一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统的制作方法

1.本发明涉及道路施工技术领域，具体地说是一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统。


背景技术：

2.双组分(a组分为胶结料，a组分包括环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等材料；b组分为固化剂，b组分包括脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类等材料)高分子聚合物彩色路面具有划分不同性质的交通区间、提高特殊路段的防滑系数、美化街道空间环境等作用，使其应用日益广泛。双组分高分子聚合物想要达到路用要求的强度，需精确控制a、b组分的混合比例，且需在短时间内充分搅拌均匀，快速喷洒到路面，以免a、b发生反应固化堵塞管道，施工完成后还需对设备进行清洗，已备下次使用。路面施工宽度为4m左右，需要28-30个喷嘴均匀喷洒，由于a、b组分混合后马上发生反应进而固化(一般在30分钟以内从粘稠的液态变成坚硬的固体，专业名词固化)，所以只能首先通过多路可控分动马达把a、b组分分别平均分配成28-30路(例如确保一栋30层的楼，水管打开时每一层水压和流量都一样)，在喷嘴上方短距离内进行混合快速搅拌均匀进而喷洒，而且a、b组分比例为5：1至4：1，由于两种组分比例相差较大所需数量不同，混合时存在压力差形成对冲影响a、b组分的流量(涉及到流体力学，两路管道的流体汇集到一起的时候流量大的a与流量小的b行成压力差，导致b无法安照设定比例汇入，甚至a压入b管路。例如，大河和小溪交汇时，在交汇处行成紊流，俗称旋涡，甚至大河里的水会倒灌入小溪中)，如果不能精确控制a、b组分的比例，混合后彩色路面无法固化上强度，进而影响彩色路面的质量。如果先把a、b组分混合均匀再平均分配到28个喷嘴，由于a、b组分混合就开始反应固化，容易堵塞中间管路，不具可行性。
3.目前，针对双组分(胶结料-a组分、固化剂-b组分)高分子聚合物彩色路面大多依靠人工施工，不仅需要大量的劳动力以及施工工具，而且施工劳动强度大，施工效率低，施工质量不稳定。


技术实现要素：

4.本发明的技术任务是提供一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统，来解决双组分高分子聚合物混合难、a组分及b组分比例控制难以及混合后的a组分及b组分易固化难清洗的问题。
5.本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统，该系统包括a组分储料箱、b组分储料箱和混合洒布结构，a组分储料箱的下端设置有a组分多路出料结构，b组分储料箱的下端设置有b组分分级出料结构，混合洒布结构包括静态混合器和设置在静态混合器下端的喷嘴组件，a组分多路出料结构和b组分分级出料结构分别与静态混合器相连通，静态混合器将a组分和b组分混合均匀后通过喷嘴组件喷洒到施工路面。
6.作为优选，所述a组分多路出料结构包括a组分出料主管，a组分出料主管设置在a
组分储料箱的下端且a组分出料主管靠近a组分储料箱的一端设置有a组分泵，a组分出料主管的另一端设置有若干a组分出料分臂管，a组分出料分臂管上设置有若干a组分出料支管，静态混合器与a组分出料支管相连通且静态混合器与a组分出料支管一一对应设置。
7.作为优选，所述b组分分级出料结构包括b组分出料主管，b组分出料主管一端通过b组分泵与b组分储料箱相连通，b组分出料主管另一端设置有若干b组分一级分流马达，b组分一级分流马达上设置有若干b组分出料分流管，b组分出料分流管一端连通b组分一级分流马达，b组分出料分流管另一端设置有b组分二级分流马达，b组分二级分流马达上设置有若干b组分出料支管，b组分出料支管与静态混合器相连通且b组分出料支管与静态混合器一一对应设置。
8.作为优选，所述a组分储料箱的上端设置有a组分回流管，a组分回流管的一端与a组分储料箱相连通，a组分回流管的另一端通过a组分电磁三通阀与a组分出料支管相连通；
9.所述b组分储料箱的上端设置有b组分回流管，b组分回流管的一端与b组分储料箱相连通，b组分回流管的另一端通过b组分电磁三通阀与b组分出料支管相连通。
