沥青摊铺机自动找平装置应用浅析

借鉴意 义。
关键词 ： 沥青摊铺机； 动找平装置 ； 用 自 使 平整 度是评 价高等级公 路使 用质量 的一 铺机长度的距离为试铺 ，用 以验证 预先调节和 装一个纵向高度传感器分别跟踪 ， 达到调平 目 个重要参数 ，因此平整度控制也是路面施工控 设定 的各个参数是否合适 ，铺层是否达到施工 的 。 制 中的一个重要环节。 良好 的平整度水平 ， 自 规范 的要求等 ， 来 并根据试铺情况再作适当调整 。 ３原理分析 于 ：． 和各结构层 的稳定性 ， 突变 的、 ａ 基底 无 不 进入正常摊铺后 ， 如前所述 ， 当摊铺路基 出现不 ３ 采用钢丝绳 引导 的高程控制方式 ， 。 １ 按有 均匀 的沉降 ． 各结构层本身连续 、 ｂ ． 均衡 的压实 平整时 ， 调平油缸将随之上下运动 ， 使熨平装 置 关规定 ， 应采用直径 ２—２５ ．ｍｍ的钢丝绳 ，０ ｍ ２０ 度和平整度水平 ，较 小的变异性 ；． ｃ 施工 工艺 工作仰角随之改变 ； 与之同时 ， 弓形架或 小滑靴 为一段 ， 立杆 问距 ｌｍ， Ｏ 张紧力需 ８ ０～１ｏ Ｎ ｏ ０Ｏ 。 中， 基准面的设 定 ， 沥青混凝土的拌和、 摊铺、 碾 相连接 的纵 向传感 器便 发出相应 的电信号 ， 经 假设 钢丝绳的张紧力无 限大 ，测量设定的铁立 压， 以及接缝处理 等， 各个环节的精细操作 。其 控制系统处理对 比后 ， 再发 出执行信号 给电磁 杆上标高绝对准确 ，则 由路线两侧 钢丝绳提供 中， 如何在路面施工过程 中， 为摊铺机行走 提供 阀 ， 操纵调平油缸上下运动 ， 使牵引大臂 向上或 的基准面将是上一面层 的绝对标准面。 但是 ， 实 个准确的平整度参照系 ，是达到 良 的平整 向下运动 ，熨平装置已发生改变 的工作仰 角恢 际施工过程中 ，钢丝绳上所受的张紧力不可能 好 度水平的先决条件之一 。 复到初始设定值 ，以达到弥补原摊铺路基不平 无限大 ， 而且因两侧路缘带上底基层、 基层已硬 １ 沥青摊铺机 自动找平装 置发展现状 整度的 目的。 动找平装置的作用 ， 自 就是始终调 化成型 ， 承受张紧力的拉力支撑杆难 以设置 ， 规 沥青混 合料摊铺 机是用来 摊铺 沥青混 合 节熨平装置 的工作仰角为初始设定值 ，以达到 定 ８ｏ—ｌ０ Ｎ的张紧力也不 能保证 ；再加上 ｏ Ｏｏ 料、 碾压混凝土材料 、 基层稳定土材料及级 配碎 无论 路基和外界条件如何变化 ，摊铺出 的铺层 路 面摊铺一 天的工作量 在 １ ２ ｍ甚至更 多 ， ～ｋ 石等筑路材料 的专用机械 。我 国从 ２ 世纪 ７ 表面始终能保持平整。 Ｏ ０ 其每天两条钢丝绳的测设任务 相当艰 巨：另外 年代开 始开发 和研制 我 国第 一 台摊 铺宽 度为 ２自动找平装置 的使用 摊铺 机行 走过 程 中引 发 的钢 丝绳振 动难 以消 ４５ ．ｍ的 Ｌ 型轮胎式摊铺机 ， 随着改革开放 和 自 动调平系统包括纵 向调节和横向调节两 除 ， 人为 的触 、 碰及破坏 更是难 以避免 ， 甚至可 高等级公 路建设 的迅速发 展 ，Ｏ世纪 ８ ２ Ｏ年代 个子 系统 。