CN109126960A - 一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机及方法 - Google Patents

Abstract

一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机及方法，一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，包括固定设置的第一破碎辊、与第一破碎辊间隔布置且可移动的第二破碎辊和旋转固定座，第二破碎辊设置在旋转固定座上以相对或相背第一破碎辊移动，还包括控制装置、3D轮廓采集模块和自动调节装置，3D轮廓采集模块与控制装置连接，采集破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈至控制装置中；自动调节装置与旋转固定座连接，驱动旋转固定座转动；控制装置接收并处理3D轮廓采集模块反馈的轮廓数据，通过处理结果控制自动调节装置控制旋转固定座转动，通过各部件之间的相互配合，得以实现对破碎后的沥青回收料的在线实时监测，达到控制沥青回收料级配粒径分配的目的。

Description

一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机及方法

技术领域

本发明属于沥青制备领域，具体涉及一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机及方法。

背景技术

目前用于RAP破碎的双辊式破碎机张紧机构采用的是纯机械式的弹簧张紧形式，通过螺旋弹簧或碟形弹簧等进行预紧，以达到破碎RAP所需的压力，采用此结构的好处在于结构简单易于维护；但是由此带来的问题是弹簧力无法实现实时调整，当遇到不同面层的RAP时，弹簧预紧力一直保持在同一水平，造成了所破碎出来的RAP不是偏大就是偏小，或者干脆直接挤碎RAP中的骨料，严重影响到RAP的级配，由此破碎机的性能就无法达到预期效果。

RAP破碎后最终要求粒径区间在0～32mm；随着市场需求的多样化，细分化，往往客户要求在0～32mm区间的RAP还要进行细分；0～32mm区间里涵盖了7种级配区间(0～2.36、2.36～4.75、4.75～9.5、9.5～13.2、13.2～19、19～26.5、26.5～31.5)；当某一段时间需要某段区间级配时，就需要破碎机生产符合该段级配区间的RAP料，传统调节机构无法实时满足如此严格技术要求，因为普通弹簧力调节区间有限，安装空间大，无法实现精细化控制，而且采用人工调节，费时费力，效率低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，包括固定设置的第一破碎辊、与第一破碎辊间隔布置且可移动的第二破碎辊和旋转固定座，第二破碎辊设置在旋转固定座上以相对或相背第一破碎辊移动，还包括控制装置、3D轮廓采集模块和自动调节装置，3D轮廓采集模块与控制装置连接，设置在第一破碎辊与第二破碎辊下方，采集破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈至控制装置中；自动调节装置与旋转固定座连接，驱动旋转固定座转动以带动第二破碎辊相对或相背第一破碎辊移动；控制装置接收并处理3D轮廓采集模块反馈的轮廓数据，通过处理结果控制自动调节装置控制旋转固定座转动，以实现第二破碎辊相对或相背第一破碎辊移动。

进一步的，所述控制装置包括分析处理模块和PLC控制模块，3D轮廓采集模块与分析处理模块连接，PLC控制模块和自动调节装置连接，分析处理模块可分析处理轮廓数据并获得实际粒径分布参数并与预设粒径分布参数进行比较，并将比较结果反馈给PLC控制模块，PLC控制模块根据比较结果控制自动调节装置的工作状态。

进一步的，所述3D轮廓采集模块为激光3D轮廓测量仪。

进一步的，所述自动调节装置为电动调节装置，电动调节装置包括相对平行设置的两移动机构和设置在两移动机构之间的同步连杆，移动机构包括穿设在同步连杆上的丝杆机构、套设在丝杆机构上的弹簧和设置在丝杆机构后端的电机，丝杆机构的前端与所述旋转固定座连接，电机驱动丝杆机构动作以带动旋转固定座转动使第二破碎辊移动至设定位置，同时使弹簧伸缩或拉伸。

进一步的，所述丝杆机构包括螺杆和套设在螺杆外周的套管，套管内侧设置有与螺杆配合使用的螺纹，螺杆和套管均穿过所述同步连杆的端部，所述电机的输出端与套管连接以驱动套管转动，继而带动螺杆相对电机前后移动。

