1 工作原理
摊铺机熨平板工作角和横向倾角不发生变化时,铺筑路面的厚度及横坡度是不变的。但是,在摊铺过程中熨平板处于浮动状态,由于路基不平或某一工作条件改变,都使熨平板原有的动力平衡受到破坏。在熨平板达到新的平衡时,熨平板工作角或倾角发生变化,这就改变了摊铺厚度。自动调平装置可较好的处理各种因素的影响,使熨平板的仰角和倾角基本保持不变,从而使路面达到设计的厚度和横坡度。当路基不平导致熨平板工作角度变小时,摊铺层有变薄的趋势。纵向控制器随着熨平板工作角的变小而下降,纵向控制器将此下降信号检出,经处理后控制电磁转换阀,使油缸上升,熨平板恢复原来的仰角。反之,则控制油缸下降。纵向控制器控制油缸的上升或下降,使熨平板的倾角合理变化,保证路面平整度。横向控制器将横坡度的偏差信号检出与坡度设定的路面横坡度相比较,经处理后控制电磁转换阀,使油缸上升或下降,从而使熨平板的倾角恢复到原来的位置,保证了路面横向坡度不变。
熨平板的工作角和倾角被纵横向控制器控制在理想的、稳定的数值上,从而保证了摊铺路面的平整度和横坡度。
2 使用方法
2. 1 灵敏度的选择
(1)路面下层灵敏度的选用:由于基层平整度较差,如果控制器灵敏度过高,检测的偏差信号太敏感,横向控制器跟随太频繁,反而影响路面平整度,因此不宜选择过高。纵向控制器各挡灵敏度如表1。
表1 纵向控制器各挡灵敏度
挡位1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
量值/mm 6. 0 5. 4 4. 8 4. 2 3. 6 3. 0 2. 4 1. 8 1. 2 0. 6
一般选用5、6挡较适合。此时,偏差超出3.6 mm时,纵向控制器就发出调节信号。横向控制器各挡位灵敏度如表2。
表2 横向控制器各挡位灵敏度
挡位1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
量值/% 0. 20 0. 18 0. 16 0. 14 0. 12 0. 10 0. 08 0. 06 0. 04 0. 02
横向控制器灵敏度挡位的选用还受摊铺宽度的影响。摊铺3 m宽路面,选用5~6挡,当横坡度超出设定横坡度的±0.10%或受控制厚度超出设定厚度±3. 6%时,控制器发出调节信号;摊铺4.5 m宽路面,选用7~8档,当横坡度超出设定厚度0.10%或受控制厚度超出设定厚度±3.6%时,控制器发出调节信号。摊铺的路面越宽,选择的灵敏度越高。
(2)面层灵敏度的选用:在《公路工程质量检验评定标准》中,对沥青混凝土面层的平整度要求规定为±3 mm /3 m。所以,纵向控制器在用小摊铺宽度时宜选用7挡,在用大摊铺宽度摊铺时宜选用8挡。
2. 2 控制器设置的位置及方向
控制器设置位置对自动调平的效果影响很大。如果控制器设置在熨平板后沿处,它将基本随熨平板仰角的变化而上下移动,当然也就无法检测出厚度偏差并予以调节。如果控制器设置在牵引臂拖点附近,熨平板仰角的微量变化,在控制器处会造成大幅度的上下移动量,致使调节过量和不必要的调节。
自动找平装置考虑上述影响及摊铺机空间的限制,一般将横向控制器固定在熨平板前面螺旋上方处,有的摊铺机设在操纵台的前方,这种设置方法是由于横向控制器对偏差非常敏感,使用时可降低灵敏度。纵向控制器设置可调,纵向控制器的支撑臂在熨平板侧面的套管内可前后180°旋转,支撑臂的长度可在2 m范围内调节。所以设置纵向控制器时应该注意决不可设置在熨平板的后面,必须设置在熨平板的前方,且距熨平板后沿距离以牵引前铰点至熨平板后沿的1/3为宜。纵、横向控制器的正面必须与摊铺机前进方向相反。
2. 3 自动调平装置的基准以及正确选用
(1)钢丝基准:这是一种纵向控制器使用的绝对基准。在所有铺筑的道路旁,距熨平板端部约200~600mm处敷设一条平行于路面设计标高的钢丝直线,高度距铺筑路面100~300 mm,钢丝的直径以2~2. 5 mm为宜。这种基准精确度最高,但是费工费时,必须在施工前敷设好。它适用于下基层的摊铺。
(2)大滑靴(或称平衡梁):这是一种纵向控制器使用的相对基准,这是由摊铺机拖动行进的。当遇路基不平时,大滑靴的许多脚轮就会上下移动,因控制器的搭杆是大滑靴的中部,所以大大降低了搭杆在基准的上下移动量。它的精确度次于钢丝基准,是一种较为方便的方法。它适合于上基层或面层的摊铺。
(3)小滑靴:控制器本身配备有小滑靴,它代替搭杆与纵向控制器传感臂相连。小滑靴随摊铺机运行在已铺好的路面上,跟退已铺好的路面情况变化,达到与已铺好的路面平整度一致。这种基准适用于双幅摊铺中的二幅摊铺。在冷接缝施工中,小滑靴应放置在离路边缘30~40 mm处;在热接缝施工中,小滑靴可放置在未碾压路面的边缘处。当路缘石已铺好时,可以采用路缘石作业为基准。
2. 4 纵、横向控制器的合理配置
自动找平系统根据配套机型的特点及使用条件,要以采用一纵一横控制器的配置方式。一纵一横的配置方式有如下特点。
(1)使用方便。只需为纵向控制设置一条基准。
(2)适用性强。无论是单幅还是整幅摊铺均可采用。
(3)易于实现弯道变坡摊铺。弯道难铺时,横坡度在不断变化,使用横向控制器可以很方便地设定和改变横坡度。但是,这种设置不适用于摊铺宽度较大的情况,一是熨平板的宽度大,刚性下降,易扭曲变形。二是熨平板的宽度大,影响横向控制器灵敏度的选择。同样的灵敏度,越宽受控制厚度调节区越大。两种情况均使用横向控制器控制侧厚度调节不准确。通常摊铺宽度在5 m以下,多幅摊铺,路面等级较低,用一纵一横为宜。摊铺宽度为5 m以上,整幅摊幅,路面等级较高,用两个纵向为宜。
