生剂喷洒装置2-14。所述的微波加热耙松机2的微波加热墙Ⅱ中微波磁控管均采用液冷式磁控管,由冷却系统Ⅱ2-6实施冷却,冷却介质为水、导热油或汽车发动机用冷却液,用户可根据具体条件选择适合的冷却介质。水适用于环境温度10摄氏度以上场合。导热油适用于车载再生剂的辅助加热场合。汽车发动机用冷却液主要适用于北方寒冷地区,目的是防止因环境温度过低导致的冷却介质结冰,引发冷却失效造成元器件损坏,无法正常工作。此外,根据5.8GHz和2.45GHz两种不同频率磁控管的加热特性不同(参见图21、22),装配于主微波加热墙Ⅱ2-5-1上的磁控管工作频率为2.45GHz,输出功率1050W,沥青混合料加热深度200mm~250mm,装配于边微波加热墙Ⅱ2-5-2上的磁控管工作频率为5.8GHz,输出功率600W~800W,沥青混合料加热深度75mm~80mm。使用了5.8GHz和2.45GHz两种频率的磁控管,分别用于沥青路面的加热、耙松后料堆的加热,确保了各环节沥青材料温度达标。
为了解决现有添沥青混合料需跨过路面加热铣刨后拢起200mm~300mm厚的料堆,存在安全隐患,以及添料时路面加热机和加热铣刨机需向前移动15m~20m,因跨度大导致的铣刨料热量散失大的难题,本发明的沥青混合料保温自卸智能输料车,可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节,其具体结构见如下详细描述。
如图11所示,本发明的沥青混合料保温自卸智能输料车3包括汽车底盘3-1、副车架3-2、沥青料保温仓3-3、集料系统3-4、料仓举升机构3-5和智能输料系统3-6,副车架3-2承载于汽车底盘3-1上,沥青料保温仓3-3的尾部与副车架的后端3-2相交接,料仓举升机构3-5一端固定于副车架3-2上,另一端设置于沥青料保温仓3-3的中间部位下方,用于举升或下落此沥青料保温仓3-3,集料系统3-4设置于紧靠沥青料保温仓3-3后端的出料口,用于收集从沥青料保温仓3-3中出来的沥青料,在集料系统3-4的下方设置智能输料系统3-6,智能输料系统3-6从集料系统3-4中转接沥青料输到指定的地方。
如图12所示,所述的料仓举升机构3-5包括固定于副车架3-2上的料仓举升油缸座3-5-5,在料仓举升油缸座3-5-5上固定有两组对称设置的连杆Ⅰ3-5-2,在连杆Ⅰ3-5-2的顶端通过销轴3-5-4铰接有两组对称设置的连杆Ⅱ3-5-3,两组连杆Ⅱ3-5-3位于两组连杆Ⅰ3-5-2的内侧,两组连杆Ⅱ3-5-3的顶端通过油缸固定座3-5-6固定于沥青料保温仓3-3的底部,两组连杆Ⅱ3-5-3的内侧还设有举升油缸3-5-1,举升油缸3-5-1的缸体端与料仓举升油缸座3-5-5铰接,举升油缸3-5-1的活塞杆连接两组连杆Ⅱ中间部位,在举升油缸3-5-1的作用下,沥青料保温仓3-3相对副车架3-2可实现最大α=45°翻转。
如图13所示,所述的集料系统3-4置于沥青料保温仓3-3的尾端底部的圆弧槽内(即出料口处),包括液压马达3-4-1、轴承座3-4-2、螺旋轴3-4-3、双向集料螺旋3-4-4组成,螺旋轴3-4-3横向安装于沥青料保温仓3-3的出料口出,其两端部通过轴承座3-4-2固定于沥青料保温仓3-3的侧壁上,在螺旋轴3-4-3上套设有双向集料螺旋3-4-4,液压马达位于螺旋轴的一端,液压马达3-4-1的输出轴连接双向集料螺旋3-4-4,在液压马达3-4-1的驱动下双向集料螺旋3-4-4转动,带动沥青料保温仓3-3中的沥青混合料向中间集料后从出料口排出。
如图14至图17所示,所述的智能输料系统3-6包括支撑梁3-6-1、滑轨固定架3-6-2、滑槽总成3-6-3、变幅液压油缸3-6-4、滑移油缸3-6-5、回转支承Ⅰ3-6-6、螺旋输料器Ⅰ3-6-7、回转支承Ⅱ3-6-8和螺旋输料器Ⅱ3-6-9;
支撑梁3-6-1有两组,分别通过若干个螺栓固定于副车架3-2上,滑轨固定架横向设置3-6-2与两组支撑梁3-6-1相铰接,滑槽总成3-6-3嵌套于滑轨固定架3-6-2的滑轨上,变幅液压油缸3-6-4一端固定在副车架3-2上,另一端固定在滑轨固定架3-6-2上,变幅液压油缸3-6-4的伸缩可以驱动滑轨固定架3-6-2绕其与支撑梁3-6-1的的铰接点转动,滑移油缸3-6-5一端固定在滑轨固定架3-6-2上,另一端固定在滑槽总成3-6-3上,回转支承Ⅰ3-6-6上部连接滑槽总成3-6-3,其下部连接螺旋输料器Ⅰ3-6-7的前端,回转支承Ⅱ3-6-8上部连接螺旋输料器Ⅰ3-6-7的后端底部,其下部连接螺旋输料器Ⅱ3-6-9,滑移油缸3-6-5的伸缩可以驱动滑槽总成3-6-3沿滑轨固定架3-6-2的滑轨实现左右滑移,在回转支承Ⅰ3-6-6和回转支承Ⅱ3-6-8的作用下实现螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9的回转。