进一步的，所述电动调节装置还包括还包括设置在所述同步连杆上的弹簧座，所述弹簧套设在套管上，所述弹簧的前端设置在所述螺杆上，后端设置在弹簧座上。

进一步的，所述自动调节装置为液压调节装置，液压调节装置包括同步轴、油箱、总管道、两分支管道、变量泵、两比例电磁阀、两换向阀、两油缸压力表、两液压缸和两位置传感器，所述控制装置分别与两比例电磁阀、两换向阀、两油缸压力表、两液压缸和两位置传感器连接，总管道一端与油箱连接，另一端分别与两分支管道另一端连接；变量泵设置在总管道上；两分支管道上均设置有比例电磁阀和换向阀；两液压缸上均设置有油缸压力表和位置传感器，液压缸的输出端与所述旋转固定座连接以使旋转固定座转动；同步轴设置在两液压缸之间。

进一步的，所述总管道上还设置有过滤减压阀和先导型溢流阀。

进一步的，所述液压缸为可调缓冲式液压缸，包括油缸和活塞杆，所述油缸压力表设置在油缸上，所述位置传感器设置活塞杆上，活塞杆端部与所述第二破碎辊连接。

一种破碎沥青回收料的方法，采用以上任一项所述的对辊式破碎机，3D轮廓采集模块实时采集第一破碎管与第二破碎辊破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈给控制装置，控制装置根据轮廓数据获得沥青回收料的实际粒径分布参数，再将实际粒径分布参数与预设粒径分布参数进行比较，当实际粒径分布参数超过预设粒径分布参数允许的误差值，则控制自动调节装置调节旋转固定座的转动，使实际粒径分布参数符合预设粒径分布参数允许的误差值内。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在第一破碎辊与第二破碎辊下方设置3D轮廓采集模块，用于收集破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈至控制装置中，控制装置接收并处理3D轮廓采集模块反馈的轮廓数据，通过处理结果控制自动调节装置的工作状态，通过3D轮廓采集模块、控制装置与自动调节装置之间的相互配合，得以实现对破碎后的沥青回收料的在线实时监测，实现闭环控制，达到控制沥青回收料级配粒径分配的目的，通过控制装置与自动调节装置自动控制破碎辊间距，从而达到控制沥青回收料出料粒径的目的，使对辊式破碎机趋于智能化、自动化、由被动检测破碎破碎沥青回收料的状态，转变为实时在线自动检测并进行自动补偿；

该对辊式破碎机工作时，3D轮廓采集模块实时采集第一破碎管与第二破碎辊破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈给控制装置，控制装置根据轮廓数据获得沥青回收料的实际粒径分布参数，再将实际粒径分布参数与预设粒径分布参数进行比较，当实际粒径分布参数超过预设粒径分布参数允许的误差值，则控制自动调节装置调节旋转固定座的转动，使实际粒径分布参数符合预设粒径分布参数允许的误差值内。

附图说明

图1为采用液压调节装置的对辊式破碎机的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明的控制原理图；

图5采用电动调节装置的对辊式破碎机的部分结构示意图；、

图6为电动调节装置的具体结构示意图；

图7为电动调节装置的部分结构剖视图；

图8为液压调节装置的结构示意图一；

图9为液压调节装置的结构示意图二；

图中，1-机架、2-第一破碎辊、3-第二破碎辊、4-旋转固定座、5-控制装置、6-3D轮廓采集模块、7-自动调节装置、8-报警装置、9-轴承座、0-铰接座、10-销轴、21-第一减速电机、31-第二减速电机、51-分析处理模块、52-PLC控制模块、53-工控机、71-电动调节装置、711-同步连杆、712丝杆机构、713-弹簧、714-电机、715-弹簧座、716-轴套、717定位螺杆、718-挡块、7121-螺杆、7122-套管、72-液压调节装置、721-同步轴、722-油箱、723-总管道、724-分支管道、725-变量泵、726-比例电磁阀、727-换向阀、728-油缸压力表、729-液压缸、720-位置传感器、7231-过滤液压阀、7232-先导型溢流阀。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，包括机架1、第一破碎辊2、第二破碎辊3、旋转固定座4、控制装置5、3D轮廓采集模块6、自动调节装置7和报警装置8。

旋转固定座4可转动设置在机架1上。

第一破碎辊2可转动设置机架1上，第一破碎辊2通过第一减速电机21实现转动。

第二破碎辊3与第一破碎辊2相对设置且可转动设置在旋转固定座4上，第一破碎辊2与第二破碎辊3之间的间距L可通过旋转固定座4的转动来调节，第二破碎辊3通过第二减速电机31实现转动。

