車輛電液控制理論及應(yīng)用6-1

第六章典型車輛液壓與控制系統(tǒng)介紹——瀝青混凝土攤鋪機液壓驅(qū)動與控制1攤鋪機作業(yè)速度的設(shè)計與選擇

1.1工程條件下攤鋪機作業(yè)速度現(xiàn)狀我國目前攤鋪機在實際作業(yè)工況下速度為3～5m/min，而大部分為3m/min，筆者也到了不少的工地進行現(xiàn)場考察，情況確實如此，而攤鋪機設(shè)計的最大作業(yè)速度都在12～20m/min，這樣實際上攤鋪機在工程條件下的使用速度為設(shè)計最大作業(yè)速度的1/4～1/6，同樣的機型，或技術(shù)性能參數(shù)大致相同的機型國外使用的作業(yè)速度大都在10m/min左右，國內(nèi)相關(guān)的試驗結(jié)果表明：壓實度隨攤鋪速度的提高而降低，攤鋪速度在2～6m/min時，壓實度變化比較大，大于6m/min時，壓實度變化很小。攤鋪速度對路面平整度的影響，一是當作業(yè)條件和路況條件相同時，速度高，路面平整度好；二是當?shù)退贁備仌r，變量泵在極小排量下工作，泵的容積效率隨工作壓力的變化特別大，造成攤鋪速度不穩(wěn)定，導致路面平整度降低。低速控制仍是目前液壓系統(tǒng)研究的主要問題之一，普遍認為摩擦特性是影響低速爬行的主要原因。面對工程條件下國內(nèi)外使用時作業(yè)速度差別如此之大，面對國內(nèi)工程條件下的配合能力，作業(yè)速度究竟如何確定，它應(yīng)該包括兩方面的內(nèi)容：一是設(shè)計時根據(jù)液壓傳動的基本理論如何合理配置攤鋪機的作業(yè)速度；二是根據(jù)已有的攤鋪機液壓系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)如何正確選擇作業(yè)速度。下面我們從理論上作進一步探討。1.2變量泵效率計算與分析上述表達式中，容積損失主要是從運動副間隙里泄漏了流量，由Cs項表示。作為機械損失，一部分為油液粘性產(chǎn)生的摩擦損失，與n和成正比，由Cv項表示；一部分為與高低壓移動界面前后的壓差成正比的摩擦損失，由Cf項表示；一部分為與工作壓力和轉(zhuǎn)速無關(guān)的定量的扭矩損失，由Tc項表示。表達式中，把間隙內(nèi)油液的流動看成為層流，忽略了運轉(zhuǎn)中間隙的變化以及油液壓縮性的影響，但實際情況要復雜的多。根據(jù)式子,并將其中變量換算成攤鋪機的作業(yè)速度，且暫時不考慮馬達的效率（認為馬達在最大排量下工作），理論計算現(xiàn)有的二種樣機在不同作業(yè)速度下變量泵的容積效率，總效率關(guān)系曲線如圖所示。樣機1攤鋪機在不同作業(yè)樣機2攤鋪機在不同作業(yè)速度下泵的容積效率速度下泵的容積效率樣機1攤鋪機在不同作業(yè)樣機2攤鋪機在不同作業(yè)速度下泵的總效率速度下泵的總效率根據(jù)多數(shù)試驗研究得知，隨著排量q的減小，泵容積效率和機械效率一般都降低很快，其乘積總效率，也顯著降低。關(guān)于這方面的理論分析雖然很多，但由于泵的效率問題很復雜，結(jié)構(gòu)問題和流體力學的問題交織在一起，影響因素很多，至今還沒有一個圓滿的效率表達式，一般都是由試驗的方法對具體的泵在不同使用條件下實測取得。同樣，前述的定量泵效率理論表達式，只適用于估算和分析在各種使用條件下效率的變化趨勢及影響因素，準確的效率值必須通過試驗取得。盡管如此，這些理論分析式同樣有著重要意義，可以通過對效率影響因素的分析，尋找最佳的使用條件，并將這種分析結(jié)果用于泵的參數(shù)匹配和使用過程的控制中。以上各典型樣機的理論曲線圖總的趨勢與下面給出的有關(guān)實驗曲線是一致的。全排量時泵的容積效率和全排量時泵的總效率總效率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系與轉(zhuǎn)速的關(guān)系1.3馬達效率分析90系列斜盤式馬達全排量時輸出特性51V系列斜軸馬達全排量時的輸出特性1.4攤鋪機作業(yè)速度的合理設(shè)定（1）壓力對泵效率的影響不明顯，在很寬的壓力范圍內(nèi)均具有較高效率。因此進行泵工作壓力配置時主要從工作壽命（可靠性）和功率利用率角度考慮，并盡量使泵在高效率的壓力范圍內(nèi)工作。工程機械的負荷額定壓力取0.6pmax左右，負荷最高壓力為0.8pmax左右，負荷最低壓力為0.2pmax以上。（2）0.5～1nH的中高轉(zhuǎn)速區(qū)是泵的高效轉(zhuǎn)速區(qū)，0.25nH時總效率低于0.5nH時2～5個百分點，當轉(zhuǎn)速低于0.25nH以后，隨轉(zhuǎn)速降低效率急下。因此泵的正常工作轉(zhuǎn)速應(yīng)取0.5～1nH的中高轉(zhuǎn)速域，泵的排量啟動轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于0.25nH。在討論與發(fā)動機自動控制的參數(shù)匹配時取泵的排量啟動轉(zhuǎn)速=（1～1.3）nmin，工程機械柴油機的怠轉(zhuǎn)速約為（0.25～0.35）nH，參數(shù)配置后一般有＞0.3nH，假定泵的額定轉(zhuǎn)速與發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速相匹配，這就使泵的排量啟動轉(zhuǎn)速也處于較高效率區(qū)，從而保證液壓傳動裝置有較大的啟動扭矩，車輛有較大的起步牽引力。