提高和改善混凝土拌和机的工作效率与性能

提高和改善混凝土拌和机的工作效率与性能

杜世军

杜世军

中石化胜利建设工程有限公司山东东营257000

前言

在飞速发展的现代化工程建设中，混凝土作为一种半成品工程建筑材料，已被广泛的应用在道路、桥梁、民宅、厂房、机场、码头、隧道等工程建设中，主宰着建筑行业的半边天。与此同时，各类混凝土拌合站如雨后春笋应用而生，其结构由单一到规模，从小型到大型处处可见。在此形式下，如何去科学、合理的使用拌合机，充分发挥其效用就显得尤为重要。为此，本篇就如何提高和改善混凝土拌和机的工作效率与性能，结合JS1000型混凝土拌合站的生产实际略作论述。

【摘要】环保型、节约型工程建设是现代化工程建设的导向与主题，在此形势下，节约资源、保护环境已首当其冲的占据了工程建设的至高控制点。尤其是在人口密集、征地紧俏的市、郊区工程建设中，通过对混凝土拌合站的科学管理和使用，以提高其工作效率，从而实现单机满足生产供给，保证工程进度；通过改善其工作性能，实现一机多用，以满足各种类型及各类坍落度混凝土的高效生产且保证拌合物良好的施工性能；基于单机生产供料，实现减小拌合站建设的征地面积，节约土地资源，减小资源占有率，有效降低工程建设成本。

【关键词】提高；混凝土拌合站；工作效率；改善；工作性能；节约资源；降本增效

正文

充分利用设计富余量，挖掘设备隐藏功率

混凝土拌合机拌缸的搅拌效率是混凝土拌和机生产能力的瓶颈，尤其是在拌制高标号、小坍落度混凝土时，搅拌臂及搅拌叶片受阻增大，搅拌轴角速度减小，拌缸电机一直处在低转速、高阻抗、大电流的环境下运行，电功率因热能转化而使机械效率输出值大大降低。

为减小能量转化损失，提高混凝土拌合机拌缸机械能输出效率，可通过增大流经搅拌电机磁场的电流，即增加转子磁力距从而提高搅拌轴的扭矩和转速来实现。

鉴于此，须对拌缸电机设计富余功率加以分析并有限利用，以达到提高设备效率之功效。

拌缸搅拌电机（4）通过热继电器（2）控制交流接触器（3）为之供电，控制流程如下图所示：

（图5）

即瞬时最高输出功率是额定功率的76%

现以流值I=[25，50]A的热继电器（图5）替代原元件（图6）为

交流接触器供电，可输出功率峰值为：

由此可见：更换流值为[25，50]A的热继电器，可使搅

拌电机功率提高20%，且不超出其额定功率。

（图6）

二、调整系统参数，消除无功运转

根据不同标号混凝土所需的搅拌时间，合理调整JS1000型拌和机PLC控制程序时间运行参数，消除执行机构重叠等待时间，减小机件无用功磨损，提高设备运转率。（主要针对拌制高标号、小坍落度混凝土时效果明显）

JS1000型拌合站控制系统PLC设置互锁程序，每个机构通过时间继电器执行系统预设时间参数来完成其运行控制。而拌制不同标号混凝土时搅拌的各个运转机构所需的运行时间是不等的，尤其是在拌制高标号、小坍落度砼时，搅拌时间、混凝土出缸时间相对较长，这时，系统预设的默认时间参数已不适合拌和机自动运行的需要，具体体现为：

1、因搅拌时间的延长，提升机构出

现重载等待、二次启动（如图7-D位）等

现象，严重加剧了钢丝绳的损坏和交流接

触器的烧损。

2、因高标号拌和物粘性好，系统预设

出料时间不能使拌缸内砼全部放完即执行

关门程序，其结果导致提升机构终止运行

（图7）

程序，自动拌料系统中断，导入手动生产程序，使拌和机的生产能力大打折扣且严重影响执行元件、机构的使用寿命。

而通过更改PLC的执行参数，可解决系统预设参数的局限性，扩充搅拌机生产适应范围，极大程度的提高生产能力。

3、修改PLC执行参数的方法：

在windows安全模式下运行PLC程序，选择系统参数设置，弹出如右图设置框（图8），即可设置更改。

（图8）

但必须注意：运行系统中的时间参数是PLC控制执行元件动作的指令时间间隔，每个时间相互关联，形成执行元件的互锁指令，当其中一个参数变动时，相关的每个参数必须做相应调整，否则执行机构紊乱，系统无法正常工作。

4、修改PLC执行参数的原则：

①必须按执行机构工作的先后顺序逆向修改，亦即上一机构动作的执行开始时间必须在下一机构动作完成以后；

②当上一机构运行时间小于下一机构运行时间时（t1<t2），须设置机构等待时间（t’=t2-t1）；

③机构等待时间易选择机构空载状态；

④消除相邻机构重叠等待时间。

通过优化JS1000型拌和机PLC控制系统时间运行参数，每个搅拌周期可消除相邻机构重叠等待时间8秒，提高效率为：

P（C50）=8/55*100%=14.5%

生产能力提高为：

K（C50）=35*（1+14.5%）=40方/小时（系统优化前实际生产能力为35方/小时）

三、提高和改善拌合机工作效率与性能的现实意义

由前文知，通过对混凝土拌合机设计余量的利用和隐藏功率的挖掘，可使其机械效率提高20%，生产能力提高14.5%，从而实现单机替代双机（或小功率拌合机替代大功率拌合机）满足生产供给，减小资源占有率的同时保证工程进度。

通过调整系统时间参数，改善了拌合站的工作性能，实现了一机多用，使其能够满足各类强度等级混凝土以及各类坍落度要求的混凝土的高效生产且保证拌合物良好的施工性能，同时，延长机件的工作寿命。

基于由单机、小功率拌合站生产供料，从而可大大减小拌合站场地建设的征地面积，节约了土地资源，对工程建设的降本增效具有重要的经济意义和社会意义。

参考文献：

[1]《JS系列混凝土搅拌机使用说明书》山东众冶集团公司

[2]《PLD系列混凝土配料机使用说明书》山东众冶集团公司

[3]《混凝土常用标准汇编》中国标准出版社，2006

[4]文德云.公路施工技术.江苏：人民交通出版社，2004

[5]现代工程机械电器与电子控制.人民交通出版社，2005

[6]何挺继.公路机械化施工手册.北京；人民交通出版社，2003