控制装置5接收并处理3D轮廓采集模块6反馈的轮廓数据，通过处理结果控制旋转固定座4转动，以实现第二破碎3辊相对或相背第一破碎辊2移动，控制装置5包括分析处理模块51、PLC控制模块52和工控机53，PLC控制模块52分别与分析处理模块51和工控机53连接，具体的，分析处理模块51为具有人机交互界面的计算机，用于分析处理3D轮廓采集模块6反馈的破碎后的沥青回收料的轮廓数据并将处理获得的破碎后的沥青回收料的实际粒径分布参数与预设粒径分布参数进行比较，再将比较结果反馈给PLC控制模块52，PLC控制模块52根据比较结果控制自动调节装置7的工作状态，工控机53用于设置PLC控制模块52的参数，上述的粒径分布参数包括粒径参数和各粒径的占比。

3D轮廓采集模块6与分析处理模块52连接，设置在第一破碎辊2与第二破碎辊3下方，采集破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈给分析处理模块52，3D轮廓采集模块6设置有多个，围绕破碎机的出料口设置，具体的，3D轮廓采集模块6为激光3D轮廓测量仪，PLC控制模块52与自动调节装置7连接，分析处理模块51可分析处理轮廓数据获得实际粒径分布参数并与预设粒径分布参数进行比较，并将比较结果反馈给PLC控制模块52，PLC控制模块52根据比较结果控制自动控制装置7的工作状态，进一步的，PLC控制模块52分别与第一减速电机21和第二减速电机31连接，PLC控制模块52通过分别控制第一减速电机21和第二减速电机31的转速，以此达到调节产量的目的，并且当PLC控制模块52接收到分析处理模块51的比较结果时，可适时调节第一破碎辊2与第二破碎辊3的转速，降低或加快第一破碎辊2与第二破碎辊3的转速，与自控调节装置7配合工作，达到生产出符合实时粒径要求的沥青回收料。

报警装置8设置在机架1上，与PLC控制模块52连接，PLC控制模块52可根据分析处理模块51反馈的比较结果控制报警装置8的工作状态，如在破碎后的沥青回收料的粒径分布参数不符合要求时声光报警。

自动调节装置7与旋转固定座4连接，驱动旋转固定座4转动以带动第二破碎辊3相对或相背第一破碎辊2移动，实现第一破碎辊2与第二破碎辊3之间的间距L调节，满足所需的级配要求，本申请书中对辊式破碎机的自动调节装置有两种实施例，分别为电动调节装置71和液压调节装置72。

实施例1

自动调节装置7为电动调节装置71时，电动调节装置71包括相对平行设置的两移动机构、设置在两移动机构之间的同步连杆711、两定位螺杆717和四挡块718。

同步连杆711两端通过轴承座9设置在机架1上。

两定位螺杆717分别穿设在同步连杆711两端的轴承座9上，轴承座9设置有供定位螺杆717穿过的螺孔并与定位螺杆717配合使用。

挡块718设置在定位螺杆717上并位于轴承座9的两侧，在机架1上安装自动调节装置7时，通过挡块718与定位螺杆717调整两破碎辊之间的初始间距L以及弹簧713的初始刚度值，当破碎机开始工作后，由电动调节装置71调节两破碎辊之间的间距L以及弹簧713的刚度值。

移动机构包括丝杆机构712、弹簧713、电机714、弹簧座715和轴套716。

丝杆机构712穿设在同步连杆711上，包括螺杆7121和套设在螺杆7121外周的套管7122，套管7122内侧设置有与螺杆7121配合使用的螺纹，螺杆7121和套管7122均穿过所述同步连杆711的端部，具体的，螺杆7121的前端设置有铰接座0，电动调节装置71通过螺杆7121前端的铰接座0和轴销10实现与旋转固定座4的连接。

弹簧座715设置在同步连杆711上。

弹簧713套设在套管7122上，弹簧713的前端设置在螺杆7121上，后端设置在弹簧座715上，具体的，弹簧713为蝶形弹簧或者螺旋弹簧。

轴套716套设在弹簧713的外周面，可用限制弹簧713拉伸或伸缩时的形状。

电机714的输出端与套管7122连接以驱动套管7122转动，继而带动螺杆7121相对电机714前后移动以驱动旋转固定座4转动使第二破碎辊3移动至设定位置，同时使弹簧713伸缩或拉伸，具体的，电机714为减速电机。