（3）液壓泵總效率隨排量比增大而增大，因此泵的變量范圍最好控制在其最大排量的0.5～1范圍內(nèi)，以使泵的總效率高于75%；排量比為0.25～0.5的范圍(總效率為0.6～0.75)僅用于車輛要求的特殊的低速工作，而在0.25以下的區(qū)域僅作為起步、加速的過渡過程而不用于正常作業(yè)。由此可以說明變量泵的排量在低于其額定排量的1/4時，不但容積效率降低，而且隨載荷壓力的變化比較大，從而引起速度的波動量增大，進而影響作業(yè)質(zhì)量。（4）減小排量，馬達效率降低，特別是小排量低轉(zhuǎn)速區(qū)效率偏低，工作能力變?nèi)?。因此對馬達進行排量控制時應(yīng)該使其工況為：負荷增大時馬達為大排量低轉(zhuǎn)速，負荷減小時為小排量高轉(zhuǎn)速。這一情況攤鋪機上目前幾乎都采用的是雙速馬達，即攤鋪作業(yè)時為最大排量，非作業(yè)工況為最小排量。但最大排量時馬達也要求有一個最低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，而這一轉(zhuǎn)速實際使用時受泵的流量和作業(yè)速度所限定，研究結(jié)果表明，液壓馬達在這一轉(zhuǎn)速領(lǐng)域工作，其壓力的脈動量超過40%，抗外載荷干擾能力下降，使速度極不穩(wěn)定。筆者對國內(nèi)現(xiàn)使用的典型瀝青混凝土攤鋪機和穩(wěn)定土攤鋪機做了一些相關(guān)參數(shù)的校驗，其結(jié)果很不樂觀，在3m/min左右速度下作業(yè)，有個別機型液壓馬達工作在鄰近低速非穩(wěn)定狀態(tài)，而變量泵的排量絕大部分都工作在最大排量的1/4左右，甚至更低，這種情況液壓系統(tǒng)的工作效率極差，同時液壓系統(tǒng)也不穩(wěn)定。因此提醒業(yè)內(nèi)人士必須盡快改變這種狀態(tài)，要么增大液壓馬達減速比，或改變液壓系統(tǒng)配置從設(shè)計上降低攤鋪機最高作業(yè)速度；要么改變工程作業(yè)環(huán)境和條件，提高攤鋪作業(yè)速度，以使機器工作在液壓系統(tǒng)比較穩(wěn)定和效率比較高的區(qū)域。恰恰這一不合理的實際作業(yè)速度成為影響目前施工作業(yè)質(zhì)量的一個根本原因，而試圖從控制上完全解決這一不穩(wěn)定問題顯然是十分困難的，系統(tǒng)的匹配也是不合理的。我國從80年代開始全面引進生產(chǎn)制造或組裝國外高性能瀝青混凝土攤鋪機，但對其消化、吸收研究的卻甚少，幾乎是全面模仿或照搬國外的技術(shù)，導致目前設(shè)計及匹配理論缺乏指導，液壓與控制系統(tǒng)全部依賴進口。因此，必須深入進行瀝青混凝土攤鋪機運動學、動力學以及行使驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)的研究為攤鋪機的行駛系統(tǒng)合理設(shè)計、使用以及控制提供理論依據(jù)。1.5引起攤鋪機作業(yè)速度不合理的原因1．最主要的是管理：筆者收錄了近三年10多篇關(guān)于機械化施工組織管理方面的文章，其中攤鋪機的作業(yè)速度大都選擇在的3m/min左右，這一問題本質(zhì)上反映了我國目前機械化施工組織的管理水平。作業(yè)速度提高后，機械操作者的水平，機器的技術(shù)狀態(tài)，施工人員的相互[配合等等，都跟不上，只能靠降低機器的作業(yè)速度，即降低機器的作業(yè)效率為代價來保障施工質(zhì)量，而大部分人認為越慢越好，相互配合容易些。2．機器設(shè)備不配套：由于配套設(shè)備如瀝青混凝土拌和設(shè)備，壓路機組與主導設(shè)備攤鋪機生產(chǎn)能力不配套，導致經(jīng)常性的等料現(xiàn)象，為了防止等料出現(xiàn)的接縫，不的不降低攤鋪機作業(yè)速度。3．國內(nèi)生產(chǎn)廠家對這一問題沒有完全消化和理解，由于國內(nèi)外施工的工程條件不同，國外設(shè)計的作業(yè)速度不合于國情。如果說國內(nèi)的單位將同一液壓系統(tǒng)原有的作業(yè)速度從18～20m/min降至10m/min左右那么這一問題就得到了解決。4．攤鋪機現(xiàn)行的技術(shù)指標不盡合理。一般攤鋪機給出的作業(yè)速度是叢0至20m/min，導致用戶認為機器可以工作的速度是從零開始，無級調(diào)速。實際上過低速度不僅造成速度不穩(wěn)，同時系統(tǒng)的總效率降低，動力性和經(jīng)濟性都變差。車輛的最低作業(yè)速度受兩個條件的限制，一是馬達最低允許工作轉(zhuǎn)速，國內(nèi)外的研究證明：若低于這一允許值，馬達的壓力波動量可達到40%左右，這時柱塞工作周期增加1/4，壓力波動增大，不僅抗負載能力降低，而且壽命也大大縮短；二是馬達的最低允許轉(zhuǎn)速決定了泵必須的輸出流量。若泵的轉(zhuǎn)速一定，那么排量的大小就決定了流量，若這一排量大于最大排量的1/4，則系統(tǒng)匹配，或者說車輛的最低穩(wěn)定作業(yè)速度就是確定的。若這一排量小于最大排量的1/4，則泵的排量還要加大，最終引起系統(tǒng)最低穩(wěn)定作業(yè)速度的提高，因此最低穩(wěn)定作業(yè)速度受限于這兩個條件排量的變化是現(xiàn)象，它的實質(zhì)是容積效率隨排量的大小而變，容積效率的變化引起速度的波動才是本質(zhì)，這是研究容積效率的主要原因。2再議瀝青混凝土攤鋪機作業(yè)速度

