CN111004642B - 一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺 - Google Patents

一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青、橡胶粉、苯乙烯共聚物、增粘剂、活化剂、稳定剂、杜仲胶、紫外线吸收剂、沥青改性剂;该沥青混合物用于道路建设时可以提高道路的抗高温性能、抗老化性能、增加路面的弹性,减少裂纹的产生,使路面的使用寿命延长;沥青混合物的生产设备通过若干剪切杆对沥青原料进行剪切,若干搅拌杆对沥青原料进行搅拌,使得沥青原料混合的均匀度高,剪切效果好;该沥青混合物的生产设备的密封性好,内部温度基本恒定,避免了因为温度变化影响沥青发育的过程;通过将搅拌杆、剪切杆移出剪切箱,便于清洗且清洁效果好。

Description

一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺
技术领域
本发明涉及沥青混合物生产领域,具体涉及一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺。
背景技术
随着社会经济的快速发展,人民群众出行质量需求不断升级,在道路工程领域,如何提高路面的使用功能,如何向社会提供更安全、更舒适、更环保的道路表面功能,已成为新时期下我国交通部门追求的新目标,综观国内外技术前沿,沥青路面铺装因具有抗滑性能高、噪声低、抑制水雾、防止水漂、减轻眩光等突出优点,成为实现道路表面功能品质飞跃的最佳路面形式之一。
因此,沥青混合物的制造工艺显得尤为重要,申请号为201520181923.1的专利公开了一种自动控温高速剪切改性沥青加工设备,它包括可升降的搅拌装置、加热容器和电控装置,该装置加热速度快、搅拌速度快,并可自动控制加工温度和搅拌速度,加工后的样品性能良好、质量稳定,使用方便,体积小,方便移动,但仍然存在以下不足之处:(1)该装置生产的沥青粘度低,用于道路建设时,路面在高温性能下易于出现熔化的现象,路面的弹性低,使得路面易于产生裂纹,路面的使用寿命短;(2)该沥青加工设备对沥青原料进行搅拌使得沥青原料混合的均匀度差,剪切效果不够好;(3)该沥青加工设备密封性差,设备内外的热量易于进行交换,使得设备内部温度变化大,易于因为温度变化对沥青发育的过程造成影响;(4)该沥青加工设备的搅拌装置固定于在该设备内部,不便于清洗。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供了一种沥青混合物的生产设备及其制造备工艺:(1)通过以基质沥青为主要原料,在基质沥青中加入了橡胶粉,橡胶粉使得胶粉湿润,膨胀,粘度增大,并兼顾了橡胶和沥青的粘性,韧性,弹性,苯乙烯共聚物可以明显改进沥青的耐候性和耐负载性能,增粘剂可以增加沥青的粘稠度,提高沥青粘性,在沥青中加入硫磺,提高了沥青的软化性,环保橡胶油进一步提高了橡胶粉在沥青中起到的作用,紫外线吸收剂有效吸收紫外线,提高沥青的抗老化性能,沥青改性剂提高沥青的高温性能,降低感温性,保持低温性能不变,显著提高沥青60℃粘度,解决了现有的沥青粘度低,用于道路建设时,路面在高温性能下易于出现熔化的现象,路面的弹性低,使得路面易于产生裂纹,路面的使用寿命短的问题;(2)步进电机转动带动转动主轴转动从而带动了齿轮柱转动,从而带动了环形板转动,使得环形板上的剪切杆做圆周运动对沥青原料进行剪切,环形板底部的若干第一齿轮均通过啮合齿轮柱,从而带动了连接柱以及连接柱上的搅拌杆转动,旋转的搅拌杆对沥青原料进行搅拌,解决了现有的沥青加工设备对沥青原料进行搅拌使得沥青原料混合的均匀度差,剪切效果不够好的问题;(3)通过密封盖上的钩子与进料部上的卡扣将密封盖固定至剪切