技术文章

一、用途

全自动混合料拌和机是制备沥青——砂石混合料或水泥——砂石混合料试样时*的拌和机械。*交通部标准JTG E20-2011“公路工程沥青及沥青混合料试验规程”的各项规定。目前它已被广泛地应用于公路系统的科研、施工和监理部门的实验室中。

二、结构及工作原理

                       图1      结构原理图

1-机体、2-操作面板、3-定位器、4-搅拌电机、5-搅拌头、6-搅拌桨

7-温度传感器、8-加热锅、9-紧固手把

该机的结构原理如图1所示。它由三大部分组成——加热锅、搅拌器和升降机构。加热锅温度从室温～250℃范围内任意设定，并自动控温。搅拌器由搅拌头、电机和搅拌桨组成。工作时，搅拌桨在锅内进行公转与自转，对混合料进行拌和。其搅拌时间由控制器控制，可在1～999秒范围内任意设定。升降机构由电机、皮带减速器、丝杠等部件组成，用来实现搅拌器的升降。当加料或出料时，搅拌器升到zui高位置；而当搅拌时，搅拌器降到zui低位置。本设备控制器采用高速单片机和CMOS大规模集成电路设计，无触点限位机构，可控硅无级调压控温，内置模糊逻辑的PID控温算法，并针对拌和锅传热特性进行软件优化，控温。

图2表时了该机的三个不同工作状态。

图2拌和机三个不同工作状态

三、主要技术指标

拌和容量：10升（20升）

加热锅温度范围：室温—250℃（任意设定）

控温精度：±3℃，分辨率：0.3℃

拌和时间：1～999秒（任意设定）

搅拌桨转速：公转45±5转/分

            自转75±5转/分

工作条件

温度：-10℃～40℃

相对湿度：不大于80%

电源电压：AC220V±10%；电流：13A(zui大)

本仪器特点：

1．专家PID调节算法使控温精度达到±3℃，开启控温40分钟后，温度控制波动小于±1.5℃。

2.*的可设置的温度补偿功能，避免了温度测量点不能反映实际温度而导致锅温度偏低的现象。

3.程控搅拌，实现启动搅拌后自动下降，搅拌结束后自动上升。

四、使用方法

4.1机器的安装

4.1.1机器拆箱后进行安装。安装地面有较好的基础，距墙及附近固定物应大于0.6米。可用底脚螺钉固定，也可不用底脚螺钉，仅在机器下垫一厚5mm的椽胶板亦能正常工作。安装时机器应尽量水平。

4.1.2由于本机无电源总开关，插上电源插头，机器即处于通电工作状态。为了操作方便，供电电源设一断路器（20A），专门做为本机的总开关。

4.2操作说明

4.2.1操作面板如图3所示，左侧为温度时间设置，控温开关，右侧为电机控制。

图3   操作面板

设置温度：点击“温度设置”按键，此时，左显示窗显示设定温度，并且小数点位开始闪烁，此时使用“∧”“∨”键调节所选择位。然后使用“〈”键选择需要设定的位，设定完毕，按“启动控温”退出，或者等待15秒，自动返回正常模式。

设置时间：点击“时间设置”按键，此时，右显示窗显示设定时间，并且小数点位开始闪烁，此时使用“∧”“∨”键调节所选择位。然后使用“〈”键选择需要设定的位，设定完毕，按“启动控温”退出，或者等待15秒，自动返回正常模式。

控温参数设置：（仅供有经验的用户使用）本仪表采用只能控制，并为拌和机进行了程序上的优化，合理的参数能*化控温效果。按着“温度设置”键不释放，等待5秒钟，仪表进入温度参数设置模式，此时左显示窗显示参数名称，右边显示窗显示参数值，并闪烁，此时使用“∧”“∨”键调节所选择位。然后使用“〈”键选择需要设定的位，设定完毕，按“启动控温”退出，或者等待15秒，自动返回正常模式。下表列出参数表及其含义：

4.2.2加热锅温度控制

参照4.2.1的方法设置好所需温度（出厂设置为150℃）,按下“启动控温”键，控温指示灯亮，表示控温已开启，若需要关闭控温，再次按下“启动控温”键，控温指示灯灭，控温关闭。当控温开启后，加热指示灯会出现交替闪烁，表明加热系统已经在工作，该指示灯也表示加热元件导通关闭的占空比，指示当前输出的平均功率。加热灯亮的时间短，表示输出的功率小，加热灯亮的时间长，表示输出的功率大。

