CN205501177U - 一种乳化改性沥青实验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乳化改性沥青实验机，属于沥青设备领域。本实用新型提供了一种乳化改性沥青实验机，该设备由沥青罐、沥青计量输送装置、皂液罐、皂液计量输送装置、胶体磨、沥青降温系统及PLC控制系统组成。工作时，向沥青罐及皂液罐中分别加入沥青及皂液，利用自动控温系统将沥青与皂液加热到所需工艺温度，开启沥青计量输送装置及皂液计量输送装置，抽取相应介质，按照比例注入到胶体磨中，经过胶体磨的剪切研磨，将沥青乳化，在背压系统作用下，经过换热器的热量交换得到成品乳化沥青。全程中的各处温度、压力、阀门切换及各处系统的启闭皆由PLC控制，提高了工作效率。

Description

一种乳化改性沥青实验机

技术领域

本发明涉及沥青设备领域，特别涉及一种乳化改性沥青实验机。

背景技术

目前，工厂化的乳化改性沥青批量生产设备所生产的乳化沥青可能出现产品质量差、产品指标不稳定等问题，问题产生的原因主要有原材料指标不合格、生产流程不合理、工艺设备有缺陷等，所以在未经实验室小试生产的情况下进行乳化改性沥青的批量生产存在极大的风险和浪费。

若在批量生产之前，采用乳化改性沥青实验设备进行小试生产，对确定和优化批量生产的配比、工艺参数等具有积极的指导意义；同时利用小试生产可以为研究高性能和高固含量的乳化改性沥青技术提供实验数据。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种乳化改性沥青实验机。

本发明的技术方案为：

一种乳化改性沥青实验机，包括沥青罐、皂液罐、液体混合装置以及连接各罐体与液体混合装置的管路系统，沥青罐与液体混合装置之间以及皂液罐与液体混合装置之间均设置液体计量输送装置，所述液体计量输送装置为由伺服电机带动活塞进退的计量输送装置。

作为优选方案，所述液体计量输送装置中伺服电机的输出轴通过联轴器同轴连接传动轴，所述传动轴上通过连接销设有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；所述第二齿轮与丝母通过连接销和顶丝固定，所述丝母与丝杆啮合，所述丝杆的一端与设置于缸筒中的活塞固定连接；所述缸筒上设有介质进出口和介质排净口，其余位置密闭；所述介质排净口连接手动阀。

作为优选方案，所述液体混合装置为胶体磨；沥青罐与液体混合装置之间的液体计量输送装置为沥青计量输送装置，皂液罐与液体混合装置之间的液体计量输送装置为皂液计量输送装置；所述沥青罐通过第一三通阀连通沥青计量输送装置的介质进出口和胶体磨进口；所述皂液罐通过第二三通阀连通皂液计量输送装置的介质进出口和胶体磨进口。

进一步的，所述胶体磨出口通过第三三通阀连接沥青降温系统，所述沥青降温系统通过第四三通阀分别连通成品出口和废液出口；所述第四三通阀与成品出口之间的管道上设有背压阀。

作为优选方案，所述沥青罐和皂液罐中均配置搅拌装置和加热控温系统；所述沥青罐下方设置排净阀，所述沥青计量输送装置与胶体磨之间设置温度表、压力表、热电阻和第一单向阀；所述皂液罐下方设置排净阀，所述皂液计量输送装置与胶体磨之间设置温度表、压力表、热电阻和第二单向阀。