箱上,使得该沥青混合物的生产设备的密封性好,同时密封盖底部的密封圈进一步提高了该装置的密封性,通过对加热层中的加热丝进行加热,通过保温层保温,使得该装置内部温度基本恒定,解决了现有的沥青加工设备密封性差,设备内外的热量易于进行交换,使得设备内部温度变化大,易于因为温度变化对沥青发育的过程造成影响的问题;(4)通过旋动第二手轮,带动了第二齿轮转动,从而带动了动力箱在导向柱上向上移动,当齿轮柱移出剪切箱,旋转导向柱在活动槽中转动,当齿轮柱远离剪切箱,可以对剪切杆、搅拌杆进行清洗,解决了现有的沥青加工设备的搅拌装置固定于在该设备内部,不便于清洗的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种沥青混合物的生产设备,包括动力箱、剪切箱,所述剪切箱底部安装有出料斗,所述出料斗贯穿安装在支撑台顶部,所述出料斗底部设有存料箱,所述剪切箱一侧设有活动槽,所述活动槽安装在支撑台顶部,所述活动槽内部竖直安装有导向柱,所述导向柱顶部一侧安装有齿条,所述导向柱顶端套设有动力箱,所述动力箱远离导向柱一端两侧均开设有若干散热孔,所述动力箱接近导向柱一侧上安装有第二手轮;
所述动力箱内部中轴线处安装有分隔板,所述分隔板远离齿条一侧设有电机箱,所述电机箱内腔安装有步进电机,所述分隔板远离步进电机一侧设有齿轮箱,所述齿轮箱内腔中安装有第二齿轮,所述第二齿轮与齿条啮合连接,所述第二齿轮通过转轴连接至第二手轮,所述导向柱远离齿条一侧安装有螺纹杆,所述螺纹杆远离导向柱一端安装有第一手轮。
作为本发明进一步的方案:所述步进电机的输出轴上安装有转动主轴,所述转动主轴上套接有加长轴承,所述加长轴承外部焊接于密封盖轴心处,所述密封盖上等距安装有若干钩子,所述密封盖底部安装有密封圈,所述密封圈由橡胶材质组成,所述转动主轴底端套接有齿轮柱,所述齿轮柱顶部套接有环形板,所述环形板顶部外缘等距安装有若干剪切杆,所述环形板底部等距嵌入安装有若干轴承,所述轴承套接在连接柱顶端,所述连接柱上套接有第一齿轮,所述第一齿轮与齿轮柱啮合连接,所述连接柱底端安装有若干搅拌杆,步进电机转动带动转动主轴转动从而带动了齿轮柱转动。
作为本发明进一步的方案:所述剪切箱上开设有观察口,所述观察口上安装有钢化玻璃,所述剪切箱顶部设有进料部,所述进料部上等距安装有若干卡扣,所述卡扣与钩子为配合构件,所述剪切箱内壁安装有保温层,所述保温层由硅酸铝保温材料组成,所述保温层内壁安装有加热层,使得该装置内部温度基本恒定,所述加热层内部安装有加热丝。
作为本发明进一步的方案:一种沥青混合物的制备工艺,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青90-110份、橡胶粉20-30份、苯乙烯共聚物6-10份、增粘剂5-8份、活化剂3-6份、稳定剂1.5-3.5份、杜仲胶1.0-3份、紫外线吸收剂0.6-1.3份、沥青改性剂0.3-0.5份;
该沥青混合物包括以下步骤制得:
步骤一:按照重量份称取原料,备用:
步骤二:制备改性沥青添加剂:
S1:将橡胶粉、苯乙烯共聚物和杜仲胶搅拌混合均匀后,加入活化剂混合均匀,得到改性剂母液;
S2:将增粘剂、稳定剂、紫外线吸收剂、沥青改性剂依次加入到改性剂母液混合,混合均匀后得到第一混合物,将第一混合物溶解于有机溶剂中,使用沥青混合物的生产设备,在剪切速率为4000-5000r/min,温度为150-160℃的条件下剪切45-60min,原料从沥青混合物的生产设备排出后,待有机溶剂挥发后得到固体物质,将固体物质进行造粒后得到该改性沥青添加剂;
步骤三:将基质沥青加热至150-160℃,然后将改性沥青添加剂加入基质沥青中搅拌均匀,得到第二混合物;
