【導(dǎo)讀】公路建設(shè)事業(yè)也進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。其中瀝青路面以具有經(jīng)濟(jì)效益好，資源充沛。及對(duì)水文地理環(huán)境的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，而被全國(guó)各省市所重視。到2021年底，我國(guó)公。路網(wǎng)總里程達(dá)到398．4萬公里，五年新增63．9萬公里。期末的4．1萬公里發(fā)展到7．4萬公里，五年新增3．3萬公里，居世界第二位。新路網(wǎng)由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡(jiǎn)稱為“7918. 網(wǎng)”，預(yù)計(jì)“十二五”末，能基本建成。屆時(shí)，中國(guó)高速公路通車總里程將有望達(dá)10. 萬公里，超過美國(guó)躍居世界第一。影響著攤鋪路面的平整度和密實(shí)度等，從而影響路面質(zhì)量和壽命。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械生產(chǎn)廠家在瀝青混凝土攤鋪機(jī)。追蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開展提升攤鋪機(jī)技術(shù)的研究與開發(fā)工作。由于現(xiàn)代瀝青混凝土攤鋪機(jī)是集機(jī)械、液壓、電子、通信等多學(xué)科的融合技術(shù)，難以勝任的，同時(shí)說明書中一定存在不少謬誤之處，歡迎各位老師同學(xué)批評(píng)指正。

　　

【正文】 關(guān)系。 熨平板前混合料的多少影響攤鋪層的厚度及密實(shí)度。該數(shù)量又與刮板輸送機(jī)的供料速度、螺旋布料器的布料速度、攤鋪層的作業(yè)速度基層表面質(zhì)量有關(guān)。由于供料速度、作業(yè)速度之間存在不協(xié)調(diào)性，基層表面的凹凸起伏，攤鋪機(jī)內(nèi)混 合料的數(shù)量變化等，使攤鋪層厚度、密實(shí)度和表面質(zhì)量也發(fā)生變化。例如，當(dāng)攤鋪機(jī)內(nèi)混合料的數(shù)量增加時(shí)，攤鋪層厚度增加，密實(shí)度增加，熨平板被拾起；反之，攤鋪層變薄，密實(shí)度下降，熨平板下沉。在攤鋪過程中，應(yīng)盡量保證攤鋪機(jī)內(nèi)混合料的數(shù)量，及時(shí)調(diào)整刮板輸送機(jī)的送料速度和左右螺旋布料器的旋轉(zhuǎn)速度及其均勻性。攤鋪機(jī)的作業(yè)速度應(yīng)使攤鋪室內(nèi)混合料的高度始終略高于螺旋布料器軸線，大概為混合料覆蓋整個(gè)螺旋布料器葉片的 2/3 左右，以保證攤鋪機(jī)的均勻攤鋪。 在工作過程中，如果攤鋪機(jī)運(yùn)行的路基表面是平整的，并且在熨平板上的外力不發(fā)生變化， 熨平板將以不變的工作傾角向前移動(dòng)，此時(shí)攤鋪的路面是平整的。反正如果路基表面起伏不平，兩大臂牽引鉸點(diǎn)在攤鋪過程中也會(huì)上下波動(dòng)，是熨平板上下偏移；或者作用在熨平板上的外力發(fā)生變化（如供料數(shù)量、穩(wěn)定、粒度、攤鋪機(jī)行走速度等發(fā)生變化），則都將引起熨平板與路基基準(zhǔn)之間工作傾角的變化，從而造成攤鋪層表面的不平整。 當(dāng)原有路基起伏的波長(zhǎng)較短時(shí)，由于鋪層厚度隨熨平板工作傾角的變化還沒有達(dá)到最終的穩(wěn)定值時(shí)，熨平板工作傾角已開始逆向變化，在這種情況下，鋪層的厚度是按射線原理改變的。如圖 所示 ，當(dāng)攤鋪機(jī)越過起伏變化的路基時(shí)， 如果熨平板兩側(cè)臂鉸點(diǎn)隨機(jī)架上升了 H 距離，整個(gè)熨平裝置以后邊緣為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。熨平板前院抬起高度 h 為： ( / )h b a H? 當(dāng)攤鋪第二層時(shí)，熨平板前緣抬起量 39。h 為 39。 2 2( / )h b a H? 當(dāng)攤鋪第三層時(shí)，熨平板前緣抬起量 39。39。h 為 39。39。 3 3( / )h b a H? 2021屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 由于大臂長(zhǎng)度 a，遠(yuǎn)大于熨平板長(zhǎng)度 b（ b/a 一般為 1/ 左右），鋪層厚度變化比原路基高低不平的變化衰減了許多。第二次攤鋪時(shí)，這種不平度將進(jìn)一步衰減，對(duì)原有路基不平度起到一種“濾波”作用。