一种适用于高模量沥青混合料的沥青改性设备的制作方法

1.本实用新型属于沥青改性领域，涉及高模量沥青改性领域，具体涉及一种适用于高模量沥青混合料的沥青改性设备。


背景技术：

2.高模量沥青混合料是指通过掺加高模量改性剂对沥青结合料进行改性或通过改变级配而得到的结构密实，空隙率小，动态模量可达14gpa，具有优良的耐高温性能、抗疲劳性和耐久性能的沥青混合料。而其中采用高模量外掺剂改性沥青对混合料的性能改善效果更为显著。因此制备高模量改性沥青是增大沥青混合料劲度模量，提高沥青混合料路面性能和使用寿命的核心。
3.但传统的改性沥青设备加工质量参差不齐，生产过程中采用的核心工艺和设备关键参数各不相同，从而导致高模量改性剂颗粒大小不均，尽管这些大小分散不一的改性剂颗粒在经过孕育反应和保温过程后会在其自身周围形成薄薄的油膜，改善自身与沥青质和胶质组成的胶团之间的相容性，形成融合基团，但由于高模量改性剂颗粒自身的物理性质使得这种融合基团并不稳定，在整个体系的温度上升时，根据物质体系的能量最低原理，高模量改性剂颗粒有降低自身表面能的趋势，即容易发生聚集从而减小总体表面积的现象。而体系温度上升将导致沥青向液态转化，此时由于改性剂颗粒大量聚集使得两种组分因物理形态的不同产生较大的质量差异而发生分层离析现象，使生产出的高模量改性沥青失效从而难以达到使用要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种适用于高模量沥青混合料的沥青改性设备，解决现有技术中因改性剂颗粒大小差异大使颗粒未完全均匀分散导致离析现象发生的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
6.一种适用于高模量沥青混合料的沥青改性设备，包括剪切分散装置和加热搅拌装置；
7.所述的剪切分散装置包括支座，支座上固定有剪切筒，剪切筒内部从上到下依次分为剪切分散区和颗粒导出区，剪切分散区内从上到下设置有平行的剪切动磨盘和剪切定磨盘，剪切动磨盘可转动式安装在剪切定磨盘上，剪切动磨盘和剪切定磨盘之间设置有剪切研磨间隙；所述的剪切筒顶端安装有磨盘电机，磨盘电机通过磨盘驱动转轴驱动剪切动磨盘转动；
8.所述的剪切定磨盘下方为颗粒导出区，颗粒导出区倾斜设置有导料槽；
9.所述的剪切筒顶端安装有进料口，所述的剪切动磨盘上沿着轴向设置有贯通的进料孔，所述的剪切定磨盘上沿着轴向设置有贯通的出料孔；
10.所述的加热搅拌装置包括支撑框架，支撑框架内部设置有加热搅拌筒和搅拌轴，
搅拌轴从上至下依次分为搅拌电机安装段、挡板安装段和搅拌桨叶安装段，搅拌电机安装段伸出支撑框架外与安装在支撑框架顶端的搅拌电机相连接；挡板安装段位于支撑框架内，挡板安装段上安装有挡板；搅拌桨叶安装段位于加热搅拌筒内且固定安装有搅拌桨叶；
11.所述的加热搅拌筒第一侧壁内设置有加热保温装置；
12.所述的加热搅拌筒第二侧壁顶端设置有导料槽安装孔，所述的导料槽穿过剪切筒与加热搅拌筒相接，安装在导料槽安装孔上；
13.所述的加热搅拌筒的底部设置有出料口，所述的出料口与支撑框架相连通。
14.本实用新型还具有如下技术特征：
15.所述的磨盘电机动力输出端两侧固定有第一保护装置，所述的第一保护装置通过螺杆固定在磨盘电机动力输出端上；所述的搅拌电机动力输出端两侧固定有第二保护装置，所述的第二保护装置通过螺杆固定在搅拌电机动力输出端上。
16.所述的颗粒导出区内导料槽下设置有固定槽，固定槽的侧面与剪切定磨盘侧面相连接。
17.所述的加热搅拌筒第二侧壁的筒体外安装有实时测温装置。
18.所述的搅拌轴的搅拌桨叶安装段设置有固定件固定搅拌桨叶。
19.所述的支撑框架的侧壁下方设置有通风口。
20.所述的加热搅拌筒的底部设置有出料口的开关阀。
21.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
22.(ⅰ)本实用新型将高模量改性沥青的剪切分散系统进行了优化设计，整体由剪切动磨盘和剪切定磨盘结构组合而成，利用动磨盘内部多级啮合的齿轮以及多级转子和定子的组合可以有效减小高模量改性剂颗粒大小差异，同时也将转动能量分散，可以提高磨盘的使用寿命。通过定磨盘上细孔出料口的设计可以进一步确保改性剂颗粒的充分剪切并使导出的改性剂细度达到2～5μm。
23.(ⅱ)由剪切分散装置导出的颗粒经过导料槽进入加热搅拌装置再次进行搅拌更有利于高模量改性剂在沥青中进行充分的溶胀反应和分散，搅拌混合箱上部的挡板设计可以避免箱内高模量改性沥青因搅拌桨叶高速旋转而产生的飞溅，同时搅拌混合箱外层的实时温度监测装置能及时有效反映箱内改性沥青的孕育反应状况进而确保了加工质量。
24.(ⅲ)本实用新型采用从剪切到加热搅拌反应的多级控制确保了改性剂颗粒的细度，进而有效保证了高模量改性沥青的加工质量。
附图说明
25.图1为本实用新型的剪切分散装置和加热搅拌装置结构示意图。
26.图中各个标号的含义为：1
‑
剪切分散装置，2
‑
加热搅拌装置，3
‑
支座，4
‑ꢀ
剪切筒，5
‑
剪切分散区，6
‑
颗粒导出区，7
‑
磨盘电机，8
‑
磨盘驱动转轴，9
‑
进料口，10
‑
支撑框架，11
‑
加热搅拌筒，12
‑
