【導讀】公路建設事業(yè)也進入一個新的發(fā)展時期。其中瀝青路面以具有經(jīng)濟效益好，資源充沛。及對水文地理環(huán)境的適應性好等優(yōu)點，而被全國各省市所重視。到2021年底，我國公。路網(wǎng)總里程達到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，簡稱為“7918. 網(wǎng)”，預計“十二五”末，能基本建成。屆時，中國高速公路通車總里程將有望達10. 萬公里，超過美國躍居世界第一。影響著攤鋪路面的平整度和密實度等，從而影響路面質(zhì)量和壽命。與國外相比，國內(nèi)工程機械生產(chǎn)廠家在瀝青混凝土攤鋪機。追蹤國外先進技術，開展提升攤鋪機技術的研究與開發(fā)工作。由于現(xiàn)代瀝青混凝土攤鋪機是集機械、液壓、電子、通信等多學科的融合技術，難以勝任的，同時說明書中一定存在不少謬誤之處，歡迎各位老師同學批評指正。

　　

【正文】 關系。 熨平板前混合料的多少影響攤鋪層的厚度及密實度。該數(shù)量又與刮板輸送機的供料速度、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。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，攤鋪機內(nèi)混 合料的數(shù)量變化等，使攤鋪層厚度、密實度和表面質(zhì)量也發(fā)生變化。例如，當攤鋪機內(nèi)混合料的數(shù)量增加時，攤鋪層厚度增加，密實度增加，熨平板被拾起；反之，攤鋪層變薄，密實度下降，熨平板下沉。在攤鋪過程中，應盡量保證攤鋪機內(nèi)混合料的數(shù)量，及時調(diào)整刮板輸送機的送料速度和左右螺旋布料器的旋轉(zhuǎn)速度及其均勻性。攤鋪機的作業(yè)速度應使攤鋪室內(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螺旋布料器葉片的 2/3 左右，以保證攤鋪機的均勻攤鋪。 在工作過程中，如果攤鋪機運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，此時攤鋪的路面是平整的。反正如果路基表面起伏不平，兩大臂牽引鉸點在攤鋪過程中也會上下波動，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、攤鋪機行走速度等發(fā)生變化），則都將引起熨平板與路基基準之間工作傾角的變化，從而造成攤鋪層表面的不平整。 當原有路基起伏的波長較短時，由于鋪層厚度隨熨平板工作傾角的變化還沒有達到最終的穩(wěn)定值時，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 ，當攤鋪機越過起伏變化的路基時， 如果熨平板兩側(cè)臂鉸點隨機架上升了 H 距離，整個熨平裝置以后邊緣為支點轉(zhuǎn)動一個角度。熨平板前院抬起高度 h 為： ( / )h b a H? 當攤鋪第二層時，熨平板前緣抬起量 39。h 為 39。 2 2( / )h b a H? 當攤鋪第三層時，熨平板前緣抬起量 39。39。h 為 39。39。 3 3( / )h b a H? 2021屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 21 由于大臂長度 a，遠大于熨平板長度 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，這種不平度將進一步衰減，對原有路基不平度起到一種“濾波”作用。浮動熨平板的這種特性，稱為自動找平特性。 浮動熨平板的自找平性能，就機械本身結(jié)構而言，取決于熨平裝置大臂的長短。大臂越長，自動找平能力越強，大臂越短，自動找平能力越弱。 當路基不平度得波長很大時，自動找平效果變差。若波長長到一定程度，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，否則在熨平板前會形成混合料的堆積，若此時熨平板溫度偏低，瀝青混合料容易形成了冷楔，部分瀝青混合料不僅難以進入攤鋪層，而且還會粘結(jié)、撕裂攤鋪層，是攤鋪質(zhì)量下降。 在其他結(jié)構參數(shù)、運行參數(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攤鋪厚度的影響。所以在每次攤鋪作業(yè)前，應根據(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 瀝青混合料攤鋪機初始工作角的調(diào)整。在調(diào)整之前，要徹底解除調(diào)整機件對熨平板的約束，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，只能通過實際攤鋪的厚度來檢測。每調(diào)整一次，必須在 5m 范圍內(nèi)多點厚度檢測 ，取其平均值。根據(jù)是否滿足要求，繼續(xù)進行調(diào)整。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機工作裝置控制系統(tǒng)設計 22 熨平板拱度的調(diào)整 路拱的形狀與大小在道路設計時已經(jīng)確定，在攤鋪前應將熨平板的拱度調(diào)整到設計值。瀝青混合料攤鋪機上都設有拱度調(diào)節(jié)機構， 如圖 所示。熨平板自整機棕對稱面分成結(jié)構相同、對稱布置的兩部分，上邊以雙向螺紋桿連接。