混凝土攪拌站是用來(lái)集中攪拌混凝土的聯(lián)合裝置，又稱混凝土預(yù)拌工廠，是混凝土生產(chǎn)的成套設(shè)備?；炷翑嚢枵镜念愋洼^多，它的組成部分也是各式各樣的，但它的基本組成部分為：供料系統(tǒng)、計(jì)量（稱量）系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、電器系統(tǒng)和輔助設(shè)備（如空氣壓縮機(jī)、水泵等），用以完成混凝土原材料水泥、水、砂、石子和摻合料、添加劑等的輸送、上料、儲(chǔ)存、配料、攪拌和出料等工作。混凝土攪拌站的稱量精度和生產(chǎn)率的高低是衡量一個(gè)攪拌站性能好壞的重要指標(biāo)。而在滿足稱量精度和生產(chǎn)率的前提下，攪拌站各系統(tǒng)參數(shù)的選擇是否匹配是評(píng)價(jià)一套攪拌站設(shè)計(jì)合理性的關(guān)鍵。本文僅以攪拌站生產(chǎn)率為基準(zhǔn)提出攪拌站各機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)。
1 設(shè)計(jì)的依據(jù)
嚴(yán)格來(lái)講，一套混凝土攪拌站的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)其所加工混凝土的配比和國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)攪拌站各機(jī)構(gòu)用時(shí)及攪拌機(jī)周期的相關(guān)規(guī)定來(lái)確定。
1.1 組成混凝土各物料的配比
在進(jìn)行混凝土攪拌站設(shè)計(jì)時(shí)，混凝土配比可參照以下兩種方式確定：
?。?）根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9142/T---2000 及《混凝土攪拌機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)程序規(guī)范》規(guī)定的不同容量攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)配料表如表1 所示。
?。?）工地常用的混凝土配比如表2 所示。
1.2 攪拌站周期可按照以下方法確定
攪拌機(jī)的工作周期按GB/9142-2000 中3.14 規(guī)定，從上料開(kāi)始至出料完成一罐次所用的時(shí)間。即各種規(guī)格攪拌機(jī)的最短循環(huán)周期為S=St + S m + Sc (式中St為投料時(shí)間，S m 為攪拌時(shí)間，Sc 為卸料時(shí)間)。而攪拌站個(gè)機(jī)構(gòu)的最短循環(huán)周期應(yīng)小于或等于攪拌機(jī)的最短循環(huán)周期S 為最佳。
攪拌機(jī)的各工作時(shí)段的時(shí)間可按下列方法確定：依據(jù)《GB/T9142-2000 混凝土攪拌機(jī)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5.
1.2 規(guī)定：攪拌時(shí)間應(yīng)符合表3。
?。?）同樣根據(jù)<GB/T9142-2000 混凝土攪拌機(jī)>國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5.1.3 規(guī)定：“⋯⋯自落式錐形傾翻出料攪拌機(jī)和強(qiáng)制式攪拌機(jī)應(yīng)在15s 內(nèi)、自落式錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)應(yīng)在30s 內(nèi)將攪拌好的物料卸凈⋯⋯.”
