【正文】 水泥混凝土攤鋪機工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 I第1章 概論 1 1 1 1 2 水泥混凝土攤鋪機的分類 2 4第2章 SF6004型攤鋪機基本結(jié)構(gòu)和工作原理分析 5 SF6004型攤鋪機的基本結(jié)構(gòu) 5 SF6004型攤鋪機的工作原理 6第3章 SF6004型攤鋪機工作裝置的系統(tǒng)分析 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11第4章 SF6004型攤鋪機工作裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計 12 12 SF6004型攤鋪機的主要性能參數(shù) 12 12 SF6004型攤鋪機工作裝置的液壓系統(tǒng)概述 13 13 14 16 17 18 18 螺旋攤鋪器驅(qū)動液壓系統(tǒng)設(shè)計 20 振搗器液壓系統(tǒng)設(shè)計 23 振動液壓系統(tǒng)設(shè)計 25 自動找平液壓系統(tǒng)設(shè)計 26 熨平板的提升與下降液壓系統(tǒng)設(shè)計 27 料斗門提升液壓系統(tǒng)設(shè)計 2輔助元件的選擇 30第5章 SF6004型攤鋪機工作裝置的電控系統(tǒng)設(shè)計 31 31 31 攤鋪機電控系統(tǒng)設(shè)計 31 31 32 33 34參考文獻 36 第1章 概論水泥混凝土攤鋪機是修筑水泥混凝土路面的主導(dǎo)施工機械，也是鋪筑機場跑道、停機坪、水庫壩面等設(shè)施的關(guān)鍵設(shè)備。其功能是把已經(jīng)攪拌好的水泥混凝土，均勻及平整地攤鋪在路基上，再經(jīng)過振搗和光整表面等工序，使之形成了符合標準規(guī)范要求的混凝土路面。為此，水泥混凝土攤鋪機應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：1）布料必須均勻，不能產(chǎn)生骨料離析現(xiàn)象。2）攤鋪機在路基和其它作業(yè)面上的虛方混凝土料，能夠留出均等的余面厚度，以確定經(jīng)振搗和抹光工序后符合規(guī)定的攤鋪厚度。3）能夠?qū)λ鶖備伒幕炷翆樱M行充分而有效的振實，確保路面和設(shè)施的內(nèi)在質(zhì)量。4）所攤鋪的路面和設(shè)施，應(yīng)達到路面平整度的設(shè)計要求，誤差應(yīng)控制在標準范圍以內(nèi)。國外開發(fā)和生產(chǎn)水泥混凝土攤鋪機的時間較早。美國是最早使用攤鋪機的國家。1908年美國就使用現(xiàn)場攪拌的水泥混凝土進行攤鋪作業(yè)。20年代初，美國采用與鼓筒式攪拌機組合在一起的水凝混凝土攤鋪機來鋪設(shè)水泥混凝土路面，這是最早的軌道式混凝土攤鋪機。第二次世界大戰(zhàn)期間，德國為加強公路建設(shè)，研制出由布料機，振實機和平整機組合在一起的軌道式水泥混凝土攤鋪機。60年代，美國又在軌道式攤鋪機的基礎(chǔ)上研制出滑模式混凝土攤鋪機。此后，前蘇聯(lián)、比利時及日本又相繼生產(chǎn)出了不同功能和用途的技術(shù)性能先進的水泥混凝土攤鋪機。日本從1969年開始用滑模式攤鋪機鋪設(shè)公路，前蘇聯(lián)1975年引進美國CMI公司技術(shù)，生產(chǎn)滑模式水泥攤鋪機。據(jù)有關(guān)的資料介紹，根據(jù)國外五個國家22個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的90個品種型號的攤鋪機產(chǎn)品統(tǒng)計，滑模式有59個型號，其余31個型號為軌道式攤鋪機，美國是生產(chǎn)攤鋪機廠商最多、產(chǎn)量最大的國家，產(chǎn)品的技術(shù)水平也是世界領(lǐng)先的。尤其是近年來電子技術(shù)和液壓技術(shù)的迅速發(fā)展，進一步為攤鋪機的研制和開發(fā)注入了新的活力。電液比例控制技術(shù)，傳感器技術(shù)及電子隨動技術(shù)成果的發(fā)明和應(yīng)用很快使水泥攤鋪機的自動化程度和綜合技術(shù)性能提高到一個新水平。