CHZ200 － 2S2000L 型船載混凝土攪拌站介紹

1 概述

　　CHZ200 － 2S2000L 型船載混凝土攪拌站是采用微機全自動控制的混凝土攪拌專用成套設備，適用于內河及沿海的堤岸、橋墩、碼頭等水上建筑的混凝土泵送澆筑。四航混凝土1 號攪拌船集骨料、粉料、水及外加劑的存儲與稱量、攪拌混凝土及水上現(xiàn)場澆注為一體的較為先進的工程船。該攪拌系統(tǒng)采用兩臺M A O 3 0 0 0 / 2 0 0 0 雙臥軸強制式攪拌機，生產能力達到2 × 1 0 0 m 3/ h ，可攪拌各種類型的建筑混凝土。

2 主要技術參數

　　生產率： 2×100 m3/h

　　配套主機：兩臺MAO3000/2000 雙臥軸強制式攪拌機

　　骨料倉總容積： 1600 m3

　　其中：中石倉G3 600 m3

　　小石倉G4 400 m3

　　砂倉S 600 m3

　　粉料倉總容積： 530 m3

　　其中： 水泥倉4 個 2 × 70 ＋ 2 × 85 m3

　　粉煤灰倉2個 2×70 m3

　　硅粉倉2個 2×40 m3

　　液料倉總容積： 450 m3

　　其中： 水倉 400 m3

　　冷水倉 30 m3

　　外加劑2個 2×10 m3

　　稱量精度：

　　骨料與砂 ±2％

　　粉料、水及外加劑 ±1％

　　混凝土攪拌系統(tǒng)總功率 ～402 kW

3 主要機構及工作原理

　　四航混凝土1 號攪拌船系非自航式工程船舶。CHZ200 － 2 S 2 0 0 0 L 型船載混凝土攪拌站由主樓結構、骨料艙、粉料艙、攪拌系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、骨料輸送系統(tǒng)（水平膠帶輸送機和大傾角膠帶輸送機）、粉料輸送系統(tǒng)（螺旋機）、除塵系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等組成。

3.1 工藝原理：每條混凝土生產線的工藝流程如圖2：

3.2 總體布置

　　總體設計和設備布置充分考慮了工程船舶穩(wěn)定性要求，攪拌系統(tǒng)設備布置重心較低，盡量靠近船中部且布局緊湊。設備配套的選用，能適應水上作業(yè)所處的潮濕、鹽霧環(huán)境，使混凝土攪拌系統(tǒng)的整體設計完全滿足了船用要求。

　　攪拌站主樓位于船頭中間位置，水泥、粉煤灰等粉料倉置于船頭兩側，骨料倉位于船體中部。攪拌系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)設置于主樓上，雙線大傾角皮帶機將位于船體中部的骨料輸送到主樓上。兩臺攪拌機各有一套獨立的骨料、粉料、水及外加劑的輸送與稱量系統(tǒng)。前甲板平臺上布置攪拌站主體；船體中部設置骨料存儲、配料系統(tǒng)；攪拌站主體兩側為左右對稱布置的方格形粉料艙；兩條混凝土生產線共用一套主控制室、水和外加劑的配料調節(jié)箱、冷水制作系統(tǒng)、空壓機及儲氣罐。其余機械設備均為兩套，左右對稱布置。

　　攪拌站主體部分自上而下分為稱量層、攪拌層和出料層。稱量層布置有大傾角皮帶機頭、骨料等待斗、粉料配料稱量裝置、除塵裝置及水和外加劑的配料稱量裝置?；炷翑嚢柘到y(tǒng)的主控制室布置在攪拌層的前部； 攪拌層布置有骨料的卸料溜管、卸水管路和MAO3000/2000 攪拌機；出料層位于主甲板上，布置有混凝土出料斗、混凝土出料弧門和混凝土泵。在前舷兩側置有兩臺混凝土布料機。

　　在船體主甲板下設置有工作水艙（淡水艙）和冷水系統(tǒng)，攪拌用水從工作水艙或冷水系統(tǒng)的冷水艙內由泵送至位于稱量層上的配料調節(jié)水箱內；主甲板上設置有兩個外加劑儲液箱，通過兩臺磁力泵分別向兩個外加劑配料調節(jié)箱供液。攪拌站主體設備的執(zhí)行機構的氣缸動作，均通過空氣管路系統(tǒng)中的氣動元件組及電磁氣閥來控制。本混凝土攪拌系統(tǒng)有一套完整的氣路系統(tǒng)。

