攤鋪機刮板輸送機構(gòu)設(shè)計說明

1、抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)設(shè)計摘要 隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，國家基礎(chǔ)建設(shè)的力度也不斷地加大，道路交通，港口，機場，市政建設(shè)，水利工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模也大幅度加大，因此，市場攤鋪機需求也隨之增加。瀝青混凝土攤鋪機是將混合料均勻地攤鋪在道路的基層上，并進行初步振實和整平的一種機械。它不但可以大大提高鋪筑路面的速度和節(jié)省成本，而且還可以提高路面的攤鋪質(zhì)量。但是，在作業(yè)中出現(xiàn)的攤鋪物料離析問題嚴重影響了施工質(zhì)量?，F(xiàn)在針對瀝青路面產(chǎn)生的離析問題而進行結(jié)構(gòu)改進設(shè)計，有在攤鋪機本身進行，也有采用轉(zhuǎn)運攤鋪工藝，本次設(shè)計將針對抗離析攤鋪機進行設(shè)計，主要內(nèi)容是抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)設(shè)計。通過對有關(guān)參數(shù)的計算

2、、分析，對刮板機構(gòu)進行設(shè)計及校核，確定合理的設(shè)計方案。另外對攤鋪機其它主要總成部件也做了設(shè)計簡介。關(guān)鍵詞： 瀝青攤鋪機；刮板機構(gòu)；設(shè)計；參數(shù) 30 / 35文檔可自由編輯打印SEGREGATION RESISTANCE PAVER SCRAPER CONVEYOR MECHANISM DESIGN ABSTRACT With the rapid development of economic construction, the infrastructure efforts in China are gradually increasing, the scale of construction

3、of road transportation, airports, ports, water conservancy project , municipal construction and other infrastructure is also growing, market paver demand increases. Asphalt paver is a mixture evenly paving the road base, and the initial vibration and leveling machinery. It can greatly improve the sp

4、eed of the paving and cost savings, but also can improve the quality of the pavement. But, the paving material segregation problem has seriously affected the quality of the project. Now aiming at the problem of the segregation of asphalt pavement and the structure improvement design. In the paver it

5、self, but also the transit paving process. This design will be designed for resistance to segregation paver. Main content is the resistance to segregation paver scraper conveying mechanism design. Through calculation and analysis of the related parameters, determine the reasonable design scheme. The

6、 design of other major assembly components is also introduced. Key words: asphalt paver; scraper body; design; parameter目 錄1. 緒論 1 1.1 引言1 1.2 瀝青路面發(fā)展概況11.3 攤鋪機功能、發(fā)展歷史及趨勢3 1.3.1 攤鋪機的功能介紹3 1.3.2 攤鋪機的發(fā)展歷史4 1.3.3 攤鋪機的發(fā)展趨勢62. 抗離析攤鋪機總體設(shè)計方案7 2.1 總體方案設(shè)計遵循原則72.2 抗離析攤鋪機設(shè)計原理73. 抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)設(shè)計93.1 刮板機構(gòu)設(shè)計方案論證93.

7、2 刮板機構(gòu)的輸料機理103.3 刮板機構(gòu)刮板線速度的計算113.4 刮板機構(gòu)工作所需功率 13 3.5 接料斗設(shè)計173.6 料斗理論容量的計算173.7 小結(jié)184. 抗離析攤鋪機其余主要總成部件設(shè)計簡介19 4.1 行走系統(tǒng)的設(shè)計194.2 螺旋輸料系統(tǒng)的設(shè)計204.3 振搗系統(tǒng)設(shè)計214.4 熨平裝置設(shè)計244.5 自動調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計265. 結(jié)論及本設(shè)計尚存在的不足之處28參考文獻 29致謝30附件附件1 開題報告（文獻綜述） 附件2 英文資料及譯文1 緒論1.1 引言自我國成立至現(xiàn)在，隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，高等級公路路面的行車質(zhì)量的要求隨著行車里程和大型機械的增長，以及交通量增多也變

8、得越來越高。現(xiàn)在在我國各地已廣泛使用瀝青混合料鋪筑路面。瀝青穩(wěn)定基層瀝青路面雖然具有比較好的強度和抗疲勞等等良好性能，但是在最近幾年，我們會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，很多路面在才剛剛通車時就開始損壞了的現(xiàn)象，其使用性能也大大地降低，達不到設(shè)計使用要求。剖開檢查，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)水穩(wěn)基層以及瀝青面層均發(fā)生嚴重離析的現(xiàn)象。對于這一種離析的現(xiàn)象，很大一部分原因取決于攤鋪機結(jié)構(gòu)質(zhì)量、性能的好壞和攤鋪機施工的工藝過程。近年來，高速公路迅速發(fā)展，攤鋪機也成為集機、電、液于一身的高科技產(chǎn)品。我國的攤鋪機技術(shù)水平已經(jīng)接近于當今世界的先進水平，甚至有些地方還有所創(chuàng)新。高速公路的迅速發(fā)展也對攤鋪機性能提出了更高要求。影響攤鋪機施工時攤

9、鋪質(zhì)量因素有很多種，一般有：物料和路況的干擾有沒有得到較有效控制、輸料是否能夠連續(xù)的適量的進行輸送；物料是否可以進行均勻的攤鋪；攤鋪機工作速度是否能夠達到恒定狀態(tài)等。本次畢業(yè)設(shè)計就針對抗離析攤鋪機的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，主要內(nèi)容是針對抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)進行設(shè)計。通過對刮板機構(gòu)的設(shè)計計算、刮板傳動機構(gòu)主零件的設(shè)計計算以及鏈條的選用等，將大學四年來學過的公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課有機地融合起來。訓練綜合運用所學知識分析和解決問題的能力，培養(yǎng)和鍛煉獨立工作能力和創(chuàng)新精神。本次畢業(yè)設(shè)計要求在工作過程中，要認真刻苦專研，有自己的想法，勇于創(chuàng)新，并著手解決相關(guān)的技術(shù)性問題。本設(shè)計還涉及到機械設(shè)計及制圖、CAD繪圖、

