一种高效自清洁沥青发泡装置，其包括沥青管道、沥青喷射控制开关、发泡腔、水喷嘴、空气喷嘴，该沥青喷射控制开关为汽缸，汽缸活塞杆的锥形杆端延伸入沥青管道的沥青喷口相配合。汽缸安装于沥青管道上方，非工作时，汽缸无须通气，锥形端杆插入沥青喷口，使沥青无法进入发泡腔，实现了关闭沥青喷射的功能；工作时，汽缸下腔通气，活塞向上移动，带动锥形端杆从沥青喷口拔出，管路中的沥青在一定的压力下通过沥青孔板上的喷口喷入发泡腔。本发明专利技术解决了沥青喷射通断和喷口堵塞问题，且其制造简单、实用性强、成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路施工机械，涉及一种沥青喷嘴及发泡腔。
技术介绍
一般将沥青加热到160'C-18(TC，在专门的发泡腔内与少量的水接触，即可产生泡沫沥青。 沥青在发泡状态，粘度会暂时性降低，体积会膨胀到原来的10-30倍。沥青发泡状态的特性使 得泡沫沥青作为稳定剂广泛应用在国外道路建设上。在使用性能上，它不仅可以使混合料强 度增强，还可以改善道路的韧性。从可持续发展角度讲，它不仅能够较大幅度节省沥青用量， 还能够充分利用道路工程所使用的沥青混凝土回收料。如图1所示，检索到专利号为200720013454. 8的技术专利，其名称为泡沫沥青发生 器。该专利主要介绍了一种沥青路面冷再生机喷洒控制装置，其发泡单元内设有沥青开闭控 制器13，控制器13安装有保护套12，发泡单元内的沥青输送管路14外表面罩有加热保温装 置15，在沥青输送管路14下方设有发泡室16，发泡室16分别与水输送系统管路以及压縮空 气系统管路连通。此泡沫沥青发生器通过PLC控制系统按压力大小控制沥青开闭控制器13的 开闭以进行沥青发泡，其优点是提高了沥青发泡质量，能在施工现场的工程设备上即时发泡， 但是这种泡沫沥青发生器的沥青喷口容易堵塞，造成不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效自清洁沥青发泡装置，其适用于沥青发泡，即使热沥青 和水均匀接触，通过直接接触传热使水充分相变，继而提高沥青发泡的质量，且在结构上应 适应沥青这样的高粘度的非牛顿流体，不至于在沥青发泡的过程中发生孔口堵塞。为达到以上目的，本专利技术所采用的解决方案是一种沥青发泡装置，其包括沥青管道、沥青喷射控制开关、发泡腔、水喷嘴、空气喷嘴， 该沥青喷射控制开关为汽缸，汽缸活塞杆的锥形杆端延伸入沥青管道的沥青喷口相配合。该沥青管道上方安装有汽缸，汽缸上设有通气孔。该沥青管道与发泡腔通过螺纹配合连接，中间开有斜槽通口，斜槽通口上方安装有开有 沥青喷口的沥青孔板，所述的沥青孔板的沥青喷口即为沥青管道的沥青喷口 。该发泡腔的底部固定有泡沫沥青孔板，其上开有作为泡沫沥青出口的偏心小孔。该汽缸活塞杆上与沥青管道密闭配合段设有密封圈。该沥青管道及发泡腔外表面设有电加热元件及温控器。该水喷嘴与空气喷嘴中心线异面或处于同一水平面，其夹角呈锐角；该沥青的喷射方向垂直于水和空气的喷射方向。本专利技术整体上采用分体结构，在沥青管路上方安置沥青喷射控制开关，在沥青管路下方 设置沥青发泡腔，与沥青管路采用螺纹连接，结构简单又紧凑。在沥青管路和发泡腔之间是 沥青孔板，这个沥青孔板与发泡腔底部的泡沫沥青孔板可以自由拆卸，方便更换不同尺寸的 喷口，以满足不同的工艺要求。沥青孔板上开设沥青喷口，与汽缸活塞杆的端部连接的锥形 端杆相配，利用汽缸活塞的上下运动，带动端部的锥形端杆上下运动。非工作时，汽缸无须 通气，锥形端杆插入沥青孔板上的喷口，使沥青无法进入发泡腔，实现了关闭沥青喷射的功能；工作时，汽缸下端通气，活塞向上移动，带动锥形端杆从沥青孔板的喷口拔出，管路中 的沥青在一定的压力下通过沥青孔板上的喷口喷入发泡腔。同时解决了沥青喷射通断和喷口 堵塞问题。由于采用了上述方案，本专利技术具有以下特点有效防止沥青的结垢和堵塞，具有制造简 单、成本低，实用性强等特点。附图说明图l为现有技术沥青发泡发生器的结构示意图。 图2为沥青喷嘴及发泡腔结构示意图。 图3为泡沫沥青孔板仰视结构示意图。 