维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第１期 （总第１５５期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．１，２００７ （Ｓｕｍ Ｎｏ．１５５） 浅谈高等级公路养护小型机具应用 张喜军 ，王旭 ，苑海波 ，刘东旺 （１．黑龙江省大齐高等级公路管理处；２．东北林业大学） 摘要：概述了公路养护机械化的发展阶段，并对公路养护小型机具研发应用进行了探讨。 文章编号：１００８—３３８３（２００７）０１—００８９—０２ 关键词：公路养护；小型机具研发应用 中图分类号：Ｕ４１８．３ 文献标识码：Ｃ １概述 公路养护机械化发展的历程，是随着公路事业的发展 而不断发展的。公路的发展大致经历了三个阶段：第一阶 段是修建能保证车辆正常行驶（晴雨天均能通车）的公路； 第二阶段因经济快速发展，交通量剧增，新建或改建通行能 力大的干线公路是该阶段的主要工作；第三阶段是以修建 快速、高使用性能和高质量服务为目标的发展阶段。因此， 公路养护机械化也可相应地大致分为三个阶段。 初始阶段。机械仅作为手工操作的补充而进入公路养 护领域，以减轻劳动强度为目的，大多用在劳动强度特别大 的工序上，如运输、破碎、碾压等，机械的技术水平低、品种 少、性能差。 发展阶段。一是大中修养护作业中引进了少数产品定 型的工程机械；二是公路养护机械化被人们日益重视。随 着机械工业的发展，养护技术也逐步提高，养护机械正向系 列化、标准化方向迈进。 提高阶段。公路养护作业已经全部实现机械化了，机 械的数量根据养护作业性质和工作量大小配置，人员的配 置从属机械的需要，机械本身的技术水平较高，并持续不断 的更新。 ２现状 目前，无论是公路建设，还是公路养护机械化都还处在 由第二阶段向第三阶段发展的新时期，公路养护中材料的 运输、混合料拌和、路面铣刨和摊铺、压实等主要工序基本 上实现了机械化。但总的来看，还存在不少问题：发展不均 衡，大中型公路养护机械发展较快，小型公路养护机具发展 较慢，日常养护机械（机具）在品种、数量上明显少于大中修 机械，同时一些小型机具标准化程度低，通用性和配套性 差。 ３自主研发探索 黑龙江省大齐高等级公路管理处根据公路养护面临的 实际情况，以及公路养护机械化发展形式和目前公路日常 单项养护生产小型机械（机具）发展、应用的迫切需要，以提 高养护生产效率、完善公路养护小型机具发展、应用，全面 强化公路养护机械化进程，对公路养护小型机械（机具）研 发、应用进行了探索，并取得了一些成效。 ３．１机动车带动的高速公路ｗ波形板清刷机研发 机动车带动的高速公路ｗ波形板清刷机，是在机动车 的前端安装一个滚刷固定安装架体结构和可旋转刷洗滚动 刷及高压喷枪，此架体结构装有转动架、滑动板、滑动块、支 撑托架、活动轴、液压缸、摆动轴和限位块，另一侧上端安装 有滚刷小托架、万向节和液压旋转马达、喷水管、液压管、净 水管和洗涤水管、限位杆，用以上这些可活动可限位的部件 去控制滚动刷的方位，使滚动刷在机动车行走的过程中与 ｗ波形板的接触洗刷距离和方位恰好对应；为确保清洗的 用水和一切相适应的功能，在机动车的后挂车架上设置了 两个水箱，水箱上端设有两个注水口，两水箱间设有闸阀， 在两水箱内设有带滤网的短管和长管，在水箱的前端配有 高压水枪、高压水管、潜水泵、高压泵、压力泵、这些备用设 备使用时可采取临时安装配置。此机动车带动的高速公路 ｗ波形板清刷机完全实现了设施清洗和绿化浇灌的使用功 能兼容，实现了一机多能，提高了工作效率。 ３．２牵引式多功能清雪机研发 本多功能清雪机采用机动车牵引，液压控制滚筒式振 砸除雪辊和可调角度、可伸缩的刮雪铲。该机由机架主梁、 除雪辊、刮雪铲、除雪辊升降油缸、刮雪铲升降油缸、刮雪铲 横向调整油缸、机架立粱、后支撑架、除雪辊框架、牵引架、 行走轮组成。