一种具有涡流管的沥青摊铺机及其温度管理方法与流程

本发明涉及沥青施工摊铺机领域，具体涉及一种具有涡流管的沥青摊铺机及其温度管理方法。

背景技术：

目前，公路沥青路面的铺筑，一般分2-3层的热拌沥青混合料结构层来完成的。为了防止热拌沥青在摊铺的时候冷却变硬，例如授权公告号为cn103276656b的专利公开了一种烫平板及摊铺机，在现有的这种烫平板的加热方式中，多采用电热丝加热，甚至煤气罐加热，导致在烫平板预热或沥青摊铺过程中，摊铺机液压系统需要合适的温度，由于工况情况，散热系统经常会高温，因此需要通过制冷系统降温，这就导致传统的加热方式存在着巨大的能源浪费和安全隐患。

涡流管是一种能够同时产生冷热气流的新型能量分离装置。它主要利用气流高速旋转时产生的涡流效应进行工作。如图1所示，涡流管的工作原理是：气体由进口切向进入涡流管膨胀且进行高速旋转，由于外层气体的角速度较低，在气体剪切力的作用下，使内层的气体与外层气体的角速度趋于一致，导致内层气体的动能降低从而总温下降而外层气体的动能升高从而总温上升，表现为外层气体通过摩擦从内层气体中获得了能量，因此一种能够应用于沥青摊铺机上的涡流管丞待开发。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有涡流管的沥青摊铺机。本发明的利用涡流管产生的冷、热两股气可以用于沥青摊铺机不同的部位，冷气导入沥青摊铺机的设备冷却系统，热气运用于沥青熨平板辅助加热。本发明通过物理的方法将气体进行能量分解，热能和冷气合理运用于特定部位，节能、环保并提高工程机械的性能，使得工程设备的效果和可靠性得到提高。

一种具有涡流管的沥青摊铺机，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、涡流管、低温阀、高温阀；

所述第一温度传感器安装于所述沥青摊铺机驾驶室内，所述第二温度传感器安装于所述沥青摊铺机的烫平板上；

所述涡流管包括进气口、冷空气出口、热空气出口、涡流发生器；由于沥青摊铺机本身制冷是水冷系统，压缩机通过液压马达输出动力到气泵，气泵活塞运动，产生8公斤的压缩空气，气泵用于将空气压缩至涡流管的进气口中；

所述冷空气出口、热空气出口分别对应通过所述低温阀、高温阀连接至所述沥青摊铺机的制冷系统和烫平机上的制热系统。

进一步，还包括plc控制器；

所述第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、低温阀、高温阀分别电连接所述plc控制器，用于控制涡流管的进气口、冷空气出口、热空气出口。

进一步，所述plc控制器选用西门子s7-200plc控制器，所述气泵采用thomase160n44真空泵。

进一步，设置模拟量输入单元，模拟量输入单元采用em235模拟量模块，所述第一温度传感器、第二温度传感器通过模拟量输入单元电连接所述plc控制器。

一种具有涡流管的沥青摊铺机温度管理方法，使用了上述的具有涡流管的沥青摊铺机，包括以下步骤：

s1：第一温度传感器检测散热水箱温度过高时，plc控制器打开所述气泵，将空气压缩进所述涡流管；s2：plc控制器打开低温阀，向所述沥青摊铺机的制冷系统提供冷空气；

s3：plc控制器打开高温阀，向所述沥青摊铺机的烫平板制热系统提供热空气。

进一步，所述步骤s1中，在测散热水箱内温度高于65℃时，进行所述步骤s2。

优选的，分别在所述涡流管的冷空气出口、热空气出口处设置温度传感器，通过对低温阀、高温阀的阀门控制，保证所述冷空气出口的气温维持在-40℃，所述热空气出口的气温维持在100℃以上。

本发明的有益效果在于：

本发明的利用涡流管产生的冷、热两股气可以用于沥青摊铺机不同的部位，冷气导入沥青摊铺机的设备冷却系统，热气运用于沥青熨平板辅助加热。本发明通过物理的方法将气体进行能量分解，热能和冷气合理运用于特定部位，节能、环保并提高工程机械的性能，使得工程设备的效果和可靠性得到提高。

附图说明

图1是本发明的涡流管结构示意图；

图2是本发明的plc电路原理模块化示意图；

图3是本发明的沥青摊铺机温度管理方法流程图；

图4是本发明的plc控制电路原理图。

具体实施方式

一种具有涡流管的沥青摊铺机，如图2所示，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、涡流管、低温阀、高温阀；

所述第一温度传感器安装于所述沥青摊铺机散热水箱内，所述第二温度传感器安装于所述沥青摊铺机的烫平板上；

如图1所示，所述涡流管包括进气口、冷空气出口、热空气出口、涡流发生器；由于沥青摊铺机本身制冷是水冷系统，压缩机通过液压马达输出动力到气泵，气泵活塞运动，产生8公斤的压缩空气，气泵用于将空气压缩至涡流管的进气口中。

