浅谈沥青混合料转运车技术特点

浅谈沥青混合料转运车技术特点◇山东交通学院工程机械系慕瑞华◇山东交通学院工程机械研究所姜武杰沥青混合料路面在传统施工工艺下摊铺作业时存在集料离析、温度离析等施工质量问题。在沥青混合料路面机械化施工中，配套使用沥青混合料转运车（以下简称转运车，又称转运机）来联合摊铺作业，则有效地解决了集料离析和温度离析等影响施工质量的难题。它的使用不仅变革了传统的沥青混合料路面施工工艺，而且在保证连续摊铺作业的情况下大大提高了沥青混合料路面的使用寿命。因此，它是修筑高质量高等级公路的重要设备之一。作业时自卸车到达作业面后可立即将沥青混合料卸入转运车内，再由转运车将沥青混合料输送到沥青混合料摊铺机的受料斗内，使沥青混合料摊铺机具有高度的机动性。由于沥青混合料摊铺机不需要再与自卸车接触，大大提高了沥青混合料摊铺机的作业稳定性，因此手动即可进行摊铺作业。除了经济性之外，更重要的是使用转运车可以减小集料离析和温度离析，确保铺设出高质量的沥青混合料路面。1施工质量问题沥青混合料的集料离析改变了沥青混合料的原有级配，严重影响到沥青混合料的压实性，同时还影响到沥青混合料路面的路用性能。温度离析使得铺筑层的压实性不同，温度高的地方压实易得到保障，但温度低的地方压实困难，压实度难以达到设计要求。1.1集料离析集料离析主要发生在沥青混合料拌和设备向自卸车内放料、自卸车向沥青混合料摊铺机接料斗中卸料、沥青混合料摊铺机接料斗两侧及收斗等操作过程中。沥青混合料摊铺机接料斗两侧的离析尤为严重，几乎全部为粗集料，沥青混合料摊铺机操作手更习惯于每车料收斗一次，以免温度下降过大而影响压实。但往往收斗时粗集料集中，级配变异很大，难以压实。1.2温度离析温度离析主要表现在自卸车表面与内部的温度差异、沥青混合料摊铺机接料斗两侧温度过低等。由于沥青混合料温度不均匀，其压实性的差异很大，如又遇到集料离析，则无法保障压实质量。由此可见，沥青混合料的集料离析和温度离析对沥青混合料路面的路用性能有着重大影响。2转运车的应用效果2.1集料离析基本消除沥青混合料虽然在沥青混合料拌和设备向自卸车内放料、自卸车向转运车内卸料过程中也存在非常显著的离析现象，但沥青混合料进入转运车后，集料离析的情形发生了质的变化，一方面原有的集料离析经过转运车内的再次搅拌而基本消失，另一方面转运车的连续喂料保障了沥青混合料摊铺机不会断料，沥青混合料摊铺机的接料斗内料位始终是稳定的，最关键的是使用转运车之后不存在收斗操作，从根本上消除了沥青混合料摊铺机因收斗引发的集料离析现象。2.2温度离析得到控制通过比较，实践证明使用转运车既可减小温度损失，又可提高摊铺表面温度均匀性等，从根本上控制了温度离析现象。2.3提高摊铺效率和减少运输成本根据沥青混合料摊铺机所要求的均衡、连续摊铺作业要求供给沥青混合料，最多可提高50%的摊铺效率；使自卸车的运输周期更快，可将原所需自卸车数量减少25%；可以更有效地使用大额定载质量的自卸车；减少了自卸车在施工现场待机卸料时间等。此外，在沥青混合料摊铺机正常工作时，如遇不熟练的自卸车驾驶员、纵坡较大、匝道等情形，自卸车很容易碰撞沥青混合料摊铺机，同时，高温季节摊铺面洒有粘层油时沥青混合料摊铺机极易打滑，上坡段顶推自卸车前行时很费劲，其路面平整度将大受影响。转运车则完全可以保障自卸车不直接接触沥青混合料摊铺机，沥青混合料摊铺机的平稳性得以保证。3转运车主要技术特点现代转运车大量采用新技术、新工艺，如全液压驱动、前后驱动桥、非接触式超声波传感同步行走控制技术、PLC控制技术等，其自动化程度高，视野好，保证了摊铺路面的平整度和摊铺质量，实现了连续摊铺，进一步提高了摊铺作业的生产率。它具有以下主要特点：1)全液压驱动，实现了沥青混合料的转运、储存和二次搅拌的精确控制。2)行走系统采用二挡速比的前后驱动桥，使整机行驶更加安全可靠，其中前桥为转向驱动桥。3)采用变径变节距螺旋搅拌技术，物料搅拌充分均匀，有效地解决了沥青混合料的集料离析和温度离析问题。4)高强度刮板链输送，强劲可靠。5)柴油机启动保护系统和PLC控制系统确保了柴油机的正常启动和各执行元件的准确动作。