【正文】 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 30 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 緒論 瀝青混凝土設備概述 瀝青混凝土就是將各種規(guī)格的骨料 (砂、石 )、粘結劑 (瀝青或渣油 )和填料 (礦粉 )按一定比例混合形成瀝青混合料，經成型后所形成的混凝土板塊。用于拌和瀝青混合料的機械設備就稱作瀝青混凝土拌和設備 。 瀝青混凝土拌合設備的主要作用 瀝青混凝拌合設備是瀝青路面施工的關鍵設 備，瀝青混凝土拌合設備運用的好壞，嚴重影響路面工程施工的質量、進度和生產效益。 攪拌設備完成的基本工作 （ 1）將冷礦料初步配料、加熱烘干、重新篩分與計量； （ 2）將液態(tài)瀝青瀝加熱、保溫、輸送與計量 ； （ 3）將填料進行輸送與計量； （ 4）將按照一定的配合比計量好的熱礦料、礦粉與熱瀝青均勻地拌和成所需要的成品混合料。 瀝青混凝土拌合設備的分類 間歇式拌和設備的工藝特征是：各種成分是分批計量好后投入拌和器進行拌和的，拌和好的成品料一批從拌和器卸出，接著進行下一批料的拌和，形成周而復始的循環(huán)作業(yè)過程。 連續(xù)式拌和工藝中，各種原材料是連續(xù)地進入拌和筒中，拌好的成品料也是源源不斷地從拌和筒卸出。在結構上，這種設備的骨料烘干和拌和在同一個滾筒中進行。 ? 小型設備 ： 額定生產率小于 60t/h； ? 中型設備 ： 額定生產率在 70～ 140t/h； ? 大型設備：額定生產率大于 150～ 350t/h； ? 超大型設備： 額定生產率 大于 350 t/h。 機動 方式不同可劃分為固定式、半固定式和移動式三種。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 30 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 間歇式拌合設備總成 間接式攪拌設備與連續(xù)式攪拌設備的比較 強制間歇式拌和設備 （圖 ） 的生產一般為各組成成分（碎石、砂子、石粉、瀝青等）按比例分別進行精確計量且間歇分批投料和強制攪拌，即分批計量 —— 分批投料 —— 分批強制攪拌 —— 分批出料。骨料在烘干之 后計算。冷骨料的烘干加熱和混 合料的攪拌分別在兩個不同的總成裝置（ 干燥滾筒 和攪拌器）內進行；冷骨料烘干加熱方式為火焰逆流式。其自動化程度高，瀝青混合料制備質量高，烘干加熱效果好，成品料殘余含水量小，適用范圍廣。但是產生大量粉塵，除塵設備成本高。 連續(xù)滾筒式攪拌設備的生產一般為 各 組成成分（碎石、砂子、石粉、瀝青等）按 比例分別進行連續(xù)動態(tài)計量且連續(xù)投料和滾筒跌落攪拌，即按質量（或容積）連續(xù)計量 —— 連續(xù)投料 —— 連續(xù)滾筒跌落攪拌 —— 連續(xù)出料。骨料在烘干加熱前計量。冷骨料的烘干加熱和混合攪拌在同一總成裝置（烘干攪拌 筒）內進行的，冷骨料烘干加熱方式為火焰順流式。生產過程中粉塵量大量減少，污染小，生產工藝簡化。由于其采用順流加熱方式，熱效率相對較低，混合料成品殘余含水量難以掌握，且瀝青可能接觸明火產生老化。 國內外發(fā)展狀況與發(fā)展趨勢 瀝青混凝土攪拌設備是瀝青路面機械化施工的關鍵設備 ,由于其運行狀況直接影響施工質量與速度 ,歷來為公路施工單位所重視。近 20 年來 ,我國公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛 ,公路機械化施工因此獲得巨大進步 ,特別是對參與高速公路瀝青路面工程建設的企業(yè)來說 ,擁有大型瀝青混凝土攪拌設備已是市場準入條件之一。就 技術工藝和設備的先進性而言 ,美國、英國、德國、法國、意大利、日本和韓國等國家生產的瀝青混凝土攪拌設備在總體技術水平和運行性能方面處于世界前列 ,尤其在智能控制和運行可靠性方面更是如此。如何縮小與國外同類產品的差距 ,開發(fā)出滿足市場急需的產品 ,主導國內瀝青混凝土攪拌設備市場 ,已經成為目前國內企業(yè)急需解決的課題。 