10、手工繪圖、力學計算、文獻檢索、外文文獻閱讀和翻譯等，范圍十分廣泛。因此，本次畢業(yè)設(shè)計對于我來說，是意義非常的。 1.2 瀝青路面概況瀝青路面主要以各種改性瀝青、道路石油瀝青、煤瀝青、乳化石油瀝青和液體石油瀝青等作為結(jié)合料來凝結(jié)不同礦料鋪筑成的，瀝青的相對于砂石的路面，它的強度和穩(wěn)定性都有大大提高。相比起水泥混凝土路面，可以看出表面無接縫，交通較順暢，噪音較低，平整度高，養(yǎng)護簡便，行車振動小，在我國的路面結(jié)構(gòu)形式中是非常重要的，適用于路面的分期修建。使用了瀝青結(jié)合料的面層，這大大的增加了礦料之間相互的粘結(jié)力，使得混合料的穩(wěn)定性和強度得到相當程度的提高。路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高，因而在道路

11、中占有相當大比重，是道路建設(shè)中一種被廣泛采用的高級路面。自我國成立之后, 伴隨著我國國民經(jīng)濟不斷地發(fā)展, 公路上重載車輛猛增和公路的交通量上漲成為了一種必然現(xiàn)象。 為了適應(yīng)這種情況, 路面結(jié)構(gòu)（包括基層結(jié)構(gòu)等）也在不停地更新與完善。高速公路設(shè)計大部分參考了國外路面結(jié)構(gòu)技術(shù)進行設(shè)計。有大量的資料可以看出，鋪筑路面的能耗分為生產(chǎn)原材料、運輸、加工混合料與攤鋪時的能量消耗幾部分，從總體上看，路面能耗主要是初期修建能耗、大修罩面能耗、日常養(yǎng)護維修的能耗和交通工具行駛的能耗。生產(chǎn)原材料時瀝青的能耗遠遠大于水泥，瀝青需要加熱，還需要從原油中提煉，工序相對復雜得多，消耗的各種能量遠大于水泥。路面損壞維修時，

12、瀝青路面需要加熱之后重新拌和才能使用，但水泥路面可以拌和之后直接再度利用。伴隨著我國快速發(fā)展的經(jīng)濟，科學技術(shù)也不斷的在發(fā)展，公路運輸逐漸體現(xiàn)出了它的優(yōu)越性和靈活性，在各種運輸方式中脫穎而出，成為其他方式不可替代的存在。因為瀝青路面具有很多優(yōu)點：防滑、降低噪聲、良好的視覺保證行車安全、耐疲勞等，所以慢慢地在公路及高等級公路上占了主導地位。為了滿足不斷加長的交通需求，許多無機混合料被混合在瀝青中使用，形成了形成了瀝青混凝土路面。1988年滬嘉高速公路成為我國第一條通車高等級公路。此后，沈大高速公路（全長375公里）和京津塘高速公路（全長143公里）相繼建成，瀝青路面的各種問題也慢慢地出現(xiàn)，相關(guān)部門

13、與研究人員不斷的探索，解決問題的同時提高瀝青的使用性能。我國在1935年使用進口瀝青在南京附近瀝青路面試驗路段；1941年又在滇緬公路修筑了瀝青雙層表面處治155km； 戰(zhàn)爭勝利后又在寧杭公路修筑了瀝青貫入式及雙層瀝青表面處治等瀝青路面。到1949年前夕我國公路上有高級、次高級路面總計約315km。瀝青路面的強度與承載能力較好，車輛施加在路面上的各種應(yīng)力它都能很好承受；具有一定的彈性和塑性變形能力，受到很大的壓力而不會損壞；輪胎的附著力好，不容易打滑；減振性能好，行駛的車輛平穩(wěn)，還能降低噪聲；不像水泥路面那樣粉塵較多，而且瀝青路面清洗方便，打掃容易；瀝青路面還可以回收利用；基層剛度通常比較大，

14、所以大大降低了表面層瀝青面的拉應(yīng)力（一般<0.17MPa）。由于這些優(yōu)點，瀝青路面慢慢成了我國公路路面的主要形式。對于瀝青路面，較常見病害有：瀝青路面車轍；瀝青路面裂縫；瀝青路面松散；瀝青路面的凍脹或翻漿；瀝青路面水損害等等。已使用的瀝青路面，后期保養(yǎng)是相當重要的。瀝青路面保養(yǎng)技術(shù)工作一般是針對局部一些較輕微的初始破損及時科學地進行修補，使路面始終保持其使用質(zhì)量，道路的使用壽命也得到延長。具體可分為日常保養(yǎng)，初期保養(yǎng)，預防性、季節(jié)性保養(yǎng)等。總之，由于瀝青路面的穩(wěn)定性和強度受路面材料性質(zhì)、氣溫、水分等客觀的因素影響較大，所以，在平常的養(yǎng)護工作當中必須要時刻掌握路面使用的狀況，并注重加強日常

15、保養(yǎng)，還要及時對各種各樣的破損進行科學的處理，使路面經(jīng)常處于清潔完好的狀態(tài)，才能避免了病害進一步的擴展，更好的使道路使用壽命延長。1.3 攤鋪機功能、發(fā)展歷史及趨勢1.3.1 攤鋪機的功能介紹攤鋪機是主要用于高速公路上面層和基層各種材料進行攤鋪作業(yè)的施工設(shè)備；是將已經(jīng)拌制好了的混合料（包括基層穩(wěn)定土和瀝青混凝土等）均勻平整地攤鋪在已經(jīng)整好的基層或者路基上的專用設(shè)備。攤鋪機的分類有：按行走方式可分為履帶式攤鋪機、輪胎式攤鋪機；按攤鋪機施工的能力可以分小型攤鋪機（2m4m）、中型攤鋪機（5m8m）、大型攤鋪機（9m16m）；按使用用途分類可以分為多功能攤鋪機、穩(wěn)定土（基層）攤鋪機、瀝青混凝土攤鋪機

