專利名稱：一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構、集料稱量系統(tǒng)及稱量方法
技術領域：
本發(fā)明屬于浙青攪拌設備技術領域，特別涉及一種浙青攪拌設備集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構、稱量系統(tǒng)及稱量方法。_
背景技術：
浙青攪拌設備是浙青路面施工的關鍵設備，直接影響施工質量與速度，歷來為公路施工、監(jiān)理單位和質量監(jiān)督部門所重視。級配是浙青混合料路用性能的基礎，而浙青攪拌設備的稱量精度是決定生產配合比能否實現的關鍵因素之一。早期的3000型系列攪拌設備在集料稱量精度不能適應新規(guī)范要求，有些項目中甚至禁用3000型系列浙青攪拌設備生產。浙青攪拌設備集料稱量配料精度問題是在3000型系列浙青攪拌設備出現以后開始被提出來的，隨著我國浙青路面施工技術的發(fā)展，對稱量配料的精度要求也更高，2005年 1月1日新規(guī)范正式實施后，更不能適應規(guī)范要求，在有些項目中監(jiān)理和業(yè)主反映很強烈， 有的甚至禁止用3000型系列浙青攪拌設備生產。所以有必要在總結分析近年來間歇式浙青攪拌設備技術發(fā)展的基礎上，對3000型系列浙青攪拌設備的稱量配料系統(tǒng)進行改進設計。早期3000型系列浙青攪拌設備采用的是單開度稱量系統(tǒng)，基本結構如圖1所示， 其中西筑LB3000型浙青攪拌設備采用雙邊氣缸開關熱料倉門的結構，M3000型浙青攪拌設備采用單氣缸開關熱料倉門的結構。最初3000型系列浙青攪拌設備都采用機械閥調節(jié)熱料倉門的最大開度，這種機械閥故障率高，后來也沒有使用。這種單開度集料稱量結構下的集料稱量流程如圖3所示，由于集料落到稱量斗和氣缸關門都存在延時，所以必須在未稱到設定值之前提前一定量關閉熱料倉門，延時一定時間后再取稱量結果值，并根據本次稱量誤差調整關倉提前值作為下一次稱量的關倉提前量。應用實踐表明，為了在一定的時間內完成稱量任務，一般間歇式浙青攪拌設備必須在約30秒時間內完成集料稱量，熱料倉門必須開得足夠大。但是熱料倉門開得越大，適應熱料倉門儲料變化等工況不穩(wěn)定的能力就越差，特別是出現缺料等待、進料快慢變化較大等生產工況時，根據上一次稱量誤差調整的關倉提前值到下一次稱量時工況已經變化很大而根本不能適用，稱量系統(tǒng)穩(wěn)定性很差而且誤差很大。從表2的單開度集料稱量的生產數據可見，從關倉提前值來看也沒有不正常的超低值，4個熱料倉門的料都保持比較充足，沒有缺料等待現象，屬于連續(xù)穩(wěn)定生產條件，但還有較多超出規(guī)范允許偏差的稱量結果值。單開度計量方式在連續(xù)穩(wěn)定的生產狀態(tài)下都存在系統(tǒng)不穩(wěn)定，在缺料等待及進料變化較大的情況下更難精確稱量。生產分析表明，集料稱量與流體稱量有一個明顯不同點物料流量的穩(wěn)定性差，開度越大流量變化越大。所以單開度集料稱量系統(tǒng)無論是否調節(jié)開度大小，都不能同時兼顧稱量速度和稱量精度的要求。對此有人提出流量控制法方案，在足夠高的采樣速度下，不斷采集變化的流量，及時控制倉門關閉，達到準確的配給。另外還有一種脈動控制法方案，根據采集的稱量當前平均流量，事前測定的關門時間，計算確定當前稱量值、空中懸料重量和關門時間內落料量之和達到允許誤差低限時第一次關門；然后根據不同長度脈動時間控制再次開門的開度，進行脈動過程精細配料。2003年西安筑路公司同德國邊寧荷夫(BENNGH0VEN)公司合作生產的H4000型浙青攪拌設備中采用了單氣缸雙開度集料稱量系統(tǒng)，其執(zhí)行機構如圖2所示，采用了三位五通中間封閉電磁閥、磁環(huán)氣缸和磁感應開關。稱量開始時氣缸推到最大行程，熱料倉門全開，集料下落流量最大；當稱量到接近稱量設定值時，氣缸開始收縮，當帶磁環(huán)的氣缸活塞到達設定的磁感應開關位置時，電磁閥轉為中間封閉位置，氣缸停止收縮，熱料倉門保持小開度，集料下落流量變?。划斏鲜鋈魏我环N狀態(tài)下稱量到達熱料倉門關門提前值時，氣缸完全收縮，熱料倉門關閉，延時一定時間后，取稱量結果值，計算稱量誤差，調整熱料倉門關門提前值。這種結構基本上兼顧了稱量速度和稱量精度的要求，但使用中還發(fā)現存在一些問題。