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计划编号： YF2014-01
立 项 申 请 表
项目名称： 一体化移动式连续自动制浆站
项目负责人： 刘义
所在部门： 研发部
申请日期： 2014年04月12日
类别：（ ）自然科学类学术论文
（ ）科技发明制作
（ ）社会调查报告和社科类学术论文
（ ）新产品研发
（●）新产品研制
（ ）产品重大升级改进
精心打造
未来1 研究项目 名 称 一体化移动式连续自动制浆站
类 别 新产品研制
申请金额 15.15万元 起止年月 2014.4-2014.6
国内外现状及项目研究的目的和意义：
国内外现状:目前国内外有制备砂浆的连续式搅拌机，它装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，能自动控制水灰砂比，连续制浆出浆，生产率高、其发展引人注目。但这种连续式搅拌机在实际使用中对水泥浆的质量控制不好，不满足岩土中对水泥浆的要求。
研究目的：为制造一种自动制浆代替现有的人工制浆，无需储浆，边制浆边出浆。集可移动式，自动加料、自动加水、自动搅拌、连续制浆，自动送浆为一体的小型化设备，方便狭小空间施工。为岩土施工等缩短施工周期，减少人工用量，提高生产效率的智能化设备。
意义：减少了人工的使用量、减轻了人们的劳动强度、缩短了施工周期，保护操作人员健康、减少了材料的浪费、为灌浆自动化作铺垫。以后自动化制浆系统是大规模灌浆集中供浆的必要设备。
本项目研究内容，拟解决的关键问题，预期结果及主要技术、经济指标：
主要研究内容:（1）连续搅拌机系统；（2）自动控制系统（一键遥控式控制和手动式控制）；（3）供水和供水泥干灰系统；(4)传感器及自动控制系统；（5）送浆系统。
关键问题：（1）搅拌机搅拌方式；（2）供水系统和供水泥干灰系统；（3）水，灰比例控制；（4）控制系统；（5）送浆。
预期结果及主要技术： 生产出一台能满足自动加料、加水、搅拌、连续制浆，自动送浆的系统。采用制、送浆一体化作业技术，简化传动链，满足高强度、连续、高效灌浆的供浆需求，制浆速度6000L/h。
控制系统采用嵌入式控制系统，单片机控制技术和遥控技术，实现对制浆过程自能化控制，一键式操作。整体结构紧凑，占地面积小，人员劳动强度低。
准备工作情况和拟采取的研究实验方法、步骤、技术线路及可行性论证：
目前已完成一体化移动式连续制浆站模型设计。
准备采用（1）试验室完成所有控制系统的可行性验证;(2)在机械厂完成制精心打造
未来2 浆系统手工操作调试；（3）在机械厂将控制系统与机械部分结合进行调试后;（4）在施工现场进行实地操作调试。（5）根据现场调试情况进行改进。
可性行论证的主要内容：（1）连续制浆可行性；（2）一键式自动控制系统可行性；(3) 供水和供干灰系统及比例控制可行性。
经济可行性分析：生产成本为8万元，计划市场销售价格为120000.00元。总预算15.15万元，销售4台，即能收回静态成本。
研究工作的总体安排及进度安排（进度安排要有阶段目标）：
总体进度：
进度分解：
（1）2014.02 完成总体结构设计、论证.
（2）2014.03 完成零配件的初步选型工作。
（3）2014.04 完成控制系统软件、硬件开发及人机交互界面开发。
（4）2014.05 完成样机试制。
（5）2014.06 现场调试、室内修改、完善
（6）2014.06完成产品最终定型及组织成果验收。
经济社会效益及应用前景：
该产品的成果研发将极大的节省制浆人工用量、缩短施工周期，减少水泥的浪费、更好地保护环境。随着新一轮水电建设高峰的到来，必将有很大的应用空间。
申请经费预算： 15.15万元
预算支出科目 科研业务费 17000.00 设备仪器费 0
试验材料费 61500.00 燃料动力费 2000.00
协 作 费 12000.00 咨 询 费 0
人 工 费 59000.00 其 它 费 0
最终成果形式与名称 最终成果：样机一台，研究总结报告，技术研究报告，产品图纸一套，产品使用说明书。产品一体化移动式自动制浆站
填写说明：
1、填写本表各项内容要求实事求是，表达要明确、严谨，字迹要清晰易辩；
2、填写本表须一式三份，财务一份，公司一份、部门一份。
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组长签字：
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意
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一体化连续制浆站技术参数
产品样图：
制浆出浆系统：
一.总述
额定泥浆流量100L/min，水灰比0.5：1（质量比，可调），普通硅酸盐水泥灰的密度为：3.1g/cm3，水泥灰容重比：1.25g/cm³，水的密度为1.0g/cm3，水泥净浆密度为1.84KG/L.
