沥青混凝土摊铺机是摊铺沥青混凝土路面的专用机械。它可将已拌制好的沥青混合料按一定的技术要求(横断面形状和厚度)迅速而均匀地摊铺在已整好的路基或底基层上,并给予初步捣实和整平。这既大大增加了铺筑路面的速度,节约了成本,又提高了路面的质量。
1.沥青混凝土摊铺机的用途和分类
沥青混凝土摊铺机广泛用于公路和城市道路的建设和养护中,还用于机场、港口、停车场等工程施工中。
沥青混凝土摊铺机的分类如下:
(1)按行走装置分类
沥青混凝土摊铺机按行走装置的不同分为轮胎式和履带式两种。
轮胎式摊铺机一般为全桥驱动,其前轮为实心光面轮胎,实心的目的是防止因料斗内混合料重量的变化引起前轮的变形,从而影响到摊铺厚度的变化;后轮为充气或充气液二相轮胎,可提高其爬坡及附着能力。轮胎式摊铺机可获得较大的行驶速度,机动性好,在弯道上摊铺可实现较平滑的过渡。
履带式摊铺机如图2-9所示。其履带为无履刺式。履带式摊铺机可获得较大的牵引力,接地比压低,对路基不平度敏感性较差。但其行驶速度较低,在弯道处摊铺会形成锯齿状。
图2-9 履带式摊铺机
(2)按动力传动系统分类
沥青混凝土摊铺机按动力传动系统的不同分为液压式、机械式和液压机械式3种。
液压式摊铺机的行走、供料、分料、熨平板和夯实板的振动、熨平板的延伸等均采用液压传动。目前,摊铺机向着全液压的方向发展,并广泛采用机电液一体化技术。
机械式摊铺机的行走、供料、分料采用机械传动,结构复杂,操作不便。由于机械式摊铺机传动链多,且中心距较大,故多采用链式传动,但其调速性和速度匹配性较差。
液压机械式摊铺机的结构是机械式和液压式摊铺机的结合,其结构特点和使用性能介于二者之间。
(3)按摊铺宽度分类
沥青混凝土摊铺机按摊铺宽度的不同分为小型、中型、大型和超大型4种。
小型摊铺机摊铺宽度一般小于3.6 m,主要用于沥青混凝土路面的养护和低等级路面的摊铺。
中型摊铺机摊铺宽度一般为4~6 m,主要用于二级以下公路的修筑和养护作业。随着自动调平系统的应用,该机型也可用于一级公路的摊铺。
大型摊铺机摊铺宽度为7~9 m,主要用于高等级路面的摊铺,传动形式以液压机械式和全液压式为主,具有自动找平系统,摊铺质量高。
超大型摊铺机摊铺宽度在12 m以上,主要用于高速公路的施工,路面纵向接缝少,整体性好。
2.沥青混凝土摊铺机的构造
沥青混凝土摊铺机主要由一台特制的轮胎式或履带式基础车、供料设备、工作装置以及操纵机构等部分组成,如图2-10所示。
图2-10 履带式沥青混凝土摊铺机结构(www.xing528.com)
1—摊滚;2—履带行走装置;3—传动系统;4—螺旋分料器;5—振捣器;6—整平装置;7—操纵台;8—发动机;9—料斗闸门;10—料斗;11—刮板输送器。
1)供料设备
供料设备由料斗10、刮板输送器11和料斗闸门9组成。
料斗置于机械前面,用来接收汽车卸下的混合料。料斗的两侧壁连同其毗连部分(斗底)都可由其下面的油缸向中央顶翻,以便将料斗内的混合料向中央倾卸。
刮板输送器位于料斗下面,用来将料斗内的混合料连续向后输送到摊铺室内,它由一块与斗底共用的底板和两副装在链条上的许多刮板所组成,如图2-11所示。链条转动使刮板沿底板向后移动,将料斗内混合料向后刮送,一直送到摊铺室内卸下。左右两副刮板独立操纵,可控制在同速或不同速下运转。
图2-11 刮板输送器
1—链条;2—刮板。
闸门有左右两扇,可以独立升降,以控制向后输送混合料的强度。闸门开启的大小有标志,驾驶人员可在驾驶室内观察到。
现代摊铺机一般设有供料电控系统,可根据摊铺室内混合料高度的变化成比例地调整供料速度。
2)工作装置
工作装置(见图2-10)由螺旋分料器4、振捣器5和整平装置6组成。
螺旋分料器由两根大螺距、大叶片、螺旋方向相反的螺杆组成。它们同向旋转时能将混合料自中间向两侧推移。
振捣器(夯实板)是左右两块矩形板,由液压驱动的偏心轴来驱动上下振动,对所铺混合料进行初步振实。
整平装置(熨平板)紧贴在振捣器之后,分左右两块,由竖板与箱形纵截面的底座组成,用来熨平混合料并做成所需路拱。箱形底座中装有电加热器(远红外加热器),以便冬季施工时加热混合料。
螺旋分料器、振捣器和整平装置三者的左右外侧都可接加长段,以便摊铺更宽的路面。
3)自动调平系统
现代摊铺机都设有自动调平系统,可根据道路不平度的变化随时调节两大臂牵引点的垂直高度,使摊铺的路面平整度符合技术要求,而不受路基不平度的影响,如图2-12所示。
图2-12 开关式自动调平系统布置
1,3—电磁阀;2,4—调平油缸;5—横坡传感器;6—基准线;7—纵坡传感器。
自动调平系统的工作原理如下:摊铺机工作时,当左侧路面不平使左牵引臂的牵引点升降时,安装在左牵引臂上的纵坡传感器也随之升降,改变了传感器的传感臂与基准线之间的初始夹角(一般为45°),从而产生高度偏差信号,并经驱动电路推动左侧电磁阀,使调平油缸带动牵引臂的牵引点升降,直到整平装置恢复原来的工作仰角,传感器也回到原位。此时偏差信号消失,油缸停止调节。
右侧的调节与左侧相似,不同之处是它用横坡传感器检测横坡坡度的变化,只要有坡度偏差,右侧调平油缸便进行调节,直到横坡坡度恢复到设定值。
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