摊铺机结构原理及安装调整.docx
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摊铺机结构原理及安装调整
摊铺机结构原理及安装调整技术
在技术上，摊铺机的安装和调整是正确使用摊铺机，保持摊铺机的最佳工况，保证路面施工质量和施工进度的基本要求。
要正确安装和调整摊铺机，就必须掌握摊铺机的结构原理、安装和调整方法。
一、摊铺机总体结构和工作原理
虽然摊铺机品牌、规格众多，但其结构原理均大致相同，主要由机架系统、动力系统（发动机系统和液压系统）、电控系统、料斗受料系统、刮板输料系统、搅龙分料系统、熨平装置和调平系统组成。
图1为摊铺机的系统构成。
图1摊铺机的系统构成
在工作中，自卸料车将混合料倒入摊铺机料斗，刮板输料系统将混凝料向后输送到摊铺机后部的摊铺槽，搅龙分料系统（螺旋布料器）将其均匀的输送到两侧摊铺面，供料速度由料位器控制；摊铺机以稳定的速度推顶自卸车前进，自卸车边前进边卸料，摊铺机连续摊铺；摊铺层经过夯锤初步夯实后，再经熨平板振动、熨平，最后由压路机进一步压实。
二、机械原理基础知识
摊铺机系统虽然复杂，但也是由几种基本传动方式和简单机构组成的。
摊铺机中主要传动方式有液压传动、齿轮传动、链轮传动、带传动，主要机构有螺旋机构和连杆机构。
本文仅介绍机械传动和机构。
1、齿轮传动
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
可用来传递任意两轴之间的运动和力。
齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大；但制造精度要求高。
摊铺机的分动箱和各种减速机都是齿轮传动机构。
只是布置的方式不同，分动箱为普通轮系，各种减速机是行星轮系。
2、链轮传动机构
链轮传动由链条和主、从动链轮所组成。
链轮上制有特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和力。
链传动效率较高，制造与安装精度要求较低，成本低廉，适合远距离传动。
而且使用方便可靠，可用于低速重型及极为恶劣的工作条件。
摊铺机的搅龙驱动、刮板驱动、履带、刮板链和许多调拱机构都应用了链传动。
3、带传动机构
带传动是由主动轮、从动轮和紧套在两轮上的传动带组成。
主动轮转动时，由于传动带和带轮间的磨擦（或啮合），拖动从动轮一起转动并传递一定力。
带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉和缓冲吸振等特点。
许多摊铺机的夯锤轴、振动轴、发电机的驱动、发动机风扇，水泵、小发电机驱动属带传动。
4、螺旋机构
螺旋机构是用螺旋副传递运动和动力的机构。
摊铺机中大量位置调节装置是螺旋机构。
如各种拉杠、撑杠的长度调节，伸缩板的段差调节、拱度调节和初始仰角调节。
5、连杆机构
最简单的连杆机构如图2。
件1旋转时，通过件2带动件3做各种运动。
可以演化为很多复杂的机构。
发动机的曲轴+连杆+活塞便是典型的一种连杆机构。
此外，夯锤运动机构也是连杆机构。
图2简单的连杆机构
三、动力系统（发动机及液压系统）
图3摊铺机动力传输图
动力系统将发动机输出的旋转运动传递到各功能系统。
一般摊铺机为全液压传动，图3为摊铺机动力传输图。
四、行走系统
行走系统驱动摊铺机`前后行走。
应行驶平稳，直线度好并有足够的牵引力。
行走系统分履带式行走系统和轮式行走系统。
这里只讨论履带式行走系统。