16、。用攤鋪機進行混合料攤鋪，不僅速度快而且質(zhì)量高，還對鋪層進行預壓實，既降低施工成本，又保證了路面碾壓的質(zhì)量。是道路施工和路面維修中必不可少的設(shè)備。攤鋪機工作原理是：刮料板把料斗中的瀝青混合料傳送到螺旋布料器，然后由螺旋布料器把瀝青混合料沿全寬方向均勻的進行攤開，再由可調(diào)高度的熨平板把混合料刮到了預鋪的高度。再經(jīng)振搗夯錘進行振實，經(jīng)熨平板以及振動器的共同作用，形成一條有一定厚度、一定寬度和一定形狀的鋪層。1.3.2 攤鋪機的發(fā)展歷史在20世紀30年代之前，一般是依靠人工來完成對各種類型的瀝青路面的鋪筑。當時的城市道路路面主要用熱拌瀝青混合料鋪筑，施工時需要大量勞動力。鄉(xiāng)村道路路面主要用路拌瀝青混

17、合料鋪筑，拌合與攤鋪都是用平地機完成。 到 30 年代，在國外用熱拌瀝青混合料進行攤鋪的機械化施工終于是取得了極快發(fā)展。當時修筑了大量的瀝青路面，不僅經(jīng)濟又經(jīng)久耐用。瀝青路面的施工機械化發(fā)展迅速，同時促進了瀝青混合料攤鋪機不斷發(fā)展。 （1）國外攤鋪機發(fā)展簡史 本世紀的30年代，美國BLAW-KNOX、BARBER-GREEN公司就已生產(chǎn)出早期的專用攤鋪機，用于當時道路的攤鋪作業(yè)，到目前已有80年左右的發(fā)展歷史。1931年在圣路易斯道路展覽會上首次展出了由BARBER-GREEN公司研制發(fā)明的瀝青混合料攤鋪專用設(shè)備。隨后該公司對攤鋪機進行了改進，將攤鋪機裝在履帶上，機器兩側(cè)懸有大臂使之能按預定的

18、坡度控制攤鋪機厚度與平整度。這樣就不再需要鋼軌或側(cè)模來導向，并使攤鋪機成為一臺獨立的自行式機器。 1933年BARBER-GREEN公司對攤鋪機的研究又有了進一步的發(fā)展，生產(chǎn)出新型的攤鋪機，其樣機就是現(xiàn)代瀝青混合料攤鋪機。該樣機新的結(jié)構(gòu)特點有：10英尺寬的獨立的浮動熨平板，無輸料裝置的料斗和螺旋輸料器。接著在1933年，BARBER-GREEN公司對攤鋪機又進行了重大改進，制成了BG-79型攤鋪機。該機設(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。該機大臂的牽引點支撐在履帶總成上。因此，1933年是攤鋪機發(fā)展史上具有重大意義的一年。 二十世紀九十年代以來，國外攤鋪機制造公司強強組合兼并

19、，如福格勒公司加入維特根公司，戴納派克公司加入斯維達拉-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，融合市場領(lǐng)先品牌的優(yōu)勢，不斷推出新一代的升級版攤鋪機，形成了引領(lǐng)世界攤鋪機技術(shù)的幾大巨頭。 （2）國內(nèi)攤鋪機發(fā)展簡史我國攤鋪機工業(yè)的發(fā)展史雖然不比外國長,一直到二十世紀六十年代才真真正正建設(shè)起我國的機械生產(chǎn)基地。但我國攤鋪機發(fā)展起點高，發(fā)展迅猛，它是公路科技改革重要產(chǎn)物。我國攤鋪機隨著公路的高速發(fā)展，其生產(chǎn)技術(shù)水平得到了極大的提升。而在二十世紀七十年代之前，我國瀝青路面的攤鋪工作是由人工來完成的。70 年代初期，我國公路的瀝青路面結(jié)構(gòu)形式從過去比較單一的表面處治一直

20、發(fā)展到如今的上拌下貫式、貫入式、瀝青混凝土和瀝青碎石等。特別是瀝青混凝土這一種路面結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)引發(fā)了路面材料攤鋪方式的重大改革。過去人工攤鋪方法在生產(chǎn)率和平整度等方面具都達不到施工設(shè)計的要求。到了70 年代中期后，公路交通部門深深受到了國外攤鋪機技術(shù)的啟發(fā)，于是開始著手制造小型號的瀝青混凝土攤鋪機。例如當時天津市政所屬機械修造廠和上海市 政工程管 理局的機械修 配工廠以及無錫市政的機 械 修造廠等等都有生產(chǎn)過小型號機械傳動 的攤鋪機。但一般都用于本系統(tǒng)的公路建設(shè)方面。伴隨著交通建設(shè)事業(yè)在我國的迅猛發(fā)展，導致對攤鋪機技術(shù)性能地要求也是越來越高。主要表現(xiàn)在攤鋪機作業(yè)質(zhì)量和攤鋪寬度上，為此，至20

21、世紀80年代末期，為了適應(yīng)公路交通建設(shè)發(fā)展的迫切需求，我國各地方的機械生產(chǎn)廠家都紛紛自國外引進了很多不同層次的攤鋪機先進技術(shù)。20世紀80年代，瀝青路面在其施工方法上，我國先后出臺了幾個技術(shù)標準，都推薦采用全路幅攤鋪技術(shù)。故而進入九十年代以后，各攤鋪機生產(chǎn)廠家普遍看好大寬度攤鋪機的市場前景，于是相繼推出了9m12m米寬的大型攤鋪機。20世紀80年代末至進入21世紀這10余年間，原先人工、平地機、推土機等比較落后的路基面層攤鋪方式逐漸地被攤鋪機攤鋪方式所取代。攤鋪機市場發(fā)展廣闊，技術(shù)得到迅猛的進步。在國家863計劃項目當中，已經(jīng)將智能化攤鋪機，作為第一重點產(chǎn)品進行技術(shù)提升和開發(fā)。提高鋪寬9m以下