10.作为优选，所述a组分储料箱内设置有a组分搅拌装置，a组分搅拌装置包括a组分搅拌电机和a组分搅拌轴，a组分搅拌电机的基体端固定在a组分储料箱上，a组分搅拌电机的输出端转动连接a组分搅拌轴，a组分搅拌轴位于a组分储料箱内且a组分搅拌轴上设置有a组分搅拌叶片；
11.所述b组分储料箱内设置有b组分搅拌装置，b组分搅拌装置包括b组分搅拌电机和b组分搅拌轴，b组分搅拌电机的基体端固定在b组分储料箱上，b组分搅拌电机的输出端转动连接b组分搅拌轴，b组分搅拌轴位于b组分储料箱内且b组分搅拌轴上设置有b组分搅拌叶片。
12.更优地，该系统还包括清洗剂储料箱和储气罐，清洗剂储料箱的下端设置有清洗剂清洗管，清洗剂清洗管的一端通过清洗泵与清洗剂储料箱相连通，清洗剂清洗管的另一端设置有a组分清洗主管和b组分清洗主管，a组分清洗主管的一端与清洗剂清洗管相连通，a组分清洗主管的另一端设置有若干a组分清洗支管，a组分清洗支管与a组分出料支管一一对应设置；b组分清洗主管的一端与清洗剂清洗管相连通，b组分清洗主管的另一端设置有若干b组分清洗支管，b组分清洗支管与b组分出料支管一一对应设置；清洗剂清洗管上设置有清洗剂清洗阀，清洗剂清洗阀位于清洗泵出口端的管路上；a组分清洗支管与a组分出料支管连通处设置有a组分清洗电磁三通阀；b组分清洗支管与b组分出料支管连通处设置有b组分清洗电磁三通阀；
13.储气罐下端设置有气体清洗管，气体清洗管的一端与储气罐相连通，气体清洗管的另一端与a组分清洗主管和b组分清洗主管相连通，气体清洗管上设置有气体清洗阀。
14.作为优选，所述混合洒布结构还包括a组分进料管和b组分进料管，静态混合器上端设置有y型接头，y型接头下部的进口端通过快速接头与静态混合器相连通，y型接头上部的其中一个进口端与a组分进料管相连通，y型接头上部的另一个进口端与b组分进料管相连通；静态混合器是由混合筒体以及设置在混合筒体内的混合螺旋叶片组成的筒形结构。
15.作为优选，所述a组分进料管通过a组分弯头与y型接头上部的其中一个进口端相连通；
16.所述b组分进料管通过b组分弯头与y型接头上部的另一个进口端相连通。
17.作为优选，所述喷嘴组件包括喷嘴座，喷嘴座上端套接固定在混合筒体下端处，喷嘴座下端设置有喷嘴，喷嘴通过喷嘴压盖固定在喷嘴座上且喷嘴与混合筒体相连通；
18.喷嘴采用扇形喷嘴，扇形喷嘴的型号为0#、3#或5#；扇形喷嘴的成扇角度为45
°‑
90
°
。
19.更优地，所述混合螺旋叶片的螺旋角度30
°‑
60
°
，混合螺旋叶片的长度根据a组分和b组分混合的难易程度调节长度，a组分和b组分越难混合，混合螺旋叶片的长度越长，混合螺旋叶片的长度h等于a组分的密度ρa和b组分的密度ρb的差乘系数n,公式如下：
20.h＝|ρ
a-ρb|
×
n；
21.其中，系数n为a组合和b组分密度差与螺旋叶片长度关联系数，通过对不同密度双组分材料混合均匀时所需最佳螺旋叶片长度进行测定，通过对数据回归分析发现a组分和b组分密度差与螺旋叶片长度有较好关联性，n取值范围为100-135。
22.本发明的道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统具有以下优点：
23.(一)本发明解决了双组分高分子聚合物混合难、a组分及b组分比例控制难以及混合后的a组分及b组分易固化难清洗的问题，确保本发明一人操作两人辅助即可，施工效率提高三倍，可连续施工两公里，有效降低了人工劳动强度，同时大大提高了施工效率；
24.(二)本发明的a组分经过a组分泵，b组分经过b组分泵、b组分一级分流马达和b组分二级分流马达，在静态混合器内混合，确保a组分与b组分混合均匀，提高道路施工质量；
25.(三)本发明的b组分通过b组分一级分流马达和b组分二级分流马达实现流量可控，实现精准控制a组分与b组分混合比例，提高施工质量，进而提高道路的使用寿命；
26.(四)本发明能够实现双组分高分子聚合物混合均匀，减少人工劳动强度和施工工具，提高施工效率以及施工质量；
27.(五)本发明的y型接头与静态混合器通过快速接头连接，便于拆卸；
28.(六)本发明的静态混合器与喷嘴通过喷嘴座连接，便于拆卸；
29.(七)本发明的喷嘴采用扇形喷嘴，确保洒布均匀，提高施工质量；
30.(八)本发明采用内置在混合筒体内混合螺旋叶片实现a组分与b组分的均匀混合。
31.故本发明具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
32.下面结合附图对本发明进一步说明。