　　混凝土攪拌船電氣控制采用工業(yè)工控微機集中控制系統(tǒng)與強電控制系統(tǒng)的協(xié)調配合，對進料、稱量、攪拌、出料等混凝土生產全過程實現(xiàn)自動控制，也可以人工控制操作，分步運行；全部生產數據均可存儲并按要求打印輸出。本套船載混凝土攪拌控制系統(tǒng)由兩套相對獨立系統(tǒng)組成，其中骨料倉、外加劑箱和水箱供給系統(tǒng)是共用的。兩生產線可分別單獨或者同時生產。

3.3 攪拌系統(tǒng)

　　每條混凝土生產線配置一臺M A O 3 0 0 0 / 2 0 0 0 型雙臥軸強制式攪拌機，進料容量為3 0 0 0 L ，出料容量為2000 L，單機功率2 × 37 kW。攪拌時間可根據不同配比的混凝土試驗情況設定，一般設定在3 5 ～4 5 s 之間( 常規(guī)混凝土) ，攪拌周期約為70s，攪拌完成的混凝土由液壓旋轉門卸出到混凝土出料斗內，卸料時間約為15s。

3.4 稱量系統(tǒng)

　　每條混凝土生產線配置三只骨料稱量斗，前、后為石料，中間為砂。骨料倉位于船體中部，呈箱形布置，共有六格，每格有兩個下料口。各下料口法蘭下方連接骨料秤吊架和檢修平板閘門。骨料秤的配料由微機控制，分粗、精稱，粗稱時兩個弧門齊開，精稱時僅開一只配料弧門。

　　秤斗的卸料采用氣動雙開弧門。兩條生產線的六臺骨料秤均設有水平防晃裝置，可保證船傾3 °時能滿足各秤的精度要求。粉料倉通過8 條螺旋機（每側各4 條）與主樓相連。螺旋機穿過主樓縱壁和稱量層，8 個出料口分別對應6 臺（左右各3 臺）粉料秤的進口，其中兩種水泥（C 1 、C 2 ）對應同一臺水泥秤。粉料的配料秤沿船縱向布置，每條生產線有三臺秤，共用同一秤架。由前至后依次為水泥秤（由兩條配料螺旋機給料）、硅粉秤（由一條配料螺旋機給料）和粉煤灰秤（由一條配料螺旋機給料）。螺旋機裝在筒倉底部，用手動蝶閥開度來控制給料量。粉料秤均采用氣動蝶閥卸料，每臺粉料秤均設有防晃裝置，可保證船傾3 °時能滿足各秤的精度要求。每臺粉料秤均配置有一套氣動球形振動器，以輔助粉料秤卸料。

3.5 水與外加劑的稱量系統(tǒng)

　　兩臺水秤左右對稱設在稱量層平臺上，每臺水秤對應一條混凝土生產線。稱量配水各采用一只氣動蝶閥和一只氣動截止閥，截止閥用于精稱。水秤設有防晃裝置，可保證船傾3 °時能滿足水秤的精度要求。在每一條混凝土生產線中，兩種外加劑配料管路各通過氣動截止閥向同一臺外加劑秤配料。外加劑秤設在水秤的上方，稱量后外加劑通過秤斗底部的氣動截止閥卸入水秤斗和水一起卸入攪拌機內。外加劑秤的防晃裝置為三根水平拉桿（夾角均為120°） ，使用時應將每根拉桿調整至水平狀態(tài)且保證外加劑秤斗自然垂掛。防晃裝置可保證船傾3 °時能滿足外加劑秤的精度要求。

3.6 骨料輸送系統(tǒng)

　　骨料采用抓斗吊直接上料或通過補料船上的膠帶輸送機上料，骨料在料倉中裝載時應盡可能平衡。骨料倉位于船體中部，呈箱形布置?？v向分三排，橫向分兩列（對應兩條混凝土生產線）對稱布置，共有六格，每格有兩個下料口。每條混凝土生產線的三只骨料稱量斗下方配置一條水平膠帶輸送機（頭部上翹），另有一條大傾角膠帶輸送機連接水平膠帶機頭和主樓內的等待料斗。等待料斗配置有重量式傳感器，反饋斗內是否有骨料，一旦等待料斗卸空則骨料稱量斗立即卸料，將骨料輸送到等待料斗，縮短骨料輸送時間，提高生產率。

3.7 粉料輸送系統(tǒng)

　　粉料倉的進料采用氣力輸送進料，由粉料散裝車在碼頭直接接入輸送管，氣力輸送上料或由補給船氣力輸送上料。船的兩側均各設有8 只快速接頭座，在船的任一側均可給兩側粉料倉上料。粉料進料管路上共有1 6 只球閥，每條管路各有1 只。粉料筒倉底部的螺旋機將粉料輸送至各粉料秤上，粉料秤均采用氣動蝶閥卸料。

