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第4讲摊铺机总体设计

第四讲摊铺机总体设计

1遵循原则

摊铺机的总体设计应遵循以下原则。

(1)满足使用要求。

选择合理的工作原理和设计方案,使摊铺机能有效地执行预期的全部职能,并符合公路技术规范和摊铺机技术条件的要求。

能够可靠地工作,保证操作者的安全和具有良好的工作环境。

(2)满足经济性要求。

推广产品系列化、部件通用化、零件标准化,采用新产品、新技术、新结构、新材料,使摊铺机具有较高的效率、较低的成本。

(3)满足工艺性要求。

在不影响工作性能的情况下,使摊铺机结构简单,制造容易,维修方便。

(4)满足标准化要求。

贯彻最新颁布的国家标准和部颁标准,尽量采用标准零部件、优先配合、优先系列和标准结构,提高摊铺机的标准化系数和重复系数。

2设计原理

摊铺机设计原理是摊铺机理论的重要内容。

它是针对摊铺机的工作特点和质量要求而提出的。

理解这些设计原理,悟出其中的奥妙,并依据这些设计原理进行设计、制作、使用摊铺机,就能使摊铺机的功能更加完善,性能更加可靠。

经过多年的钻研探索,摊铺机的设计原理可归结为以下几个内容:

(1)浮动摊铺工作原理。

目前用于沥青或稳定土施工的摊铺机,都是基于浮动熨平板原理工作,准确分析熨平板及牵引部分的数学模型,控制熨平装置在摊铺过程中的动力平衡条件,尽量减少摊铺过程中熨平板的位移变化,摊铺机就能达到高的平整度指标。

