本技術(shù)屬于瀝青制備裝置，具體涉及一種寒區(qū)公路養(yǎng)護(hù)用自修復(fù)再生骨料的制備裝置。

背景技術(shù)：

1、在我國寒冷地區(qū)，易積雪結(jié)冰，路面易受凍融作用而發(fā)生破壞，加之晝夜溫差大，熱脹冷縮使路面產(chǎn)生裂縫；且道路常用除冰鹽，在凍融循環(huán)和氯鹽侵蝕的耦合作用下使路面加劇剝蝕，嚴(yán)重影響瀝青路面的性能，因此寒區(qū)公路的及時(shí)養(yǎng)護(hù)變得至關(guān)重要。目前我國已研發(fā)出多種新型材料來加入瀝青復(fù)合材料中，提高其強(qiáng)度，以減小凍融作用對公路的影響，但并未從根源上解決由大溫差引起的問題。

2、銑刨作業(yè)作為路面維修養(yǎng)護(hù)中的重要一環(huán)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近幾年我國每年的瀝青銑刨料達(dá)兩千萬噸以上。技術(shù)人員通過將瀝青銑刨料與負(fù)載有相變材料的生物炭結(jié)合，并加入瀝青復(fù)合材料中，得到的自修復(fù)再生骨料不僅可以借助相變材料的熱能儲存和釋放機(jī)制，自動(dòng)修復(fù)由劇烈溫差引起的瀝青路面開裂，并提高混合料的密度和抗壓強(qiáng)度，還可以減輕工程上對天然石料的依賴，提高資源的循環(huán)利用，綠色環(huán)保。

3、自修復(fù)再生骨料的制備，需要將生物炭填充在瀝青銑刨料內(nèi)部，且負(fù)載一定量的相變材料，另外所得的瀝青銑刨料相變骨料不僅要求強(qiáng)度高、瀝青銑刨料與負(fù)載相變材料的生物炭黏附性好，還要求瀝青銑刨料相變骨料與瀝青復(fù)合材料的界面過渡區(qū)特性好；而現(xiàn)有的制備裝置制備得到的自修復(fù)再生骨料并不能滿足上述特性，因此如何設(shè)計(jì)新的制備裝置，使其制備得到的自修復(fù)再生骨料滿足上述特性是急需解決的技術(shù)問題。

4、有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種寒區(qū)公路養(yǎng)護(hù)用自修復(fù)再生骨料的制備裝置，以高強(qiáng)特性瀝青銑刨料為骨架，在其孔洞填充負(fù)載有相變材料的生物炭，并在其表面制作三層殼材料，實(shí)現(xiàn)寒區(qū)公路養(yǎng)護(hù)用自修復(fù)再生骨料高效和低碳的制備。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

3、一種寒區(qū)公路養(yǎng)護(hù)用自修復(fù)再生骨料的制備裝置，包括：

4、用于篩選瀝青銑刨料的破碎機(jī)，所述破碎機(jī)依次連接有水洗除塵裝置、瀝青銑刨料的粗糙處理裝置、相變生物炭噴灑裝置、三號攪拌裝置、瀝青負(fù)壓吸附裝置、水洗攪拌裝置，所述水洗攪拌裝置還連接有用于增強(qiáng)瀝青銑刨料黏附性的三殼處理裝置；

5、相變材料和高黏改性劑處理裝置，所述相變材料與高黏改性劑處理裝置與相變生物炭噴灑裝置連接；

6、所述相變生物炭噴灑裝置，用于溫控相變生物炭，并噴灑至瀝青銑刨料中，所述相變生物炭噴灑裝置的作用是將粉末狀負(fù)載了相變材料的生物炭(相變生物炭)噴灑進(jìn)入瀝青銑刨料，這樣可以使相變生物炭與瀝青銑刨料混合的更均勻；

7、所述三號攪拌裝置的作用是將負(fù)載相變材料的生物炭懸浮液噴灑進(jìn)入瀝青銑刨料，使兩者混合的更均勻；

8、具體的，所述破碎機(jī)優(yōu)選為鄂式破碎機(jī)，還包括第一振動(dòng)篩網(wǎng)和第一磁鐵滾筒，所述第一振動(dòng)篩網(wǎng)通過第一磁鐵滾筒、破碎皮帶傳輸機(jī)與水洗除塵裝置連接；所述鄂式破碎機(jī)作用使大粒徑瀝青銑刨料得到有效破碎，處理量為15-30t/h，功率22kw，所述振動(dòng)篩網(wǎng)可以進(jìn)行微小粒徑的瀝青銑刨料篩除，所述第一磁鐵滾筒作用是去除瀝青銑刨料中的鐵。