步骤四:将第二混合物加入到沥青混合物的生产设备中,加热加热层中的加热丝,使得剪切箱内部温度升至175-185℃,启动步进电机,调节步进电机转速至5000-6000r/min,步进电机带动转动主轴、齿轮柱转动,剪切杆对沥青原料作圆周方向剪切,第一齿轮通过啮合齿轮柱,从而带动了连接柱以及连接柱上的搅拌杆转动,旋转的搅拌杆对沥青原料进行搅拌,在该转速条件下剪切、搅拌45-60min,剪切、搅拌完成后保温发育2-4h,发育完成后,从出料斗排出剪切箱,得到该沥青混合物。
作为本发明进一步的方案:所述增粘剂为萜烯树脂,所述稳定剂为硫磺,所述紫外线吸收剂为纳米级TiO2粉末。
作为本发明进一步的方案:所述苯乙烯共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,所述活化剂为环保橡胶油,所述环保橡胶油为KN4010环保型环烷基橡胶油。
作为本发明进一步的方案:所述有机溶剂为丙酮,所述基质沥青为90#沥青,该沥青混合物的60℃动力粘度大于20000Pa·s。
作为本发明进一步的方案:该沥青混合物的生产设备的工作过程如下:
将沥青原料从进料部加入剪切箱内部,旋松第一手轮,旋动第二手轮,带动了第二齿轮转动,第二齿轮啮合齿条,从而带动了动力箱在导向柱上向下移动,当第二齿轮啮合至齿条底端,齿轮柱下移至剪切箱中部,通过密封盖上的钩子与进料部上的卡扣将密封盖固定至剪切箱上;
启动步进电机,同时对加热层中的加热丝进行加热,步进电机转动带动转动主轴转动从而带动了齿轮柱转动,从而带动了环形板转动,剪切杆做圆周运动对沥青原料进行剪切,第一齿轮通过啮合齿轮柱,从而带动了连接柱以及连接柱上的搅拌杆转动,旋转的搅拌杆对沥青原料进行搅拌;
搅拌完成后,得到沥青混合物,停止步进电机,沥青混合物从出料斗排出剪切箱,通过存料箱收集,打开密封盖,旋动第二手轮,带动了第二齿轮转动,从而带动了动力箱在导向柱上向上移动,当齿轮柱移出剪切箱,旋转导向柱在活动槽中转动,当齿轮柱远离剪切箱,对剪切杆、搅拌杆进行清洗。
本发明的有益效果:
(1)本发明的一种沥青混合物,通过以基质沥青为主要原料,在基质沥青中加入了橡胶粉,橡胶粉通过吸收沥青中的树脂,烃类等多种有机质,经过一系列的物理和化学变化,使得胶粉湿润,膨胀,粘度增大,并兼顾了橡胶和沥青的粘性,韧性,弹性,苯乙烯共聚物可以明显改进沥青的耐候性和耐负载性能,增粘剂可以增加沥青的粘稠度,提高沥青粘性,在沥青中加入硫磺,硫磺与沥青的相容性好,硫磺提高了沥青的软化性,能有效改善沥青混合料的各项性能,环保橡胶油有效的改善橡胶的弹性、柔韧性、易加工性、易混炼性等特性,进一步提高了橡胶粉在沥青中起到的作用,紫外线吸收剂有效吸收紫外线,提高沥青的抗老化性能,沥青改性剂提高沥青的高温性能,降低感温性,保持低温性能不变,显著提高沥青60℃粘度,从而提高了橡胶沥青的路用性能,在沥青中加入以上原料,提高了沥青的粘度,该沥青混合物用于道路建设时可以提高道路的抗高温性能、抗老化性能、增加路面的弹性,减少裂纹的产生,使路面的使用寿命延长;
对沥青相关性能进行检测(标准编号:JTG E20-2011),检测结果:粘韧性24.39-27.80N·m,韧性17.17-19.88N·m,60℃动力粘度249348-303994Pa·s,175℃旋转粘度0.62-0.96Pa·s,25℃弹性恢复80.42-83.36%;
(2)本发明的一种沥青混合物的生产设备,将沥青原料从进料部加入剪切箱内部,启动步进电机,步进电机转动带动转动主轴转动从而带动了齿轮柱转动,从而带动了环形板转动,使得环形板上的剪切杆做圆周运动对沥青原料进行剪切,环形板底部的若干第一齿轮均通过啮合齿轮柱,齿轮柱转动从而带动了连接柱以及连接柱上的搅拌杆转动,旋转的搅拌杆对沥青原料进行搅拌,通过若干剪切杆对沥青原料进行剪切,通过若干搅拌杆对沥青原料进行搅拌使得沥青原料混合的均匀度高,剪切效果好;
