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沥青混凝土摊铺机的技术发展与应用
维修产品类型:摊铺机维修  阅读次数:711   发布时间:2013-05-21

     沥青混凝土摊铺机是修筑高级或次高级沥青混凝土路面的关键路面机械之一。近几年,我国分别由西德、美国、意大利、日本等国家购进了百余台摊铺机。对于我国道路施工的质量和提高生产效率都起到了良好的保证作用。为了不断地总结和提高我们的技术水平,改造和提高我们自己制造的摊铺机产品,现将了解到的摊铺机技术发展特点、有关使用问题以及上述国外几个摊铺机生产厂家产品的技术性能等问题分别予以介绍,以供大家共同探讨。
    一、摊铺机技术发展的主要特点
    1、摊铺机向着可摊铺多种材料以及多功能的方向发展。
    目前国外摊铺宽度达8米以上的摊铺机,一般均可摊铺各种沥青混合料、基层稳定材料以及骨料(一般粒径应在50毫米以下)。有些还直接摊铺干贫混凝土、铁路道碴等材料。
    有些产品配上专用的机具,还可进行水泥混凝土摊铺作业。
    摊铺机主要是完成道路的摊铺作业,但经过简单的改造,还可进行陡坡道、环形跑道、反弓形专用路面、各种运动场地以及堤坝等特殊工程的摊铺作业。
    上述摊铺作业范围的扩大,提高了摊铺机的功能和利用率,从而进一步地提高了其使用的经济效益。
     2、摊铺机的主传动系统和主要的工作机构,均采用电一液压驱动和控制方式。
     摊铺机按行走机构分为轮胎式和履带式两种。主传动(行走驱动)系统大致为:
     轮胎式:柴油发动机一~动力分配箱一、栓塞式浪压变量泵(一般为手动双向伺服变量泵)一,
栓塞式定量或变量液压马达一、齿轮变速箱(一般分为四档,并分为工作和运行速度),差速机构(多选用汽车或工程机械后桥,也有专门自己设计的箱体)一~单排套筒滚子链条传动或(万向节传动轴)一、驱动轮胎(如采用万向节传动轴,还将有减速箱和轮边减速器)。
    其中主制动器大都安装在驱动轮部位。手制动器是安装在主传动系统的高速轴上。
    履带式:
    柴油发动机一~动力分配箱一~栓塞式变量液压泵(一般为手动双向伺服变量泵)’一,栓塞式定量或变量液压马达一,齿轮变速箱一。传向两边的通轴一~两边的转向离合器与制动器一,最终传动装置·(齿轮或链条传动)一~分别驱动左右两边履带驱动轮一、履带。
    上述履带主传动系统为大多数采用的传动方式。也有采用左右分别独立液压驱动方式,其同步和转向是依靠电一一液压精确控制来保证,这种方式可以保证履带的转向比较平缓圆滑,不象采用离合器和制动器转向时那样突然,但其结构比较复杂。
    由于摊铺机采用液压主传动方式,手动伺服变量,改变其液压泵配油斜盘的角度,从而达到无级变速的软特性。再加上机械的变速机构,因此可以根据不同工况来选择合理的工作和运行速度。相对于机械传动方式,它可以更合理地满足多种工况的要求和发挥发动机的工作效率,避免不必要的超负载工作。
    液压系统的最高液压压力一般均选为30~35MPa。并且均为封闭式循环系统,因此整个系统和油箱都较小,易于布置安装。
    3、熨平板的结构和功能不断地完善和发展,对于保证摊铺质量,一扩夫应用范围和提高生产效率都起到了良好的作用。
    熨平板按其基本结构分为两大类即:机械加长式和液压伸缩式。
