基于沥青混凝土搅拌设备的机载筛析系统研究
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摘要
在高速公路飞速发展的同时,高速公路施工质量日益成为人们关注的焦点。引起高速公路路面损坏的原因是多样的,但沥青路面的质量主要取决于沥青混合料的质量,而决定沥青混合料的质量主要因素之一是沥青混合料的级配是否符合要求。长期以来沥青混合料的级配稳定性是困扰高速公路施工质量的一道难题,这是由我国对矿料级配控制不到位所导致的,集中体现在：原材料不合格、原材料控制不到位和缺乏相应的质量控制监督体系。因此,如何在沥青混合料级配控制不合理的情况下,解决国内集料质量不稳定的难题,研究实时检测和控制骨料级配是十分迫切和必要的。
本论文在深入调研和分析当前国内外相关级配控制的研究成果的基础上,在国内沥青混合料骨料级配控制不严的前提下,研究一种新型间歇式沥青搅拌设备的实时骨料级配控制方法即机载筛析控制系统。同时对沥青搅拌设备机载筛析系统的取样位置进行了比较分析,并通过相关试验确定合理的取样位置,提出了在现有沥青混凝土搅拌设备上热骨料仓开设取样窗口的意见。通过对机载筛析系统取样结构、筛分结构和计量结构设计和研究,实现机载筛析系统快速准确筛析。对机载筛析系统取样模块、筛分计量模块等控制方案进行比较分析和论证,实现机载筛析系统过程质量控制,提高机载筛析系统自动化程度。在沥青混凝土搅拌设备热骨料仓进行取样,并对试验数据进行处理和论证分析,论证机载筛析系统可行性。
With the rapid development of highway, the quality of its construction becomes more and more important in people'minds. The reasons that cause damage of the road surface are varied, while the quality of the bituminous pavement is mostly depended on the quality of the asphalt mixture, one of the factors that can ensure the quality of the bituminous mixture is the conformity of asphalt mixture grading.The stability of the asphalt mixture grading has been a challenge to the quality of highway construction for a long time, and this was due to the inefficient control of the mineral aggregate gradation. It is particularly reflected as this:the raw materials are unqualified, the raw materials control is not efficient, and there is lack of corresponding quality and inspection control system. So, to solve the instability of the aggregate's quality with the inefficient control of the bituminous mixture grading in our country, the research of real-time monitoring and the control of the aggregate grading becomes urgently and necessarily in need.
In the thorough investigation and analysis of the current domestic and foreign relevant grading control on the basis of research achievements, for the lack of domestic asphalt mixture of graded control, this paper study a new batch of asphalt mixing equipment real-time grading control method-Airborne sieve post-mortem control system. Considering airborne sieve post-mortem system, compares and analyzes the sampling location on the asphalt mixing equipment, and through the related tests, determined the reasonable sampling location, puts forward on open sampling windows in the existing asphalt-stirring equipment hot bone bin. designed and researched through the airborne sieve post-mortem system sampling structure、screening structure and measuring structure, realized airborne sieve post-mortem accurately and rapidly sieve post-mortem system. Compared、analysed and verifed the control scheme of chromatography system sampling module, screening measurement module, achieved process quality control of airborne screening system and improved airborne sieve post-mortem system automation. Through thermal bone of asphalt mixing equipment, I analysed data processing and silo argument, achieved dynamic control and accurate control of aggregate gradation asphalt mixture.
本论文在深入调研和分析当前国内外相关级配控制的研究成果的基础上,在国内沥青混合料骨料级配控制不严的前提下,研究一种新型间歇式沥青搅拌设备的实时骨料级配控制方法即机载筛析控制系统。同时对沥青搅拌设备机载筛析系统的取样位置进行了比较分析,并通过相关试验确定合理的取样位置,提出了在现有沥青混凝土搅拌设备上热骨料仓开设取样窗口的意见。通过对机载筛析系统取样结构、筛分结构和计量结构设计和研究,实现机载筛析系统快速准确筛析。对机载筛析系统取样模块、筛分计量模块等控制方案进行比较分析和论证,实现机载筛析系统过程质量控制,提高机载筛析系统自动化程度。在沥青混凝土搅拌设备热骨料仓进行取样,并对试验数据进行处理和论证分析,论证机载筛析系统可行性。
With the rapid development of highway, the quality of its construction becomes more and more important in people'minds. The reasons that cause damage of the road surface are varied, while the quality of the bituminous pavement is mostly depended on the quality of the asphalt mixture, one of the factors that can ensure the quality of the bituminous mixture is the conformity of asphalt mixture grading.The stability of the asphalt mixture grading has been a challenge to the quality of highway construction for a long time, and this was due to the inefficient control of the mineral aggregate gradation. It is particularly reflected as this:the raw materials are unqualified, the raw materials control is not efficient, and there is lack of corresponding quality and inspection control system. So, to solve the instability of the aggregate's quality with the inefficient control of the bituminous mixture grading in our country, the research of real-time monitoring and the control of the aggregate grading becomes urgently and necessarily in need.
