混凝土搅拌站的整体设计及生产工艺流程分析
Integral Design and Production Process Analysis of Concrete Mixing Station
Shaoguan Tianyuan Heavy Machinery Co., Ltd He Yuanzhong
何苑忠 He Yuanzhong（1966年9月14日出生），男。籍贯：广东省兴宁市石马镇。大学本科学历，工学学士，机械工程师。1989年大学毕业后，一直从事混凝土搅拌设备及松散物料输送设备的设计与研究。
摘要：目前，国内混凝土搅拌站主要由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5大主要系统以及其他附属部件组成。它的自动化较强、生产效率较高，能够同时保证混凝土的质量并节省水泥，是用来集中搅拌混凝土的联合装置。混凝土搅拌站是一种正规的、高效的生产混凝土的设备，生产出的混凝土主要用于桥梁、公路、机场、等中小规模的建筑设施。本文对国内混凝土搅拌站现状进行了分析与探讨，并对其进行深度研究。
ABSTRACT: At present, domestic concrete mixing stations are mainly composed of five main systems, including mixing main engine, material weighing system, material conveying system, material storage system and control system, as well as other accessories. It has strong automation, high production efficiency, can guarantee the quality of concrete and save cement at the same time. It is a combined device for centralized mixing of concrete. Concrete mixing station is a kind of regular and efficient equipment for concrete production. The concrete produced is mainly used in bridges, highways, airports, and other small and medium-sized construction facilities. In this paper, the current situation of concrete mixing station in China is analyzed and discussed, and its in-depth study is carried out.
关键词：混凝土搅拌站；生产物料；整体设计；工艺流程；问题分析；策略研究
Key words: concrete mixing station; production materials; overall design; process flow; problem analysis; Strategy Research
0前言
百年之前，人们刚开始接触认识到混凝土，起初并未受到较大的关注，但随着混凝土成分及样式的不断发展改变，逐渐在生产建筑工艺上崭露头角，应用单位也越来越多，混凝土的需求量供不应求。因此，能够生产大量混凝土的搅拌站被人们生产出来并不断改进，在一定程度上成功缓解了生产上对混凝土的基本需求。下面是对混凝土搅拌站的整体设计和生产工艺流程的具体分析。
2、混凝土搅拌站的整体设计和生产工艺流程分析
目前，混凝土搅拌站是生产混凝土的重要设备，对于操作管理混凝土搅拌站的工作人员来说，了解并熟练掌握混凝土搅拌站的生产流程，是保障搅拌站设备正常顺利工作的基础。一般来说，混凝土搅拌站的主要整体设计包括配料系统、送料系统、储料系统、给料系统以及卸料、出料系统、搅拌系统和气路系统[1]。下面是关于混凝土搅拌站整体设计内容和工艺流程的具体分析。
2.1、骨料配料
骨料配料系统具有贮存和计量输出等功能，能够同时贮存并计量砂和石子数量，一般是由贮料斗和计量斗组成。由于混凝土的质量规格有所不同，因此，为适应不同的级别的骨料贮存，一般将贮料斗分为多种类型，即三斗、四斗、五斗等类型，其中以四斗应用最为广泛。生产站的大小决定贮料斗的容量，其送料时采用气动控制门方式开启[2]。骨料计量分为独立计量和累积计量两种。其中，独立计量主要采用是单个使用称量斗进行称量，位置分布在贮料斗下面，优点是可以进行准确称量后能够直接将骨料放上传送带，运输到所需位置。累积计量是将挡板和皮带放在水平传送带上所构成的计量斗，优点是骨料落入计量斗后能够同时进行称量和运输，有利于缩短生产时间。
2.2、骨料送料
骨料送料指的是将称量完毕的骨料运输到搅拌机，应用最广泛的是传送带运输和拉斗提升机，具体要采取哪一种运输方式还要取决于现场施工环境，运送角度大于60°一般使用拉斗提升机，其余使用传送带运输方式。传送带运输方式的传送带也要根据角度来确定，其中小于22°的使用较平滑的，22°~30°主要采用的是人字形浅花纹皮带，30°~60°采用裙边皮带。目前所规定的传送带速度是1.6米每秒、2.0米每秒、2.5米每秒，但是传送速度要根据实际情况而定，皮带机的传送能力要符合实际的传送能力，以防止出现机器出现损坏，耽误生产进度。