图中标号说明1-一汽缸 2_—汽缸通气孔3-—组合密封圈 4-5-—沥青孔板 6-7-一压縮空气喷嘴 8-9一-水喷嘴 11一-活塞杆发泡腔体 泡沫沥青孔板4111-一锥形杆端 51-—沥青喷口61-一斜槽通口 81-—偏心小孔具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术结合计算流体力学，直接接触传热等知识进行综合分析，运用CFD (计算流体动 力学)软件解析沥青发泡腔内部的复杂流场，通过实验和仿真相结合的手段确定发泡腔体的 形态、尺寸、位置以及结构参数。本专利技术以影响沥青发泡效果的关键部件为研究点，在多场耦合下，对腔体内部沥青发泡 这个复杂的物理过程进行了建模，并运用商业软件对其模拟仿真，从沥青发泡的机理上找出 影响沥青发泡的关键的结构要素，对其进行设计优化，确立发泡条件下发泡腔体的尺寸和形 态等，以达到最好的沥青发泡效果。本专利技术在沥青管道4上面安置有汽缸1，汽缸1上设有通气孔2,发泡腔6通过螺纹连接 固定在沥青管道4的下端，在沥青管道4与沥青发泡腔6之间开有斜槽通口 61。斜槽通口 61 处放置一个沥青孔板5，其上的沥青喷口 51与汽缸活塞杆11相连的锥形杆端111相配，通 过控制汽缸1上下腔进气，促使活塞杆11连带锥形杆端111插入或拔出沥青孔板5上的喷口 51,即控制了沥青喷射的通和断。活塞杆11平时处于关闭状态(即图l活塞杆状态)，当 汽缸1的下腔通气时，活塞杆11向上运动，打丌沥青喷口 51。由于沥青粘度相对较大，在 喷射中沥青喷口51 (即沥青孔板上的小孔)容易堵塞，这个结构好处在于利用控制汽缸活 塞杆11的上下运动，锥形杆端111打开或者关闭沥青孔板上的沥青喷口 51 (即沥青最易结 始之处)，这样的电控机械结构不仅起到了沥青喷射的通断作用，同时起到了机械清理残留沥 青的作用。沥青发泡腔形态如图l所示。在发泡腔6两侧分别安置水喷嘴9和压縮空气喷嘴 7，两个喷嘴的中心同处于一个水平面上，两喷嘴的夹角呈锐角(附图中为方便说明清楚，并 没有画成锐角，以文字所述为主。两喷嘴夹角设置为锐角主要是防止水的喷射能量与压縮空 气的能量抵制，避免空气管路积液(指沥青)可能造成的空气管路堵塞)，而沥青的喷射同时 垂直于水和空气的导入方向(即几何上两个异面线的公垂线)。图1中泡沫沥青孔板8上开 有偏心小孔81，孔口尺寸确保沥青发泡腔内部的压力。发泡腔6内产生的泡沫沥青就是从这 个偏心小孔81抛出，泡沫沥青孔板8采用内六角螺纹连接的方式与发泡腔主体6相连接，具 体的结构型式见附图2。为防止沥青或泡沫沥青在流动过程中迅速冷却使其流动性差，因此在沥青管道4及发泡腔体6外设有电加热元件及温控器(图上未表示)，以实现预热，在电加 热元件外部包裹隔热材料进行保温，并防止人员烫伤。当汽缸1下腔进气时，锥形杆端111随着汽缸活塞杆11提起，沥青由沥青管路4经沥青 孔板5上的小孔51喷射进发泡腔6内，水和压縮空气分别在发泡腔6的两侧经水喷嘴9和空 气喷嘴7以一定的压力向腔内喷射。沥青和水在压縮空气的作用下直接接触换热，由于沥青 的温度在150-180°C，超过了水的蒸汽潜热，产生的水蒸汽被发泡腔内部的压力压入沥青的 连续相，压縮蒸汽被沥青薄膜包裹，形成泡沫沥青，泡沫沥青从发泡腔6出来，由于外界的 大气压低于发泡腔6内部压力，即低于被沥青薄膜裹覆的压縮蒸汽的压力，故逐渐膨胀，直 到达到平衡或者破裂。采用耐高温的氟橡胶材料的组合密封圈3对汽缸进行保护，密封圈3安装于汽缸活塞杆 11上与沥青管道密闭配合段，该密封圈能够避免热沥青进入汽缸，工作中，热沥青如果进入 汽缸，会造成汽缸不能正常工作，影响汽缸的使用功能，此处密封圈3起到保护汽缸的作用。本专利技术结构型式具有简单、制造方便、安装容易的特点，可根据泡沫沥青生产量需求进 行多个组合使本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种沥青发泡装置，其包括沥青管道、沥青喷射控制开关、发泡腔、水喷嘴、空气喷嘴，其特征在于：该沥青喷射控制开关为汽缸，汽缸活塞杆的锥形杆端延伸入沥青管道的沥青喷口相配合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王安麟，程海鹰，王剑皖，俞梓仪，汪昱栋，杨蓉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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