浮動(dòng)熨平板的這種特性，稱為自動(dòng)找平特性。 浮動(dòng)熨平板的自找平性能，就機(jī)械本身結(jié)構(gòu)而言，取決于熨平裝置大臂的長(zhǎng)短。大臂越長(zhǎng)，自動(dòng)找平能力越強(qiáng)，大臂越短，自動(dòng)找平能力越弱。 當(dāng)路基不平度得波長(zhǎng)很大時(shí)，自動(dòng)找平效果變差。若波長(zhǎng)長(zhǎng)到一定程度，則自找平作用完全消失，鋪層將再現(xiàn)道路線形的坡度變化。 圖 熨平板自動(dòng)找平的射線原理 熨平板初始仰角的調(diào)整 熨平板的仰角影響攤鋪層的厚度和表面質(zhì)量，若要增加攤鋪層的厚度，則需要逐漸調(diào)整熨平板仰角。仰角不能一次調(diào)整太大，否則在熨平板前會(huì)形成混合料的堆積，若此時(shí)熨平板溫度偏低，瀝青混合料容易形成了冷楔，部分瀝青混合料不僅難以進(jìn)入攤鋪層，而且還會(huì)粘結(jié)、撕裂攤鋪層，是攤鋪質(zhì)量下降。 在其他結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)及材料規(guī)范不變的情況下，改變工作角可以調(diào)整攤鋪厚度；反之，也可以用改變工作角的方法來調(diào)整因其他因素變化對(duì)攤鋪厚度的影響。所以在每次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，應(yīng)根據(jù)其他攤鋪參數(shù)和材料規(guī)范來調(diào)整工作角的初始值。 TITAN423 瀝青混合料攤鋪機(jī)初始工作角的調(diào)整。在調(diào)整之前，要徹底解除調(diào)整機(jī)件對(duì)熨平板的約束，將熨平板自由地放在水平幾面上，然后將熨平板左右兩端的調(diào)整螺母松開，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿調(diào)整初始工作角的大小，最后鎖緊螺母。調(diào)整是否正確，只能通過實(shí)際攤鋪的厚度來檢測(cè)。每調(diào)整一次，必須在 5m 范圍內(nèi)多點(diǎn)厚度檢測(cè) ，取其平均值。根據(jù)是否滿足要求，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 熨平板拱度的調(diào)整 路拱的形狀與大小在道路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，在攤鋪前應(yīng)將熨平板的拱度調(diào)整到設(shè)計(jì)值。瀝青混合料攤鋪機(jī)上都設(shè)有拱度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 如圖 所示。熨平板自整機(jī)棕對(duì)稱面分成結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱布置的兩部分，上邊以雙向螺紋桿連接。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿可以使兩側(cè)熨平板框架上端分開或靠攏，使熨平板底板太高或下降，改變底板拱度。拱度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配合左右兩邊的厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上下不同位移，是底板呈水平、雙斜坡和單斜坡三種橫截面形狀，以適應(yīng)不同路面拱度的要求。 調(diào)整好的拱度，應(yīng)該 在首次攤鋪過程中，用水準(zhǔn)儀器來檢測(cè)。如果不符合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)重新調(diào)整，直到符合為止。 圖 拱度調(diào)節(jié)示意圖 Ⅰ 水平；Ⅱ 雙斜披；Ⅲ 單斜坡 自動(dòng)找平系統(tǒng) 攤鋪機(jī)的浮動(dòng) 熨平板具有較大的質(zhì)量，是一個(gè)慣性較大的元件，具有自調(diào)平功能，不會(huì)機(jī)械 地再現(xiàn)路基不平度的原始波形，也就是具有“濾波”作用。這一作用隨機(jī)器的結(jié)構(gòu)、類型的不同而不同。一般說，輪式機(jī)械由于履帶式機(jī)械。履帶式機(jī)械中，支重輪架為彈性擺動(dòng)式懸掛由于剛性懸掛。熨平板側(cè)臂愈長(zhǎng)，自調(diào)平功能愈佳。側(cè)臂長(zhǎng)度對(duì)某一機(jī)器來說是一定值，直接影響對(duì)路基不平度波形的“反應(yīng)時(shí)間”，故該長(zhǎng)度值又稱“時(shí)間常數(shù)”。