用于大孔隙混凝土路面基层摊铺的框架式摊铺机.doc

用于大孔隙混凝土路面基层摊铺的框架式摊铺机陕西长大实业有限公司目前我国公路的主要结构形式为半刚性基层沥青路面，基层以石灰稳定类和水泥稳定类为主。半刚性基层由于其整体强度高、板体性好，使沥青路面具有较高的承载能力，在新建公路和改建工程中应用越来越广泛。随着对半刚性基层认识的不断深入，半刚性基层的弱点不断暴露。首先由于温度和干缩引起的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免，其次由于半刚性基层的致密性，水分的积存易造成基层表面的冲刷、唧浆等损害。大部分将水却由于缺乏适当的排水通道而滞留于面层与基层间，在行车下产生极大的动水压力而冲刷基层造成唧浆，最终导致基层丧失支撑及与面层的联结，从而使沥青面层出现网裂等破坏。近年来超限车辆的增多，要求基层的承载能力大大增强，只有水稳碎石基层的强度才能满足强度要求，但该基层的裂缝问题无法避免。如果基层能够排除沥青层和裂缝中的渗入水，即可避免冲刷，杜绝唧浆现象，减少沥青路面网裂破坏，增强沥青路面使用寿命。借鉴国外研究成果和国内专家的设计理念，拟在国道改建工程加宽段路面中基层的施工过程中采用大孔隙水泥稳定碎石基层。大孔隙水泥稳定碎石基层材料是由一定级配的无细料或少细料细料集料与水泥结合在一起，经适当的压实功压实后，形成一种具有稳定结构的透水水泥碎石混合料。大孔隙水泥稳定碎石设计的基本原则是在满足强度及抗变形要求的基础上达到透水性能最优。【浅析大孔隙水泥稳定碎石基层的设计与施工，周明永，城市建设理论研究，2012年底2期】目前还没有专用的大孔隙混凝土路面基层摊铺的设备，使用普通的沥青摊铺机摊铺时，在基层厚度上达不到要求，有时需要摊铺两次才能达到厚度要求，费时费力。本公司经多年研究，设计开发了可适用于大孔隙混凝土路面基层摊铺或普通稳定土基层摊铺的多用机，为促进行业发展，特将该系列机器进行公布。新型物料摊铺机，包括主机架及通过滑套式安装立柱安装于主机架两侧的用于支承主机架的2-4个行走履带；主机架中部下方设有独立的可拆卸的输料装置，输料装置的前端延伸至至少一个进料位的前部、后端延伸至摊铺装置前方；输料装置包括安装框架、设于安装框架两侧的侧挡板以及安装于安装框架上的输料器，安装框架、侧挡板及输料器形成承接物料的料槽，安装框架通过刚性连接件与主机架或进料位架体连接。本实用新型主机架的下方设置主要用于输送沥青混合料的可拆卸的独立的输料装置，根据摊铺物料不同的性质及摊铺宽度，灵活拆装，适用性强，造价较低；而且由于每个进料位后摊铺宽度小，输料距离短，离析少。（相关专利号：CN201020182428.X、CN201020182440.0、CN201010172520.2）近期本公司针对以上机型进行了技术改进及专利布局，技术方案详细内容如下（专利申请号：201320326428.6，201320326427.1、201320348112.7）：如图1和图2所示，框架式摊铺机包括机架主体1、行走机构2、物料传送机构3、熨平板4、熨平板悬挂架5、熨平板安装架6及分料螺旋。行走机构2通过安装臂2-1安装在机架主体1上，行走机构2为履带式行走机构，行走机构也可为行走轮。在机架主体1四个角位置各铰接安装有一个安装臂2-1，安装臂2-1下方设置行走机构2，行走机构2通过安装立柱2-2与安装臂2-1连接。