设计规范编辑

沥青洒布车设计规范1.主题内容与适用范围本标准规定了沥青洒布车的设计依据、设计准则、设计程序及设计方法、试验项目和要求。本标准适用与与此结构相同或类似的产品的设计，其它车型也可参照适用。2.引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。JT/T501—2004沥青路面养护车/机GB/T7920.14—2004道路施工与养护设备沥青洒布车/喷洒机术语和商业规格JB6030—2000工程机械通用安全技术要求JB/T5945—1991工程机械装配通用技术条件JB/T5947—1991工程机械包装通用技术条件GB/T50468—2008焊管工艺设计规范GB/T786.1液压气动图形符号GB/T2270不锈钢无缝钢管GB/T14039液压系统工作介质固体颗粒污染等级代号GB/T362装备维修性通用规范维修性的基本要求GB/T900系统安全性通用大纲3.设计依据系统设计依据是对沥青洒布车总体性能要求的设计任务书。一般包括下列要求：a.环境条件；b.平稳性及工作时间；c.运输条件；d.储存条件；e.系统功能及性能指标；f.系统布局及质量；g.控制方式；h.控制精度指标；i.可靠性、维修性、安全性。4.设计准则4.1系统应优化设计，并贯彻通用化、系列化、组合化原则，最大限度地采用标准件和通用件。4.2系统设计要有继承性，采用先进技术，实现自动化，并力求操作安全简便，发生故障时有应急措施。4.3新设计的关键部件必须经过充分论证，经性能试验和可靠性试验后方可用于系统。4.4系统设计应综合考虑可靠性、维修性、工艺性、经济性。5.设计程序设计程序框图如下：6.设计方法6.1方案论证6.1.1分析设计任务书或合同技术要求。6.1.2总结同类型号设计、适用情况，进行工况分析，提出二个以上方案。6.1.3向任务提出方介绍方案，请专家评审，选定最佳方案。6.2总体设计6.2.1系统功能、组成结构、工作流程6.2.1.1系统功能系统主要功能如下：a.保温沥青箱b.加热系统c.传动系统d.循环洒布系统e.操纵机构及检查f.计量仪表仪器g.控制系统6.2.1.2系统组成主要有保温沥青箱、加热系统、传动系统、循环系统、操纵机构及检查、计量仪表、控制系统、行使系统等部件组成。6.2.1.3工作流程主要工作流程：由沥青泵从沥青溶化池中将热沥青吸入贮箱中；运输到工地现场，通过加热系统将沥青加热到工作温度；操纵控制机构，开启喷洒阀门；通过洒布管、喷嘴，由沥青泵将沥青按一定的洒布率及一定的洒布压力喷洒到路面上。作业结束后，即操纵沥青循环系统，将管路中的残留沥青吸送到沥青箱中。7.沥青箱如图3.7-2所示，贮箱主要包括箱体、隔热层、外罩、溢流管、过油管、阀门、隔板、加热火管、浮标及固定架等部件。沥青贮箱为一个用3—5mm厚的钢板焊接成的圆形断面长筒，筒体外包有一层约50mm厚的由玻璃绒或矿渣棉制成的隔热保温层，隔热保温层再包裹一层薄钢板外罩。此隔热保温层可使箱内的热液态沥青在外界温度为12℃--15℃时，保持降温速度不大于每小时2℃。为了减缓箱内液料在洒布机行驶时所产生的冲击振荡以及加强箱体的坚固性，在箱体的中部焊有一块横隔板，使箱体分成前后两室，以减少冲击，隔板上下设有缺口，液料在箱内仍能自由流动。箱顶中部设置有带滤网的大加油口，维修时便于人员进入。为了加热箱体内的沥青，在箱体中下部排列有纵向加热火管。在箱体后部开有出油孔，孔内置有总阀门，它由箱顶上的手轮通过长杆执行开关。出油孔的下面装有一个主三通阀和沥青泵。溢流管穿出箱底外，超量的沥青可经它溢于箱外，它也作透气之用（气压喷洒式无此装置）。为了观察箱内的液量，在箱内置有浮标，它通过杆件与箱后外侧的刻度盘连接，从而可测知箱内液面的高度。箱体前端外侧置有温度计，以观察箱内沥青的温度。国内外绝大多数沥青贮箱采用横截面为椭圆形的长筒形结构。