轉(zhuǎn)動調(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)機構配合左右兩邊的厚度調(diào)節(jié)機構的上下不同位移，是底板呈水平、雙斜坡和單斜坡三種橫截面形狀，以適應不同路面拱度的要求。 調(diào)整好的拱度，應該 在首次攤鋪過程中，用水準儀器來檢測。如果不符合標準應重新調(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 自動找平系統(tǒng) 攤鋪機的浮動 熨平板具有較大的質(zhì)量，是一個慣性較大的元件，具有自調(diào)平功能，不會機械 地再現(xiàn)路基不平度的原始波形，也就是具有“濾波”作用。這一作用隨機器的結(jié)構、類型的不同而不同。一般說，輪式機械由于履帶式機械。履帶式機械中，支重輪架為彈性擺動式懸掛由于剛性懸掛。熨平板側(cè)臂愈長，自調(diào)平功能愈佳。側(cè)臂長度對某一機器來說是一定值，直接影響對路基不平度波形的“反應時間”，故該長度值又稱“時間常數(shù)”。側(cè)臂長度愈大，基波的波長愈小，則濾波作用愈強。反之則弱。此外，機械軸距、牽引點位置、熨平板質(zhì)量等也是影響自調(diào)平功能的因素。 但是，在實際工作中，浮動熨平板時在十分復雜的干擾條件下工作，這些干擾因素2021屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 23 錯綜復雜 ，隨機性強，很少有規(guī)律性，這樣使得熨平板牽引點不斷產(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高完全符合設計的鋪層標高。為此，必須另外采取找平措施。即加裝自動找平系統(tǒng)。 攤鋪機自動找平系統(tǒng)的控制精度反應到路面即是該攤鋪機的談判平整度。攤鋪機自動找平控制系統(tǒng)結(jié)構 如圖 。 圖 1基準； 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 自動調(diào)平系統(tǒng)包括縱向調(diào)節(jié)和橫向調(diào)節(jié)兩個子系統(tǒng)。每一個子系統(tǒng)都包括誤差信號傳感裝置，信號處理及控制指令裝置和終端執(zhí)行裝置三大部分。全液壓伺服機構可以隨機械誤差信號的大小，通過液壓傳動對熨平板進行比例調(diào)平。絕大多數(shù)攤鋪機采用電 — 液控制調(diào)平裝置，即用傳感器將機械信號變成電信號 ，經(jīng)過處理放大后，由控制指令裝置傳給終端執(zhí)行機構。執(zhí)行機構可以是電動的或液壓的。無論如何，系統(tǒng)中的機械、電控和液壓三者必須形成合理的匹配關系，否則，不能達到預期目的。不能想象任取一種自動調(diào)平裝置安裝在任何一種攤鋪機上，會產(chǎn)生良好的自動調(diào)平效果。 TITAN系列攤鋪機配置的數(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，標準配置為： 2個數(shù)字控制器 +2 個數(shù)字轉(zhuǎn)動傳感器 (縱坡 )+1 個數(shù)字坡度傳感器 (橫坡 )，最大限度地保證了系統(tǒng)的安全。由于是模塊化設計，有利于系統(tǒng)的集中操作以及系統(tǒng)擴 展?；?CAN,總線的設計，用戶可以隨意擴展任何新型傳感器，使攤鋪機的調(diào)平系統(tǒng)符合現(xiàn)場要求。用戶在施工時，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。當選用非接觸式調(diào)平裝置時，只需增加超聲波滑靴傳感TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機工作裝置控制系統(tǒng)設計 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屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 25 第 4 章 工作裝置 液壓 系統(tǒng)設計 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上，廣泛成功地運用了液壓技術及電子技術。機電液一體化的控制系統(tǒng)成為現(xiàn)代攤鋪機的一個重要組成部分，而新一代微機 控制的高精度、高性能攤鋪機也即將成為現(xiàn)實，因此，電液控制系統(tǒng)已成為衡量攤鋪機水平的一個重要標志。 工作裝置液壓系統(tǒng)設計 要求 液壓系統(tǒng)是攤鋪機的一個重要組成部分，它是攤鋪機的主要傳動系統(tǒng)，承擔著整臺設備的動力傳遞。由于它具有機構簡單、重量輕、工作平穩(wěn)沖擊小，無級調(diào)速及調(diào)速范圍大、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，近年來發(fā)展得很迅速，已成為高科技的重要領域之一。 設計攤鋪機工作裝置液壓系統(tǒng)就是根據(jù)攤鋪機的工作要求，合理地選擇和設計液壓元件，并將他們有機地組合在一起，使之完成一定的工作循環(huán)。攤鋪機是邊行走邊作業(yè)的路面 施工機械。在攤鋪作業(yè)中，行走、刮板輸料、螺旋輸料、振搗、振動、輔助等系統(tǒng)的職能不但內(nèi)容多而且還一起動作，因而馬達、油缸等執(zhí)行元件不但數(shù)量多而且還相互關聯(lián)。