智能输料系统3-6的工作过程如下:在变幅液压油缸3-6-4的驱动下,滑轨固定架3-6-2绕铰接点转动,进而带动螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9实现变幅运动,实现输料高度的调节,最大输料角度与水平面夹角可达β=15°,在滑移油缸3-6-5的作用下,滑槽总成3-6-3可沿滑轨固定架3-6-2的滑轨实现左右滑移,在回转支承Ⅰ3-6-6的作用下,螺旋输料器Ⅰ3-6-7可沿旋转中心(回转支承Ⅰ的中心点)实现180°回转(旋转示意图参见图15所示),在回转支承Ⅱ3-6-8的作用下,螺旋输料器Ⅱ3-6-9可沿旋转中心(回转支承Ⅱ的中心点)实现360°回转(旋转示意图参见图15所示)。
进一步地,沥青混合料保温自卸智能输料车3的智能输料系统3-6可实现左右滑移和回收折叠,拥有行车折叠和作业伸展多种状态。行车时,参见图16所示,滑移油缸3-6-5的活塞杆伸出,推动滑槽总成3-6-3沿滑轨固定架3-6-2的滑轨向左滑移至最左端;然后,在回转支承Ⅰ3-6-6和回转支承Ⅱ3-6-8的作用下,螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9回收折叠至横向放置状态,不超车宽,具有良好的通过性能。反之输料作业时,参见图17所示,滑移油缸3-6-5的活塞杆回缩,滑槽总成3-6-3沿滑轨固定架3-6-2的滑轨向右滑移至车体中间位置;然后,在回转支承Ⅰ3-6-6和回转支承Ⅱ3-6-8的作用下,螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9回转伸展,实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送、摊铺。
在沥青混合料输送过程中,借助变幅液压油缸3-6-4实现螺旋输料器的变幅运动,实现输料高度的可调节,有效解决了工作时易撞易损的问题,工况适应性增强。变幅液压油缸3-6-4的活塞杆伸出,使得滑轨固定架3-6-2绕铰接点实现转动,进而带动滑槽总成3-6-3、螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9实现向上变幅运动,输料高度的升高;反之,变幅液压油缸3-6-4的活塞杆回缩,使得滑轨固定架3-6-2绕铰接点实现反方向转动,进而带动滑槽总成3-6-3、螺旋输料器Ⅰ3-6-7和螺旋输料器Ⅱ3-6-9实现向下变幅运动,输料高度的下降。
为了克服目前就地热再生机组的复拌加铺工艺的复拌过程,并没有添加一定比例的新的沥青混合料,而凭借加入适量的再生剂后复拌摊铺形成再生层,然后在再生层上加铺一定厚度的全新沥青混合料,并未实现真正意义双层摊铺的缺陷,本实施例采取了上述多台沥青混合料保温自卸智能输料车+复拌再生组合方案,来解决现有技术中此问题,复拌再生机4的具体结构见如下详述。
如图18至图20所示,所述的复拌再生机4包括底盘行走系统Ⅲ4-1、机架Ⅲ4-2、发电机组Ⅲ4-3、变压器箱Ⅲ4-4、微波加热墙Ⅲ4-5、冷却系统Ⅲ4-6、副发动机Ⅲ4-7、液压系统Ⅲ4-8、电气系统Ⅲ4-9、燃油箱Ⅲ4-10、水箱Ⅲ4-11、驾驶室Ⅲ4-12、温拌剂箱4-13、集料装置4-14、搅拌装置4-15、水平输料装置4-16、一级布料螺旋4-17、一级整平熨平板4-18、二级布料螺旋4-19、二级基础摊铺熨平板4-20,底盘行走系统Ⅲ4-1的前后桥均采用驱动桥,上部承接机架Ⅲ4-2,并具备无级变速和全轮转向功能,发电机组Ⅲ4-3位于机架Ⅲ4-2的前部,变压器箱Ⅲ4-4设有若干组,位于机架Ⅲ4-2的左右两侧,相邻变压器箱Ⅲ4-4之间设有维修通道,微波加热墙Ⅲ4-5位于机架Ⅲ4-2的下方,前后轮胎中间,并可实现离地高度的调节,微波加热墙Ⅲ4-5由相铰接的一片主微波加热墙Ⅲ4-5-1和两片左右对称的边微波加热墙Ⅲ4-5-2组成,边微波加热墙Ⅲ4-5-2相对主微波加热墙Ⅲ4-5-1可实现90°翻转,主微波加热墙Ⅲ4-5-1的宽度1500mm,用于复拌后拢起的再生沥青料堆的加热,离地高度为200mm~250mm,边微波加热墙Ⅲ4-5-2用于耙松后沥青路面的热粘结加热,离地高度为50mm~70mm,冷却系统Ⅲ4-6设有若干组,位于发电机组Ⅲ4-3的左右两侧,副发动机Ⅲ4-7位于机架Ⅲ4-2的后部,副发动机Ⅲ4-7右侧为驾驶室Ⅲ4-12,左侧为水箱Ⅲ4-11和液压系统Ⅲ4-8的液压油箱,电气系统Ⅲ4-9和燃油箱Ⅲ4-10分别位于机架Ⅲ4-2的左前侧和右前侧,温拌剂箱4-13位于机架Ⅲ4-2的左后部上平面上,实时输送温拌剂至搅拌装置4-15,集料装置4-14和搅拌装置4-15均位于机架Ⅲ4-2下方最前部,集料装置4-14位于设备的最前方,辅助沥青料集料进入搅拌装置4-15,搅拌装置4-15采用双轴强制拌和方式,水平输料装置4-16置于机架Ⅲ4-2左右支承梁之间,最前端设有接料口4-16-1,最末端设有引料槽4-16-2,一级布料螺旋4-17和一级整平熨平板4-18位于机架Ⅲ4-2下方,后轮之后,二级布料螺旋4-19和二级基础摊铺熨平板4-20位于一级整平熨平板4-18之后。