履带式行走机械系统由行走大梁、履带、行走减速机、驱动链轮、导向轮、支重轮、托链轮和导向轮张紧机构组成。
行走减速机将液压马达传递来的扭矩经减速增矩后驱动行走驱动链轮，链轮驱动履带旋转，从而带动摊铺机前后运动。
导向轮引导履带绕转。
导向轮张紧机构给导向轮一定的推力使导向轮张紧履带并保证合适的张紧度。
蓄能器使履带在突然通过凹凸不平的路面时得到缓冲。
支重轮在链轨上滚动并支承整个摊铺机重量。
托链轮防止履带下垂。
上述各零件均安装在行走大梁上。
图4为摊铺机履带行驶系统。
图4摊铺机履带行走系统
履带张紧
长期使用链轨销和销套的磨损会使履带因伸长而变松。
松弛的履带会在行驶过程中产生振跳现象，引起冲击载荷和额外的功率消耗，加快链轨销和销套的磨损。
两侧履带张紧度不一致可能导致行走跑偏。
另外，履带过松还容易导致履带脱轨，特别转弯时。
因此，松弛的履带必须张紧。
铺机履带是用液压油张紧，通过将调平油缸的液压油引到张紧油缸内完成张紧。
将履带张紧油管接到图5所示调平油缸上的接头1上，关闭球阀2，将操作面板手自动开关拨到手动，再提升调平油缸，供油前先将油管内的空气排净再接到履带张紧油缸上向油缸充油，直到履带张紧合适，然后关闭调平油缸提升开关。
履带张紧后，前导向轮与第一个托轮之间履带的下垂量约10mm即合适。
图5履带张紧
五、料斗受料系统
料斗受料系统的作用是接收料车卸下的混合料，暂时储存。
料斗应开合自如，正常工作时料斗打开，使料车将混合料倒入。
料斗受料系统由料斗、料斗油缸、料斗合页轴组成。
料斗通过料斗合页轴固定在机架两边，靠料斗油缸开合。
图6为摊铺机料斗系统。
图6摊铺机料斗系统
六、刮板输料系统
刮板输料系统将摊铺机前端料斗的混合料输送到摊铺机后端的摊铺槽。
刮板输料系统由刮板驱动机构、刮板驱动轴、刮板导向轮轴、刮板链、刮板、刮板护链罩、刮板张紧度调节机构、输料底板、刮板料位器组成。
刮板减速机将刮板马达传递来的扭矩经减速增矩后驱动刮板主动链轮。
刮板主动链轮通过链条驱动刮板驱动轴带动刮板链条旋转，从而带动刮板前后运动拨动铺料。
刮板导向轮引导刮板绕转。
刮板张紧度调节机构调节刮板张紧度。
输料底板位于刮板下面是铺料移动的通道。
刮板料位器用于检测搅龙槽中混合料量，以便开关刮板输料系统。
目前，长城SP系列摊铺机采用超声波料位器取代了过去的开关式料位器，实现了比例控制，即根据需料量调节刮板转速，在很大程度上减轻了离析现象。
大型摊铺机均有左右两个刮板输料系统，独立驱动以适应两边不同的摊铺状况。
图7为摊铺机刮板输料系统。
图7摊铺机刮板输料系统
刮板链张紧
长期使用刮板链会因磨损伸长，变得松弛。
刮板链松弛后，铺料容易进到刮板和输料底板刮板之间。
加剧输料底板、刮板、刮板护链罩的磨损，也容易跳链。
因此松弛的刮板链条必须张紧。
但过紧又会增加系统阻力，张紧度以刮板链下垂量约50～70mm为宜。
摊铺机的刮板链张紧度通过旋动图7所示的张紧度调节机构前端的刮板张紧调节螺母调整。
刮板驱动链张紧
长期工作会导致刮板驱动链条因磨损、伸长而变松，不但会降低传动效率，而且还容易被链轮卷起而卡死。
因此，必须定期检查和调整刮板驱动链条的张紧度。
链条张紧度以在链条中部用手下压稍有弹性为合适。
摊铺机刮板驱动链条张紧度，通过刮板减速机上安装板的高度调节螺杆调整，详见图7。
七、搅龙分料系统
搅龙分料系统将铺料由摊铺机中部均匀输送到摊铺机全宽。
搅龙分料系统由搅龙驱动箱、搅龙轴、搅龙吊架、搅龙前挡板、搅龙挡板拉杠及撑杠、搅龙护网、搅龙高度调节装置组成。