(2)牵引性能参数匹配原理。

根据牵引性能参数匹配原理,确保平均阻力矩与发动机调速特性的合理匹配、发动机最大输出功率与滑转曲线的合理匹配。

就能在保证摊铺速度稳定的前提下,充分利用发动机的功率和发挥摊铺机的最大生产率。

(3)恒速摊铺原理。

摊铺机在一个工作循环中,负荷的变化非常大,容易引起行驶速度的变化,导致平整度、压实度的变化。

优选摊铺速度恒速控制方法,是提高作业指标的有效方法。

(4)自动调平原理。

自动调平系统在检测到熨平板仰角出现的偏差后,能自动控制仰角偏差,确保摊铺的路面平整。

(5)螺旋叶片全埋输料原理。

根据螺旋在由物料围成的料槽内输料原理的分析,材料淹没螺旋的程度,与输料过程产生离析的现象密切相关。

合理设计充满系数,可提高摊铺机的抗离析能力。

(6)等振距振捣原理。

使摊铺机的振捣频率与行驶速度关联起来,保证振距恒定,可提高压实度和平整度的纵向均匀性,并实现压实度预选。

(7)等比功率振捣原理。

根据等比功率振捣原理设计,可提高压实度和平整度的横向均匀性。

(8)工作机构动态配置原理。

根据主机、刮板、螺旋、大臂及熨平装置之间的动态配置原理设计这些机构,使其在各种极限状态下,仍能有效动作或控制,可确保大厚度、大宽度摊铺的作业质量。

(9)车架弹性变形原理。

合理设计车架构件,有效控制弹性变形,避免塑性变形,克服车架变形对构件产生的破坏力,同时提高摊铺机自调平能力。

(10)仰角传递原理。

根据熨平装置仰角传递原理设计,能提高摊铺路面的平整度。

遵循这些设计原理,是高技术性能摊铺机的保障,也是我国摊铺机技术水平的一个映照。

3设计要点

3.1牵引性能参数的合理匹配

摊铺机的负荷特点是每次摊铺作业既具有重复性,又不完全重复;各个工序工作阻力既不相同,又随机变化。

一般大型摊铺机在摊铺作业循环中,行走机构的功率变化占发动机输出功率的5%左右,输料机构的功率变化占发动机输出功率的17%左右,总功率最大波动为22%左右。

如果采用物料转运车向摊铺机供料,输料机构功率的波动将更小。

因此摊铺机是接近连续作业的机械。

摊铺机在作业时,发动机、行走机构、输料机构、夯实机构、辅助机构既相互联系又相互制约。

摊铺机的整机性能不仅取决于各总成本身的性能,而且也与各总成之间的工作是否协调有着密切的关系。

因此,在摊铺机的总体参数之间存在着相互匹配是否合理的问题。

只有正确的选择发动机、行走机构、输料机构、夯实机构、辅助机构的参数,并保证它们之间有合理的匹配,才能充分发挥各总成自身的性能,从而使摊铺机获得较高的技术经济指标。

在选择各总成的参数时,必须充分注意到它们之间相互制约的关系。

这种制约关系主要反映在平均阻力矩与发动机调速特性之间的相互配置,以及发动机的最大输出功率与行走机构滑转曲线之间的相互配置上。

⑴平均阻力矩与发动机调速特性的合理匹配

工程机械牵引性能参数的匹配理论表明,发动机只有在稳定负荷下工作,才能输出额定功率,而平均阻力矩的工作点才能配置得等于其额定扭矩。

而阻力矩发生波动时,发动机的最大平均输出功率总是小于它的额定功率。

要想获得最大的平均输出功率,只有适当配置阻力矩在发动机调速特性上的位置。

摊铺机的浮动摊铺工作原理又表明,只有稳定的摊铺速度,才能达到高的平整度。

显然,应该将平均阻力矩的工作点配置在发动机调速曲线的额定工况附近,并保证摊铺作业循环中可能出现的最大阻力矩不超过发动机的额定扭矩。

这样使发动机在摊铺作业循环的全部时间内处在调速区段上工作。

从而既获得了发动机较大的平均输出功率,又保证了发动机的转速在整个摊铺作业循环中不致发生大的波动。

其结果必然达到较高的摊铺路面平整度。

⑵发动机最大输出功率与滑转曲线的合理匹配

工程机械牵引性能参数的匹配理论指出,行走机构的牵引效率随着牵引力的增大而增大。

在某一牵引力下,牵引效率可出现最大值。

当牵引力超过这一值而继续增大时,牵引效率随牵引力的增长而下降。

对于连续作业的机械来说,最大牵引效率工况和最大生产率工况是一致的。

那么对于接近连续作业机械来说,两者有一定的偏离。

摊铺机的浮动摊铺工作原理又表明,只有将滑转率限定在较小的范围内,才能达到高的平整度。

因而,为了使摊铺机获得最大的生产率,并尽量发挥发动机的功率,则应将工作循环中的平均工作阻力配置在最大生产率工况附近。

并根据最大生产率工况和滑转率对摊铺速度(平整度)的影响限度来确定摊铺机的额定滑转率。

一般履带式摊铺机的额定滑转率为3~8%,轮胎式摊铺机为5~10%。

技术性能(平整度指标)高的大型摊铺机取偏小值,技术性能低的中小型摊铺机取偏大值。

在额定滑转率下相对应的有效牵引力等于附着重量与有效附着系数的乘积。

由此可以得出牵引性能参数合理匹配的原则:

在保证摊铺速度稳定的前提下,充分利用发动机的功率和发挥摊铺机的最大生产率。

3.2传动方案

自行式摊铺机的传动方式有液压传动和机械传动两种。

液压传动与机械传动各有所长,各有所短,视所设计机型的不同而被选取。

液压传动有以下优点:

1易于大幅度减速,实现大范围的无级变速;

2运动平稳;

3易于实现过载保护;

4传动装置重量轻,体积小,便于整体布置;

5液压、电气、机械集于一体,易于实现自动控制;

6操作简便省力。

液压传动也有一些缺点:

1传动效率低;

2液压油的温度和粘度的变化,会造成传动比不稳定;

3液压油渗漏较难避免。

机械传动有以下优点:

1速比恒定;

