沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统设计说明书Word文件下载.docx

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届时，中国高速公路通车总里程将有望达10万公里，超过美国跃居世界第一。

公路建设的快速发展必将促进公路施工机械化的发展，在高速公路的施工中，由于沥青路面具有行车性能平稳，舒适，噪声小，经久耐用，易于维护等特点，所以在高速公路的建设中，我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。

沥青混凝土摊铺机是将沥青混合料搅拌设备搅拌合格的沥青混合料铺筑成路面的专用设备，它直接影响着摊铺路面的平整度和密实度等，从而影响路面质量和寿命。

摊铺机控制系统是摊铺机主要工作装置之一，沥青摊铺机控制系统的控制水平高低直接影响的摊铺的质量。

与国外相比，国内工程机械生产厂家在沥青混凝土摊铺机全液压动力系统匹配方面所做的研究工作不多，尤其在控制技术方面几乎处于空白，导致国内引进生产或自行生产的产品在液压和控制关键技术方面全部依赖进口，在技术上的差距越来越大。

基于目前现状，国家已启动863计划项目—集群智能化工程机械，追踪国外先进技术，开展提升摊铺机技术的研究与开发工作。

本课题将对TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统进行研究，本文从摊铺机的总体机构出发，通过对摊铺机的基本结构和工作原理分析，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置液压控制系统和电气控制系统的设计。

由于现代沥青混凝土摊铺机是集机械、液压、电子、通信等多学科的融合技术，学科跨度大，设计的知识面广，要求设计者有丰富的实践经验，这是本人能力和水平难以胜任的，同时说明书中一定存在不少谬误之处，欢迎各位老师同学批评指正。

摘要

沥青混合料摊铺机是用来铺筑沥青混凝土路面的专用机械，它将拌合好的混合料按照一定的技术要求（截面形状和厚度）均匀地摊铺在下承层上，并给以初步捣实和整平，既可以大大提高铺筑路面的速度和节省成本，又可以提高路面的质量。

控制系统是摊铺机的重要组成部分，为了更好的获得路面摊铺质量，在沥青混凝土摊铺机上，广泛成功地运用了液压技术及电子技术。

本设计主要通过对TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证，应用机电液一体化技术，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。

关键词：

沥青混凝土，摊铺机，工作装置，控制系统

ABSTRACT

Asphaltpaversareusedtopavinggradeasphaltandothermaterialswithspecialmechanical,itwillinstallsomemixingagoodmixtureoftechnicalrequirements（sectionshapeandthickness）arespreadevenlyonthenextcommitmentlevel,andtogivepreliminarytampingandleveling,itwillgreatlyenhancethespeedandroadsurfacecostsavings,butalsocanimprovethequalityofroads.

Keywords：

Asphalt,

第1章绪论

1.1沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势

1.1.1沥青混凝土摊铺机发展历史

沥青混凝土摊铺机是进行沥青混合料摊铺作业的主要机械设备，它用来将拌制好的混合料按照路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经修筑好的路基或路面基层上，并给以初步的振捣压实和整平，形成满足一定厚度、宽度、平整度和密实度要求的基层或面层。

在沥青面层机械化施工中，沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一，广泛用于与公路、城市道路、码头和大型停机场的沥青混凝土摊铺机作业中。

在20世纪30年代之前，沥青摊铺机尚未出现，各种类型的沥青路面铺设主要有人工来完成，当时沥青混合料主要用于城市道路建设，铺设时需要大量劳动力，质量难以保证。

1931年圣路易斯道路展览会上首次展出了由美国Barber-Greene公司研制的沥青混凝土摊铺设备。

该机使用螺旋输送机摊平混合料，用20英尺宽刮板对道路进行刮平，机器在预先铺设的轨道上，有一台路拌设备牵引。

其后机器经改进，有原来的牵引式改为自行式。

1933年，Barber-Greene公司对摊铺机技术作了进一步改进，生产出了具有现代雏形的摊铺机，该机由两大部分组成：

牵引装置和熨平装置。

直到20世纪50年代，Barber-Greene公司先后生产出了BG-79型（1934年）、BG879型（1936年）、BG879-A型（1940年）摊铺机，这一时期该公司的摊铺机成为世界上各生产厂家参考的标准机型。

进入20世纪60年代，由于液压技术及机电液一体化技术的应用，自动找平系统在摊铺机上逐渐普及，液压驱动工作装置如熨平板的振动系统、振捣梁的振捣系统和刮板输料系统等得到应用，但液压驱动行走系统才刚刚起步，机械传动仍占主导地位。

进入20世纪80年代，随着液压技术及电子控制技术的不断发展，全液压驱动的履带式摊铺机、轮胎式摊铺机得到了广泛的应用。

1987年，交通部西安筑路机械厂与交通部公路科研所合作，引进了德国DYDAPACHOSE公司的摊铺机制造技术，分别研制出摊铺机宽度为3~12m的摊铺机。

之后徐州工程机械厂和陕西建筑机械厂先后从德国VÖ

GELE公司和ABG公司引进了国外高性能大型摊铺机制造技术，形成了批量生产能力，摊铺机生产数量、规格、种类、功能都在急剧增加，整机的技术性能得到了普遍提高。

这一时期工作装置的控制以电开关量为主，行驶控制以模拟电路控制为主，自动找平控制技术的研究和应用进一步深入。

现代科学技术向传统产业部门的渗透和应用是当代新技术的重要特征和组成部分。

机电液一体化技术的发展正是反映当代新技术革命这种大趋势的典型代表，它集中体现了现代科学技术对传统机械产品的渗透改造。

先进的筑造养路机械集机、电、液等当代高新技术于一体，液压传动元件和技术是工程机械的主要特点，电子控制是工程机械技术创新的主流，它在很多程度上体现和决定了车辆的整机性能。