所述的复拌再生机4的最核心加热零部件磁控管有两种,均采用液冷式磁控管,由冷却系统Ⅲ4-6实施冷却,冷却介质为水、导热油或汽车发动机用冷却液,用户可根据具体条件选择适合的冷却介质。水适用于环境温度10摄氏度以上场合。导热油适用于车载再生剂的辅助加热场合。汽车发动机用冷却液主要适用于北方寒冷地区,目的是防止因环境温度过低导致的冷却介质结冰,引发冷却失效造成元器件损坏,无法正常工作。一种磁控管装配于主微波加热墙Ⅲ4-5-1上,工作频率为2.45GHz,输出功率1050W,沥青混合料加热深度200mm~250mm,另一种磁控管装配于边微波加热墙Ⅲ4-5-2上,工作频率为5.8GHz,输出功600W~800W,沥青混合料加热深度75mm~80mm。
所述的沥青混合料保温自卸智能输料车3不仅可以输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆,二者掺杂在一起后进入搅拌装置4-15拌和均匀,经一级布料螺旋4-17布料和一级整平熨平板4-18摊铺预压实后形成新的复拌再生层,而且可以输送新沥青混合料至水平输料装置4-16最前端的接料口4-16-1,在水平输料装置4-16的驱动下沥青混合料向后输送,经由末端的引料槽4-16-2滑落至复拌再生层上,经过二级布料螺旋4-19布料和二级基础摊铺熨平板4-20的摊铺预压实,从而“热对热”的产生一个全新的沥青薄磨耗层,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。
本发明微波就地热再生成套机组中各设备的工作原理如下:
(1)微波加热机——加热软化沥青路面
发电机组Ⅰ1-3将柴油化学能转化能220V/380V电能,变压器箱Ⅰ1-4中设有低压变压器、高压变压器、整流二极管等,低压变压器用于给磁控管提供3.0V的灯丝电压,高亚变压器和整流二级管构成的半波倍压整流电路给磁控管提供4.65kV的阳极电压,将电能转化为源源不断的电磁能量,电磁能量通过波导等介质以波的形式传输渗透到沥青路面介质内部,使介质损耗而发热,表现为沥青路面温度升高。加热过程中考虑到磁控管每天连续工作数小时,为了保证磁控管的加热效率稳定,微波加热墙采用了5.8GHz频率液冷式磁控管,冷却介质为水、导热油或冷却液,本微波就地热再生机组采用3~4台微波加热机,在底盘行走系统驱动下,作业速度一般3m/min左右,微波加热墙离地高度为50mm~70mm,沥青路面加热深度75mm~80mm,将沥青路面加热提升至施工温度160℃~180℃。
(2)微波加热耙松机——添加再生剂、耙松路面、集料、加热
再生剂喷洒装置2-14负责喷洒适量的再生剂在加热软化后的沥青路面上,耙松装置2-15负责将软化后的路面耙松,并将沥青料集料成堆。为确保沥青料施工温度达标,宽度为1500mm的主微波加热墙Ⅱ2-5-1用于耙松后拢起的沥青料堆的加热,离地高度为200mm~250mm,其采用2.45GHz频率的磁控管沥青混合料加热深度200mm~250mm。边微波加热墙Ⅱ2-5-2用于耙松后沥青路面的热粘结加热,离地高度为50mm~70mm,其采用5.8GHz频率的磁控管沥青混合料加热深度75mm~80mm。
(3)沥青混合料保温自卸智能输料车——添加新沥青混合料
料仓举升机构3-5驱动沥青料保温仓3-3相对汽车底盘3-1可实现α=45°翻转,在液压马达3-4-1驱动下,双向集料螺旋3-4-4转动,沥青料向中间集料,然后从出料口排出落入智能输料系统3-6中,智能输料系统3-6可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节,不仅可以输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆,而且可以输送新沥青混合料至水平输料装置4-16最前端的接料口4-16-1。
(4)复拌再生机——再生料复拌均匀、加热、布料摊铺
沥青混合料保温自卸智能输料车3可以输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆,二者掺杂在一起后进入搅拌装置4-15拌和均匀,并将沥青料集料成堆。为确保沥青料施工温度达标,宽度为1500mm的主微波加热墙Ⅲ4-5-1用于复拌后的再生料堆的加热,离地高度为200mm~250mm,其采用2.45GHz频率的磁控管沥青混合料加热深度200mm~250mm。边微波加热墙Ⅲ4-5-2用于耙松后沥青路面的热粘结加热,离地高度为50mm~70mm,其采用5.8GHz频率的磁控管沥青混合料加热深度75mm~80mm。再生料经一级布料螺旋4-17布料和一级整平熨平板4-18摊铺预压实后形成新的复拌再生层。沥青混合料保温自卸智能输料车3还可以输送新沥青混合料至水平输料装置4-16最前端的接料口4-16-1,在水平输料装置4-16的驱动下沥青混合料向后输送,经由末端的引料槽4-16-2滑落至复拌再生层上,经过二级布料螺旋4-19布料和二级基础摊铺熨平板4-20的摊铺预压实,从而“热对热”的产生一个全新的沥青薄磨耗层,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。