②动力分流和最终传动结构紧凑。

早期的摊铺机,行走系统、螺旋、刮板系统都采用了机械传动方式,一般仅有转向或其他辅助系统采用液压传动。

这种方式多用于摊铺宽度小于5m,修筑低等级公路的轮胎式和履带式摊铺机。

全液压传动指摊铺机的行走、转向、输料、夯实及辅助系统均以液压传动为主,辅助机械传动。

现在大中型摊铺机,几乎都是全液压传动的。

全液压摊铺机具有较高的作业性能,满足了高等级公路施工的要求。

摊铺宽度小于5m~6m的中小型摊铺机,机械传动及液压传动并存,选用机械传动为宜。

机械传动摊铺机的最突出优点是摊铺速度恒定,故障率低,价格便宜,适用于修筑低等级公路。

摊铺宽度大于6m的大中型摊铺机,选用液压传动为宜。

尤其是大功率大宽度的液压传动摊铺机,机电液一体化,操纵集中,自动控制,能适应多种等级公路全路幅摊铺,宜为修筑高等级公路选用。

一旦确定了液压传动或机械传动,实际上是以一种传动为主的混合传动,都应在这种摊铺机总体方案设计和总成方案设计中充分发挥两种传动各自的优点,扬长避短,互相补充,达到提高整机技术性能指标的目的。

3.3行走机构

履带式行走机构的接地比压小,附着性能好,多被大型摊铺机所选用。

四轮一带由专业化的配套厂生产,可方便的选用。

履带的张紧与缓冲装置,已由黄油张紧弹簧(或碟簧)缓冲改进成液压油张紧蓄能器缓冲,适用于大型履带摊铺机。

由液压马达+链条、液压马达+减速器组合的驱动装置已被液压马达+行星齿轮减速器组合方式替代,适用于多种履带摊铺机。

左右履带的悬挂方式,即与机架的连接方式,既有刚性连接的,又有摆动连接的。

摆动连接的方法有二种:

一是在左右台车架的前端通过浮动式台车架支撑机构与机架铰接,二是在左右台车架的前端通过并联油缸与机架铰接。

摆动连接比刚性连接的优越性大,它能使履带很好的贴附地面,提高通过性能和附着性能,并增强摊铺机滤路基波的自调平能力,对整机的技术性能(平整度)很有好处。

轮胎式行走机构用在中小型摊铺机上。

摊铺宽度小于6m的轮胎式摊铺机采用单后桥驱动单前轮转向的方式比较适合;摊铺宽度7.5m~9m的轮胎式摊铺机采用前后桥驱动前轮转向的方式比较适合。

前后轮与机架的连接方式,既有刚性连接的,又有摆动(前轮)连接的。

摆动连接的方法,是左右前轮通过摆动支撑机构与机架铰接。

摆动连接能使轮胎很好的贴附地面,提高通过性能和附着性能,并增强摊铺机滤路基波的自调平能力,提高平整度。

轴距可设计得大一些,料斗中混合料的重量可以分配给驱动轮相当大的附着重量,只要运料车匹配适当,完全具有良好的附着性能。

摊铺宽度7.5m~9m的轮胎式摊铺机,牵引力大增,对附着力的要求也大增。

但在摊铺作业中摊铺机提供的附着力是个随机的变量,难以准确计算。

所以,除了采用前后桥驱动方式外,一般采用减少轮胎比压或双桥驱动的方式改善附着性能,增加足够的附着力。

为减少转向轮比压而采用摆动式双前轮的方式应当慎用。

因为这种方式前轴后移,大大减小了轴距,料斗中混合料的重量几乎全由前轮承担,对附着性能没有多大改善。

驱动轮采用前后分置式双轮的方式也应慎用。

因为这种方式的摊铺机车轮属于超静定结构,附着性能虽有改善,但附着力大小的随机性更大。

从总体方案考虑不可能将所有提高平整度的好方案都采用上,如速度恒速控制、输料量比例控制等。

但是,为了提高通过性能所采用的摆动桥(轮胎式)或浮动式台车架支撑机构(履带式),实际上又产生了增强滤路基波的自调平效果,对整机的技术性能(平整度)进行了补充。

3.4主参数

摊铺机主参数指最大摊铺宽度、最大摊铺厚度和最大摊铺速度。

设计时常常是首先确定最大摊铺宽度和最大摊铺厚度。

一般最大摊铺宽度根据市场需求、技术性能等级、产品系列型谱、销售价格等因素确定。

中国公路工程技术标准中规定最大路面面层宽度为11.75m(四车道)、15.25m(六车道)。

因而最大摊铺宽度为12m或15.5m的沥青混合料摊铺机完全能满足施工要求,并能进行全路幅摊铺,对路面的平整度很有好处。

确定稳定土摊铺机最大摊铺宽度时,还需考虑生产率问题,以最小摊铺速度不小于2.5m/min计算,最大摊铺宽度应不超过9m为宜,也可达到16m。

摊铺机的基本摊铺宽度受车辆行驶及运输空间的限制,一般在2.5m~3m之间。

机械加宽摊铺机选偏小值,液压伸缩摊铺机选偏大值。

最大摊铺厚度应根据中国现行路面施工规范和压实机械的压实能力确定,摊铺沥青路面不超过12cm为宜,摊铺稳定土不超过30cm为宜,也可达到50cm左右。

最大摊铺速度的确定主要考虑以下几个因素:

第一,摊铺速度对摊铺后路面压实度的影响。

压实度是摊铺机最主要的技术性能指标之一。

国外专家的试验结果表明,沥青路面的压实度随摊铺速度的增高而降低,摊铺速度在2m~6m/min时,压实度变化比较大,大于6m/min时,压实度变化很小。

因而理想的摊铺速度是5m~6m/min。

第二,摊铺速度对摊铺后路面平整度的影响。

这种影响有两种情况。

其一、在摊铺作业条件和路况条件相同情况下,摊铺速度大,路面平整度好。

其二、对于行走系统采用变量泵的液压传动的摊铺机,如果最大摊铺速度设计得过高,在低速摊铺时变量泵的使用排量就很小。

在极小排量情况下工作,泵的容积效率随工作压力的变化就特别大,造成摊铺速度不稳定,导致摊铺的路面不平整。

一般伺服变量泵的最小使用排量应大于其最大排量的四分之一。

所以说,最大摊铺速度不应大于理想摊铺速度的四倍。

比例变量泵的最小使用排量应大于其最大排量的十分之一,最大摊铺速度也不应大于理想摊铺速度的四倍为好。

第三,由摊铺速度、宽度和厚度所决定的生产率应与配套搅拌设备的生产率相匹配。

综上所述,液压传动的摊铺机其最大摊铺速度不宜超过16m/min,机械传动的摊铺机其最大摊铺速度不宜超过12m/min。

在分配速度档位的时候,必须要有5m~6m/min这个档位。

具有这种速度的摊铺机,如果使用低速摊铺,可获得高的压实度;如果使用高速摊铺,可得到高的生产率;如果使用5m~6m/min速度摊铺,既能获得理想的压实度,又能得到满意的生产率。