2.1國內(nèi)外瀝青混凝土攤鋪機設(shè)計的作業(yè)速度國內(nèi)外瀝青混凝土攤鋪機設(shè)計的最大作業(yè)速度大部分都在18m/min左右

國內(nèi)外廠家攤鋪機型號設(shè)計作業(yè)速度IR-ABGTitan3260-16m/minIR-BKPF-55000-73m/min德瑪格DF145CSDF135C0-23m/min戴納派克F181CSF141C0-20m/min福格勒超級1800超級2500超級2100-C0-18m/min0-18m/min0-25m/min天津鼎盛WT7500穩(wěn)定土攤鋪機0-12min三一重工LTU120LTU900-19m/min0.8-12m/min華晨華通WLTL12500型多功能攤鋪機WLTL9000型多功能攤鋪機LTL4500B2.00-3.34m/min2.00-6.25m/min2.03-6.07m/min中聯(lián)重科LTU120瀝青攤鋪機0-19m/min西筑LT1200LT1500LT7000-16m/min0-16m/min0-19.6m/min陜建TITAN423TITAN3250-18m/min0-16m/min徐工RP450LRP700RP600I檔:3.3m/minII檔:7.0m/min0～18m/min0～18m/min2.2行業(yè)標準對攤鋪機作業(yè)速度的要求根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準“JTJ032-94”-《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“瀝青混凝土合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不斷地攤鋪。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機產(chǎn)量、施工機械配套情況及攤鋪層厚度、寬度按式確定，并應(yīng)符合2～6m/min的要求。在鋪筑過程中，攤鋪機螺旋送料器應(yīng)不停頓的轉(zhuǎn)動，兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器高度2/3的混合料，并保證在攤鋪機全寬度斷面上不發(fā)生離析。在熨平板按所需厚度固定后，不得隨意調(diào)整?！睌備佀俣仍凇豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定為2～6m/min,計算公式為：根據(jù)施工規(guī)范要求,“攤鋪速度應(yīng)控制在6m/min以內(nèi),若速度過快,單位面積瀝青混凝土受振搗、振動強度不夠,易出現(xiàn)攤鋪層拉毛,從而影響路面平整度和攤鋪初密實度。另外速度過快易造成自卸車連續(xù)供料困難,需由轉(zhuǎn)運車中轉(zhuǎn)供料,否則會導致停機,影響路面平整度?！贝蠖鄶?shù)情況下，在攤鋪下面層時攤鋪速度一般取v=2m/min,在中、上面層時一般取v=3m/min。2.3攤鋪機在實際使用中的作業(yè)速度郝培文在《瀝青路面施工與維修技術(shù)》（人民交通出版社，2001年5月）一書中關(guān)于攤鋪速度論述如下：“當攤鋪速度≤4m/min時，表面的拉溝、裂口現(xiàn)象較少，預夯實效果也較好（預壓密實度80～86%）。因此，攤鋪作業(yè)速度一般不應(yīng)大于4m/min，最好是不大于3m/min。中下層可以適當放寬，但也不宜超過5m/min?！薄笆┕ぶ兴x擇的攤鋪機作業(yè)速度，應(yīng)在適宜的速度范圍內(nèi)，以‘恒定連續(xù)工作原則’來確定。就是按瀝青混合料的供應(yīng)能力來確定攤鋪機的作業(yè)速度，保證攤鋪機在整個工作時間內(nèi)連續(xù)恒速地鋪筑?！鄙勖鹘ㄔ凇稙r青路面機械化施工技術(shù)與質(zhì)量控制》（人民交通出版社，2001年7月）中對作業(yè)速度論述如下：“施工作業(yè)速度的確定可由作業(yè)質(zhì)量要求和攪拌站能力及貯存、運輸能力等因素綜合考慮。對200t/h拌和站，配備15輛17t自卸運料車，在一次攤鋪寬度為12m、厚度為5cm路面時，攤鋪機的速度為2.5m/min，此時鋪筑效果比較理想?！睂備仚C實際作業(yè)速度描述的相關(guān)論文