(3)本发明的一种沥青混合物的生产设备,通过旋松第一手轮,旋动第二手轮,带动了第二齿轮转动,第二齿轮啮合齿条,从而带动了动力箱在导向柱上向下移动,当第二齿轮啮合至齿条底端,齿轮柱下移至剪切箱中部,通过密封盖上的钩子与进料部上的卡扣将密封盖固定至剪切箱上,使得该沥青混合物的生产设备的密封性好,同时密封盖底部的密封圈进一步提高了该装置的密封性,有效降低了装置内外的热交换,通过对加热层中的加热丝进行加热,通过保温层保温,使得该装置内部温度基本恒定,避免了因为温度变化影响沥青发育的过程;
(4)本发明的一种沥青混合物的生产设备,通过旋动第二手轮,带动了第二齿轮转动,从而带动了动力箱在导向柱上向上移动,当齿轮柱移出剪切箱,旋转导向柱在活动槽中转动,当齿轮柱远离剪切箱,可以对剪切杆、搅拌杆进行清洗,搅拌杆、剪切杆移出剪切箱后便于清洗且清洁效果好。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中一种沥青混合物的生产设备的结构示意图;
图2是本发明中图1中A处的放大示意图;
图3是本发明中剪切箱的内部结构示意图;
图4是本发明中动力箱的内部结构示意图;
图5是本发明中齿轮柱、第一齿轮的连接视图;
图6是本发明中剪切杆、环形板的连接视图。
图中:1、动力箱;2、散热孔;3、剪切箱;4、观察口;5、出料斗;6、支撑台;7、第一手轮;8、螺纹杆;9、第二手轮;10、齿条;11、导向柱;12、活动槽;13、存料箱;14、转动主轴;15、密封盖;16、加长轴承;17、钩子;18、密封圈;19、剪切杆;20、环形板;21、轴承;22、第一齿轮;23、齿轮柱;24、连接柱;25、搅拌杆;26、卡扣;27、进料部;28、加热层;29、保温层;30、齿轮箱;31、第二齿轮;32、分隔板;33、步进电机;34、电机箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
请参阅图1-6所示,本实施例为一种沥青混合物的生产设备,包括动力箱1、剪切箱3,剪切箱3底部安装有出料斗5,出料斗5贯穿安装在支撑台6顶部,出料斗5底部设有存料箱13,剪切箱3一侧设有活动槽12,活动槽12安装在支撑台6顶部,活动槽12内部竖直安装有导向柱11,导向柱11顶部一侧安装有齿条10,导向柱11顶端套设有动力箱1,动力箱1远离导向柱11一端两侧均开设有若干散热孔2,动力箱1接近导向柱11一侧上安装有第二手轮9;
动力箱1内部中轴线处安装有分隔板32,分隔板32远离齿条10一侧设有电机箱34,电机箱34内腔安装有步进电机33,分隔板32远离步进电机33一侧设有齿轮箱30,齿轮箱30内腔中安装有第二齿轮31,第二齿轮31与齿条10啮合连接,第二齿轮31通过转轴连接至第二手轮9,导向柱11远离齿条10一侧安装有螺纹杆8,螺纹杆8远离导向柱11一端安装有第一手轮7,第一手轮7、第二手轮9上均设有防滑纹;
步进电机33的输出轴上安装有转动主轴14,转动主轴14上套接有加长轴承16,加长轴承16外部焊接于密封盖15轴心处,密封盖15上等距安装有若干钩子17,密封盖15底部安装有密封圈18,密封圈18由橡胶材质组成,转动主轴14底端套接有齿轮柱23,齿轮柱23顶部套接有环形板20,环形板20顶部外缘等距安装有若干剪切杆19,环形板20底部等距嵌入安装有若干轴承21,轴承21套接在连接柱24顶端,连接柱24上套接有第一齿轮22,第一齿轮22与齿轮柱23啮合连接,连接柱24底端安装有若干搅拌杆25,步进电机33转动带动转动主轴14转动从而带动了齿轮柱23转动,从而带动了环形板20转动,使得环形板20上的剪切杆19做圆周运动对沥青原料进行剪切,环形板20底部的若干第一齿轮22均通过啮合齿轮柱23,齿轮柱23转动从而带动了连接柱24以及连接柱24上的搅拌杆25转动,旋转的搅拌杆25对沥青原料进行搅拌;
