1 沥青混泥土摊铺机发展与现状
1.1 沥青混泥土摊铺机的发展历史
1931年圣路易斯道路展览会上首次展出了由美国Bsr匕er一Greene公司研制的沥青混合料摊铺设备。该机使用螺旋输送机摊平混合料,用6m宽刮板对道路进行刮平,机器在预先铺设的轨道上,由一台路拌设备牵引。其后机器经改进,由原来的牵引式改为自行式。
1933年,Barber一Greene公司对摊铺机技术作了进一步改进。生产出了具有现代雏形的摊铺机,该机由两大部分组成:牵引装置和熨平机构。直到20世纪50年代,Barber一Greene公司先后生产了BG一79型(1934年)、BG879型(1936年)和BG879一A型(1940年)摊铺机,这一时期该公司的摊铺机成为世界上各生产厂家参考的标准机型。
进入20世纪60年代,由于液压技术及机电液一体化技术的应用,自动找平系统在摊铺机上逐渐普及。液压驱动工作装置(如熨平板的振动系统、振捣梁的振捣系统、刮板输料系统等)逐渐得到应用,但液压驱动行走系统才刚刚起步,机械传动仍占主导地位。
进入20世纪80年代,随着液压技术及电子控制技术的不断发展,全液压驱动的履带式摊铺机、轮胎式摊铺机得到了广泛的应用。
20世纪90年代末,摊铺机熨平板(自动伸缩双振捣梁,可变频变幅等)、计算机数字化自动化控制技
术、E户M管理系统、自动找平技术得到了快速提升与发展。
1.2 国内研究现状
中国在上世纪50一60年代,修筑沥青路面采用的大都是二级以下的公路标准。当时曾从日本等国进口少量的摊铺机,由于受当时各方面条件的限制,也仅用于少数城市的个别路段施工。上世纪70年代初期,交通部公路科学研究所和交通部西安筑路机械厂共同开发研制了我国第一台摊铺宽度为4.5m的LT6型轮胎式沥青混凝土摊铺机,迄今为止该机已成为我国累计产量和年生产量最多的摊铺机品种。为了尽快地掌握和赶上世界先进技术水平,交通部西安筑路机械厂与交通部公路科学研究所合作,于1987年引进了德DYNAPAC一日OSE公司限公司的摊铺机制造技术。经过消化、吸收和国产化工作,分别研制出摊铺宽度8m的LTY8(轮胎式)和GILY7500(履带式)高级摊铺机,并形成批量生产能力,国产化率达80%以上。
1989年,徐工集团路面机械分公司从德国VGELE公司引进了具有世界领先水平的沥青混凝土摊铺机生产制造技术。经过十多年的消化、吸收、改进和技术创新,目前徐工集团已成为国内最具实力、品种最齐全的摊铺机生产制造厂家。2000年投放了中国第一条年生产能力500台的摊铺机装配流水线,并推出国际领先和代表中国摊铺机制造水平的日尸800型沥青混凝土摊铺机。该机采用了当今世界先进的数字式、微电脑控制技术,整机技术性能接近当今世界先进水平。
西安筑路机械有限公司研制的LT1200摊铺机采用了先进的美国萨奥公司微电脑控制技术及液压电器元
件和德国MOBA公司超声波料位传感控制及电子自动找平技术,并采用了DANAPAC-HOSE公司专利技术—两端式螺旋分料驱动,灵活的前桥摆动和三位一体轮边行走驱动装置、跨越式超级自动找平装置以及变幅式双
振捣和偏心振动熨平板工作装置,整机技术水平国内领先。
陕西建设机械集团有限责任公司与德国ABG公司联合生产摊铺机已有近10年的历史,曾先后组装生产了ABG-TITAN411 , TITAN423,TITAN323, TITAN325, LTL60等多型号摊铺机。1992年该公司通过技贸合作,与德国ABG公司联合生产摊铺机,其技术水平与德国ABG保持同步。2007年开始陕西建设机械集团有限公司作为ABG公司OEMa.
