CN110016916A - 一种砾石土料皮带机端头加水装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砾石土料皮带机端头加水装置及工艺，该皮带机端头加水的装置包括作为土输送设备的上料输送胶带，在上料输送胶带上搭载有含水率检测设备，在该上料输送胶带的落料端头的钢架上安装有洒水喷头，该洒水喷头连接输水管，在输水管上设有自动化加水控制设备；在上料输送胶带的落料端头和洒水喷头的下方设有一个集料漏斗，物料在集料漏斗的下方构成闷制料堆。本发明实现了砾石土料的均匀化、快速加水。而且减短了土料闷制时间，为大规模生产土料加水。
Description
技术领域
本发明涉及大坝砾石土料加水装置及工艺。属于砾石土心墙防渗料的改性、加工技术领域。
背景技术
砾石土心墙堆石坝已逐渐成为世界高坝建设的主流坝型之一，它的心墙土料的质量直接关系到工程坝型选择、坝体防渗安全等关键问题。天然砾石土料含水率过低则不易碾压密实，为了解决筑坝用砾石土料含水率偏低的问题，可对其进行人工配(浸)水，提高其含水率。
根据工程经验以及《水电水利工程砾石土心墙堆石坝施工规范》等相关规范，目前工程中基本采用以下几种措施提高土料含水率。主要有表面洒水法、筑畦灌水法、喷灌灌水法。
(1)表面洒水法。补水量有限，主要用于少量补充水分、加工规模小的工程，不适宜土料加工强度高的工程。
(2)筑畦灌水法。其工艺流程为：在成品料堆装载机和推土机摊铺+筑畦灌水+闷制。用装载机将土料在成品料堆进行堆料，推土机推平，挖机进行灌畦开挖，按计算量向每个畦沟内灌水，再循环铺料、灌水，最终形成的料堆，然后进行闷制，检测含水率达到要求且均匀后，经立采混合后装载机装料给运输设备运至大坝填筑。
(3)喷灌灌水法。其工艺流程为：在成品料堆装载机和推土机分层摊铺+喷水加水+闷制。用装载机将土料在成品料堆进行堆料，推土机推平，采用喷水设施按计算量喷水，再循环铺料、喷水，最终形成的料堆，然后进行闷制，检测含水率达到要求且均匀后，经立采混合后装载机装料给运输设备运至大坝填筑。喷水设施设置水量自动控制系统，根据计算的加水量调节喷水强度。
从筑畦灌水法工艺流程可以看出，操作过程简单，但加水是集中灌水，未能将水均匀的加入土料，导致需要较长的时间闷制；另外在分层摊铺和灌畦开挖的时候，机械设备在土料上来回行走，在灌水渗入土料之前土料已经局部压实，导致闷制时间加长和含水率不均匀。而且需要较大场地、多料堆轮换才能满足大规模土料加水需求。
喷灌灌水法工艺流程虽然解决了表层土料加水的不均匀性，但仍存在内部土料未充分与水混合以及机械设备在土料上来回行走的问题。根据实际工程经验，喷灌灌水法料堆摊铺厚度有限，每层土料铺摊完成后进行统一喷洒掺水，即每间隔一定时间(等待喷水下渗)再喷一次水，每层土料要喷水多次才可满足加水量，最后一次喷水完成约1h后才能进行上层土料铺摊，加水时序过长。
因此，需要研究一种操作简单、连续化程度高的可靠装置或工艺，既可以使土料均匀加水，也可以大规模自动化生产补水合格土料。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题而提供一种既可以使土料均匀加水，也可以大规模自动化生产补水合格土料的砾石土料皮带机端头加水装置及工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种砾石土料皮带机端头加水工艺，包括作为土输送设备的上料输送胶带；所述上料输送胶带上搭载含水率检测设备用于实时检测输送砾石土料的含水率；所述上料输送胶带的落料端头的钢架上安装有洒水喷头，该洒水喷头连接输水管；在输水管上设有自动化加水控制设备该装置可根据土料需水量精确控制洒水喷头的出水量；在上料输送胶带的落料端头和洒水喷头的下方设有一个集料漏斗，物料在集料漏斗的下方构成闷制料堆；所述的含水率检测设备以及自动化加水控制设备都与控制单元或计算机中控通过电气连接。
进一步的，所述洒水喷头垂直于皮带机行走方向布置并实现雾状喷水。
进一步的，所述洒水喷头、输水管、自动化加水控制设备、含水率检测设备以及控制单元或计算机中控共同组成砾石土料加水装置。
进一步的，所述集料漏斗内壁光滑。
进一步的，含水率检测设备是一款非接触式多频谱微波水分、密度测量仪。
进一步的，自动化加水控制设备是电气化控制的电磁流量计，它通过电气方式与控制单元或计算机中控连接。自动化加水控制设备根据控制单元或计算机中控反馈的加水量信号，控制输水管的水压实现洒水喷头的精确洒水量。
进一步的，控制单元或计算机中控接收的是含水率检测设备输入的砾石土料含水率信号，通过计算机内嵌程序得出实时的需要补水量，生成并输出加水量信号至自动化加水控制设备。
本发明具有以下技术效果：
(1)实现了砾石土料的均匀化、快速加水。
洒水喷头、输水管线以及自动化加水控制设备共同组成砾石土料加水装置；洒水喷头垂直于皮带机行走方向布置，达到土料和水在下落过程中充分混合，实现了一次性加水的目的，解决了土料加水不均匀、简化了土料加水流程。
(2)减短了土料闷制时间，为大规模生产土料加水。
土料和水下落过程中混合，物料处于松散状态，通过集料漏斗自然堆存于闷制料堆，避免了加水过程中机械碾压、导致加水渗入时间过长的弊端。
