抗离析摊铺机刮板输送机构设计方案.doc

抗离析摊铺机刮板输送机构设计方案.doc

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抗离析摊铺机刮板输送机构设计方案

1绪论

1.1引言

自我国成立至现在，随社会经济的迅速发展，高等级公路路面的行车质量的要求随着行车里程和大型机械的增长，以及交通量增多也变得越来越高。

现在在我国各地已广泛使用沥青混合料铺筑路面。

沥青稳定基层沥青路面虽然具有比较好的强度和抗疲劳等等良好性能，但是在最近几年，我们会经常发现，很多路面在才刚刚通车时就开始损坏了的现象，其使用性能也大大地降低，达不到设计使用要求。

剖开检查，经常会发现水稳基层以及沥青面层均发生严重离析的现象。

对于这一种离析的现象，很大一部分原因取决于摊铺机结构质量、性能的好坏和摊铺机施工的工艺过程。

近年来，高速公路迅速发展，摊铺机也成为集机、电、液于一身的高科技产品。

我国的摊铺机技术水平已经接近于当今世界的先进水平，甚至有些地方还有所创新。

高速公路的迅速发展也对摊铺机性能提出了更高要求。

影响摊铺机施工时摊铺质量因素有很多种，一般有：

物料和路况的干扰有没有得到较有效控制、输料是否能够连续的适量的进行输送；物料是否可以进行均匀的摊铺；摊铺机工作速度是否能够达到恒定状态等。

本次毕业设计就针对抗离析摊铺机的结构进行设计，主要内容是针对抗离析摊铺机刮板输送机构进行设计。

通过对刮板机构的设计计算、刮板传动机构主零件的设计计算以及链条的选用等，将大学四年来学过的公共基础课和专业课有机地融合起来。

训练综合运用所学知识分析和解决问题的能力，培养和锻炼独立工作能力和创新精神。

本次毕业设计要求在工作过程中，要认真刻苦专研，有自己的想法，勇于创新，并着手解决相关的技术性问题。

本设计还涉及到机械设计及制图、CAD绘图、手工绘图、力学计算、文献检索、外文文献阅读和翻译等，范围十分广泛。

因此，本次毕业设计对于我来说，是意义非常的。

1.2沥青路面概况

沥青路面主要以各种改性沥青、道路石油沥青、煤沥青、乳化石油沥青和液体石油沥青等作为结合料来凝结不同矿料铺筑成的，沥青的相对于砂石的路面，它的强度和稳定性都有大大提高。

相比起水泥混凝土路面，可以看出表面无接缝，交通较顺畅，噪音较低，平整度高，养护简便，行车振动小，在我国的路面结构形式中是非常重要的，适用于路面的分期修建。

使用了沥青结合料的面层，这大大的增加了矿料之间相互的粘结力，使得混合料的稳定性和强度得到相当程度的提高。

路面的使用质量和耐久性都得到提高，因而在道路中占有相当大比重，是道路建设中一种被广泛采用的高级路面。

自我国成立之后,伴随着我国国民经济不断地发展,公路上重载车辆猛增和公路的交通量上涨成为了一种必然现象。

为了适应这种情况,路面结构（包括基层结构等）也在不停地更新与完善。

高速公路设计大部分参考了国外路面结构技术进行设计。

有大量的资料可以看出，铺筑路面的能耗分为生产原材料、运输、加工混合料与摊铺时的能量消耗几部分，从总体上看，路面能耗主要是初期修建能耗、大修罩面能耗、日常养护维修的能耗和交通工具行驶的能耗。

生产原材料时沥青的能耗远远大于水泥，沥青需要加热，还需要从原油中提炼，工序相对复杂得多，消耗的各种能量远大于水泥。

路面损坏维修时，沥青路面需要加热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。

伴随着我国快速发展的经济，科学技术也不断的在发展，公路运输逐渐体现出了它的优越性和灵活性，在各种运输方式中脱颖而出，成为其他方式不可替代的存在。

因为沥青路面具有很多优点：

防滑、降低噪声、良好的视觉保证行车安全、耐疲劳等，所以慢慢地在公路及高等级公路上占了主导地位。

为了满足不断加长的交通需求，许多无机混合料被混合在沥青中使用，形成了形成了沥青混凝土路面。

1988年沪嘉高速公路成为我国第一条通车高等级公路。

此后，沈大高速公路（全长375公里）和京津塘高速公路（全长143公里）相继建成，沥青路面的各种问题也慢慢地出现，相关部门与研究人员不断的探索，解决问题的同时提高沥青的使用性能。