利用本发明微波就地热再生成套机组进行施工时,可进行包括添料复拌再生和添料复拌加铺两种工艺。
所述的添料复拌再生工艺,参见图3所示,主要施工步骤如下:
步骤S11,利用3~4台微波加热机1对旧沥青路面进行加热,作业车速匀速、均衡,车速一般不低于3m/min,所述微波加热机1选用的磁控管工作频率为5.8GHz,沥青路面加热深度75mm~80mm,旧沥青路面加热温度在可控范围内:路表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃;
步骤S12,利用微波加热耙松机2喷洒再生剂或热沥青,喷洒量为再生料总量的1%~2%(7L/min~15L/min),对加热软化后的旧沥青路面进行耙松,一次性耙松深度75mm~80mm,并形成一条梯形垄状再生料堆,料堆高度为150mm~200mm,底部宽度1100mm~1300mm,耙松后路面温度不低于120℃,所述微波加热耙松机2作业车速匀速、均衡,车速一般不低于3m/min,选用的磁控管有两种,装配于中间主微波加热墙Ⅱ上的磁控管,工作频率为2.45GHz,用于对耙松后拢起的再生料堆的补温加热,另一种磁控管装配于边微波加热墙Ⅱ上,工作频率为5.8GHz,用于耙松后沥青路面的热粘结加热;
步骤S13,利用沥青混合料保温自卸智能输料车3向耙松后拢起的再生料堆直接添加新沥青混合料,新沥青混合料的添加比例为再生料总量的1%~30%,新沥青混合料采取沥青料保温仓3-3保温存储,料温确保在160℃以上,所述的沥青混合料保温自卸智能输料车3尾部设有智能输料系统3-6,可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节;
步骤S14,利用复拌再生机4完成再生料和新沥青混合料的充分拌和均匀,拌和过程可根据实际工况添加适量的温拌剂,复拌过程不得产生级配、温度、新旧料的离析,并形成一条梯形垄状拌和料堆,料堆高度为150mm~200mm,底部宽度1100mm~1300mm,所述复拌再生机4作业车速匀速、均衡,车速一般不低于3m/min,选用的磁控管有两种,一种磁控管装配于主微波加热墙Ⅲ上,工作频率为2.45GHz,用于对复拌后拢起的拌和料堆的补温加热,加热后拌和料堆平均温度不低于160℃,另一种磁控管装配于边微波加热墙Ⅲ上,工作频率为5.8GHz,用于耙松后沥青路面的热粘结加热,加热耙松后沥青路面的温度不低于140℃,所述的复拌再生机设有两级熨平板,摊铺时一级布料螺旋和一级整平熨平板提起,由二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板完成布料、摊铺预压,最后经碾压密实,得到再生沥青路面。
所述的添料复拌加铺工艺,参见图4所示,主要施工步骤如下:
步骤S21,同添料复拌再生工艺施工步骤S11;
步骤S22,同添料复拌再生工艺施工步骤S12;
步骤S23,利用两台沥青混合料保温自卸智能输料车完成两个部位的新沥青混合料的添加,即:一台车输送新沥青混合料至耙松后拢起的再生料堆,另一台车输送新沥青混合料至水平输料装置,二者新沥青混合料的添加比例不同,前者为再生料总量的1%~30%,后者因工况不同而异,一般为摊铺厚度10mm~30mm的沥青量;
步骤S24,利用复拌再生机同时完成复拌再生和表层加铺,一台沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆,二者掺杂在一起后进入搅拌装置拌和均匀,经一级布料螺旋布料和一级整平熨平板摊铺预压后形成复拌再生层,另一台沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至水平输料装置,由水平输料装置驱动输送滑落至复拌再生层上,经过二级布料螺旋布料和二级基础摊铺熨平板的摊铺预压后形成“热对热”的全新沥青薄磨耗层,最后经碾压密实,得到再生沥青路面。