通过铰接机构，安装臂2-1可以绕铰接机构的铰点转动，从而调整行走机构2的位置。物料传送机构3安装在机架主体1下方，从机架主体1的前方延伸至机架主体1的后方，从而实现物料从前向后运输。在机架主体1下方共设置了2个物料传送机构3，物料传送机构3沿机架主体1的纵向中心线a对称布置。物料传送机构3为刮链板式输送机，物料传送机构3包括接料斗3-1、安装框架3-2、刮链板3-3、传动辊3-4、动力输入辊3-5、分料螺旋3-6、分料螺旋动力单元3-7。接料斗3-1设置于安装框架3-2的前部，自卸汽车将物料倒入接料斗3-1中。刮链板3-3通过传动辊3-4和动力输入辊3-5安装于安装框架3-2上，动力输入辊3-5位于安装框架3-2后部，动力输入辊3-5通过皮带、链条或齿轮等传动件与动力单元相连，从而驱动刮链板3-3运转。在安装框架3-2后端通过分料螺旋安装架3-8安装有分料螺旋3-6，分料螺旋3-6位于刮链板3-3输出端下方，物料由刮链板3-3向后运输并通过分料螺旋3-6向两边分料。分料螺旋动力单元3-7安装在分料螺旋安装架3-8端部，通过传动件与分料螺旋3-6的旋转轴相连，从而驱动分料螺旋3-6转动。分料螺旋动力单元3-7可为电机或马达等。优选的，安装框架3-2后部设置有盖板3-2a。物料传送机构3通过连杆3-9与机架主体1相连。同时参照图3和图4，位于前面的连杆3-9的上端通过法兰与机架主体1固接、下端与安装框架3-2铰接。位于后面的连杆包括上连杆3-9a和下连杆3-9b，上连杆3-9a通过法兰与机架主体1相连，下连杆3-9b与安装框架3-2铰接，上连杆3-9a与下连杆3-9b之间位置调节机构3-9c，该位置调节机构3-9c可为丝杆或垫块，通过位置调节机构可以调节安装框架3-2的倾斜角度。带有位置调节机构的连杆的安装位置可以改变，可位于安装框架前部，或如所描述的位于安装框架中后部。此外，分料螺旋也可采用现有技术的安装方式，固定安装在机架主体上。熨平板悬挂架5安装在机架主体1上，并从机架主体1向后延伸。优选的，熨平板悬挂架5与机架主体1之间为铰接连接，在熨平板悬挂架5与机架主体1之间设置有支撑连杆7。采用铰接连接的方式，便于运输时在熨平板安装架6拆卸后，将熨平板悬挂架5折叠于机架主体1后方，减小占用的空间。熨平板悬挂架5与机架主体1之间也可以为法兰或焊接等固定连接方式。熨平板安装架6设置于熨平板悬挂架5下方，熨平板安装架6可通过法兰连接或焊接或铰接连接的方式与熨平板悬挂架5相连，熨平板安装架6采用铰接连接的方式与熨平板悬挂架5相连。在机架主体1后方设置了两套熨平板安装架6和2块熨平板4，如图4所示，熨平板安装架6铰接安装于熨平板悬挂架5下方，熨平板安装架6的竖截面形状大致呈门形，熨平板4可优选设置于该门形空间内，由此限制熨平板前后方向的移动。在熨平板安装架6前后内侧壁6-1上加工有沿熨平板安装架横向延伸的导轨6-2，熨平板4前后侧壁上对应设置有凹槽4-1，熨平板4通过凹槽4-1与导轨6-2间的配合安装在熨平板安装架6上，熨平板4可沿导轨6-2左右移动。作为熨平板4与熨平板安装架6间的连接件，导轨与凹槽的安装位置也可以互换，即导轨设置于熨平板的前后侧壁上，相应的，则在熨平板安装架的前后内侧壁上设置与导轨配合的凹槽。参照图5和图6，在熨平板4中心位置设置有横向移动机构8，横向移动机构8包括横向移动电机8-1、安装罩8-2、传动齿轮8-3、偏心块8-4、传动轴8-5。