【正文】 第一章 緒 論 課題的由來與研究意義隨著我國(guó)公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于筑路機(jī)械的需求量日益增大，瀝青混凝土攤鋪機(jī)作為最重要的筑路機(jī)械之一，在公路建設(shè)中起到了不可替代的作用。而新型的伸縮式瀝青混凝土攤鋪機(jī)，由于有伸縮的熨平板，適合不同寬度的路面施工作業(yè)環(huán)境，近些年被廣泛應(yīng)用與道路施工領(lǐng)域。在現(xiàn)實(shí)施工中，攤鋪機(jī)的作業(yè)環(huán)境會(huì)有很多不同，固定熨平板的攤鋪機(jī)往往適應(yīng)這些多變的作業(yè)環(huán)境，增加了施工難度，浪費(fèi)了時(shí)間，給道路施工帶來了很多的麻煩，所以當(dāng)設(shè)計(jì)者面對(duì)多變的道路施工寬度，設(shè)計(jì)了新型可伸縮式的熨平板。這樣就解決了很多固定熨平板所不能解決的問題。伸縮式熨平板與普通熨平板相比有很突出的優(yōu)點(diǎn)，首先由于其可伸縮的特性，大大提高了施工進(jìn)度，節(jié)省了寶貴的人力物力。伸縮式熨平板的使用還減少了道路攤鋪接縫，有效地提高了道路施工質(zhì)量。伸縮式熨平板因?yàn)槠滹@著的優(yōu)點(diǎn)而在不同廠家的攤鋪機(jī)的生產(chǎn)中被廣泛采用，在道路施工中發(fā)揮了不可替代的作用。在各項(xiàng)技術(shù)日益成熟的今天，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)主要放在了細(xì)節(jié)的考慮也設(shè)計(jì)上，造型設(shè)計(jì)已經(jīng)成為企業(yè)間產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。一件優(yōu)秀造型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，可以給用戶更好的使用體驗(yàn)，帶來心理上和視覺上的愉悅感。好的造型設(shè)計(jì)包括合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，色彩搭配。宜人的人機(jī)環(huán)境，造作方便的人機(jī)界面，這些因素都是要充分考慮的。在造型設(shè)計(jì)中所應(yīng)用到的知識(shí)有造型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，色彩原理，人機(jī)工程學(xué)，人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。其研究以意義在于帶領(lǐng)我國(guó)攤鋪機(jī)整體行業(yè)跳出低水平，低價(jià)格的惡性循環(huán)。提高我國(guó)的攤鋪機(jī)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)攤鋪機(jī)可持續(xù)發(fā)展。其最重要的意義在于利用最新技術(shù)提升攤鋪機(jī)行業(yè)的整體水平，這個(gè)提升的過程就是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化戰(zhàn)略在整個(gè)工程機(jī)械領(lǐng)域的具體表現(xiàn)。 本課題的現(xiàn)實(shí)意義由于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，單純的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)不能滿足用戶的全方位需求。需要從多角度進(jìn)行設(shè)計(jì)改革，尤其是在造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)的攤鋪機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀是大多重視技術(shù)層面，而較少考慮美學(xué)因素，人機(jī)學(xué)因素，這種思想在技術(shù)日趨成熟的今天已經(jīng)成為阻礙行業(yè)發(fā)展的重要原因，一件完美的產(chǎn)品，除了的技術(shù)的實(shí)用外，最重要的就是用戶的使用裝況，如果一件產(chǎn)品使用不方便，哪怕技術(shù)再先進(jìn)，它不不能稱為一件好的產(chǎn)品。本課題的研究重點(diǎn)之一是瀝青混凝土攤鋪機(jī)的造型設(shè)計(jì)，好的造型可以增大產(chǎn)品的用戶量，提升產(chǎn)品的銷量，為企業(yè)帶來更大的利潤(rùn)。本課題的另一個(gè)研究重點(diǎn)是新型伸縮式熨平板，伸縮式熨平板可以適應(yīng)不同寬度的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)環(huán)境，大大提高了工作效率 路面質(zhì)量，對(duì)于公路建設(shè)有著重要的意義。