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研究沥青混合料摊铺机技术及发展

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-06-27 摊铺机网
       近几年来我国公路建设特别是高速公路的建设发展很快,至2004年底,全国高速公路里程已达到34145公里,2020年前中国公路仍将处于较快的发展阶段,公路的总里程将达到300万公里,其中高速公路将达到8.5万公里。公路建设的快速发展必将促进公路施工机械化的发展,在高速公路的施工中,由于沥青路面具有行车性能平稳、舒适、噪音小、经久耐用、易于维修等特点,因此沥青混合料搅拌设备和摊铺机的需求量也日益增长,目前,沥青混合料摊铺机的需求量每年约需1500台左右,其中进口数量约200台。高速公路路面的施工设备中,沥青混合料摊铺机是主要施工设备之一,沥青混合料摊铺机的性能直接影响着铺筑路面形状和平整度等路面的质量,提高沥青混合料摊铺机的性能、质量和使用技术是十分重要的。
       我国沥青混合料摊铺机是从20世纪70年代初开始研制发展的,从无到有开始发展4.5米摊铺机。到20世纪80年代后期开始引进国外摊铺机技术,国产沥青混合料摊铺机在经过技术引进、消化、吸收等过程性能也在逐步提高。目前国产沥青混合料摊铺机已成为国内公路施工的主要力量,但和国外产品相比仍有一定程度的差距。
       众所周知,沥青混合料摊铺机是将沥青混合料搅拌设备搅拌合格的沥青混合料铺筑成路面的专用设备,它有前料斗、刮板输送器、螺旋布料器、熨平装置、牵引机等组成。作业时,运料卡车将热沥青混合料卸入沥青混合料摊铺机的前料斗,刮板输送机将前料斗中的热混合料向后输送到螺旋布料器的前部,热混合料再由螺旋布料器横向输送到待铺路面的宽度范围内,沥青混合料摊铺机前行时混合料被熨平装置振捣密实铺筑成平整的路面。
       随着机、电、液一体化技术的发展,国外沥青混合料摊铺机的技术仍在不断发展,主要围绕着如何提高沥青混合料摊铺机铺层的密实度和平整度,以及如何减少沥青烟气对操作人员危害的环保等方面的发展。以下介绍国外沥青混合料摊铺机技术及发展的有关情况。
       熨平板的快速加接及新型伸缩熨平板
       熨平板结构在不断发展:快速加接熨平板不需使用工具,在很短的时间内完成加接。CAT公司已开发出新型液压前伸缩熨平板替代后伸缩熨平板。
       摊铺机行走机构
       履带式摊铺机因其具有良好的附着性能、牵引力大、行走稳定性好,在工程中应用较多,受到用户的欢迎,特别是在摊铺宽度和摊铺厚度都比较大的工程时,摊铺机工作阻力较大,需要使用有更强牵引力的摊铺机,所以,一般使用履带式摊铺机。但履带式摊铺机的履带对地面有一定的破坏性,为了保留摊铺机履带的高附着性能并减轻对地面的破坏,橡胶履带的开发应用取得了很好的效果。
       提高熨平板铺筑层的密实度
       沥青混合料摊铺机在国际上有快速摊铺和高密实度两种风格。欧洲风格是在保证摊铺平整度的基础上提高铺层的密实度,因而出现了双振捣及振动熨平板等。不同的制造商采用的技术也不尽相同,增加熨平板的强度和刚度即增加了熨平板的重量,这样不仅减少了熨平板的挠度,而且提高了熨平板对混合料的预压实作用,提高了摊铺层的密实度,以及在熨平板的外端增加边缘振动压实装置等(如右图所示)。
       沥青混合料摊铺机加对混合料输出数控技术及螺旋布料器高度的调节技术,使沥青混合料摊铺机铺层的密实度提高约5%。
       非接触式平整度仪
       目前沥青混合料摊铺机的平整度仪多数是接触式平整度仪,如基准线或平均木梁等找平装置。新型非接触式平整度仪采用扫描仪控制,它用扫描仪测量摊铺前后的平整度来控制摊铺层的平整度,在12.5m范围内安装扫描仪检测150个检测点,扫描仪的安装高度约为2~2.5m。
       电加热熨平板
