沥青混合料摊铺机综述

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1、第五章沥青混合料摊铺机综述 RP802沥青混凝土摊铺机 沥青混合料摊铺机是用来将拌制好的沥青混合料 沥青混凝土或黑色颗粒 按一定的技术要求 厚度和横截面形状 均匀地摊铺在已整好的路基或基层上 并给以初步捣实和整平的专用设备 使用摊铺机施工 可大大地加快施工速度 节省成本 又可提高所铺路面的质量 第一节概述 现代沥青混合料摊铺机采用全液压驱动和电子控制 中央自动和集中润滑 液压振动 液压无级调节摊铺宽度等新技术 自动化程度高 操作简单方便 视野好 并设有总开关 自动找平装置 卸载装置 闭锁装置 保证了摊铺路基 路面的平整度的摊铺质量 此外 摊铺机机械化施工速度快 而且摊铺机上装有可以加热的摊平装

2、置 可以在进行摊铺时对气温的要求比人工摊铺是要低 也可以在较冷的气候条件下施工 沥青混合料摊铺机的分类 一 行走装置 轮胎式 履带式和轮胎履带组合式 二 传动方式 机械式 液压式 液压机械式 三 熨平板加宽方式 液压无级伸缩式 机械有极加长式 轮式摊铺机的优点 行驶速度高 可达20Km h 可自动转移工地 费用低 机动性和操纵性好 对单独的小面积堆或深坑适应性好 不致过分影响铺层的平整度 弯道摊铺质量好 结构简单 造价低 轮式摊铺机的缺点 接地面积较小 牵引力过小 料斗内的材料多少会改变驱动轮胎的变形量 从而影响铺层的质量 为了避免这种现象 自卸车应分次卸料 但这又会影响汽车的周转 履带式摊铺

3、机的优点 接地面积大 对地面的单位压力小 牵引力大 能充分发挥起动力性 对路基的不平度不太敏感 尤其对有凹坑的路基不影响起摊铺质量 履带式摊铺机的缺点 行使速度低 不能很快的自行转移工地 对地面叫高的凸起点适应性能力差 机械传动式的摊铺机在弯道上作业时会使摊铺机边缘不整齐 而且制造成本较高 玛连尼MF571轮式摊铺机 徐工RP751W稳定材料摊铺机 摊铺机的工作过程 混合料从子卸车上卸入摊铺机的料斗中 经由刮板输送后转送到摊铺室 在那里再由螺旋摊铺器横向摊开 随着机械的行驶 这些被摊开的混合料又被振捣器初步捣实 接着再由后面的熨平板 或振动熨平板 根据规定的摊铺层厚度 修整成适当的横断面 并加

4、以熨平 或振动熨平 摊铺层的厚度由两侧臂牵引点的油缸和上下调整螺旋摊铺器来调整 中国摊铺机概况 20世纪60年代 中国开始研制沥青混合料摊铺机产品 在1986 1993年期间分别引进日本NIIGATA 德国戴纳派克 福格勒和ABG公司的制造技术 同时也进口了大量的德国摊铺机产品 目前我们已经形成了可生产制造全系列摊铺机产品的能力 已形成可批量生产制造履带和轮胎式 铺宽为3 12 5m的多品种系列摊铺机产品 适应不同工况的需求 国产摊铺机产品在技术水平 质量 使用性能等方面已基本上达到或接近国外先进水平 拥有一批具有相当先进技术和可进行批量生产的专业摊铺机制造工厂 年生产能力可达1500台套以上

5、 但是我国目前各个制造厂家生产的高档摊铺机产品基本上都采用德国先进摊铺机型的技术和结构 其主要的液压元件 电控元器件 传动箱体等均选用进口件 亦有发动机也采用进口产品 而且我国摊铺机在使用可靠性 稳定性以及故障率等方面尚存在相当大的差距 国产配套件包括发动机 液压件 电控元器件 传动部件以及重要材质等方面的质量 均与国外有相当大的差距 国外摊铺机的发展动向 1人性化和精细化的设计动向 2双层沥青混合料铺层一次性完成 德玛格 戴纳派克 操作台位置可调 从机器的一边到另一边 两边的悬挂均为60cm 确保了作业工地良好的能见度 控制器设计合理 都在操作员易于触及的地方 电子元件均为新一代产品 沥青混

6、合料摊铺机主要由四部分组成 1 发动机 2 底盘 3 工作装置 供料设备 料斗 输送装置和闸门 螺旋摊铺器 振搅器和熨平装置 4 控制系统 第二节沥青混合料摊铺机的总体构造 一 传动系 老式摊铺机的传动系都是机械传动 新型沥青混合料摊铺机有液压 机械传动和全液压传动两种型式 1 机械传动的沥青混合料摊铺机 传动系由主离合器 主变速箱 减速器 副变速箱以及各种传动链和链轮等组成 日本产AF 45型轮胎式沥青棍合料摊铺机传动系 1 发动机 2 主变速器 3 5 7 9 10 5 链传动 4 副变速器 6 刮板输送器 8 离合器 11 螺旋摊铺器 12 振捣粱的偏心轴 13 液压马达 14 行驶驱动