    机械加长式熨平板采用分段加长的方式来调节摊铺宽度,用于铺筑新建道路,并且不需经常变化铺宽的施工,当改变铺宽或运输时,拆装比较麻烦。针对这一缺点,有些公司采用了快速拆装和定位的结构型式,减少了拆装时间和较繁重的劳动。
    液压伸缩式熨平板是七十年代初期发展起来的结构型式。它可在摊铺作业过程中根据路况的变化要求而随意无级地变化其宽度,以适应绕过障碍或异形路况的工作需求。
    为了提高材料摊铺后的预压实度、平整度和提高生产效率,并适应目前发展起来的新的铺路材料的要求。以西德ABG、VOGELE、DEMAG等摊铺机专业生产厂为代表,先后均开发研制出了高效强力熨平板,即可使摊铺后的预压实度达到95一98%。使
得摊铺作业后的材料仅需要很少的压实或不再进行压实作业即可达到密实度要求。这种熨平板仅适于用在较大厚度的沥青混合料和难于压实的基层材料。由于其预压实的密实度较高,压实机械在压实过程中所形成的不平度误差就会减少。从而提
高了整个铺材料的平整度。
    另外,施工测试还证明:摊铺基层稳定材料时,可以得到良好的平整度和几何形状。一般摊铺后的平整度误差可控制在5毫米以内,因此稳定材料的损耗一般低于2%,为摊铺面层创造了良好的条件,减少了由于基础不平所造成的路面面层的厚薄不均。从而保证了施工质量,减少了不必要的材料浪费。
    采用平地机摊铺基层稳定材料,其平整度护误差大,被推移到道路外面的材料损耗可达15纬,造成很大的浪费。
    实际施工证明,采用高效强力熨平板进行摊铺和预压实作业是一种较为理想的施工方法。
    螺旋摊铺器的驱动大都在中央独立地分左右两边,传动箱体在中部,而瑞典Dyn。甲ac一HOES司的熨平板的螺旋摊铺器是由两边进行驱动,螺旋摊铺器为一整体结构。因此通过螺旋摊铺器的正反方向的旋转,可使摊铺材料分向两边、集中到中部或分别推向左右单边。适应多种不同工况,扩大了使用范围。这种熨平板在延伸熨平板的长度时也比较方便。
    4、刮板输送器与螺旋摊铺器的供料系统多采用同步比例控制方式。因此保证了供料的均匀性和工作平稳性能。
    刮板输送器和螺旋摊铺器是将沥青混合料输送到熨平板的通槽,并均匀地摊铺开来的关键部件。
    目前摊铺最大宽度达8米以上的摊铺机,其刮板输送器与螺旋摊铺器大都采用电一液压伺服比例变量控制系统。即在两条刮板输送器的终端和螺旋摊铺器两边的终端均装有两个料位电传感装置。当料位电传感装置的触杆处于不同位置时,电传感装置发出强弱不同的电信号,通过控制液压系统中的电磁比例阀来调节液压油的供给量,从而达到改变刮板输送器和螺旋摊铺器的旋转速度,使沥青混合料的供给量变化。最终达到刮板输送器和螺旋摊铺器可以自动地按照工况的变化来保证沥青混合料均匀而又相匹配地供给。使得摊铺机始终处于平稳的工作状态。这将对于保证最佳摊铺质量和操作性能是一个十分重要的机构。
    在摊铺宽度6或8米的摊铺机中也一有刮之版输送器的供料量是依靠安装在料斗后壁板上的两个闸板来控制供料一量,这种控制方法是技照说明书中提供的参考数据来调节闸板与刮板输送带之间的开度。但在螺旋摊铺器的两边最外端仍装有料位电传感装置,用以控制均匀而又平稳的供料量。这种结构相对比较简单,但其性能不如比例式的调节方法。
    5、采用电一液式高精度的自动找平控制工作装置,提高了摊铺的平整度。
    为了提高摊铺路面的平整度,适应高等级路面的要求,各摊铺机专业生产厂均可提供电—液压式自动找平控制装置。共中电器控制和传感部件多为向美国或瑞典专业电器生产厂家购买,也有自行开发的,采用的原理不尽相同,但最终要保证传感的灵敏度、误差小、精度局。