3.5发动机

在摊铺机的设计中,通常是在现有的柴油机系列品种中选择一种合适的机型,将发动机作为已知条件来进行设计。

在选择何种标定功率作为发动机装车的额定功率时,应适当留有储备。

对于中小型摊铺机,宜取90%的1h功率(或称Ⅱ类功率、间断功率)作为发动机装车的额定功率。

对于大型摊铺机,宜取90%的连续功率作为发动机装车的额定功率。

这样做将对改善发动机的可靠性和耐久性显然是有好处的。

发动机的转速不宜过高。

过高的转速对振动、噪声、传动平衡性、分动箱散热等都不利,一般选择1800r/min~2300r/min的额定转速。

发动机的扭矩适应性系数(最大扭矩与额定扭矩之比)不应低于1.15(大型摊铺机不应低于1.20)。

否则,发动机的扭矩储备过小,使发动机的平均输出功率减小。

发动机的调速率(最高空运转转速与额定转速之比减1)不应高于8%。

这样,在摊铺作业中,发动机在调速特性曲线的调速区段上工作,转速不致发生大的波动,对提高路面的平整度有好处。

发动机采用风冷柴油机,不存在漏水问题;体积小,宜于总体布置;调速率小。

在中小型摊铺机上采用风冷柴油机较多,在大型摊铺机上采用水冷柴油机较多。

电子控制发动机在摊铺机上的应用也日渐增多。

因为电子控制发动机排放标准高;能改善燃油经济性,节油5%~10%;能提高功率13%以上,能增加扭矩;能实现高速、低速或全程调速;能进行数据采集、故障诊断、操作界面显示、油门管理、燃油系统管理和提供各种电子控制特性;能进行通讯;寿命长。

在摊铺机上采用电子控制发动机将会改善摊铺机整机性能。

液压传动的摊铺机无须设置离合器,发动机的飞轮直接(或通过分动箱)与液压泵相连。

因此,启动发动机时,发动机是带着小负载启动的。

所以,发动机配置的电机应有足够大启动电流,否则难以启动。

3.6速度恒速控制

在摊铺作业中,摊铺机行进速度频繁变化会破坏熨平板的动力平衡,从而导致熨平装置在摊铺厚度上产生位移,影响平整度。

因而必须对摊铺速度进行恒速控制,尤其是大型、高技术性能的摊铺机。

产生摊铺速度的变化有以下三个原因:

第一、负荷的变化引起发动机转速的变化,从而造成摊铺速度的变化。

这种速度变化,只要将发动机调速特性曲线上平均阻力矩的工作点配置在额定工况附近,就不会超过2%。

但是,仍对平整度有影响。

第二、对于液压传动的摊铺机,液压泵和液压马达容积效率的变化造成摊铺速度的变化。

这种速度的变化可严重影响平整度。

如果在液压系统设计中设法控制液压油温度、工作压力及变量泵的使用排量的话,速度的变化可以得到一定的控制,但对平整度的影响仍然是严重的。

第三、履带或轮胎的滑转造成摊铺速度的变化。

产生这种速度变化的客观因素较繁杂,具有很大的随机性,比较难以控制。

早期的国产摊铺机(轮胎式机械传动),摊铺速度仅靠发动机油门来控制,摊铺速度极不稳定。

后来的摊铺机(液压传动、手动变量泵),摊铺速度靠手动控制变量泵的排量来控制,也不能保证摊铺速度的精确控制。

现在的大中型摊铺机几乎都采用了摊铺速度恒速控制技术,大多采用了与液压元件相配的控制软硬件,如BOSCH-REXROTH公司的MC6微控制器及高性能、高可靠性的RC6-9微控制器,是履带式双驱动车辆专用的控制器,美国SAUER-DANFOSS公司的S11微控制器,也是履带式双驱动摊铺机行走系统专用的控制器,均与各自公司的电控变量泵的电气特性相匹配,并且配置了专用的程序软件和编辑器。

速度恒速控制的方法有以下两种:

第一、在发动机上安装电子调速器,对发动机转速进行控制。

当因负荷的变化导致发动机的转速发生变化时,电子调速器从发动机飞轮处或液压泵上检测出转速信号、与设定的转速对比处理后输出控制信号控制发动机的供油量,使发动机恢复到原来的设定转速。