22、瀝青混凝土攤鋪機技術(shù)水平被我國“工程機械十五發(fā)展規(guī)劃”作為科技投資重點產(chǎn)品。如此一來，我國攤鋪機的發(fā)展又攀升到了一個嶄新的臺階。在我國，攤鋪機生產(chǎn)廠家歷經(jīng)多年磨練發(fā)展和認真探索，自從進入21世紀以后，有很多的生產(chǎn)廠家都逐漸地具有了自己獨立進行研制開發(fā)攤鋪機的能力，而且它們所研制出來的新型攤鋪機性能也比較先進。其中有中聯(lián)重工、徐工集團（RP型）、柳工、三一重工等等，它們生產(chǎn)的攤鋪機也能夠與國外的同類型攤鋪機一爭高下?？偟膩碚f，由于技術(shù)條件的制約，國內(nèi)攤鋪機的核心元件大多依靠進口件，雖然多數(shù)產(chǎn)品都能達到國外同類產(chǎn)品的水平，但穩(wěn)定性與產(chǎn)品質(zhì)量還有著較大差距。國內(nèi)廠家模仿國外者甚多，學習能力強勁，但缺

23、乏自我創(chuàng)新能力，缺乏主力技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，仍需要不斷努力。1.3.3 攤鋪機的發(fā)展趨勢隨著我國進行大規(guī)模全方位的加大公路、港口、廣場、機場等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資量，市場上電液控制技術(shù)驚人的發(fā)展和市場用戶對性能要求的提高以及施工工藝的不斷提高，我國攤鋪機將很有可能向以下的幾種發(fā)展勢頭。（1）向大型化和小型化發(fā)展在很多情況下，攤鋪機需要一次性地攤鋪完整個寬幅路面；所以，廠家逐漸開發(fā)出了大型瀝青混合料攤鋪機（寬度大于12米），如VOGELE 公司的S2500 型攤鋪機，它的最大攤鋪厚度達到了40厘米，而其最大攤鋪寬度更可達到 16米。而為了適應(yīng)鄉(xiāng)村道路的修筑以及高速公路的修補養(yǎng)護作業(yè)，瀝青混合料攤鋪機也逐

24、漸向小型化發(fā)展。例如BTELLT公司推出的攤鋪寬度為0.91.8m、功率只有13馬力的小型瀝青攤鋪機。（2） 向多功能化發(fā)展攤鋪機有時要攤鋪瀝青混合料，而有時候還需要對厚度為25厘米以上的穩(wěn)定土進行攤鋪，所以就要求攤鋪機要具有一機多能。故而采用相應(yīng)技術(shù)措施，一般有增強散熱的能力、提高發(fā)動機的功率、采用載重型液壓系統(tǒng)等等。如選用力士樂的A4VG系列油泵、中聯(lián)重科的LTU90型攤鋪機，雙層液壓油散熱器等；而ABG公司的TITAN326型攤鋪機的發(fā)動機功率則加大到了160kw，顯著提高攤鋪機在面對多種工況下的適應(yīng)能力。（3） 向高技術(shù)性能、高可靠性和高適應(yīng)性發(fā)展在攤鋪機上配置智能一體化的控制系統(tǒng)、多

25、CPU控制全電子攤鋪控制系統(tǒng)是高技術(shù)性能的體現(xiàn)。在兩個遙控器和主操縱面板都分別采用了觸摸式按鍵。各系統(tǒng)與自動找平系統(tǒng)間以及主機各系統(tǒng)間形成了具有互相通信能力的局域網(wǎng)絡(luò)。真正實現(xiàn)了找平智能一體化控制、施工質(zhì)量在線檢測、遠程通訊；配置的電控發(fā)動機完全符合歐排放的標準，而且?guī)в薪?jīng)濟運行模式?？紤]用戶的需要，配置了GPS定位系統(tǒng)、自動跟邊接縫、遠程鎖車、自動轉(zhuǎn)向及無線通訊等技術(shù)。裝備自動調(diào)拱、自動點火加熱等國際先進技術(shù)；向高適應(yīng)性和高可靠性方向發(fā)展是攤鋪機將來趨勢，而應(yīng)用上面這一系列技術(shù)，為其發(fā)展提供了可靠保證。2 抗離析攤鋪機總體設(shè)計方案2.1 總體方案設(shè)計遵循原則抗離析攤鋪機的總體設(shè)計應(yīng)該遵循的原

26、則： （1）滿足經(jīng)濟性要求。推廣產(chǎn)品零件標準化、部件通用化、系列化，采用新材料、新產(chǎn)品、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，使得攤鋪機具有較高效率和較低成本。 (2) 滿足使用要求。選擇合理的設(shè)計方案和工作原理，使攤鋪機預期的所有職能能夠有效地得到執(zhí)行，并能夠符合攤鋪機技術(shù)條件及公路技術(shù)規(guī)范的要求。可以可靠地完成工作，保證操作者安全和具有舒服的工作環(huán)境。 (3) 滿足標準化要求。貫徹最新頒布的國家標準和部頒標準，盡可能地選用標準結(jié)構(gòu)、優(yōu)先系列、標準零部件和優(yōu)先配合，提高攤鋪機的重復系數(shù)和標準化系數(shù)。(4) 滿足工藝性要求。在保證工作性能良好的情況下，使攤鋪機制造容易，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。 2.2 抗離析攤鋪機設(shè)計

27、原理抗離析攤鋪機設(shè)計原理是攤鋪機理論的重要內(nèi)容。它是針對攤鋪機質(zhì)量要求和工作特點而提出來的。理解抗離析攤鋪機設(shè)計原理，感悟其中精髓，再根據(jù)其設(shè)計原理進行設(shè)計、制作并使用攤鋪機，使攤鋪機的性能變得更加可靠實用，功能則更加完善。經(jīng)過多年的認真鉆研探索，抗離析攤鋪機設(shè)計原理可以歸結(jié)為以下的幾個內(nèi)容：(1)牽引性能參數(shù)匹配原理。依據(jù)牽引性能參數(shù)的匹配原理，確保發(fā)動機調(diào)速特性與平均阻力矩的合理匹配和滑轉(zhuǎn)曲線與發(fā)動機最大輸出功率的合理匹配。就可以在確保攤鋪速度穩(wěn)定前提下充分地發(fā)揮攤鋪機的最大生產(chǎn)率和充分利用發(fā)動機功率。 (2)浮動攤鋪工作原理?，F(xiàn)在用于穩(wěn)定土施工或者瀝青施工的攤鋪機，基本上都是利用浮動熨平