剪切箱3上开设有观察口4,观察口4上安装有钢化玻璃,剪切箱3顶部设有进料部27,进料部27上等距安装有若干卡扣26,卡扣26与钩子17为配合构件,剪切箱3内壁安装有保温层29,保温层29由硅酸铝保温材料组成,保温层29内壁安装有加热层28,使得该装置内部温度基本恒定,加热层28内部安装有加热丝。
实施例2:
请参阅图1-6所示,本实施例为一种沥青混合物的制备工艺,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青90份、橡胶粉20份、苯乙烯共聚物6份、增粘剂5份、活化剂3份、稳定剂1.5份、杜仲胶1.0份、紫外线吸收剂0.6份、沥青改性剂0.3份:
该沥青混合物包括以下步骤制得:
步骤一:按照重量份称取原料,备用:
步骤二:制备改性沥青添加剂:
S1:将橡胶粉、苯乙烯共聚物和杜仲胶搅拌混合均匀后,加入活化剂混合均匀,得到改性剂母液;
S2:将增粘剂、稳定剂、紫外线吸收剂、沥青改性剂依次加入到改性剂母液混合,混合均匀后得到第一混合物,将第一混合物溶解于有机溶剂中,使用沥青混合物的生产设备,在剪切速率为4000-5000r/min,温度为150-160℃的条件下剪切45-60min,原料从沥青混合物的生产设备排出后,待有机溶剂挥发后得到固体物质,将固体物质进行造粒后得到该改性沥青添加剂;
步骤三:将基质沥青加热至150-160℃,然后将改性沥青添加剂加入基质沥青中搅拌均匀,得到第二混合物;
步骤四:将第二混合物加入到沥青混合物的生产设备中,加热加热层28中的加热丝,使得剪切箱3内部温度升至175-185℃,启动步进电机33,调节步进电机33转速至5000-6000r/min,步进电机33带动转动主轴14、齿轮柱23转动,剪切杆19对沥青原料作圆周方向剪切,第一齿轮22通过啮合齿轮柱23,从而带动了连接柱24以及连接柱24上的搅拌杆25转动,旋转的搅拌杆25对沥青原料进行搅拌,在该转速条件下剪切、搅拌45-60min,剪切、搅拌完成后保温发育2-4h,发育完成后,从出料斗5排出剪切箱3,得到该沥青混合物。
增粘剂为萜烯树脂,稳定剂为硫磺,紫外线吸收剂为纳米级TiO2粉末。
苯乙烯共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,活化剂为环保橡胶油,环保橡胶油为KN4010环保型环烷基橡胶油。
有机溶剂为丙酮,基质沥青为90#沥青,该沥青混合物的60℃动力粘度大于20000Pa·s。
实施例2的沥青混合物性能检测,粘韧性24.39N·m,韧性17.17N·m,60℃动力粘度249348Pa·s,175℃旋转粘度0.62Pa·s,25℃弹性恢复80.42%。
实施例3:
请参阅图1-6所示,本实施例为一种沥青混合物的制备工艺,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青100份、橡胶粉25份、苯乙烯共聚物8份、增粘剂6份、活化剂5份、稳定剂2.5份、杜仲胶2份、紫外线吸收剂1.0份、沥青改性剂0.4份;
该沥青混合物包括以下步骤制得:
步骤一:按照重量份称取原料,备用:
步骤二:制备改性沥青添加剂:
S1:将橡胶粉、苯乙烯共聚物和杜仲胶搅拌混合均匀后,加入活化剂混合均匀,得到改性剂母液;
S2:将增粘剂、稳定剂、紫外线吸收剂、沥青改性剂依次加入到改性剂母液混合,混合均匀后得到第一混合物,将第一混合物溶解于有机溶剂中,使用沥青混合物的生产设备,在剪切速率为4000-5000r/min,温度为150-160℃的条件下剪切45-60min,原料从沥青混合物的生产设备排出后,待有机溶剂挥发后得到固体物质,将固体物质进行造粒后得到该改性沥青添加剂;
步骤三:将基质沥青加热至150-160℃,然后将改性沥青添加剂加入基质沥青中搅拌均匀,得到第二混合物;