側(cè)臂長(zhǎng)度愈大，基波的波長(zhǎng)愈小，則濾波作用愈強(qiáng)。反之則弱。此外，機(jī)械軸距、牽引點(diǎn)位置、熨平板質(zhì)量等也是影響自調(diào)平功能的因素。 但是，在實(shí)際工作中，浮動(dòng)熨平板時(shí)在十分復(fù)雜的干擾條件下工作，這些干擾因素2021屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 錯(cuò)綜復(fù)雜 ，隨機(jī)性強(qiáng)，很少有規(guī)律性，這樣使得熨平板牽引點(diǎn)不斷產(chǎn)生位移，單純依靠自調(diào)平功能來“濾波”，不可能完全消除干擾因素所產(chǎn)生的不良后果，更不能保證鋪層的標(biāo)高完全符合設(shè)計(jì)的鋪層標(biāo)高。為此，必須另外采取找平措施。即加裝自動(dòng)找平系統(tǒng)。 攤鋪機(jī)自動(dòng)找平系統(tǒng)的控制精度反應(yīng)到路面即是該攤鋪機(jī)的談判平整度。攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 如圖 。 圖 1基準(zhǔn)； 2縱向調(diào)節(jié)器； 3縱向傳感器； 4橫向傳感器； 5橫向調(diào)節(jié)器； 6熨平板； 7電源8油缸； 9電磁換向閥 自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)包括縱向調(diào)節(jié)和橫向調(diào)節(jié)兩個(gè)子系統(tǒng)。每一個(gè)子系統(tǒng)都包括誤差信號(hào)傳感裝置，信號(hào)處理及控制指令裝置和終端執(zhí)行裝置三大部分。全液壓伺服機(jī)構(gòu)可以隨機(jī)械誤差信號(hào)的大小，通過液壓傳動(dòng)對(duì)熨平板進(jìn)行比例調(diào)平。絕大多數(shù)攤鋪機(jī)采用電 — 液控制調(diào)平裝置，即用傳感器將機(jī)械信號(hào)變成電信號(hào) ，經(jīng)過處理放大后，由控制指令裝置傳給終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以是電動(dòng)的或液壓的。無論如何，系統(tǒng)中的機(jī)械、電控和液壓三者必須形成合理的匹配關(guān)系，否則，不能達(dá)到預(yù)期目的。不能想象任取一種自動(dòng)調(diào)平裝置安裝在任何一種攤鋪機(jī)上，會(huì)產(chǎn)生良好的自動(dòng)調(diào)平效果。 TITAN系列攤鋪機(jī)配置的數(shù)字式電子調(diào)平系統(tǒng)采用的是 MOBAmatie(CAN總線 )數(shù)字式電子調(diào)平裝置，標(biāo)準(zhǔn)配置為： 2個(gè)數(shù)字控制器 +2 個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器 (縱坡 )+1 個(gè)數(shù)字坡度傳感器 (橫坡 )，最大限度地保證了系統(tǒng)的安全。由于是模塊化設(shè)計(jì)，有利于系統(tǒng)的集中操作以及系統(tǒng)擴(kuò) 展?；?CAN,總線的設(shè)計(jì)，用戶可以隨意擴(kuò)展任何新型傳感器，使攤鋪機(jī)的調(diào)平系統(tǒng)符合現(xiàn)場(chǎng)要求。用戶在施工時(shí)，既可以采用接觸式調(diào)平裝置，也可以選用非接觸式調(diào)平裝置。當(dāng)選用非接觸式調(diào)平裝置時(shí)，只需增加超聲波滑靴傳感TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 器和非接觸式調(diào)平梁即可。兩者所用的數(shù)字控制器是通用的。 2021屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第 4 章 工作裝置 液壓 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了獲得更好的路面攤鋪質(zhì)量，在瀝青混凝土混合料攤鋪機(jī)上，廣泛成功地運(yùn)用了液壓技術(shù)及電子技術(shù)。機(jī)電液一體化的控制系統(tǒng)成為現(xiàn)代攤鋪機(jī)的一個(gè)重要組成部分，而新一代微機(jī) 控制的高精度、高性能攤鋪機(jī)也即將成為現(xiàn)實(shí)，因此，電液控制系統(tǒng)已成為衡量攤鋪機(jī)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 要求 液壓系統(tǒng)是攤鋪機(jī)的一個(gè)重要組成部分，它是攤鋪機(jī)的主要傳動(dòng)系統(tǒng)，承擔(dān)著整臺(tái)設(shè)備的動(dòng)力傳遞。