9、具體的，所述水洗除塵裝置包括2個(gè)設(shè)置在其頂部的除塵高壓噴嘴以及在底部的第二振動(dòng)篩網(wǎng)組，所述第二振動(dòng)篩網(wǎng)組通過第二磁鐵滾筒、除塵皮帶傳輸機(jī)與粗糙處理裝置連接；所述第二振動(dòng)篩網(wǎng)組等分為3個(gè)300mm等間距平行布置的區(qū)段，所述第二振動(dòng)篩網(wǎng)組的水平傾角均為10°，高壓水洗可以保證瀝青銑刨料有較好的棱角性，保障粗糙處理時(shí)的處理效果；所述第二振動(dòng)篩網(wǎng)組能去除瀝青銑刨料6mm以下的小顆粒部分，所述第二磁鐵滾筒安裝在水洗除塵裝置的出料口處，所述第二磁鐵滾筒可以去除瀝青銑刨料中的鐵；所述除塵皮帶傳輸機(jī)連接水洗除塵裝置的出料口和粗糙處理裝置的進(jìn)料口。

10、具體的，所述粗糙處理裝置包括粗糙處理箱體，所述粗糙處理箱體內(nèi)設(shè)有粗糙處理工作腔，所述除塵皮帶傳輸機(jī)中的瀝青銑刨料進(jìn)入粗糙處理工作腔，所述粗糙處理工作腔還設(shè)有可以掉落到瀝青收納腔的瀝青掉落口，所述粗糙處理工作腔上設(shè)有高速瀝青出口，所述瀝青收納腔與高速瀝青出口連通，所述高速瀝青出口上設(shè)有高壓進(jìn)氣口；所述粗糙處理工作腔通過瀝青銑刨料導(dǎo)管與相變生物炭噴灑裝置連接；所述瀝青銑刨料導(dǎo)管用于運(yùn)輸預(yù)處理后的瀝青銑刨料；

11、所述相變生物炭噴灑裝置包括位于其頂部的相變生物炭存料裝置和位于底部的第二皮帶傳送機(jī)；

12、所述相變生物炭存料裝置包括相變生物炭進(jìn)料口、回收相變生物炭進(jìn)料口、相變生物炭控溫裝置以及相變生物炭噴嘴；所述瀝青銑刨料導(dǎo)管的瀝青銑刨料出料口設(shè)置于靠近第二皮帶傳送機(jī)的起始端，便于相變生物炭均勻地噴灑在瀝青銑刨料；所述相變生物炭進(jìn)料口還連接有相變材料和高黏改性劑處理裝置。

13、具體的，所述相變材料和高黏改性劑處理裝置包括依次連接的相變材料噴灑裝置、一號攪拌裝置、高黏改性劑噴灑裝置、二號攪拌裝置，所述二號攪拌裝置的出料口與相變生物炭噴灑裝置的相變生物炭進(jìn)料口連接；所述相變生物炭噴灑裝置的出料口與三號攪拌裝置連接。

14、所述相變材料噴灑裝置用于溫控并將固-液相變材料噴灑于生物炭的孔隙中，所述相變材料噴灑裝置的原理是相變材料能在高溫下轉(zhuǎn)化為液態(tài)，通過噴灑可以有效填充至生物炭內(nèi)部；所述高粘改性劑噴灑裝置用于調(diào)節(jié)溫度并噴灑高粘附性改良劑作用于相變材料與生物炭孔隙的接觸面，所述高粘改性劑噴灑裝置的作用是增強(qiáng)相變材料與生物炭孔壁間的黏結(jié)性，使得相變材料更穩(wěn)定地填入生物炭。

15、所述相變材料為聚乙二醇，高粘改性劑為聚乙烯醇粘合劑(聚乙烯醇粘合劑各組份及重量比為聚乙烯醇粉末：水：醋酸為3:5:0.5)