在100L水泥浆（0.5:1）中：
水质量为61.3KG，水泥灰质量为122.7KG；
水体积为61.3L，水泥灰体积为98.16L；
水的流量为61.3L/min（3.7M³/h）； 精心打造
未来5 水泥灰的流量为98.16L/min.（5.9M³/h）；
二．搅拌系统
搅拌系统采用一组水平双螺带搅拌桶，双螺带的螺旋方向相反，外螺带为前推式，内螺带为后推式，辅以均匀分布搅拌棒搅拌，搅拌行程1.4M。芯轴轴承采用SUS208轴承座。
三.动力系统
搅拌桶动力电机采用一台5.5KW（220V）内轴式Y系列笼型防尘三相异步电机，Y2-132S1-2，64KG 转速1450 r/min。
四.供料系统
供水泥干灰采用自制移动式储灰桶，3mm钢板制筒体，外焊接Ф38钢管半圆骨架，桶底安装螺旋输料机。加装水泥灰采用直接交换水泥罐，或货运水泥干灰转入储灰桶中。储灰桶可根据实际情况改动。
螺旋输送机采用管式螺旋输送机，流量可调，螺旋直径125mm，螺距125mm。
供水系统：
--(DC50系列 尺寸：100mmx84mmx64mm)
电压范围：DC12v-24v;扬程范围：1.55m-14m;流量范围：1030-3600L/H
2.电机的定子和电路板部分采用环氧树脂灌封并与转子完全隔离，解决了电机式直流水泵长期潜水产生的漏水问题，可以水精心打造
未来6 下安装而且完全防水。
3.同一电压可以做出很多种参数，比如24V水泵可以做成扬程2米，也可以做成扬程7米。水泵可以宽电压运行。
4.水泵的轴心采用高性能陶瓷轴，精度高，抗震性好，由于水泵采用陶瓷轴套与陶瓷轴的精密配合，噪音低于35分贝。
5.水泵中的三相无霍尔程序驱动直流水泵可以实现PWM调速，模拟信号输入调速，电位器手动调速，可调节流量及扬程，可订做音乐喷泉。
6.水泵已根据客户需求配置4分管螺纹或6分管螺纹，满足特殊客户的需求。
五．出浆系统
出料采用螺杆泵G35-2工作压力1.2MPa，转速960r/min，功率4KW，进口法兰通径65mm，出口法兰通径50mm，流量8M³/H
六．控制系统
1. 硬件分析
本装置主要是通过对电机的速度控制来调节制浆浓度比，而对于制浆的浓度比，主要又看进水与进灰的进量比和搅拌的速度。其中搅拌速度是尽量最大，从而使搅拌更加充分，所以对于搅拌部分的电机速度将不再通过软件控制调速，而是一直使其最大转速。
同时对于进灰部分，由于其进量虽然不能够通过简单检测就能了解，但是在转速一定的情况下，其进量是一个恒定不变的值，故而为了简化仪器的不稳定因素，本系统将使进灰是一个合适的恒定值，所以在此控制进灰部分的电机转速也将使其为一个不变的值。
通过上面的分析，在进灰恒定的情况下，我们就只需要比较准确地控制进水流量，为了控制精确，需要采用变频器来控制电机转速，从而达到一个软件可调的目的。而由于在性价比较好的条件下选用的变频水泵的流量有限不能够完全满足需求，于是在本装置中我们将选用两个相同的变频水泵来进行进水流量的控制。
再有就是出浆泵的控制，通过分析也将对其不采用软件控制，而让其在一个合适的稳定值。
最后是对于整个系统装置的启停控制，除了在开始启动的时候使出浆泵在其他部件工作一段时间后再开始工作外，其他时候所有的电机电源都由一个总开关控制，直接关闭和启动。
为了控制方便，本装置还打算加入无限控制系统装置的启停，通过无限遥控模块的按键选择达到装置上启停按键的作用，这样可以在工人观察施工过程中在一定范围内随时启停装置。
综上所述，本装置需要的外部输出控制信号，就只有变频水泵1和2的变频调速与系统的所有电源总控制，并通过无限控制装置启停操作。