?。?） 攪拌機(jī)的投料時(shí)間一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取得。由以上三點(diǎn)可以確定，各種以強(qiáng)制式攪拌機(jī)為攪拌主機(jī)的混凝土攪拌站的周期見(jiàn)表4，由表4 可以看出，公稱容量≤ 1500L 的攪拌主機(jī)可以根據(jù)骨料上料方式的不同設(shè)計(jì)成為每小時(shí)50 個(gè)或60 個(gè)循環(huán)的攪拌站，而公稱容量≥ 2000L 的攪拌主機(jī)最短工作循環(huán)次數(shù)小于50 次/h。所以，按過(guò)去的習(xí)慣將皮帶機(jī)上料帶骨料集料斗的攪拌站設(shè)計(jì)為循環(huán)次數(shù)為60 次/h 是不正確的。
這樣，不僅浪費(fèi)資源和能源，而且絲毫不能提高攪拌站的效率。除非有攪拌時(shí)間小于35s 的新型的大型的攪拌主機(jī)出現(xiàn)。
2 兩種不同形式的攪拌站的工作時(shí)序
?。?） 爬斗上料攪拌站的時(shí)序圖（見(jiàn)圖1）。
?。? ）皮帶機(jī)上料的攪拌站時(shí)序圖（見(jiàn)圖2 ）。
3 攪拌站各機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定
從攪拌站工作時(shí)序圖圖1 和圖2 不難看出：要使攪拌站的設(shè)計(jì)合理就必須保證骨料、粉料、水、添加劑等工作系統(tǒng)的循環(huán)周期小于或等于該攪拌站所采用攪拌機(jī)的最短循環(huán)周期S 。
3.1 對(duì)于爬斗上料的攪拌站而言
?。?）骨料投料時(shí)間St + 料斗下降時(shí)間Sd+ 配料機(jī)出料時(shí)間Sg+ 料斗上升時(shí)間Sd ≤ S，才能保證該攪拌站取得最佳的生產(chǎn)率；這一過(guò)程是整個(gè)攪拌站周期的關(guān)鍵，它直接影響著攪拌站循環(huán)周期的長(zhǎng)短。
?。? ）水泥和粉煤灰配料、卸料的時(shí)間總和小于或等于該攪拌站所采用攪拌機(jī)的最短循環(huán)周期S。但考慮到水泥起拱、螺旋機(jī)生產(chǎn)效率等因素，2000 型以下的攪拌機(jī)，水泥配料、卸料的時(shí)間總和最好不大于60s，2000 型以上的攪拌機(jī)，水泥配料、卸料的時(shí)間總和最好不大于70s。
?。?）水、添加劑等其他物料均按60～70s以內(nèi)設(shè)計(jì)。
3.2 對(duì)于皮帶上料的攪拌站而言
對(duì)于皮帶上料的攪拌站而言，由于機(jī)構(gòu)中增設(shè)的骨料集料皮帶機(jī)和骨料中間緩存斗，故骨料投料時(shí)間St+ 骨料輸送時(shí)間Ss ≤ S；而骨料輸送時(shí)間Ss= 配料機(jī)出料時(shí)間S c + 每斷面物料在皮帶機(jī)上走過(guò)的時(shí)間（皮帶長(zhǎng)度÷帶速）。
其他物料的要求與爬斗上料的攪拌站相同。
根據(jù)以上兩條原則，可以確定出攪拌站各機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)如表6 和表7：
表中的參數(shù)可作為攪拌站設(shè)計(jì)時(shí)各機(jī)構(gòu)參數(shù)的參考值，當(dāng)用戶要求攪拌站的結(jié)構(gòu)方式發(fā)生變化時(shí)，（如半地下安裝，延長(zhǎng)軌道、增加攪拌時(shí)間等）都會(huì)影響到攪拌站的生產(chǎn)效率，以上參數(shù)也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。
4 結(jié) 論
由攪拌機(jī)各機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)表5 可以看出：
?。? ）皮帶上料攪拌站和爬斗上料攪拌站對(duì)配料機(jī)出料速度的要求是不一樣的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮。（采用不同的配料方式）
（2）水系統(tǒng)的給水泵排量與水稱排水泵排量應(yīng)該區(qū)別，這樣，既不影響效率還可提高稱量精度，節(jié)約成本。
?。?）骨料輸送皮帶應(yīng)該以提高速度，減小帶寬。這樣可提高效率。
（4）優(yōu)化攪拌主機(jī)的性能，提高攪拌效率和出料速度，是提高攪拌站生產(chǎn)率的關(guān)鍵。
這些參數(shù)還要根據(jù)相應(yīng)機(jī)構(gòu)的規(guī)格系列及系列設(shè)計(jì)原則進(jìn)行圓整。本文只是強(qiáng)調(diào)在攪拌站設(shè)計(jì)時(shí)，要先由時(shí)序進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)匹配，而不應(yīng)該單一追求某一個(gè)機(jī)構(gòu)的效率。因?yàn)閿嚢枵臼且粋€(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的效率就是它的效率。