16、所述一號攪拌裝置用于混合相變材料與生物炭粉末；所述二號攪拌裝置用于混合高粘改性劑與相變生物炭材料；所述三號攪拌裝置用于混合瀝青銑刨料與相變生物炭懸浮液；

17、所述一號攪拌裝置、所述二號攪拌裝置和所述三號攪拌裝置均是為了促進(jìn)瀝青銑刨料、相變材料、高粘改性劑以及生物炭四者之間的有效填充。

18、具體的，所述相變材料噴灑裝置與高黏改性劑噴灑裝置結(jié)構(gòu)相同，所述相變材料噴灑裝置設(shè)有位于頂部的儲料盒、位于底部的第一皮帶傳送機(jī)、位于儲料盒內(nèi)的溫控裝置以及用于將相變材料噴灑至第一皮帶傳送機(jī)的材料高壓噴嘴；所述溫控裝置的溫控范圍為0～250℃。

19、具體的，所述瀝青負(fù)壓吸附裝置中的真空吸附箱底部設(shè)第三皮帶傳輸機(jī)，所述第三皮帶傳輸機(jī)與冷卻平臺連接，所述冷卻平臺上方設(shè)置有噴水導(dǎo)管，所述瀝青負(fù)壓吸附裝置的作用是營造負(fù)壓環(huán)境，所述相變生物炭可以深入填充瀝青銑刨料中，再結(jié)合自然冷卻和水冷卻，將瀝青銑刨料相變材料迅速降溫；所述真空吸附箱設(shè)定抽氣速率為200-250m3/h，脫氣周期為60s，輸送速率為8-10m/min，所述冷卻平臺尺寸為1500mm×1500mm；所述瀝青負(fù)壓吸附裝置的真空吸附箱連接三號攪拌裝置，所述瀝青負(fù)壓吸附裝置的冷卻平臺連接水洗攪拌裝置的進(jìn)料口。

20、具體的，所述水洗攪拌裝置包括包含位于其頂部的水洗高壓噴嘴，所述水洗攪拌裝置內(nèi)部還設(shè)有螺旋葉片，所述水洗攪拌裝置還設(shè)有水洗瀝青相變生物炭出料口，所述水洗瀝青相變生物炭出料口還設(shè)有用于過濾相變生物炭懸浮液的水洗相變生物炭篩網(wǎng)，所述水洗相變生物炭篩網(wǎng)設(shè)有收集相變生物炭懸浮液的水洗相變生物炭出料口；所述水洗相變生物炭篩網(wǎng)為3mm篩網(wǎng)。

21、所述水洗攪拌裝置用于清洗瀝青銑刨料表面的相變生物炭粉末，并進(jìn)一步攪拌瀝青相變生物炭。

22、所述水洗攪拌裝置的上部分外殼均勻分布小型圓洞，便于水洗高壓噴嘴的水進(jìn)入螺旋葉片內(nèi)，達(dá)到水洗的目的；水洗攪拌的作用是清洗瀝青銑刨料表面的相變生物炭顆粒，水洗相變生物炭篩網(wǎng)用于分離瀝青相變生物炭固體和相變生物炭懸浮液，對相變生物炭懸浮液進(jìn)行二次回收利用；所述水洗攪拌裝置的水洗瀝青相變生物炭出料口連接內(nèi)殼材料噴灑裝置。

23、具體的，所述水洗相變生物炭出料口通過導(dǎo)水管與用于分離相變生物炭懸浮液的離心裝置連通，所述離心裝置通過固體皮帶傳輸機(jī)與回收相變生物炭進(jìn)料口連通。

24、具體的，所述離心裝置包括離心電機(jī)，所述離心電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓固定連接，從而使轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)離心，所述相變生物炭懸浮液從相變生物炭懸浮液進(jìn)口進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在轉(zhuǎn)鼓的頂部設(shè)有由于刮相變生物炭濾渣的刮刀，使離心后的相變生物炭濾渣從相變生物炭濾渣出口排出至固體皮帶傳輸機(jī)，所述離心裝置的底部還設(shè)有濾液出口；所述離心裝置可實(shí)現(xiàn)濾液的循環(huán)利用，減少材料損耗。