采用机动车牵引，通过液压传动控制实现了 除雪彻底、降低消耗、不损伤路面、省时省力；将该机卸掉除 雪辊，换上压实辊，可用于路基土方施工，实现了一机多能。 ４小型机具应用 ４．１牵引式多功能清雪机 现阶段黑龙江省高等级公路除雪仍以机械、人工配合 为主要形式，其中除雪机械以平地机、装载机（加挂除雪 铲）、老式牵引式路刮为主，专业化清雪机价格较高尚未装 备齐全。平地机（ＰＹ１８０）、装载机（５０Ｇ）（加挂除雪铲）、老 式牵引式路刮（无液压结构靠自重）呈梯次配置用在除雪过 程中，此配置存在如下问题：（１）由于降雪过程中公路路面 行车对路面降雪的反复碾压造成路面形成一层坚硬的压实 雪层；（２）由于路面表面的不平整和车辙的情况，致使大型 平地机（ＰＹ１８０）、装载机（５０Ｇ）（加挂除雪铲）无法彻底清除 公路积雪，老式牵引式路刮刮板由于无液压结构仅靠自重 和限量配重刮除同样无法彻底清除公路积雪。 我单位自行研发的具有全液压结构具备振砸除雪辊 （钢辊表面带有凸出的条形振砸齿）和刮除功能的新型牵引 式多功能除雪机，在２００５年１１月至２００６年３月的公路除 雪实际检验中充分显示出其优越的自身功能。①牵引车与 新式多功能除雪机的连动结构，即新式多功能除雪机的全 液压传动结构、振砸除雪辊和刮雪铲的调节功能等均由一 名驾驶员在牵引车驾驶室内操纵调节杆件完成，新式多功 能除雪机的所有除雪功能调节和行进控制均连人牵引车驾 驶室内。②新式多功能除雪机的独特振砸除雪辊和刮雪铲 功能相互配合，即平地机（ＰＹ１８０）、装载机（５０Ｇ）（加挂除雪 铲）无法彻底刮除公路积雪和坚硬的压实雪层、路面表面的 不平整和车辙内的积雪均可通过此除雪机运用液压传动将 振砸除雪辊和刮雪铲下压，先用振砸除雪辊滚动振砸残留 积雪，将残留积雪振砸松动后由振砸除雪辊后面的刮雪铲 进行刮除。 ・８９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 总第１５５期 黑龙江交通科技 第１期 ４．２机动车带动的高速公路ｗ波形板清刷机应用 小型机具发展、应用要充分结合公路养护项目的特点 现阶段黑龙江省高等级公路沿线设施清洗大部分以人工 以及实际养护维修施工的操作环节和质量目标，保证设备 配以水车进行洗刷，其工作效率低和质量难以保证，尤其是此 的实际利用效率。 种工作方式与高等级公路养护机械化发展形式要求极不相符。 （２）高效性 我单位自行研发的机动车带动的高速公路ｗ波形板清 小型机具发展、应用要能适应不同的工作条件和环境， 刷机，在设施清洗时，牵引车前端滚刷两侧高压清洗喷枪其 操作灵活，维修方便，能够适应多种作业需求，要科学选配 中一侧喷射清洗剂和清水的混合液，然后紧跟旋转式清洗 养护设备的功能装置，追求一机多能。 滚刷进行洗刷，最后由另一侧高压清洗喷枪喷射清水冲洗。 （３）经济性 进行绿化抚育时，利用高压水枪、高压水管、潜水泵、高压 小型机具发展、应用主要是为了提高公路养护效率、质 泵、压力泵等设备，根据抚育绿化品种和抚育时节选调“水 量，降低养护成本并保证道路的完好、畅通。但是小型养护 柱状”至“扩散水雾状”进行喷洒浇灌。 机具价格成本也是一个重要的发展因素，在发展、应用日常 ５发展前景 维修养护小型设备，应优先选用多功能、易操作、易维护的 我国的公路建设正处在飞速发展时期，随着路面等级 养护小型设备，慎重选配进口设备及零部件，不但价格昂 的不断提高，养护质量和工艺、效率要求也在提高，所以公 贵，一旦出现故障，维修不方便，配件价格高，造成养护成本 路养护机械化是必然趋势。路面多功能综合养护车、１—４ ｔ 无形增加。 双钢轮压路机、静压１０ ｔ以上双钢轮双振动压路机、静压 ６结语 １５ ｔ以上单钢轮振动压路机、２５—５０ ｔ起重机、平地机、装载 总之，随着交通量的增加，道路等级的提高，对公路养 机、挖掘机、路面铣刨机、轮式摊铺机和６０～８０ ｔ的沥青拌 护质量和技术经济效果的要求也越来越高，只有技术含量 和站等机械设备已成为各养护单位必备设备。