步骤四:将第二混合物加入到沥青混合物的生产设备中,加热加热层28中的加热丝,使得剪切箱3内部温度升至175-185℃,启动步进电机33,调节步进电机33转速至5000-6000r/min,步进电机33带动转动主轴14、齿轮柱23转动,剪切杆19对沥青原料作圆周方向剪切,第一齿轮22通过啮合齿轮柱23,从而带动了连接柱24以及连接柱24上的搅拌杆25转动,旋转的搅拌杆25对沥青原料进行搅拌,在该转速条件下剪切、搅拌45-60min,剪切、搅拌完成后保温发育2-4h,发育完成后,从出料斗5排出剪切箱3,得到该沥青混合物。
增粘剂为萜烯树脂,稳定剂为硫磺,紫外线吸收剂为纳米级TiO2粉末。
苯乙烯共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,活化剂为环保橡胶油,环保橡胶油为KN4010环保型环烷基橡胶油。
有机溶剂为丙酮,基质沥青为90#沥青,该沥青混合物的60℃动力粘度大于20000Pa·s。
实施例3的沥青混合物性能检测,粘韧性25.86N·m,韧性18.39N·m,60℃动力粘度274545Pa·s,175℃旋转粘度0.81Pa·s,25℃弹性恢复81.83%。
实施例4:
请参阅图1-6所示,本实施例为一种沥青混合物的制备工艺,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青110份、橡胶粉30份、苯乙烯共聚物10份、增粘剂8份、活化剂6份、稳定剂3.5份、杜仲胶3份、紫外线吸收剂1.3份、沥青改性剂0.5份;
该沥青混合物包括以下步骤制得:
步骤一:按照重量份称取原料,备用:
步骤二:制备改性沥青添加剂:
S1:将橡胶粉、苯乙烯共聚物和杜仲胶搅拌混合均匀后,加入活化剂混合均匀,得到改性剂母液;
S2:将增粘剂、稳定剂、紫外线吸收剂、沥青改性剂依次加入到改性剂母液混合,混合均匀后得到第一混合物,将第一混合物溶解于有机溶剂中,使用沥青混合物的生产设备,在剪切速率为4000-5000r/min,温度为150-160℃的条件下剪切45-60min,原料从沥青混合物的生产设备排出后,待有机溶剂挥发后得到固体物质,将固体物质进行造粒后得到该改性沥青添加剂;
步骤三:将基质沥青加热至150-160℃,然后将改性沥青添加剂加入基质沥青中搅拌均匀,得到第二混合物;
步骤四:将第二混合物加入到沥青混合物的生产设备中,加热加热层28中的加热丝,使得剪切箱3内部温度升至175-185℃,启动步进电机33,调节步进电机33转速至5000-6000r/min,步进电机33带动转动主轴14、齿轮柱23转动,剪切杆19对沥青原料作圆周方向剪切,第一齿轮22通过啮合齿轮柱23,从而带动了连接柱24以及连接柱24上的搅拌杆25转动,旋转的搅拌杆25对沥青原料进行搅拌,在该转速条件下剪切、搅拌45-60min,剪切、搅拌完成后保温发育2-4h,发育完成后,从出料斗5排出剪切箱3,得到该沥青混合物。
增粘剂为萜烯树脂,稳定剂为硫磺,紫外线吸收剂为纳米级TiO2粉末。
苯乙烯共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,活化剂为环保橡胶油,环保橡胶油为KN4010环保型环烷基橡胶油。
有机溶剂为丙酮,基质沥青为90#沥青,该沥青混合物的60℃动力粘度大于20000Pa·s。
实施例4的沥青混合物性能检测,粘韧性27.80N·m,韧性19.88N·m,60℃动力粘度303994Pa·s,175℃旋转粘度0.96Pa·s,25℃弹性恢复83.36%。
请参阅图1-6所示,本实施例中的沥青混合物的生产设备的工作过程如下:
将沥青原料从进料部27加入剪切箱3内部,旋松第一手轮7,旋动第二手轮9,带动了第二齿轮31转动,第二齿轮31啮合齿条10,从而带动了动力箱1在导向柱11上向下移动,当第二齿轮31啮合至齿条10底端,齿轮柱23下移至剪切箱3中部,通过密封盖15上的钩子17与进料部27上的卡扣26将密封盖15固定至剪切箱3上;
启动步进电机33,同时对加热层28中的加热丝进行加热,步进电机33转动带动转动主轴14转动从而带动了齿轮柱23转动,从而带动了环形板20转动,剪切杆19做圆周运动对沥青原料进行剪切,第一齿轮22通过啮合齿轮柱23,从而带动了连接柱24以及连接柱24上的搅拌杆25转动,旋转的搅拌杆25对沥青原料进行搅拌;
搅拌完成后,得到高粘度沥青混合物,停止步进电机33,高粘度沥青混合物从出料斗5排出剪切箱3,通过存料箱13收集,打开密封盖15,旋动第二手轮9,带动了第二齿轮31转动,从而带动了动力箱1在导向柱11上向上移动,当齿轮柱23移出剪切箱3,旋转导向柱11在活动槽12中转动,当齿轮柱23远离剪切箱3,对剪切杆19、搅拌杆25进行清洗。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种沥青混合物的生产设备,其特征在于,包括动力箱(1)、剪切箱(3),所述剪切箱(3)底部安装有出料斗(5),所述出料斗(5)贯穿安装在支撑台(6)顶部,所述出料斗(5)底部设有存料箱(13),所述剪切箱(3)一侧设有活动槽(12),所述活动槽(12)安装在支撑台(6)顶部,所述活动槽(12)内部竖直安装有导向柱(11),所述导向柱(11)顶部一侧安装有齿条(10),所述导向柱(11)顶端套设有动力箱(1),所述动力箱(1)远离导向柱(11)一端两侧均开设有若干散热孔(2),所述动力箱(1)接近导向柱(11)一侧上安装有第二手轮(9);
所述动力箱(1)内部中轴线处安装有分隔板(32),所述分隔板(32)远离齿条(10)一侧设有电机箱(34),所述电机箱(34)内腔安装有步进电机(33),所述分隔板(32)远离步进电机(33)一侧设有齿轮箱(30),所述齿轮箱(30)内腔中安装有第二齿轮(31),所述第二齿轮(31)与齿条(10)啮合连接,所述第二齿轮(31)通过转轴连接至第二手轮(9),所述导向柱(11)远离齿条(10)一侧安装有螺纹杆(8),所述螺纹杆(8)远离导向柱(11)一端安装有第一手轮(7);
所述步进电机(33)的输出轴上安装有转动主轴(14),所述转动主轴(14)上套接有加长轴承(16),所述加长轴承(16)外部焊接于密封盖(15)轴心处,所述密封盖(15)上等距安装有若干钩子(17),所述密封盖(15)底部安装有密封圈(18),所述密封圈(18)由橡胶材质组成,所述转动主轴(14)底端套接有齿轮柱(23),所述齿轮柱(23)顶部套接有环形板(20),所述环形板(20)顶部外缘等距安装有若干剪切杆(19),所述环形板(20)底部等距嵌入安装有若干轴承(21),所述轴承(21)套接在连接柱(24)顶端,所述连接柱(24)上套接有第一齿轮(22),所述第一齿轮(22)与齿轮柱(23)啮合连接,所述连接柱(24)底端安装有若干搅拌杆(25),步进电机(33)转动带动转动主轴(14)转动从而带动了齿轮柱(23)转动。
2.根据权利要求1所述的一种沥青混合物的生产设备,其特征在于,所述剪切箱(3)上开设有观察口(4),所述观察口(4)上安装有钢化玻璃,所述剪切箱(3)顶部设有进料部(27),所述进料部(27)上等距安装有若干卡扣(26),所述卡扣(26)与钩子(17)为配合构件,所述剪切箱(3)内壁安装有保温层(29),所述保温层(29)由硅酸铝保温材料组成,所述保温层(29)内壁安装有加热层(28),使得该装置内部温度恒定,所述加热层(28)内部安装有加热丝。
