沥青摊铺机
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一、 沥青混合料摊铺机的用途
沥青混合料摊铺机（以下简称沥青摊铺机）是沥青路面专用施工机械，是将拌制好的沥青混合料均匀地摊铺在路面底基层或基层上，构成沥青混合料基层或沥青混合料面层。沥青摊铺机能够准确地保证摊铺层的厚度、宽度、路面拱度。平整度。密实度，因而广泛用于公路、城市道路。大型货场、停车场、码头和机场等工程中的沥青混合料摊铺作业，也可用于稳定材料和干硬性水泥混合料的摊铺作业
目前作业在我国高等级公路工地上的摊铺机，多为进口摊铺机，其中使用最多的是德国V GELE和ABG两家公司的产品。自称摊铺机整机技术世界领先的美国BLAW-KNOX公司产品，也已打入我国筑路市场。据讲，仅近两年来已在我国销售了24台之多。这些摊铺机性能优越，自动化程度很高，可谓之近代摊铺机。
近代摊铺机是集机、电、液技术为一体的非常复杂的机械，掌握它要涉及到多方面的专业知识，这对非筑路机械专业人员而言，并非易事。然而对它有着一般的了解，却又是路面施工技术人员及监理人员应必备的知识之一，否则，很难把握路面施工管理和保证路面质量。笔者在学习了有关摊铺机的诸多文献之后，结合沪宁高速公路南京段沥青路面的铺筑实践，就摊铺机的结构、基本工作原理和摊铺作业中的一些技术问题作一简单介绍，供有关技术人员参考。
二、 沥青混合料摊铺机的分类
1、按行走装置分有轮胎式和履带式
（1）轮胎式摊铺机（如图所示）。一般为全桥驱动，其前轮为实心光面轮胎，实心的目的是为了防止因料斗内混合料重量的变化引起前轮的变形，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化过渡。
图2－1轮胎式沥青混合料摊铺机
1、推滚2、前轮3、驱动轮（后轮）4、螺旋摊铺器5、夯实板6、
熨平板7、传动系统8、操纵台9、发动机10、料斗闸门11、料斗（2）履带式摊铺机（如图所示）。其履带式为无履刺式。履带式摊12、刮板输送器
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，在弯道处摊铺机会形成锯齿状。 图2－2履带式沥青混合料摊铺机
1、推滚2、履带行走装置3、传动系统4、螺旋摊铺器5、夯实板6、熨平
板7、操纵台8、发动机9、料斗闸门10、料斗11、刮板输送器
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2、按动力传动系统分有液压式、机械式和液压机械式三种。
（1）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。
（2）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。由于传动链多，且中心距较大，故多采用链式传动，调速性和速度匹配性较差。
（3）液压机械式摊铺机的结构是机械式和液压式摊铺机的综合。因而，结构特点和使用性能介于二者之间。
3、按摊铺宽度分有小型、中型、大型和超大型四种。
（1）小型摊铺机摊铺宽度一般小于3.6m，主要用于沥青混凝土路面的养护和低等级路面的摊铺。
（2）中型摊铺机摊铺宽度一般为4~5m，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。
（3）大型摊铺机摊铺宽度在5~10m之间，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。 （4）超大型摊铺机摊铺宽度在10m以上，主要用于高速公路的施工，路面纵向接缝少，整体性好。
目前公路工程常用的摊铺机的类型有：西安筑路机械厂LT-6型，镇江路面机械制造厂的ZLTLZ45型，德国产ABC Titan411型，VOGELE Super 1700型，意大利玛莲尼公司的P176及C300型等。
三、 沥青混合料摊铺机的主要工作装置
沥青摊铺机的工作装置包括供料机输送装置、振捣及熨平装置、自动调平装置等。
1、供料及输送装置