作为优选方案，所述第一三通阀、第二三通阀和第四三通阀均为气动三通阀，所述第三三通阀为手动三通阀；所述第三三通阀与沥青降温系统之间还设有一气动阀。

作为优选方案，所述沥青降温系统为换热器，所述换热器设有冷介质进口和冷介质出口。

作为优选方案，所述胶体磨与沥青降温系统之间的管路上设有压力表、热电阻。

作为优选方案，所述第一单向阀和第二单向阀安装在胶体磨进口两路介质汇合位置前方。

作为优选方案，所述皂液罐排净阀下方设有管路过滤器。

工作前，活塞紧贴缸筒前壁，气动三通阀连接罐体（沥青罐或皂液罐）与计量输送装置。工作时，PLC控制伺服电机正转，电机轴通过联轴器带动传动轴转动，传动轴通过第一齿轮带动与之啮合的第二齿轮转动，第二齿轮带动丝母转动，丝母与丝杆啮合，带动丝杆转动，丝杆向外运动，带动活塞向后移动，此时缸筒内部为真空状态，通过活塞向后移动，内部压力为负压，负压将沥青或皂液通过介质进出口吸入；当活塞到达缸筒后壁时，通过PLC控制丝杆停止转动。此时将气动三通阀切换，分别连接计量输送装置与胶体磨。PLC控制伺服电机反转，同理，丝杆开始向内运动，将内部介质推入到胶体磨中。通过介质排净口可以放出废液或检测介质的质量。

介质需求量通过PLC控制活塞的行程来确定，输送速度通过控制伺服电机的转速进行调节。计量输送装置具有过载保护功能。计量输送装置介质密度可在控制界面修订。

本发明公开了一种乳化改性沥青实验机，属于沥青设备领域。本发明提供了一种乳化改性沥青实验机，该设备由沥青罐、沥青计量输送装置、皂液罐、皂液计量输送装置、胶体磨、乳化沥青降温系统及PLC控制系统组成。工作时，向沥青罐及皂液罐中分别加入沥青及皂液，利用自动控温系统将沥青与皂液加热到所需工艺温度，开启沥青计量输送装置及皂液计量输送装置，抽取相应介质，按照比例注入到胶体磨中，经过胶体磨的剪切研磨，将沥青乳化，在背压系统作用下，经过换热器的热量交换得到成品乳化沥青。全程中的各处温度、压力、阀门切换及各处系统的启闭皆由PLC控制，提高了工作效率。

本发明的有益效果为：

本发明的乳化改性沥青实验机包括沥青计量输送装置和皂液计量输送装置，沥青计量输送装置和皂液计量输送装置既可以精确计量又可完成输送功能。由于本发明可以精确计量，可以通过若干实验，确定最佳计量配比、最佳温度等参数，利于批量生产中产品质量的提升。

本发明的实验机结构简单、计量准确、使用方便，运行可靠。且设备一机多能，可生产普通乳化沥青、乳化改性沥青和改性沥青。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明乳化改性沥青实验机的结构示意图；

图2为本发明乳化改性沥青实验机中计量输送装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种乳化改性沥青实验机，包括沥青罐1和皂液罐5，沥青罐1和皂液罐5中均配置搅拌装置和加热控温系统；沥青罐1和皂液罐5还设有检测温度的热电阻8。

沥青罐1通过沥青计量输送装置4连通胶体磨22的进口，皂液罐5通过皂液计量输送装置7连通胶体磨22的进口。

其中沥青计量输送装置4和皂液计量输送装置7的结构完全相同，该计量输送装置包括伺服电机30，伺服电机30的输出轴通过联轴器29同轴连接传动轴27，传动轴27上通过连接销设有第一齿轮28，第一齿轮28与第二齿轮33啮合；第二齿轮33与丝母32通过连接销和顶丝固定，丝母32与丝杆31啮合，丝杆31的一端与设置于缸筒25中的活塞26固定连接；缸筒25上设有介质进出口24和介质排净口34，其余位置密闭；介质进出口24与第二三通阀3或第三三通阀6连接；介质排净口34连接手动球阀。当缸筒25不排净时，手动阀关闭，起到密封作用；当缸筒25排净时，手动阀开启，完成排净过程。

沥青罐1的出口设有排净阀2，沥青罐1通过第一三通阀3连通沥青计量输送装置4的介质进出口24和胶体磨22的进口；皂液罐5的出口设有排净阀2，皂液罐5出口处的排净阀2下方设有管路过滤器。所述皂液罐5通过第二三通阀6连通皂液计量输送装置7的介质进出口24和胶体磨22的进口。