安装罩8-2安装于熨平板4上，安装罩8-2内部形成一个偏振腔，横向移动电机8-1安装在安装罩8-2顶部。安装罩8-2内设置有两根垂直于熨平板平面的传动轴8-5，传动轴8-5前后纵向排列设置，每一根传动轴8-5上设置有一个传动齿轮8-3和一个偏心块8-4，两根传动轴8-5上的传动齿轮8-3相啮合，从而实现旋转轴8-5的同步旋转。横向移动电机8-1的输出轴与任意一传动轴8-5相连，进而带动偏心块8-4在安装罩8-2内旋转。两偏心块8-4的旋转方向对称相反（即一个偏心块逆时针旋转时，另一个偏心块同步顺时针旋转），因此，当两偏心块8-4在横向移动电机8-1的驱动下同步反向旋转时，前后方向的分力可相互抵消，熨平板4在两偏心块共同产生的左右方向分力的带动下，可沿导轨6-1横向移动，从而实现左右的搓动效果。如图7所示，熨平板安装架6的外侧端也是采用铰接连接的方式与熨平板悬挂架5相连，熨平板安装架6的内侧端通过调拱机构9与熨平板悬挂架5相连，通过调拱机构9可以调节熨平板的拱度。参照图8和图9，横向移动机构包括横向移动电机8-1、偏心块8-4、滑块8-9。熨平板4与熨平板安装架6间的连接件为通过安装销轴8-6固定在熨平板4和熨平板安装架6上的第一安装连杆8-7和第二安装连杆8-8。安装销轴8-6横向间隔布置在熨平板安装架6前后内侧壁上，在熨平板4上相应位置也间隔布置有安装销轴8-6，安装销轴8-6可以安装在熨平板4前后外侧壁或前后内侧壁上或固定在熨平板4其它位置，优选的，安装销轴8-6安装在熨平板4前后的内侧壁上。第一安装连杆8-7的上端套在熨平板安装架6前内侧壁上的安装销轴8-6上、下端套在熨平板4前内侧壁上的安装销轴8-6上，第二安装连杆8-8的上端套在熨平板安装架6后内侧壁上的安装销轴8-6上、下端套在熨平板4后内侧壁上的安装销轴8-6上。第一安装连杆8-7上加工有滑槽8-7a，滑块8-9设置于滑槽8-7a内，并可在滑槽8-7a内上下移动。滑块8-9内加工有旋转槽8-9a，偏心块8-4位于该旋转槽8-9a内。偏心块8-4安装在横向移动电机8-1的输出轴上，在横向移动电机8-1的带动下偏心块8-4在旋转槽8-9a内旋转，从而产生离心力，带动滑块8-9的运动。横向移动电机8-1安装在与熨平板4相固定的竖向隔板4-1上。滑块8-9将力通过第一安装连杆8-7传递至熨平板4，带动熨平板4左右摆动。由于滑块8-9可在滑槽8-7a内上下移动，从而抵消了偏心块8-4的转动带来的上下移动的效果，熨平板4不会上下振动。此外，安装销轴8-6也可以设置于熨平板安装架6前后外侧壁上。安装销轴也可以用球铰（轴承）代替。如图10和图11所示，熨平板4位于前后的行走机构2之间，并且熨平板4通过熨平板悬挂架5整体安装于在后的行走机构2之前，熨平板4的外侧端超出行走机构2的外侧。同时结合图12和图13，熨平板安装架6铰接安装于熨平板悬挂架5下方。横向移动机构包括横向移动电机8-1、曲柄连杆8-10。横向移动电机8-1安装在与熨平板4相固定的横向隔板4-1上，熨平板4通过滑槽和导轨间的配合安装在熨平板安装架6上。横向移动电机8-1的输出轴与曲柄连杆8-10相连，曲柄连杆8-10的另一端固定在熨平板4上，横向移动电机8-1的动力通过曲柄连杆机构传递给熨平板4，使熨平板4可沿导轨横向左右移动（如图13中箭头方向所示）。作为优选的技术方案，在熨平板4前方设置有双夯锤机构10，双夯锤机构10与熨平板4相固定，用于振动熨平板4前方的的物料。