稳定土拌和机自动化的相关改进探讨

稳定土拌和机自动化的相关改进探讨

李建强

摘要：

近些年来，我国稳定土拌和机的使用状况呈低迷走势。出现这种情况的原因是什么，如何运用自动化技术对稳定土拌合机进行相关改进，我国稳定土拌和机的未来发展何去何从，本文对此进行了浅析。

关键词：稳定土拌合机；自动化；改进措施；

现代公路基层施工是采用大规模、连续性的机械化施工。稳定土拌和机是基层路拌法施工的核心机械。然而近些年来，我国稳定土拌和机的使用状况呈低迷走势。出现这种情况的原因是什么，如何运用自动化技术对稳定土拌和机进行相关改进，我国稳定土拌和机的未来发展方向，本文对此进行了浅析。

我国稳定土拌合机的发展历程

我国稳定土拌和机从80年代末开始起步，当时国际上存在着两种类型的稳定土拌和机，一种是以日本新泻等公司为代表的中马力稳定土拌和机，发动机功率在149kW左右，拌和刀具采用片状结构，拌和转子用机械传动，通过两侧链条带动转子拌和。一种是以德国宝马为代表的大功率全液压稳定土拌和机，这种拌和机采用高档液压元件，性能先进，代表国际上稳定土拌和机发展趋势。两种类型拌和机我国都有少量进口，但是由于我国对稳定土拌和机的认识所限，只重视瞄准国际上最新的发展技术趋势，没有根据我国国情适当地发展中小功率的稳定土拌和机，使得稳定土拌和机的发展存在片面性。当时我国部分厂家，如陕西华山等厂家借鉴宝马大功率全液压稳定土拌和机技术，通过测绘，研制了我国224kW左右的拌和装置后置式全液压稳定土拌和机。以后随着公路施工要求的提高，又相继开发了269kW， 甚至298kW以上的稳定土拌和机。2000年以后又试制了中置式拌和机，近年来研制开发了道路冷再生机等，后来国内一些其他工程机械厂家纷纷跟进，最高峰时全国有十多个厂家生产二十余种型号的稳定土拌和机。

二．我国稳定土拌和机使用状况呈低迷的原因

首先目前我国市场上的稳定土拌和机功率一般在224kW以上，大部分采用全液压传动，即液压行走传动，液压工作传动工作装置后置式，没有加装填加剂供给装置。这种稳定土拌和机的性能无法适应高等级公路建设的需求。用稳定土拌和机拌和其拌和材料的配比、颗粒级配以及含水量无法得到精确控制，比不上稳定土厂拌设备，而路拌机拌和成型后铺层的均匀度、平整度和密实度比不上稳定土摊铺机，再加上国产稳定土拌和机大都数由于采用全液压驱动，产品故障频发，产品质量可靠性太低，稳定土拌和机功能单一，使用时间短，机器利用率低，受到稳定土拌和机使用量最大的筑路部门的普遍抵制，取而代之使用稳定土厂拌设备，这样就失去了一个巨大的市场和用户。其次对于县乡道路等低端用户来说，目前我国的大功率全液压稳定土拌和机，价位偏高，使用成本太高。

三．稳定土拌和机自动化的相关改进

发展应用各种机械自动化新技术，应不断引入其他许多学科的新概念、新理论、新技术，将使机械制造业中原有的一些传统制造技术、产品和观念等不断更新和发展。若以原有的设备为主，合理调整布局，添加少量的数控设备，引入CAD / CAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，符合实际应用的稳定土拌和机自动化技术。

将稳定土拌设备配以工业微机控制系统，则机器具有对材料适应强、级配种类多、可靠性高、操作简单、结构紧凑、布局合理、便于安装、调试、维护等特点。则这种稳定土拌和机适用于任何高级公路、机场等底基层的施工。

配料系统由骨料仓、称量皮带机、集料皮带机组成。这样的设计方便操作人员自由选配料仓数目、破拱等特殊装置。具有结构紧凑、布局合理、料仓容积大、上料高度低、可靠性高、易操作、便于维护等特点。

稳定土拌和机的水流量远程调控系统由靶式流量计和电动阀门组合而成，在控制台上轻触按钮，就可完成水量的设定和调整，操作人员不必奔走在控制室和主机之间。控制精度高，响应时间快。

稳定土拌和机的闭环控制系统由称重传感器、变频调速电机、变频器、计算机控制系统组成，抗干扰能力强，可对各种骨料分别进行连续动态称量，使骨料出料更为均匀，配比更为精确。

调速螺旋给料机、称量螺旋、变频器、计算机控制系统组成的粉料配送闭环控制系统，实现了粉料流量的实时监测和调节，大大降低了用户损失，提高了成品料质量。

工控机控制方式的上位机，具有强大的管理功能，友好的用户界面和良好的人机对话功能。可贮存配比、产量等数据，并可输出打印统计报表。给现场管理、调度、监控提供了强有力的支持。故障自动检测和报警的功能，提高了整机自动化水平和整机可靠性。全密封、带空调的控制房，提高了操作人员的舒适度，减轻了操作劳动强度。

可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等是现代机械自动化运用的主要技术基础。将稳定土拌和机与这样新型技术相结合，生产效率将是一次质的飞跃。

在稳定土拌和机设备自动化改进的条件下，要合理科学地施工操作，才能充分发挥效能，产生高效益：(1)确保配套机械的完好率，以保证机械化施工的连续作业。(2)选择合理的施工路段；从理论上讲施工路段越长，其生产率越高。但从施工的综合因素考虑，则存在一个最经济的施工路段。根据施工实践经验证明，一般以500~1000m为宜。 (3)选择合理的拌幅；稳定土拌和机性能参数中的拌和宽度，是综合施工规范中各级公路基层宽度而优化选定的，在施工时要根据具体的工程条件决定实际的拌幅数。

四．稳定土拌和机未来的发展方向

随着科学进步的发展，自动化、一体化必将越来越广泛的应用于机械设备中。将机器的操作流程简单化，智能化，由繁化简，既省时省力，又加速了设备的发展进程。只有不断的将新知识和新理念运用到实际中来，才能让稳定土拌和机不断的更新换代，站在世界发展潮流的前端，不被时代淘汰或取代。

在稳定土拌和机的，自动化的发展应以人为本，符合工程需求，切实的解决工程中所存在的问题，不断的改进和完善自身功能。优先满足工程机械开发原则: (1) 结构简单易操作易维修(2) 性能可靠故障少使用寿命长(3) 机动性能好(4) 尽量降低制造成本，增加通用性和适用性。实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全面提高，达到自动化的高级理想阶段。

参考文献

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[2] 杨建平,刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技,2008（2）.

[3] 张辉.浅谈机械自动化技术及其在我国的发展与未来[J].工会博览·理论研究, 2010（2）.

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