由于它具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、工作平穩(wěn)沖擊小，無級(jí)調(diào)速及調(diào)速范圍大、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，近年來發(fā)展得很迅速，已成為高科技的重要領(lǐng)域之一。 設(shè)計(jì)攤鋪機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)就是根據(jù)攤鋪機(jī)的工作要求，合理地選擇和設(shè)計(jì)液壓元件，并將他們有機(jī)地組合在一起，使之完成一定的工作循環(huán)。攤鋪機(jī)是邊行走邊作業(yè)的路面 施工機(jī)械。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，行走、刮板輸料、螺旋輸料、振搗、振動(dòng)、輔助等系統(tǒng)的職能不但內(nèi)容多而且還一起動(dòng)作，因而馬達(dá)、油缸等執(zhí)行元件不但數(shù)量多而且還相互關(guān)聯(lián)。所以，攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)屬于多泵多回路復(fù)合液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)滿足下列要求： （ 1）工作負(fù)荷增大時(shí)，系統(tǒng)要有足夠的可靠性。 （ 2）應(yīng)有高效率的調(diào)速、恒速回路。大型攤鋪機(jī)必須對(duì)行走、刮板、螺旋、振搗、振動(dòng)進(jìn)行調(diào)速控制，對(duì)自動(dòng)調(diào)平液壓缸進(jìn)行恒速控制。在進(jìn)行這些回路設(shè)計(jì)時(shí)，除了使各執(zhí)行元件完成滿意的設(shè)計(jì)功能外，還應(yīng)考慮系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量問題。絕對(duì)不能用 簡(jiǎn)單的節(jié)流調(diào)速回路，應(yīng)采用變量泵定量馬達(dá)調(diào)速回路、變量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路、高效率調(diào)速閥組成的調(diào)速回路、高效率流量閥組成的恒速回路，盡量減少系統(tǒng)的發(fā)熱量。 （ 3）應(yīng)盡量減少系統(tǒng)熱量，控制液壓油溫度。壓系統(tǒng)中盡管設(shè)置了高效率的調(diào)速、恒速回路，減少了系統(tǒng)發(fā)熱量，但液壓油的溫度仍然難免超過規(guī)定的限值，尤其是大型攤鋪機(jī)。因此，還應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻回路，甚至設(shè)計(jì)雙冷卻分級(jí)控溫冷卻回路，以對(duì)系統(tǒng)散熱，降低液壓油溫度，使液壓泵、液壓馬達(dá)在高容積效率區(qū)段工作，使職能元件工作速度穩(wěn)定。一個(gè)液壓系統(tǒng)效果良好的冷卻回路往往要靠試驗(yàn)來最終確 定。 （ 4）應(yīng)具有密封性能。由于攤鋪機(jī)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)塵土多，液壓油容易被污染，因此，液壓元件對(duì)油液污染的敏感性要低，整個(gè)液壓系統(tǒng)要設(shè)置濾油器和防塵裝置。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 （ 5）應(yīng)多采用液壓或電液伺服操縱裝置。由于攤鋪時(shí)工作環(huán)境較差，采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而提高挖掘機(jī)技術(shù)性能和減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 攤鋪機(jī)主要 技術(shù) 參數(shù) 工作裝置工況分析 攤鋪機(jī)是邊行走邊作業(yè)的路面施工機(jī)械，其工作過程為：混合料從自卸汽車卸如攤鋪機(jī)的料斗中，經(jīng)由刮板輸送后轉(zhuǎn)送到攤鋪室，在那里再由螺旋布料器橫向攤開。