專利名稱：一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水利工程施工領(lǐng)域，特別是一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)國、內(nèi)外資料，目前土石壩心墻防滲土料摻合方法主要有5種
1、料場平鋪立采法；在料場的每層開挖表面均勻鋪一層摻礫料，鋪料厚度根據(jù)摻合料配合比及挖掘高度而定。該方法對工程所在地土料場的地形地質(zhì)條件以及料場開采強(qiáng)度有較高要求。2、摻合場平鋪立采法；應(yīng)用在國內(nèi)很多工程，施工工藝簡單，施工設(shè)備單一且調(diào)度靈活，質(zhì)量控制較好，但施工需較大摻合場地。3、填筑面堆放摻合法；在填筑面將兩種料相間堆放，用推土機(jī)推料摻合，這種方法不易保證摻合質(zhì)量，且影響填筑施工強(qiáng)度。4、帶式輸送機(jī)摻合法；將擬摻和的各種材料按粒組分別堆成料堆，料堆下的廊道里安裝有帶式輸送機(jī)。按照要求的配合比控制不同料堆漏斗閘門的開度，使各種材料卸到帶式輸送機(jī)上進(jìn)行初步摻和，該方法混摻工藝相對復(fù)雜，質(zhì)量較難控制。5、攪拌機(jī)摻合法；采用的拌和機(jī)械與混凝土拌和樓基本一致，屬間歇式生產(chǎn)，摻合料類似于“拌制的黏土混凝土”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)及控制方法，可以提高防滲料制備的效率和配料質(zhì)量，降低制備及施工成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，粘土料斗和礫石料斗下設(shè)有集料配料皮帶機(jī)，集料配料皮帶機(jī)與計量料斗連接，計量料斗下設(shè)有連續(xù)式攪拌機(jī)，連續(xù)式攪拌機(jī)的出料口下設(shè)有提升卸料皮帶機(jī)，提升卸料皮帶機(jī)與卸料斗連接，連續(xù)式攪拌機(jī)上還設(shè)有供水裝置。所述的計量料斗內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。所述的連續(xù)式攪拌機(jī)為雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)。所述的粘土料斗和礫石料斗的出料口下各設(shè)有一動態(tài)計量皮帶秤。所述的供水裝置內(nèi)設(shè)有流量計。粘土料斗和礫石料斗上還設(shè)有振動裝置。所述的振動裝置與粘土料斗和礫石料斗的擋篩連接。卸料斗下方設(shè)有地磅，卸料斗上設(shè)有壓力傳感器和/或光線傳感器。一種用于上述系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟
1)首先開啟粘土料斗的電磁閥，給其下的動態(tài)計量皮帶秤供料，同時或一個時段后，根據(jù)動態(tài)計量皮帶秤供料量，開啟礫石料斗的電磁閥，按照設(shè)計要求的比例給礫石料斗下的動態(tài)計量皮帶秤供料；
2 )集料配料皮帶機(jī)給計量料斗供料，根據(jù)計量料斗內(nèi)的壓力傳感器開啟計量料斗的閥門給連續(xù)式攪拌機(jī)供料；
3)根據(jù)計量料斗的供料量，供水裝置根據(jù)內(nèi)設(shè)的流量計按照設(shè)計要求的比例給連續(xù)式攪拌機(jī)供水；
4)攪拌完成后，連續(xù)式攪拌機(jī)下料至提升卸料皮帶機(jī)，由提升卸料皮帶機(jī)提升至卸料
斗；
5)卸料斗根據(jù)光線傳感器和/或地磅的信號自動卸料或人工手動控制卸料； 通過上述步驟實(shí)現(xiàn)防滲土料的自動摻混。給卸料斗內(nèi)的壓力傳感器設(shè)定一上限值，當(dāng)壓力傳感器獲取的數(shù)值大于該上限值，則控制系統(tǒng)停機(jī)。本發(fā)明提供的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)及控制方法，通過定量給料、計量輸送和強(qiáng)制拌合的方法，可以實(shí)現(xiàn)自動配料、自動計量加水、連續(xù)攪拌和自動或手動卸料裝車等控制功能。相比采用傳統(tǒng)摻合方法制備防滲料，本發(fā)明的設(shè)備及場地費(fèi)用節(jié)省50%，效率是傳統(tǒng)摻合方法的150%。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)俯視圖。圖3是本發(fā)明中粘土料斗的主視圖。圖4是本發(fā)明中粘土料斗的右視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2中，一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，粘土料斗1和礫石料斗2 下設(shè)有集料配料皮帶機(jī)3，集料配料皮帶機(jī)3與計量料斗6連接，計量料斗6下設(shè)有連續(xù)式攪拌機(jī)8，連續(xù)式攪拌機(jī)8的出料口下設(shè)有提升卸料皮帶機(jī)4，提升卸料皮帶機(jī)4與卸料斗 5連接，連續(xù)式攪拌機(jī)8上還設(shè)有供水裝置7。