搅龙减速机将搅龙马达传递来的扭矩，经减速增矩后驱动搅龙主动链轮。
搅龙主动链轮通过链条驱动搅龙被动链轮，进而驱动搅龙轴旋转。
搅龙挡板与夯锤前挡板间形成摊铺槽。
搅龙吊架支承搅龙轴，搅龙挡板拉杠及撑杠支撑搅龙挡板。
搅龙护网是为防止工作人员落入搅龙通道而设置的安全设施。
搅龙系统高度可调。
两侧熨平装置上装有超声波搅龙料位器。
图8为摊铺机搅龙分料系统。
图8摊铺机搅龙分料输料系统图
升降搅龙系统
搅龙高度必须根据不同摊铺厚度要求上下调整，摊铺机的搅龙驱动箱、搅龙轴和搅龙前挡板高度为电液整体升降，无级调节，操作十分方便。
图9搅龙升降需拨动的4个球阀
调节方法是，先松开搅龙系统固定螺栓（共12条）；开关图9所示4个球阀（正常状态开启的关闭，正常状态关闭的开启），打开右侧门就能看见4个球阀在液压油箱和散热器之间；再拨动左侧电控箱后下端的搅龙升降开关即可；调整到合适位置后关闭开关，锁紧搅龙系统固定螺栓，最后将四个球阀恢复到原来的工作位置。
注意，如果接有搅龙挡板拉杠，应缓慢的升降搅龙挡板并边升降边调整搅龙拉杠长度，否则会损坏搅龙挡板。
如下为摊铺厚度与搅龙分料系统高度之间的关系，供读者在实际工作中参考：
中位（出厂位置，离地高度约365）：
适合4～15cm铺层厚度和所有摊铺宽度。
高位（高于中位50mm）：
适合铺层厚度超过15cm的作业和所有摊铺宽度。
低位（低于中位50mm）：
适合铺层厚度8cm以下和所有摊铺宽度。
接长搅龙轴
不同的摊铺宽度，对应不同的搅龙长度。
应根据摊铺作业宽度，选用合适的搅龙轴拼接。
一般要求外侧搅龙轴端部到边挡板距离约为0.5米，详见附表1。
太长和太短都会影响摊铺质量。
在拼接带有搅龙吊架的搅龙轴时，应先安装相应的搅龙前挡板。
初步安装上搅龙前挡板和搅龙前挡板垂直撑杠和水平拉杠后，测量搅龙挡板两端到夯锤前挡板的距离（距离应一致）和搅龙前挡板水平度（应水平），不符合要求则调整搅龙前挡板水平撑杠和垂直拉杠直至合适，在安装搅龙轴，这样才能保证搅龙轴位置合适。
搅龙驱动链条张紧
长期使用搅龙驱动链会因磨损和伸长而变松，进而降低传动效率，容易被链轮卷起卡死。
因此，搅龙驱动链条的张紧度也必须定期检查和调整。
链条张紧度以在链条中部用手下压稍有弹性为合适。
摊铺机搅龙张紧螺栓位于搅龙箱顶端。
八、调平系统
调平系统将摊铺机主机部分和熨平装置连接在一起。
并可通过调节调平系统改变摊铺厚度和保证摊铺平整度。
调平系统由大臂、小臂、调平油缸、提升油缸和调平仪等电气件组成。
大臂连接摊铺机主机和熨平装置。
作业时，提升油缸和调平油缸均处于浮动状态。
图10为摊铺机调平系统示意图。
图10摊铺机调平系统图
九、熨平装置
熨平装置是摊铺机最主要、最复杂的工作部件，与主机配合工作，完成摊铺作业。
其功能是将输送到摊铺室内全幅宽度的热铺料捣实、熨平。
熨平板的拼接和调整，直接影响摊铺质量。
熨平装置由机架、夯锤轴、振动轴、加熨平板、热系统、调拱装置、覆盖件组成。
液压伸缩熨平板还有伸缩油缸和导向缸，用以改变摊铺宽度。
夯锤将铺料捣实、捣平，保证摊铺密实度。
熨平板将铺料熨平。
振动轴使整个熨平装置小幅振动改善熨平效果。
加热系统加热熨平板，防止其粘上沥青。
调拱装置调整摊铺拱度。
夯锤轴分单排和双排，单排简单，双排密实度高。
夯锤轴一般在熨平板前端，也有摊铺机在熨平板后端再设置强振捣装置进一步夯实（如VÖGELE）。
加热系统主要有燃气加热和电加热。
图11摊铺机机拼熨平装置
图12摊铺机液压伸缩熨平装置
摊铺宽度