首先，這種狀態(tài)對元器件、氣路及工況穩(wěn)定仍然要求較高，中間停止位置有不穩(wěn)定現象， 造成按預定的熱料倉門關門提前值關門還是出現明顯誤差和系統(tǒng)不穩(wěn)定；其次，由于氣缸在6公斤以上的氣壓下運動中做位置檢測并定位停止，對元器件要求特別高，實踐上出現一般氣缸和IlOV交流控制無法在中間停止的問題，系統(tǒng)設計比較復雜，維護也比較麻煩。還有人提出大小兩個門的方案，開始放料時大小門全開，當料量接近設定值時，關閉大門，減小流量，延時關閉小門。這種結構在一些水泥混凝土攪拌設備的集料稱量系統(tǒng)中有應用。但這種方案應用中3000型系列浙青攪拌設備的改造，空間上受到一定的限制，有較大難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構、集料稱量系統(tǒng)及稱量方法，旨在解決現有集料稱量系統(tǒng)不能兼顧稱量速度、稱量精度系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求的問題。本發(fā)明是這樣實現的，一種浙青攪拌設備集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構，包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同
串接在一起。本發(fā)明還提供一種浙青攪拌設備集料稱量系統(tǒng)，包括執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。本發(fā)明的目的還在于提供一種集料稱量系統(tǒng)的稱量方法，所述方法包括
1、打開熱料倉門；
2、是否到關閉所述熱料倉門，是則轉向3，否則轉向8；3、關閉所述熱料倉門；
4、延時；
5、取稱量結果值；
6、計算稱量誤差；
7、調整關倉提前值；
8、是否到關小所述熱料倉門，是則轉向9，否則轉向10；
9、所述熱料倉門小開度，返回至2；
10、所述熱料倉門大開度，返回至2。本發(fā)明通過采用兩個電磁閥獨立控制兩條缸徑相同的串接在一起的氣缸控制集料稱量，并結合上述稱量方法，可先以大開度保證稱量速度，再轉為小開度保證稱量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定，同時兼顧了稱量速度、稱量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，系統(tǒng)對元器件要求不高， 結構簡單，維護容易。


圖1是現有技術單氣缸單開度稱量系統(tǒng)的結構示意圖2是現有技術單氣缸雙開度稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構的結構示意圖； 圖3是現有技術單開度集料稱量系統(tǒng)的稱量方法的流程圖； 圖4本發(fā)明實施例提供的集料稱量系統(tǒng)執(zhí)行機構的結構示意圖。圖5是本發(fā)明實施例提供的集料稱量系統(tǒng)的稱量方法的流程圖中1 一熱料倉門、2 —二位五通電磁閥、3 —氣缸、4 一稱量斗、5 —稱量傳感器、6 -磁感應開關。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明通過將集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構采用雙氣缸、雙電磁閥設計，結合相應使用方法，可有效地兼顧稱量速度、稱量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定。本發(fā)明是這樣實現的，一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構，包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。本發(fā)明還提供一種集料稱量系統(tǒng)，包括執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。本發(fā)明的目的還在于提供一種集料稱量系統(tǒng)的稱量方法，所述方法包括 1、打開熱料倉門；2、是否到關閉所述熱料倉門，是則轉向3，否則轉向8；
3、關閉所述熱料倉門；
4、延時；
5、取稱量結果值；
6、計算稱量誤差；
7、調整關倉提前值；
8、是否到關小所述熱料倉門，是則轉向9，否則轉向10；
9、所述熱料倉門小開度，返回至2;
