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国内沥青洒布技术的发展与应用

   日期:2017-08-12    
随着世界工业的进步和公路建设事业的发展,特别是黑色路面施工的需要,沥青洒布车早在上世纪初已经问世,上世纪三四十年代已发展成为功能较完善的产品,其代表机型是自行式沥青洒布车。沥青洒布车在中国,从上世纪50年代开始至今随着公路建设事业的发展,技术上不断创新,产品性能不断提高,到目前为止国产沥青洒布车已经达到了智能化,其技术性能已达到国际先进水平。回顾我国沥青洒布车的发展,大体可分为两个阶段:引进改良期和创新期。

  沥青洒布车的引进和改良

  上世纪50年代,我国由苏联引进自行式沥青洒布车技术,并开始生产。该机型的主要特点是火管式加热沥青;容积式沥青泵喷洒;用更换或加长喷杆的方法改变喷洒宽度;按工程要求,用调节行车速度与沥青泵转速的方法来达到预定的洒布量(L/㎡)。虽然这种设备洒布质量还不够高,操作还比较麻烦,但从当时的工业水平来看,这种机型还是先进的,在公路建设中无论是替代人力劳动还是提高生产率,都发挥了重要作用。由于工业技术发展水平所限,这种传统的沥青洒布车的结构和性能,在国内几乎保持到上世纪末还没有显著的变化,甚至近两年还在生产使用这种机型。

  随着我国改革开放和公路建设的快速发展,特别是高速公路的建设和改性沥青的推广以及公路养护社会化的需要,对沥青洒布车的功能提出了更高的要求。为此,国内的专家学者和有关从业人员作出了不懈的努力,为改进沥青洒布车的结构及其性能,发表了不少论文,其主要代表作有:1.《关于改进国产沥青洒布车部分结构的探讨》;2.《沥青洒布车喷嘴喷洒性能的试验研究》;3.《沥青洒布车功率平衡及设计计算》等。

  同期也申请了不少专利,其主要成果包括:1.“在洒布车上采用五轮测速系统”;2.“沥青泵传动采用液压伺服调速系统”;3.“用沥青流量计和转速检测装置调控沥青泵转速”;4.“在沥青洒布车上对沥青泵压力、温度和液位采用电子检测装置”等。

  在有关从业人员的努力下,国产沥青洒布车虽部分性能有了一定的改进,但由于工业水平所限,这些论述和成果基本上未形成产业规模。沥青洒布车的创新

  进入21世纪以来,随着国际技术交流的进一步加强,以及电子信息技术的进步和普及,为我国沥青洒布技术的进步提供了技术和物质的保证。西安达刚公路机电科技有限公司在国内首先推出了具有独立知识产权的SX5190GLQ智能型沥青洒布车,作为这一时期创新的代表,引领了我国沥青洒布车的技术进步。与传统沥青洒布车相比,智能型沥青洒布车的主要特点是:

  1.嵌入式导热油加热装置,用导热油作为传热介质去加热升温沥青,改变了传统用火管加热,使沥青易于老化的弊端。自动点火柴油燃烧器被采用,可以按照需要人工设定温度,自动加热沥青,升温速度快,可满足现代改性沥青喷洒温度≥175℃的需求。

  用导热油作为传热介质,还可以加热、保温沥青管路整个系统直到每一个喷嘴,改变了传统的操作方法,即喷洒前用喷灯烘烤喷嘴,洒布后用柴油浸泡冲洗的麻烦操作。

  2.最大洒布宽度6m,共设置48个喷嘴,每个喷嘴可以独立控制,其优点不仅是喷洒过程启动迅速,关闭彻底,而且可在最大洒布宽度6m之内任意设定洒布宽度(级差为一个喷嘴的间距)。

  独特的喷嘴设计,使得单喷孔沥青洒布角度α满足三重叠洒布的要求,即:
(1)式中:α―喷嘴喷洒角度;B―喷嘴间距,㎜;H―喷嘴距地面高度,㎜;β―喷嘴开口中心线与喷洒杆轴线之间的夹角。

  3.微型工控机的应用,使沥青洒布车梦寐以求的功能得以实现,主要是:

  1)洒布参数,如洒布宽度W、洒布密度D以及沥青比重G,根据路面施工要求可人工设定,键盘输入,计算机除按设定参数执行外,并为司机提供参考车速V,甚至变速箱应挂挡次。

  从设计角度给出的参考车速V,是一种优化的结果,它可保证机械在广泛的洒布参数范围内,使发动机、沥青泵等尽可能在良好的工况下工作。严格按照参考车速V驾驶车辆,实际上是难以做到的,该系统允许车速有较大的偏差而不影响每平方米洒布量精度。

  2)适时控制,当车速变化时,沥青洒布系统可满足沥青流量与行车速度的匹配关系,以满足每平方米洒布量不变的要求,即:

  (2)式中:D-设定洒布密度,kg/㎡;QL-沥青泵流量,kg/min;V-动态车速,m/min;W-洒布宽度,m。为保持洒布密度D不变,自动控制系统将保证沥青泵流量QL随车速V的变化适时按比例调整,这在现代液压传动及电子计算机时代是不难解决的。

  3)工控机加单喷嘴独立控制技术的采用,可在工作现场实现梯形面喷洒,即喷洒过程可逐个增加或减少喷嘴,即加、减洒布宽度,以满足特殊工作面的要求。洒布宽度改变过程,洒布密度保持不变。

  4)液晶显示屏可适时显示动态参数,如车速V,沥青泵转速nL,洒布距离L,以及沥青温度和液位显示等。

  4.将压缩空气引入操作系统,不仅作为动力通过电磁阀去控制沥青阀门和喷嘴,还可用于沥青

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