代表當今先進水平的滑模式攤鋪機，采用履帶行走，自帶滑模成形模板，自動導(dǎo)向，自動找平，且集布料、整平、光整等自動作業(yè)與一體，一次成形，可達到很高的生產(chǎn)效率。就目前水泥混凝土攤鋪機發(fā)展趨勢來看，國外仍在不斷開拓新的產(chǎn)品，向多功能化方向發(fā)展。如路緣成型機，有各種不同的工作裝置，可以承擔路緣鋪筑、隔離墻鋪筑，路邊排水溝及人行道路面的鋪筑等多種施工任務(wù)。同時，還在改進和完善產(chǎn)品的綜合性能，致力于突破性的開發(fā)和研究，向高效大型化方面發(fā)展。國內(nèi)開發(fā)并研制水泥混凝土攤鋪機是20世紀70年代，一些研究院所也研制了水泥混凝土攤鋪機，由于當時鋪筑水凝混凝土路面并不多，這方面的進展速度不快。進入80年代，攤鋪機的生產(chǎn)廠家逐漸變多。生產(chǎn)中，由于水泥混凝土攤鋪機在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上還存在有一定的缺陷，所以不能滿足鋪筑高等級路面的要求。80年代后期，國內(nèi)一些工程施工部門為了承擔某些重點公路，先后從國外引進一些混凝土攤鋪機，主要是美國生產(chǎn)的滑模式混凝土攤鋪機，如美國CMI公司生產(chǎn)的SF250和GOMACO公司生產(chǎn)的GP1500攤鋪機，應(yīng)該說這些先進設(shè)備的引進，對于我國處于起步階段的高等級混凝土路面的發(fā)展起著推動作用，但價格昂貴，又要花去更多的外匯，絕非長遠之策。八五期間，國內(nèi)有關(guān)部門開始把注意力放到引進國外的生產(chǎn)制造技術(shù)上，消化吸收，研究開發(fā)具有先進水平的國產(chǎn)化設(shè)備方面，先后于1990年1991年生產(chǎn)出“S”型軌道式水泥混凝土攤鋪機和HTH7000型滑模式水泥混凝土攤鋪機，并且具有同類產(chǎn)品的先進水平。與此同時，鎮(zhèn)江華通集團公司引進美國PROHOFF的制造技術(shù)，生產(chǎn)出了1220MAXIPAV滑模式混凝土攤鋪機；江蘇建筑機械廠引進了德國WIRTGEN公司的制造技術(shù)，開發(fā)出了SP500型滑模式混凝土攤鋪機；，開發(fā)生產(chǎn)了HTH5000型多功能水泥混凝土攤鋪機，從此水泥混凝土攤鋪機在我國走上了快速發(fā)展的道路。 水泥混凝土攤鋪機的分類機械攤鋪施工多采用軌道式攤鋪機和滑模式攤鋪機鋪筑水泥混凝土路面。對于高速或等級較高的路面面層都采用技術(shù)先進的大型水泥混凝土攤鋪設(shè)備，如滑模式水泥混凝土攤鋪機，它們具有攤鋪速度快，密實均勻，平整度高等特點，攤鋪的面層寬，接縫少，質(zhì)量高。按其作業(yè)方式、執(zhí)行機構(gòu)和整體功能的差異分為列車型軌道攤鋪機、綜合型軌道攤鋪機和桁架型軌道攤鋪機。1）按功能和用途分類（1）路面滑模攤鋪機主要用于公路、市政道路、航空港、碼頭、車站、停車場和橋面等面層施工。（2）路緣滑模攤鋪機主要用于路緣石的修筑，還可用于公園里的花池圍墻建筑等施工。（3）主要用于公路中間隔離帶、低檔土墻、隔音和消音設(shè)施等公路附屬物施工。（4）溝渠滑模攤鋪機主要用于修筑公路和排水溝、邊坡、水渠和排污設(shè)施等。2）按行走方式和行走裝置的形式分類（1）履帶式滑模攤鋪機攤鋪機行走機構(gòu)采用履帶裝置，是最常用的一種行走方式。按履帶數(shù)目又分為四履帶、三履帶和兩履帶滑模攤鋪機。大型滑模攤鋪機以四履帶為主，通常其發(fā)動機功率在250kW以上，作業(yè)寬度可達15m,作業(yè)厚度可達500mm。它的每條履帶均可繞其支腿和機架的鉸接點水平擺動一定角度，以改善寬度尺寸。它適用雙車道或三車道等全幅規(guī)模較大的路面鋪筑工程。中小型滑模攤鋪機以兩履帶為主，結(jié)構(gòu)和四履帶滑模攤鋪機大同小異，比較適合我國目前一般工程規(guī)模不大的使用場合。三履帶滑模攤鋪機機動性好，適用于“零隙”或“小隙”攤鋪。（2）輪式滑模攤鋪機四輪式滑模攤鋪機多用于簡易式的機場滑模攤鋪。3）按主機架形式分類（1）箱型框架伸縮式滑模攤鋪機框架在可調(diào)寬度范圍內(nèi)可以伸縮成任意寬度以適應(yīng)攤鋪寬度的調(diào)整。