每一子 系统都包括误差信号传感装 能发生因摊铺机方向走偏 ， 熨平板刮挤拉线桩 开始先后从 日 、 本 德国等国引进技术 、 生产和研 置、信号处理及控制指令装 置和终端执行装置 的情况 ， 以钢丝绳 引导 的高程控制方式的准 使 制 了从摊 铺 宽度 ２ —２ ｍ的 轮胎 式 和履 带 三大部分。 ． １． ５ ５ 整个系统的工作是靠系统中的机械 、 确性 大打折扣 。 式 ，从液压熨平装置到机械拼装式熨平装置等 电控 和液压 三者形 成合理 的匹 配关 系来 进 行 ３ 采用以雪撬式控制摊铺厚度的方式 ， ． ２ 是 型式多样 的适合我国国情 的摊铺机 。 的， 下面介绍几个使用 中应注意的问题 ： 以下一 面层为基准面， 在摊铺机行走过程中 ， 尽 沥 青混合料 摊铺机摊 铺厚度 的变化是 利 ２１ ． 正确选择 和安装 参照基准 和传感跟 踪 力减小其传递到上一面层 的波 动及突变误差 ，
工 程科 技 ｌｌ１
朱光玲 王 立 志
科
沥青摊铺机 自动找平装置应用浅析
（ 黑龙江省龙建路桥第二工程有 限公 司， 黑龙 江 安 达 １ １０ ） ５ ４ １
摘 要： 通过对沥青混凝土摊铺机 自动找平装置现状及 原理分析 ， 系实践经验提 出其运 用技巧 ， 联 为高等级公路路 面施工 中的平整度控制提供
以达到上一面层良好 的平整度的 目的。其 原理 常用的纵 向参考基准有 浮动拖梁 、张 紧钢 类似于杠杆 ，即将杠杆的支点安置于受外界 因 丝或已完工 的摊铺层。经验证 明， 多层摊铺时 ， 素影响较小的新摊铺层上 ，而下一层 次的许 多 最下面的一层摊铺选用张紧钢 丝作为基准 。这 不平整 因素被梁体结构分解、 缩小若干倍 ， 使传 是因为路基平整度不是很好 ，而张紧钢丝是 以 感器得到一个相对稳定或波动幅度较小 的控制 地球为参照系的绝对基 准，以理论上讲是绝对 信号 。 与上一方法比较 ， 在下一层次的平整度 良 精确的 ， 但无法排除人为的误差 、 测量误差和器 好 的前提下 ，走雪撬的方法显 然优 于钢丝绳控 材的变形 ，因此在使用 中应严格按使用要求进 制方法 。 行。 第一层铺完后 ， 这时可用 已完工 的摊铺层作 结束语 为基准并配以浮动拖梁 。浮动拖梁随摊铺机同 通过以上论述 ，可以为其它高等级公路路 步在基 面上滑动或滚动 ，最上面的一层摊铺不 面施工中的平整度控制提供借鉴意义 ，也可 以 应使用 自 动调平装置 ，只靠摊铺机本身的 自动 为国内有关公路机械厂家提供一个建议。 调平功能去工作 ，其平整度往 往比使 用 自动调 参 考 文献 平装 置好得 多 ， 摊铺机愈大 ， 效果愈 明显 ， 使 【】 来 友， 迎 吉 ． 铺 机 自动 调 平 的 合 理使 用 如 １刘 韩 摊 用轻型或 自调平 功能不佳的摊铺机 ，应 尽量使 筑 路 机 械 与 施 工机 械 化 ，Ｏ ４４） ２ｏ（ ． 用长拖梁作基准， 切勿使用张紧钢丝。 【】 ２王剑 波． 于 Ｃ Ｎ总线的 混凝土摊铺机 自动 基 Ａ ２ 正确选用纵 向和横向坡度传感器 ， 之 找平控制 系统『． ． ２ 使 Ｊ 国防科技 大学，Ｏ ６ １ ２ｏ． 