摊铺机机械拼装熨平装置基本熨平板的宽度为2.5米，加长段熨平板的结构与基本熨平板基本相同，块度分别为1.5、1、0.5、0.25米，它们之间通过螺栓连接，可实现2.5米到12米0.5米递增的各种摊铺宽度，详见附表1。
液压伸缩摊铺机主机部分可通过液压油缸伸缩在3-6米间无级调节摊铺宽度，在接上左右各两块0.75米接长熨平装置后，摊铺宽度可在6-9米间无级调节。
仰角调整
摊铺前应根据摊铺厚度来调整熨平装置初始仰角。
通常初始仰角对应的摊铺厚度如下：
仰角摊铺厚度
0铺层厚度10cm以下；
0.5铺层厚度10cm～20cm；
1.0铺层厚度20cm以上。
熨平板的初始仰角通过主机熨平装置两端的仰角调节螺母调整。
初始仰角调整后，还需通过升降调平油缸来调整工作仰角。
在熨平装置下垫上垫板（垫板厚度为摊铺厚度），调节调平油缸，使熨平底板前端比后端高约5毫米。
拱度调整
机拼熨平装置的拱度通过主机熨平装置中部的拱度调整螺母调节。
液压伸缩熨平装置是液压调拱，调节方法是：
先松开锁紧螺母，再拔动调拱开关，待调节到所需的拱度后，松开开关，重新紧固锁紧螺母。
段差调整
只有伸缩熨平装置需要调节段差。
因为伸缩熨平装置的主机段和伸缩段是前后布置的，如图13。
当熨平装置仰角变化时，主机段和伸缩段熨平板后沿就会出现高度差，这个高度差就是段差。
图13段差调节
如图12所示，仰角越大，段差就越大，段差的调整量就越大。
调整段差使主机熨平底板和伸缩熨平底板高度一致。
摊铺前调好的段差一般很难完全准确，还应根据摊铺一段后的实际情况进一步调整。
夯锤振幅
理论上应根据摊铺厚度、铺路材料和密实度要求，参照如下建议选择振捣锤行程高度：
（a）沥青路面，摊铺厚度8～18cm：
前/后排振捣锤行程高度9/9或12/9mm，根据摊铺厚度确定。
（b）沥青结合料和面层，摊铺厚度3.5～8cm：
前/后排振捣锤行程高度：
摊铺厚度3.5～4.00cm0/5mm
摊铺厚度4.0～5.00cm3/5mm
摊铺厚度5.0～7.00cm6/5mm
摊铺厚度7.0cm以上9/7mm
（c）水泥稳定土或不稳定砾石基层，摊铺厚度15～25cm：
前/后排振捣锤行程高度9/9或12/9mm，根据摊铺厚度确定。
（d）级配碎料，摊铺厚度15～25cm：
前/后排振捣锤行程高度12/9mm。
但实际操作中夯锤振幅调整较少。
一般摊铺机出厂时设置为前排6mm后排5mm。
可适应绝大多数情况。
在摊铺薄层时，可能出现铺料对夯锤的反作用力过大，顶起熨平装置，导致熨平板后沿无法接触到铺料，从而影响摊铺质量的情况。
因此，摊铺机将夯锤振幅调得较小，机拼熨平前后排均为3毫米，伸缩熨平装置前排3毫米后排5毫米。
这样，在摊铺任何厚度都不会出现平整度问题。
但在厚层摊铺时密实度稍差，可适当增大夯锤振捣频率。
夯锤下止点
如图13所示，后排夯锤的下止点应和熨平板平或者比熨平板略低但不应超过0.5mm。
后排夯锤下止点过高过低都会影响摊铺质量。
夯锤前挡板和夯锤的间隙
如图14所示，夯锤前挡板与夯锤间应有0.5mm的间隙。
间隙过小夯锤前挡板推料引起变形后会夹住夯锤使夯锤轴转动困难。
间隙过大则容易进料，加快夯锤、夯锤前挡板、磨损条的磨损，同时进料也会影响夯锤轴的转动。
图14 夯锤下止点和夯锤前挡板与夯锤间隙
撑杠和下撑油缸
为增加熨平装置的刚度，机拼熨平装置都配有撑杠和斜撑杠。
撑杠用于减少摊铺过程中由于受料的反作用力熨平装置向上的翘起。
系列摊铺机配有更多的撑杠，接长1米、1.5米、2.5米，3米、4.5米都有相应的撑杠详见附表1。