25、具體的，所述三殼處理裝置包括依次連接的內(nèi)殼材料噴灑裝置、內(nèi)殼材料攪拌裝置、中殼材料噴灑裝置、中殼攪拌裝置、外殼材料噴灑裝置以及外殼攪拌裝置；所述內(nèi)殼材料噴灑裝置與水洗攪拌裝置的水洗瀝青相變生物炭，出料口連接；

26、所述內(nèi)殼材料噴灑裝置，用于向?yàn)r青相變生物炭噴灑內(nèi)殼材料，所述內(nèi)殼材料為納米成膜a組分和納米成膜b組分結(jié)合，所述納米成膜a組分為環(huán)氧瀝青與環(huán)氧樹脂的混合物，所述納米成膜b組分為氧化球狀納米纖維素和氯化鈉和混合物；內(nèi)殼材料主要是“生根”作用，與瀝青相變生物炭的粘附性強(qiáng)，且能滲入一定的厚度；

27、所述中殼材料噴灑裝置，用于向內(nèi)殼瀝青相變生物炭噴灑中殼材料，所述中殼材料為sio2納米材料(納米增強(qiáng)材料)；

28、所述外殼材料噴灑裝置，用于向有中殼材料、內(nèi)殼的瀝青相變生物炭噴灑外殼材料，所述外殼材料為sbs改性劑(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)，所述外殼材料的作用是改善與水泥基體的界面過渡區(qū)，增強(qiáng)與水泥基體粘附性的材料。

29、具體的內(nèi)殼材料攪拌裝置，用于混合內(nèi)殼材料與瀝青相變生物炭；所述中殼材料攪拌裝置，用于混合中殼材料與粘附內(nèi)殼材料的瀝青相變生物炭；所述外殼材料攪拌裝置，用于混合外殼材料與有內(nèi)殼材料、中殼材料的瀝青相變生物炭。

30、具體的，所述一號攪拌裝置、二號攪拌裝置、三號攪拌裝置、水洗攪拌裝置、內(nèi)殼材料攪拌裝置、中殼材料攪拌裝置、外殼材料攪拌裝置均采用滾筒攪拌方式，水平傾斜角均為10°，內(nèi)部均含螺旋葉片組，轉(zhuǎn)速均為8r/min。

31、具體的，所述破碎皮帶傳輸機(jī)，用于傳輸破碎機(jī)的第一次破碎瀝青銑刨料，并經(jīng)篩除去鐵的瀝青銑刨料顆粒；所述除塵皮帶傳輸機(jī)，用于傳輸經(jīng)高壓水洗和篩除的瀝青銑刨料顆粒；所述固體皮帶傳輸機(jī)，用于傳輸相變生物炭顆粒；

32、所述破碎皮帶傳輸機(jī)、除塵皮帶傳輸機(jī)及固體皮帶傳輸機(jī)的傳送速率均為30cm/s，最大輸送量均80t/h，最大功率均為8kw，所述破碎皮帶傳輸機(jī)和除塵皮帶傳輸機(jī)均水平傾斜32°，所述固體皮帶傳輸機(jī)水平放置。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案包括以下有益效果：

34、本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，各部件單獨(dú)運(yùn)作，某一模塊構(gòu)件損壞時(shí)可迅速更換，維修時(shí)間短、生產(chǎn)成本低。

35、本實(shí)用新型采用溫控相變材料及負(fù)載有相變材料的生物炭噴灑裝置，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫度，使相變材料均勻穩(wěn)定的填充在生物炭和瀝青銑刨料的孔隙內(nèi)，提高了材料的密實(shí)性；采用瀝青負(fù)壓吸附裝置，利用高壓環(huán)境，將負(fù)載有相變材料的生物炭深度壓入瀝青銑刨料內(nèi)，保障了材料的填充效果，使得到的自修復(fù)再生骨料的性能更好。

36、本實(shí)用新型提供的自修復(fù)再生骨料的制備裝置，能夠在瀝青銑刨料內(nèi)填充負(fù)載有相變材料的生物炭，同時(shí)在瀝青銑刨料相變材料表面包裹三層殼，使其具有黏附性好、強(qiáng)度高、與瀝青混合料界面過渡區(qū)連接好的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自修復(fù)再生骨料高效和低碳的制備，制備得到的自修復(fù)再生骨料可以有效修復(fù)大溫差引起瀝青路面開裂的問題，延長路面工作壽命。