所述冷空气出口、热空气出口分别对应通过所述低温阀、高温阀连接至所述沥青摊铺机的制冷系统和烫平机上的制热系统。

进一步，还包括plc控制器；

所述第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、低温阀、高温阀分别电连接所述plc控制器，用于控制涡流管的进气口、冷空气出口、热空气出口。

进一步，所述plc控制器选用西门子s7-200plc控制器，所述气泵采用thomase160n44真空泵。

进一步，设置模拟量输入单元，模拟量输入单元采用em235模拟量模块，所述第一温度传感器、第二温度传感器通过模拟量输入单元电连接所述plc控制器。如图4所示，第一温度传感器和第二温度传感器分别采用热电偶r1和r2，电偶r1和r2分别通过em235模拟量模块连接s7-200plc控制器，s7-200plc控制器的q0.0、q0.1、q0.2口作为开关量输出单元，分别连接空气开关qf1、qf2、qf3，对应为所述低温阀、高温阀、和气泵开关，q1.1、q1.2为气泵工作指示灯。一种具有涡流管的沥青摊铺机温度管理方法，使用了上述的具有涡流管的沥青摊铺机，如图3所示，包括以下步骤：

s1：第一温度传感器检测散热水箱温度过高时，说明沥青摊铺机液压系统过热，因此plc控制器打开所述气泵qf3，将空气压缩进所述涡流管；s2：plc控制器打开低温阀qf1，向所述沥青摊铺机的制冷系统提供冷空气；

s3：plc控制器打开高温阀qf2，向所述沥青摊铺机的烫平板制热系统提供热空气。

进一步，所述步骤s1中，在测散热水箱内温度高于65℃时，进行所述步骤s2。

作为本发明的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，设置变频器电连接所述气泵。分别在所述涡流管的冷空气出口、热空气出口处设置温度传感器，通过对低温阀、高温阀的阀门控制，保证所述冷空气出口的气温维持在-40℃，所述热空气出口的气温维持在100℃以上。

技术特征：

1.一种具有涡流管的沥青摊铺机，其特征在于，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、涡流管、低温阀(24)、高温阀(22)；

所述第一温度传感器安装于所述沥青摊铺机的散热水箱内，所述第二温度传感器安装于所述沥青摊铺机的烫平板上；

所述涡流管包括进气口(2)、冷空气出口(1)、热空气出口(3)、涡流发生器(23)，气泵用于将空气压缩至涡流管的进气口中；

所述冷空气出口(1)、热空气出口(3)分别对应通过所述低温阀、高温阀连接至所述沥青摊铺机的制冷系统和烫平机上的制热系统。

2.根据权利要求1所述的具有涡流管的沥青摊铺机，其特征在于，还包括plc控制器；

所述第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、低温阀、高温阀分别电连接所述plc控制器，用于控制涡流管的进气口(2)、冷空气出口(1)、热空气出口(3)。

3.根据权利要求2所述的具有涡流管的沥青摊铺机，其特征在于，所述plc控制器选用西门子s7-200plc控制器，所述气泵采用thomase160n44真空泵。

4.根据权利要求3所述的具有涡流管的沥青摊铺机，其特征在于，设置模拟量输入单元，模拟量输入单元采用em235模拟量模块，所述第一温度传感器、第二温度传感器通过模拟量输入单元电连接所述plc控制器。

5.一种具有涡流管的沥青摊铺机温度管理方法，使用了权利要求1-4所述的的具有涡流管的沥青摊铺机，其特征在于，包括以下步骤：

s1：第一温度传感器检测散热水箱温度过高时，plc控制器打开所述气泵，将空气压缩进所述涡流管；

s2：plc控制器打开低温阀，向所述沥青摊铺机的制冷系统提供冷空气；

s3：plc控制器打开高温阀，向所述沥青摊铺机的烫平板制热系统提供热空气。

6.根据权利要求5所述的具有涡流管的沥青摊铺机温度管理方法，其特征在于，所述步骤s1中，在测散热水箱内温度高于65℃时，进行所述步骤s2。

技术总结
本发明提供了一种具有涡流管的沥青摊铺机及其温度管理方法。包括：第一温度传感器、第二温度传感器、气泵、涡流管、低温阀、高温阀；所述第一温度传感器安装于所述沥青摊铺机的散热水箱内，所述第二温度传感器安装于所述沥青摊铺机的烫平板上；所述涡流管包括进气口、冷空气出口、热空气出口、涡流发生器，气泵用于将空气压缩至涡流管的进气口中；所述冷空气出口、热空气出口分别对应通过所述低温阀、高温阀连接至所述沥青摊铺机的制冷系统和烫平机上的制热系统。本发明的利用涡流管，热能和冷气合理运用于特定部位，节能、环保并提高工程机械的性能，使得工程设备的效果和可靠性得到提高。

技术研发人员：黄慰祖
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2019.08.27
技术公布日：2019.11.19