由于本智能仪表已经针对拌和机锅温度滞后严重的问题做了软件上的优化，在开始阶段会进行可变功率的位式调节，在接近目标点进行PID调节，尽可能避免温度过冲。控温程序执行结果如下图所示：

如果环境的改变致使温度过冲较大，用户可以参考4.2.1调节参数FIrP，PIdt值，修正到合适的值可以将温度过冲调整到zui小。当温度过冲zui小时，可能需要少许牺牲升温时间，所以，控温需要提前开启，升温到150度，大约20－40分钟。如果温度过冲，可以将FIrP减小，增大Ad值，增大PIdt值。反之，如果温度达不到设定值，可以增大FIrP，减小Ad值，减小PIdt值。通常情况下，用户不要更改仪器控温参数，内置的出厂参数可以满度绝大多数用户的使用要求。

4.2.3拌和时间控制

按下“启动”按扭，搅拌电机开始转动，通过搅拌头驱动搅拌桨做公转与自转运动。如果搅拌头没有下降到zui底处，搅拌头一边搅拌一边自动下降到zui底处，到达设定时间后，电机自动停止,等待数秒钟后，搅拌头自动升起。如需要继续搅拌，按下“启动”键即可。当与到紧急情况，可随时按下“停止”键，则搅拌器立即停止工作。

4.2.4搅拌器升降控制

在操作面板的右侧。有“上升”、“下降”及“停止”按键。当按下“上升”或“下降”按扭，则搅拌器自动升至zui高或降至zui低位置。搅拌器在运动过程中如遇紧急情况，可按下“停止”按扭，则搅拌器立即停止运动。

4.3操作步骤

4.3.1准备工作。

当接通电源后，LED显示窗显示软件版本后，即进入准备状态。首先根据规程或工作需要预置拌和时间和加热温度。设定好温度后，按“启动控温”键，启动控温，在40分钟后，锅内温度达到设定值。

4.3.2填料

将搅拌头升到zui高位置。这时将事先预热好的混合料倒入锅中。

4.3.3拌和

按下“启动”按键，则搅拌器自动旋转着降到zui低位置，搅拌桨开始搅拌。当搅拌到预置时间时，自动停机。停机后5秒钟，搅拌头自动升起。搅拌过程中遇到紧急情况，按下“停止”键可以急停电机运转。

4.3.4出料

当搅拌头升到zui到位置后，通过手把松开锁紧螺母，打开定位器，用手把将锅倒置90°。用掏料匀将混合料掏出，通过滑板落入模具内，然后根据需要制备试样。

4.3.5清洗

当混合料的拌合与试样制备完毕后，切断电源，对机器进行清洗。特别是加热涡、滑板及搅拌桨上不得留有沥青残渣或污物。

五、维护保养及注意事项

5.1保养

5.1.1升降机构的丝杠及导向轴要经常涂抹润滑脂。

5.1.2搅拌器的减速箱应每年更换一次润滑油。

5.1.3保护好露在外面的电线，不得使其受力，也不得被尖锐物刺伤或被重物砸伤。

5.2注意事项

5.2.1、当加热锅达到设定温度时，还要有一个温度过冲阶段，因为当加热器停止加热后，加热器本身的热量还要继续向加热锅传输。所以停止加热后，还有一个温度继续增加的阶段，这个过程在本系统中已经由智能控制器程序优化，但仍然可能会出现小量的温度过冲，大约在10度以内，*次温度过冲后，温度会回落，此后温度会自动稳定到设定值。

5.2.2．检测控温系统时，加热锅内要放入一定数量的加热物，如：石子、砂子、水等物都可以，以便使加热锅表面的温度传输给加热物，减少温度过冲。否则加热负内的温度要比预置温度高出很多，用户认为控温系统有故障。

5.2.3、温度误差：

温度传感器测温位置设在加热锅的外表，与加热锅中心位置加热物的温度有些误差，属正常现象，用户使用时以设定温度为准。如果用户需要将传感器检测点的温度反映锅内壁某一点的温度值，可以参看参数设置一节，将传感器温度值修正到所需值。

5.2.4、仪器在存放及运输过程中，难免受到潮湿空气的侵袭，电器绝缘性能会有不同程度的下降，特别是加热器会下降的更多。在通电的开始阶段，可能会有不同程度的感应麻电现象，只要打开加热开关，几分钟内一切都会正

常，所以使用前必须可靠接地，接地端设在电源插座地孔上。否则一切后果自负。

5.2.5、升降杆要经常擦润滑油脂，每班至少一次。

5.2.6备件：升降三角带1根（套在机箱内升降杆上）

自备件：掏料勺、出料滑板。