作者論文題目發(fā)表刊物發(fā)表期數(shù)頁碼馬緒榮、孫孟峰、郭健ABG攤鋪機在博萊高速公路施工中的應(yīng)用筑路機械與施工機械化1999.140-41安鉆文、管希優(yōu)GELESUPER1800瀝青混凝土攤鋪機使用筑路機械與施工機械化1997.220-22許安、楊志星消除瀝青混凝土攤鋪機停機待料再啟動后攤鋪質(zhì)量缺陷的對策筑路機械與施工機械化1999.241-42羊俊寶、楊青山提高瀝青混凝土路面攤鋪質(zhì)量問題的探討筑路機械與施工機械化2000.3.36-38柴萬國、孔凡松攤鋪機修筑路面基層技術(shù)的研究及應(yīng)用黑龍江交通科技2002.120-23冷仁春使用ABG攤鋪機鋪筑路面控制質(zhì)量應(yīng)注意的幾個問題遼寧交通科技2002.227-28鄭奎權(quán)、孫仲金淺談路面基層的攤鋪技術(shù)東北公路2001.440-41張國云、郭慶惠、張國棟淺談瀝青混凝土攤鋪機攤鋪穩(wěn)定層施工技術(shù)筑路機械與施工機械化2000.643-44肖之恒、卜連富瀝青路面機械化施工遼寧交通科技2000.229-32邢華、劉健、張永祿瀝青混凝土攤鋪機穩(wěn)定層攤鋪技術(shù)筑路機械與施工機械化2000.148-49陳景星、郭應(yīng)杰進口瀝青混凝土攤鋪機選型筑路機械與施工機械化2002.327-31劉青洋、關(guān)紹裘城市瀝青路面施工機群的選型與配套湖南城建高等?？茖W校學報1999.3.27-30劉杰、鄭訓公路工程機械的合理使用[七工程機械與維修1997.1032-33陳春麗瀝青混凝土攤鋪機施工技巧使用·保養(yǎng)2003.594-95張永祿、張樹山、劉振榮瀝青混凝土攤鋪機施工技術(shù)黑龍江交通科技1999.337-38

這些論文論述了攤鋪機在實際作業(yè)時的速度大都選擇在3m/min及以下。攤鋪機在實際作業(yè)時的速度為3～5m/min,且大部分在3m/min以下，而攤鋪機的設(shè)計的最大作業(yè)速度大都在20m/min左右,這樣實際上攤鋪機在工程條件下的使用速度為最大設(shè)計速度的1/4~1/6,同樣的機型或技術(shù)性能參數(shù)大致相同的機型國外使用的作業(yè)速度大都在10m/min左右。攤鋪機設(shè)計者追求機器的最大作業(yè)效率，提高作業(yè)速度為其技術(shù)指標；使用者從工程實際出發(fā)，需要機器低速作業(yè)。二者認知上出現(xiàn)了偏差，那么結(jié)論只有一個――那就是現(xiàn)有的高速作業(yè)攤鋪機不適合我國的國情或者說不能夠適應(yīng)我國的工程條件。從設(shè)計角度看，攤鋪機的最大作業(yè)速度大部分在18m/min左右；從使用角度看，國內(nèi)外實際作業(yè)速度相差較大；從國家施工規(guī)范的要求來看，設(shè)計和要求之間、設(shè)計和使用之間速度相差較大。問題出在哪兒？