本发明的的新颖之处在于洒水喷头垂直于皮带机行走方向布置，达到土料和水在下落过程中充分混合，实现了一次性加水和堆料的目的，解决了土料加水不均匀、简化了土料加水流程。结合皮带机落料过程，对现有规范或常用的加水方法进行了更新、简化。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的砾石土料加水装置示意图。
附图中的标记为：1-上料输送胶带，2-洒水喷头，3-输水管，4-自动化加水控制设备，5-集料漏斗，6-闷制料堆，7-含水率检测设备，8-控制单元或计算机中控。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示：本发明的结构包括以下项目：上料输送胶带机1，洒水喷头2，输水管3，自动化加水控制设备4和集料漏斗5，物料在集料漏斗5下方构成闷制料堆6，含水率检测设备7，控制单元或计算机中控8。控制单元或计算机中控8主要是计算机控制系统，可以接受含水率检测设备7检测的砾石土料含水率输入信号，通过计算机系统计算，输出加水量信号至自动化加水控制设备4实现砾石土的自动化、精确化补水。
本发明中的上料输送胶带机1为可称重计量的输送胶带机，作为土输送的主要设备，其目的是对来料进行精准计量称重，以便控制单元或计算机中控8准确计算所需加水量；该装置为现有产品。
洒水喷头2要求安装于上料输送胶带1落料端头的钢架上，垂直于皮带机行走方向布置，可实现雾状喷水，达到土料和水在下落过程中充分混合。
含水率检测设备7检测的砾石土来料的天然含水率的数据通过有线或无线的方式传输给控制单元8；控制单元或计算机中控8是计算机控制系统，可以接受含水率检测设备7检测的砾石土料含水率输入信号，通过计算机系统计算，输出加水量信号至自动化加水控制设备4；自动化加水控制设备4根据控制单元8计算输出的信号控制自动化加水控制设备4的电控阀门从而精确控制洒水喷头2的出水量。
在上料输送胶带1增加了含水率检测设备7其实质是一款非接触式多频谱微波水分、密度测量仪，本实施例采用的是MS-A-590水分仪。该含水率检测设备由以下部分组成：①微波传感天线(发射天线和接收天线)②安装支架。MS-A-590水分仪与控制单元8通过电气连接。
自动化加水控制设备4是电气化控制的电磁流量计，它通过电气方式与控制单元或计算机中控8连接。自动化加水控制设备4根据控制单元或计算机中控8反馈的加水量信号，控制输水管3的水压实现洒水喷头2的精确洒水量。
洒水喷头2、输水管3、自动化加水控制设备4、含水率检测设备7以及控制单元或计算机中控8共同组成砾石土料加水装置。集料漏斗5要求内壁光滑，可顺利实现加水土料的收集、下落。闷制料堆6要求在完成堆料后进行表面封闭覆盖，减少水分流失。加水土料最终在闷制料堆6中经过一定时间自然闷制达到含水量均匀。
本工艺实现步骤如下：
上料胶带机3上搭载含水率检测设备4可以实时检测输送砾石土料的含水率并形成传输电气信号，通过有线或无线的方式传输给控制单元10；控制单元或计算机中控10通过计算机系统计算，输出加水量信号至自动化加水控制设备5；自动化加水控制设备5根据控制单元10计算输出的信号控制自动化加水控制设备5的电控阀门从而精确控制洒水喷头8的出水量；其中洒水喷头8是固定在伸缩料斗7的出料口侧面，可实现雾状喷水，达到土料和水在下落过程中充分混合。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)
1.一种砾石土料皮带机端头加水装置，其特征在于：包括作为土输送设备的上料输送胶带(1)，在该上料输送胶带(1)的落料端头的钢架上安装有洒水喷头(2)，该洒水喷头(2)连接输水管(3)，在输水管(3)上设有自动化加水控制设备(4)能够根据控制单元或计算机中控(8)反馈的加水量信号，控制输水管的水压实现洒水喷头的精确洒水量；在上料输送胶带(1)搭载含水率检测设备(7)用于实时检测输送砾石土料的含水率并输送信号给控制单元或计算机中控(8)；在上料输送胶带(1)的落料端头和洒水喷头(2)的下方设有一个集料漏斗(5)，物料在集料漏斗(5)的下方构成闷制料堆(6)。
2.根据权利要求1所述的砾石土料皮带机端头加水装置，其特征在于：所述洒水喷头(2)垂直于皮带机行走方向布置并实现雾状喷水。
3.根据权利要求1所述的砾石土料皮带机端头加水装置，其特征在于：所述洒水喷头(2)、输水管(3)、自动化加水控制设备(4)、含水率检测设备(7)以及控制单元或计算机中控(8)共同组成砾石土料加水装置。
4.根据权利要求1所述的砾石土料皮带机端头加水装置，其特征在于：所述控制单元或计算机中控(8)接收的是含水率检测设备(7)输入的砾石土料含水率信号，通过计算机内嵌程序得出实时的需要补水量，生成并输出加水量信号至自动化加水控制设备(4)。
5.根据权利要求1所述的砾石土料皮带机端头加水装置，其特征在于：所述集料漏斗(5)内壁光滑。
6.一种砾石土料皮带机端头加水工艺，其特征在于：包含了砾石土料皮带机端头加水装置及带机端头加水方法。
7.根据权利要求6所述的砾石土料皮带机端头加水工艺，其特征在于：该加水方法包括如下步骤：先由上料胶带机(1)上的含水率检测设备(7)检测土料含水率，反馈给控制单元或计算机中控(8)，控制单元或中控系统(8)通过精确计算所需加水量，在输出信号至自动化加水装置(4)，自动化加水装置(4)再精确控制加水量，实现在皮带机端头落料过程中使得土料与水均匀混合。
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