在双夯锤机构10前方设置有前盖板12，前盖板12大致呈L形，其铰接安装在熨平板4上，在前盖板12和熨平板4前壁之间设置有调节弹簧（未标号），用于保持前盖板12与熨平板4之间的距离。前盖板12可避免物料堆积在双夯锤机构10处，减少阻力。熨平板4与熨平板安装架6之间的连接件也可以采用安装连杆，当使用安装连杆作为连接件时，直接将安装连杆一端铰接在熨平板上、另一端交接在熨平板安装架上即可。如图14和图15所示，横向移动电机8-1的输出轴与一偏心连杆8-11相连，偏心连杆8-11的另一端固定在熨平板4上，横向移动电机8-1工作时，可通过偏心连杆8-11带动熨平板4横向左右移动。如图16和图17所示，熨平板4包括前熨平板4a和后熨平板4b。在熨平板安装架6的横向隔板4-1下方设置有中间隔板4-2，中间隔板4-2将熨平板安装架6下方空间分隔为一前一后布置的两个安装室6c，前熨平板4a与后熨平板4b前后排列、分别位于各自的安装室6c内。前、后熨平板同样通过滑槽和导轨的配合安装于熨平板安装架6上。在横向隔板4-1下方通过传动轴8-5安装有相啮合的两个传动齿轮8-3，横向移动电机8-1的输出轴通过传动件与任意一传动轴8-5相连，从而带动两个传动齿轮8-3反向同步旋转。每一个传动齿轮8-3下方均设置有与传动轴8-5连接的曲柄连杆8-10，曲柄连杆8-10的另一端对应固定在前或后熨平板上，横向移动电机8-1的动力通过曲柄连杆机构传递给前、后熨平板，使两块熨平板可沿导轨横向左右移动（如图17中箭头方向所示），前熨平板4a和后熨平板4b的移动方向相反。如图18所示，熨平板4位于机架主体1的后方，位于在前的行走机构和在后的行走机构之间，且本实施例的熨平板4整体位于在后的行走机构2之间，即熨平板4的两外侧端不超出行走机构2，从侧视图方向看，熨平板4只有前部露出于在后的行走机构2前端。熨平板4也可以不露出于在后的行走机构2前端或者整体露出于在后的行走机构2前端。如图19所示，物料传送机构3通过连杆3-9与机架主体1相连，连杆3-9的上端通过法兰与机架主体1相连、下端与安装框架3-2铰接。在安装框架3-2前部设置有支撑轮3-10。如图20所示，在机架主体1上设置有液压撑杆组件11，液压撑杆组件11顶部固定在机架主体1上，同样位于机架主体1的四个角位置。如图21所示，液压撑杆组件11包括与机架主体1相固定的外滑套11a、设置于外滑套11a内的内滑套11b、与内滑套11b相固定的撑杆11c、一端固定在外滑套11a外壁上另一端与内滑套11b相固定的液压缸11d。当液压缸11d动作时，可带动内滑套11b在外滑套11a内上下往复移动，从而进一步使撑杆11c伸出或缩回外滑套11a。增设液压撑杆11的目的在于，在摊铺机转场运输时，通过使撑杆11c向下伸出支撑于地面上，将摊铺机抬起，运输车辆可开入摊铺机下方空间，然后收回撑杆11c，将摊铺机落在运输车辆上。如图22和图23所示，在物料传送机构的安装框架3-2的前部设置有支撑轮3-10、后部设置有驱动轮3-11，驱动轮3-11由动力单元（发动机）驱动，从而使得物料传送机构3本身可以自行。物料传送机构3采用自驱式结构，一方面方便转场运输，可以自行转场，另一方面也可以减小摊铺机的移动阻力。当采用自驱式的物料传送机构时，摊铺机可装配两套动力单元，一套动力单元用于驱动摊铺机的行走机构2，另一套动力单元用于驱动物料传送机构3的驱动轮，以及为分料螺旋和刮链板提供动力。