第二章 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的發(fā)展概述 研究背景及意義隨著我國(guó)的公路建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，工程建設(shè)對(duì)道路施工機(jī)械的數(shù)量需求有了很大幅度的增加，同時(shí)對(duì)質(zhì)量也有了更高的要求。瀝青混凝土攤鋪機(jī)是進(jìn)行道路瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的最主要機(jī)械設(shè)備，用來將攪拌好的混合物料，按照路面的厚度和形狀均勻的攤鋪在已經(jīng)預(yù)先平整好的路基或者路面基層上。并給予初步的整平和搗實(shí)。形成滿足規(guī)定的厚度，寬度，平整度和密實(shí)度要求的路面基層或面層。在機(jī)械化的施工中，瀝青混凝土攤鋪機(jī)是最重要的機(jī)械之一。廣泛公路，應(yīng)用于城市道路，高速公路，普通公路，大型停車場(chǎng)，碼頭的瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中。近年來我國(guó)的大型瀝青混凝土攤鋪機(jī)進(jìn)口量達(dá)國(guó)產(chǎn)量的40%以上。瀝青混凝土攤鋪機(jī)是一種邊行走邊工作的施工機(jī)械，它行駛速度的恒定性和直線性對(duì)所攤鋪的路面的平整度，初始密實(shí)度，離析程度有很大的影響。行駛控制系統(tǒng)和行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能是主要影響瀝青混凝土攤鋪機(jī)作業(yè)性能的因素。很大程度決定了作業(yè)質(zhì)量的好壞。所以，對(duì)瀝青混凝土攤鋪機(jī)行駛控制系統(tǒng)和行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究 具有很重要的意義。大力發(fā)展智能化工程機(jī)械的主要目的是促進(jìn)我國(guó)工程機(jī)械向機(jī)，電，液，一體化的方向發(fā)展。由于我國(guó)各種公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)在二十世紀(jì)八十年代末就是年代初大量引進(jìn)生產(chǎn)了一批國(guó)外的相關(guān)路面工程機(jī)械。如徐工集團(tuán)的VOGELE,陜建集團(tuán)的AB G22攤鋪機(jī)等。二十世紀(jì)三十年代以前，各種類型瀝青路面的鋪設(shè)主要靠人工操作來完成。那時(shí)的熱拌瀝青混合料路面主要用于城市道路，施工需要大量的勞動(dòng)力。路拌瀝青混合料主要用于鄉(xiāng)村道路，拌合與攤鋪是用平地機(jī)來完成的。到了三十年代，熱拌瀝青混合料攤鋪的機(jī)械化施工在國(guó)外才取得了驚人的發(fā)展。當(dāng)時(shí)世界上修筑了數(shù)十萬英里的瀝青路面，不但經(jīng)濟(jì)，而且經(jīng)久耐用。瀝青路面施工機(jī)械化的發(fā)展，促進(jìn)了瀝青混合料攤鋪機(jī)的發(fā)展。1931年在圣路易斯道路展覽會(huì)上首次展出了由巴伯格林（BarberGreene）公司研制發(fā)明的瀝青混合料攤鋪專用設(shè)備。該機(jī)用螺旋輸送器攤分混合料，并用滑板在20英尺（）寬度內(nèi)予以刮平。機(jī)器行駛在按預(yù)定坡度鋪設(shè)的軌道上。工作時(shí)攤鋪機(jī)由一臺(tái)路拌設(shè)備牽引前進(jìn)。路拌設(shè)備將路面上的礦料送至拌合鍋中與稀釋瀝青拌合，然后整個(gè)拌合料由攤鋪機(jī)進(jìn)行整平。隨后巴伯格林公司對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，將攤鋪機(jī)裝在履帶上，機(jī)器兩側(cè)懸有大臂使之能按預(yù)定的坡度控制攤鋪機(jī)厚度與平整度。這樣就不再需要鋼軌或側(cè)模來導(dǎo)向，并使攤鋪機(jī)成為一臺(tái)獨(dú)立的自行式機(jī)器。由螺旋輸送器分布到滑板前的混合料隨后被振動(dòng)滑板所刮平。在攤鋪使用稀釋瀝青的粗級(jí)配熱拌混合料時(shí)，其工作性能是非常令人滿意的。但是這種滑板的動(dòng)作不適用于攤鋪密級(jí)配熱拌混合料，路面會(huì)產(chǎn)生裂紋及其它表面缺陷。1932年出現(xiàn)了采用浮動(dòng)滑板來整平并壓實(shí)混合料的試驗(yàn)樣機(jī)。這種機(jī)型保持了在現(xiàn)場(chǎng)連拌帶鋪的特性。