工作时，将多种级配的相关参数通过工控机53输入PLC控制块52，每一种级配均对应于电动调节装置71中弹簧713的某一行程值，弹簧713的弹簧力最大不超过76500N，弹簧713的行程可在0-200mm之间进行调节(弹簧713的自由高度400mm)，同时每一级配均对应于两破碎辊之间的间距L的某个数值，两破碎辊之间的间距L通过丝杆机构712配合电机实现调节，当要求破碎出4.75～9.5mm的沥青回收料时，两破碎辊之间的间距L可自动设置在610mm，弹簧713的自由高度为270mm，弹簧力为65000N，破碎不同级配的沥青回收料，所需要的弹簧713的自由高度与弹簧力和两破碎辊之间的间距L值的具体设定值为现有技术，这边不赘述。

实施例2

自动调节装置7为液压调节装置72，液压调节装置72包括同步轴721、油箱722、总管道723、两分支管道724、变量泵725、两比例电磁阀726、两换向阀727、两油缸压力表728、两液压缸729、两位置传感器720、过滤液压阀7231和先导型溢流阀7232。

同步轴721设置在两液压缸729之间，具体的，同步轴721的两端通过轴承座9设置在机架1上

总管道723一端与油箱722连接，另一端分别与两分支管724另一端连接。

变量泵725设置在总管道723上。

两分支管道724上均设置有比例电磁阀726和换向阀727，具体的，比例电磁阀726为先导型比例电磁阀，换向阀727为三位四通电液换向阀。

两液压缸729上均设置有油缸压力表728和位置传感器720，液压缸729为可调缓冲式液压缸，包括油缸和活塞杆，油缸压力表728设置在油缸上，位置传感器720设置在活塞杆的端部，活塞杆的端部与第二破碎辊3连接以使旋转固定座4转动，实现第一破碎辊2与第二破碎辊3之间的间距L的调节，具体的，活塞杆的前端设置有铰接座0，液压调节装置72通过活塞杆前端的铰接座0和轴销10实现与旋转固定座4的连接。

过滤液压阀7231设置在总管道723上。

先导型溢流阀7232设置在总管道723上。

PLC控制模块52分别与两比例电磁阀726、两换向阀727、两油缸压力表728、两液压缸729、两位置传感器720连接。

该液压调节装置的工作原理如下：

PLC控制模块52输入端分别与两油缸压力表728、两位置传感器720连接，输出端分别与两比例电磁阀726、两换向阀727和两液压缸729连接，根据级配要求，通过工控机53在PLC控制模块52内设置液压缸729的压力预设值，由变量泵725泵送油箱722内的液压油至液压缸729，油缸压力表728可实时读取液压缸729的液压值并反馈至PLC控制模块52，当液压缸729的液压达到预设值后，PLC控制模块52控制换向阀727进行锁止并控制液压缸729根据级配要求使第二破碎辊3移动，以调整第一破碎辊2与第二破碎辊3之间的距离L，满足级配要求；当沥青回收料没有落入第一破碎辊2与第二破碎辊3中间位置而造成偏载问题时，PLC控制模块52控制比例电磁阀726实时分配两分支管724的油量，以控制两液压缸729的液压值，进而调整第二破碎辊3以使其与第一破碎辊2之间的间距L适应与该偏载情况，从而防止第一破碎辊2与第二破碎辊3出现过载问题。

工作时，每一种级配均对应于液压调节装置72的某一段压力值，最大不超过20MPa，同时每一种级配对应于两破碎辊之间的间距L的某个数值，两破碎辊之间的间距L可通过液压缸729进行实时调节，调整到位后，由换向阀727进行锁止，当要求破碎出19～26.5mm的沥青回收料时，液压缸729的压力值可设置在5-8MPa，两破碎辊之间的间距L可自动设置在620mm，破碎不同级配的沥青回收料，所需要的液压缸729的压力值和两破碎辊之间的间距L值的具体设定值为现有技术，这边不赘述。