我国在1935年使用进口沥青在南京附近沥青路面试验路段；1941年又在滇缅公路修筑了沥青双层表面处治155km；战争胜利后又在宁杭公路修筑了沥青贯入式及双层沥青表面处治等沥青路面。

到1949年前夕我国公路上有高级、次高级路面总计约315km。

沥青路面的强度与承载能力较好，车辆施加在路面上的各种应力它都能很好承受；具有一定的弹性和塑性变形能力，受到很大的压力而不会损坏；轮胎的附着力好，不容易打滑；减振性能好，行驶的车辆平稳，还能降低噪声；不像水泥路面那样粉尘较多，而且沥青路面清洗方便，打扫容易；沥青路面还可以回收利用；基层刚度通常比较大，所以大大降低了表面层沥青面的拉应力（一般<0.17MPa）。

由于这些优点，沥青路面慢慢成了我国公路路面的主要形式。

对于沥青路面，较常见病害有：

沥青路面车辙；沥青路面裂缝；沥青路面松散；沥青路面的冻胀或翻浆；沥青路面水损害等等。

已使用的沥青路面，后期保养是相当重要的。

沥青路面保养技术工作一般是针对局部一些较轻微的初始破损及时科学地进行修补，使路面始终保持其使用质量，道路的使用寿命也得到延长。

具体可分为日常保养，初期保养，预防性、季节性保养等。

总之，由于沥青路面的稳定性和强度受路面材料性质、气温、水分等客观的因素影响较大，所以，在平常的养护工作当中必须要时刻掌握路面使用的状况，并注重加强日常保养，还要及时对各种各样的破损进行科学的处理，使路面经常处于清洁完好的状态，才能避免了病害进一步的扩展，更好的使道路使用寿命延长。

1.3摊铺机功能、发展历史及趋势

1.3.1摊铺机的功能介绍

摊铺机是主要用于高速公路上面层和基层各种材料进行摊铺作业的施工设备；是将已经拌制好了的混合料（包括基层稳定土和沥青混凝土等）均匀平整地摊铺在已经整好的基层或者路基上的专用设备。

摊铺机的分类有：

按行走方式可分为履带式摊铺机、轮胎式摊铺机；按摊铺机施工的能力可以分小型摊铺机（2m～4m）、中型摊铺机（5m～8m）、大型摊铺机（9m～16m）；按使用用途分类可以分为多功能摊铺机、稳定土（基层）摊铺机、沥青混凝土摊铺机。

用摊铺机进行混合料摊铺，不仅速度快而且质量高，还对铺层进行预压实，既降低施工成本，又保证了路面碾压的质量。

是道路施工和路面维修中必不可少的设备。

摊铺机工作原理是：

刮料板把料斗中的沥青混合料传送到螺旋布料器，然后由螺旋布料器把沥青混合料沿全宽方向均匀的进行摊开，再由可调高度的熨平板把混合料刮到了预铺的高度。

再经振捣夯锤进行振实，经熨平板以及振动器的共同作用，形成一条有一定厚度、一定宽度和一定形状的铺层。

1.3.2摊铺机的发展历史

在20世纪30年代之前，一般是依靠人工来完成对各种类型的沥青路面的铺筑。

当时的城市道路路面主要用热拌沥青混合料铺筑，施工时需要大量劳动力。

乡村道路路面主要用路拌沥青混合料铺筑，拌合与摊铺都是用平地机完成。

到30年代，在国外用热拌沥青混合料进行摊铺的机械化施工终于是取得了极快发展。

当时修筑了大量的沥青路面，不仅经济又经久耐用。

沥青路面的施工机械化发展迅速，同时促进了沥青混合料摊铺机不断发展。

（1）国外摊铺机发展简史

本世纪的30年代，美国BLAW-KNOX、BARBER-GREEN公司就已生产出早期的专用摊铺机，用于当时道路的摊铺作业，到目前已有80年左右的发展历史。

1931年在圣路易斯道路展览会上首次展出了由BARBER-GREEN公司研制发明的沥青混合料摊铺专用设备。

随后该公司对摊铺机进行了改进，将摊铺机装在履带上，机器两侧悬有大臂使之能按预定的坡度控制摊铺机厚度与平整度。

这样就不再需要钢轨或侧模来导向，并使摊铺机成为一台独立的自行式机器。

1933年BARBER-GREEN公司对摊铺机的研究又有了进一步的发展，生产出新型的摊铺机，其样机就是现代沥青混合料摊铺机。

该样机新的结构特点有：

10英尺宽的独立的浮动熨平板，无输料装置的料斗和螺旋输料器。

接着在1933年，BARBER-GREEN公司对摊铺机又进行了重大改进，制成了BG-79型摊铺机。

该机设置了刮板输料器，能将混合料从料斗中输送到螺旋输料器。

该机大臂的牵引点支撑在履带总成上。

因此，1933年是摊铺机发展史上具有重大意义的一年。

二十世纪九十年代以来，国外摊铺机制造公司强强组合兼并，如福格勒公司加入维特根公司，戴纳派克公司加入斯维达拉-德玛格公司，英格索兰-ABG-布鲁诺克斯公司加入沃尔沃公司。