胶体磨22的出口通过第三三通阀13连接沥青降温系统（换热器16），换热器16设有冷介质进口17和冷介质出口18，胶体磨22上设置胶体磨排净阀23。所述沥青降温系统（换热器16）通过第四三通阀15分别连通成品出口20和废液出口19；所述第四三通阀15与成品出口20之间的管道上设有背压阀21。背压阀21后设成品出口20和废液口19。背压阀21具有调节功能，成品和废液由系统控制自动切换。

沥青计量输送装置4与胶体磨22之间设置压力表10、温度表9、热电阻8和第一单向阀11，第一单向阀11安装在胶体磨22进口两路介质汇合位置前方。皂液计量输送装置7与胶体磨22之间设置压力表10、温度表9、热电阻8和第二单向阀12，第二单向阀12安装在胶体磨22进口两路介质汇合位置前方。胶体磨22与沥青降温系统（换热器16）之间的管路上设有压力表10、热电阻8。

为了便于自动控制，所述第一三通阀3、第二三通阀6和第四三通阀15均为气动三通阀，所述第三三通阀13为手动三通阀；所述第三三通阀13与沥青降温系统之间还设有一气动阀14。

换热器16配加热和控温装置，用于加热后清理换热器结垢；换热器16配空气吹扫，用于换热器排净。胶体磨头安装加热和控温装置。

系统管路均有伴热和保温，伴热温度可控。

工作前，活塞紧贴缸筒前壁，气动三通阀连接罐体（沥青罐或皂液罐）与计量输送装置。工作时，PLC控制伺服电机正转，电机轴通过联轴器带动传动轴转动，传动轴通过第一齿轮带动与之啮合的第二齿轮转动，第二齿轮带动丝母转动，丝母与丝杆啮合，带动丝杆转动，丝杆向外运动，带动活塞向后移动，此时缸筒内部为真空状态，通过活塞向后移动，内部压力为负压，负压将沥青或皂液通过介质进出口吸入；当活塞到达缸筒后壁时，通过PLC控制丝杆停止转动。此时将气动三通阀切换，分别连接计量输送装置与胶体磨。PLC控制伺服电机反转，同理，丝杆开始向内运动，将内部介质推入到胶体磨中。通过介质排净口可以放出废液或检测介质的质量。

介质需求量通过PLC控制活塞的行程来确定，输送速度通过控制伺服电机的转速进行调节。计量输送装置具有过载保护功能。计量输送装置介质密度可在控制界面修订。

本发明公开了一种乳化改性沥青实验机，属于沥青设备领域。本发明提供了一种乳化改性沥青实验机，该设备由沥青罐、沥青计量输送装置、皂液罐、皂液计量输送装置、胶体磨、乳化沥青降温系统及PLC控制系统组成。工作时，向沥青罐及皂液罐中分别加入沥青及皂液，利用自动控温系统将沥青与皂液加热到所需工艺温度，开启沥青计量输送装置及皂液计量输送装置，抽取相应介质，按照比例注入到胶体磨中，经过胶体磨的剪切研磨，将沥青乳化，在背压系统作用下，经过换热器的热量交换得到成品乳化沥青。全程中的各处温度、压力、阀门切换及各处系统的启闭皆由PLC控制，提高了工作效率。

2、应用实施例

使用本发明生产乳化改性沥青的过程为：

1、根据生产工艺配方，设备外预热沥青，使沥青具有较好的流动状态，之后将沥青加入沥青罐内，将沥青升温至生产工艺温度；

2、配制皂液，皂液罐内计量加水，将称重好的乳化剂缓慢加入皂液罐中，边搅拌边加热，将皂液升温至生产工艺温度；

3、设备预热；

4、设备参数设定；

5、接通循环冷却水和气源；

6、通过沥青计量输送装置，将沥青吸入缸筒内；

7、通过皂液计量输送装置，将皂液吸入缸筒内；

8、切换气阀，切换流向；

9、启动胶体磨；

10、按生产配比和工艺参数，先启动皂液计量输送装置向胶体磨内输送皂液，5s后启动沥青计量输送装置向胶体磨内输送沥青，利用胶体磨的剪切研磨作用，进行沥青乳化加工，介质通过换热系统和背压系统后，出乳化沥青成品；