       沥青混合料摊铺机熨平板的加热一般采用燃油或液化气为加热源,燃油或燃气往往由于加热不均匀而引起熨平板的翘曲,电加热熨平板已在多家公司的产品中得到应用,电加热熨平板不仅加热快、加热均匀,而且易于实现自动控制,熨平板的每个区域有独立的加热元件和温度传感器,采用不锈钢加热元件及传热快的绝缘加热板等措施,除对熨平底板进行加热外,还有可对振捣密实装置进行加热的专利技术,利用涡流线圈加热振捣密实装置。
       人机工程操纵台
       沥青混合料摊铺机的操作人员在摊铺机作业时注意力要高度集中,需随时直接观察摊铺机的行走及供料情况等。为保证沥青混合料摊铺机的摊铺质量,摊铺机必须要保持行走速度的稳定、混沥青混合料摊铺机技术及发展文/朱文天近2005/12《交通世界》51合料供给的平稳和连续,还需控制与混合料供给自卸车的配合,因此沥青混合料摊铺机的操作人员始终处于高度紧张状态,如何减轻操作人员的劳动强度、改善操作条件,提高沥青混合料摊铺机的作业质量,人机工程操纵台已成为各厂商竞争的热点。
       沥青烟气及环保
       环境保护问题已引起普遍的重视,沥青混合料摊铺机的工作对象是热沥青混合料,它是由沥青混合料搅拌设备将骨料加热并与热沥青搅拌成一定温度的混合料,由于沥青加热到一定温度后,沥青中的轻油、碳、硫、苯等成份挥发成烟气,沥青混合料摊铺机的操作人员位于螺旋布料器的上部,其前部有前料斗,后部是热混合料的摊铺层,操作人员处在沥青烟气的包围之中,这些有害气体对人体的健康是有害的,现已有多项专利提出如何减少沥青混合料摊铺机在摊铺作业时沥青烟气对操作人员的影响,该措施已引起重视。  
       双铺层摊铺机DYNAPAC公司生产的双铺层摊铺机是一种一次可铺两种不同混合料的摊铺机,摊铺宽度为3m~9m,配置专用的移动式供料机,可节省材料和摊铺时间,降低工程费用,特别适用于薄层摊铺,密实度可达到90%,能在较冷季节使用。
       沥青混合料转运机的使用—新型沥青混合料摊铺机已出现
       美国经过多年的研究,沥青路面的局部损坏是由于材料离析和温度离析等原因而形成路面密实度不均匀而产生的,因此开发出沥青混合料转运机,解决了沥青混合料的温度离析和级配离析,提高了沥青路面的铺筑质量,延长了沥青路面的使用寿命。该机型的出现改变了原有沥青混合料的摊铺工艺,除解决了混合料的材料和温度离析外,还消除了沥青混合料摊铺机和运料卡车之间的冲撞带来对摊铺的影响,沥青混合料转运机已在欧美地区推广应用。沥青混合料转运机使用时,为保证沥青混合料供料的连续和稳定,须对原沥青混合料摊铺机的前料斗进行改造,在折叠料斗上改装大容量的固定料斗。随着沥青混合料转运机的使用,新型沥青混合料摊铺机也已研制成功,新机型取消了原来的刮板输送器,加了大容量的料斗,给料方式改为重力式给料,由于取消了刮板输送器,从而使新型沥青混合料摊铺机的功率减小了三分之一,降低了沥青混合料摊铺机的制造成本和使用燃料的消耗。
       小型沥青混合料摊铺机
       随着经济发达国家公路系统的完善,大型工程逐渐减少,工程的重点转向公路的养护和辅助工程,小型沥青混合料摊铺机有所发展,最小的摊铺宽度为0.8米~1.4米。  
       路面加宽及路肩摊铺
      根据规划,到2020年,中国公路网总里程将达到300万公里,高速公路将连接目前所有20万人口以上的城市,形成“首都直达省会、省会彼此畅通、省会通达地市、连接重要县市”的高速交通网络。县乡公路技术状况显著改善,乡到建制村公路基本达到高级、次高级路面标准,基本实现建制村通班车,形成农村便利的客运网络。随着交通流量的增加,公路路面改造加宽作业是经常需要进行的,这些小型工程以往基本均由人工进行作业,因而能进行路基摊铺或侧摊铺的机具是十分需要的,这也是大型摊铺机无法完成的任务。
 
 
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