形成最佳匹配 ， 有助于提高摊铺质量 。 当摊铺 宽 ｆ】 新 荣， 祖 望 ． 于 Ｐ Ｃ 的数 字 式 自动 找 平 ３张 孙 基 Ｌ 度不大于 ７ ｍ时 ， ． ５ 摊铺宽度接近摊铺机 的基本 控制 器的研制『１ Ｊ建筑机械， ｏ （０ ． ． ２ １１） ｏ 宽度 ， 熨平板的组合刚度大 ， 应使用一侧纵 向基 【】 ４张欣荣． 沥青混凝 土摊铺机熨 平装置动 力学 准和一个 横向调平装置 ， 二者匹配 ， 达到调平 的 模 型 与 自动 找 平数 字式 控 制 器 的 研 究 ｆ１ Ｄ＿ 西安 ： 目的； 当摊铺宽度大于 ７ ｍ时 ， ． ５ 结构 刚度下降 ， 长安 大学，０Ｏ ２ｏ ． 在复杂的受力状态下 ， 容易发生变形 。 如采用纵 向 一 向组合调平 ，纵向动作 油缸不可能将熨 横 平板一侧抬高或放下 ，容易产生振荡使横坡传 感器所传输的信号严重失真 ， 势必产误调 ， 调平 系统不 能正常工作。这 时应采用双侧高度控制
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元 件
装置。 即在 摊 铺 层 两 侧各 设 一 条 基 准 线 ， 两 纵 用
向基准线 的标高来控制横坡 ，在机械 两侧各安
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用浮动 式熨平装置工作仰角 的改 变来实现 的。 熨平装置通过左右两牵 引大臂 ，借助于液压油 缸铰接在主机架两侧 ，主机通过左右牵引大臂 拖着熨平装置前进 ，同时通过液压油缸来 改变 其工作仰角的大小， 达到改变摊铺厚度 的 目的。 沥青摊 铺机 的浮动熨平 装置依赖 其 固有 的自找平特性 ，可以按 比例地消除路基或 路面 不平整度 ，但远 不能满足现代汽车高速行驶 对 路面平整度的严格要求。 因此 ， 自动找平控制装 置便应运而生 。它是在浮动熨平装置 固有 的 自 找平特性的基础上 ， 进一步控制其调平性能 ， 并 以路基起伏变化为主要控制对象的 自 动控制 系 统。 国外 自动控制系统始于 ２ 世纪 ６ 年代初 ， Ｏ ｏ 自那 以后 ， 随着 电子技术 、 液压技术 、 械制造 机 技术等的迅速发展 ，无论是这种控制系统所依 赖的原理 ， 还是它所应用的控制元件 ， 都经历 了 不断发展 、 完善和提高的过程 ， 如今 已发展达到 很高的水平 ，使摊铺机 能满足任何工况的严格 要 求 ， 铺的路 面平整 度可达到 ３ 所 ｍ直 尺检查 误差为 ±２ ｍｍ之 内， 甚至更 高的标 准。 自动找平装 置的功能 就是能根 据要求 和 需要 ， 利用 电一液等 自 动化控制系统 ， 自动调整 和改变熨平装置工作仰角的大小 ， 使摊铺 机能 根据设定和要求铺 出一个高平整度和合 理拱 度 的摊铺层。 其工作原理为 ： 按照摊铺作业 的具体 要求 ， 调节出合适 的摊铺厚度、 速度 和供料系统 的有关参数值 ， 设定好熨平装置的工作仰角 ， 弓 形架或小 滑靴与钢丝绳之间 的 ４ ５度 夹 角 以及 路面拱度 等。 作业开始时所摊铺 的 １ ～ ．倍摊 ． １ ０ ５