CN109537405B - 一种橡胶粉改性沥青的预混装置 - Google Patents

Abstract

一种橡胶粉改性沥青的预混装置，包括竖向嵌套设置的搅拌内桶和搅拌外桶，沿搅拌内桶的中心轴线设置有搅拌轴，搅拌轴上间隔布置有桨式搅拌器与涡轮式搅拌器，搅拌轴的顶端向上依次经过传动轴、联轴器、减速机连接电动机；搅拌内桶的上部设置有基质沥青进口和橡胶粉进口，搅拌外桶底部设置有橡胶沥青出料口；搅拌内桶上开设有若干个长条形混合孔，搅拌外桶中设置有锚式搅拌器，锚式搅拌器与搅拌轴的底端相接，锚式搅拌器上安装清理刷，清理刷与搅拌外桶的内壁相贴合，橡胶沥青出料口上方布置过滤板，搅拌外桶的上部设置有防溢装置，搅拌外桶的外底面上安装减震单元进行支承。本发明能够使橡胶粉和沥青充分搅拌混合，具有防溢和减震的功能。

Description

一种橡胶粉改性沥青的预混装置

技术领域

本发明属于沥青加工领域，具体涉及一种橡胶粉改性沥青的预混装置。

背景技术

近年来，随着国民经济发展的需要，我国的交通建设得到迅速发展，高等级公路迅猛提升，目前为止，已通车的高等级公路大多为沥青路面。为了防治沥青路面的早期破坏，使用优质的改性沥青来改善沥青混合料的使用品质，延长路面的使用寿命已成为当前国内外重视的先进技术之一。橡胶改性沥青具有优异的抗疲劳性和低温抗裂性，其废旧轮胎中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺、炭黑等成分，是道路沥青良好的改性剂，橡胶粉的加入提高了沥青的柔韧性，改善了沥青的低温性能和抗疲劳性。同时，随着汽车工业的高速发展，会不可避免的出现大量废旧轮胎，根据2016及2017年汽车保有量产生的废旧轮胎基数，预计2018年将产生的废旧轮胎数量在3.798亿条，重量达1459万吨。这些废旧轮胎的主要成分为废旧橡胶，在自然条件下数十年甚至数百年都难以降解，被称之为“黑色污染”。目前而言，对于废旧轮胎的回收处理仍属于世界级难题，当今各个国家最常采用的做法是将这些废旧轮胎露天存放或掩埋，这不仅占据了大量宝贵的土地，同时大量堆积的轮胎在阳光的长期照射下极易燃烧引发火灾，还会产生二英、呋喃及其它短期内难以消散的有机污染物及镍、铅等重金属污染物，造成二次污染。橡胶改性沥青技术是一项变废为宝的绿色建养新技术，是解决“黑色污染”的最有效方法之一，有巨大的经济效益和社会效益，市场前景广阔。

然而，橡胶粉改性沥青的生产设备尚没有统一的国家标准，以企业自行设计改造居多，且存在一定缺陷：在预混设备内极易出现结团、漂浮、沉底、粘壁及挂料等现象，造成胶粉颗粒不能与基质沥青充分接触混合，影响了两者之间的物理化学反应，两者混合效果较差，难以生产出优质的橡胶沥青；没有防溢装置，预混设备在工作过程中易出现“上涌”现象，造成溢罐，且沥青温度较高，容易危害现场施工人员的人身安全，同时也造成了材料的浪费；预混设备在工作时会出现震动，一方面会产生噪音，另一方面会对设备的寿命产生影响。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种橡胶粉改性沥青的预混装置，其结构合理、使用方便，能够使橡胶粉和沥青充分搅拌混合，且具有防溢和减震的功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括竖向嵌套设置的搅拌内桶和搅拌外桶，沿搅拌内桶的中心轴线设置有搅拌轴，搅拌轴上间隔布置有桨式搅拌器与涡轮式搅拌器，搅拌轴的顶端向上依次经过传动轴、联轴器、减速机连接电动机；所述搅拌内桶的上部设置有基质沥青进口和橡胶粉进口，搅拌外桶底部设置有橡胶沥青出料口；所述的搅拌内桶上开设有若干个长条形混合孔，搅拌外桶中设置有锚式搅拌器，锚式搅拌器与搅拌轴的底端相接，锚式搅拌器上安装清理刷，清理刷与搅拌外桶的内壁相贴合，橡胶沥青出料口上方布置过滤板，搅拌外桶的上部设置有防溢装置，搅拌外桶的外底面上安装减震单元进行支承。

所述搅拌内桶和搅拌外桶的上端通过盖板进行封闭，所述的电动机和减速机通过机架固定在盖板上方，机架当中设置有支撑装置以及轴端密封装置。

所述的桨式搅拌器设置有两组，涡轮式搅拌器设置在两组桨式搅拌器之间。

所述的桨式搅拌器上设有多个搅拌分支，搅拌分支的长度、宽度、厚度及排列方式中的任意几项不同。所述的搅拌内桶当中布置有用于减少切向流增加轴向流和径向流的挡板。

所述的长条形混合孔分布在搅拌内桶的侧壁以及底面上，宽度范围为10mm-50mm，长度范围为500mm-800mm。过滤板上开设有阵列布置的混合孔，直径的大小范围为10mm-50mm。

