沥青混凝土搅拌设备电气控制系统--学位论文.docx

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毕业设计（论文）

题

目：

沥青混凝土搅拌设备电气控制系统

学

号：

50740018

系

：

机械工程系

专

业：

机电液一体化

班

级：

机电07

日

期：

2010年3月2日~2010年4月26日

目录

第一章 绪论 2

第二章 调速供料电路和成品料输送电路 3

第一节 干燥滚筒电路 3

第二节 成品料输送电路 4

第三章 沥青混凝土搅拌设备电气控制系统总体设计 10

第一节 沥青混凝土搅拌设备简介 10

第二节 冷骨料控制系统 13

第三节 干燥筒燃烧器系统 16

第四节 热骨料称量控制系统 19

第五节 矿粉的计量控制 20

第六节 称量搅拌控制系统 22

第七节 集尘装置系统 23

第八节 沥青混凝土搅拌站的生产工艺流程…23

第九节 沥青混凝土搅拌设备电气控制系统总体设计 25

第四章 参考资料 39

39

第一章 绪论

1.毕业设计课题题目：

沥青混凝土搅拌设备电气控制系统

2.课题来源；校内

3.课题类型：

模拟课题

4.小组设计任务安排

（1）.本次设计任务是传统间歇式沥青混凝土搅拌设备的电气控制系统

（2）.沥青混凝土搅拌设备电气控制系统的电路图由小组成员共同设计完成

（3）.经过指导老师和小组成员讨论研究，为了更好更快的完成设计图纸，决定小组成员每人设计完成系统电路中的其中一部分，由指导老师检验电路原理图，并做出相应的修改，确定最终方案。

再有小组成员共同研究分析每部分电路图后，绘制出完整的沥青混凝土搅拌设备电气系统总体设计电路原理图。

5.本人选择的设计任务

（1）.干燥滚筒电路

（2）.成品料输送车自动控制电路

（3）沥青混凝土搅拌设备电气控制电路的总体设计

6.参考书目：

《现代筑路机械电业控制技术》、《电工电子技术》、《电机学》、《电气设备维护与故障处理速查手册》等资料，

7.每部分电路都有不同的设计方案可实现相同的功效，但各有优缺点，分析出自己设计发案的优点和缺点。

8.写出电路中所用到得元件的作用，列表说明。

详细给出自己设计的部分电路原理图和总设计电路原理图的工作原理。

9.设计手自一体的沥青混凝土搅拌设备电气系统控制电路图

第二章 调速电路和成品料输送电路

第一节干燥滚筒电路

1.如图所示所需的元件：

闸刀开关一个、启动开关一个、停止开关一个、接触器一个、热继电器一个、电动机一个

2.选用直接启动电路的目的：

电路简单、所用的元件少、操作方便、更经济。

单直接启动电路也有它的不足之处，和降压启动比较更费电，当过载过大时还容易烧毁电机，由于这个原因所在故在电路中加一个热继电器起到保护过载的的作用。

原理：

由主电路可知，和上电源开关SA之后可用接触器主触点KM用来控制电动机的启停。

按下启动按钮SB1接触器线圈KM通电，常开触点闭合，电动机启动，同时辅助常开触点闭合。

当松开启动按钮SB1时，KM的辅助触点使线圈KM继续通电使电动机保持运转，辅助常开触点的这种作用通常称作自锁或自保；与此同时主触点KN将电动机电源切断，电动机随即停止运转。

此电路具有短路保护、过载保护以及欠压或失压保护。

当电动机电路短路时，强大的电流流过熔断器，熔断器迅速熔断而断开电路从而保护电机；当电流电压由于某种原因严重欠压或失压时，接触器KM即

自行释放；而当电源电压回复正常时因自锁已释放，遇不可能使线圈KM自行通电，这就防止因电动机突然自行启动运转而造成的事故；当电动机过载时一个较大的电流通过热继电器RJ，RJ常闭触点断开切断控制电路的电源，使电动机断电而得到保护。