一种破碎沥青回收料的方法，

3D轮廓采集模块6实时采集第一破碎辊2与第二破碎辊3破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈给控制装置5，控制装置5根据轮廓数据获得沥青回收料的实际粒径分布参数，再将实际粒径分布参数与预设粒径分布参数进行比较，当实际粒径分布参数超过预设粒径分布参数允许的误差值，则控制自动调节装置7调节旋转固定座4的转动，使实际粒径分布参数符合预设粒径分布参数允许的误差值内，若经过调整，实际粒径分布参数还是超过预设粒径分布参数允许的误差值，控制装置5则控制报警装置8声光报警，由工作人员采取相应的措施。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，包括固定设置的第一破碎辊、与第一破碎辊间隔布置且可移动的第二破碎辊和旋转固定座，第二破碎辊设置在旋转固定座上以相对或相背第一破碎辊移动，其特征在于：还包括控制装置、3D轮廓采集模块和自动调节装置，3D轮廓采集模块与控制装置连接，设置在第一破碎辊与第二破碎辊下方，采集破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈至控制装置中；自动调节装置与旋转固定座连接，驱动旋转固定座转动以带动第二破碎辊相对或相背第一破碎辊移动；控制装置接收并处理3D轮廓采集模块反馈的轮廓数据，通过处理结果控制自动调节装置控制旋转固定座转动，以实现第二破碎辊相对或相背第一破碎辊移动。

2.根据权利要求1所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述控制装置包括分析处理模块和PLC控制模块，3D轮廓采集模块与分析处理模块连接，PLC控制模块和自动调节装置连接，分析处理模块可分析处理轮廓数据并获得实际粒径分布参数并与预设粒径分布参数进行比较，并将比较结果反馈给PLC控制模块，PLC控制模块根据比较结果控制自动调节装置的工作状态。

3.根据权利要求1或2所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述3D轮廓采集模块为激光3D轮廓测量仪。

4.根据权利要求1或2所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述自动调节装置为电动调节装置，电动调节装置包括相对平行设置的两移动机构和设置在两移动机构之间的同步连杆，移动机构包括穿设在同步连杆上的丝杆机构、套设在丝杆机构上的弹簧和设置在丝杆机构后端的电机，丝杆机构的前端与所述旋转固定座连接，电机驱动丝杆机构动作以带动旋转固定座转动使第二破碎辊移动至设定位置，同时使弹簧伸缩或拉伸。

5.根据权利要求4所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述丝杆机构包括螺杆和套设在螺杆外周的套管，套管内侧设置有与螺杆配合使用的螺纹，螺杆和套管均穿过所述同步连杆的端部，所述电机的输出端与套管连接以驱动套管转动，继而带动螺杆相对电机前后移动。

6.根据权利要求5所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述电动调节装置还包括还包括设置在所述同步连杆上的弹簧座，所述弹簧套设在套管上，所述弹簧的前端设置在所述螺杆上，后端设置在弹簧座上。

7.根据权利要求1或2所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述自动调节装置为液压调节装置，液压调节装置包括同步轴、油箱、总管道、两分支管道、变量泵、两比例电磁阀、两换向阀、两油缸压力表、两液压缸和两位置传感器，所述控制装置分别与两比例电磁阀、两换向阀、两油缸压力表、两液压缸和两位置传感器连接，总管道一端与油箱连接，另一端分别与两分支管道另一端连接；变量泵设置在总管道上；两分支管道上均设置有比例电磁阀和换向阀；两液压缸上均设置有油缸压力表和位置传感器，液压缸的输出端与所述旋转固定座连接以使旋转固定座转动；同步轴设置在两液压缸之间。

8.根据权利要求7所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述总管道上还设置有过滤减压阀和先导型溢流阀。

9.根据权利要求7所述的一种破碎沥青回收料的对辊式破碎机，其特征在于：所述液压缸为可调缓冲式液压缸，包括油缸和活塞杆，所述油缸压力表设置在油缸上，所述位置传感器设置活塞杆上，活塞杆端部与所述第二破碎辊连接。

10.一种破碎沥青回收料的方法，采用权利要求1至9任一项所述的对辊式破碎机，其特征在于：3D轮廓采集模块实时采集第一破碎管与第二破碎辊破碎后的沥青回收料的轮廓数据并反馈给控制装置，控制装置根据轮廓数据获得沥青回收料的实际粒径分布参数，再将实际粒径分布参数与预设粒径分布参数进行比较，当实际粒径分布参数超过预设粒径分布参数允许的误差值，则控制自动调节装置调节旋转固定座的转动，使实际粒径分布参数符合预设粒径分布参数允许的误差值内。