所以，攤鋪機液壓系統(tǒng)屬于多泵多回路復合液壓傳動系統(tǒng)。 攤鋪機液壓系統(tǒng)設計的應滿足下列要求： （ 1）工作負荷增大時，系統(tǒng)要有足夠的可靠性。 （ 2）應有高效率的調(diào)速、恒速回路。大型攤鋪機必須對行走、刮板、螺旋、振搗、振動進行調(diào)速控制，對自動調(diào)平液壓缸進行恒速控制。在進行這些回路設計時，除了使各執(zhí)行元件完成滿意的設計功能外，還應考慮系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量問題。絕對不能用 簡單的節(jié)流調(diào)速回路，應采用變量泵定量馬達調(diào)速回路、變量泵變量馬達調(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）應盡量減少系統(tǒng)熱量，控制液壓油溫度。壓系統(tǒng)中盡管設置了高效率的調(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。因此，還應設計冷卻回路，甚至設計雙冷卻分級控溫冷卻回路，以對系統(tǒng)散熱，降低液壓油溫度，使液壓泵、液壓馬達在高容積效率區(qū)段工作，使職能元件工作速度穩(wěn)定。一個液壓系統(tǒng)效果良好的冷卻回路往往要靠試驗來最終確 定。 （ 4）應具有密封性能。由于攤鋪機作業(yè)現(xiàn)場塵土多，液壓油容易被污染，因此，液壓元件對油液污染的敏感性要低，整個液壓系統(tǒng)要設置濾油器和防塵裝置。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機工作裝置控制系統(tǒng)設計 26 （ 5）應多采用液壓或電液伺服操縱裝置。由于攤鋪時工作環(huán)境較差，采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便設置自動控制系統(tǒng)，從而提高挖掘機技術性能和減輕駕駛員的勞動強度。 攤鋪機主要 技術 參數(shù) 工作裝置工況分析 攤鋪機是邊行走邊作業(yè)的路面施工機械，其工作過程為：混合料從自卸汽車卸如攤鋪機的料斗中，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 著機械的行駛，這些被攤開的混合料又被振搗器初步搗實，接著再由后面的熨平板（或振動熨平板）根據(jù)具體規(guī)定的攤鋪層厚度，修正成適當?shù)臋M斷面，并加以熨平（或振實熨平）。在攤鋪作業(yè)中，行走、刮板輸料、螺旋輸料、振搗、振動、輔助等系統(tǒng)的職能不但內(nèi)容多而且還一起動作，因而馬達、油缸等執(zhí)行元件不但數(shù)量多而且還相互關聯(lián)。所以，攤鋪機液壓系統(tǒng)屬于多泵多回路復合液壓傳動系統(tǒng)。 攤鋪機主要技術參數(shù)確定 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機技術參數(shù)如表 。 2021屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 27 表 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機技術參數(shù)表 參 數(shù) 單 位 型號 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。縱向 3 爬坡能力 ％ 23 振搗頻率 HZ 0~25 發(fā)動機型號 BF6M1013 或 DEUTZ6 振 動頻率 HZ 0~70 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 r/min 2300 外形尺寸（長 寬 高） mmmmmm 6197120213580 工作質(zhì)量 t 19~ 壓實度 ％ 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 7 以及各閥組組成。電磁閥 9 打開時，液壓進入彈簧液壓缸，推動活塞上下運動 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。因為輸料馬達 7 要通過泵 1 來帶動，所以當泵 1 的流量改變時馬達 7 的轉(zhuǎn)速也得到無級調(diào)整。當輸料泵的壓力不足時，可以由輔助泵 2 給予補油，從而實現(xiàn)馬達 7 的正常運轉(zhuǎn)、輸料機構正常工作。 TITAN423型瀝青混凝土攤鋪機工作裝置控制系統(tǒng)設計 28 圖 刮板輸 送液壓系統(tǒng)原理圖 1輸送帶泵； 2補油泵； 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； 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 10，單向閥 1 12，伺服控制油缸 13，比例伺服控制閥 14 等組成。攤鋪機前物料的多少，經(jīng)傳感器感應后以電信號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 8或 10 的斜盤傾角，使液壓馬達向某邊分配物料。在進油路上旁接有兩級調(diào)壓閥，其作用是：根據(jù)各個工況的不同使