所述的計量料斗6內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。此壓力傳感器可以給主控裝置，例如PLC 或工控機(jī)提供信號，以獲得計量料斗6內(nèi)的物料重量，從而根據(jù)該重量供水。所述的連續(xù)式攪拌機(jī)8為雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)。如圖3、圖4中，所述的粘土料斗1和礫石料斗2的出料口下各設(shè)有一動態(tài)計量皮帶秤。動態(tài)計量集料配料皮帶秤的精度為0.5%，可以大大提高集料配料的精度。以動態(tài)計量皮帶秤獲取的數(shù)據(jù)控制料斗上的閥門啟閉，從而實(shí)現(xiàn)自動控制配料比。所述的供水裝置7內(nèi)設(shè)有流量計，用于獲取自動控制中供水量數(shù)據(jù)。粘土料斗1和礫石料斗2上還設(shè)有振動裝置9，振動裝置9中骨料震動電機(jī)與所述的振動裝置9與粘土料斗1和礫石料斗2的擋篩11連接，可以解決集料粘結(jié)在擋篩上無法自由落入料斗的問題。卸料斗5下方設(shè)有地磅，卸料斗5上設(shè)有壓力傳感器和/或光線傳感器。以地磅獲取的數(shù)據(jù)作為卸料斗5開啟的依據(jù)，只有達(dá)到設(shè)定的重量值，卸料斗5才會開啟，以避免出現(xiàn)誤操作，設(shè)置的光線傳感器，例如紅外傳感器，作為補(bǔ)充的監(jiān)控點(diǎn)，可以避免卸料斗5 下出現(xiàn)施工人員，造成傷亡。設(shè)置的壓力傳感器作為停機(jī)的依據(jù)，以應(yīng)對運(yùn)輸臨時中斷的情況。一種用于權(quán)利要求1-7所述系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟 1)在PLC或工控機(jī)中設(shè)定相關(guān)的控制參數(shù)，開啟系統(tǒng)中的設(shè)備。2)首先開啟粘土料斗1的電磁閥，給其下的動態(tài)計量皮帶秤10供料，同時或一個時段后，根據(jù)動態(tài)計量皮帶秤10供料量，開啟礫石料斗2的電磁閥，按照設(shè)計要求的比例給礫石料斗2下的動態(tài)計量皮帶秤10’供料；在本例中采用粘土料斗1下的動態(tài)計量皮帶秤 10作為配料的依據(jù)，但是采用礫石料斗2的數(shù)據(jù)作為依據(jù)也是可行的，不過由于粘土料易受到環(huán)境因素的影響，例如濕度，而礫石料則不易受環(huán)境因素影響，供料較為可靠，所以根據(jù)粘土料的供料量調(diào)整礫石料的供料量是較為優(yōu)化的技術(shù)方案。為避免出現(xiàn)自動控制中的振蕩，確保粘土料和礫石料的配比，可以把動態(tài)計量皮帶秤10在集料配料皮帶機(jī)3上的落點(diǎn)與動態(tài)計量皮帶秤10’在集料配料皮帶機(jī)3的落點(diǎn)設(shè)置一段距離，即給出礫石料斗2上的電磁閥控制緩沖的時間，以確保自動控制的可靠性，降低自動控制的難度。2)集料配料皮帶機(jī)3給計量料斗6供料，根據(jù)計量料斗6內(nèi)的壓力傳感器開啟計量料斗6的閥門給連續(xù)式攪拌機(jī)8供料；作為替代的技術(shù)方案，也可以采用動態(tài)計量，不過考慮到頻繁停機(jī)的狀況，以及安裝的便利，采用壓力傳感器，在積累一定量后開啟閥門供料是較為優(yōu)化的技術(shù)方案，這樣可以達(dá)到較高的供水精度，有利于確保自動控制配料比精度。3)根據(jù)計量料斗6的供料量，供水裝置7根據(jù)內(nèi)設(shè)的流量計按照設(shè)計要求的比例給連續(xù)式攪拌機(jī)8供水，由于系統(tǒng)從計量料斗6獲取了集配料的數(shù)據(jù)量，避免了集料配料皮帶機(jī)3輸送中的累積誤差，特別是由啟停造成的累積誤差，本系統(tǒng)的供水精度高，確保了最終成品防滲料的質(zhì)量。4)將雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)中的葉片尺寸加大2cm，以增加其拌合推力，使拌合好的防滲料順利出倉，攪拌完成后，連續(xù)式攪拌機(jī)8下料至提升卸料皮帶機(jī)4，由提升卸料皮帶機(jī)4提升至卸料斗5 ；