所述搅拌外桶的外底面为锥形，橡胶沥青出料口开设在锥形底面的底端。

所述的减震单元设置有多个，其上表面为与搅拌外桶锥形底面配合的弧形面，减震单元内置多个减震弹簧。所述的清理刷采用抗高温抗磨损性能好的尼龙610材料制成。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过基质沥青进口和橡胶粉进口使基质沥青和橡胶粉同步投料，实现边投料边搅拌，减少胶粉的漂浮，提高搅拌均匀性；涡轮式搅拌器主要产生切向流，桨叶式搅拌器主要产生轴向流和径向流，两种搅拌器配合搅拌，提高搅拌均匀性；搅拌内桶上设有长条形混合孔，保证无结团且混合均匀的橡胶沥青才能进入搅拌外桶，结团的胶粉需在搅拌内桶内继续进行搅拌，直至符合长条形混合孔的几何尺寸要求，同时适配有不同宽度的长条形混合孔，保证满足不同型号搭配的橡胶沥青混合，且相对于圆形混合孔，长条形混合孔在搅拌内桶和搅拌外桶之间的流场流动速度会更快，有利于搅拌均匀性的提高；锚式搅拌器能够对经搅拌内桶搅拌后的橡胶沥青进行进一步搅拌，可预防橡胶粉沉底，保证混合均匀性，其上附有清理刷，能实现边搅拌边清理，减少搅拌外桶上的挂料、粘壁现象；搅拌外桶下部的过滤板保证混合均匀的橡胶沥青才能通过，产生结团现象的胶粉需在上部继续进行搅拌，保证橡胶沥青的混合均匀性；搅拌外桶的外底面上安装减震单元进行支承，减弱预混设备在工作时的震动，提高整机寿命；搅拌外桶的上部设置有防溢装置，沿斜向上方向设置，避免混合过程中，橡胶沥青溢罐造成人员伤害，同时减少了材料的浪费。

进一步的，本发明的桨叶式搅拌器上设有不规则排列的搅拌分支，使得混合效率更高；搅拌内桶当中布置有挡板，能够减弱切向流，提高混合均匀性。

进一步的，本发明搅拌外桶的外底面为锥形，橡胶沥青出料口开设在锥形底面的底端，相对于设置在搅拌外桶的侧面，更有利于橡胶沥青顺利流出。

附图说明

图1本发明的整体结构半剖示意图；

图2本发明的整体结构全剖示意图；

图3本发明的搅拌内桶结构示意图；

图4本发明的桨式搅拌器结构示意图；

图5本发明的锚式搅拌器结构示意图；

图6本发明的过滤板结构示意图；

图7本发明的减震单元结构示意图；

附图中：1-电动机；2-减速机；3-机架；4-联轴器；5-支撑装置；6-轴端密封装置；7-传动轴；8-搅拌轴；9-搅拌内桶；10-长条形混合孔；11-挡板；12-搅拌外桶；13-锚式搅拌器；14-清理刷；15-过滤板；16-基质沥青进口；17-橡胶粉进口；18-防溢装置；19-桨式搅拌器；20-搅拌分支；21-涡轮式搅拌器；22-减震单元；23-橡胶沥青出料口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1-2，本发明橡胶粉改性沥青的预混装置，搅拌外桶12上固定有机架3，机架3上装有电动机1和减速机2，机架3上分别装有支撑装置5和轴端密封装置6，搅拌外桶12上设有基质沥青进口16和橡胶粉进口17，且两进口方向指向搅拌装置，传动轴7通过联轴器4与减速机2连接，传动轴7通过自带的法兰盘与搅拌轴8相连，搅拌轴8上固定有两个桨式搅拌器19和一个涡轮式搅拌器21，桨式搅拌器19上固定有搅拌分支20，搅拌内桶9通过螺栓固定在搅拌外桶12上，搅拌内桶9上设有长条形混合孔10和挡板11，锚式搅拌器13通过自带的法兰盘与搅拌轴8连接，锚式搅拌器13上固定有清理刷14，清理刷14与搅拌外桶12的内壁相接，搅拌外桶12下部固定有过滤板15，搅拌外桶12下部成锥形且与橡胶沥青出料口23相连，搅拌外桶12上设置防溢装置18，搅拌外桶12下部固定有四个减震单元22。

参见图3，搅拌内桶9的侧壁沿圆周方向共设有24条长条形混合孔，搅拌内桶9的底部沿圆周方向共设有12条长条形混合孔，宽度范围为10mm-50mm，长度范围为500mm-800mm以适应不同橡胶沥青的混合。参见图4，桨叶式搅拌器19上设有长度、宽度、厚度、排列方式均不同的搅拌分支，有利于提高混合效率，其上的叶片安装角度范围为20°-70°。

参见图5，锚式搅拌器13上安装清理刷14，清理刷14与搅拌外桶12的内壁相贴合，清理刷14采用尼龙610材料制成，抗高温抗磨损性能好，减少搅拌外桶上的挂料、粘壁现象。