本发明的一种沥青路面微波就地热再生施工方法,利用3~4台微波加热机对旧沥青路面进行加热,选用5.8GHz频率磁控管,沥青路面加热深度75mm~80mm,加热过程无烟无焰,旧沥青路面加热温度可控,路表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃,不会造成沥青路面的老化、焦化;利用微波加热耙松机一次性耙松深度75mm~80mm,耙松后路面温度不低于120℃,克服了市场上就地热再生机组再生厚度仅能局限于30mm~50mm深,更深层的病害得不到很好的处理,工况适应性差的缺陷,解决了分步加热、分层铣刨工艺热量损失大,费时费力费财的问题,同时克服了因底层温度偏低,易造成铣刨过程沥青料中骨料级配的破坏(出现花白料),影响再生质量的缺陷;利用沥青混合料保温自卸智能输料车可实现两节螺旋输料器回转半径内任意区域沥青料的输送和输料高度的变幅调节,解决了目前上述新料添加困难,热量损失大的难题,并具备添料复拌再生和添料复拌加铺两种工艺,实现了真正意义的双层摊铺,提高了沥青路面再生质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微波就地热再生成套机组,其特征是,包括若干台微波加热机、一台微波加热耙松机、若干台沥青混合料保温自卸智能输料车和一台复拌再生机;
所述微波加热机,在其机架Ⅰ下方设有多组微波加热墙Ⅰ,每组微波加热墙Ⅰ包括主微波加热墙Ⅰ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅰ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅰ与主微波加热墙Ⅰ相铰接,微波加热墙中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
所述微波加热耙松机,在其机架Ⅱ的前方设有耙松装置,后方设有多组微波加热墙Ⅱ;耙松装置包括位于两边的边耙松器和位于中间的主耙松器,其中边耙松器在前,主耙松器在后,呈品字形排列;每组微波加热墙Ⅱ包括主微波加热墙Ⅱ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅱ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅱ与主微波加热墙Ⅱ相铰接,主微波加热墙Ⅱ中微波磁控管采用2.45GHz频率的微波磁控管,而两个边微波加热墙Ⅱ中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
所述沥青混合料保温自卸智能输料车,在其副车架上承载有沥青料保温仓,沥青料保温仓的尾部与副车架的后端相交接,在副车架与沥青料保温仓之间还设有用于举升或下降沥青料保温仓的料仓举升机构;紧靠沥青料保温仓后端的出料口处设置有用于收集沥青料的集料系统,在集料系统的下方设置智能输料系统;
智能输料系统包括固定于副车架上的两组支撑梁,在两组支撑梁的端部铰接有滑轨固定架,在两组支撑梁的外侧均固定有变幅液压油缸,变幅液压油缸的伸缩杆连接滑轨固定架以驱动滑轨固定架绕其与支撑梁的铰接点转动,在滑轨固定架的端部安装有滑移油缸,其中部套设有滑槽总成,滑移油缸的活塞杆连接滑槽总成以驱动滑槽总成沿滑移固定架移动,滑槽总成的下端连接有回转支撑Ⅰ,回转支撑Ⅰ的下部连接螺旋输料器Ⅰ的端部以驱动螺旋输料器Ⅰ旋转,螺旋输料器Ⅰ的另一端部下方连接回转支撑Ⅱ,回转支撑Ⅱ的下部连接螺旋输料器Ⅱ以驱动螺旋输料器Ⅱ旋转;
所述复拌再生机,在其机架Ⅲ的下方中部设有多组微波加热墙Ⅲ,每组微波加热墙Ⅲ包括主微波加热墙Ⅲ和两个位于其左右侧的边微波加热墙Ⅲ,三者结构相同,且两个边微波加热墙Ⅲ与主微波加热墙Ⅲ相铰接,主微波加热墙Ⅲ中微波磁控管采用2.45GHz频率的微波磁控管,而两个边微波加热墙Ⅲ中微波磁控管采用5.8GHz频率的微波磁控管;
在其机架Ⅲ的下方后端设有一级布料螺旋和一级整平熨平板,在一级熨平板的后方还设有二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板;
在其机架Ⅲ的左右支撑梁之间还设有用于运输沥青料的水平输料装置,水平输料装置的前端延伸至机架Ⅲ的前端连接有接料口,其后端延伸至二级布料螺旋前方连接有引料槽。
2.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,所述料仓举升机构包括固定于副车架上的料仓举升油缸座,在料仓举升油缸座上固定有两组对称设置的连杆Ⅰ,在连杆Ⅰ的顶端通过销轴铰接有两组对称设置的连杆Ⅱ,两组连杆Ⅱ位于两组连杆Ⅰ的内侧,两组连杆Ⅱ的顶端通过油缸固定座固定于沥青料保温仓的底部,两组连杆Ⅱ的内侧还设有举升油缸,举升油缸的缸体端与料仓举升油缸座铰接,举升油缸的活塞杆连接两组连杆Ⅱ中间部位,在举升油缸的驱动下沥青料保温仓可相对副车架翻转。
3.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,所述集料系统包括横向安装于沥青料保温仓的出料口处的螺旋轴,螺旋轴的两端部通过轴承座固定于沥青料保温仓的侧壁上,在螺旋轴上套设有双向集料螺旋,螺旋轴的一端设有液压马达,液压马达的输出轴连接双向集料螺旋以驱动双向集料螺旋转动,进而带动沥青料从沥青料保温仓中移出。
4.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,微波加热墙Ⅱ共有三组,其中两组依次排列在机架Ⅱ下方前轮后轮之间,第三组排列在后轮的后方。