沥青摊铺机的供料及输送装置的任务是，接受自卸车的卸料并将其输送到摊铺槽（室）内，然后左右横向均匀分布。它主要由接料斗、刮板输送器、螺旋粉料器及它们的驱动机构、控制机构等组成。
沥青摊铺机用螺旋分料器（见图3－1）一般都安装在几家的后壁
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的下方，其离地高度应能根据不同的摊铺材料及厚度进行调节。该调节结构在传统沥青摊铺机上，多在螺旋分料器的后固定板上开一矩形孔，由人工将固定螺栓在矩形孔内上下移动。这种调节方式操作麻烦，且劳动强度大。目前多采用液压缸－棘轮机构进行调节，这种调节方式根据摊铺作业的需要，在150mm范围内无级调节，操作十分省力、方便。沥青摊铺机运输状态时将螺旋分料器调节至最高位置，以提高整机的通过性能。
图3－1 螺旋分料器
1、端盖2、螺旋轴3、支撑4、螺旋叶片5、螺栓6、连接套筒7、
中间螺旋轴8、中间反向叶片 螺旋粉料器的传统驱动方式为链传动，其旋转速度不能调节。新式的为液压驱动，两个液压马达分别驱动左、右螺旋分料器，可各自独立驱动、无级变速，以适应不同的摊铺宽度、厚度、速度的要求。
沥青分料器轴径较粗，螺旋叶片的螺距大、直径也大。叶片用耐磨合金或激冷铸铁制成，并经樱花处理后用螺栓安装在螺旋轴上（见图3－2），磨损后可更换。为了使摊铺槽中部的沥青混合料能够均匀分布开，可在螺旋轴的内端安装四片螺旋叶浆。
螺旋分料器包括主节段和加长节段，它们分别与熨平板的主节段、加长节段相配合。螺旋分料器的总长度约为摊铺宽度的90%，如果摊铺宽度较沥青摊铺机标准摊铺宽度窄时，则可用切割履板（见图
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3－3）堵住螺旋外端的方法来改变摊铺宽度。由于销钉的安装位子不同，可使侧板向内（或外）移动，从而调整出所需要的摊铺宽度。
图3－3切割履板
图3－2螺旋轴及叶片 2、振捣熨平装置 （1）、功能与组成
该装置用于对所摊铺的沥青混合料进行预压、整形和整平，以便为随后的压路机压实创造必要的条件。特别是今年来发展起来的高密实度沥青摊铺机，采用了带双振捣梁或双压梁等结构，可以使摊铺层预压密度达90%以上，有效地提高了铺层平整度，减少了压路机的压实遍数，提高工作效率，尤其对于要求快速成型的碾压混凝土铺层的振捣熨平更具有实际使用意义。因此，振捣熨平装置是确保沥青路面质量的关键装置。
如图所述，振捣熨平这句昂值
图3－4标准型机械加长式振捣熨平装置
1、螺旋分料器2、振捣梁3、振动机构4、加热室5、熨平板结构件6、厚度调节螺杆7、法兰盘8、升降油
缸9、牵引大臂10、偏心轴11、前档板
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通过左、右牵引大臂铰接在机架上，其组成包括振捣机构、振动机构、熨平板、铺层厚度调节器、路拱调节器和加热系统等，如图3－4所示。按结构形式振捣熨平装置分为机械加长式和液压伸缩式，按功能又可分为标准型和高密实度型。 （2）、振捣梁、熨平板及振动机构
图3－5（a）为机械加长式熨平装置的示意图，它主要有基本熨平板1和加长熨平板3组成。基本熨平板的长度为2.5m或者3m，加长熨平板的结构与基本熨平板的相同。
图3－5熨平装置示意图
（a） 机械加长式；（b）液压伸缩式 1、基本熨平板2、左右伸缩熨平板3、左右加长熨平板
为了满足不同摊铺宽度的需要，还必须具备多种长度的加长熨平板。一般加长段熨平板的长度为3.5m，4m，5m等。由于机械加长式熨平板整体刚度好，使铺层质量稳定，因此摊铺宽度可达12.5m（曾经出现了最大摊铺宽度达16m）。
图3－5（b）为液压伸缩式熨平装置的示意图，它主要由基本熨平板1、左右伸缩熨平板2和加长段熨平板3组成。当沥青摊铺机处于运输状态时，左右伸缩熨平板沿基本熨平板全部缩回，长度变为2.5m或3m；当沥青摊铺机进行摊铺作业时，其左右伸缩熨平板均可无级伸缩。如果伸缩最大长度仍满足不了施工要求，则可再用机械连接方法加上加长段熨平板。由于液压伸缩式熨平装置受到整体质量和刚度的限制，其摊铺宽度控制在8m以内，外段最大变形量不大于3mm，否则会影响摊铺质量。