参加图6，过滤板15沿圆周方向设有两组阵列的混合孔，分别为每列5个混合孔和6个混合孔，直径大小范围为10mm-50mm以适应不同橡胶沥青的混合。

参见图7，减震单元22的上部为弧形，与搅拌外桶下部固定连接，内置有四个减震弹簧。

本发明橡胶粉改性沥青的预混装置的工作过程如下：

首先，启动电动机，使预混设备开始工作，然后基质沥青和橡胶粉通过基质沥青进口16、橡胶粉进口17同时同步进入搅拌内桶9，实现边进料边搅拌，提高混合效率；在搅拌过程中，两个桨式搅拌器19主要产生轴向流和径向流，涡轮式搅拌器21主要产生切向流，且桨式搅拌器19上设有长度、宽度、厚度、排列均不一的搅拌分支20，三者结合提高混合效率；在搅拌内桶9内混合均匀的橡胶沥青会在离心力的作用下通过长条形混合孔10进入搅拌外桶12，长条形混合孔10可以保证结团的胶粉不进入搅拌外桶12，直至被打散搅拌均匀，同时搅拌内桶9内的挡板11可减少切向流增加轴向流和径向流，进一步提高混合均匀性；与搅拌轴8相连的锚式搅拌器13进行搅拌外桶12内橡胶沥青的搅拌，一方面可避免胶粉沉底，另一方面可进一步提高混合均匀性，同时其上安装的清理刷14可对搅拌外桶12的内壁进行清理，避免“挂料”现象的产生；在搅拌外桶12下部安装的过滤板15，再次保证结团的胶粉不会产出，结团的胶粉会在上部继续进行搅拌，直至被打散顺利通过，保证橡胶沥青的质量；搅拌外桶12的底部为锥形，有利于混合均匀的橡胶沥青流出；搅拌外桶12的外部安装有四个减震单元22，减小此预混设备在工作过程中的震动，提高整机寿命，搅拌外桶12外部所装的防溢装置18可使“上涌”的橡胶沥青进入防溢装置18内，在“上涌”结束后再从防溢装置18内流出，既避免了溢出的橡胶沥青对施工人员造成伤害，也避免了溢出材料的浪费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以对本发明做任何形式上的限制，本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明精神原则的前提下，本发明的技术方案还可以做出若干变形和简单的替换，这些修改也均涵盖在本发明由所提交权利要求确定的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种橡胶粉改性沥青的预混装置，其特征在于：包括竖向嵌套设置的搅拌内桶(9)和搅拌外桶(12)，沿搅拌内桶(9)的中心轴线设置有搅拌轴(8)，搅拌轴(8)上间隔布置有桨式搅拌器(19)与涡轮式搅拌器(21)，搅拌轴(8)的顶端向上依次经过传动轴(7)、联轴器(4)、减速机(2)连接电动机(1)；所述搅拌内桶(9)的上部设置有基质沥青进口(16)和橡胶粉进口(17)，搅拌外桶(12)底部设置有橡胶沥青出料口(23)；所述的搅拌内桶(9)上开设有若干个长条形混合孔(10)，搅拌外桶(12)中设置有锚式搅拌器(13)，锚式搅拌器(13)与搅拌轴(8)的底端相接，锚式搅拌器(13)上安装清理刷(14)，清理刷(14)与搅拌外桶(12)的内壁相贴合，橡胶沥青出料口(23)上方布置过滤板(15)，搅拌外桶(12)的上部设置有防溢装置(18)，搅拌外桶(12)的外底面上安装减震单元(22)进行支承；所述的长条形混合孔(10)分布在搅拌内桶(9)的侧壁以及底面上，宽度范围为10mm-50mm，长度范围为500mm-800mm；所述的清理刷(14)采用尼龙610材料制成；所述的桨式搅拌器(19)设置有两组，涡轮式搅拌器(21)设置在两组桨式搅拌器(19)之间；所述的搅拌内桶(9)当中布置有用于减少切向流增加轴向流和径向流的挡板(11)；所述搅拌外桶(12)的外底面为锥形，橡胶沥青出料口(23)开设在锥形底面的底端；所述的减震单元(22)的上表面为与搅拌外桶(12)锥形底面配合的弧形面，减震单元(22)内置多个减震弹簧。

2.根据权利要求1所述橡胶粉改性沥青的预混装置，其特征在于：所述搅拌内桶(9)和搅拌外桶(12)的上端通过盖板进行封闭，所述的电动机(1)和减速机(2)通过机架(3)固定在盖板上方，机架(3)当中设置有支撑装置(5)以及轴端密封装置(6)。

3.根据权利要求1所述橡胶粉改性沥青的预混装置，其特征在于：桨式搅拌器(19)上设有多个搅拌分支(20)，搅拌分支(20)的长度、宽度、厚度及排列方式中的任意几项不同。

4.根据权利要求1所述橡胶粉改性沥青的预混装置，其特征在于：所述的过滤板(15)上开设有混合孔，混合孔阵列布置，直径的大小范围为10mm-50mm。

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