In the thorough investigation and analysis of the current domestic and foreign relevant grading control on the basis of research achievements, for the lack of domestic asphalt mixture of graded control, this paper study a new batch of asphalt mixing equipment real-time grading control method-Airborne sieve post-mortem control system. Considering airborne sieve post-mortem system, compares and analyzes the sampling location on the asphalt mixing equipment, and through the related tests, determined the reasonable sampling location, puts forward on open sampling windows in the existing asphalt-stirring equipment hot bone bin. designed and researched through the airborne sieve post-mortem system sampling structure、screening structure and measuring structure, realized airborne sieve post-mortem accurately and rapidly sieve post-mortem system. Compared、analysed and verifed the control scheme of chromatography system sampling module, screening measurement module, achieved process quality control of airborne screening system and improved airborne sieve post-mortem system automation. Through thermal bone of asphalt mixing equipment, I analysed data processing and silo argument, achieved dynamic control and accurate control of aggregate gradation asphalt mixture.
引文
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京.人民交通出版社,2001
[2]朱文天. 强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术及发展[EB/OL]http://www.lmjx.net/zljx/ShowArticle.asp?ArticleID=16977,2007-05-18
[3]杜雪芹.高等级公路沥青混合料原材料的质量管理[J].安阳工学院学报,2007.02,2(1)：87-88
[4]任永利.沥青混合料施工过程级配控制措施[J].中外公路,2009.10,8(5)：251-253
[5]张辉,陈启宗,苏斌等.间歇式与连续式沥青混凝土搅拌设备的级配控制[J].中外公路,2004.08,24(4)：156-158
[6]刘波,余建辉.沥青混凝土搅拌站称重系统的误差补偿[J].施工机械,2008.10
[7]李拥军,姚高尚,熊腊森.基于CAN现场总线的智能混凝土搅拌站称重仪表[J].电子质量,2007.11
[8]JTJ-2000,公路施工技术规范[S].北京：中国交通部公路科学研究院,2000
[9]沙爱民,孙朝云,李伟等.一种集料级配实时检测方法和图像采集系统[P].中国专利：101793664,2010-08-04
[10]谭忆秋.沥青与沥青混合料[M].哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社,2007
[11]李自光,展朝勇.公路施工机械[M].北京.人民交通出版社,2005
[12]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京.中国建材工业出版社,2005
[13]郑忠敏.公路施工机械化与管理[M].北京.人民交通出版社,2002
[14]JTG E42-2005,公路工程集料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2005.07
[15]JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2000
[16]KETTERHAGEN W.R, CURTIS J.S, WASSGREN C.R, et al. Modeling granular segregation in flow quasi-three-dimensional, wedge-shaped hoppers[J].Powder Technology, 2008,179:126-143
[17]CARSON J.W, ROYAL T.A, GOODWILL D.J. Understanding and eliminating particle segregation problems[J]. Bulk Solids Handing 1986, (6):139-144