烘干滚筒

第二节 成品料输送电路

1.设计必要及用途

在沥青混凝土搅拌设备的生产过程中，由于搅拌设备与运输车辆及摊铺设备等之间的生产很难协调，不能使拌合好的成品料及时的运输到施工地点，并且拌合好的沥青混凝土成品料应具有140~160℃的工作温度（视当地施工时的气温及运输距离而定）,才能保证摊铺作业时，沥青混合料具有良好和易性和均匀性，必须把拌合好的成品

图2-3-1 沥青混凝土成品料储存仓

1--运料车；2--轨道；3—钢索；4—驱动电机；5—支架；

6—成品粮仓；7—搅拌楼

料先储存在保温盒防止氧化措施较好的大型成品料储存仓内。

成品料从搅拌器到成品料仓的运输是由沿轨道提升的运料车来完成的，料车由卷扬机来拖动。

成品储存仓一般有三个到四个，每个料仓的顶部都有一个料位传感器，当料仓装满时，料位传感器可使料车把成品料运输到下一个储料仓。

当储料仓全部装满时，即使料车装了成品料，料车也不会动作由最后一个储料仓的料位传感器来控制。

搅拌器卸料口底部和储料仓附近都有定位的行程开关，当料车碰到定位行程开关时，料车就会自动停到相应的位置。

图2-3-1为有一个单斗提升机的成品料储存仓。

成品料的提升机包括：

运料车，轨道，储料仓，驱动钢绳，滚轮，减速器，电磁制动器（图2—3—2），电动机，行程开关等。

工作

图2—3—2电磁式制动器

1—电磁铁；2—手动调整支架；3—油杯；4—弹性圈和销轴；

5—摩擦制动盘；6—弹性联轴器；7—制动器座；8—摆臂

中，当运料车盛满成品料后，电机的动力经减速器增扭减速后使滚筒运转。

缠绕在滚筒上的钢绳通过滑轮使运料车沿滑轨上移，移动到成品料仓上方，行程开关等使运料车停止运行，气力将运料车的斗门开启；将运料车内的成品料投入成品料储存仓内。

卸料完毕后，驱动电机反转，运料车靠自重滑落回搅拌机放料闸门下方。

提升机的电磁制动器设于驱动电机和减速器之间，它即可使运料车在运行中迅速停止，又可防止运料车停车后在自重作用下沿轨道下滑。

2.成品料输送电路原理图见（图2—3—3）。

图2--3--3

成品料输送电路图

3.电路工作原理

（1）由图2—3—3的主电路可知，合上电源开关SA之后，可由接触器主触点KMR1和KMR2来控制电动机的启动和停止。

按下启动按钮SBR1时，接触器KMR1通电，常开主触点闭合，电动机启动正转，同时辅助常开触点闭合；当松开启动按钮SBR1时，KMR1的辅助常开触点使线圈KMR1继续通电，使电动机保持运转。

按下停止按钮SBR3，接触器线圈断电，辅助常开触点和主触点断开电动机与电源分离，电动机停止转动。

按下启动按钮SBR2,接触器KMR2的线圈得电吸合，其主触点和辅助常开触点闭合，电动机通电反转，按下SBR3停止转动。

（2）成品料输送自动工作原理：

当搅拌器搅拌好成品料，向输送车卸料，搅拌器的弧形门打开卸料，此时弧形门会触碰到装在弧形门附

近的行程开关XKH，XKH的常开触点闭合，中间继电器ZJR和时间继电器KTR1的线圈同时得电，ZJR的常开触点闭合，当卸料完毕后，弧形门关闭，XKH的常开触点断开时，由于中间继电器ZJR的保电作用KTR1的线圈继续通电。

几秒后，时间继电器KTR1的常开开关闭合,接触器KMR1的线圈通电吸合，辅助常开触点的主触点闭合电动机DR通电启动，同时，KMR1的常闭触点断开，ZJR和KTR1断电，其常开触点断开，而KMR1的常开辅助触点已经闭合，即使KTR1的常开触点断开，接触器KMR1的辅助常开触点为其KMR1的线圈通电即自锁，电动机保持运转，电动机DR带动卷扬机拖动成品料车继续动作。

