碎石撒布原理

市場上的同步封層車功能結(jié)構(gòu)差別不大，只是機械結(jié)構(gòu)會有一定的差異，總體功能均為同步完成瀝青灑布和碎石撒布。

同步封層車通過瀝青泵從瀝青罐內(nèi)吸取瀝青，經(jīng)過一系列的閥門、管路后由瀝青灑布桿噴灑出去；與此同時，碎石撒布系統(tǒng)也同步工作。裝載機預(yù)先將骨料裝至封層車的骨料倉，工作時液壓馬達驅(qū)動輸料帶（兩條）將碎石送至撒布料斗，氣動系統(tǒng)控制氣缸開啟料門，撒布輥子在液壓馬達的驅(qū)動下，將涌出的骨料打散，拋向?qū)Я喜?，碎石通過導(dǎo)料槽均勻撒布在瀝青路面上，從而完成瀝青碎石同步封層工作。

液壓泵驅(qū)動液壓馬達旋轉(zhuǎn)，帶動皮帶輸送機運轉(zhuǎn)，將碎石輸送至石料撒布系統(tǒng)，經(jīng)氣動系統(tǒng)開啟料門，在碎石自重以及撒布輥子的旋轉(zhuǎn)作用下完成碎石撒布。撒布系統(tǒng)中有兩個料位傳感器，電控系統(tǒng)通過這兩個傳感器監(jiān)測副料斗內(nèi)料位的高低，控制兩個電磁閥得電與否，從而控制輸料馬達是否運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)骨料輸送的實時控制。調(diào)試時，通過控制兩個節(jié)流閥開口的大小來調(diào)節(jié)輸料馬達的轉(zhuǎn)速，一般設(shè)定馬達的初始轉(zhuǎn)速為260r·min-1左右，具體可依據(jù)實際工況調(diào)節(jié)馬達的轉(zhuǎn)速以滿足施工需求。

其原理與碎石撒布液壓系統(tǒng)原理一致，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制撒布輥子馬達的轉(zhuǎn)速，通過控制電磁閥得電與否實現(xiàn)撒布輥子的啟停。

影響碎石撒布能力及精度的因素

通過分析碎石撒布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可知，影響碎石撒布能力的主要因素有：料門開啟高度、撒布輥子的轉(zhuǎn)速、行走速度等。料門開啟高度直接決定碎石的**大撒布能力，改變?nèi)霾驾佔拥霓D(zhuǎn)速可以在一定范圍調(diào)節(jié)撒布量。當車速一定時，碎石撒布施工中撒布量的調(diào)節(jié)方式可分為3類：固定撥料輥轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)料門開度；固定料門開度，調(diào)節(jié)撥料輥轉(zhuǎn)速；料門開度與撥料輥轉(zhuǎn)速同時配合調(diào)節(jié)。該數(shù)據(jù)是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1400r·min-1、車速為3.6km·h-1、撒布輥子轉(zhuǎn)速在100~180r·min-1時測得的碎石撒布量，碎石平均粒徑為5mm，碎石密度測定約為1700kg·m-3。

在100~180r·min-1之間時，撒布輥子的轉(zhuǎn)速與碎石撒布量有很好的線性關(guān)系。撒布輥子的主要作用是為防止碎石從料門自由滑落，通過調(diào)節(jié)撒布輥子轉(zhuǎn)速可以控制碎石撒布量。依實際試驗結(jié)果可知，撒布輥子轉(zhuǎn)速超過350r·min-1后，碎石撒布量主要和料門開啟高度有關(guān)，即撒布輥子不再影響碎石撒布量，碎石經(jīng)料門自由滑落。該數(shù)據(jù)是摘自部分試驗數(shù)據(jù)，為顯示撒布輥子在低速時與碎石撒布量的關(guān)系。實際施工中，控制工作速度為1~3·s-1、撒布輥子轉(zhuǎn)速在200r·min-1左右、料門開啟高度為40mm左右便能滿足絕大多數(shù)道路施工要求。依據(jù)實際工況，優(yōu)先調(diào)節(jié)料門的開啟高度來滿足道路的施工要求。

以數(shù)據(jù)為例，撒布在４ｍ寬道路上時，撒布量與撒布厚度、行駛速度有如下關(guān)系Q=4tv

分析理論撒布率、實際撒布率可知，影響碎石撒布精度的主要因素為碎石料位不均勻、行走車速不穩(wěn)定以及機械零部件加工精度過低。

撒布量由料門開啟高度和撒布輥子的轉(zhuǎn)速來控制，由機械限位保證料門開啟高度一致，撒布輥子轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定由液壓控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性來實現(xiàn)。撒布輥子的液壓控制系統(tǒng)是采用調(diào)速閥保證撒布輥子轉(zhuǎn)速的恒定，避免了由碎石不均勻?qū)е碌娜霾驾佔迂撦d波動，從而消除了撒布輥子轉(zhuǎn)速的變化。在汽車底盤上安裝PTO（等速巡航）系統(tǒng)，避免了機手手動操作時因油門不穩(wěn)定對行駛速度產(chǎn)生的影響。實際施工中，當?shù)缆窂澋劳鈧?cè)高于內(nèi)側(cè)時，設(shè)備集合角度發(fā)生改變，需要隨時補撒石料。

提升碎石撒布能力及精度的策略

控制系統(tǒng)的改進

在汽車底盤上加裝PTO控制系統(tǒng)，保證車速的穩(wěn)定，可有效避免人為操作汽車油門而影響車速。由于路面的不平整和車速的變化會影響到碎石的撒布精度，可以考慮在車速與撒布輥子轉(zhuǎn)速之間建立一定的比例控制關(guān)系，通過車速的實時監(jiān)測來調(diào)節(jié)撒布輥子的轉(zhuǎn)速，但該方案會提高控制系統(tǒng)的成本。目前，瀝青碎石同步封層車的國家標準中要求碎石的撒布精度不大于3%。陜西建設(shè)機械股份有限公司的產(chǎn)品撒布精度實測值為1.4%~2.2%不等，在國標要求的范圍之內(nèi)；鑒于實際使用情況、成本等因素，暫未考慮上述高精度方案。實際施工中，設(shè)定料門開啟高度為固定值（一般為40mm），通過調(diào)節(jié)撒布輥子的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)碎石撒布厚度。

通過改進撒布輥子液壓控制系統(tǒng)，使用調(diào)速閥，可以明顯提高撒布輥子工作時轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性，從而提高碎石撒布精度。

機械零件的設(shè)計和加工精度

導(dǎo)料槽尺寸的合理設(shè)計對撒布精度的影響較大。汽車的寬度一般為2.5m左右，將碎石撒布到4m的寬度需要導(dǎo)料槽的伸縮或折疊。目前市場上的封層車通過料槽的伸縮（施工時兩個料槽伸開）或折疊（工作時料槽展開）達到4m的撒布寬度。陜西建設(shè)機械股份有限公司使用的是導(dǎo)料槽的折疊方案，該方案要求每個料槽的寬度不一，這既需要理論計算確定設(shè)計值，也需要參考實際施工效果調(diào)整料槽寬度。

由于料門限位塊為焊接件，加工精度不易保證，從而造成每個料門開啟高度不一致，需要在工藝方面努力設(shè)計出合理工裝，保證重要尺寸的精確度，提高對料門開啟高度精度的控制。同理，撒布輥子圓度、圓柱度的加工精度對碎石撒布精度影響也較大，生產(chǎn)時需要特別注意尺寸的精度。