7、轮 16 差速器 17 油泵 2 全液压传动的沥青混合料摊铺机 1 轮胎式全液压传动摊铺机 图3 6 3所示为轮胎式摊铺机的全液压传动方案图 动力由发动机1通过齿轮传动驱动向柱塞泵6与5 双联泵3及三联泵2 泵6供给轴向柱塞马达13压力油 液压马达13过减速器11 万向传动轴 行星齿轮减速器7驱动后轮8 油泵6有快 慢两挡变换阀 合有四挡减速器11 可使摊铺机在使用中选择最佳的摊铺或行驶速度 在四挡减速器中带有差速锁 差速锁可保证左 右驱动轮具有良好的附着性能而不致打滑 无论是摊铺作业 还是工地转移 上述各挡之间都可无级速 选好速度后 只要将操杆放在端位 就可保证恒速 而恒速使铺层能获得均匀预

8、压实和良好的平整度 德国ABG公司产TITAN355型轮胎式沥青混合料摊铺机液压传动系统图1 柴油机 2 供右刮板螺旋输送系统和转向用三联泵 3 供左刮板螺旋输送系统和转向用双联泵 4 油冷却器 5 供振捣梁用的油泵 6 用于行驶的油泵 行星减速器 8 驱动轮 9 制动器 10 万向传动轴 11 带差速锁的减速器 12 机械操作的蹄式停车制动器 13 液压马达 2 履带式全液压传动摊铺机 为履带式全液压传动摊铺机的传动方案图 动力由发动机通过齿轮传动驱变量泵2与3 泵3和2分别供给左 右两侧的轴向柱塞马达6和5压力油 液压马达6和5经过链减速器驱动左 右驱动链轮 3 液压一机械传动的沥青混合料

9、摊铺机 二 工作装置 2 受料斗 料斗位于摊铺机的前端 用来接收自卸汽车卸下的沥青混合料 各类型摊铺机料斗的结构形式基本相似 只是容量有所不同 其容量应满足该机在最大宽度和厚度摊铺时所需的混合料量 3 刮板输送器 4 螺旋摊铺器也被称为螺旋分料器 它的作用是将刮板输送来的混合料分送到烫平板的前端 它一般分成左 右两根 各自独立驱动 螺旋方向相反 旋转方向相同 可以将刮板输送器送来的料横向铺开 1 推辊 自行式摊铺机上一般采用两种方案和装置来实现 先用振捣梁进行预捣实 再用熨平装置整面熨平 用振动熨平装置同时进行振实和整面 熨平 区别 前者紧贴在熨平板前面有一根悬挂在偏心轴上的振捣梁 对混合料进

10、行捣实 熨平板只起整面熨平作用 摊铺层密实度较低 后者则是用振捣梁捣实后在熨平板上装有振动器 通过熨平板的振动对铺层振实并整面熨平 其摊铺层密实度较高 减少了压路机的压实遍数 5 振捣装置 振捣梁 振捣梁的下前缘被切成一个斜面 这是对铺层起主要捣实作用的部分 当振捣梁随机械向前移动 同时又做上下运动时 梁的下斜面对其前面的松散混合料频频冲击 使之逐渐密实 厚度减少 让熨平板随后越过 接着进行整型熨平 梁的水平底面对压实作用是次要的 它主要起确定铺层的高度和修整的作用 此外 它还有将混合料中的较大颗粒碎石揉挤 为了让被捣实的沥青混合料层便于进入熨平板的下面 在安装上应使振捣梁处于最低位置时的底平

11、面稍低于熨平板的底平面约3 4mm 根据路面宽度的需要 振招梁也可加装不同长度的加长节段 德国ABG公司目前还生产了TITAN系列 1 偏心轴 2 振动熨平板 3 主振捣梁 4 预振捣梁 5 螺旋摊铺器 6 液压油缸 7 未桩捣固的混凝土 8 被捣固的混凝土 9 已熨平成型的混凝土路面 双振捣 单振动熨平装置 TITAN系列带双振捣梁和单振动熨平板的沥青混合料 这种双振捣梁是在主振捣梁之前加装了一根预振捣梁 在主振捣梁捣固之前 使混合料先被预捣固一次 两梁能各自独立地调整 因此 再结合两梁不同的捣固速度 两粱装在同一轴上 它们之间速度是相等的 和振动熨平板的不同振动频率的调整 可适用于不同种类

