简易浇注式沥青混凝土实验摊铺机设计制作与运用.pdf

A c a c l em c 学术 简易浇注式沥青混凝土实验摊铺机设 计制作与运用 广东省长大公路工程有限公司第三分公司 一 旖敢 摘 要 ： 浇注式沥青混凝土具有密实不透水、耐久粘韧性好、适应变能力强 ， 与钢桥面变形有很好的随从性 ， 特别用于大中型桥梁 ， 尤其是大跨度 的钢桥桥面铺装。对于其实验级配性能研究 ， 需采用专用的摊铺设备对混合料进行摊铺成型。目前国内市场专用设备资源匮乏 ， 价格也较高。 本文根据港珠澳大桥桥面铺装施工课题研究实验需要 ， 进行了简易浇注式沥青混凝土实验摊铺机 十 制作 ， 提出了摊铺设备的基本设计方案要 求 结构功能设置 ， 机械功能机构、控制系统的设计及制作。设计制作出了简易浇注式沥青混凝土实验摊铺机 ， 运用于钢桥面铺装课题研究中 的实验摊铺 ， 取得了良好的效果。 1 概况 浇注式沥青混凝土属于悬浮密集配沥青混 凝土，具有密实不透水、耐久性好，极好的粘 韧性，适应变能力 强，与钢桥面板变形有很好 的随从性，特别用 于大 中型桥梁，尤其是大跨 度 的钢桥桥面铺装。对于浇注 式沥青混合料实 验级配设计和性能研究，必须采用相应的专用 摊铺设备进行对混合料 的摊铺施工。目前浇注 式沥青施工摊铺设备主要来源于国外，国内仅 有少数几家施工单位拥有 ，市场上设备资源十 分匮乏，价格也较昂贵 。在港珠澳大桥桥铺装 施工课题研究 中，主要对浇注式沥青混凝土路 用性能进 行研究，长大公司结合课题 的要求对 摊铺设备进行 了设计研发，设计研发 了简易型 浇注式实验沥青摊铺设备，应用于本 次实验课 题研究中，取得 了良好的效果。为课题研究提 供了专用设备，节约了设备购置费用。 2 基本设计方案要求 2 1 课题研究使用浇注式实验摊铺机工况要 求 2 1 1 配合课题进行桥面钢箱梁浇注式沥青 铺装摊铺， 其 中实验标准钢箱梁摊铺宽度3 3 米、 长 8 米 ，实验摊铺厚道 1 0 c m ： 2 1 2设备需具有普通沥青摊铺机的基本性 能，能 自行走于实验桥面钢箱梁两侧，转向操 作方便 、性能稳定可靠； 2 1 3能实现对浇注式沥青混合料的布料； 2 1 4具有成型熨平板，能实现对混合料的 摊铺功能； 2 1 5 摊铺成型路面表面要求均匀平藤，密 实度一致 。 2 2 浇注式沥青混凝土实验摊铺基本工作流程 首先浇注式摊铺机就位于实验标准钢箱梁 摊铺工作面，做好摊铺厚度调整及加温准备工 作，由浇注式沥青专用 C O O K E R车将沥青混合料 运至现场 ， 进行卸料及初布料至摊铺机工作面， 布料犁根据摊铺厚度要求对初布料堆进行水平 左右均匀布料 ，初次布料准备完成后，摊铺机 开始摊铺 ，同时 C OOK E R 根据摊铺工作进度供料， 布料犁连续循环布料，实现摊铺机不间断摊铺， 直至摊铺完成。 2 3主要结构功能设置 2 3 1 动力机构能提供电力及液压动力； 2 3 2行走机构 摊铺实验 时，摊铺机行走于标准实验钢箱 梁的两侧，钢箱梁的两侧是平直的，可采用四 轮式行走设置，通过速差方式实现转向控制 ， 使用带电磁刹车式驱动电机实现制动驻车控 2 3 3布料机构 浇注式沥青混凝土混合料流动性大 ( 浠糊 状)，普通沥青摊铺机采用的是螺旋布料方式， 此方式对混合料的布料不利，容易造成混合料 的离析 ，参照国外设计，需采用布料犁式布料 器实现对混合料的横向布料： 2 3 4摊铺成型机构 ( 1 )与普通摊铺机成型熨平板相似 ( 具有加 温功能)，熨平板 能耐高温及变形度小，熨平 板不需夯实振动功能； ( 2 ) 摊铺宽度可调， 可实现小范围宽度调节， 3 2 0 0 3 4 0 0 m m范 围 ； ( 3 ) 摊铺厚度可调，可实现正负 5 0 m m高程 厚度调整： 2 3 5 液压动力机构为布料犁 的液压升缩 油缸提供液压动力，实现布料厚度的控制。 2 4熨平板加温根据旋工温度要求能对熨 平板进行加温及控制，加温 1 8 0 2 0 0 范围。 2 5 摊铺控制装置可实现对行走、布料器 及基本摊铺厚度调整控制。 L【 ，丽蒲 图 1浇注式沥青摊铺机结构设计示意 1 主机架2 布料驱动齿轮3 布料驱动电 机4 减速机5 水平布料行走齿条6 布料拖 板 导轨7限位开关8集挡料板9布料厚度 控制油缸1 0 布料犁刀1 1 滑动导槽1 2熨平 板 1 3厚度高程调整螺栓 1 4熨平板支撑横梁 l 5行走齿轮箱1 6 行走轮l 7 行走驱动电机 3 主要机械结构设计( 图1 结构设计示意图) 3 1 主机架行走机构 参考 门架式双梁起重机 结构方式，左右各 设计 一轮式行走梁架，设 4支撑立柱，中间加 设横梁连接，形成 门架式双梁主机架结构 。行 走主机架设计有效摊铺宽度为 3 4米，。根据 实验工况，左右行走轮行走于钢箱梁钢板面， 钢板面相对光滑，4 行走轮采用具有一定弹性的 4 个直径 2 0 0 m m 硫化橡胶轮 ( 具有一定弹性可以 消减路面不平整对行走及摊铺厚度平整度 的影 响)，左右各两个，分别由四个相同型号驱动 马达及减速机构组成，每行走梁架行走轮距为 1 0米 。 3 2布料机构 ( 布料犁式布料器) 布料器 由侧向左右滑动拖板、布料犁及布 料犁上下升降液压油缸 3部分装置组成。侧 向 左右滑动拖板装置 由导轨、滑动导槽、齿条、 驱动齿轮、 减速箱、 电机及两侧限位开关等组成。 通过齿轮在齿条的正反转驱动，实现拖板装置 侧 向左右移动布料。为保持工作时平衡及结构 刚度稳定，采用双齿条、双导轨结构；驱动电 机带 电磁刹车装置，防止布料犁左右侧 向布料 过程 由于惯性对机架的撞击，滑动拖板装置工 作行程范围由安装在机架上两端限位开关确定， 可根据 需要进行调整，机 架左右侧 向各安装 1 撞击缓冲胶块以减缓冲击。滑动拖板装置装配 时需有较高安装精度，导轨之 间、齿条之 间， 导轨和齿条之间应保持平行，并且要有足够刚 度，安装导轨及导槽底板座需经上磨床水平磨 校， 3 3 熨平板机构。由于浇注式沥青混凝土具 有 良好 的流动性，与普通沥青摊铺机相比，没 有夯锤， 熨平板也无需振动， 只需实现抹平功能。 中国机械 M a c h in e C h in a 21 $