这种控制方法可以使发动机的转速偏差稳定在设定转速的0.1%以内。

第二、在行走机构的终端减速箱或液压马达上安装速度传感器,测出真正的摊铺速度信号,反馈给速度控制器(即微处理器)。

速度控制器将输入的速度信号与设定的速度进行对比处理,然后输出信号去控制行走变量泵的排量。

摊铺速度变慢时,增加变量泵的排量,提高速度;反之,减少变量泵的排量,降低速度。

总之,使速度偏差稳定在设定摊铺速度的±1%的范围内。

由于速度传感器安装在行走机构终端减速箱或液压马达上,所以,它控制着第一和第二两种原因产生的速度变化。

对第三种因滑转产生的速度变化,如果合理的配置发动机最大输出功率在滑转曲线上的位置,其速度变化可以控制在5%以内,但也难免有随机性的大波动。

3.7输料

刮板输料器的作用是将接收到料斗中的物料转送给螺旋。

小型摊铺机由于摊铺厚度薄,大都是水平输料。

大中型摊铺机由于摊铺厚度大,基本上都是微斜提升输料,提升角一般2°左右。

摊铺宽度小于3m的简易摊铺机,可以不设输料机构,混合料直接从料斗流向熨平板;也可不设刮板输料器,只设螺旋输料器。

这种摊铺机结构简单,机动灵活,适用于修筑和养护低等级道路。

大中型摊铺机都应设置完善的输料机构,刮板输料器将接收到料斗中的物料转送给螺旋,螺旋将物料分送到熨平板前沿的整个摊铺宽度上。

刮板输料器可采用单排刮板链或双排刮板链,螺旋输料器可采用单旋向双螺旋或双旋向双螺旋。

刮板的生产率就是摊铺机的生产率。

根据总体方案和生产率确定的刮板输料器和螺旋输料器输料量应均衡。

这样,平均工作阻力的波动小,混合料对熨平板的各种作用力稳定,摊铺的路面就平整。

因此,必须对刮板输料器和螺旋输料器的输料量进行控制。

比较好的方式一是对刮板输料器和螺旋输料器分别进行比例控制;二是对刮板输料器进行开关控制,对螺旋输料器进行比例控制。

实践证明,当刮板的结构及位置确定以后,刮板的速度应与摊铺速度相匹配,否则刮板输料器将不能正常工作。

刮板输料器的速度也不能控制的过高,否则冲击负荷将对液压系统带来危害。

从冲击负荷对液压系统可靠性的影响考虑,对于开关控制的刮板输料系统,不超过20m/min为宜;对于比例控制的刮板输料系统,不超过28m/min为宜。

3.8夯实

夯实的方式有两种:

振捣和振动。

目的是对摊铺层进行预压实,以减少碾压工作量和提高平整度。

对于机械加宽的熨平装置,在整个摊铺宽度上只需设置一个振捣源和一个振动源。

对于液压伸缩的熨平装置,则需要设置2~4个振捣源和2~4个振动源。

各振源的频率不相同,互相会产生干扰、叠加,其结果减弱了夯实效果,并对熨平板的夯击反力产生很大波动,最终造成路面的压实度不均匀,平整度不好。

因此,必须合理配置振捣和振动的频率,减弱相互干扰、叠加的程度。

比较有效的办法是拉开振捣和振动的频率。

这个适宜的频率是,振捣22Hz~25Hz,振动55Hz~65Hz。

对于每个振源所服务的摊铺宽度上,单位摊铺宽度所消耗的功率(即比功率)应尽量设计得相等。

这样,路面压实度均匀,平整度好。

3.9液压系统

机械传动的摊铺机,其辅助的液压系统比较简单,由多泵多回路开式系统组成,工作压力比较低。

液压传动的摊铺机的液压系统比较复杂,由多泵多回路闭式系统及多泵多回路开式系统混合组成,工作压力较高,控制系统复杂。

液压系统由液压基本回路组成。

基本回路由液压元件组成。

液压系统的型式可分为开式系统和闭式系统。

液压传动的先进性取决于液压元件的质量、基本回路的效率和液压系统的控制特性。

过去,摊铺机液压系统以开式系统为主。

由于不易无级调速、元件分散、效率低、不易连续控制等原因,已被现在的闭式系统所取代。

对于大中型履带式摊铺机的行走液压系统,宜采用双泵双回路(左变量泵+左双速马达、右变量泵+右双速马达)闭式液压系统;对于小型或后桥驱动的轮胎式摊铺机,宜采用单泵单回路(单变量泵+单变量马达)闭式液压系统;对于前后桥驱动的轮胎式摊铺机,宜采用单泵双回路(单变量泵+双变量马达)闭式液压系统。