其优点是：重心低，箱底沥青的残余量少，在运输途中箱的前后端面手振荡冲击的面积小，加工简便。有的沥青洒布机的沥青贮箱采用上下为圆弧形，两侧为直边的樽形截面。这种形状的箱体虽然重心低，容量大，箱底沥青残余量也较少，但需要多边焊接，而且运输时端面受冲击的面积较大。因此，大多在小型设备上采用。为了减少沥青箱底残余量，常在底部设有凹槽，底阀位置偏近后端，箱体以1°--2°的微小后倾角安装在车架上。3.2加热系统装有液态热沥青的洒布机在长途运输后，液料的温度势必会下降，以致降低到工作温度以下因此必须进行再加热升温。沥青洒布机加热系统分为沥青贮箱底加热和箱内加热两种方式。箱底加热方法是火焰直接加热箱底，使热量传递给沥青，大多用于小型沥青洒布机。箱内加热方式大多采用U形或L形火管，根据沥青贮箱的大小可用1根或2根火管。如图3.7-3所示，加热系统主要由燃料箱、两个固定喷灯、一个手提式喷灯、两根U形火管和带有滤清器的油管系统所组成。燃料箱（图3.7-4为一圆筒）安装在洒布机的右侧台板上。箱内由汽车上的储气筒引入压缩空气，使燃油在一定压力下经过滤清器分别送往固定喷灯喷雾燃烧。燃料箱体的上端装有压力指示表。固定喷灯（图3.7-5）主要零件为无缝钢管制成的喷管和喷嘴。喷管盘绕成螺旋状，以利燃油气化，其一端通过开关与油管连接于燃料箱，另一端通过接头装上喷嘴。喷嘴外面装有套管，以便引导火焰向前喷得更远。在螺旋喷管下面设有油盆，储少量燃油，作为点燃之前预热喷管加快燃油气化之用。整个喷灯用固定架装置在U形火管的进口处。固定喷灯向火管内喷射火焰，加热箱中的沥青、废气从排烟口排出。每根U形火管的进口端都装有耐高温钢板制成的课更换的防护套，以保护火管避免烧损。手提式喷灯可在作业前加热沥青泵与管路系统，使各部分原来积凝着的残留沥青熔化，以免阻碍各运动部件的运转，使其正常工作。3.3传动系统沥青洒布机的传动系统分为两部分。发动机的动力部分经传动系统使车辆行驶，另一部分驱动沥青泵进行工作（或另设发动机驱动沥青泵进行工作）沥青泵的传动系统主要由发动机、离合器、变速箱、分动箱、传动轴及沥青泵等组成。发动机的动力传递到变速箱后，再经过增设的分动箱和带万向节的传动轴而驱动沥青泵进行工作。联轴节和泵轴间装有安全销，当泵齿轮因超载不能转动时，安全销首先折断，从而避免了泵的损坏。3.4洒布系统洒布系统的主要作用是向贮箱内吸进液态沥青，工作结束后抽空贮箱和洒布管内的余料；传输液态沥青；完成高温沥青的洒布工作；液态沥青通过循环管道的不断循环，使贮箱内的全部沥青保持均匀的温度。如图3.7-7所示，主要包括沥青泵，带球节的循环洒布管道和大小三通阀三大部分。循环管路露在外面的部分尽可能短些，以减少热能损失。循环管、洒布管的内径一般在40—100mm之间。洒布管一般都由中间两节固定管和两侧多节活动管组成。活动管和固定管之间以及各活动管之间一般采用球铰式管接头，使活动管可以上下翻折和前后摆转（当不需要上下翻折和前后摆转时，也有采用法兰盘管接头连接的）。洒布管大多为圆钢管，但是喷嘴装在管内并带有开关的洒布管则要采用方形管。固定洒布管的长度一般是2—4m.小型沥青洒布机一般采用手洒方式。其洒布系统是一根6—8m长，内径约19mm的带喷嘴的加强软管。喷嘴一般有1—3只，装在一节弯折钢管上，管洒式的大多带一根手洒软管，但其喷嘴大多为喷枪式。3.4.1沥青泵图3.7-8是外啮合齿轮沥青泵，有齿轮、轴、泵壳、前后盖等组成，由于轮齿的啮合作用将沥青泵送入管道，泵轴与轴套的润滑是由泵送的沥青来润滑的。沥青泵的规格大小及其驱动所需的功率，应由最大的洒布宽度时所需的泵送量来确定。沥青泵的转速一般控制在400—800r/min的范围内。3.4.2洒布管洒布管（参见图3.7-7）为不通长度的钢管。中间一段为2m长的固定管，此管的中央用隔板将它分隔成左右两段，以便分别控制左右两侧洒布沥青。另外备有若干根不同长度的接长洒布管，加接洒布管克安装于中央洒布管的两侧，以便扩大洒布机的洒布范围。