近年來隨著國家對道路建設投資的加大，尤其是高等級公路的發(fā)展，筑路機械行業(yè)迎來了又一個春天。作為公路施工機械核心設備的瀝青拌合設備得到了突飛猛進的發(fā)展和技術革新，產品效率高、檔次高、產品規(guī)格系列化、設備性能 先進化、操作控制自動化的高端產品成為瀝青攪拌設備發(fā)展方向。 240t/h 以上的產品已占整個市場份額的 40%左右，但主要以國外產品為主，國產產品以 160t/h 以下的中低檔產品居 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 30 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 多。目前國外瀝青攪拌設備外形結構緊湊、精巧 ,便于拆卸轉移 ,尤其是智能控制技術的成功運用 ,使得瀝青攪拌設備的技術水平得到了進一步的提升。另外，國家對道路施工質量要求也越來越嚴格，瀝青混合料質量的影響因素也成為拌合設備設計者們的考慮對象，新的技術理念和新的結構不斷應用到瀝青拌合設備領域。因此雖然瀝青攪拌設備將會有一個大的飛躍 ,但由于技術上的差 距 ,對我國瀝青拌合設備的發(fā)展和技術革新提出了新的要求和挑戰(zhàn)。 近年來 由于新開工的油面工程較多，瀝拌市場延續(xù)了良好的發(fā)展態(tài)勢。另外加上監(jiān)理方要求高速公路配備 5000 型瀝青攪拌站 , 從而使得5000 型的市場相對比較火爆。 國內外發(fā)展狀況 瀝青混凝土拌合設備在國外有著很久的歷史，經過長期的發(fā)展，特備是隨著電子技術、計算機技術與信息處理技術的迅速發(fā)展，瀝青混凝土拌合設備已經達到很高的水平，并且還在不斷的改進完善和提高。其總體發(fā)展水平可以歸納為： 生產能力系列化、大型化 技術性能先進化 控制操作自動化 我國瀝 青混凝土拌合設備 從 20 世紀 60 年代后期起步，進入 80 年代后期，在國家“八五”規(guī)劃中，交通部把 1000 型瀝青攪拌設備 (其中包括間歇式和連續(xù)式 )作為重點攻關項目以來的 5年后初顯成效，間歇式瀝青攪拌設備在 1000 型的基礎上，國內企業(yè)通過技術引進和技術合作，以及自主開發(fā)的形式，成功研制開發(fā)了 2020 和 3000 型。進入 21 世紀，間歇式瀝青攪拌設備就在我國遍地開花，很多企業(yè)都成功地研制開發(fā)了 3000 型，特別是最近幾年加大了對行業(yè)先進技術的跟進力度，在電子技術、智能技術方面取得一定突破。 并且在結束性能方面已經達到國外 80年代末 90 年代初的現(xiàn)金水平。 涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀企業(yè)，如西筑、徐工、無錫雪桃、無錫錫通、遼筑等 10 多個廠家都成功研制開發(fā)了 3000 和 4000 型瀝青攪拌設備，有的企業(yè)甚至研制開發(fā)了 5000 型瀝青攪拌設備，特別是國內瀝青攪拌設備制造企業(yè)發(fā)展到 60多家，初步實現(xiàn)了產業(yè)規(guī)?；推占盎鴥绕髽I(yè)通過引進吸收國外的先進制造技術，使我國間歇式瀝青攪拌設備設計、制造技術取得全面飛躍。目前整機設計技術已居國際前沿水平。 但是在生產規(guī)模、制造工藝產品的可靠性和耐用性等方面，與國外發(fā)達國家相比還有和大差距，特別是在開發(fā)研制和生產大型攪 拌設備、提高產品的技術性能等方面還需要我們努力解決。 干燥滾筒的發(fā)展趨勢 國外瀝青攪拌設備外形結構緊湊、精巧，尤其是智能控制技術的成功運用，使得瀝青攪拌設備的技術水平得到了進一步的提升。環(huán)保型瀝青攪拌設備產品的開發(fā)成為 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 30 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 企業(yè)重要的一項工作。節(jié)能技術和機電一體化技術的應用已到了必須直面的時候。采用人機工程學設計，提高操作的智能化，減少噪聲和振動，對外觀造型設計的要求更高。