刮板及螺旋输料液压系统,宜采用单泵单回路(单定量泵+单定量马达)开式液压系统或单泵单回路(单变量泵+单定量马达)闭式液压系统。

振捣及振动液压系统,对于机械加宽熨平装置摊铺机,宜采用单泵单回路(单定量泵+单定量马达)开式液压系统或单泵单回路(单变量泵+单定量马达)闭式液压系统;对于液压伸缩熨平装置摊铺机,宜采用单泵双回路(单定量泵+双串连定量马达)开式液压系统。

这些摊铺机所选用的主要液压元件及控制元件比较集中,大都是进口国外著名液压件如bosch-REXROTH公司、SAUER-danfoss公司等液压件公司生产的高品质产品。

无论何种机型的液压系统,在进行系统方案设计时,特别要注意以下几个问题。

第一,工作负荷增大时,系统要有足够的可靠性。

例如,一台履带式摊铺机,行走系统是左右独立驱动的液压回路,由安全阀限制的系统最高压力是40Mpa,设计的平均工作压力是24Mpa,在正常的直线摊铺作业时,工作是可靠的。

但在调整行驶方向、弯道摊铺或者料车偏斜只有一个车轮接触摊铺机推辊时,两个行走回路的工作压力一个升高,另一个降低,其平均值约等于24Mpa。

有时降压一侧的工作压力会降得很低,升压一侧的工作压力就超过了安全阀的调定值40Mpa,工作就不可靠,甚至不能工作。

所以应该调整设计参数,要么升高系统的控制能力,要么降低平均工作压力。

第二,应有高效率的调速、恒速回路。

大型摊铺机必须对行走、刮板、螺旋、振捣、振动进行调速控制,对自动调平液压缸进行恒速控制。

在进行这些回路设计时,除了使各执行元件完成满意的设计功能外,还应考虑系统产生的热量问题。

因为它们是液压系统重要的热源。

不宜采用简单的节流调速回路,应采用变量泵定量马达调速回路、变量泵变量马达调速回路、高效率调速阀组成的调速回路、高效率流量阀组成的恒速回路,尽量减少系统的发热量。

各个调速、恒速回路设计得合理,互相配置得协调,摊铺机的负荷在摊铺作业循环中就不会有大的波动,从而使摊铺机获得较高的技术经济指标。

第三,应尽量减少系统热量,控制液压油温度。

液压系统中仅管设置了高效率的调速、恒速回路,减少了系统发热量,但液压油的温度仍然难免超过规定的限值,尤其是大型摊铺机。

因此,还应设计冷却回路,甚至设计双冷却分级控温冷却回路,以对系统散热,降低液压油温度,使液压泵、液压马达在高容积效率区段工作,使职能元件工作速度稳定。

一个液压系统效果良好的冷却回路往往要靠试验来最终确定。

第四,应考虑提高冲击负荷下系统的可靠性。

大型摊铺机振捣、刮板、螺旋启动时和停止时的冲击压力都很大,可达到正常工作压力的2.2倍。

而且压力冲击很频繁,往往影响系统的可靠性。

为降低压力冲击产生的危害,有效的措施一是降低工作压力,二是采用比例控制。

3.10自动调平系统

摊铺宽度大于6m的大中型摊铺机,一般配置双纵向自动调平系统(控制器);摊铺宽度小于6m的中小型摊铺机,一般配置一纵向及一横向自动调平系统(控制器)。

目前摊铺机的自动调平系统,主要为模拟式控制,其控制方式为电液式,调节形式为比例脉冲调宽式。

从其偏差检测方式上讲,有接触式自动调平系统和非接触式自动调平系统两类。

非接触式自动调平系统根据其检测原理和方法的不同,有激光自动调平系统、红外线自动调平系统和超声波自动调平系统。

在设计摊铺机自动调平电气系统时,应根据摊铺机总体设计和电气系统设计的要求来确定自动调平系统的方案,合理选用自

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