[18]沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题[J].公路交通科技,2001,12：20-40
[19]肖国先.料仓散体流动的数值模拟研究[D].南京：南京工业大学,2004
[20]秦雯,沙爱民,胡倩.混合料储料仓离析现象试验研究[J].岩土力学,2009.08,30：99-102
[21]陈晓磊.沥青混凝土集料含水量对路而工程的影响[J].中外公路,2009,10
[22]JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2000
[23]李锡阳.对沥青拌合楼设备一级除尘器的现状和思考[J].施工机械,2009.05
[24]张生钦.交通建设工程工地试验室管理现状思考[J].山西建筑,2007.02,33(5)：206-206
[25]江立生,姚建文,严凤祥等.工地实验室存在的主要问题和对策[J].交通标准化,2004.03,(7)：36-39
[26]孙斌雁.浅谈高速公路建设工程工地实验室建设[J].交通科技,2009,(5)：54-63
[27]王雅钦,高天才.浅谈对高速公路试验室的管理[J].工程建设与管理,2008
[28]董唏中.浅谈公路水运工程工地试验室的管理[J].甘肃科技,2009.11,25(22)
[29]王红兵,张路霞.探析影响直线振动筛筛分效果的若干因素[J].现代制造技术与装备,2008,185(4)：29-30
[30]宋红年,姚运仕,刘惠.沥青搅拌设备振动筛筛分效率的影响因素[J].工程机械,2007.03
[31]沈祥智.浅析振动筛效率的影响因素[J].矿业快报,2007.05
[32]JTG E42-2005,公路工程集料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2005.07
[33]高国强.振动筛筛网张紧试验分析[J].结构改进,2008
[34]叶国权.剖析混凝土搅拌楼(站)称重系统的误差[J].制冷空调与电力机械,2004,25
[35]唐俊,杨辉,陈晓倩.提高搅拌站骨料计量精度的结构改进[J].四川工程职业技术学院学报,2007,(06)
[36]戚仁威.双机驱动系统的设计与实践[J].现代电子,2001,77(4)
[37]杨爱芳.雷达天线座中应用行星齿轮传动的可行性分析[J].通讯与测控,1995,3
[38]袁海平,宋士勤.X波段车载型多普勒天气雷达天线座系统设计[J].电子机械工程,2003.12
[39]吴凤高.天线座结构设计[M].陕西.西安电讯工程学院出版社,1986
[40][日]井町勇.机械振动学[M].北京.人民出版社,1979
[41]郭友寒.振动筛传动装置方案探讨[J].工程机械,2005.04
[42]梁晓东,王锡国,尚士科.直线振动筛驱动装置[P].中国专利：99216183.5,2000.06.07
[43]杨胜辉.沥青搅拌设备集料称量系统的改进[J].施工技术,2008.01
[44]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京.中国建材工业出版社,2005
[45]李岩军.沥青搅拌设备骨料称量控制的研究[J].施工机械,2009
[46]陈祥云,朱磊,梁路璐.沥青搅拌站结构特征及发展方向概述[J].科技资讯,2006,19
[47]杨胜辉,黄福秀.沥青搅拌设备的自动称量系统[J].广东交通职业技术学院学报,2003.01,2
[48]张朔烈.混凝土搅拌站控制系统的现状和发展[J].商品混凝土,2010,12
[49]李磊.沥青拌合站配比控制设计[D].山东：山东大学,2008.03
[50]殷晨波,王华君,司小柱等.沥青混凝土拌合设备计算机控制系统设计[J].设计制造,2002.12,(6)
[51]周培志.小型混凝土自动搅拌站控制系统设计[J].建筑与工程,2008.06,16
[52]张兆武.基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计[J].产品开发与设计,2010.06,37(8)
[53]American Asphalt Association. Superpave Fundamentals Reference Manual[M]. American:American Asphalt Association publish,2005
[2]朱文天. 强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术及发展[EB/OL]http://www.lmjx.net/zljx/ShowArticle.asp?ArticleID=16977,2007-05-18
[3]杜雪芹.高等级公路沥青混合料原材料的质量管理[J].安阳工学院学报,2007.02,2(1)：87-88
[4]任永利.沥青混合料施工过程级配控制措施[J].中外公路,2009.10,8(5)：251-253
[5]张辉,陈启宗,苏斌等.间歇式与连续式沥青混凝土搅拌设备的级配控制[J].中外公路,2004.08,24(4)：156-158
[6]刘波,余建辉.沥青混凝土搅拌站称重系统的误差补偿[J].施工机械,2008.10
[7]李拥军,姚高尚,熊腊森.基于CAN现场总线的智能混凝土搅拌站称重仪表[J].电子质量,2007.11
[8]JTJ-2000,公路施工技术规范[S].北京：中国交通部公路科学研究院,2000
[9]沙爱民,孙朝云,李伟等.一种集料级配实时检测方法和图像采集系统[P].中国专利：101793664,2010-08-04
[10]谭忆秋.沥青与沥青混合料[M].哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社,2007
