自动纤维添加机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种自动纤维添加机。该装置是筑路专用机械设备。该装置由上料机构、疏松料仓、计量装置、传输机构和以单片机为主的控制机构组成。封闭式绞龙上料机构，加入粒位检测的疏松料仓和改进的重力计量装置使本实用新型专利技术对纤维原料的适应性、疏松均匀质量和计量精度有较大的提高，为我国现代化公路建设提供了一种高度自动化和实用的专用筑路设备。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种筑路专用机械设备，具体地说是修筑高等级公路有关沥青玛蹄脂混合料路面作业中的纤维添加装置。高速发展的高质量公路网络已成为一个国家现代文明的标志，为一个国家经济发展和快节奏高效率的运转起着重要的推动作用。因而高质量的公路早已为各国政府所重视，目前采用沥青玛蹄脂混合料路面已被公认为公路科学中的先进技术。在采用这种先进设计时涉及要在混合物料时填加定量的纤维物质，并且保证纤维均匀地混合在物料之中，从而有效地提高路面高温稳定性。从而大大延长路面的使用寿命和改善路面微观结构。然而保证均匀地将纤维混入筑路面料之中并非容易之事，除去要求在混合搅拌机中应用充分的搅拌时间和搅拌方式外，还要求添加纤维应是充分打散后的，并且定时均匀以稳定的流量添加进去的，这本身就是一个较大的技术难题，所应运而生的即是为此目的而设计的纤维添加设备。在该类设备中要完成纤维充分的疏松、膨化、定时输送，所必备的结构中应包括(1)上料机构将压缩打包的纤维原料折包后装入上料机。(2)疏松料仓进入料仓后经梳散膨化变成充分分散的纤维。(3)计量装置，按间隔或搅拌机的需要确定纤维添加量，计量出来。(4)定时输送机构，再将计量好的膨松纤维均匀地加入搅拌机。目前国内外该类设备的结构大致如此。由于目前纤维适用种类日益增多，以往的添加设备已无法适应，特别是过去设备多用定容式测量做计量检测标准，相对误差较大，从而无法做到混合物料的统一质量和性能，对该类设备进一步的改造，提高其对多种纤维料的适应性，膨松均匀度的质量以及计量精度和自动化程度已成为当务之急。本技术的目的在于提供一种自动纤维添加机的新结构设计，力求克服以往设备的缺点，实现间歇式加料的自动工作方式，提高设备对多种纤维的适应性和增加计量的准确性。为使整机实现间歇加料的连续自动化工作方式，在基本结构设置上增添了以单片机为主体的控制机构，该机构中包括起到核心指挥作用的单片机外，在EPROM中存入了本机的主控程序，增设单片机外围电路和元器件负责将结构各部分的运转情况采集成信号，经主控程序处理后转化为可执行指令，由外围电路发至各部分机构执行，从而实现从原料开始到定量膨松纤维定时加入搅拌器的连续工作过程，实现整机工作的自动化。为保证工作连续性，原料自上料机构加入疏松料仓之后增添了变容式料位传感器，来观察仓内料位情况，及时加料并及时中止，既能保证仓内疏松加工的质量，又不至于断料造成机器利用率的下降，本技术改进的又一特点是计量装置从定容式计量改为重力计量，在计量装置中加设了压力传感器，这一重要的改进使各种纤维都能顺利地利用本装置添加。只要根据纤维的种类、含水量和物理特性，并输入单片机贮存，则从压力传感器可以准确地掌握添加纤维的标准数量。不但适应性加强，而且准确度也相应提高到相当精度。这样，将上料机构、传输机构及相应纤维流通道的控制阀门的开关控制均接至单片机为主体的控制机构上，即可方便地实现自动连续工作的间歇式纤维添加，使工作质量、效率、适应性有一个较大的飞跃。下面根据附图进一步说明本技术的目的是如何实现的附图说明图1为本技术结构组成的示意图。图2为控制机构的电原理框图。图3为螺旋齿棒式疏松辊结构示意图。附图1给出了以单片机为主的控制单元结构示意图，51代表单片机，52代表存贮有主控程序的EPROM，53、54代表A/D转换器，55、56代表暂存器，57代表显示驱动电路，58、59代表中间寄存器，510代表控制电机电源的开关电路输出单元，511代表纤维流阀门的驱动电路控制信号输出单元，512代表控制键盘。11为掀盖式料斗，12代表上料螺旋输送器，121为出料口，13为上料电机及变速机构，11-13组成上料机构，D1表示上料电机的控制信号线。2代表疏松料仓，21、22代表料仓上方空间中的变容式传感器。