另外隨著電子技術和電子元件的日漸成熟，計算機仿真技術的發(fā)展，自動檢測，自動控制和自動調節(jié)技術也逐漸在干燥滾筒上得到應用。節(jié)能、環(huán) 保、自動化、智能化、高效率、大功率是未來幾年 干燥滾筒 的發(fā)展方向。 國內 絕大多數(shù)企業(yè)對干燥滾筒沒有自己的專業(yè)設計，即沒有自己的設計理論和計算依據，比如燃燒區(qū)長度的確定依據，料簾設計的熱力學計算，以及根據骨料級配不同如何調整導料板的布局，形成最佳的料簾提高熱能利用，確保出料溫度的最佳調節(jié)控制。除塵器中一級和二級裝置的合理匹配，特別是根據骨料級配類型不同如何合理的調節(jié)裝置和依據，以滿足干燥滾筒合理的負壓、煙氣溫度 。 尤其是一級除塵裝置對熱料倉細級料的影響，以致于影響成品料的性能。 另外， 燃燒器與干燥滾筒的匹配 的問題 需認真研究。 選題背景及意義 選題背景 隨著中國 交通 道路網的不斷壯大與延伸，道路的施工設備也在不斷發(fā)展改進。在高等級公路的建設中， 瀝青混凝土作為一種面層料 具有高溫穩(wěn)定性強、路面抗滑性能好、抗磨耗能力強等優(yōu)點，越來越多地被道路設計者們采用， 瀝青拌和樓就擔負起了生產瀝青混凝土的使命， 從而瀝青拌和樓在現(xiàn)代的高等級路面的施工中占有著舉足輕重的作用。 近年來，在國 家宏觀調控政策的影響下，我國工程機械產業(yè)進入了加速增長階段，呈現(xiàn)出前所未有的繁榮態(tài)勢。工程機械裝備已經稱為我國國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)之一占世界工程機械總量第七位。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，南水北調工程，西電東送工程的啟動，奧運會的基礎設施及場館建設等眾多國家發(fā)展戰(zhàn)略的實施，都為國內工程機械產品市場的發(fā)展提供了良好的空間，同時也必將有力地拉動相關產業(yè)的發(fā)展。道路建設速度日益加快，中小型的瀝青拌和樓已經不能滿足道路建設的需求。10 年前產量在 120t/h 的瀝青拌和樓已經漸漸逐出市場競爭的舞臺，取而代之的是360t/h 及 400t/h 等高產量的瀝青拌和樓，他們漸漸成為市場的主流產品。 隨著拌合樓產量的不斷增大，其關鍵設備――干燥滾筒有關設備和技術參數(shù)也迎來了新的挑戰(zhàn)。對其使用壽命、工作效率、烘干能力、加熱裝置和驅動方式提出提出了新的要求。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 30 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 選題目的與意義 近年來隨著高等級公路的迅猛發(fā)展和對高等級公路路面質量要求的加強，影響瀝青混合料質量的重要設備 —— 干燥滾筒裝置越來越受到設計者們和道路施工單位的重視。集料的烘干質量嚴重影響路面的攤鋪質量，且烘干質量的好壞與烘干方式、烘干溫度控制、葉片結構和強度等息息相關。 以最低油耗達到最高效率的概念具體體現(xiàn)在 干燥滾筒 的每一個細微部分， 為了達到 以最低油耗達到最高效率的目的 ， 設計者們利用在這一領域的豐富經驗對 如烘干方式、在筒內聚集的時間、旋轉和排列方式、筒的散熱方式、過量空氣等所有相關因素進行認真深入研究 。顯然，為了得到質量合格的集料，拌合、稱量和振動篩分這幾道工序至關重 要，而 干燥滾筒 的作用同樣不容忽視。 因此，為了提高瀝青混合料的拌合質量進而提升公路攤鋪質量達到國家質量標準，必須對 干燥滾筒 設計、結構和選材等方面加強研究。 在本設計中，主要進行干燥滾筒烘干方式、驅動方式的選擇及結 構的確定和主要零部件的設計計算、強度校核。 第二章 干燥滾筒設計方案的選擇 干燥滾筒的作用與結構特點 瀝青混凝土本和設備有下列總成或部件組成：供料裝置，烘干加熱裝置，除塵裝置，拌合器，礦粉裝置，成品料料斗，瀝青流量器，瀝青加熱裝置和操作控制室等。 冷骨料的烘干加熱裝置主要由干燥滾筒和燃燒裝置兩部分組成 。它是瀝青混合料拌合設備不可缺少的關鍵總成之一，其作用是將骨料烘干加熱至一定的工作溫度，然