2.4原因分析造成國內(nèi)瀝青攤鋪機的實際作業(yè)速度普遍偏低的原因可歸納如下。4.1設(shè)備不配套如瀝青混凝土拌和設(shè)備、壓路機組與主導設(shè)備攤鋪機生產(chǎn)能力不配套，導致經(jīng)常性的等料現(xiàn)象，為了防止因等料而出現(xiàn)的橫行接縫，不得不降低攤鋪機的作業(yè)速度，以維持連續(xù)不間斷攤鋪這一原則。4.2管理水平相對較低我國目前機械化施工組織的管理水平相對較低，作業(yè)速度提高后，機械操作者的水平，機器的技術(shù)狀態(tài)，施工人員的相互配合等等，都跟不上，只能靠降低機器的作業(yè)速度，即降低機器的作業(yè)效率為代價來保障施工質(zhì)量，而大部分人認為越慢越好，相互配合容易些。4.3路面質(zhì)量考慮考慮到速度過快,單位面積瀝青混凝土受振搗、振動強度不夠,易出現(xiàn)攤鋪層拉毛等,從而影響路面平整度和攤鋪初密實度。4.4攤鋪經(jīng)驗國內(nèi)生產(chǎn)廠家對這一問題沒有完全消化和理解。一般攤鋪機給出的作業(yè)速度是0-20m/min，導致用戶認為機器可以工作的速度是從零開始，無級調(diào)速。實際上速度過低不僅造成攤鋪速度不穩(wěn)定，同時行走液壓系統(tǒng)的總效率也會隨之降低，整機的動力性和經(jīng)濟性都會變差。2.5攤鋪機行駛液壓系統(tǒng)效率與作業(yè)速度理論研究結(jié)論液壓泵總效率隨排量比β增大而增大，因此泵的變量范圍最好控制在β=0.5～1范圍內(nèi)以使泵的總效率高于75%；排量比β為0.25～0.5的范圍（總效率為0.6～0.75）僅用于車輛要求的特殊的低速工作，而β在0.25以下的區(qū)域僅作為起步、加速的過渡過程而不用于正常作業(yè)。由此可以說明變量泵的排量在低于其最大排量的1/4及以下時，不但容積效率降低，而且隨載荷的變化比較大，從而引起速度的波動量增大，進而影響作業(yè)質(zhì)量。實驗研究

我們對攤鋪機典型用液壓泵進行了臺架實驗，并按典型樣機計算出了攤鋪機行駛速度與泵效率間的關(guān)系由圖可以看出：在攤鋪機在低速工況下工作時，液壓系統(tǒng)實際效率低于理論效率；攤鋪機在遇到載荷變化時的速度波動較大，抗擊載荷變化的能力變差。

從理論與實驗研究可以看出，當攤鋪機工作在3m/min，設(shè)計的最大攤鋪速度又在18m/min左右時，泵正好工作在額定排量的1/4及以下，造成了不僅整個行駛液壓系統(tǒng)的效率很低，而且機器的動力性和經(jīng)濟性也下降，恒速控制也比較困難，其結(jié)果施工質(zhì)量也不十分理想2.6改進方案從管理的角度提高拌合設(shè)備的生產(chǎn)效率、機群協(xié)同作業(yè)的能力和機械設(shè)備施工組織與管理能力，將現(xiàn)有攤鋪機的作業(yè)速度在工程實際應(yīng)用中提高至6m/min以上，使液壓泵的排量工作在最大排量的1/4以上，使變量泵工作在高效區(qū)，液壓系統(tǒng)的工作效率提高后，機器的作業(yè)效率、動力性與經(jīng)濟性也隨之大大提高。從設(shè)計的角度國內(nèi)的攤鋪機設(shè)計單位將同一液壓系統(tǒng)攤鋪機原有的作業(yè)速度從18～20m/min降至10m/min及以下，即低速攤鋪的穩(wěn)定性問題就得到了徹底解決。降低攤鋪機的最大作業(yè)設(shè)計速度，可以通過增大輪邊減速比或提高液壓馬達最大排量或采用高速小排量液壓泵來解決。3熨平板熨平板質(zhì)量重心熨平板振搗梁參數(shù)熨平板振搗器參數(shù)熨平板熱變形3.1攤鋪機振搗器技術(shù)研究