搅拌轴，13
‑
搅拌电机，14
‑
挡板，15
‑ꢀ
搅拌桨叶，16
‑
加热保温装置，17螺杆，18
‑
实时测温装置，19
‑
固定件，20
‑
通风口。
27.501
‑
剪切动磨盘，502
‑
剪切定磨盘，503
‑
剪切研磨间隙，504
‑
进料孔，505
‑ꢀ
出料孔。
28.601
‑
导料槽，602
‑
固定槽。
29.701
‑
磨盘电机动力输出端，702
‑
第一保护装置。
30.1101
‑
加热搅拌筒第一侧壁，1102
‑
加热搅拌筒第二侧壁，1103
‑
导料槽安装孔，1104
‑
出料口，1105
‑
开关阀。
31.1201
‑
搅拌电机安装段，1202
‑
挡板安装段，1203
‑
搅拌桨叶安装段。
32.1301
‑
搅拌电机动力输出端，1302
‑
第二保护装置。
33.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
34.需要说明的是，本实用新型中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
35.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
36.实施例：
37.本实施例给出一种适用于高模量沥青混合料的沥青改性设备，如图1所示，包括剪切分散装置1和加热搅拌装置2；
38.剪切分散装置1包括支座3，支座3上固定有剪切筒4，剪切筒4内部从上到下依次分为剪切分散区5和颗粒导出区6，剪切分散区5内从上到下设置有平行的剪切动磨盘501和剪切定磨盘502，剪切动磨盘501可转动式安装在剪切定磨盘502上，剪切动磨盘501和剪切定磨盘502之间设置有剪切研磨间隙503；所述的剪切筒4顶端安装有磨盘电机7，磨盘电机7通过磨盘驱动转轴8驱动剪切动磨盘501转动；
39.剪切定磨盘502下方为颗粒导出区6，颗粒导出区6倾斜设置有导料槽601；
40.剪切筒4顶端安装有进料口9，所述的剪切动磨盘501上沿着轴向设置有贯通的进料孔504，所述的剪切定磨盘502上沿着轴向设置有贯通的出料孔505；
41.加热搅拌装置2包括支撑框架10，支撑框架10内部设置有加热搅拌筒11 和搅拌轴12，搅拌轴12从上至下依次分为搅拌电机安装段1201、挡板安装段 1202和搅拌桨叶安装段1203，搅拌电机安装段1201伸出支撑框架10外与安装在支撑框架10顶端的搅拌电机13相连接；挡板安装段1202位于支撑框架 10内，挡板安装段1202上安装有挡板14；搅拌桨叶安装段1203位于加热搅拌筒11内且固定安装有搅拌桨叶15；
42.加热搅拌筒第一侧壁1101内设置有加热保温装置16；
43.加热搅拌筒第二侧壁1102顶端设置有导料槽安装孔1103，所述的导料槽 601穿过剪切筒4与加热搅拌筒11相接，安装在导料槽安装孔1103上；
44.加热搅拌筒11的底部设置有出料口1104，所述的出料口1104与支撑框架10相连通。
45.作为本实施例的一种优选方案，磨盘电机动力输出端701两侧固定有第一保护装置702，第一保护装置702通过螺杆17固定在磨盘电机动力输出端701 上；搅拌电机动力输出端1301两侧固定有第二保护装置1302，第二保护装置 1302通过螺杆17固定在搅拌电机动力输出端1301上。
46.作为本实施例的一种优选方案，颗粒导出区6内导料槽601下设置有固定槽602，固定槽602的侧面与剪切定磨盘502侧面相连接。
47.作为本实施例的一种优选方案，加热搅拌筒第二侧壁1102的筒体外安装有实时测温装置18；从而实时控制加热，使得搅拌筒内沥青混合物的温度较均匀，达到控制温度的作用。
48.作为本实施例的一种优选方案，搅拌轴12的搅拌桨叶安装段1203设置有固定件19固定搅拌桨叶15。
49.作为本实施例的一种优选方案，支撑框架10的侧壁下方设置有通风口20；利于加热搅拌筒11内空气的流通，能有效保证加热搅拌筒11内气压的稳定。
50.作为本实施例的一种优选方案，加热搅拌筒11的底部设置有出料口1104 的开关阀1105；通过控制进出的开关阀1105，调节出料速度。
51.本实用新型的工作过程如下所述：
52.为了控制高模量改性剂颗粒细度，先接通剪切分散装置1的电源，在进料口9加入沥青结合料和高模量改性剂，打开磨盘电机7的开关，磨盘电机7 会带动磨盘驱动转轴8控制剪切动磨盘501运转，将剪切动磨盘501和剪切定磨盘502之间的混合物充分研磨后通过剪切定磨盘502中设置的出料孔12进入导料槽601，通过导料槽601输送到加热搅拌筒11。
53.接通加热搅拌装置2的电源，使加热保温装置16对加热搅拌筒11进行预热，打开搅拌电机13的开关，搅拌电机13会带动搅拌轴12转动，使搅拌桨叶18对内部的沥青和高模量改性剂混合物颗粒进行搅拌，搅拌过程中通过实时测温装置18检测加热搅拌筒11，从而实时控制加热，使得搅拌筒内沥青混合物的温度较均匀，达到控制温度的作用。待加热搅拌筒11中的高模量改性沥青溶胀孕育反应完全后，打开加热搅拌筒11的底部供沥青排出的出料口1104的开关阀1105，出料口1104与外部的支撑框架10相通，通过控制进出的开关阀1105，调节出料速度。