沥青洒布机的最大洒布宽度因不同机型各异。在洒布管上（图3.7-9）按一定间距（100—150mm）安装有喷嘴，喷嘴端口开有长缝隙，缝隙的两侧通常做成45°斜角，以便沥青能按90°角向外喷洒。喷嘴缝隙的宽度一般为2.5—4mm。安装喷嘴时，使其缝隙与管的轴线成25°--30°斜角，使相邻沥青的喷雾角度有适当的重叠，以提高洒布均匀性。洒布管距离地面的高度可通过调节器进行调节。3.4.3三通阀三通阀的功用是控制液态沥青在管道中的流动方向。通过转动三通阀及沥青泵的正转或反转，可使沥青洒布机完成各种作业。3.5操纵机构沥青洒布机的操纵机构包括三通阀的拨动和洒布管的操纵两部分。其功用是根据工作需要启闭相应的三通阀和调节洒布管的位置（降低、升高或横向侧移）。例如洒布机在运输过程中将洒布管升起，洒布作业时放下，并对它做喷洒角的调整（即洒布管对路面做90°范围内的转动），以及根据工作需要作左右方向的摆动。操作是通过操作台上（洒布机后部）的手轮与操纵杆等装置进行的。操纵机构的各种操纵手轮与杆件等装置如图3.7-10所示。4总体设计及主要参数的确定4.1总体设计沥青洒布机在总体设计时首先应确定主参数和生产率，可按沥青洒布机生产系列的有关规定选取。主参数确定后，根据技术规范的需要及有关技术标准、具体的用途与相关条件来决定其形式，如自行式、泵压喷洒式或气压喷洒式以及是否采用单独发动机驱动沥青泵等。为了降低生产成本，缩短生产周期及解决配件等问题，要在设计中贯彻系列化、通用化、标准化。要充分掌握国内外同类产品的技术资料，对已有设备性能做广泛的调查研究，尽可能采用新技术、新结构、新材料、新工艺，同时还应注意设计的产品的经济性、可靠性、耐久性、使用安全性、维修方便性，以及设备操作的简便、舒适性等，以使设计的产品技术性能具有一定的先进性。在沥青洒布机主要技术参数确定后，应着重分析和制定结构方案，主要包括：基础车的选型，各总成的相互位置及几何尺寸、机械总质量等。总体设计时，沥青洒布机的总要性能、生产率、洒布精度和质量等要进行多种方案的比较分析，选择先进可靠的而设计方案。4.2沥青洒布机主要参数的确定确定沥青洒布机的主要参数，是整机和各个组成部分技术设计、结构设计的依据。机动沥青洒布机的主要参数有：沥青贮箱的几何容量、行驶牵引力、循环洒布管路的长度和直径、沥青泵的流量、转速范围和所需的驱动动力等。4.2.1沥青贮箱容量及几何尺寸的确定沥青贮箱的容量分为有效容量和几何容量两种。前者是所装沥青的实际体积，后者是除了沥青实际体积外还包括箱内被火管、烟道及其他部件（吸入管、隔板和液面指示器等）所占体积，以及预留沥青膨胀余量。V=V1+V2+V3+V4+V5式中：V——箱的几何体积，m3;V1——有效体积，m3；V2——加热火管所占体积，m3；V3——烟囱所占体积，m3；V4——其他部件所占体积，m3，根据经验一般取为0.01V1;V5——考虑沥青膨胀所留余量，约为（0.07—0.08）V1。有效容积应根据沥青洒布机的用途和底盘的载重量综合考虑。对于托运式沥青洒布机其沥青贮箱的有效容积一般为400—600l。对于汽车底盘自行式沥青洒布机，其沥青贮箱的有效容量一般都是根据汽车载重量来确定，按下式计算：式中:G’----汽车额定装载质量，kg;Gζ----沥青贮箱的估计质量，kg;ρ----沥青容重，kg/m3,一般取1000。加热火管所占体积V2受加热箱内沥青所需的总散热面积F的影响，可根据对加热系统的热计算来确定（见4.3.2加热系统计算）。烟囱所占的体积受沥青贮箱的宽度和高度影响，一般可参照现有产品来估算。确定了沥青贮箱的集合容量后就可以计算出其几何尺寸。沥青贮箱的几何形状如前所述，一般都采用横截面为椭圆形的长筒。对于托运式沥青洒布机，从稳定性考虑，箱身不宜过长，可参考现有类似的机械尺寸。对于自行式沥青洒布机则以汽车底盘车架为基