振搗器是設(shè)在熨平板前面的一種梁式裝置，故亦稱振搗梁，也俗稱夯錘。它是通過液壓馬達驅(qū)動一根偏心軸轉(zhuǎn)動，然后帶動振搗梁作上下往復運動，遂對混合料產(chǎn)生搗固密實。通常使用的近代攤鋪機，盡管其基本結(jié)構(gòu)和工作原理大同小異，外形和特點相似，但是因出自不同廠家、關(guān)鍵技術(shù)掌握程度的不同，其機械性能和施工作業(yè)質(zhì)量差異很大。3.1.1振搗梁運動參數(shù)研究/

各種攤鋪機振搗梁沖擊行程對比分析攤鋪機類型前振搗后振搗沖擊行程H(mm)偏心軸偏心量e1(mm)偏心套偏心量e2(mm)沖擊行程H(mm)偏心軸偏心量e1(mm)偏心套偏心量e2(mm)陜建ABGVDT121機械式0-3-6-9-12335（固定值）30.5陜建ABGVDT-V88液壓伸縮式0-3-6-10335（固定值）30.5陜西中大0-3-6-9-1233531.5中聯(lián)LTU900-3-6-9-10-12333-4-5-7-8-931.5徐工RP9550-3-6-9-12333-5-7-931.5天津鼎盛0-3-6-8.5333-5-6.731.5廣西柳工0-3-6-8.5333-5-6.731.5可以看出國內(nèi)多數(shù)攤鋪機制造企業(yè)都采用雙振搗雙調(diào)幅方案，但是陜建ABG攤鋪機卻已從雙調(diào)幅方案改為付振搗梁調(diào)幅、主振搗梁振幅固定的方案，即采用前調(diào)幅后定幅雙振搗方案。振搗振幅可調(diào)式的熨平板，由于其結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)節(jié)時容易導致同一振搗器中兩側(cè)振搗機構(gòu)偏心不一致，致使振搗器無法正常工作，損壞軸承或是振搗梁作非水平的上下運動。同時，因為攤鋪機后振搗梁的沖擊行程下止點位置一般固定不變（比攤鋪機熨平板底面低0.5mm），所以，結(jié)合攤鋪機用戶使用的實際情況（后振搗梁沖擊行程在使用期間通常不調(diào)），為避免攤鋪機后振搗梁沖擊行程調(diào)整的麻煩，可將后振搗梁沖擊行程H設(shè)計成固定值5mm，前振搗梁沖擊行程H設(shè)計成可調(diào)值0-3-6-9-12mm。各種攤鋪機振搗軸轉(zhuǎn)速、振搗梁沖擊頻率對比分析攤鋪機類型振搗軸轉(zhuǎn)速n(r/min)振搗梁沖擊頻率f(Hz)振動器振動頻率f’(Hz)陜建VDT121機械式0~16800~280~46.7ABGTiTAN4230~14700~24.50~65中聯(lián)LTU90機械式0~16800~280~58中聯(lián)LTU90液壓伸縮式0~15000~250~50華晨SPS900~15000~250~50徐工RP9550~14700~24.50~50（普通型）0~68/71（高強型）通過各種攤鋪機振搗梁沖擊頻率的對比分析，可以看出國內(nèi)多數(shù)攤鋪機制造企業(yè)都采用振搗梁沖擊頻率f<28Hz或f<25Hz的方案。低頻振搗+高頻振動這種方式最好，振動頻率分量大，而振搗頻率分量較小，表明熨平板振動器能量集中、作用突出，振搗器對熨平板工作干擾相對減小。在允許的情況下采用低頻振搗，沖擊頻率f量值不宜過大，以免導致混合料過于壓實以及破壞材料粒度。正確、合適的沖擊頻率f下振搗，可使熨平板在混合料鋪設(shè)層上平穩(wěn)鋪筑，使鋪層光滑平整，而且在用于控制坡度的外伸支架上看不到明顯的跳動。所以，為了減弱振搗對熨平板振動的干擾程度，比較有效的辦法是拉開振搗和振動的頻率。建議攤鋪機振搗梁沖擊頻率f設(shè)計值為0～25Hz，即振搗軸轉(zhuǎn)速設(shè)計值為0～1500r/min。沖擊頻率f需與攤鋪機作業(yè)速度v相適應(yīng)

振搗器的振動給瀝青攤鋪機的攤鋪帶來不同程度的影響，特別是寬而薄的面層。過高的沖擊頻率會產(chǎn)生共振，使熨平板產(chǎn)生不穩(wěn)定的狀態(tài)、改變熨平板的工作仰角，影響攤鋪質(zhì)量。同時，也會使瀝青攤鋪機加速損壞。因此，要根據(jù)不同瀝青路面鋪筑厚度選擇最佳沖擊頻率。另外，為了減少瀝青攤鋪機的起步阻力，起步時暫不施振，待瀝青攤鋪機正常運行后再進行振搗。攤鋪機在施工作業(yè)時，沖擊頻率f應(yīng)隨攤鋪機作業(yè)速度v增加而增大；沖擊頻率f應(yīng)隨振搗錘底面水平段寬度a減小而增大。同時，沖擊頻率f應(yīng)滿足關(guān)系3.1.2振搗梁慣性力及振搗梁相位關(guān)系研究