1.1.2国外摊铺机现状与发展趋势

美国、欧洲和日本等工业发达国家和地区均有摊铺机专业制造厂商与相应的开发研究机构，随着市场需求和科技进步而不断的开发出一代又一代的新产品。

例如从1931年就开始生产制造摊铺机的美国BLAWKNOX公司，目前已经开发研制出了2.5m-12.5m全系列轮胎式或履带式摊铺机，共有20多个品种，获得22项专利技术，年生产能力已经达到2000台套。

此外，ABG、VÖ

GELE、DYNAPAC、DEMAG、MARINI、BTELLI和CATERPILLAR等厂家生产制造的系列摊铺机产品，在国际市场有一定知名度。

其中从20世纪80年代开始开发研制的高密实度摊铺机具有多种结构形式，预压密度要比标准摊铺机高5%~7%，有效的提高了摊铺机的摊铺质量和生产效率，减少对摊铺层材料的压实遍数。

尤其是对于摊铺需要快速成型的碾压混凝土材料以及各种基层、底基层材料，效果良好，受到了施工单位的欢迎和好评。

美国INGERSOLL-RAND集团在发展过程中，相继兼并了德国ABG公司和美国BLAW-KNOX公司，其目的是要在国际市场对摊铺机市场进行垄断，ABG公司的产品是目前国际市场首选品牌，其大型摊铺机在中国市场占有率较高，ABG、BLAW-KNOX被兼并后，形成了INGERSOLL-RAND、Wirtgen和DYNAPAC&

DEMAG三足鼎立的态势，国际上著名的工程机械企业经过不断的洗牌和重新组合，2007年6月，VÖ

LVO又新购了INGERSOLL-RAND，这样就形成了新的格局。

SDYNAPAC在天津保税区建立了独自厂—DYNAPAC工业（中国）有限公司，INGERSOLL—RAND已经与1997年在无锡经济开发去独自建立了摊铺机组装厂—INGERSOLL-RAND（中国）有限公司，2001年在北京展出了该公司与BLAW-KNOX和ABG公司最新技术的摊铺机。

发达国家十分重视沥青摊铺机的研究与开发，摊铺机技术不断发展和完善。

目前，沥青混凝土摊铺机已形成系列，能充分满足各种工程的需要。

在技术开发和产权开发上，成熟的运用了机电液一体化技术，使沥青摊铺机具有结构合理、功能完善、性能稳定、安全可靠和易于维修等优点。

并且仍在不断采用新理论、新技术、新工艺、新材料。

改进机构和性能，使产品不断更新换代，如前桥的悬挂方式及跟后桥双驱动等新机构不断出现。

目前，国外沥青摊铺机发展趋势，可以归纳以下几点。

（1）产品系列化

为了满足高等级公路路面平整度的要求，减少路面纵向接缝，沥青摊铺机大型化。

目前稳定在最大摊铺宽度12~14m,有的达到16m。

同时，为适应路面养护的小型工程施工的需要，小型摊铺机也得到很大的发展。

（2）国际上发达国家正在用全液压，全自动的先进摊铺机代替各种型号老产品，其技术性能特点是：

作业速度的自动控制，采用脉冲传感器、信号放大器和比例控制技术对摊铺机作业技术进行恒速控制，使其不受外界的干扰。

供料速度自动控制，通过超声波传感装置连续监测熨平板前混合料的多少，控制刮板输料器和螺旋分料器的驱动机构，使其相应的增减速度，达到均匀、稳定、连续的供料、

（3）先进的施工工艺及养护技术的发展，使新的设备不断涌现，如薄层带乳化沥青喷洒装置的快速摊铺机和双层摊铺机等。

（4）人性化和精细化的设计动向。

近期的展览会上展出国外摊铺机产品,整机布局合理,驾驶室可整体翻起等,更便于维修保养人员进入维修,上述改进充分体现了人性化设计理念。

（5）双层沥青混合料铺层一次性完成。

1.1.3国内研究现状与发展趋势

我国在20世纪五六十年代，修筑沥青路面大都采用二级以下的公路标准。

当时曾从日本等国进口少量的摊铺机，由于受当时各方面条件所限制，也仅限于少数城市的个别路段施工。

20世纪七十年代初期，交通部公路科学研究所和交通部西安筑路机械厂共同开发研制了我国第一台摊铺宽度为4.5m的LT6型轮胎式沥青混凝土摊铺机，迄今为止该机已成为我国累计产量和年产量最多的摊铺机品种。

为了进快的掌握和赶上世界先进技术水平，交通部西安筑路机械厂与交通部公路科学研究所合作，与1987年引进了德国的DYNAPAC-HOSH公司的摊铺机技术。

经过消化吸收和国产化的工作，分别研制出摊铺宽度8m的LTY8（轮胎式）GILY7500（履带式）高级摊铺机，并形成批量生产的能力，国产化率达到80%以上。

1989年，徐工集团筑路机械分公司从德国VÖ

GELE公司引进了具有世界领先水平的沥青混凝土摊铺机生产制造技术，经过十多年的消化、吸收、改进和技术创新，目前是国内最具实力、品种最齐全的摊铺机生产制造厂家。

2000年通过投放，形成了我国第一条年生产能力500台得摊铺机装配流水线。

该公司于2000年推出具有国际先进水平的，代表我国摊铺机制造水平的RP800型沥青混凝土摊铺机。

该机采用了当今世界先进的数字式、微电脑控制技术，整机技术性能接近当今世界先进水平。

西安筑路机械有限公司研制的LTI200采用了