LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机是三一重工股份有限公司在LTU120Ⅱ型沥青摊铺机的基础上自主开发研制的新一代高科技产品。该机主要用于高速公路、机场、市政交通和高等级公路路面的摊铺作业,可摊铺的材料包括沥青混合料、稳定土、碾压混凝土材料(RCC)和级配碎石等路面专用材料。国内外12 m及以上大型摊铺机普遍存在发动机储备功率不足、熨平板刚性欠佳,行走系统早期磨损,控制精度偏低、反应滞后、离析得不到有效控制等问题。LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机采用了很多全新的液压、控制技术,使整机在可靠性、作业性和施工精度等方面有了质的飞跃,成为国内同类产品的精品,达到国际先进水平。
1主要技术参数
摊铺范围(m) 2.5~12
作业速度(m/min) 0~20
行驶速度(km/h) 0~3.5
振动频率(Hz) 0~50
振捣频率(Hz) 0~27
振幅(mm) 0、5、10
行走方式 全液压驱动、履带行走
爬坡能力(%) ≥20
料斗容量(m3) 8.0
熨平板形式 单振捣、振动
机械加宽伸长量(mm)250/500/1 000/1 500
液压伸缩伸长量(mm) 750
发动机型号 TCD2013L062V
额定转速(r/min) &nb
额定功率(kW) 170
履带宽度(mm) 320
中心距(mm) 2 000
分料螺杆直径(mm) 480
螺距(mm) 350
转速(r/min) 0~88
刮板输送链宽度(mm) 2×500
速度(m/min) 0~30.5
主机质量(kg) 30 000
外形尺寸(长×宽×高)(mm)6 628×2 500×3 9002
2 主要结构组成及其性能特点
2.1动力系统
选取原装进口德国道依茨TCD2013L062V涡轮增压型水冷柴油发动机,该发动机可靠性和燃油经济性好、噪声低、排放符合欧Ⅲ标准的要求。
发动机采用横向布置,排气管、消声器向上布置,向发动机上部排气。分动箱通过高位弹性联轴器与发动机飞轮输出端相连,采用一分六结构,即1个输入轴、6个输出轴,分别连接4组液压泵驱动输分料系统、振捣振动系统、电加热系统和行驶系统。
2.2行走系统
采用三一沥青摊铺机成熟的结构形式,但尺寸根据布置有局部变化,重新布置四轮一带,调整支重轮的布置间距,使整机重量更合理均匀地分布到台车架上。特别是科学布置后部几个支重轮位置,使支重轮在受力最恶劣的工况下,也就是摊铺机上下平板车时,支重轮受力合理,彻底解决了支重轮易出现早期磨损,特别是靠近驱动轮的最后一个支重轮异常损坏及其余支重轮磨损不均的问题。其中行走马达、减速器、驱动轮采用三位一体结构。四轮一带均采用进口名牌产品。
另外,本机还有开机履带自动张紧,停机卸荷的特点。即只有当发动机启动后,行驶压力油才进入履带张紧液压缸将履带张紧,发动机熄火后,张紧液压缸里的压力油流回油箱,从而卸荷,这样有利于延长行走系统使用寿命,特别有利于停车及上下平板车时的驻车制动。
传统摊铺机施工时,在运料卡车将混合料倒入摊铺机受料斗的过程中,料斗一方面受混合料本身的重力下压产生一定变形,另一方面,卡车倒料时倾斜升起的车厢尾部对料斗也有一个局部的向下压力,随着施工的反复进行,料斗局部变形越来越大,直至与履带板摩擦、干涉。此时,不但增加了行走的额外阻力,而且使干涉处料斗很快磨穿,使施工无法继续进行。对此,三一LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机在料斗可能变形与履带板发生干涉的部位设计安装了一套高度可调的装置,卸料卡车尾部在下压料斗时刚好压在本发明顶部,而料斗本身不受力。该装置可有效防止料斗变形,此装置刚性强,所占空间小,拆装方便,适应于所有型号的摊铺机,经在多台多种机型上试用,效果明显,延长了料斗使用寿命,确保整机使用性能,具有很好的经济效益和社会效益。
