稳定土厂拌设备水泥计量精度的改进

　 稳定土厂拌设备计量精度的高低由水泥计量精度的高低决定；水泥计量精度在保证成品料质量稳定的前提下，还能让用户得到较好的经济效益。稳定土厂拌设备是一种连续强制式搅拌设备，其工作原理决定了它对骨料、水泥和水等物料的计量必须是一种动态连续的计量。

从计量方式来看，现有的稳定土厂拌设备对物料的计量不外乎容积式计量和称重式计量这两种方式。所谓容积式计量，是一种通过控制单位时间内物料的体积流量来达到控制物料重量流量的计量方式。最典型的应用是用调速电机来控制骨料输送皮带机的转速以控制骨料的输送，这种计量方式在骨料计量上得到了广泛应用。

而称重式计量，顾名思义是一种根据传感器所反馈的重量信号对物料重量流量直接做出调整控制的计量方式。在稳定土厂拌设备上常用的有皮带秤、螺旋秤和减量秤3种形式。称重计量与容积计量相比，更能及时、直接对重量流量做出调整控制，相对计量精度也较高，更能与微机控制技术相结合，达到满意的控制精度要求。

根据交通部颁发的《稳定土厂拌设备技术要求》，对骨料的计量精度要求为±3％，对水泥的计量精度要求为±1％，对水泥的计量精度要求要比对骨料的计量精度要求高出很多。而从稳定土材料构成成本分析，在每吨成品料中所含水泥只有5％左右，但其价值却高于其他95％骨料的价值总和。从实际使用中看，无论是采用容积式计量还是采用称重式计量，用户从未对骨料的计量精度提出过异议，倒是对水泥的计量精度时有怨言，由此可见水泥计量精度在稳定土厂拌设备性能中所占的重要地位。

综合上述分析，我们可以得出这样的结论：稳定土厂拌设备计量精度的高低由水泥计量精度的高低决定；水泥计量精度在保证成品料质量稳定的前提下，还能让用户得到较好的经济效益。例如在某个工地，要求的水泥级配在4.5％～5.0％之间，如果能将水泥精确控制在4.5％，成品料也算合格，与中间值4.75％相比，可节省水泥0.25％。如果按WCB500设备每天产量4000t计算，可节省水泥10t，约3500元。

假设路面工程为20万t的拌和量，节省水泥所得的费用为17.5万元。所以说,水泥计量精度的高低是评价稳定土厂拌设备性能优劣的关键所在，提高水泥计量的精度不仅是用户保证质量、控制成本的有效手段，也是稳定土厂拌设备制造商所追求的目标之一。

目前稳定土厂拌设备所配置的水泥计量系统多采用称重计量方式，容积计量方式正逐渐被淘汰。称重计量系统主要有两种：螺旋连续称重和减量秤称重，但后者因占用较大空间而较少被采用，大多数设备采用的是传统的螺旋连续水泥计量装置（图1）。

螺旋秤上传感器所收集到的重量信号反馈到控制系统，通过控制系统的比较处理后发出指令给叶轮给料器上的调速电机，以控制水泥的流量，使其保持在一个相对稳定的范围内，实现水泥的计量。单从结构上讲，这种计量方法并没有什么太大的缺陷，但是，在实际使用时效果却不尽如人意。从全系统看，水泥计量不只是称重问题，它还涉及到水泥的供给、料仓的结构、水泥料位高低、调速机构的组成和称重螺旋的结构形式等多方面因素，任何一个环节上出现的问题都会直接影响到水泥的计量精度。仍以图1为例，当粉罐底部发生水泥搭架时（几乎每个粉罐都会发生此类故障），尽管称重螺旋已测出缺料信号并使叶轮给料器加速运转，但仍不能保证水泥流量加大，那么此时的成品料中水泥含量必然会不足。

另外，由于称重螺旋过长，自身重量较重，也会影响到水泥的计量精度；叶轮给料器叶片粘料同样会造成水泥计量的偏差；螺旋管径、螺距选取不当也使得水泥供料反馈速度不及时……针对以上问题，我们有必要重新从各个方面综合考虑水泥的计量精度问题。

南方路机通过对大量工地应用实例的分析，对各种工况下出现的问题做出先行性实验，已开发出一种国内最先进的水泥连续称重计量装置（目前已经申请国家专利）。该装置在施工中取得了很好的效果，受到用户的好评。在此简要介绍如下，希望能给广大同行以帮助和启迪。为能自动、连续地对稳定土厂拌设备所使用的水泥进行均匀的供料、保证级配的准确性，采用工业微机程序来控制水泥连续称重计量装置，以解决现有稳定土厂拌设备上水泥计量装置的缺陷，其技术手段如下（图2）。

1. 配套倾斜螺旋的供料粉仓

粉仓容积为9m3,在上、下限位置各装有一个阻旋式料位计；采用变频调速技术螺旋电机进行无级调速以控制供给量的大小；螺旋与水平面成一定的倾角，在出口处形成一段缓冲区，可有效地防止水泥的自流，以确保水泥流量的稳定性；根据稳定土厂拌设备所需水泥的供料范围，确定螺旋机螺距和叶片直径。以上配置可保证连续稳定供料，并能对控制装置发来的信号及时响应。

2. 采用单支点悬挂式螺旋称重装置

为减轻螺旋自重并从美观角度考虑，螺旋管选用薄壁的不锈钢管，轴端支承选用铸铝材料。传感器选用拉式传感器，此装置可对瞬时水泥流量进行重量检测，并转换成电信号传给控制装置。

3. 计量控制装置

主要由一个PLC控制器、一个信号放大变送器、一个变频器、一台工业微机及相关的电路电器组成。能自动、及时地对反馈回来的电信号按所设定的程序进行运算处理，保证水泥的流量不超过所设定的偏差值，同时微机系统还具有报警显示、统计打印等功能。


根据以上方案改造后的稳定土厂拌设备已有数十台在全国各地工地中使用，用户普遍反映水泥的计量较为准确，在提高成品料质量、节省施工费用上有明显的成效。