左右振搗梁相位差對慣性力P(t)影響很大。左右振搗梁相位差=40°相對60°時慣性力P(t)量值增大了25.7%。相鄰振搗梁相位差=90°時，慣性力P(t)量值較??；相鄰振搗梁相位差=180°相對90°時慣性力P(t)量值增大了118%。所以，由于振搗軸之間的聯(lián)軸器連接方式的不同，會產(chǎn)生不同的相鄰振搗梁相位差，對慣性力P(t)影響較大。特別提出一點：相鄰振搗梁相位差=150°時慣性力P(t)量值最小，但須考慮聯(lián)軸器如何能實現(xiàn)相鄰振搗梁相位差=150°。相鄰振搗梁相位差=30°、150°和180°時慣性力P(t)量值都一樣，而=90°時慣性力P(t)量值最小。3.1.3振搗梁振動頻率影響分析

振搗梁振動頻率的調(diào)整對慣性力P(t)影響極大。若振搗梁振動頻率增大k倍，則慣性力P(t)將增加k2倍。3.1.4攤鋪機振搗器研究結(jié)論

為了使混合料獲得更高的攤鋪密實度，應(yīng)采用雙振搗方案。其中，因為攤鋪機后振搗梁的沖擊行程下止點位置一般固定不變，并為避免攤鋪機后振搗梁沖擊行程調(diào)整的麻煩，可將后振搗梁沖擊行程H設(shè)計成固定值5mm，前振搗梁沖擊行程H設(shè)計成可調(diào)值0-3-6-9-12mm，即采用前調(diào)幅后定幅雙振搗方案。攤鋪機振搗梁沖擊頻率設(shè)計值為0～25Hz。攤鋪機在施工作業(yè)時，沖擊頻率應(yīng)隨攤鋪機作業(yè)速度增加而增大；沖擊頻率應(yīng)隨振搗錘底面水平段寬度減小而增大。沖擊頻率應(yīng)滿足關(guān)系。建議前、后振搗錘倒角都取45°。后振搗錘在下止點時其底邊略低于熨平板底邊約0.5mm。攤鋪機出廠設(shè)置值為：后振搗梁沖擊行程H為固定值5mm，前振搗梁通過旋轉(zhuǎn)付偏心套（相對付偏心軸旋轉(zhuǎn)60°）將前振搗梁沖擊行程H調(diào)整為6mm。這時前、后振搗錘底邊高差約為16mm。左右振搗梁相位差、相鄰振搗梁相位差、主付振搗梁相位差、振搗梁振動頻率、付振搗梁振幅以及熨平板加長節(jié)安裝方式等參數(shù)，對慣性力P(t)量值都會產(chǎn)生一定影響，且具有一定的影響規(guī)律。3.2熨平板振動器技術(shù)參數(shù)研究/

3.2.1熨平板的激振器安裝位置對熨平板振動學參數(shù)影響的研究

攤鋪機熨平板工作時通過振動器高頻激振熨平板底板來完成攤鋪中的鋪層最終壓實和整面工作。振動能進一步使攤鋪層表面密實、平整甚至光滑。

偏心軸式激振器外觀熨平板質(zhì)心

熨平板質(zhì)心位置

激振器最佳安裝位置

激振器的安裝應(yīng)在熨平板箱體結(jié)構(gòu)尺寸允許范圍內(nèi)，盡可能靠近熨平板的質(zhì)心坐標選擇最佳位置，并且要通過試驗來確定，也即使試驗樣機的激振器安裝位置在熨平板上能夠前后、上下可調(diào)，以攤鋪質(zhì)量為衡量標準，測試、比較出攤鋪質(zhì)量達到最好時的激振器安裝位置即為最佳值。3.2.2熨平板振動參數(shù)橫向同步技術(shù)

熨平板各段振動的同步與否對攤鋪層密實度、平整度影響很大。實踐中發(fā)現(xiàn)，當熨平板工作在較低頻率振動不同步時對攤鋪質(zhì)量的影響不大，但工作在中、高頻率時，將出現(xiàn)明顯的“拍振”現(xiàn)象，嚴重影響攤鋪層的平整度。如果各段熨平板激振力的初始相位角不同，將會使他們的作用方向不一致，不僅導致熨平板整體振動性能下降，而且可能使熨平板振動模態(tài)紊亂，產(chǎn)生意外事故。引起熨平板各段振動不同步的主要原因有兩個：一是各段熨平板的激振頻率不同，二是相同激振頻率下各段熨平板振動時的初始相位角不一致。熨平板振動相位角沿橫向變化規(guī)律