大多數(shù)滑模攤鋪機主機架采用這種結(jié)構(gòu)。（2）桁架形滑模攤鋪機它的機架結(jié)構(gòu)采用可拼裝的桁架式結(jié)構(gòu)，可以在較大范圍內(nèi)加長或減短，適宜于攤鋪面積較大的混凝土設(shè)施。工作裝置是滑模式攤鋪機的重要組成部分，通常由螺旋布料器系統(tǒng)、計量門系統(tǒng)、振搗棒系統(tǒng)、振搗梁系統(tǒng)、模板、縱橫向傳力桿插入機構(gòu)、超級抹光器等組成。工作裝置的好壞，直接影響著攤鋪機的作業(yè)性能。所以，本課題主要通過對SF6004型水泥混凝土攤鋪機工作裝置的傳動方案、傳動結(jié)構(gòu)及功能作用等方面的分析論證，應(yīng)用機電液一體化技術(shù)，完成水泥混凝土攤鋪機的工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計。課題任務(wù)要求如下：1）國內(nèi)外水泥混凝土攤鋪機的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和發(fā)展方向綜述；2）SF6004型水泥混凝土攤鋪機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理分析；3）SF6004型水泥混凝土攤鋪機工作裝置結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)分析、論證；4）SF6004型水泥混凝土攤鋪機工作裝置結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)設(shè)計。第2章 SF6004型攤鋪機基本結(jié)構(gòu)和工作原理分析 SF6004型攤鋪機的基本結(jié)構(gòu)美國CMI公司所生產(chǎn)的SF6004型攤鋪機主要由發(fā)動機、液壓動力、主機架、驅(qū)動履帶、螺旋布料器、虛方控制板、液壓振搗器、搗實板、成形模板、邊模、路拱系統(tǒng)、浮動抹光板、液壓控制系統(tǒng)及操作儀表等部分組成。如圖21所示：圖21 SF6004型攤鋪機外形1控制室；2螺旋攤鋪器總成；3履帶總成；4轉(zhuǎn)向傳感器總成；5調(diào)平傳感器總6伸縮式機架；7扶梯；8發(fā)動機；9油箱；10支腿立柱；11端梁；12走臺扶梯發(fā)動機：采用卡特匹勒系列柴油發(fā)動機DITA提供動力源；液壓動力：由發(fā)動機驅(qū)液壓油泵系統(tǒng)，包括：螺旋布料器驅(qū)動泵、串列液壓振搗器泵、壓力補償驅(qū)動泵、單級液壓控制系統(tǒng)。主機架：可液壓伸縮深入，分斷機架，保證基本攤鋪寬度，配置的標準延伸件，可保證增加攤鋪寬度；驅(qū)動履帶：四履帶驅(qū)動系統(tǒng)；螺旋布料器：法蘭連接，可任意組合寬度，大直徑中間分隔安裝，可兩邊獨立實現(xiàn)單雙向驅(qū)動；虛方控制板：液壓控制，用以計量進入水泥的流量；液壓振搗器：標準配置的液壓振搗器，各自獨立流量控制，振頻10000r/min搗實板：液壓驅(qū)動，可分段調(diào)整寬度，振頻及振幅可調(diào)；成形模板：標準結(jié)構(gòu)安裝，液壓垂直升降調(diào)整厚度、寬度，超鋪調(diào)正以控制坍落度；邊模：液壓控制調(diào)正依附表面；路拱系統(tǒng)：液壓控制調(diào)整可獲得切線型，多點式或偏置型路拱；浮動抹光板：提供路面二次抹光及小誤差修整；液壓控制系統(tǒng)：CMI公司專利生產(chǎn)，全液壓微調(diào)控制水平和轉(zhuǎn)向，可選自動或手動方式操作。 SF6004型攤鋪機的工作原理SF6004型水泥混凝土攤鋪機工作時，攤鋪路面的高程和方向由傳感器根據(jù)導(dǎo)線自動控制。如圖22所示：圖22 六步連續(xù)鋪路法示意圖1螺旋攤鋪器；2刮平板；3內(nèi)部振搗器；4外振搗器；5進料控制板、成型盤和側(cè)板；6定型盤和側(cè)板螺旋分料器將其前方的水泥混凝土均勻地分布在滑模攤鋪機的前面，攤鋪機以設(shè)定的工作速度前進，計量門控制進入振動倉的水泥混凝土