料车在卷扬机的拖动下沿着轨道运行到第一个储料仓，料车会触碰到储料仓上方的行程开关XKR1，XKR1的常闭触点会断开，接触器KMR1断电，其辅助常开触点和主触点断开，电动机DR与电源断开，电动机停止转动，料车停止运动接触器KMR1的常闭触点闭合，料车在电磁制动器的作用下不会因为自重下滑。

在行程开关XKR1常闭触点断开的同时，其常开触点闭合，时间继电器KTR2的线圈通电，同时，料车向第一个储料仓卸料。

料车卸料完毕后，时间继电器KTR2的常开触点闭合，接触器KMR2的线圈通电，其辅助常开触点和主触点闭合电动机反转，卷扬机的钢绳松动，由于料车的运行轨道是储料仓处的倾斜轨道，卷扬机的钢绳一松动，料车在自重的作用下自己向搅拌器处滑行。

料车离开储料仓时会释放被料车触碰的行程开关XKR1，其常闭触点闭合，常开触点断开，时间继电器KTR2断电，KTR2的常开触点断开，KMR2在自己的常开触点的通

电下继续得电，电动机DR继续反转，料车继续向搅拌器处滑行，当料车滑行道搅拌器的下方，会触碰到行程开关XKR3，其常闭触点断开，切断KMR2的线圈通电，接触器KMR2的主触点和辅助常开触点断开，切断电动机DR的电源，电动机停止转动，同时接触器的辅助常闭触点闭合。

料车停在搅拌器的下方等待下一次的运输工作。

当第一个储料仓装满成品料时，储料仓上方的料位传感器LWR1

的常开触点就会闭合，料车运料到第一个储料仓时，碰到行程开关XKR1，XKR1的常闭触点断开，但由于第一个料位传感器LWR1的常开触点是闭合的，接触器KMR1由LWR1通电，不会断电，电动机还会继续转动。

在行程开关XKR1的常闭触点断开时，其常开触点会闭合，时间继电器KTR2的线圈会通电，但由于KTR2的常开触点是延时动作的，因此接触器KMR2的线圈不会通电，KMR2的辅助常开触点也不会切断接触器KMR1的电源，电动机还会继续转动，料车会在很短的时间内离开第一个储料仓，释放被碰到的行程开关XKR1，料车向下一个储料仓运行，由于行程开关XKR1被释放KTR2断电。

料车到达下一个料仓时，会触碰到行程开关XKR2，则料车会像在第一个储料仓一样动作，最终回到搅拌器的下方等待下一次的运料工作。

当最后一个储料仓也装满成品料，料位传感器LWRn的常闭触点就会断开，即使料车装满成品料，中间继电器ZJR和时间继电器KTR1的线圈得电，时间继电器KTR1的常开触点闭合，接触器KMR1的线圈也不会通电，电动机DR不会启动，料车也不动作。

备注说明

KMR1用来使电机正转拖动料车KMR2使电机反转料车下滑

当电机负载过大，电机的工作电流超过额定电流，其常闭触点

就会断开切断电源

KTR1为料车装料时

间继电器，KTR2为卸料时间继电器

料位传感 380V

控制料车卸

料的仓位

器（4个）

装在各个储料仓的

上端，用来控制储料仓装料

按钮开关 380V

（3个）

用来手动控 两个启动按钮开关，

制电机的启 控制电机的正反转，

动和停止 另一个为停止按钮

开关

4电路中所用元件说明

元件名称

额定电压

额定电流

元件类型

元件作用

接触器

380V

CJO—20

用来接通和切断电机与

（2个）

型

电源的连接

热继电器

380V

三相式

保护电机防止电机过载

（1个）

烧坏

中间继电

380V

起保电作

器（1个）

用

时间继电

380V

空气阻尼

可使电机

器（2个）

式

延时动作

行程开关

380V

直动式

使料车自动工作自动找

（4个）

位

第三章 沥青混凝土搅拌设备电气控制系统总体设计

第一节 沥青混凝土搅拌设备简介

沥青混凝土就是在不同粒度的碎石、砂石、砂子和石粉等矿料中加入沥青，经搅拌而成的沥青混合料。

碎石是沥青混合料的骨架，统

称为骨料。

砂