28、板原理工作。準確地處理分析熨平板和它的牽引部分數(shù)學模型，在攤鋪過程中注意控制熨平裝置的動力平衡條件，攤鋪過程中盡量不讓熨平板位移發(fā)生變化，使得攤鋪機可以達到相對較高的平整度指標。(3) 自動調(diào)平原理。熨平板仰角出現(xiàn)偏差后，自動調(diào)平系統(tǒng)能夠及時檢測到并自行控制仰角的偏差，以保證攤鋪路面平整性。(4)恒速攤鋪原理。在一整個的工作循環(huán)過程當中，攤鋪機負荷變化會很大，行駛速度容易受到影響，從而導致壓實度和平整度變化。為了可以有效提高作業(yè)指標，應(yīng)該優(yōu)先選擇攤鋪速度恒速控制方法。(5)螺旋葉片全埋輸料原理。通過螺旋在由物料圍成的料槽內(nèi)輸料原理的分析，材料淹沒螺旋的程度，與輸料過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象密切相關(guān)。增

29、強攤鋪機抗離析能力可以通過合理設(shè)計充滿系數(shù)來達到。 (6)工作機構(gòu)動態(tài)配置原理。根據(jù)大臂、主機、螺旋、熨平裝置及刮板間的動態(tài)配置原理來設(shè)計機構(gòu)，使其能夠在各種極限的狀態(tài)下，還可以有效動作或者控制，可以確保大寬度、大厚度攤鋪作業(yè)質(zhì)量。(7)等比功率振搗原理。依據(jù)此原理，能提高平整度和壓實度橫向均勻性。(8)等振距振搗原理。讓攤鋪機的振搗頻率和行駛速度相互關(guān)聯(lián)，確保振距恒定，可以提高平整度和壓實度縱向均勻性。 (9)仰角傳遞原理。依據(jù)熨平裝置的仰角傳遞原理，可以有效提高攤鋪機攤鋪路面時的平整度。 (10)車架彈性變形原理。合理選擇和設(shè)計車架構(gòu)件，可以有效的控制彈性變形，這樣就克服車架的變形對構(gòu)件所

30、產(chǎn)生破壞力，同時避免了塑性變形，還能提高攤鋪機的自調(diào)平能力。3 抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)設(shè)計3.1 刮板機構(gòu)設(shè)計方案論證 攤鋪機攤鋪寬度小于3m的可以不用裝置輸料機構(gòu)和受料斗中的混合料直接就流向熨平板工作的也可以不用裝置刮板輸料機構(gòu)，只需設(shè)螺旋布料器就可。這樣的攤鋪機結(jié)構(gòu)比較簡單，且機動性能好，一般用于養(yǎng)護和修筑低等級的道路。大、中型的攤鋪機都應(yīng)該裝有比較完善的輔料機構(gòu)。較小型的攤鋪機只設(shè)有單個刮板機構(gòu)，但較大型的攤鋪機都并排設(shè)有兩個。螺旋布料器可以采用單旋向雙螺旋或雙旋向雙螺旋。本設(shè)計采用雙排刮板機構(gòu)。 刮板機構(gòu)的驅(qū)動有兩種型式：一種是液壓傳動式的攤鋪機，其兩個刮板輸鏈分別由減速裝置和兩個變

31、量馬達來驅(qū)動，實現(xiàn)刮板輸料器的無極調(diào)速來控制刮板輸送機的工作速度，進一步對混合料進入螺旋布料器數(shù)量進行控制，不需要料斗后壁的閘門。另一種是機械式的，這種結(jié)構(gòu)形式的刮板機構(gòu)，其速度通常是不能調(diào)節(jié)的，因此需靠料斗后壁閘門來對混合料的輸送量進行調(diào)節(jié)，一般以液壓油缸控制。改變閘門的開度，可以調(diào)節(jié)刮板輸送機上料帶的厚度，從而改變刮板輸送機的生產(chǎn)率。 在驅(qū)動裝置方面，我們選用一個馬達單獨驅(qū)動一組刮板的結(jié)構(gòu)，這樣可以使驅(qū)動系統(tǒng)的功率能夠很好的滿足輸料需求，從而達到減小離析的作用。 刮板機構(gòu)的調(diào)節(jié)： (1)間歇控制是對攤鋪機刮板的供料量進行開關(guān)量控制(開關(guān)料位器+定量泵)，控制攤鋪機刮板?；蛘唛_。供料量忽大或

32、者忽小于攤鋪層需料量，輸料效果差，液壓系統(tǒng)沖擊負荷大。調(diào)節(jié)開關(guān)式刮板料位器應(yīng)該注重這兩方面: 使擺桿關(guān)位向攤鋪機的后方進行調(diào)整，向前方調(diào)整料位低，控制料位高；擺桿擺動角度(開位與關(guān)位夾角)不宜過大，在200°300°的大致范圍內(nèi)為宜。 (2)刮板輸料量調(diào)整方法有間歇控制和連續(xù)控制兩種。連續(xù)控制是刮板速度相對于攤鋪厚度、攤鋪寬度以及攤鋪速度進行比例控制。假設(shè)是自動控制方式那么就需要將超聲波料位器調(diào)節(jié)至合適的控料距離，選擇合適的比例區(qū)(一般為210 mm)。超聲波料位器控料距離和螺旋料槽內(nèi)物料高度相關(guān)。 (3)開始進行攤鋪的前期準備，要先依據(jù)以往總結(jié)出來經(jīng)驗，認真對開關(guān)式料位器