10、所述熱料倉門大開度，返回至2。參見圖4所示，一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構，包括熱料倉門1、與所述熱料倉門1 連接用于控制所述熱料倉門1開度大小的兩條氣缸3以及與分別與所述兩條氣缸3電氣連接用于控制所述兩條氣缸3動作的二位五通電磁閥2，所述兩條氣缸3串接在一起。較優(yōu)地，所述兩條氣缸3的缸徑相同。所述氣缸3可以采用普通的氣缸。本發(fā)明實施例還提供一種集料稱量系統(tǒng)，包括執(zhí)行機構，參見圖4，所述執(zhí)行機構包括熱料倉門1、與所述熱料倉門1連接用于控制所述熱料倉門1開度大小的兩條氣缸3以及與分別與所述兩條氣缸3電氣連接用于控制所述兩條氣缸3動作的二位五通電磁閥2，所述兩條氣缸3串接在一起。較優(yōu)地，所述氣缸3缸徑相同。為配合上述執(zhí)行機構的結構，本發(fā)明集料稱量系統(tǒng)的集料稱量使用方法作了相應修改，與現有集料稱量的控制流程在判斷不到關熱料倉門的步驟之后保持該熱料倉門開相比，本發(fā)明在判斷不到關熱料倉門的步驟之后，取消保持熱料倉門開的步驟，增設判斷是否到關小所述倉門的步驟，并進一步根據所作出的是與否的判斷，進行該倉門小開度或大開度開啟，這樣就有力地兼顧了稱量速度、稱量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定。參見圖5，本發(fā)明實施例提供的集料稱量系統(tǒng)的稱量方法的流程，詳述說明如下 其中，Wp為稱量設定值，Ws為稱量采樣值，Wf為關倉提前值，Wr為稱量結果值，We為稱量誤差值，Wt為開度轉換值。1、打開熱料倉門；
2、是否到關閉熱料倉門，如果是，轉向第3步，否則轉向8步； 其判斷條件為稱量采樣值Ws &WP —Wf,如果條件成就，則轉向第3步；
3、關閉熱料倉門；
4、延時；
5、取稱量結果值I，該稱量結果值WpWs；
6、計算稱量誤差We，該計算稱量誤差HJp；
7、調整關倉提前值^，該關倉提前值Wf= Wf + We;
8、是否到關小所述門，如果是轉向第9步，否則轉向第10步；其判斷條件為WS&WP—Wt, 如果條件成就，則轉向第10步；
9、所述倉門小開度，之后返回至第2步；
10、所述倉門大開度，之后返回至第2步。表1是運用本發(fā)明雙氣缸雙電磁閥雙開度集料稱量系統(tǒng)的生產數據分析。
權利要求
1.一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其特征在于，包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。
2.一種集料稱量系統(tǒng)，包括執(zhí)行機構，其特征在于，所述執(zhí)行機構包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。
3.根據權利要求2所述的集料稱量系統(tǒng)的稱量方法，其特征在于，包括 (1)、打開熱料倉門；O)、是否到關閉所述熱料倉門，是則轉向(3)，否則轉向(8)；(3)、關閉所述熱料倉門；(4)、延時；(5)、取稱量結果值；(6)、計算稱量誤差；(7)、調整關倉提前值；(8)、是否到關小所述熱料倉門，是則轉向(9)，否則轉向(10)；(9)、所述熱料倉門小開度，返回至(2)；(10)、所述熱料倉門大開度，返回至O)。
全文摘要
本發(fā)明屬于瀝青攪拌設備技術領域，公開了一種集料稱量系統(tǒng)的執(zhí)行機構、集料稱量系統(tǒng)及稱量方法，所述執(zhí)行機構包括熱料倉門、與所述熱料倉門連接用于控制所述熱料倉門開度大小的兩條氣缸以及與分別所述兩條氣缸電氣連接用于控制所述兩條氣缸動作的兩個二位五通電磁閥，所述兩條氣缸缸徑相同串接在一起。本發(fā)明通過采用兩個二位五通電磁閥獨立控制兩條氣缸來控制集料稱量，結合相應稱量方法，可先以大開度保證稱量速度，再轉為小開度保證稱量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定，同時兼顧了稱量速度、稱量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，同時，本發(fā)明對元器件要求不高，結構簡單，維護容易。
文檔編號B01F15/04GK102179200SQ20111007964
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權日2011年3月31日
發(fā)明者楊勝輝, 藍亞明 申請人:廣東冠粵路橋有限公司