2001年,三一重工股份有限公司在吸收国际上沥青混凝土摊铺机技术精髓的基础上,根据现代高速公路对路面摊铺作业的最新要求,自行研制开发了新一代履带式沥青混凝土摊铺机LTU90/120。该机的关键部件均采用进口优质产品,结合当前国外先进的电控系统,其施工性能、操作性能、可靠性均接近了世界先进水平。LTU90/120实现了一机多用的功能可摊铺沥青混凝土、稳定土或RRC料等多种路面材料;能满足多种用途摊铺及多层式路面摊铺的要求,充分体现了三一重工股份有限公司“以高新技术武装中国传统机械装备工业,促使其升级换代至世界一流水平”的企业定位。
天津鼎盛工程机械有限公司近年来开发了VUf7500, WT9000型稳定土系列摊铺机,该系列产品行走驱动系统采用美国萨澳公司微电脑控制技术及液压电器元件和德国MOBA公司电子自动找平技术。
镇江华晨华通路面机械有限公司于20世纪80年代中期与天津工程机械研究所合作,从日本新(NllGATA)公司引进了摊铺宽度为sm和sm的摊铺机制造技术,在消化吸收国外先进技术的基础上,相继开发了WLTLI2500、WLTL8500、LTLY9000、WLTL700O、LTL45OO一6000、ZLTLZ45型多功能沥青摊铺机。其中WL丁L700O、VVLTL8500、LTL450O一6000、ZLTLZ45型为机械式传动摊铺机。其产品在中低档机械式摊铺机中有技术专长,质量相对稳定,价格低廉。
中国的工程机械总体上经过20世纪90年代末和21世纪初波澜壮阔的、跨越式的发展。可以说踏入了与世界同步竞争的舞台,引进、模仿、照搬的时代已经过去了,新一轮的竞争刚刚开始。中国通过“863”国家高新技术项目—工程机械机群智能化系统研究,摊铺机总体技术有了很大提升。2007年,外资品牌摊铺机销售量占国内总销量的15%以上,比2006年有所增长。但应看到高端沥青混凝土摊铺机国内产品的技术仍处于劣势。
1.3 国外研究现状
美国、欧洲和日本等工业发达国家和地区均有多家摊铺机专业制造厂商与相应的开发研究机构,它们随着市场需求和科技进步不断地开发出一代又一代的新产品。
例如从1931年就开始生产制造摊铺机的美国日口从勺一KNOX公司,目前已开发研制出了摊铺宽度为2.5一12.5m的全系列轮胎式或履带式摊铺机,共有20多个品种,获22项专利技术,年生产能力已达到2000台套。此外,ABG、VOGELE、DYNAPAC、DEMAG、MAR}NI、BTELL!、C八JERPIL叭R等公司生产制造的系列摊铺机产品,在国际市场有一定知名度。其中从20世纪80年代开始开发研制的高密实度摊铺机具有多种结构型式,预压密实度要比标准摊铺机提高5%一7%,有效地提高了摊铺质量和生产效率,减少了对摊铺层材料的施
压遍数。尤其是对于摊铺需要快速成型的碾压混凝土材料以及各种基层、底基层稳定材料,效果良好,受到了施工单位的欢迎和好评。
SVEOALA一DYNAPAC在天津保税区建立了独资厂—O丫NAPAC工业(中国)有限公司。INGE日SOLL一RANO已于1997年在无锡经济开发区独资建立了摊铺机组装厂—INGE日SOLL一RANO(中国)有限公司,2001年在北京展出了该公司与BLAW一KNOX和ABG公司最新技术的摊铺机。
美国INGERSOLL一RAND集团在发展的过程中,相继兼并了德国ABG公司和美国BLAW一KNOX公司,其目的是要在国际上对摊铺机市场实行垄断。A日G公司的产品目前是国际摊铺机市场首选品牌,其大型摊铺机在中国市场占有率较高。ABG、BLAW一K闪OX被兼并后,形成了INGERSOLL一RAND、四irtgen(VOGELE)、OYNARAC&OEMAG三足鼎立的态势。国际上著名的工程机械企业经过不断的“洗牌”和重新组合,2007年6月,VOLVO又收购了INGERSOLL一RAND,这样,形成了新的格局。2007年经过一段沉寂后,VOL以0隆重推出了ABG_TIAN882o。
2 VOLVO-ABG_TIAN8820摊铺机
VOLVO这一世界级工程机械制造商收购INGERSOLL-BAND ( ABG )之后,通过重新整合推出了VOLVO-ABG-Titan8820新一代沥青混凝土摊铺机。其粗犷却又不乏细腻、美观而又实用的欧美流派外型,以及新技术
