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大厚度宽幅摊铺机问题之离析及压实

发布时间:2013-08-02 09:04:50 来源:《建设机械技术与管理》
  【中国工程机械品牌网 报道】国内外传统摊铺机,在半埋螺旋(或物料埋螺旋三分之二)输料的情况下,由于螺旋高速旋转物料抛扬,摊铺宽度越宽,厚度越大,离析也就越严重。对于超级摊铺机大厚度宽幅来说,离析情况相比传统摊铺机更加难控制。并机分层摊铺时,虽减少了横向离析,但又产生了300mm至600mm宽并机接缝带的纵向离析,所以离析一直以来是行业内专家高度关注并且视为重大科技攻关的课题。从道路结构层的设计理念来说,理想的水稳层应该是整体成型,结构和材料全部是连续均匀受力才是最好的。但是为什么在《公路路面基层施工技术规范》中要求采用分层摊铺分层碾压呢?这是出于对大厚度大宽度摊铺很难保证水泥稳定碎石连续均匀(即离析)和均匀压实的担心。如果没有这些问题,哪个业主和施工单位会放着捷径不走,故意花钱费力地分层摊分层压呢?那么陕西中大和中联重科推出此种新的设备和工艺,在这两个关键问题上都做了哪些关键性的突破和解决方案呢?《建设机械技术与管理》记者分别采访了长安大学教授、陕西中大水稳层大厚度宽幅摊铺研发者姚怀新、中联重科路面机械有限公司总经理李文和总工程师余林。
  1、对于摊铺中离析问题的解决
  姚怀新表示,在通过十几年的研究、实验,对摊铺机和摊铺工艺做了无数次的探索调整后,他的观点是:
  (1)对于横向离析:改高速马达加减速机方案为用低速大扭矩径向柱塞液压马达,降低了螺旋布料转速。满埋螺旋输料,实现了集料的二次搅拌,有效地改善了前道工序(装卸、收斗等)形成的集料离析。
大厚度宽幅摊铺机问题之离析及压实
大厚度宽幅摊铺机问题之离析及压实
  (2)对于竖向离析:采用弹性橡胶板结构设计,避免了料槽因缺料在螺旋与前挡板之间产生的粒料滚落斜坡;在前挡板下方加装了上下高度可调的前导板,根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙,同时前导板下部采用弹性橡胶板结构,可以将离地间隙调为最小且利用弹性板的外张效果减小螺旋的输料阻力。
  (3)对于纵向(并机接缝处)离析:在链轮箱左右(中缝处) 根据需要各加装一组角度可调数量可变的反向螺旋叶片,根据摊铺厚度和材料的变化来调节反向叶片数量和角度,使大小粒料能均匀向螺旋链轮箱下方填充,保持摊铺层中缝处混合料均匀、充足、密实,以避免纵向带状离析。减少螺旋支撑(螺旋吊挂)横截面尺寸、加装过渡叶片、加大螺旋直径 ( 有大到小梯阶排例 ) ,加宽料槽,以减少集料在螺旋输送过程中形成的阻滞、堆尖、及填塞不实的现象。
  (4)对于片状离析:增大摊铺机料斗,减少收斗造成的大粒径物料集中产生的局部片状离析。
  中联重科路面机械有限公司总工程师余林,就新工艺离析问题余林说:“全新摊铺机的研发生产中最大的难点还是离析的控制,可以这么说只要离析控制好,那么这个产品基本就成功了。在离析方面我们做了很多计算、模拟、实验,保证低速大扭矩的情况下物料可以稳定连续输送,还有螺旋槽、叶片直径都有充分的研究设计,保障离析最小化。
  (1)熨平板负载自动调节技术、主机架升降技术。要摊到55cm,就要提高螺旋叶片高度,刮板输送高度不会变,保证物料连续性就要把机架架起来,刮板和螺旋叶片都提高,物料输送链才连续;
  (2)低速行走稳定控制技术、高负荷抗扭转技术。满足摊铺机的大功率低速大扭矩的要求,保证连续性,在动力配置和输送配置、牵引能力上做很大的改动。”
  2、针对大厚度铺层压实难的办法
  对于新工艺另一个不得不面对的技术难关,就是配套的压实设备和压实工艺。对于水稳层30~40cm这样大厚度的压实,传统的压路机与压实工艺肯定是无法满足的。记者走访过程中发现有些采用新工艺的工程20cm以下基层压实度达不到标准范围,对于配套压实中大集团研发专家姚怀新有着这样的说法。
  姚怀新介绍:“起初我们研究配套压实工艺的时候走了很多弯路,实践中经常会有20cm以下压实度不够,上下离差大。但经过数年的研究实践,后来在压路机上有了新突破。
  (1)压路机增加吨位自重、增加激振力。Z32单钢轮最大作用力可达80吨,作业厚度可达50cm;
  (2)采用多种措施提高压路机可靠性。比如增大发动机和液压元件的功率配置,降低关键动力元器件的工作负荷;
  (3)双钢轮压路机采用进口发动机、变量泵和马达,达到了双频七振幅的功能;
  (4)对原有压实工艺也进行调整。水稳层摊铺完之后先用小压路机稍微静碾一次,然后直接上大型压路机重压,在上层硬壳形成之前让下层受激振力。
  至于骨料会不会压碎,许多用户有担心,但姚怀新说经过观察对骨料级配是没有影响的。我们也是最近两年才敢打保证的跟用户说,压实度可以做到完全达标,不会出现问题。”
  以上是姚怀新和余林为解决新工艺产生的离析和压实度相关问题给予的方案,然而这些方案是否可以和实践施工完美的结合还是纸上谈兵,笔者走访了几个使用过中大设备的工地,就施工的实际情况看看离析与压实问题的解决到底如何。(本文摘自《建设机械技术与管理》第六期)
    本文属《建设机械技术与管理》独家向中国工程机械品牌网供稿,如需转载请注明来源和作者,违者必究!

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