3.根据权利要求2所述的一种沥青混合物的生产设备制备沥青混合物的制备工艺,其特征在于,该沥青混合物包括以下重量份原料:基质沥青90-110份、橡胶粉20-30份、苯乙烯共聚物6-10份、增粘剂5-8份、活化剂3-6份、稳定剂1.5-3.5份、杜仲胶1.0-3份、紫外线吸收剂0.6-1.3份、沥青改性剂0.3-0.5份;
该沥青混合物包括以下步骤制得:
步骤一:按照重量份称取原料,备用:
步骤二:制备改性沥青添加剂:
S1:将橡胶粉、苯乙烯共聚物和杜仲胶搅拌混合均匀后,加入活化剂混合均匀,得到改性剂母液;
S2:将增粘剂、稳定剂、紫外线吸收剂、沥青改性剂依次加入到改性剂母液混合,混合均匀后得到第一混合物,将第一混合物溶解于有机溶剂中,使用沥青混合物的生产设备,在剪切速率为4000-5000r/min,温度为150-160℃的条件下剪切45-60min,原料从沥青混合物的生产设备排出后,待有机溶剂挥发后得到固体物质,将固体物质进行造粒后得到该改性沥青添加剂;
步骤三:将基质沥青加热至150-160℃,然后将改性沥青添加剂加入基质沥青中搅拌均匀,得到第二混合物;
步骤四:将第二混合物加入到沥青混合物的生产设备中,加热加热层中的加热丝,使得剪切箱内部温度升至175-185℃,启动步进电机,调节步进电机转速至5000-6000r/min,步进电机带动转动主轴、齿轮柱转动,剪切杆对沥青原料作圆周方向剪切,第一齿轮通过啮合齿轮柱,从而带动了连接柱以及连接柱上的搅拌杆转动,旋转的搅拌杆对沥青原料进行搅拌,在该转速条件下剪切、搅拌45-60min,剪切、搅拌完成后保温发育2-4h,发育完成后,从出料斗排出剪切箱,得到该沥青混合物。
4.根据权利要求3所述的沥青混合物的制备工艺,其特征在于,所述增粘剂为萜烯树脂,所述稳定剂为硫磺,所述紫外线吸收剂为纳米级TiO2粉末。
5.根据权利要求3所述的沥青混合物的制备工艺,其特征在于,所述苯乙烯共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,所述活化剂为环保橡胶油,所述环保橡胶油为KN4010环保型环烷基橡胶油。
6.根据权利要求3所述的沥青混合物的制备工艺,其特征在于,所述有机溶剂为丙酮,所述基质沥青为90#沥青,该沥青混合物的60℃动力粘度大于20000Pa·s。
7.根据权利要求3所述的沥青混合物的制备工艺,其特征在于,该沥青混合物的生产设备的工作过程如下:
将沥青原料从进料部(27)加入剪切箱(3)内部,旋松第一手轮(7),旋动第二手轮(9),带动了第二齿轮(31)转动,第二齿轮(31)啮合齿条(10),从而带动了动力箱(1)在导向柱(11)上向下移动,当第二齿轮(31)啮合至齿条(10)底端,齿轮柱(23)下移至剪切箱(3)中部,通过密封盖(15)上的钩子(17)与进料部(27)上的卡扣(26)将密封盖(15)固定至剪切箱(3)上;
启动步进电机(33),同时对加热层(28)中的加热丝进行加热,步进电机(33)转动带动转动主轴(14)转动从而带动了齿轮柱(23)转动,从而带动了环形板(20)转动,剪切杆(19)做圆周运动对沥青原料进行剪切,第一齿轮(22)通过啮合齿轮柱(23),从而带动了连接柱(24)以及连接柱(24)上的搅拌杆(25)转动,旋转的搅拌杆(25)对沥青原料进行搅拌;
搅拌完成后,得到沥青混合物,停止步进电机(33),沥青混合物从出料斗(5)排出剪切箱(3),通过存料箱(13)收集,打开密封盖(15),旋动第二手轮(9),带动了第二齿轮(31)转动,从而带动了动力箱(1)在导向柱(11)上向上移动,当齿轮柱(23)移出剪切箱(3),旋转导向柱(11)在活动槽(12)中转动,当齿轮柱(23)远离剪切箱(3),对剪切杆(19)、搅拌杆(25)进行清洗。
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