5.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,螺旋输料器Ⅰ绕其与回转支撑Ⅰ连接点旋转范围为0~180°。
6.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,螺旋输料器Ⅱ绕其与回转支撑Ⅱ连接点旋转范围为0~360°。
7.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,料仓举升机构可举升沥青料保温仓相对副车架翻转角度范围为0~15°。
8.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,微波加热墙Ⅲ共有两组,依次排列在机架Ⅲ下方前轮后轮之间。
9.根据权利要求1所述的一种微波就地热再生成套机组,其特征是,所述微波磁控管均采用水冷式微波磁控管,冷却介质为水、导热油或冷却液。
10.基于权利要求1-9任一项所述微波就地热再生成套机组的施工工艺,其特征是,包括添料复拌再生和添料复拌加铺两种工艺;
所述添料复拌再生工艺包括以下步骤:
步骤S11,利用若干台微波加热机发出5.8GHz微波对旧沥青路面进行加热,沥青路面加热深度为75mm~80mm,旧沥青路面表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃;
步骤S12,利用微波加热耙松机对加热软化后的旧沥青路面进行耙松,并形成一条梯形垄状再生料堆,中间位置发出2.45GHz微波对耙松后拢起的再生料堆的补温加热,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结提温;
步骤S13,利用沥青混合料保温自卸智能输料车向耙松后拢起的再生料堆直接添加新沥青混合料,新沥青混合料采取沥青料保温仓保温存储,料温确保在160℃以上;
步骤S14,利用复拌再生机完成再生料和新沥青混合料的充分拌和均匀,拌和过程可根据实际工况添加温拌剂,并形成一条梯形垄状拌和料堆,中间位置发出2.45GHz微波对复拌后拢起的拌和料堆的补温加热,加热后拌和料堆平均温度不低于160℃,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结加热,加热耙松后沥青路面的温度不低于140℃,摊铺时一级布料螺旋和一级整平熨平板提起,由二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板完成布料、摊铺预压,最后经碾压密实,得到再生沥青路面;
所述添料复拌加铺工艺包括以下步骤:
步骤S21,利用若干台微波加热机发出5.8GHz微波对旧沥青路面进行加热,沥青路面加热深度为75mm~80mm,旧沥青路面表面最高温度不超过200℃,路面内80mm处的温度不低于130℃;
步骤S22,利用微波加热耙松机对加热软化后的旧沥青路面进行耙松,并形成一条梯形垄状再生料堆,中间位置发出2.45GHz微波对耙松后拢起的再生料堆的补温加热,两侧边位置发出5.8GHz微波对耙松后沥青路面的热粘结提温;
步骤S23,利用若干台沥青混合料保温自卸智能输料车完成两个部位的新沥青混合料的添加,其中一处输送新沥青混合料至耙松后拢起的再生料堆,另一处输送新沥青混合料至复拌再生机的水平输料装置;
步骤S24,利用复拌再生机同时完成复拌再生和表层加铺,即当沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至耙松后拢起的沥青料堆时,复拌再生机将二者掺杂在一起后进入搅拌装置拌和均匀,经一级布料螺旋和一级整平熨平、摊铺预压后形成复拌再生层,当有沥青混合料保温自卸智能输料车输送新沥青混合料至水平输料装置时,由水平输料装置驱动输送滑落至复拌再生层上,经过二级布料螺旋和二级基础摊铺熨平板的摊铺预压后形成“热对热”的全新沥青薄磨耗层,最后经碾压密实,得到再生沥青路面。
CN201710666406.7A 2017-08-07 2017-08-07 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺 Active CN107254828B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710666406.7A CN107254828B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710666406.7A CN107254828B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107254828A true CN107254828A (zh) 2017-10-17
CN107254828B CN107254828B (zh) 2022-08-23

Family