33.附图1为道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统的结构示意图；
34.附图2为道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统的连接管路示意图；
35.附图3为混合洒布结构的示意图。
36.图中：1、a组分储料箱，2、b组分储料箱，3、静态混合器，3-1、混合筒体，3-2、混合螺旋叶片，4、a组分出料主管，5、a组分泵，6、a组分出料分臂管，7、a组分出料支管，8、b组分出料主管，9、b组分泵，10、b组分一级分流马达，11、b组分出料分流管，12、b组分二级分流马达，13、b组分出料支管，14、a组分回流管，15、a组分电磁三通阀，16、b组分回流管，17、b组分电磁三通阀，18、a组分搅拌电机，19、a组分搅拌轴，20、a组分搅拌叶片，21、b组分搅拌电机，22、b组分搅拌轴，23、b组分搅拌叶片，24、清洗剂储料箱，25、清洗剂清洗管，26、清洗泵，27、
a组分清洗主管，28、b组分清洗主管，29、a组分清洗支管，30、b组分清洗支管，31、清洗剂清洗阀，32、a组分清洗电磁三通阀，33、b组分清洗电磁三通阀，34、储气罐，35、气体清洗管，36、气体清洗阀，37、a组分进料管，38、b组分进料管，39、y型接头，40、快速接头，41、a组分弯头，42、b组分弯头，43、喷嘴座，44、喷嘴，45、喷嘴压盖。
具体实施方式
37.参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统作以下详细地说明。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例：
41.如附图1和2所示，本实施例提供了一种道路用双组分高分子聚合物胶结料混合洒布系统,其结构包括a组分储料箱1、b组分储料箱2和混合洒布结构，a组分储料箱1的下端安装有a组分多路出料结构，b组分储料箱2的下端安装有b组分分级出料结构，混合洒布结构包括静态混合器3和设置在静态混合器3下端的喷嘴组件，a组分多路出料结构和b组分分级出料结构分别与静态混合器3相连通，静态混合器3将a组分和b组分混合均匀后通过喷嘴组件喷洒到施工路面。混合洒布结构的数量为1-30个，可根据路面洒布宽度进行调整。
42.本实施例中的a组分多路出料结构包括a组分出料主管4，a组分出料主管4安装在a组分储料箱1的下端且a组分出料主管4靠近a组分储料箱1的一端安装有a组分泵5，a组分出料主管4的另一端安装有2-5路a组分出料分臂管6，a组分出料分臂管6上安装有多个a组分出料支管7，静态混合器3与a组分出料支管7相连通且静态混合器3与a组分出料支管7一一对应设置。
43.本实施例中的b组分分级出料结构包括b组分出料主管8，b组分出料主管8一端通过b组分泵9与b组分储料箱2相连通，b组分出料主管8另一端安装有b组分一级分流马达10，b组分一级分流马达10上安装有2-5路b组分出料分流管11，b组分出料分流管11一端连通b组分一级分流马达11，b组分出料分流管11另一端安装有b组分二级分流马达12，b组分二级分流马达12上安装有6-8路b组分出料支管13，b组分出料支管13与静态混合器3相连通且b组分出料支管13与静态混合器3一一对应设置。
44.本实施例中的a组分储料箱1的上端安装有a组分回流管14，a组分回流管14的一端与a组分储料箱1相连通，a组分回流管14的另一端通过a组分电磁三通阀15与a组分出料支管7相连通。
45.本实施例中的b组分储料箱2的上端安装有b组分回流管16，b组分回流管16的一端与b组分储料箱2相连通，b组分回流管16的另一端通过b组分电磁三通阀17与b组分出料支管13相连通。
46.本实施例中的a组分储料箱1内安装有a组分搅拌装置，a组分搅拌装置包括a组分搅拌电机18和a组分搅拌轴19，a组分搅拌电机18的基体端固定在a组分储料箱1上，a组分搅拌电机18的输出端转动连接a组分搅拌轴19，a组分搅拌轴19位于a组分储料箱1内且a组分搅拌轴19上安装有a组分搅拌叶片20。
47.本实施例中的b组分储料箱2内安装有b组分搅拌装置，b组分搅拌装置包括b组分搅拌电机21和b组分搅拌轴22，b组分搅拌电机21的基体端固定在b组分储料箱2上，b组分搅拌电机21的输出端转动连接b组分搅拌轴22，b组分搅拌轴22位于b组分储料箱2内且b组分搅拌轴22上安装有b组分搅拌叶片23。