3.8 液料輸送系統(tǒng)

　　液料輸送系統(tǒng)主要指水和外加劑的輸送與稱量。在稱量層平臺上有一只配料調節(jié)水箱（保溫型，位于船縱向中心），攪拌用水從工作水艙或冷水系統(tǒng)的冷水艙泵入調節(jié)水箱，水位由液位浮球開關自動控制。調節(jié)水箱同時設有溢流管路，以便水箱內的水溢流。兩臺水秤左右對稱設在稱量層平臺上，每臺水秤對應一條混凝土生產線。卸水采用一只氣動蝶閥，在進入攪拌機的卸水管路中各設有一臺管道泵，將水與外加劑的混合液加壓泵入攪拌機內，一則可以縮短卸水時間，二則可以沖刷葉片，減少混凝土粘結于攪拌軸和罐體上。兩只外加劑配料調節(jié)箱前后并排設在稱量層平臺上（在水箱前方），由兩臺磁力泵分別將兩種外加劑從主甲板上的兩個外加劑貯液箱泵入相應的配料調節(jié)箱，每只外加劑配料調節(jié)箱各連接兩套配料管路分別供兩條生產線配料。每只調節(jié)箱均設有浮球液位開關，控制外加劑泵的啟動和停止。必要時，開關相應閥門，可使貯液箱中的外加劑進行內循環(huán)，以免外加劑的沉淀。在每一條混凝土生產線中，兩種外加劑配料管路各通過氣動截止閥向同一臺外加劑秤配料，外加劑秤設在水秤的上方，稱量后的外加劑通過秤斗底部的氣動截止閥卸入水秤斗和水一起卸入攪拌機內。

3.9 電控系統(tǒng)

　　混凝土攪拌船電氣控制由工業(yè)控制微機集中控制系統(tǒng)與強電控制系統(tǒng)組成，對進料、稱量、攪拌、出料等混凝土生產全過程實現(xiàn)自動控制，也可以人工控制操作。全部生產數據均可存儲并按要求打印輸出。微機控制系統(tǒng)是由進口工業(yè)控制微機（包括各種I/O模板、開關量輸入板、開關量輸出板）、以及進口信號變送器、控制臺、各種外圍設備、專用控制軟件和數據庫組成。系統(tǒng)中設有一臺上位機和兩臺下位機。上位機主要用于生產管理，完成配比與用戶的增加，刪除與修改，及各種生產報表的打印，每套系統(tǒng)的打料命令都由上位機發(fā)出，再由下位機分別接受指令后進行打料。下位機用于動態(tài)模擬稱量及卸料過程，模擬畫面自動顯示稱量和卸料過程中秤斗內的料位變化，自動顯示倉門、秤斗門打開/ 關閉狀態(tài)的變化，實時顯示生產方量，另外還可進行調零、校秤、系統(tǒng)參數設定等多種操作。在正常打料情況下，下位機按照上位機的指令運行，并把生產數據返回到上位機儲存。在上位機出錯情況時，也可以用下位機單獨打料。

4 本套混凝土攪拌設備有如下主要特點

　　（1）總體布置合理、緊湊，外形美觀，工藝流程先進：混凝土泵置于主甲板上，有利于增加混凝土的輸送高度并方便清理廢混凝土；骨料配料、稱量系統(tǒng)置于主甲板下，稱量后的砂、石料通過水平膠帶輸送機和大傾角膠帶輸送機送入位于攪拌站主樓上層的骨料等待料斗內。當攪拌機需進料時，骨料可以快速卸入攪拌機，保證了混凝土的生產率。

　?。?）采用雙生產線設計，系統(tǒng)可靠性強。當一條生產線設備檢修時，另一條生產線可正常工作, 確保攪拌船不停產。

　　（3）針對攪拌船在水上作業(yè)時，遇到風浪產生顛波，影響骨料與粉料的稱量，特設計了專用的稱量防晃裝置，保證了稱量精度。

　?。?）每格骨料倉均有側門，適用于砂石補料船自帶的膠帶機向本船補充骨料。攪拌船在生產混凝土的同時，可以接受各種物料的補充，因此可以長期在外連續(xù)工作。

　?。?）混凝土攪拌系統(tǒng)密閉性好，環(huán)保性能好。

　?。?）攪拌船配置冷水生產系統(tǒng)，混凝土攪拌系統(tǒng)的水配料調節(jié)箱及供水管路均配有保溫設施，在高溫時節(jié)可生產溫控（預冷）混凝土。

　?。?）混凝土攪拌系統(tǒng)采用微機全自動控制，運行可靠，操作簡便，自動化程度高。控制系統(tǒng)軟件具有良好的操作界面，并具有寬廣的管理功能。