ID=60025559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710666406.7A Active CN107254828B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107254828B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108252188A (zh) * 2018-01-17 2018-07-06 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种新型热风微波复合就地热再生成套机组及其施工工艺
CN110241698A (zh) * 2019-06-13 2019-09-17 浙江顺畅高等级公路养护有限公司 一种就地热再生机组智联管控系统及方法
CN110463526A (zh) * 2019-09-24 2019-11-19 大连地拓环境科技有限公司 一种热喷播方法
CN110924274A (zh) * 2019-12-24 2020-03-27 江苏奥新科技有限公司 一种沥青路面就地热再生柴油燃烧转远红外增压式加热布料车
CN112376381A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 合肥工业大学 基于感应加热与微波加热的沥青铺面多功能加热车
CN112663474A (zh) * 2021-01-20 2021-04-16 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种加热机及其沥青路面老化层剔除设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2024290A (en) * 1978-06-30 1980-01-09 Jeppson M Energy conserving paving method and apparatus using microwave heating of materials
CN1776102A (zh) * 2005-12-06 2006-05-24 东南大学 微波加热沥青路面的智能热修补工艺
JP2015231623A (ja) * 2015-07-14 2015-12-24 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置、及び化学反応方法
CN106868983A (zh) * 2017-01-13 2017-06-20 吉林省嘉鹏集团有限公司 沥青路面就地热再生施工方法
CN207130588U (zh) * 2017-08-07 2018-03-23 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种微波就地热再生成套机组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2024290A (en) * 1978-06-30 1980-01-09 Jeppson M Energy conserving paving method and apparatus using microwave heating of materials
CN1776102A (zh) * 2005-12-06 2006-05-24 东南大学 微波加热沥青路面的智能热修补工艺
JP2015231623A (ja) * 2015-07-14 2015-12-24 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置、及び化学反応方法
CN106868983A (zh) * 2017-01-13 2017-06-20 吉林省嘉鹏集团有限公司 沥青路面就地热再生施工方法
CN207130588U (zh) * 2017-08-07 2018-03-23 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种微波就地热再生成套机组

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱松青等: "沥青路面微波现场热再生传热模型研究", 《公路交通科技》 *
高子渝等: "频率对微波加热沥青混合料的影响", 《长安大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108252188A (zh) * 2018-01-17 2018-07-06 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种新型热风微波复合就地热再生成套机组及其施工工艺