6)非接触式超声波传感同步行走控制技术保证了转运车与沥青混合料摊铺机协同作业。7)采用大功率柴油机，并配备了冷却水、液压油、柴油和空气中冷组合式散热器，使柴油机、液压元件和燃油系散热充分，确保其工作的高可靠性，保证了转运车不因环境温度高而影响作业性能。8)沥青废气强制集中排放，大大改善了操作人员的作业环境。9)操作系统采用人机工程学原理布置设计，各操作位置均有最佳的工作范围和工作视野，操作平台和护栏使操作安全可靠。10)液压系统集中测压，使日常维护保养和检测更方便等。4典型转运车目前，国内外生产和使用的转运车常见的有RoadtecSB2500C、Blaw-KnoxMC330、DynapacMF250、SANYLHZ25A等型号。美国Roadtec公司生产的SB2500C型转运车是一种较成熟的产品，正常使用仅需要3～4辆自卸车即可配套完成沥青混合料的摊铺工作。4.1SB2500C型转运车主要技术指标1)发动机。型号：JohnDeere6081AF（6缸）；额定功率：206kW；额定转速：2200r/min。发动机的仪表部分包括：转速表、时间表、油压表、电压计和紧急停车系统。2)驾驶室。SB2500C型转运车为自行式设备，驾驶室内左右两侧各有一个操作位置，控制盘可转动到任何一侧进行操作，适合于狭窄路面作业，其内侧转弯半径为8.1m。3)行走系。速度可在两挡位范围内变化，由电液控制装置进行工作和行驶两种状态的切换。最高作业速度4.8km/h，最高行驶速度14.5km/h。4)输送搅拌系。它包括前置输送机（自卸车料接收及转运用的螺旋及链板式输送机）、搅拌仓（多节距防离析螺旋搅拌器及链板输送机）以及后置输送机（向沥青混合料摊铺机受料斗卸料用的链板输送机）三大部分。(1)螺旋及链板式输送机。具有低位接料特点，即接料斗为侧向开口(2.8m)低位式，便于自卸车快速卸料。接料斗中部有螺旋及链板式输送机，硬质表面螺旋输送机用于加快进料速度，其外径559mm，深度203mm；链板输送机额定输送能力为907t/h，可更换硬质镍合金衬板，其厚度16mm，宽度140mm，长度1448mm。(2)多节距防离析螺旋搅拌器及链板输送机。搅拌仓内有一个多节距防离析螺旋搅拌器，其外径559mm，深度203mm；链板输送机额定输送能力为544t/h，可更换硬质镍合金衬板，其厚度16mm，宽度178mm，长度406mm。(3)后置链板输送机。可向两侧各摆动55。。距地面最大卸料高度为3.8m。链板输送机额定输送能力为544t/h，其厚度16mm，宽度76.2mm，长度762mm。(4)电气系统。它包括大功率交流发电机、蓄电池和系统断路保护器等。(5)废气排放系统。它包括两个排风机及管径为254mm的废气排放管。(6)容量。燃油箱：529L；料仓：22.7t。(7)质量。船运质量：34246kg。4.2工作情况自卸车将沥青混合料卸入转运车前置输送机的接料斗中，然后由其螺旋输送机从两边向中间集料，再由链板输送机转运至搅拌仓内；进入搅拌仓的沥青混合料由多节距防离析螺旋搅拌器对其进行二次搅拌，然后再由其内的链板输送机传输给后置链板输送机，由后置链板输送机在不接触沥青混合料摊铺机的情况下直接转运至摊铺机受料斗中。4.3主要作用1)减小离析。转运车搅拌仓内的多节距防离析螺旋搅拌器对沥青混合料的二次搅拌不仅减小了集料离析，而且还消除了长途运输中沥青混合料的温度差异，即防止了温度离析且获得了温度均匀一致的混合料，保证了路面压实度和结构强度的均匀性。2)扩大范围。气温偏低而且长距离运输时，将受低温影响而结块的沥青混合料卸入转运车，经其二次搅拌后结块料被打碎，从而获得了集料及温度均匀一致的沥青混合料，保证了施工质量。在铺设城市道路时，往往会有一些作业面上可能有低垂的树枝或进行不中断交通施工，SB2500C型转运车可以到指定的地点接收自卸车上的沥青混合料，而后再转送到沥青混合料摊铺机上，这样可降低施工要求的大作业空间。类似的施工技术也可用在桥梁和立交桥的施工中。在有路障的路肩铺设施工中，自卸车在转运车侧前方成K形作业，转运车将沥青混合料通过K形作业形式输送到沥青混合料摊铺机上。