混凝土攪拌站配料系統和控制方式的改進設計及設備整體優化

輝宏通過調研混凝土攪拌站物料配料數據，統計配料超差數據，分析混凝土攪拌站物料配料時超差原因，針對配料精度的影響因素，從配料精度提升的具體措施，配料系統各組成系統的改進方案、配料控制方法，配料系統硬件設備等方面來探討混凝土攪拌站配料系統和控制方式的改進設計及設備整體優化，能夠在較短的時間內實現配料精度大幅提升。
混凝土攪拌設備在生產時經常出現的物料超差，不僅造成了一定的材料浪費和經濟損失，也給施工單位的工作帶來一定的難度。所以，采取具體的方案對現有混凝土攪拌站設備結構進行設計改進、優化配置參數和完善系統功能，不僅可以有效提高物料的配料精度和準確率，更能節約資源、提高工程質量。結合實際工作需要，對混凝土攪拌站的配料系統和控制系統的設計改進提出以下方案。
一、混凝土攪拌站各組成系統優化方案
1、骨料配料系統改進方案
料斗斗體設計優化，使斗體斜面角度突破砂石料骨料的休止角45°（參考濕砂參數），斗體四面角度均＞50°，并在砂倉上成對安裝振動破拱裝置，以避免骨料在料斗內起拱，下料不暢，影響骨料配料精度。
料斗斗口設計優化，充分考慮物料起拱和石子卡門情況，采用減壓式料口和大間隙大斗門結構設計料口和料門結構，本料口結構減小了整個料斗中物料對料口處的壓力，避免物料壓實起拱，大間隙大斗門結構利用骨料的休止角和橡膠件共同作用封閉料口，如果料門發卡時，骨料從大間隙漏下。采用減壓式料口和大間隙大斗門結構設計料口和料門結構，能有效的防止料門卡門，保證料門正常開啟和關閉，提高配料精度。
料門設置機械調節機構，可調節料門開口大小，調節骨料流量，可提高流動性較好且每方用量較少的骨料配料精度。
料門開關門速度調節，通過在氣缸上安裝調節閥，控制氣缸伸出及縮回速度，使料門慢開快關，通過系統控制，在配料時可以精確的補料，提高骨料配料精度。
2、粉料配料系統改進方案
粉料輸送由傳統單一螺旋喂料改為采用精確螺旋（子母螺旋）喂料，通過子螺旋的二次輸送配料，大幅提升粉料的配料精度。通過控制系統合理的參數設置，在初始配料時，子螺旋和母螺旋同時啟動工作，稱量值達到設定目標值的一定比例后，母螺旋停止工作，子螺旋繼續轉動，將子母螺旋間存儲的物料以更小的輸送量輸送到粉稱量斗中。根據現有高速鐵路用攪拌站的粉料用量，通過大量的實踐應用，將子螺旋的輸送量設計為0.5～1.0kg/s，即可滿足粉料配料精度的要求。如某種粉料的單方配料用量較少，可以對子螺旋進行點動控制，進一步提高配料精度。
3、水、外加劑計量精度提升改進方案
水、外加劑的配料采用大給、小給以及點動配料方式，通過儲液裝置的二次精計量配料，大幅提升水、外加劑的配料精度。通過控制系統合理的參數設置，在初始配料時，輸送水或外加劑的泵及儲液裝置的精確配料閥門同時啟動工作，稱量值達到設定目標值的一定比例后，泵停止工作，儲液裝置的精確配料閥門繼續開啟，將儲液裝置存儲的液體物料以更小的輸送量輸送到水或外加劑稱量斗中。根據現有高速鐵路用攪拌站的水、外加劑用量多少不同，儲液裝置配置通徑大小不同的精確給料閥門，可滿足配料在3kg以上液體配料精度的要求。如某種外加劑的單方配料用量較少，可以對儲液裝置的精確配料閥門進行點動控制，進一步提高配料精度。

4、采用合理方式解決正負壓問題
攪拌過程中，當物料投入攪拌器時，主機系統內為正壓，粉料計量斗內為負壓，使得粉料稱量斗底部閥門的上下壓力不均衡（下面是正壓，上面是負壓），主機內含塵氣體對粉料稱量斗產生向上的推力，導致粉料計量斗的稱量值比實際值偏小，造成配料誤差，并增加粉料（水泥、粉煤灰和礦粉等）用量。主機攪拌后卸料時，主機系統內為負壓，而螺旋機輸送粉料時，粉料稱量斗內為正壓，粉料計量斗內含塵氣體對粉料稱量斗產生向下的壓力，使粉料計量斗的稱量值偏大，造成配料誤差，并少用了粉料。

主樓安放箱體式重力除塵裝置，利用箱體來收集粉塵，粉塵依靠自身的重量沉降，箱體實質上是一個重力沉降，通過在箱體側面配置一片除塵濾布，可以對箱體內的含塵氣體進行過濾排放，同時也可以與大氣交換氣體，緩解除塵箱體內的氣體壓力，以消除攪拌機進料和卸料時產生的正負壓問題。箱體側面通過彎管與粉料稱連接，以消除粉料稱量斗進料和卸料時產生的正負壓問題。通過除塵裝置，使粉料稱量斗、主機相連通，并通過除塵裝置濾布與大氣相通，使主機內氣壓和粉料計量斗內氣壓平衡，不會產生正負壓，不對粉料配料精度產生影響。
5、配料秤提升改進方案
適當選用非線性誤差、重復性誤差、滯后性誤差都很小的高精度稱重傳感器。保證各點傳感器受力均衡，避免受側向力或受扭。控制系統的配料控制方式及算法進行優化方案。系統上能夠實現智能點動補秤及扣秤算法。砂石含水率可隨機調整，系統自動完成加減水功能。操作臺無按鈕設計，結構簡單化，零幾率誤操作設計。 

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