48.该系统还包括清洗剂储料箱24和储气罐34，清洗剂储料箱24的下端安装有清洗剂清洗管25，清洗剂清洗管25的一端通过清洗泵26与清洗剂储料箱24相连通，清洗剂清洗管25的另一端安装有a组分清洗主管27和b组分清洗主管28，a组分清洗主管27的一端与清洗剂清洗管25相连通，a组分清洗主管27的另一端安装有若干a组分清洗支管29，a组分清洗支管29与a组分出料支管7一一对应设置；b组分清洗主管28的一端与清洗剂清洗管25相连通，b组分清洗主管28的另一端安装有若干b组分清洗支管30，b组分清洗支管30与b组分出料支管13一一对应设置；清洗剂清洗管25上安装有清洗剂清洗阀31，清洗剂清洗阀31位于清洗泵26出口端的管路上；a组分清洗支管29与a组分出料支管7连通处安装有a组分清洗电磁三通阀32；b组分清洗支管30与b组分出料支管13连通处安装有b组分清洗电磁三通阀33；储气罐34下端安装有气体清洗管35，气体清洗管35的一端与储气罐34相连通，气体清洗管35的另一端与a组分清洗主管27和b组分清洗主管28相连通，气体清洗管35上安装有气体清洗阀36。
49.如附图3所示，本实施例中的短距快速混合洒布结构的数量为1-30个，可根据路面洒布宽度进行调整。混合洒布结构还包括a组分进料管37和b组分进料管38，静态混合器3上端安装有y型接头39，y型接头39下部的进口端通过快速接头40与静态混合器3相连通，y型接头39上部的其中一个进口端与a组分进料管37相连通，y型接头39上部的另一个进口端与b组分进料管38相连通；静态混合器3是由混合筒体3-1以及安装在混合筒体3-1内的混合螺旋叶片3-2组成的筒形结构。a组分进料管37通过a组分弯头41与y型接头39上部的其中一个进口端相连通；b组分进料管38通过b组分弯头42与y型接头39上部的另一个进口端相连通。
50.本实施例中的喷嘴组件包括喷嘴座43，喷嘴座43上端套接固定在混合筒体3-1下端处，喷嘴座43下端安装有喷嘴44，喷嘴44通过喷嘴压盖45固定在喷嘴座43上且喷嘴44与混合筒体3-1相连通；喷嘴44采用扇形喷嘴，扇形喷嘴44的型号为0#、3#或5#；扇形喷嘴44的成扇角度为45
°‑
90
°
。
51.本实施例中的混合螺旋叶片3-2的螺旋角度30
°‑
60
°
，混合螺旋叶片3-2的长度根据a组分和b组分混合的难易程度调节长度，a组分和b组分越难混合，混合螺旋叶片3-2的长度越长，混合螺旋叶片3-2的长度h等于a组分的密度ρa和b组分的密度ρb的差乘系数n,公式如下：
52.h＝|ρ
a-ρb|
×
n；
53.其中，系数n为a组合和b组分密度差与螺旋叶片长度关联系数，通过对不同密度双组分材料混合均匀时所需最佳螺旋叶片长度进行测定，通过对数据回归分析发现a组分和b组分密度差与螺旋叶片长度有较好关联性，n取值范围为100-135。
54.本实施例的工作过程具体如下：
55.首先，a组分储料箱1和b组分储料箱2上出料口分别与a组分泵5和b组分泵9的进料口之间相连通，a组分泵5的另一端依次与a组分出料主管4、a组分出料分臂管6和a组分出料支管7相连通，a组分出料支管7通过y型接头39上部的一个端口与静态混合器3相连通；
56.同时，b组分泵9的另一端与b组分出料主管8相连通，b组分出料主管通过b组一级分流马达10与多路b组分出料分流管11相连通，多路b组分出料分流管11通过b组分二级分流马达12分别与多路b组分出料支管13相连通，b组分出料支管13通过y型接头39上部的另一个端口与静态混合器3相连通；
57.然后，混合洒布：a组分通过a组分进料管37进入y型接头39，b组分通过b组分进料管38进入y型接头39；a组分和b组分通过y型接头39进入混合筒体3-1，在混合筒体3-1内经过混合螺旋叶片3-2经切割、剪切、折向、重新混合后经喷嘴44喷洒到路面混合；洒布完成后，将a组分电磁三通阀15、b组分电磁三通阀17分别由出料口切换至回料口方向，关闭a组分泵5和b组分泵9。
58.最后，清洗步骤为气吹-清洗剂清洗—气吹：首先分别将a组分清洗电磁三通阀32、b组分清洗电磁三通阀33由进料口切换至清洗口，开启气体清洗阀36气吹1-5s，气吹完成后，关闭气体清洗阀36，开启清洗剂清洗阀31启动清洗泵26使用清洗剂进行清洗，清洗2-10s，清洗剂清洗完成后，关闭清洗泵26和清洗剂清洗阀36，再次打开气体清洗阀36用气吹1-5s，气吹完毕后关闭气体清洗阀36。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。