斜撑杠用于减少摊铺过程中熨平装置向后的扭转（和两边拉熨平装置的钢丝绳作用相同）。
摊铺机机斜拼接熨平装置单侧接长3米时可接斜撑杠。
摊铺机伸缩熨平装置则配有下撑油缸，摊铺档推动前进手柄油缸会自动的给熨平装置一定的下压力。
附表1摊铺机机拼熨平装置和搅龙系统拼接用件表
摊铺宽度（米）
熨平装置（米）
单侧撑杠拉杠（米）
单侧搅龙轴（片）
单侧搅龙挡板（米）
单侧搅龙拉杠撑杠
2.5
2.5
无
4
无
无
3
2.5+0.25×2
无
4
无
无
3.5
2.5+0.5×2
无
4
0.25
无
4
2.5+0.5×2+0.25×2
无
4+2
0.5
无
4.5
2.5+1×2
1106
4+3
0.75
无
5
2.5+1×2+0.25×2
1106
4+5
0.75+0.25
无
5.5
2.5+1×2+0.5×2
1106
4+7
0.75+0.5
无
6
2.5+1.5×2+0.25×2
1566
17
1.6
垂直短拉杠，水平短撑杠
6.5
2.5+1.5×2+0.5×2
1566
17
1.6
垂直短拉杠，水平短撑杠
7
2.5+1.5×2+0.5×2+0.25×2
1566
17+2
1.6+0.25
垂直短拉杠，水平短撑杠
7.5
2.5+1.5×2+1×2
2525
17+3
1.6+0.5
垂直短拉杠，水平短撑杠
8
2.5+1.5×2+1×2+0.25×2
2525
17+5
1.6+0.75
垂直短拉杠，水平短撑杠
8.5
2.5+1.5×4
3013
17+7
1.6+1
垂直短拉杠，水平短撑杠
9
2.5+1.5+1.5×4+0.25×2
3013+斜撑杠
17+8
1.6+1.47
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠
9.5
2.5+1.5×4+0.5×2
3013+斜撑杠
17+8
1.6+1.47
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠
10
2.5+1.5×5+0.5×2+0.25×2
3013+斜撑杠
17+8+2
1.6+1.47+0.25
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠
10.5
2.5+1.5×4+1×2
3013+斜撑杠
17+8+3
1.6+1.47+0.5
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠，小支撑杆
11
2.5+1.5×4+1×2+0.25×2
3013+斜撑杠
17+8+5
1.6+1.47+0.75
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠，小支撑杆
11.5
2.5+1.5×4+0.5×2+1×2
3013+4502+斜撑杠
17+8+7
1.6+1.47+0.75+0.25
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠，小支撑杆
12
2.5+1.5×4+0.5×2+1×2+0.25×2
3013+4502+斜撑杠
17+8+9
1.6+1.47+0.75+0.5
垂直短拉杠，水平短撑杠，垂直长拉杠，水平长撑杠，小支撑杆
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