1933年巴伯格林公司對(duì)攤鋪機(jī)的研究又有了進(jìn)一步的發(fā)展，生產(chǎn)出新型的攤鋪機(jī)，其樣機(jī)就是現(xiàn)代瀝青混合料攤鋪機(jī)。該樣機(jī)新的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：10英尺寬的獨(dú)立的浮動(dòng)熨平板，無輸料裝置的料斗和螺旋輸料器。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)卡車將料卸入料斗，螺旋接料后輸料，攤鋪機(jī)在已經(jīng)整好的基層上行駛，通過滑行托板拖掛熨平板，對(duì)熱拌瀝青混合料整平。因此，1933年是攤鋪機(jī)發(fā)展史上具有重大意義的一年。接著在1933年，巴伯格林公司對(duì)攤鋪機(jī)又進(jìn)行了重大改進(jìn)，制成了BG79型攤鋪機(jī)。該機(jī)設(shè)置了刮板輸料器，能將混合料從料斗中輸送到螺旋輸料器。該機(jī)大臂的牽引點(diǎn)支撐在履帶總成上。1936年經(jīng)改進(jìn)的效能更強(qiáng)的BG879型攤鋪機(jī)取代了BG79型攤鋪機(jī)。1940年攤鋪機(jī)又有了更進(jìn)一步的發(fā)展，巴伯格林公司研制了BG879A型攤鋪機(jī)。由此時(shí)起，一直到五十年代中期，這一機(jī)型曾是世界上標(biāo)準(zhǔn)的瀝青混合料攤鋪機(jī)機(jī)型。當(dāng)今世界有八大攤鋪機(jī)制造廠商：ABG, VOGELE, BLAWKNOX, DYNAPAC, DEMAG, MARINI，BTELLT,CATERPILLAR公司。IN GERSOLLRAND瞄準(zhǔn)中國(guó)路面機(jī)械市場(chǎng)，相繼兼并了德國(guó)ABG公司和美國(guó)BLAWKNOX公司，ABG公司的產(chǎn)品目前是國(guó)際攤鋪機(jī)市場(chǎng)首選品牌，其大型攤鋪機(jī)在中國(guó)市場(chǎng)上占有率已達(dá)到70%以上。二十世紀(jì)九十年代以來，國(guó)外攤鋪機(jī)制造公司制造公司強(qiáng)強(qiáng)組合兼并，如福格勒公司加入維特根公司，戴納派克公司加入斯維達(dá)拉德瑪格公司，英格索蘭ABG布魯諾克斯公司加入沃爾沃公司，這些兼并公司，融合市場(chǎng)領(lǐng)先品牌優(yōu)勢(shì)，不斷推出新一代的升級(jí)版攤鋪機(jī)，形成了引領(lǐng)世界攤鋪機(jī)技術(shù)的幾大巨頭。近期的展覽會(huì)上展出國(guó)外攤鋪機(jī)產(chǎn)品，整機(jī)布局合理，駕駛室可整體翻起、多種設(shè)置活門等，更便于維修保養(yǎng)人員進(jìn)入維修，因?yàn)閿備仚C(jī)布局十分緊湊，接近不見困難，上述改進(jìn)充分體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)理念。加大液壓系統(tǒng)的冷卻效果，使之適各種惡劣工況。熨平裝置快速連接機(jī)構(gòu)、螺旋分料器與熨平裝置同步升降，便于實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)運(yùn)需求等都體現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)，使得整機(jī)性能更先進(jìn)。德國(guó)戴納派克公司經(jīng)過各種工況下的依次攤鋪雙層瀝青混合料的施工試驗(yàn)研究表明：這種施工工藝可使雙鋪層之間早熱狀態(tài)下接合、粘接更好，整體強(qiáng)度更高。兩層之間無需專門噴灑粘接劑，具有可節(jié)約大量瀝青材料，提高攤鋪生產(chǎn)效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前戴納派克公司已經(jīng)開發(fā)研制出了雙層一次攤鋪的專用攤鋪機(jī)產(chǎn)品。20世紀(jì)60年代，中國(guó)開始研制瀝青混合料攤鋪機(jī)產(chǎn)品，在1986－1993年期間分別引進(jìn)日本NIIGATA、德國(guó)戴納派克、福格勒和ABG公司的制造技術(shù)，同時(shí)也進(jìn)口了大量的德國(guó)攤鋪機(jī)產(chǎn)品。截至目前我們已經(jīng)形成了可生產(chǎn)制造全系列攤鋪機(jī)產(chǎn)品的能力，并得到廣泛應(yīng)用，可滿足各種工況需求。我國(guó)攤鋪機(jī)起步晚于國(guó)外近五十年。但起點(diǎn)高，發(fā)展迅速。它是公路科技重大改革的產(chǎn)物，其技術(shù)水平是隨著公路交通事業(yè)的不斷發(fā)展而步步升級(jí)的。二十世紀(jì)七十年代以前，我國(guó)瀝青路面的攤鋪是用人工攤鋪的。七十年代初期，我國(guó)公路瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式，由過去單一的表面處治發(fā)展到貫入式、上拌下貫式、瀝青碎石和瀝青混凝土。