作为优选的技术方案，在安装框架3-2上设置有4套实施例8中所述的液压撑杆组件11，液压撑杆组件11安装在安装框架3-2上位于支撑轮3-10和驱动轮3-11之间的位置。液压撑杆11的外滑套11a与安装框架3-2相固定，内滑套11b设置于外滑套11a内，撑杆11c与内滑套11b相固定，液压缸11d一端固定在外滑套11a外壁上、另一端与内滑套11b相固定。当液压缸11d动作时，可带动内滑套11b在外滑套11a内往复移动，从而进一步使撑杆11c伸出或缩回外滑套11a。在运输摊铺机时，可通过使撑杆11c向下伸出支撑于地面上，将物料传送机构抬起，运输车辆开入物料传送机构下方，然后收回撑杆11c，将物料传送机构落在运输车辆上。如图24至图25所示，在物料传送机构的安装框架上设置有行走履带3-11，物料传送机构可以自行。同时，分料螺旋安装架3-8为伸缩式结构，分料螺旋安装架3-8包括固定部3-8a和伸缩部3-8b，固定部3-8a固定在安装框架3-2上，伸缩部3-8b可相对于固定部3-8a伸缩，伸缩部3-8b设置于固定部3-8a内，固定部与伸缩部为滑套式结构，伸缩部3-8b可由液压缸或电动丝杆控制伸缩。可根据伸缩部3-8b的伸长或缩短的情况使用不同长度的分料螺旋3-6，从而实现不同距离的分料。分料螺旋动力单元3-7通过安装板安装在分料螺旋安装架3-8上、位于分料螺旋3-6端部的上方，分料螺旋动力单元3-7的输出轴通过连接件与分料螺旋3-6的旋转轴相连。如图27所示，在机架主体1两侧各设置有一个行走机构2，该行走机构2为行走履带，在每一行走履带的前部设置有配重块 12，用于保持机体平衡。如图28所示，物料传送机构3通过上连杆3-9a和下连杆3-9b与机架主体1相连，上连杆3-9a和下连杆3-9b之间为铰接连接。如图29和图30所示，物料传送机构3与机架主体1之间的连接为缓冲式连接。在物料传送机构的安装框架3-2上固定安装有连杆3-9，连杆3-9从安装框架3-2竖直向上设置。在机架主体1上设置有限位部1a，连杆3-9上部伸入至限位部1a内，在限位部1a前后侧壁上设置有缓冲弹簧1b，缓冲弹簧1b与连杆3-9相接触。在物料传送机构在跟随摊铺机的同步自行走过程中，限位部1a和连杆3-9间的配合可使物料传送机构保持与摊铺机同步，缓冲弹簧1b同时给了物料传送机构在前后方向的缓冲空间。如图31所示，连杆3-9固定于机架主体1上，从机架主体1竖直向下设置，限位部1a固定在物料传送机构的安装框架3-2上，连杆3-9下部伸入至限位部1a内。如图32所示，物料传送机构的安装框架3-2前部设置支撑轮3-10、后部设置驱动轮3-11，连杆3-9固定安装于机架主体1前部，限位部1a固定于安装框架3-2前部。如图33和图34所示，物料传送机构3与机架主体1之间的连接机构包括外连接滑套3-9c、内连接滑套3-9d、缓冲弹簧3-9e。外连接滑套3-9c底部铰接安装在安装框架3-2上，内连接滑套3-9d顶部铰接安装在机架主体1上、另一端设置于外连接滑套3-9c内，内连接滑套3-9d可沿外连接滑套3-9c移动，在内、外连接滑套之间设置有缓冲弹簧3-9e。内、外连接滑套的安装位置可互换。图 1图 2图 3图 4图5图 6图 7图 8图 9图 10图 11 图 12 图13 图 14 图15图 16图 17图18图19图 20图 21图 22图 23图 24 图25 图26图 27图 28图 29图 30图 31图32图 33图 34