但路基、路 更高、实用性能更强、功能更全的养护设备和小型机具才能 面、桥涵、设施、绿化、除雪、清扫等养护项目中的一些维修 满足未来的养护市场。提高养护机械化装备水平，合理选 养护施工仍以人工为主缺少小型机具的投入使用，劳动效 配和科学使用养护机械（机具），将直接关系到公路养护的 率低、养护成本高，与时代发展不相适应。广大养护管理部 质量、成本和效益。在合理配置养护机械设备时（机具）， 门、养护施工生产单位迫切需要大量的用于养护施工生产 要充分考虑适用性、经济性、高效性，使公路养护真正做到 的性能优良、切合养护生产实际需求的小型养护机具。 低成本、高质量。并且，在以后养护市场上，我们一定要有 由此可见公路养护小型机具发展、应用领域十分广阔， 远见，走在市场的前沿，加强新技术、新工艺、新材料、新设 有其自身的特性、使用者的迫切性和较大的研发空间，其特 备的研发、应用，尤其是公路养护小型机具发展、应用，为公 点主要为以下几方面。 路养护事业做出应有贡献。 （１）适用性 收稿日期：２００６—１１—２２ （上接第８８页） ３压实机械的发展趋势 经传感器测量后传输给数据存储和处理系统，经运算后传给 ３．１结构模块化 执行机构改变两组偏心块的相位角，从而达到自动调幅的目 有些公司开发生产了各种不同功能的模块结构和标准 的。该系统从最大振幅到最小振幅的反应时间小于１ Ｓ，对 附件，通过更换模块或增加附件来改变机器的性能和用途， 于频繁变化的材料组成的铺层，可以对压实功能进行适应性 也改变了压路机的机型。 调节。这种装置的研制费用昂贵，但得到了德国承包商的广 ３．２一机多用化 泛认可。 改进振动机构和操作控制，使压路机分别具有垂直振 ２．５自动滑转控制系统 动、水平振动（振荡）、变幅振动和静碾压实功能，根据需要 这种称作ＡＳＣ（ＡｎｉｔＳｌｉｐＣｏｎｔｒｏ１）的自动滑转控制系统， 可随时变通，发挥各自振动方式的优点。还可以增加附属装 是为满足建筑堤坝和大型填方工程而设计开发的，其爬坡能 置（如推土铲、松土耙、刮平器、凿岩机等），增加了压路机的 力超过５０％。该系统主要是检测振动轮和胶轮之间的滑 作业功能。 转，借助于调整液压驱动系统的流量，提供最佳牵引条件，避 ３．３机电一体化 免机器停顿或下陷。安装有自动滑转控制系统的压路机仅 微电子技术、计算机技术和传感技术的发展，推动了压 在振动轮和驱动轮胎都面临快速滑转时或液压系统超载时 实机械的机电一体化。各种电子元器件、电液伺服机械及密 才停止作业。宝马公司称其备有此装置的ＢＷ２１３、ＢＷ２２５ 实度检测装置的应用，提高了压实质量和施工效率。 高爬坡性能机型可在６８％的坡道上安全行驶。 ３．４智能化 ２．６工业设计技术的应用 未来的压路机将逐步智能化和机器人化，在压实机械智 宝马公司的第三代压实机械采用了工业设计，用圆弧的 能化方面一个可以预测的目标是，在压实过程和机械工作状 现代驾驶室和大斜坡的发动机罩作外观造型。新驾驶室的 态实时监测的基础上，压实机械将从局部自动化过程过渡到 活动空间增加了３０％，转向盘的高度与倾斜角可调，选用舒 全面自动化，把自适应和自学习的技术应用在压实技术控制 适的高靠背座椅，给驾驶员带来了良好的操作环境。圆弧形 中，并在此基础上实现压实的最优控制，机器可以按照图纸 挡风玻璃和驾驶室有４个外支撑可隔离噪声与振动，室内的 的实际情况调整自身参数，使压实作业始终在最优条件下进 噪声低于７０ ｄ８（Ａ）。液压转向器也移到驾驶室外，以减少 行，同时机器本身就可能对工程过程进行监测，技术状态诊 发热和噪声。仪器仪表设计更合理，易于观察，发动机罩倾 断及故障分析。 斜，给驾驶员提供了良好的视野。 收稿日期：２００６—１２一Ｏ９ ・９０・