（3）、加热装置
为了确保熨平板底部各个运动件不被沥青混合料粘住，并能对沥青混合料铺层进行熨平，熨平板的下部箱型空间为加热室，利用丙烷气或柴油燃烧进行加热（一般加热时间在10min左右），也有的采用电加热方式。热气流在加热室内流动，起到加热、保温作用。加热室
的外壁设有保温层，以减少热量损失。加热温度采用温度传感器等进行全自动控制，达到一定温度时或自动停止加热，或重新开始加热。也有的采用时间控制方法对加热温度进行自动控制。采用电加热的方式是在熨平板的底部和各运动不见中装如电热元件，电由柴油机驱动的直流发电机供给。
（4）、调平装置 熨平板是由型钢、普通钢板和耐磨钢板为底板焊成的两个箱型结构，它的内端装有螺杆式路拱调节器。该调节器与铺层厚度调节器（也为螺杆式）配合调节铺层横断面形状。 3、自动调平装置 A、自动找平装置型式
按结构型式和工作原理，自动找平装置可分为机电式，电液式、全液压式和激光式等四种型式。
a、机电式：以电子元件（传感器和控制器等）为检测装置，
以伺服电机的机械传动为执行机构，可以在牵引点和熨平板的厚度调节器两处进行调节。
b、电液式：以电子元件为检测装置，以液压原件为执行机构，调节牵引点的升降。
c、全液压式：整个系统全部采用液压原件。
d、激光式：以激光为参考基准，以光敏原件为转换器，最后借助电子与液压元件来实现调平。该型式调平装置在沥青摊铺机上正在通过研制开始推广使用。
四、 沥青混合料摊铺机的发展概况
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。截至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，并得到广泛应用，可满足各种工况需求。国产摊铺机已得到道路施工的广泛应用，其比例不断升高，已成为主导机型。 培养了一大批摊铺机开发研究、
使用治理、维修保养等方面的专业人才，为今后进一步发展打下良好的技术甚而。
1、国内外技术现状
问世于20世纪30年代的沥青混合料摊铺机，经过近80年的发展，已成为集机械技术、液压机术、电子技术等高新技术于一身的高科技产品。我国是从20世纪60年代才正式开始，快速发展阶段不足10年。目前国内外先进摊铺机的技术现状主要体现在以下五个方面：（1）机电液一体化摊铺机已成主流；（2）摊铺机恒速控制得到广泛应用；（3）自动调平成为重要特性；（4）比例控制输料达到匹配新水平；（5）抗离析摊铺技术日趋成熟。
2、现代先进摊铺机的关键技术和结构
（1）左右行走履带全液压独立驱动方式。可实现圆滑转向摊铺以及无级变速的性能。
（2）全自动比例供料系统。全自动比例及非接触式传感控制方式，使供料自动保持均匀、稳定。确保高质量连续摊铺作业。
（3）多种组合形式的高密实度熨平装置。目前具有多种组合的高密实度熨平装置，分别采用不用工作原理和结构。福格勒公司近期开发研制适合不同工况的多种熨平装置，更便于用户选择应用。
（4）组合式自动找平系统。将参照基准分别设置在已摊铺和未摊铺的路面上，并采用非接触式传感装置，有效地提高了摊铺平整度和应用机动性能。
（5）全轮驱动的轮胎式摊铺机。加大了附着牵引力，减少打滑，改善了轮胎式摊铺机的使用性能
目前，国内有关摊铺机熨平装置的研究主要集中在自动悬挂装置、智能加热装置、抗弯拉紧装置等方面，相关的研究单位主要有东北大学、江苏大学、中国矿业大学、天津工程机械研究所和长安大学等几家。研究内容包括建立熨平装置的数学模型，振捣、振动机构的运动学、动力学分析，振动、振捣频率的确定，振捣机构振幅调节方法等，取得了一定的成绩。但大家的研究分析仅停留在理论分析阶段，没有结合熨平装置的实际工作情况，相关试验研究也未见到。专利方面，国内有关熨平装置的专利涉及了自动找平系统，熨平板液压伸缩装置，振捣机构的传动控制，熨平板的浮动控制等方面，对于本项目拟将开展的熨平板振捣惯性力平衡技术、振动均匀性技术和箱体热变形抑制技术等方面未见涉及。
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