隨 著機(jī)械的行駛，這些被攤開的混合料又被振搗器初步搗實(shí)，接著再由后面的熨平板（或振動(dòng)熨平板）根據(jù)具體規(guī)定的攤鋪層厚度，修正成適當(dāng)?shù)臋M斷面，并加以熨平（或振實(shí)熨平）。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，行走、刮板輸料、螺旋輸料、振搗、振動(dòng)、輔助等系統(tǒng)的職能不但內(nèi)容多而且還一起動(dòng)作，因而馬達(dá)、油缸等執(zhí)行元件不但數(shù)量多而且還相互關(guān)聯(lián)。所以，攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)屬于多泵多回路復(fù)合液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 攤鋪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)確定 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)技術(shù)參數(shù)如表 。 2021屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 表 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)技術(shù)參數(shù)表 參 數(shù) 單 位 型號(hào) TITAN423 型 最大攤鋪寬度 m 12m 基本攤鋪寬度 m 最大攤鋪厚度 mm 300 料斗容量 t 14 最大攤鋪速度 m/min 16 最大行駛速度 km/h 最大生產(chǎn)率 (理論 ) t/h 700 拱度調(diào)節(jié)范圍 ％ 4~+2 熨平板加熱方式 氣加熱 平整度 mm/3m 橫向 18?？v向 3 爬坡能力 ％ 23 振搗頻率 HZ 0~25 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) BF6M1013 或 DEUTZ6 振 動(dòng)頻率 HZ 0~70 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 2300 外形尺寸（長(zhǎng) 寬 高） mmmmmm 6197120213580 工作質(zhì)量 t 19~ 壓實(shí)度 ％ 98 拱度調(diào)節(jié) % 4~2 加熱方式 氣加熱 擬定液壓系統(tǒng)圖 刮板輸送器液壓系統(tǒng) 輸料系統(tǒng)的作用是將瀝青混合料從料斗輸送到螺旋攤鋪器以供攤鋪。 刮板輸料液壓原理如圖 所示。該系統(tǒng)主要由輸料泵 輸料馬達(dá) 7 以及各閥組組成。電磁閥 9 打開時(shí)，液壓進(jìn)入彈簧液壓缸，推動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng) 用來改變輸料泵 1的斜盤的 角度的大小，這樣泵 1 的流量得到改變。因?yàn)檩斄像R達(dá) 7 要通過泵 1 來帶動(dòng)，所以當(dāng)泵 1 的流量改變時(shí)馬達(dá) 7 的轉(zhuǎn)速也得到無級(jí)調(diào)整。當(dāng)輸料泵的壓力不足時(shí)，可以由輔助泵 2 給予補(bǔ)油，從而實(shí)現(xiàn)馬達(dá) 7 的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、輸料機(jī)構(gòu)正常工作。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機(jī)工作裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 圖 刮板輸 送液壓系統(tǒng)原理圖 1輸送帶泵； 2補(bǔ)油泵； 3安全溢流閥； 4單向閥； 5安全溢流閥； 6梭閥； 7輸送帶馬達(dá)； 8外控減壓閥； 9電磁換向閥 螺旋分料液壓系統(tǒng) 螺旋分料器的作用是將刮板輸送 器 送來的混合料均勻的攤鋪在整理好的路基上。 螺旋分料液壓系統(tǒng)原理如圖 ，該回路是定量開式并聯(lián)回路，由定量泵 3，螺旋器液壓馬達(dá) 10，單向閥 1 12，伺服控制油缸 13，比例伺服控制閥 14 等組成。攤鋪機(jī)前物料的多少，經(jīng)傳感器感應(yīng)后以電信號(hào)的形式傳給電磁比例控制閥 5或 13，是其 的某一位工作，從而改變液壓馬達(dá) 8或 10 的斜盤傾角，使液壓馬達(dá)向某邊分配物料。在進(jìn)油路上旁接有兩級(jí)調(diào)壓閥，其作用是：根據(jù)各個(gè)工況的不同使