33、進行初步的調(diào)整；在作業(yè)過程中再依據(jù)刮板供料量是否滿足攤鋪面層對螺旋機構(gòu)的需料量情況進行微調(diào)。圖3-1 刮板輸送裝置圖3.2 刮板機構(gòu)的輸料機理刮板輸送機裝在料斗底部，可以在料斗的底板上滑移。刮板輸送機作用是將從自卸車倒入攤鋪機受料斗內(nèi)的混合料輸送到尾部的攤鋪室。其工作原理是：驅(qū)動鏈條帶動橫向刮板在底板上移動，當穿過堆積在底板上的不動物料時，就攜帶部分物料通過閘門，并形成了移動物料流，然后不停地輸送到螺旋葉片上部。其結(jié)構(gòu)由刮板驅(qū)動鏈輪組、左右驅(qū)動裝置、刮板鏈條、張緊軸、刮板等組成。驅(qū)動裝置又由馬達和減速機組成，雙排獨立裝在料斗底部，分別控制左右兩邊供料量。動力傳遞路線為：液壓馬達刮板螺旋驅(qū)動軸鏈

34、傳動刮板。刮板機構(gòu)左右兩側(cè)各成獨立系統(tǒng)，可單獨工作，也可同時作業(yè)。刮板輸送機工作時，由于常與混合料和刮板輸送機底板摩擦，容易磨損，所以刮板采用耐磨材料或?qū)Ρ砻孢M行硬化處理。刮料板是由左右兩根鏈條同時進行驅(qū)動，并隨著鏈條的轉(zhuǎn)動來達到輸送瀝青混合料的目的。目前攤鋪機采用的刮板機構(gòu)有單排和雙排兩種。本課程設(shè)計中是采用雙排驅(qū)動。1) 前蓋板 2)張緊裝置 3)左前護板 4)輸送鏈 5)前蓋板角鋼 6) 左后護板 7) 后蓋板角鋼 8)鏈條 9)鏈輪 10)驅(qū)動軸 11)封板 12)馬達 13) 減速機 14)底板圖3-2 刮板機構(gòu)示意圖抗離析攤鋪機刮板輸料機構(gòu)的設(shè)計重點，一是刮板速度的計算，滿足攤鋪機

35、生產(chǎn)率要求；二是刮板功率的計算，滿足攤鋪機功率的匹配要求。3.3 刮板機構(gòu)刮板線速度的計算在閘門高度和刮板寬度都一定情況下，刮板速度越快的生產(chǎn)率就越高；速度越慢的生產(chǎn)率就越低。由于攤鋪層所用的物料都由刮板輸送，因此，刮板的生產(chǎn)率就是攤鋪機的生產(chǎn)率。刮板生產(chǎn)率可以從這兩方面考慮計算，一是按刮板輸料能力計算；二是按攤鋪作業(yè)工作量計算。用這兩種方法來計算刮板的生產(chǎn)率公式如下： QG=60BHVT (t/h) （3-1） QG=120VGhbG (t/h) （3-2）式中：QG 刮板生產(chǎn)率，（t/h）； H 攤鋪厚度，0.10.3m，在此取 0.3m； B 攤鋪寬度，12m； V 攤鋪速度，攤鋪機瀝青

36、混合料取 56 m/min,在此取 6m/min； b 刮板總寬度，m； T攤鋪層的密度，依據(jù)攤鋪機設(shè)計壓實度來確定，瀝青混合料則取1.955t/m3，（壓實度,85%）； VG 刮板速度，（m/min），暫取 16m/min； G 刮板上物料密度，瀝青混合料則取 1.47t/m3； h 料門高度，m，一般 h = 0.3b。將公式(3-1）和（3-2）聯(lián)立，得： （3-3） （3-4） 把公式（3-3）代入公式（3-4），得： （3-5） 計算刮板有效寬度b = 1.73m，故h 取 0.52m。由公式（3-5）得 = （3-6） 按照公式（3-6）計算的刮板速度為 16.30m/min 。

37、這是根據(jù)設(shè)計的工況刮板所要達到的速度要求，刮板只有達到了這個速度，才能夠滿足抗離析攤鋪機在設(shè)計工況（攤鋪寬度、瀝青混合料、攤鋪速度、最大攤鋪厚度）下生產(chǎn)率的要求。然而，上面所計算的刮板速度還需要根據(jù)經(jīng)驗進行最終確認。根據(jù)上式計算得出的速度為刮板線速度上限，?。?16m/min3.4 刮板機構(gòu)工作所需功率刮板阻力：一般是指不動物料和移動物料間、移動物料和底板間摩擦阻力。我們講的不動物料是指在刮板運動時并沒有進行移動的物料。移動物料則是指刮板在運動時附在刮板上一起移動的物料。實際上不動物料是移動物料的來料源，在刮板運動時不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿游锪?。而微斜提升輸料的刮板機構(gòu)，它提升的角度相對較小，一般都在

38、2度左右。故移動物料傾斜的阻力可以忽略掉。圖3-3 移動物料受力簡圖圖3-4 機身、料斗內(nèi)裝料空間示意圖（正）圖3-5 機身、料斗內(nèi)裝料空間示意圖（側(cè)） 受料斗內(nèi)移動物料和底板間的摩擦阻力。受料斗內(nèi)移動物料和底板間的摩擦阻力，用式（3-7）表示： （3-7） 式中：料斗內(nèi)移動物料的體積，m3 ， m3 ，VII = 2.17x2x(1.6-0.52)m3VII 料斗內(nèi)的移動物料上方不動物料體積，m3，g重力加速度，9.8m/s2；刮板上物料密度，瀝青混合料則取 1.47t/m3；物料和底板間摩擦系數(shù)，瀝青混合料則取值為0.6。 由公式（3-7）得= 58.11kN 機身內(nèi)的底板與移動物料間摩擦

39、阻力F2；機身內(nèi)的移動物料和底板間摩擦阻力用式（3-8）表示： （3-8）式中：V3 機身內(nèi)移動物料的體積，m3，=m3其余代號意義同前。由公式（3-8）得 = 22.86kN 受料斗內(nèi)移動物料和不動物料頂面間摩擦阻力 受料斗內(nèi)的移動物料和不動物料頂面間摩擦阻力F3，用式（3-9）表示： （3-9）式中 物料內(nèi)摩擦系數(shù)，瀝青混合料則取 1.2。其余代號意義同前。由公式（3-9）得=81.0kN 料斗內(nèi)的移動物料側(cè)面和不動物料間摩擦阻力 料斗內(nèi)移動物料和不動物料側(cè)面間摩擦阻力。用式（3-10）表示： （4-10）式中： 料斗內(nèi)移動物料和不動物料的摩擦側(cè)面面積,，=2.030.27I料斗內(nèi)移動物料

