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國內(nèi)瀝青灑布技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

   日期:2017-09-07    
隨著世界工業(yè)的進步和公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,特別是黑色路面施工的需要,瀝青灑布車早在上世紀(jì)初已經(jīng)問世,上世紀(jì)三四十年代已發(fā)展成為功能較完善的產(chǎn)品,其代表機型是自行式瀝青灑布車。瀝青灑布車在中國,從上世紀(jì)50年代開始至今隨著公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,技術(shù)上不斷創(chuàng)新,產(chǎn)品性能不斷提高,到目前為止國產(chǎn)瀝青灑布車已經(jīng)達到了智能化,其技術(shù)性能已達到國際先進水平?;仡櫸覈鵀r青灑布車的發(fā)展,大體可分為兩個階段:引進改良期和創(chuàng)新期。

  瀝青灑布車的引進和改良

  上世紀(jì)50年代,我國由蘇聯(lián)引進自行式瀝青灑布車技術(shù),并開始生產(chǎn)。該機型的主要特點是火管式加熱瀝青;容積式瀝青泵噴灑;用更換或加長噴桿的方法改變噴灑寬度;按工程要求,用調(diào)節(jié)行車速度與瀝青泵轉(zhuǎn)速的方法來達到預(yù)定的灑布量(L/㎡)。雖然這種設(shè)備灑布質(zhì)量還不夠高,操作還比較麻煩,但從當(dāng)時的工業(yè)水平來看,這種機型還是先進的,在公路建設(shè)中無論是替代人力勞動還是提高生產(chǎn)率,都發(fā)揮了重要作用。由于工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平所限,這種傳統(tǒng)的瀝青灑布車的結(jié)構(gòu)和性能,在國內(nèi)幾乎保持到上世紀(jì)末還沒有顯著的變化,甚至近兩年還在生產(chǎn)使用這種機型。

  隨著我國改革開放和公路建設(shè)的快速發(fā)展,特別是高速公路的建設(shè)和改性瀝青的推廣以及公路養(yǎng)護社會化的需要,對瀝青灑布車的功能提出了更高的要求。為此,國內(nèi)的專家學(xué)者和有關(guān)從業(yè)人員作出了不懈的努力,為改進瀝青灑布車的結(jié)構(gòu)及其性能,發(fā)表了不少論文,其主要代表作有:1.《關(guān)于改進國產(chǎn)瀝青灑布車部分結(jié)構(gòu)的探討》;2.《瀝青灑布車噴嘴噴灑性能的試驗研究》;3.《瀝青灑布車功率平衡及設(shè)計計算》等。

  同期也申請了不少專利,其主要成果包括:1.“在灑布車上采用五輪測速系統(tǒng)”;2.“瀝青泵傳動采用液壓伺服調(diào)速系統(tǒng)”;3.“用瀝青流量計和轉(zhuǎn)速檢測裝置調(diào)控瀝青泵轉(zhuǎn)速”;4.“在瀝青灑布車上對瀝青泵壓力、溫度和液位采用電子檢測裝置”等。

  在有關(guān)從業(yè)人員的努力下,國產(chǎn)瀝青灑布車雖部分性能有了一定的改進,但由于工業(yè)水平所限,這些論述和成果基本上未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。瀝青灑布車的創(chuàng)新

  進入21世紀(jì)以來,隨著國際技術(shù)交流的進一步加強,以及電子信息技術(shù)的進步和普及,為我國瀝青灑布技術(shù)的進步提供了技術(shù)和物質(zhì)的保證。西安達剛公路機電科技有限公司在國內(nèi)首先推出了具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的SX5190GLQ智能型瀝青灑布車,作為這一時期創(chuàng)新的代表,引領(lǐng)了我國瀝青灑布車的技術(shù)進步。與傳統(tǒng)瀝青灑布車相比,智能型瀝青灑布車的主要特點是:

  1.嵌入式導(dǎo)熱油加熱裝置,用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)去加熱升溫瀝青,改變了傳統(tǒng)用火管加熱,使瀝青易于老化的弊端。自動點火柴油燃燒器被采用,可以按照需要人工設(shè)定溫度,自動加熱瀝青,升溫速度快,可滿足現(xiàn)代改性瀝青噴灑溫度≥175℃的需求。

  用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì),還可以加熱、保溫瀝青管路整個系統(tǒng)直到每一個噴嘴,改變了傳統(tǒng)的操作方法,即噴灑前用噴燈烘烤噴嘴,灑布后用柴油浸泡沖洗的麻煩操作。

  2.最大灑布寬度6m,共設(shè)置48個噴嘴,每個噴嘴可以獨立控制,其優(yōu)點不僅是噴灑過程啟動迅速,關(guān)閉徹底,而且可在最大灑布寬度6m之內(nèi)任意設(shè)定灑布寬度(級差為一個噴嘴的間距)。

  獨特的噴嘴設(shè)計,使得單噴孔瀝青灑布角度α滿足三重疊灑布的要求,即:
(1)式中:α―噴嘴噴灑角度;B―噴嘴間距,㎜;H―噴嘴距地面高度,㎜;β―噴嘴開口中心線與噴灑桿軸線之間的夾角。

  3.微型工控機的應(yīng)用,使瀝青灑布車夢寐以求的功能得以實現(xiàn),主要是:

  1)灑布參數(shù),如灑布寬度W、灑布密度D以及瀝青比重G,根據(jù)路面施工要求可人工設(shè)定,鍵盤輸入,計算機除按設(shè)定參數(shù)執(zhí)行外,并為司機提供參考車速V,甚至變速箱應(yīng)掛擋次。

  從設(shè)計角度給出的參考車速V,是一種優(yōu)化的結(jié)果,它可保證機械在廣泛的灑布參數(shù)范圍內(nèi),使發(fā)動機、瀝青泵等盡可能在良好的工況下工作。嚴(yán)格按照參考車速V駕駛車輛,實際上是難以做到的,該系統(tǒng)允許車速有較大的偏差而不影響每平方米灑布量精度。

  2)適時控制,當(dāng)車速變化時,瀝青灑布系統(tǒng)可滿足瀝青流量與行車速度的匹配關(guān)系,以滿足每平方米灑布量不變的要求,即:

 ?。?)式中:D-設(shè)定灑布密度,kg/㎡;QL-瀝青泵流量,kg/min;V-動態(tài)車速,m/min;W-灑布寬度,m。為保持灑布密度D不變,自動控制系統(tǒng)將保證瀝青泵流量QL隨車速V的變化適時按比例調(diào)整,這在現(xiàn)代液壓傳動及電子計算機時代是不難解決的。

  3)工控機加單噴嘴獨立控制技術(shù)的采用,可在工作現(xiàn)場實現(xiàn)梯形面噴灑,即噴灑過程可逐個增加或減少噴嘴,即加、減灑布寬度,以滿足特殊工作面的要求。灑布寬度改變過程,灑布密度保持不變。

  4)液晶顯示屏可適時顯示動態(tài)參數(shù),如車速V,瀝青泵轉(zhuǎn)速nL,灑布距離L,以及瀝青溫度和液位顯示等。

  4.將壓縮空氣引入操作系統(tǒng),不僅作為動力通過電磁閥去控制瀝青閥門和噴嘴,還可用于瀝青

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