    为了保证摊铺基层材料的平整度,美国的B工,AW一KNOX公司采用了在已铺好的材料和正在摊铺的材料上分别装有两组拖杆件,再用一平衡梁将两组拖杆件连接起来,自动找平的小滑靴放在平衡梁上,,这样就可将已铺好和正在摊铺材料的误差综合予以纠正,提高了摊铺材料的平整度,减少了误差值。
    在摊铺最大宽度不超过8米的情况下,使用一个纵向和横向传感器即可保证使用精度。超过8米时,应采用两个纵向传感器,这样才能更好地保证使用精度。
    二、有关摊铺机的几个使用问题:
    l、轮胎式和履带式摊铺机:
    摊铺机也和其它工程机械一样,其行走机构分为轮胎式和履带式两种。它们各有特点,适用于不同的工况,目前有些国外摊铺机生产厂家生产和销售轮胎式与履带式的比例大约为3:2,也有的达到3,l。一般轮胎式的最大摊铺宽度在8米以内。只有美国BLAW一KNOX公司的PF一220型轮胎式摊铺机的最大摊铺宽度可达到飞2.19米。
    轮胎式的最大优点是具有良好的机动性能。特别适用于需要经常转移工地或较长距离的运行。其缺点是在较恶劣的工况下,易产生轮胎打滑现象,这将对摊铺质量和工程正常进展带来较大影响。
    履带式摊铺机除机动性能较差外,其摊铺质量和工作平稳性等均较理想。
    另外,还有使用习惯问题。施工中对于某一种比较习惯,实际上也就是对于这种型式的摊铺机已积累了一定的使用经验,对共存在的问题也都有了合适的解决办法。
    结合目前国内购买国外摊铺机的使用情况来看,城市市政部门购买轮胎式的较多,交通系统绝大多数均购买履带式摊铺机。
    2、熨平扳结构型式的选择:
    熨平扳分为液压伸缩式和机械加长式两种。
    机械加长式熨平板是一种传统式结构,它可以扶照不同摊铺宽度的要求,用多种区段熨平板予以组合,一般加长区段的熨平板以O。25或0.5米为间隔区段。它的主要特点是摊铺质量比较稳定、密实度较均匀。整体结构比较简单、刚性较好。
    它的缺点是拆装比较麻烦,不能在工作过程中变化摊铺宽度。目前巳有厂家研制出来较快速的拆装结构。
    一般在无特殊要求灼新建公路施工中,尤其是在较大的摊铺作业时,都应尽量选用机械加长式熨平板,这更有利于保证摊铺质量。而且价格便宜又易于维修保养。
    液压伸缩式熨平板的主要特点是可在摊铺作业过程中按照路面形状的变化而改变摊铺宽度;可任意变化在调节范围内的摊铺宽度,转运也十分方便。
    但也应注意,在摊铺宽度较大时,这种熨平板摊铺出来的路面密实度的均匀性不如机械加长式熨平板,尤其在铺宽的两端的密实度较差。只能依靠螺旋摊铺器推问伸缩段的远端,因此效果就不甚理想。如果熨平板整体刚度差,加之两边堆料又较多,还会引起两边伸缩熨平板产生变形,这些均会影响摊铺质量。一般摊铺两端的密实度要比中部相差2%左右。
    目前这种型式熨平板为最大摊铺宽度大多控制在7米左右。为了加大整体刚度,都增加了伸缩固定套管并加强了整体结构。与机械加长式相比,其结构复杂,调节和控制也较复杂价格较贵。
    我国城市市政部门购买这种熨平板较多,使用较为适宜。
    由于振捣和振动力的加大,液压伸缩熨平筑路机械与施工机械化‘87.4板安装了两根伸缩固定套管,使整体强度能适应工作要求。因此结构更为复杂,价格昂贵。在一般的工况下使用这种熨平板是没有必要的,目前在我国采用装有单振捣和振动的熨平板就可以满足绝大多数工程的要求。
    3、摊铺机的摊铺宽度、厚度以及作业速度等有关参数的考虑:
    摊铺机资料中的技术性能参数表中标出的最大摊铺宽度和厚度的数据,应首先要考虑如下几个主要的影响因素:轮胎式还是履带式的行走机构,摊铺路基的状况,摊铺沥青混合料的种类;摊铺作业的速度以及操作技术等。必须要综合予以分析。
    摊铺机标出的最大摊铺厚度,对于小型摊铺机是可能出现的,大中型摊铺机的可达到3。厘米,这在国内外施工中在较少的工况下能达到这样厚度。对于一次摊铺沥青混合料达到这样的厚度是极少见到的,摊铺基层稳定材料是有可能的。
    有些摊铺机生产厂家,根据试验和使用的经验,提出了相对应的几组摊铺宽度与相应厚度的数据,以供实际使用中参考。值得注意的是最大摊铺宽度与厚度同时出现是不大可能的,因为有些摊铺机生产厂家没有给出摊铺宽度与厚度相对应的数据,只给出最大摊铺宽度和厚度的数据,这一点必须搞清楚。从过去i七经验中得知,尤其对于轮胎式摊铺机,在购买前应明确摊铺宽度和厚度的对应使用数据,也应搞清楚我们施工的具体条件,例如:路基状况,摊铺材料种类等。
    轮胎式和履带式摊铺机,在同一功率的条件下,由于轮胎式的附着力较低,因此其最大摊铺宽度与厚度在同样外界条件下,轮胎式比带式肯定要差些。
    摊铺机的作业速度,从实际使用中一般推荐选择在5米/分以下较为合适。过高的摊铺作业速度将会影响其摊铺的密实度和平整度。如果摊铺厚度较大或比较难于压实的材料,其速度应控制在3米/分以下。
    摊铺路基匀状况是一个很重要.自使用条件,当在过于松软或碎石层上进行摊铺作业时,那只有适当地减少摊铺阻力,也就是减少摊铺宽度和厚度。尤其对于轮胎式摊铺机更为明显,否则轮胎才l’滑,将会造成十分不利的后果。
    4,有关摊铺机预压密实度的问题:
    摊铺机的摊辅密实度是大家比较关心的技术指标。目前为了适应不同工况的要求,摊铺机爪熨平板装有单振捣梁或单振动、单振捣梁和振动以及高效强力振捣和振动等不同组合方式的预压实装置。
    一般摊铺最大宽度在“.5米左右段摊铺机多采用单振捣梁或单振动的熨平板。这种摊铺机大都用于修筑一般的道路,使用要求较低。摊铺宽度超过6米的摊铺机多采用单振捣梁加振动熨平板或高效强力振捣和振动组合装置的熨平板。因为这一类摊铺机适用于修筑高级道路,都要求具有一定的初预压实能力!,以便能更好地保证摊铺质量。西德一些公司早在七十年代就提出了要研究开发高密实度的摊辅机,最终要实现不用压实机械。
    其它国家厂商认为,摊铺机主要是进行摊铺作业的设备,压实作业由压实机械完成。不必在摊铺机上增加复杂的预压实装置,这样可以适当地提高摊铺机的生声效率、降低造价。
    通过实际观察我国进口摊铺机的使用情况以及用户的于映,大都认为在我国目前的条件下,密实度可达到卿%以上的熨平板更适合于我们使用。其理由是:摊铺后的密实度较高,
一可以更好的保证压实后路面的平整度,避免由于压实机械配套不合理或压实操作技术不佳而造成的缺陷。由于减少了压实次数,因此可适当减少压实机械的数量,提高其生产效率。而且还可延长施工灼季节,降低施工成本。施工中还看到:采用摊铺密实度达到90%以上熨平板与达到80%沟熨平板对比,经压实后成形路面的平整度显然是高密实度的较好。上述情况仅为我们施工条件和技术状况下得出的初步结果。当然,如果摊铺作业中出现不合适的情况,要想除掉部分摊铺材料,那也是相当困难的,因此必须要保证摊铺作业均准确性。

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