40、摩擦側(cè)面的中心和不動物料到不動物料頂面的高度 m ，I=0.95-0.43 其余代號意義同前。由公式（3-10）得 = 29.260kN 刮板阻力刮板阻力 等于各種阻力之和： （3-11）其余代號意義同前。由公式（3-11）得： =158.532kN 攤鋪機刮板的驅(qū)動功率 經(jīng)過傳動系，輸入給刮板系統(tǒng)的有用功率被稱作刮板的驅(qū)動功率。用式（3-12）表示： （3-12）為刮板的驅(qū)動功率，kW；其余的代號意義同前。 刮板功率攤鋪機刮板功率是指發(fā)動機輸出給刮板系統(tǒng)所要消耗的功率。用式（3-13）表示： （3-13）為刮板系統(tǒng)總效率，即等于發(fā)動機至刮板間各傳動元件（如馬達、聯(lián)軸器、泵、減速器、鏈傳動、分

41、動箱、刮板鏈等）效率的乘積,取0.9。由公式（3-13），得：kw 機構(gòu)的驅(qū)動功率為 （3-14） 機械需要克服外負荷所的驅(qū)動扭矩： （3-15） 式中為機械效率，在這取0.9。 式中：Kd動力系數(shù)（啟動最大扭矩與額定扭矩之比），Kd=1.51.7； b刮板的工作寬度，m； L刮板機構(gòu)向后所輸送料距離，m； R驅(qū)動鏈輪的半徑，m； 混合料輸送的阻力系數(shù)，和攤鋪混合料種類性質(zhì)相關(guān)； 移動混合料（松散料）密度，t/m3； 重力加速度。 3.6 接料斗設(shè)計料斗位于攤鋪機前端，用來接收自卸車卸下的混合料。料斗由左右兩扇活動的斗壁組成。斗壁下端鉸接在機體上，用兩個油缸控制其翻轉(zhuǎn)。兩扇活動斗壁放下時可以接

42、收自卸車卸下的物料，上翻時可以將料斗里的混合料全部卸至刮板輸送機。料斗靠近發(fā)動機側(cè)有兩個手動銷子，當料斗收起時可以將料斗固定在收起位置。攤鋪機運輸過程中，收起料斗并固定，可以減小攤鋪機運輸寬度，保證安全。各種攤鋪機接料斗結(jié)構(gòu)形式相似，只是容量大小有所不同。其容量應(yīng)滿足攤鋪機最大攤鋪寬度和最大攤鋪厚度下連續(xù)作業(yè)時所需瀝青混合料量。料斗由左右料斗、液壓缸、油缸支座、底板、提升油缸、鉸軸、后壁等組成。3.7 料斗理論容量的計算料斗理論容量為：V=QT0/60KH式中：V為料斗理論容量，m3； KH為料斗充滿系數(shù)，取0.70.8 取KH =0.75； T0為兩輛自卸車卸料間歇的時間min,經(jīng)常取1.5

43、2min；取T0=1.5min； 為混合料松密度t/m3，=1.955；其它符號意義同前。取T0=2.0；KH=0.70：V=21.325m3取T0=1.5；KH=0.80：V=13.995m3取T0=1.8；KH=0.75：V=17.913m3因料斗容量受到整體結(jié)構(gòu)的限制，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，合理地把理論容量做為設(shè)計參照值，使設(shè)計容量盡量接近理論容量。既要能顧及在較大生產(chǎn)能力攤鋪作業(yè)過程中使運料自卸車有充裕的卸料時間，又能兼顧到結(jié)構(gòu)布局的合理性，不使料斗容量太大，而不會導致攤鋪機停機待料。根據(jù)設(shè)計要求，料斗容量取V=18m3。3.8 小結(jié) 本章對抗離析攤鋪機刮板輸送機構(gòu)進行方案論證，對刮板機構(gòu)

44、的有關(guān)參數(shù)進行了計算，分析刮板機構(gòu)的輸料機理，如線速度、功率、牽引力等。綜上所術(shù)，攤鋪機刮板速度為16m/min,攤鋪機設(shè)計料斗容量為18 m3，料門高度設(shè)定為0.6m，刮板功率為49.9kw，寬度設(shè)定為2.35m,攤鋪機的輸料能力基本符合攤鋪機最大用料量的要求。4 抗離析攤鋪機其余主要總成部件設(shè)計簡介4.1 行走系統(tǒng)的設(shè)計攤鋪機是一種邊行走邊作業(yè)路面施工機械。按行走裝置不同分為履帶式攤鋪機與輪胎式攤鋪機。小型攤鋪機多采用輪式行走裝置，由于其結(jié)構(gòu)形式的特殊性，一般應(yīng)用于鋪筑寬度較小的施工中；履帶式攤鋪機應(yīng)用較為廣泛，其履帶帶寬可以有效降低其對地面的接觸壓力，這樣就可以防止下墊沙層或者非堅硬地基

45、被損壞。本設(shè)計使用履帶式攤鋪機。在牽引工況下，攤鋪機必須要克服由頂推運料車及拖掛熨平裝置產(chǎn)生的工作阻力；而在運輸工況下，就僅僅需要克服整機重力（包括熨平裝置）產(chǎn)生的行駛阻力。攤鋪機的最高攤鋪速度設(shè)計一般不超過16m/min。一般在作業(yè)工況下，攤鋪機攤鋪的速度相對較低，一般使用的攤鋪速度為1m4m/min（攤鋪穩(wěn)定土）、3m9m/min（攤鋪瀝青混合料）。而在運輸狀態(tài)下，攤鋪機最高行駛速度一般不超過4km/h（履帶式）、20km/h（輪胎式）。攤鋪機必須具有恒定攤鋪速度且其變化率要控制在8%之內(nèi)，這樣就可以保證攤鋪機攤鋪路面時平整度。在工作時，發(fā)動機所輸出的供行駛用的功率一般為發(fā)動機總輸出功率的