由于彈性元件的壓縮變形和長軸的扭轉(zhuǎn)變形，機械加寬式熨平板的整體振動軸從驅(qū)動端至末端會產(chǎn)生累積偏角。也就是說，各段熨平板的振動相位角沿熨平板橫向依次滯后一定角度，呈非線性遞減規(guī)律。因而導致各段熨平板振動不同步。累積滯后相位差的大小不僅隨著熨平板加接寬度的增加而增大，也隨著相關(guān)零件的制造安裝誤差增大而變大。軸承的制造安裝誤差、半連軸節(jié)的形位誤差、聯(lián)軸器的周向安裝間隙、相鄰偏心軸的直線度、同心度誤差等都會使驅(qū)動阻力矩增大，從而使扭轉(zhuǎn)變形增大。對于串連驅(qū)動的熨平板，要消除各段激振器振動相位角的滯后現(xiàn)象，實現(xiàn)振動同步，可以采用設(shè)置超前相位角來補償振動相位差。3.2.3熨平板振幅橫向均勻性

熨平板振動過程中，底板和與其接觸的攤鋪層材料的振幅在各段熨平板處都應(yīng)該保持一致，也即熨平板振幅要沿橫向均勻分布，這樣才能保證攤鋪層密實度的均勻性。對于機械加寬式熨平板，雖然由各段之間通過螺栓剛性聯(lián)結(jié)形成整體，并且集中驅(qū)動激振器，如果各段熨平板設(shè)計振幅不一致，拼裝起來的熨平板在穩(wěn)態(tài)振動時的各段處的振幅難以相同。其中：其中：為熨平板振幅；為熨平板振動相位差。令，其中：為熨平板名義振幅；為熨平板質(zhì)量。各段熨平板的名義振幅不同，必然導致整體熨平板沿橫向的振幅分布不均勻。只有在熨平板設(shè)計過程中保證每段熨平板的名義振幅相同，才可能使整體熨平板振幅統(tǒng)一、均勻分布。需要說明的是名義振幅是振動體在一種幾乎不受外界因素影響的特定振動情形下，激振頻率遠遠大于系統(tǒng)固有頻率時振動體的振幅的穩(wěn)定趨近值。由于高頻振動時激振力方向改變過快，就迫使振動體的振幅趨近于一個常數(shù)(me)/M。它不是振動體在一般情形下的振幅。因而對熨平板激振器進行設(shè)計時，不能把名義振幅的大小當作工作振幅的，為了保證各段熨平板工作時的振幅一致，設(shè)計時應(yīng)遵循各段名義振幅相同的原則3.2.4熨平板振動參數(shù)對作業(yè)質(zhì)量的影響

對于穩(wěn)定土類路面基層材料宜選用較低頻率、較大振幅；對于瀝青混合料類面層材料宜選用較高頻率、較大振幅。對于相同攤鋪介質(zhì)，如果攤鋪層厚，宜選用大振幅，以避免松散和整體強度下降；攤鋪層薄，宜選用小振幅。攤鋪層預壓密實度低宜選用低頻大振幅，預壓密實度高，宜選用高頻小振幅。攤鋪機工作速度低的時候，宜選用較低頻；工作速度高的時候宜選用較高頻率。另外考慮軸承的額定負載、緊固連接件的許用應(yīng)力等，對所選用的頻率、振幅進行軸承壽命校核、機器可靠性分析。攤鋪機應(yīng)勻速、連續(xù)地完成攤鋪，攤鋪機以恒定速度攤鋪時，其振動頻率也必須是恒定的，也就是說振動頻率在工作中是不能隨意改變的，否則將由于密度不一致而形成臺階或波浪。廠家型號振動頻率（Hz）攤鋪速度（m/min）最大攤鋪厚度（mm）平整度壓實度（％）天津鼎盛WTD750058.30～123505mm/3m〉75WT900058.30～123503mm/3m〉75WTD900058.30～123503mm/3m〉75WTD950058.30～83503mm/3m〉75中聯(lián)重科LTU120580～16300≤2mm/m≥90LTU90580～16300≤2mm/m≥90LTUH90500～16300≤3mm/m≥90LTU60580～12300≤2mm/m≥90LTUH60500～12300≤3mm/m≥90陜西建機TITAN423700～16300橫向18mm/3m縱向3mm/3m98TITAN325700～16300橫向1.8mm/3m縱向3.0mm/3m98徐工RP125568～713～12.53502mm/3m≥85，≤95RP95568～713～9.53002mm/3m≥85，≤95RP751-----3～7.53803mm/m≥85國內(nèi)外攤鋪機生產(chǎn)廠家產(chǎn)品部分技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計華晨華通WLT