5)卸料斗5根據(jù)光線傳感器和/或地磅的信號自動卸料或人工手動控制卸料； 通過上述步驟實(shí)現(xiàn)防滲土料的自動摻混。應(yīng)該考慮到，在施工過程中，由于各種因素可能出現(xiàn)運(yùn)輸跟不上生產(chǎn)的情況，可以通過給卸料斗5內(nèi)的壓力傳感器設(shè)定一上限值，當(dāng)壓力傳感器獲取的數(shù)值大于該上限值， 則控制系統(tǒng)停機(jī)。系統(tǒng)還設(shè)置有手動及強(qiáng)制操作等功能，為加強(qiáng)設(shè)備的安全性能，系統(tǒng)還設(shè)置了多種安全保護(hù)功能，如電機(jī)過流過熱保護(hù)、報警自動停止配料、緊急停機(jī)等保護(hù)功能，設(shè)備的生產(chǎn)能力可以達(dá)到300t/h。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于粘土料斗(1)和礫石料斗(2) 下設(shè)有集料配料皮帶機(jī)(3 )，集料配料皮帶機(jī)(3 )與計量料斗(6 )連接，計量料斗(6 )下設(shè)有連續(xù)式攪拌機(jī)(8)，連續(xù)式攪拌機(jī)(8)的出料口下設(shè)有提升卸料皮帶機(jī)(4)，提升卸料皮帶機(jī)(4 )與卸料斗(5 )連接，連續(xù)式攪拌機(jī)(8 )上還設(shè)有供水裝置(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于所述的計量料斗(6)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于所述的連續(xù)式攪拌機(jī)(8)為雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式攪拌機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于所述的粘土料斗(1)和礫石料斗(2)的出料口下各設(shè)有一動態(tài)計量皮帶秤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于所述的供水裝置(7)內(nèi)設(shè)有流量計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于粘土料斗(1)和礫石料斗(2 )上還設(shè)有振動裝置(9 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于所述的振動裝置(9 )與粘土料斗(1)和礫石料斗(2 )的擋篩(11)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，其特征在于卸料斗(5)下方設(shè)有地磅，卸料斗(5)上設(shè)有壓力傳感器和/或光線傳感器。
9.一種用于權(quán)利要求1-7所述系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟1)首先開啟粘土料斗(1)的電磁閥，給其下的動態(tài)計量皮帶秤(10)供料，同時或一個時段后，根據(jù)動態(tài)計量皮帶秤(10)供料量，開啟礫石料斗(2)的電磁閥，按照設(shè)計要求的比例給礫石料斗(2)下的動態(tài)計量皮帶秤(10’)供料；2)集料配料皮帶機(jī)(3)給計量料斗(6)供料，根據(jù)計量料斗(6)內(nèi)的壓力傳感器開啟計量料斗(6)的閥門給連續(xù)式攪拌機(jī)(8)供料；3)根據(jù)計量料斗(6)的供料量，供水裝置(7)根據(jù)內(nèi)設(shè)的流量計按照設(shè)計要求的比例給連續(xù)式攪拌機(jī)(8)供水；4)攪拌完成后，連續(xù)式攪拌機(jī)(8)下料至提升卸料皮帶機(jī)(4)，由提升卸料皮帶機(jī)(4) 提升至卸料斗(5);5)卸料斗(5)根據(jù)光線傳感器和/或地磅的信號自動卸料或人工手動控制卸料；通過上述步驟實(shí)現(xiàn)防滲土料的自動摻混。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于給卸料斗(5)內(nèi)的壓力傳感器設(shè)定一上限值，當(dāng)壓力傳感器獲取的數(shù)值大于該上限值，則控制系統(tǒng)停機(jī)。
全文摘要
一種連續(xù)式攪拌防滲土料摻混制備系統(tǒng)，粘土料斗和礫石料斗下設(shè)有集料配料皮帶機(jī)，集料配料皮帶機(jī)與計量料斗連接，計量料斗下設(shè)有連續(xù)式攪拌機(jī)，連續(xù)式攪拌機(jī)的出料口下設(shè)有提升卸料皮帶機(jī)，提升卸料皮帶機(jī)與卸料斗連接，連續(xù)式攪拌機(jī)上還設(shè)有供水裝置。本發(fā)明通過定量給料、計量輸送和強(qiáng)制拌合的方法，可以實(shí)現(xiàn)自動配料、自動計量加水、連續(xù)攪拌和自動或手動卸料裝車等控制功能。相比采用傳統(tǒng)摻合方法制備防滲料，本發(fā)明的設(shè)備及場地費(fèi)用節(jié)省50%，效率是傳統(tǒng)摻合方法的150%。
文檔編號B28C7/02GK102152400SQ20111003021
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者劉世軍, 劉小翠, 劉晨, 吉兵, 李海波, 楊祎, 程潤喜, 譚愷炎, 邊曉明, 陳衛(wèi)烈, 雷敬偉 申請人:葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測有限公司