12、的沥青混合料和不同的铺层厚度 使之压实到最佳状态 一般能基本达到最终密实度 6 熨平装置 熨平装置由熨平板 牵引臂 厚度调节器 路拱调节器和加热器等组成 振动熨平装置只是在熨平板上面加装了振动器 使它同时起到振动压实和整面熨平的作用 熨平板和振捣梁一 起通过左 右两根牵引臂铰装在机架两侧专用的托架上或自动调平装置的液压缸上 厚度调节器在老式的摊铺机上大多为螺杆调节器 新式摊铺机则采用液压式 熨平底板可采用火焰加热或电加热 以适应施工需要 1 3 销子 2 连接块 4 牵引臂 5 固定架 6 护板 7 振捣器 8 熨平板 9 厚度调节机构 10 油缸 11 液压执行机构 12 偏心轴 13 调拱

13、螺栓 14 加热系统 液压式熨平板加宽节段的布置型式有两种 一是布置在主熨平板的前面 1 主熨平板 2 伸缩式熨平板 3 型板式导板 4 螺旋摊铺器 5 熨平板侧壁 a 标准宽度 b 伸缩式熨平板全部伸出时宽度 c 加宽熨平板未伸出时的宽度 d 加宽熨平板全部伸出时的宽度1 主螺旋摊铺器 2 主熨乎板 3 螺旋加长古段 4叫申缩式导管 5 伸缩式熨平板 6 加宽熨平板 7 熨平扳侧壁 另一种是布置在主熨平板的后面 它们伸缩宽度变化都是无级的 一 浮动熨平板的工作特性 振捣熨平工作装置是通过牵引臂的牵引点与机架铰接的 摊铺工作时 作用在牵引臂后端的提升油缸处于浮动状态 因此该工作装置可以上下摆动

14、即为浮动熨平板e浮动熨平板由于其受力特点 具有如下三种特性 1 在工作过程中 如果摊铺机运行的路基表面是乎整的 并且作用在熨平板上的外力不发生变化 熨平板将以不变的工作倾角向前移动 此时摊铺的路面正好是平整的 反之 如果路基表面起伏不平 两牵引臂牵引铰点在摊铺过程中也会上下波动 使熨平板上下佩移 或者作用在熨平板上的外力发生变化 如供料数量 温度 粒度 摊铺机行走速度等发生变化 则都将引起熨平板与路基基准之间的工作仰角的变化 从而造成铺层表面的不平整 第三节熨平装置的调整和自动找平系统 2 当原有路基起伏变化的波长较短时 熨平板所移动的轨迹并不完全 再现 其变化的幅度 而使其趋于平缓 熨平板的

15、浮动 对原有路基不平整度起到滤波作用 这一特性称为浮动熨平板的 自找平 特性 3 浮动熨平板将在摊铺过程中减少凹凸起伏颠波 使其面层平顺 也就是说自找平式的浮动熨平板 将能趋于填充坑洼并减少凸起的高度 但自找平能力的强弱 取决于熨平装置牵引臂的长短 牵引臂越长 自动找平能力越强 牵引臂越短 自找平能力越弱 浮动熨平板白找平原理 射线原理 当履带式摊铺机越过起伏变化的路基时 熨平板两侧臂铰点位于两链轮之间 使铰点抬升H距离 由于牵引臂长度L远大于熨平板长度L1 当铰点上升H时 熨平板以其后边缘为支点向上仰升 熨甲板前缘抬起高度h为h L1 L H当摊铺第二层时 熨平板前缘抬起量h 为h L1 L

16、 2H当摊铺第三层时 熨平板前缘抬起量h 为h 二 L1 L 3H 对于一定臂长的熨平装置来说 其自找平效果的好坏 则取决于原有路基的波长 波长越短 效果越好 反之 波长越长 效果越差 若波长达到一定长度 则自动找平作用完全消失 5 摊铺层厚度的调整原理 调整摊铺层厚度的工作原理示意图 在熨平器后外端有左 右两个螺旋调节杆3 该两螺旋调节杆除了调整摊铺层的厚度外 还可配合调拱机构来调整摊铺层的横截面形状 螺杆的下端铰接在熨平器的左 右后端部 杆身装在工作架上 转动手把或手轮可使熨平器的后端升降 从而改变它对水平面的纵向夹角 如果螺杆固定 将牵引点1上下调节同样可改变熨平板对水平面的纵向夹角 摊铺机在工作过程中 熨平器悬浮在摊铺面上 其底座将整个振捣熨平设备的重量传于摊铺层 并在其上面被拖着向前移动 为了减小熨平底座的前移阻力 一般它与水平面具有一个微小的仰角 约15 40 假使仰角口增大 则所铺料对熨平底座的阻抗范围H随之增大 亦即铺层对底座的抬升力增大 于是整个熨平器就绕侧臂的前枢铰而被抬升起来 直到它传递的重量与这个抬升力在较高的位置上达到平衡为止 因此 在此过程中 随着熨平器的升