这些兼并公司，融合市场领先品牌的优势，不断推出新一代的升级版摊铺机，形成了引领世界摊铺机技术的几大巨头。

（2）国内摊铺机发展简史

我国摊铺机工业的发展史虽然不比外国长,一直到二十世纪六十年代才真真正正建设起我国的机械生产基地。

但我国摊铺机发展起点高，发展迅猛，它是公路科技改革重要产物。

我国摊铺机随着公路的高速发展，其生产技术水平得到了极大的提升。

而在二十世纪七十年代之前，我国沥青路面的摊铺工作是由人工来完成的。

70年代初期，我国公路的沥青路面结构形式从过去比较单一的表面处治一直发展到如今的上拌下贯式、贯入式、沥青混凝土和沥青碎石等。

特别是沥青混凝土这一种路面结构形式的出现引发了路面材料摊铺方式的重大改革。

过去人工摊铺方法在生产率和平整度等方面具都达不到施工设计的要求。

到了70年代中期后，公路交通部门深深受到了国外摊铺机技术的启发，于是开始着手制造小型号的沥青混凝土摊铺机。

例如当时天津市政所属机械修造厂和上海市政工程管理局的机械修配工厂以及无锡市政的机械修造厂等等都有生产过小型号机械传动的摊铺机。

但一般都用于本系统的公路建设方面。

伴随着交通建设事业在我国的迅猛发展，导致对摊铺机技术性能地要求也是越来越高。

主要表现在摊铺机作业质量和摊铺宽度上，为此，至20世纪80年代末期，为了适应公路交通建设发展的迫切需求，我国各地方的机械生产厂家都纷纷自国外引进了很多不同层次的摊铺机先进技术。

20世纪80年代，沥青路面在其施工方法上，我国先后出台了几个技术标准，都推荐采用全路幅摊铺技术。

故而进入九十年代以后，各摊铺机生产厂家普遍看好大宽度摊铺机的市场前景，于是相继推出了9m～12m米宽的大型摊铺机。

20世纪80年代末至进入21世纪这10余年间，原先人工、平地机、推土机等比较落后的路基面层摊铺方式逐渐地被摊铺机摊铺方式所取代。

摊铺机市场发展广阔，技术得到迅猛的进步。

在国家863计划项目当中，已经将智能化摊铺机，作为第一重点产品进行技术提升和开发。

提高铺宽9m以下沥青混凝土摊铺机技术水平被我国“工程机械‘十五’发展规划”作为科技投资重点产品。

如此一来，我国摊铺机的发展又攀升到了一个崭新的台阶。

在我国，摊铺机生产厂家历经多年磨练发展和认真探索，自从进入21世纪以后，有很多的生产厂家都逐渐地具有了自己独立进行研制开发摊铺机的能力，而且它们所研制出来的新型摊铺机性能也比较先进。

其中有中联重工、徐工集团（RP型）、柳工、三一重工等等，它们生产的摊铺机也能够与国外的同类型摊铺机一争高下。

总的来说，由于技术条件的制约，国内摊铺机的核心元件大多依靠进口件，虽然多数产品都能达到国外同类产品的水平，但稳定性与产品质量还有着较大差距。

国内厂家模仿国外者甚多，学习能力强劲，但缺乏自我创新能力，缺乏主力技术和新结构，仍需要不断努力。

1.3.3摊铺机的发展趋势

随着我国进行大规模全方位的加大公路、港口、广场、机场等基础设施建设的投资量，市场上电液控制技术惊人的发展和市场用户对性能要求的提高以及施工工艺的不断提高，我国摊铺机将很有可能向以下的几种发展势头。

（1）向大型化和小型化发展

在很多情况下，摊铺机需要一次性地摊铺完整个宽幅路面；所以，厂家逐渐开发出了大型沥青混合料摊铺机（宽度大于12米），如VOGELE公司的S2500型摊铺机，它的最大摊铺厚度达到了40厘米，而其最大摊铺宽度更可达到16米。

而为了适应乡村道路的修筑以及高速公路的修补养护作业，沥青混合料摊铺机也逐渐向小型化发展。

例如BTELLT公司