CN110241698A (zh) * 2019-06-13 2019-09-17 浙江顺畅高等级公路养护有限公司 一种就地热再生机组智联管控系统及方法
CN110241698B (zh) * 2019-06-13 2021-08-17 浙江顺畅高等级公路养护有限公司 一种就地热再生机组智联管控系统及方法
CN110463526A (zh) * 2019-09-24 2019-11-19 大连地拓环境科技有限公司 一种热喷播方法
CN110463526B (zh) * 2019-09-24 2023-10-27 大连地拓环境科技有限公司 一种热喷播方法
CN110924274A (zh) * 2019-12-24 2020-03-27 江苏奥新科技有限公司 一种沥青路面就地热再生柴油燃烧转远红外增压式加热布料车
CN112376381A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 合肥工业大学 基于感应加热与微波加热的沥青铺面多功能加热车
CN112663474A (zh) * 2021-01-20 2021-04-16 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司 一种加热机及其沥青路面老化层剔除设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107254828B (zh) 2022-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107254828A (zh) 一种微波就地热再生成套机组及其施工工艺
CN109183583B (zh) 分层热铣刨设备、热风微波复合就地热再生成套机组及其分层施工方法
CN107254827B (zh) 一种微波就地再生式沥青路面养护车及施工方法
US4347016A (en) Method and apparatus for asphalt paving
US4319856A (en) Microwave method and apparatus for reprocessing pavements
CN102011362B (zh) 沥青路面就地热再生超薄罩面机及其施工方法
CN106223179A (zh) 路面热再生机及路面热再生施工方法
CN106245506A (zh) 多功能路面再生机及路面再生施工方法
CN207130584U (zh) 一种微波就地再生式沥青路面养护车
CN206289505U (zh) 沥青路面就地热再生机组
CN108252188A (zh) 一种新型热风微波复合就地热再生成套机组及其施工工艺
CN201770923U (zh) 沥青路面就地热再生超薄罩面机
CA1117339A (en) Microwave method and apparatus for reprocessing pavements
CN105002808B (zh) 分层加热耙松及移动拌合的沥青路面就地热再生装置
CN209443349U (zh) 沥青路面车辙修复机
CN105926413A (zh) 一种路面就地热再生机车
CN105442422A (zh) 一种沥青路面加热铣刨机
CN207130588U (zh) 一种微波就地热再生成套机组
CN207419210U (zh) 一种新型微波加热复拌再生机
CN107366211A (zh) 一种沥青混凝土就地热再生分层往复加热工艺
CN106065557A (zh) 沥青路面就地热再生补热机
CN107542028B (zh) 一种用于沥青地面的就地循环利用机组
CN101560747A (zh) 沥青再生混合料加热输送车
CN105755935A (zh) 一种微波就地热再生成套设备
CN107254829B (zh) 一种新型微波加热复拌再生机及其添料复拌再生工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A complete set of microwave geothermal regeneration unit and its construction technology

Effective date of registration: 20231124

Granted publication date: 20220823

Pledgee: Bank of Jiangsu Co.,Ltd. Xuzhou Economic Development Zone sub branch

Pledgor: JIANGSU JITRI ROAD ENGINEERING TECHNOLOGY AND EQUIPMENT RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980067155