尤其是瀝青混凝土這一路面結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)，引發(fā)了路面材料攤鋪方式的改革，過去人工攤鋪的方法在平整度和生產(chǎn)率方面都達(dá)不到施工要求。于是，七十年代中期，公路交通部門受到國(guó)外攤鋪機(jī)的啟發(fā)，開始制造小型瀝青混凝土攤鋪機(jī)。如當(dāng)時(shí)的上海市政工程管理局機(jī)械修配廠、無錫市政機(jī)械修造廠和天津市政機(jī)械修造廠都生產(chǎn)過小型機(jī)械傳動(dòng)的攤鋪機(jī)，但都用于本系統(tǒng)的公路建設(shè)。1974年交通部下達(dá)科研任務(wù)，由交通部公路科學(xué)研究所、交通部第一公路工程局和交通部西安筑路機(jī)械廠聯(lián)合研制LT6型瀝青混凝土攤鋪機(jī)。1975年完成設(shè)計(jì)，1976年由西安筑路機(jī)械廠完成樣機(jī)試制任務(wù)，1977年通過鑒定后開始批量生產(chǎn)。LT6型攤鋪機(jī)是我國(guó)自行研制的第一臺(tái)攤鋪機(jī)，該機(jī)的主要結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)是：輪胎式，機(jī)械傳動(dòng)，機(jī)械加寬熨平裝置，振搗夯實(shí)，柴油加熱，發(fā)動(dòng)機(jī)功率48馬力。1982年和1984年又先后兩次對(duì)LT6型攤鋪機(jī)進(jìn)行改型，形成了LT6系列產(chǎn)品。改型后的LT6A型攤鋪機(jī)能夠加裝自動(dòng)調(diào)平裝置，LT6B型攤鋪機(jī)的熨平裝置為液壓伸縮式熨平裝置。LT6系列的攤鋪機(jī)連續(xù)生產(chǎn)了十幾年，共生產(chǎn)了兩千余臺(tái)，成為我國(guó)瀝青路面機(jī)械化攤鋪的主要機(jī)械。在這期間，我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)攤鋪機(jī)的技術(shù)性能要求也在不斷升級(jí)，這突出表現(xiàn)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)質(zhì)量和攤鋪寬度上。如對(duì)瀝青路面平整度的要求，交通部一九八三年頒布的JTJ03283《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定不大于5mm/3米直尺，一九八五年頒布的JTJ07185《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定高速公路不大于3mm/3米直尺，一九八六年頒布的國(guó)標(biāo)GBJ9286《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》。因此，二十世紀(jì)八十年代末，我國(guó)各生產(chǎn)廠家相繼從國(guó)外引進(jìn)了不同層次的攤鋪機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，以適應(yīng)公路交通建設(shè)發(fā)展的需要。1988年西安筑路機(jī)械廠從德國(guó)DYNAPACHOES公司引進(jìn)了性能先進(jìn)的1200R型攤鋪機(jī)技術(shù)，首先生產(chǎn)了LTY8型攤鋪機(jī)。該機(jī)主要性能特點(diǎn)是：輪胎式，全液壓傳動(dòng)，液壓伸縮式熨平裝置，振搗+振動(dòng)夯實(shí)，機(jī)電液一體化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率82kW。1989年鎮(zhèn)江路面機(jī)械制造總廠引進(jìn)日本新瀉鐵工所NF系列攤鋪機(jī)技術(shù)，制造了2LTLZ45型瀝青混凝土攤鋪機(jī)。該機(jī)為輪胎式，機(jī)械傳動(dòng)，液壓伸縮熨平板，最大攤鋪寬度5米。1989年徐州工程機(jī)械制造廠引進(jìn)德國(guó)福格勒公司攤鋪機(jī)技術(shù)，組裝生產(chǎn)了S1700型瀝青混凝土攤鋪機(jī)。該機(jī)為履帶式，全液壓傳動(dòng)，液壓伸縮及機(jī)械加寬熨平裝置，電加熱液壓脈沖振搗梁，最大攤鋪寬度8米。在瀝青路面施工方法上，二十世紀(jì)八十年代我國(guó)先后出臺(tái)的幾個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，都推薦采用全路幅攤鋪。因而進(jìn)入九十年代以后，大寬度攤鋪機(jī)的市場(chǎng)前景看好，各攤鋪機(jī)生產(chǎn)廠紛紛推出9米～12米寬的大型攤鋪機(jī)。 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