2.3液压系统
液压系统包含10个子系统,即行驶液压系统(左右两套)、刮板送料液压系统(左右两套)、螺旋分料液压系统(左右两套)、振捣、振动、辅助液压系统以及冷却液压系统。
摊铺机各系统均为液压驱动,行驶、输料、分料和振捣系统的液压泵皆为电比例控制柱塞变量泵,由发动机输出端通过弹性联接装置带动分动箱驱动各泵,另外,发动机两辅助出口驱动一双联齿轮泵和一单齿轮泵,泵输出的压力油通过各控制元件驱动各系统的马达或液压缸,使各系统运转。各控制阀高度集成,将原来的各功能阀块集成为一主阀块,在主阀块上集成了控制输分料和行走的控制阀,通过控制电磁阀的油路流向及压力对各系统进行适时控制,而其控制信号均由电控系统的控制器程序提供。
2.4控制系统
控制系统由发动机管理控制系统、行走转向控制系统,输分料控制系统、自动找平控制系统、振动振捣控制系统、车辆电气控制系统、电加热控制系统、实时监控和人机交互等系统组成。
控制系统以工程机械专用控制器SYMC和显示器SYLD为核心,采用了多种先进的控制技术:如CANBUS总线控制技术、发动机经济模式控制技术、双变量泵双变量马达行走控制技术和振捣转速自适应控制技术等,提高了机器的自动化和智能化水平。采用二纵一横自动找平控制方式,输料和分料采用非接触式超声波料位仪,实时控制刮板和螺旋的转速。
该系统承袭了三一重工在自动控制方面的领先技术,如采用自主开发的运动控制器SYMC和显示—14—产品·结构!第39卷2008年3月工程机械Products and structures器SYLD、采用了发动机经济转速模式,即经济又环保降噪。
2.5熨平装置
三一LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机可选配12m机械拼装式熨平板或12 m机械拼装加两端液压伸缩熨平板。两种熨平板在设计中都采用有限元分析、模态分析和动力学仿真等对结构进行优化设计,使之在保证最大刚度和适宜重量的前提下使体积最小、变形量最小,从而保证施工质量。熨平装置采用专业化加工生产,所有关键件为加工中心自动加工完成,互换性高,每一节均可自由互换。
2.6螺旋分料装置
螺旋分料装置是摊铺机一个非常重要的组成部分,在作业中功率消耗最大的环节在螺旋分料过程(约占整机的50%～60%),骨料产生离析的主要方面也在螺旋分料过程。而骨料离析与螺旋轴及叶片在骨料中的淹没深度有至关重要的关系。如果此淹没深度过大,则螺旋叶片须在整个断面内输送物料,螺旋转速慢,功率消耗增大,供料不足;如果此淹没深度过小,则露在骨料外的叶片将骨料向两边抛送,使粗骨料与细骨料分离,产生骨料离析。大量施工实践证明,骨料上平面位于螺旋直径的1/2～2/3处,且尽量采用具有大直径、低转速的螺旋布料器(低速大转矩马达)时骨料离析最小。三一LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机的螺旋分料装置为液压控制整体提升式,该装置的两端由两液压缸分别与机架相连,通过液压缸的伸缩实现该装置上下移动。螺旋分料器的离地高度、料槽宽度、挡料板高度以及螺旋分料器在料槽中的前后位置均可根据施工需要进行调节,以获得最佳施工质量和施工进度。
3其它三一LTU120Ⅲ型高等级沥青摊铺机拥有很多创新技术并有多项已获国家专利,如受料斗与履带板之可调节缓冲装置,发动机、液压系统散热装置、熨平板自动张紧装置,全球定位系统和路沿跟踪器等。