[11]李自光,展朝勇.公路施工机械[M].北京.人民交通出版社,2005
[12]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京.中国建材工业出版社,2005
[13]郑忠敏.公路施工机械化与管理[M].北京.人民交通出版社,2002
[14]JTG E42-2005,公路工程集料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2005.07
[15]JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2000
[16]KETTERHAGEN W.R, CURTIS J.S, WASSGREN C.R, et al. Modeling granular segregation in flow quasi-three-dimensional, wedge-shaped hoppers[J].Powder Technology, 2008,179:126-143
[17]CARSON J.W, ROYAL T.A, GOODWILL D.J. Understanding and eliminating particle segregation problems[J]. Bulk Solids Handing 1986, (6):139-144
[18]沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题[J].公路交通科技,2001,12：20-40
[19]肖国先.料仓散体流动的数值模拟研究[D].南京：南京工业大学,2004
[20]秦雯,沙爱民,胡倩.混合料储料仓离析现象试验研究[J].岩土力学,2009.08,30：99-102
[21]陈晓磊.沥青混凝土集料含水量对路而工程的影响[J].中外公路,2009,10
[22]JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2000
[23]李锡阳.对沥青拌合楼设备一级除尘器的现状和思考[J].施工机械,2009.05
[24]张生钦.交通建设工程工地试验室管理现状思考[J].山西建筑,2007.02,33(5)：206-206
[25]江立生,姚建文,严凤祥等.工地实验室存在的主要问题和对策[J].交通标准化,2004.03,(7)：36-39
[26]孙斌雁.浅谈高速公路建设工程工地实验室建设[J].交通科技,2009,(5)：54-63
[27]王雅钦,高天才.浅谈对高速公路试验室的管理[J].工程建设与管理,2008
[28]董唏中.浅谈公路水运工程工地试验室的管理[J].甘肃科技,2009.11,25(22)
[29]王红兵,张路霞.探析影响直线振动筛筛分效果的若干因素[J].现代制造技术与装备,2008,185(4)：29-30
[30]宋红年,姚运仕,刘惠.沥青搅拌设备振动筛筛分效率的影响因素[J].工程机械,2007.03
[31]沈祥智.浅析振动筛效率的影响因素[J].矿业快报,2007.05
[32]JTG E42-2005,公路工程集料试验规范[S].北京：交通部公路科学研究所,2005.07
[33]高国强.振动筛筛网张紧试验分析[J].结构改进,2008
[34]叶国权.剖析混凝土搅拌楼(站)称重系统的误差[J].制冷空调与电力机械,2004,25
[35]唐俊,杨辉,陈晓倩.提高搅拌站骨料计量精度的结构改进[J].四川工程职业技术学院学报,2007,(06)
[36]戚仁威.双机驱动系统的设计与实践[J].现代电子,2001,77(4)
[37]杨爱芳.雷达天线座中应用行星齿轮传动的可行性分析[J].通讯与测控,1995,3
[38]袁海平,宋士勤.X波段车载型多普勒天气雷达天线座系统设计[J].电子机械工程,2003.12
[39]吴凤高.天线座结构设计[M].陕西.西安电讯工程学院出版社,1986
[40][日]井町勇.机械振动学[M].北京.人民出版社,1979
[41]郭友寒.振动筛传动装置方案探讨[J].工程机械,2005.04
[42]梁晓东,王锡国,尚士科.直线振动筛驱动装置[P].中国专利：99216183.5,2000.06.07
[43]杨胜辉.沥青搅拌设备集料称量系统的改进[J].施工技术,2008.01
[44]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京.中国建材工业出版社,2005
[45]李岩军.沥青搅拌设备骨料称量控制的研究[J].施工机械,2009
[46]陈祥云,朱磊,梁路璐.沥青搅拌站结构特征及发展方向概述[J].科技资讯,2006,19
[47]杨胜辉,黄福秀.沥青搅拌设备的自动称量系统[J].广东交通职业技术学院学报,2003.01,2
[48]张朔烈.混凝土搅拌站控制系统的现状和发展[J].商品混凝土,2010,12
[49]李磊.沥青拌合站配比控制设计[D].山东：山东大学,2008.03
[50]殷晨波,王华君,司小柱等.沥青混凝土拌合设备计算机控制系统设计[J].设计制造,2002.12,(6)
[51]周培志.小型混凝土自动搅拌站控制系统设计[J].建筑与工程,2008.06,16
[52]张兆武.基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计[J].产品开发与设计,2010.06,37(8)
[53]American Asphalt Association. Superpave Fundamentals Reference Manual[M]. American:American Asphalt Association publish,2005