46、15%30%。4.2 螺旋輸料系統(tǒng)的設(shè)計螺旋布料系統(tǒng)是攤鋪機各系統(tǒng)里的一個重要成分。螺旋布料器有左右兩個，分別安裝在攤鋪室里，其功能將刮板輸料機構(gòu)送來的各種混合料，均勻地進行橫向攤鋪。其消耗功率占發(fā)動機總功率的50%左右。其左右螺旋的旋向相反，右旋的是右側(cè)螺旋布料器，左旋的是左側(cè)螺旋布料器。工作時，兩個螺旋布料器的轉(zhuǎn)向相同，使混合料向攤鋪機的兩側(cè)輸送。中間反向葉片裝在左右螺旋布料器的內(nèi)側(cè)端頭，作用是向中間填料，確保攤鋪機后部中間具有同樣均勻的物料供應(yīng)，從而使攤鋪層具有相同的密實度。1-安裝箱體 2傳動軸承固定板 3-大鏈輪 4-鏈條 5螺旋軸支座 6螺旋軸 7螺旋葉片 8小鏈輪4-1 螺旋布料

47、器基本結(jié)構(gòu)圖 螺旋布料器軸由于驅(qū)動要求，其連接采用軸套結(jié)構(gòu)，并用高強度螺栓連接。螺旋布料器軸外側(cè)為軸，內(nèi)側(cè)為套。一旦螺旋布料器外側(cè)不加裝布料器，則要安置保護套，以便防止磨損現(xiàn)象發(fā)生。 螺旋布料器的螺旋葉片由于經(jīng)常與各種鋪筑材料接觸摩擦，容易磨損，所以采用高錳合金鑄鋼鑄造，葉片通過高強度螺栓連接到螺旋布料器軸上。葉片有三種不同的大小，直徑分別為300cm、400cm、500cm。根據(jù)施工時要求，選用不同的葉片。螺旋布料器寬度比較大，則該選大直徑葉片。 瀝青混合料攤鋪機螺旋布料器為適應(yīng)不同的攤鋪寬度要求，采用幾種基本件和加長件進行加長?；炯榕c主機連接的螺旋布料器?；炯?.7m和1.25m兩

48、種，左、右旋各有一根，其中加長件有1.5m、1.1m、0.8m、0.3m的帶連接四種，而每一種都各有左右旋一根。我們可以根據(jù)熨平板寬度來選擇螺旋布料器組合長度。螺旋布料器可以將混合料輸送至布料器外，因此，其長度一般要小于熨平板寬度0.5m0.6m左右。如果攤鋪寬度與螺旋布料器寬度相等時，為了避免過多的冷料積存在熨平板兩端，影響攤鋪層的平整度和結(jié)構(gòu)均勻性，減少螺旋葉片的磨損，那么就要把最外端的一片螺旋葉片去掉。瀝青混合料攤鋪機的螺旋布料機構(gòu)的工作原理：傳動軸（帶有螺旋葉片）在由物料圍成的料槽內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)，使物料在料槽摩擦力、重力及葉片摩擦力的作用下，沿著料槽向輸送方向運移，而不是跟著螺旋同時旋轉(zhuǎn)。

49、且向螺旋地下方不斷地落料，于此同時向熨平板的前沿不停塞料。這個工作過程是在攤鋪機行進的過程中同時進行的。因此，抗離析攤鋪機螺旋輸料系統(tǒng)設(shè)計一般要考慮下面的幾個設(shè)計重點：螺旋參數(shù)間的匹配要滿足攤鋪路面抗離析及路面攤鋪均勻性要求；螺旋功率，要滿足攤鋪機功率的匹配要求；螺旋轉(zhuǎn)速，要滿足攤鋪機工作的生產(chǎn)率要求?？闺x析攤鋪機螺旋布料器最為重要的性能指標是防離析、輸送效率、生產(chǎn)率等。而這些指標主要由螺距、螺旋轉(zhuǎn)速、扭矩、螺旋直徑等參數(shù)來決定。理解混合料在螺旋工作中被輸送的機理和各參數(shù)間關(guān)系以及它們對性能影響,才能去確定分析這些參數(shù) 。4.3 振搗系統(tǒng)設(shè)計振搗系統(tǒng)裝置安裝在熨平板之前、螺旋布料器之后。由振搗

50、梁和偏心軸共同組成，而振搗梁則是鉸接在偏心軸上的。一般將一整套的振搗裝置簡稱為振搗梁。振搗梁作用是將橫向鋪開的料帶進行初步搗實，將大集料壓入鋪層內(nèi)部。和螺旋布料器的布置相似，機上有兩套結(jié)構(gòu)相同且并排布置的振搗裝置。振搗裝置有兩種，有單振搗梁式的，也有雙振搗梁式的。其中單振搗梁結(jié)構(gòu)相對簡單，它的振搗密實度低?，F(xiàn)在有很多攤鋪機都配備雙振搗梁，主要是為了提高路面鋪層的密實度，且有著較不錯的預壓實效果。4-2 雙振搗裝置圖雙振搗梁式振搗裝置，前后有兩套，前面安裝的是預振搗梁，而后面則為主振搗梁；兩振搗梁的偏心相位配置相差180°。振搗是以液壓馬達來驅(qū)動偏心軸，以熨平裝置作為機架，梁則被夾在擋料板和熨平板前端間，振搗梁隨著偏心機構(gòu)的轉(zhuǎn)動作上下往復運動，以達到搗實目的。振搗梁往復行程，視攤鋪溫度、密實度及攤鋪厚度來選擇行程的大小，可以進行無級調(diào)整。一般來說，集料粒徑較大，物料內(nèi)部溫度不高，攤鋪面層足夠大的厚度時應(yīng)該選擇長行程；而相反的則適合選擇短行程。依據(jù)不同攤鋪層厚度，通過調(diào)整偏心量X1和X2，就可調(diào)整振搗梁沖擊行程Y1和Y2，為了使熨平板平穩(wěn)工作，振搗梁質(zhì)量應(yīng)平衡，XI和X