摘 要:中铁23局集团1公司混凝土机械化施工公司拥有两台原产于山东建筑机械厂的HZS50A搅拌站,购于1995年,原值137万元/台。随着建筑业的不断发展,以及混凝土机械的广泛采用,混凝土搅拌站的性能也在不断提高优化,为提高市场竞争力,公司果断地投资25万元,对其进行更新改造,在邵三公路MA6合同段投入使用,取得了良好的使用效果和经济效果。
关键词: HZS50A 混凝土搅拌站;构造;工作原理,更新改造
1 原设备的构造及工作原理
(1) 搅拌站俯视图如图1 所示。
(2) HZS50A 砼搅拌站由物料供给、计量、搅拌及电气控制系统组成。该站采用星形集料场,使用气控悬臂拉铲集料;配套水泥仓及水泥螺旋输送机向计量斗供料,骨料、水泥均采用杠杆—电子秤计量。水由水泵供水、涡轮流量计计量,外加剂由耐蚀泵供给,同样采用杠杆—电子秤计量。采用双卧轴强制式搅拌机JS1000A为配套主机,采用MCS—8031单片机实现搅拌过程的手动、半自动和自动控制。
(3) 工作原理:位于搅拌站后上部的悬臂拉铲安装在回转支撑上,工作回转范围180°,回转半径16m ,通过拉铲铲斗的牵引和返回实现骨料的集料过程。
配料机构位于星形集料场下,具有四个气动投料门,计量系统根据微机发出的信号,依次启闭投料门投料并计量,水泥通过螺旋输送机输至水泥计量斗,附加剂通过耐蚀泵送至外加剂计量桶内,完成砼的各种配料工作。
骨料计量完成后,料斗开始提升,至搅拌机上方后料斗倾翻并打开料门完成投料;水、水泥、附加剂滞后骨料相继投料。卸料结束后,料斗下降到配料机构的称量架上,开始下一个配料循环。
2 原搅拌站使用评价
(1) 该机型为山东建机厂第一代机型,在机械维修使用以及砼生产质量上存在严重不足,具体缺陷如下:
①原站采用气动拉铲集料机,故障率高、集料及配料速度慢,正常生产能力不足35m3/h ,达不到原搅拌站50m3/h的设计生产能力;无法满足大方量混凝土集中拌合的需求。
②悬臂拉铲铲料集料,对粗骨料有过滤作用,容易导致级配不良、石粉集中、砼质量不稳定等致命弱点,达不到混凝土生产的规范要求。
③星形料场需用大量钢轨钢板等做为料场的隔仓柱、隔仓板及斜撑,搬迁笨重,安装周期长、费用高,增加了搬迁及安装成本,并且占地面积大,增加了租地面积。如果使用多种规格的砂石料,需要重新清除料仓,极为不便;每项工程结束时,都有不少的存料,造成了不必要的浪费。
④原厂设计的配电柜,高低压控制主件在同一配电柜,极易造成干扰,且维修空间小,检修困难,造成不必要的停机停工时间。
⑤HZSTD 微机控制装置,面板简单,操纵复杂;存储器小,缺乏数据管理系统,对砼的配料,搅拌等关键数据,无法实现跟踪、查询、记录等过程。
(2) 我们对其进行局部的更新,重新利用。经过周密的调研,我们针对原站的缺陷和不足,采用山东建设机械股份有限公司生产的PL1600F三斗配料机代替原有的配料机构和拉铲集料机;重新布置电气柜,高低压分开并安装电脑,安装HNT2001数据管理系统(由新瑞公司开发) 。
3 对HZS50A站的改造
(1) 具体改造措施如下:
①除掉星形料场及拉铲集料系统,对其部分割除或焊补,同时采用PL1600F 三斗配料机(图2) ;
②重新布置电气柜,强弱电分离;
③添加基于Synall 2000 开发的HNT 2001微机控制装置系统,保持与原来HZSTD 控制装置的联机使用,实行砼生产及配料的数据化管理。
(2) 改造后的工作原理:微机启动后,配料机的三个料仓门依次起闭,骨料落到皮带机上,实现骨料计量,水泥、外加剂配料;然后,皮带机将骨料送到料斗中,料斗提升至主机完成投料。料斗提升的同时,配料机完成下一循环的配料,这样配料周期可节约15s,生产能力提高到60m3/h(见图3) 。
(3)对搅拌站改造前后的使用效果对比如表1 所示。
另附加使用的HNT2001微机数据管理系统,保持与原来HZSTD 控制装置的联机。能够实现窗口数据管理、设备监控和打印等功能。操纵简单,落差控制智能化,配料精度提高,配料周期缩短。对生产出的每方混凝土都有准确的记录,随时都可追溯每方料的拌合时间、理论配比、实际配比、实际配比、配料误差、操纵人员、施工部位等具体数据。
4 使用效果验证
通过对HZS50A 搅拌站配料系统、控制系统的改造使用,混凝土质量得到了保证,生产能力大大提高,生产成本、间接费用也降低了。改造后的两台搅拌站取得了良好的经济效果和使用效果,在邵三高速公路MA6 合同段顺利完成了近7×104m3混凝土的生产任务。