的应用,再次提升了原ABG摊铺机这一品牌在中国公路建设行业具有的知明度和影响力。
2.1 发动机
Titan8820摊铺机选用德国Deutz(道依次)公司的低排放(排放标准符合COM川and EPA Tier川)、低噪音
(82 dB)、电喷的柴油发动机就是考虑了环保和文明施工的要求。
目前在国际市场中,大多数发动机都必须符合欧美非公路用机动设备第二阶段排放标准(Tier 2/Stage
II)。同时,美国要求功率较小和较大的发动机均必须符合美国第一阶段排放标准(Tier 1)。第二阶段的排
放标准(Tier 2)自2001年起逐步实施。非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3/ Stage川)分别于2005年1月在美国和2006年1月在欧洲开始逐步实行。2005年至2008年期间,第三阶段将按照功率范围分段执行。这些新标准主要是针对氮氧化物的降低而制定。由于发动机的功率不同,氮氧化物排放也有不同,但均于第二阶段要求相比降低了40%o Trtan8820摊铺机选用的发动机已达到COM III andEPA Tier III排放标准
噪音的危害是多方面的,不仅影响人们的生活,更会让处于工作状态的人员产生烦躁、反应迟钝、工作效率降低,甚至引发工作事故。据统计资料表明,85 dB肖一100 dB肖的噪音甚至会造成一定数量的噪音性耳聋。Titan8820摊铺机的发动机噪音值只有82 dB,减少了噪音对现场施工人员的影响,并满足对噪音有特别限制的施工现场的(城市夜间施工)需要。
因此Titan8820摊铺机目前在环保方面具有优势。
2.2 独立的散热系统
Tita门8820摊铺机独立散热系统最大特点是节能。发动机的散热器与液压系统散热器左右并列放置,结构独特,散热效果好,使摊铺机发动机和液压油散热系统(更确切地说应为液压油温控制系统)得到改善。虽然各厂家采用的具体方式有所不同,但基本思路却是一样的,既能使发动机和液压油温度在连续作业中平衡在较为理想的温度范围内,又能使发动机和液压系统在冷态下投入工作时能迅速升温!达到正常工作温度范围)。该款机器独立的散热系统是对这一要求的最大体现,同时实现节能。
2。3 行走驱动系统
左右独立的履带行走液压驱动系统在Titan423的基础上又增加了过热保护,提高了履带行走的稳定性和整机液压系统工作的稳定性。
保证左右履带涨紧力一致免维护的履带自动涨紧装置也是ABG产品的一个重要特征。实践证明,这对减少履带的跑偏起到了重要的作用。在摊铺机起步时履带自动涨紧系统自动开始工作,而停机时使履带处于放松状态的特点,减少了履带的磨损,延长了履带的使用寿命。
2.4 先进的操作控制系统
Titan8820摊铺机采用了EPMElectronic Paving Management)2代电子摊铺管理系统。EPM2代操作系统是一种全新的操作系统,它应用的CAN(总线控制器局部网)总线技术是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一串行数据通信协议。目前,CAN总线技术在工程机械上的应用越来越普遍,欧洲新开发的大型工程机械基本都采用CAN现场总线控制,该技术在其他品牌的摊铺机上也有应用。ABG的EPM2代设计体现了人性化、数字化、智能化,从而提高了整机的可靠性、可检测性、可维修性。
2.5 双夯锤高强夯熨平板
熨平板双振捣梁采用前调幅后定幅振捣方案,前夯锤调幅为0-6-9-12 mm,后夯锤幅值为0或5mm;振捣频率为0一30 Hz可调,振动频率为0一60日z。这代表了目前的潮流技术与参数,这样的设计既保证了铺层的平整度(尤其下铺层不平时);又保证了铺层的整体预压密实度及其均匀性。从对ABG熨平板的参数测量来看,测量出的数值和设计值误差小于3%,说明熨平板的设计与制造精度很高。
3.结语
Titan8820摊铺机是在ABG423摊铺机基础之上发展完善的结果。可以看出它在保留了ABG423的优秀品质
的同时,又在动力、散热和操作系等方面有了新的进展。可见,在中国摊铺机市场竞争愈发白热化的今天,高端摊铺机品牌在努力提升产品质量和人性化设计中所采用的新技术和新思路是很值得国内厂家借鉴的。