11、沥青生产完成后设备自动停止沥青生产，而皂液继续冲洗管路与换热器；

12、清洗完管路后，关闭胶体磨，打开气吹，清理换热器；

13、关闭电源，水源，气源。

使用本发明生产改性沥青的过程为：

1、设备外预热沥青，使沥青具有较好的流动状态，之后将沥青加入沥青罐内，将沥青升温至生产工艺温度；

2、切换为改性生产；

3、阀门切换到沥青罐方向，不经过换热器；

4、将改性剂称量后缓慢加入沥青罐中，在沥青罐中搅拌；

5、将沥青吸入沥青计量输送装置的缸筒内；

6、胶体磨预热后打开；

7、由沥青计量输送装置将沥青输送至胶体磨，过胶体磨剪切研磨；

8、多次循环操作；

9、经搅拌发育，取样检测合格后，从沥青罐排净口放出成品改性沥青；

10、生产完成后，向沥青罐中加入清洗剂，过磨清洗一遍，排净；

11、断电清理设备，批次实验生产结束。

Claims (9)

1.一种乳化改性沥青实验机，包括沥青罐、皂液罐、液体混合装置以及连接各罐体与液体混合装置的管路系统，其特征在于：沥青罐与液体混合装置之间以及皂液罐与液体混合装置之间均设置液体计量输送装置，所述液体计量输送装置为由伺服电机带动活塞进退的计量输送装置；所述液体计量输送装置中伺服电机的输出轴通过联轴器同轴连接传动轴，所述传动轴上通过连接销设有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；所述第二齿轮与丝母通过连接销和顶丝固定，所述丝母与丝杆啮合，所述丝杆的一端与设置于缸筒中的活塞固定连接；所述缸筒上设有介质进出口和介质排净口，其余位置密闭；所述介质排净口连接手动阀。

2.如权利要求1所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述液体混合装置为胶体磨；沥青罐与液体混合装置之间的液体计量输送装置为沥青计量输送装置，皂液罐与液体混合装置之间的液体计量输送装置为皂液计量输送装置；所述沥青罐通过第一三通阀连通沥青计量输送装置的介质进出口和胶体磨进口；所述皂液罐通过第二三通阀连通皂液计量输送装置的介质进出口和胶体磨进口。

3.如权利要求2所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述胶体磨出口通过第三三通阀连接沥青降温系统，所述沥青降温系统通过第四三通阀分别连通成品出口和废液出口；所述第四三通阀与成品出口之间的管道上设有背压阀。

4.如权利要求2所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述沥青罐和皂液罐中均配置搅拌装置和加热控温系统；所述沥青罐下方设置排净阀，所述沥青计量输送装置与胶体磨之间设置温度表、压力表、热电阻和第一单向阀；所述皂液罐下方设置排净阀，所述皂液计量输送装置与胶体磨之间设置温度表、压力表、热电阻和第二单向阀。

5.如权利要求3所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述第一三通阀、第二三通阀和第四三通阀均为气动三通阀，所述第三三通阀为手动三通阀；所述第三三通阀与沥青降温系统之间还设有一气动阀。

6.如权利要求3所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述沥青降温系统为换热器，所述换热器设有冷介质进口和冷介质出口。

7.如权利要求6所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述胶体磨与沥青降温系统之间的管路上设有压力表、热电阻。

8.如权利要求4所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述第一单向阀和第二单向阀安装在胶体磨进口两路介质汇合位置前方。

9.如权利要求4所述乳化改性沥青实验机，其特征在于：所述皂液罐排净阀下方设有管路过滤器。