P1、P2代表采集到的上、下限位信号线，23代表疏松辊(旋带式的)，24代表改进的螺旋齿棒式疏松辊，25代表螺旋式送料器，26代表疏松料仓的驱动电机，D2表示26的控制电源线，21-26组成疏松料仓。3代表计量装置，31代表拨叉式送料器，32代表计量仓，321代表活动仓底板，322为压力传感器，E1代表压力传感器发出的信号，35处设有进料阀门，F1为阀门控制信号线，31-35组成本技术的计量装置。41、42代表抽风机，45、44代表风机驱动电机，D3、D4代表电机受控电源线，43代表输送管道，46、47代表设置在管路中的节流阀，F2、F3为截流阀的控制信号线。41-47组成传输装置的结构。241代表疏松辊主轴，242代表按轴上螺旋线分布的齿棒，243是齿棒顶的螺旋包络线(示意)。为实现自动控制而设计的单片机控制机构由单片机51、存有主控程序的EPROM52，中间存贮器58、59，LCD显示器及其驱动电路57、键盘及其控制电路512组成主要控制单元。按玛蹄脂碎石混合配料规范确定的纤维添加量及其添加时间均已转化为相应数学模型，转贮在单片机的存贮器中，只要从控制键盘上输入相应的纤维种类，含水特性及其相应规范的数据，即可由主控程序计算出每次搅拌混合楼中所需的纤维总量，并做为标定数据记入暂存器58，开始加料，原料开包后即从料斗加入疏松料仓。经疏松均匀分散的纤维经拨叉装置进入计量仓，计量准确的纤维经风机输送后均匀、稳定地传输至混合搅拌器中，每次输送量都经计算程序准确地记录并控制运行速度，直至额定的加入量后完成一个加料周期的控制，其中料仓中设置的上、下位的变容式传感器53可以将纤维在料仓中的位置信号P1、P2传入单片机外部设置A/D转换器转化为数字信号，进驻暂存器55，这个状态数字信号由单片机读取后经主控程序判断决定上料电机的工作状态指令D1。同样的道理，压力传感器传出的纤维重量信号E1进入另一个A/D转换器54转换为数字信号后也进入暂存器6做为主控程序判断的依据。当一定的重量信号达到预定值后，即发出相应传输电机和阀门的启动指令D2、D3、F1-F3等，实现准确操作过程自动化处理。本技术中给出的上料装置是由一个料斗11提升传输式螺旋12和电机变速机构13组成，螺旋输送器12的上端开设有出料口121，与疏松料仓的入口相对接，提升的纤维料借助重力落入疏松料仓。螺旋输送器12旋转轴中心与水平呈43-48°倾角，使开包的纤维在螺旋输送器中缓缓提升的同时被初步打散进入疏松料仓。为防止有硬质杂物混入料仓损坏机件，可以在料斗11处或出料口121处加设杂物滤网，并设置相配套的打散辊。疏松料仓是个立式密封容器，其底部设计有螺旋传输器25，它将疏松好的澎化纤维依次从底部出口排向计量装置。在该结构上方是一对并排分布的疏松辊(23或24)，它的作用是借助辊的高度旋转和击打充分将挤压成团的纤维来疏松分散开来，防止在形成沥清混合物料时不均匀分布。其疏松分散充分与否往往决定本机的工作质量，附图1所给出的是旋带式疏松辊的结构23比较常用。附图3所给出的是螺旋齿棒式结构，待下面进一步介绍。在料仓上部空间中，设置有上位、下位变容式传感器21、22，用来探测纤维在料仓中的粒位，传感器21、22采集到的信号P1、P2通过传输线接到控制机构G中的A/D转换器53。这样，就可控制纤维进入料仓的数量，防止过多造成疏松效果不好，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动纤维添加机，由上料机构、与上料机构的出料口对接的疏松料仓，设在疏松料仓出口的计量装置和接在计量装置之后的纤维传输机构组成，其特征在于：ａ、结构中增加了单片机为主的控制机构，该控制机构的传感器设置在疏松料仓和计量装置中，控制信号送 至受控机构的开关电路之中，ｂ、在疏松料仓中设置了变容式料位传感器（２１、２２），其形成的传感信号（Ｐ１、Ｐ２）接至控制机构的信号输入端（５３），ｃ、在计量装置中设置有压力传感器（３１），压力传感信号Ｅ送至控制机构中的输入端（５４）， ｄ、上料机构、传输机构中相应物流控制阀门的开关信号（Ｆ１－Ｆ４）自控制机构的输出端（５１１）输出，伺服机构中的电机开关信号（Ｄ１－Ｄ４）由控制电路输出端（５１０）输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩月明，
申请(专利权)人：韩月明，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]