2.3、粉料储料
水泥、粉煤灰、矿渣粉等粉状材料主要采用粉料仓进行贮存，所选规格一般要根据用户要求来决定，粉料仓容量越小，要求搅拌站的粉料供应渠道流通程度要高。粉料仓的数量是根据所需原材料的种类决定。粉料仓的组成包括仓体、进灰管、排架和梯子等主要部分组成，另外，粉料仓的各个部位设置着多个零件，其中在侧部设有粉位器、下部设有破拱装置，内外设有梯子，另外仓顶设有检修口，以防在储料过程中过程中发生意外事故[3]。
2.4、粉料给料
由于运输粉料时的原材料种类较多，其中包括水泥、粉煤灰等粉状物质，他们之间可能存在微小的化学反应，因此，在将它们送入相应的粉料称量斗中时，为避免原材料因接触空气而发生污染变质，进而影响空气环境质量，必须保证其处在完全密封的腔体内。O形截面的螺旋输送机是目前站内应用最为广泛的输送机，由于原材料成分较为复杂，其机壳采用的是较为坚硬的无缝钢管，机壳尾部一般都是通过万向球与粉料仓阀连接，然后在头部出口要用帆布袋柔软连接在粉料称量斗上[4]。安装倾角一般处在30°~45°之间，特殊时可达到60°。螺旋长度有一定的规格，一般不超过14米，另外，太过长的距离可以通过连续插接的方式，设置两个进料口，以提高运输效率。
2.5、水、外加剂供料装置
此供料装置主要通过管路将水和液体外加剂运输到站内的液体称量斗中，其主要部分由各种供料装置和管路原件组成。搅拌站内通常使用的是带水泵的水箱，而商混站一般都是采取自建水池来供应水资源。外加剂一般都具有特殊的化学性质，所以选用的是具有较强防腐作用的耐腐泵。水的供应量应符合具体工程所需来设定，必要时要设置分水支路，避免水管在停泵时受压损坏。搅拌站对水和外加剂的需求决定着水泵和耐腐泵的大小，为了避免在生产过程中出现资源紧缺，其排量必须要尽可能的满足搅拌站生产所需。
2.6、配料和卸料系统
此系统的主要作用是将水、外加剂、骨料、粉料等原材料经过精确的配比和称量之后，将其送入搅拌机。目前，搅拌站内主要采用的是电子称量计量法，其中三点式称量法应用最为普遍，但是，具有计量槽皮带机的一般都采用四点式，另外，还要根据具体的原材料种类和数量来确定拉力和压力传感器的规格，以确保配料准确度。一般情况下，在各种原材料完成配比称量后，通过皮带机将它们运输到料斗中，另外，水、液体外加剂以及水泥、粉煤灰等粉状物质是在站内称量斗没完成计量，最后在配料完成后，接受到输料信号时，把各种原材料混合在一起运输到搅拌机中完成卸料任务。
2.7、搅拌和出料系统
搅拌系统是搅拌站最为重要的组成部分，是将各种原材料生产成为混凝土产品的最重要，也是最基本的系统之一。混凝土搅拌站按不同的搅拌方式可分为两种机种，一种是自落式搅拌，另一种是强制式搅拌，这两种机种都已被完全应用到生产建筑中。其中，强制式搅拌机是进行混凝土搅拌的主要机器，它拥有较强的自动化设备以及操作的灵活性，并且能够有效节省物料的使用、财力和人力的投入，能够有效保障生产产品的数量和质量，是国内普遍使用的搅拌机种。另外，它能够同时搅拌不同种类的混凝土产品，有流动性、半干硬性、干硬性等种类混凝土。自落式由于人工操作部分较多，搅拌设施也比强制式缺少很多，因此，它主要被用于流动性混凝土的搅拌，目前，在国内应用量较少。强制式搅拌机主要结构成分为主轴行星搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机，其中双卧轴搅拌机是搅拌机最有用也是最重要的部分[5]。搅拌系统在完成搅拌工作之后，可将混凝土储存在搅拌机内或底部的料斗内，然后，等待出料信号发出变可完成搅拌及出料整个过程。
2.8、搅拌站气路系统
气路系统的组成较为复杂，部件的质量规格选取也较为严格，其中包括空压机、储气罐、供气管路和气水分离器、油雾器、减压阀、电磁气阀气路等附件，他们组合起来发挥的作用是向搅拌机卸料机、储料仓低门等装置控制开关动作的气缸和粉料筒仓破拱装置提供压缩空气。另外，选取空压机时要根据气缸等原件的规格和数量来确定规格标准。
2.9、搅拌站控制系统
混凝土搅拌站的控制中心系统连接着站内站外的设施设备，是搅拌站正常工作的重要保障，是整个搅拌站的核心部分。搅拌站的规格不是一成不变的，因此，控制中心会经过严密的测算之后，选取出最为适合场地施工的搅拌站，一般情况下，较小场地适合小型搅拌站，其结构组成和操作系统较为简单，而大型场地则要选用较大型的搅拌站，各方面都比较复杂，系统内部也比较繁杂。
结语：目前，农村城镇化的快速发展，使得混凝土的需求量不断增大，导致混凝土生产设备的需求变得更加紧张，所以，努力创新研究混凝土搅拌站的工作不容轻视。由于农村城镇化改革和公路铁路的高速建设，混凝土需求量不断增加，近年来，国内专业人员通过努力研究，我国混凝土搅拌站已取得巨大成就，并且相比较国外优势更加明显。现在的混凝土搅拌站不单只已经做到了自动化、智能化，很大程度上减少了劳动力的投入，而且环保性能也有了显著提高，目前来看，混凝土搅拌站未来的发展不可估量。
参考文献：
[1]范雪艳, 高超. 浅谈混凝土搅拌站的整体设计及生产工艺流程[J]. 科技信息, 2010(33):91-91.
[2]徐庆. 混凝土搅拌站的生产及质量控制管理[J]. 工程建设与设计, 2016(10x):116-117.
[3]任木林. 关于混凝土搅拌站的电气控制系统故障分析及解决策略探讨[J]. 中国设备工程, 2016(9):27-27.
[4]倪小青, 关保清, 范书名,等. 混凝土搅拌站除尘系统设计应用探讨[J]. 建筑机械, 2011(21):103-108.
[5]蒋秀英. 绿色生产技术在预拌混凝土搅拌站中的应用分析[J]. 四川水泥, 2016(2).
