CN106677015A - 一种带预加热功能的摊铺机及其操作方法 - Google Patents

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陈世斌
姚运仕
付梓君
马景存
杨双建
刘鑫
余娜
赵轩
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Abstract

本发明公开了一种带预加热功能的摊铺机及其操作方法，包括机体、加热器、熨平板、天然气存储装置、熨平板调平系统、运料系统和柴油机；熨平板调平系统、运料系统和柴油机均设置在机体上，熨平板与熨平板调平系统连接；加热器安装在机体的下方，熨平板设置在加热器的后侧，且加热器与柴油机之间设置有热废气管；柴油机的一侧安装有天然气存储装置，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置与加热器之间设置有燃气管；本发明在摊铺出的沥青混合料路面中，更能减少断层的发生，提高了路面的预压实度，减少路面病害的发生，延长路面使用寿命，并且对后续的压实和整个摊铺作业过程中效率的提高。并且利用热废气来加热，达到能源再利用，更能节省能源。

Description

一种带预加热功能的摊铺机及其操作方法
技术领域
本发明专利属于工程机械领域，特别涉及一种带预加热功能的摊铺机及其操作方法。
背景技术
半刚性基层沥青路面结构是我国最基本的、应用范围最广的一种路面结构方式，其为在半刚性基层上加铺沥青层面而成，具有成熟的、系统性的设计和施工工艺。半刚性基层和沥青面层间的层间处理是沥青道路修建的重要环节，处治方法和设备的性能直接影响道路的质量和寿命。虽然我国公路建设发展迅速、整体水平大幅度提高，但有些工程问题因为施工周期短、车辆超载严重、夏季超长时间持续高温等原因，出现了质量问题，特别是路面发生拥挤、堆包和分层等病害。这些问题不但造成巨额维修费用，而且极大影响路面使用性能和行车安全，造成经济和社会效益的双重损失。国内外大量研究表明，层间处治不到位是引起这些道路质量问题的重要原因之一，因为半刚性基层和沥青面层是两种不同结构的材料，半刚性基层和沥青面层间接触表面较光滑，层间摩擦力不足，经过路面行车带来的载荷变化，尤其是重载和超载，层间挤压和剪切变形不断积累，导致层间分离或者路面凹凸。
摊铺机是高等级路面铺筑的核心设备,对路面施工质量具有重要影响。摊铺机是用来为摊铺各种沥青混合料、稳定土材料、铁路道渣等筑路材料的专用机械，它将拌和好的混合料按照一定的要求(截面形状和厚度)迅速而均匀地摊铺在已经整好的路面基层上，并给以初步捣实和整平，既可以大大增加铺筑路面的速度和节省成本，又可以提高路面的质量。现在市场上见到的摊铺机种类繁多，价格不等，摊铺机的摊铺作业虽然大大提高了路面修复的效率，但是在摊铺作业的过程中仍然存在着很多问题。拌合料虽然经过摊铺机的摊铺、熨平，和压路机的压实，但是在作业的过程中从摊铺机熨平板摊铺出的新的沥青混合料温度较高，与常温的下承面有一定的温差，这样新铺筑的路面在层间结合处层间粘结质量不佳，从而降低沥青路面的使用寿命。后续的维修和保养路面又会投入更多的钱财，人力和物力，造成巨大的浪费。
因此，在铺筑新的路面之前，对下承面进行预加热处理，提高其温度，以便提高沥青混合料和下承面之间的粘接质量，从而提升路面寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带预加热功能的摊铺机及其操作方法，以解决现有技术中高温沥青混合料和常温路面粘接质量不佳的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种带预加热功能的摊铺机，包括机体、加热器、熨平板、天然气存储装置、熨平板调平系统、运料系统和柴油机；熨平板调平系统、运料系统和柴油机均设置在机体上，熨平板与熨平板调平系统连接；加热器安装在机体的下方，熨平板设置在加热器的后侧，且加热器与柴油机之间设置有热废气管；柴油机的一侧安装有天然气存储装置，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置与加热器之间设置有燃气管；
所述加热器包括加热器主体、循环风机、燃烧器、循环管道和罩壳；加热器主体为中空的长方体结构，加热器主体的底部均匀设置有若干风道，风道内设置有喷嘴；加热器主体的一侧连接热废气管，加热器主体外侧设置有罩壳，罩壳和加热器主体之间通过循环管道连接，循环管道上设置有循环风机，循环风机的抽风方向为从罩壳到加热器主体，燃气管连接到循环管道上，燃气管和循环管道的连接处设置有燃烧器。
进一步的，熨平板调平系统用于调整熨平板的摊铺厚度和平整度；熨平板调平系统包括自找平调节油缸、牵引臂、悬挂油缸和熨平板调节装置；柴油机的下方垂直设置有自找平调节油缸，自找平调节油缸的下端铰接于牵引臂的一端；牵引臂的另一端的下表面设置有连接块，上表面设置有固定架，端头连接有熨平板调节装置；连接块与熨平板铰接，固定架连接悬挂油缸的一端，悬挂油缸的另一端与天然气储存装置铰接，熨平板调节装置垂直安装在熨平板上。
进一步的，运料系统包括料斗、刮板输送器、推辊和螺旋布料器；料斗设置在柴油机的一侧，料斗的下方设置有刮板输送器，料斗下方的刮板输送器一端设置有推辊，刮板输送器的另一端与螺旋布料器相连，螺旋布料器设置在熨平板和加热器之间。
进一步的，螺旋布料器和熨平板之间还设置有护板和振捣器；护板的底刃平直，且与熨平板底边缘保持平行；料斗的下方设置有翻斗油缸；熨平板上还设置有加热系统；料斗在柴油机一侧设置有闸门。
进一步的，在加热器的循环管道进入加热器主体的位置处设置有温度传感器；在燃烧器的一侧设置有空气进口；罩壳与加热器主体之间不接触。
进一步的，机体底部设置有驱动轮和方向轮，驱动轮设置在柴油机的下方；柴油机的上方设置有座椅和控制台，控制台上设置有方向盘。
进一步的，一种基于带预加热功能的摊铺机的操作方法，所述带预加热功能的摊铺机包括机体、加热器、熨平板、天然气存储装置、熨平板调平系统、运料系统和柴油机；熨平板调平系统、运料系统和柴油机均设置在机体上，熨平板与熨平板调平系统连接；加热器安装在机体的下方，熨平板设置在加热器的后侧，且加热器与柴油机之间设置有热废气管；柴油机的一侧安装有天然气存储装置，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置与加热器之间设置有燃气管；
所述加热器包括加热器主体、循环风机、燃烧器、循环管道和罩壳；加热器主体为中空的长方体结构，加热器主体的底部均匀设置有若干风道，风道内设置有喷嘴；加热器主体的一侧连接热废气管，加热器主体外侧设置有罩壳，罩壳和加热器主体之间通过循环管道连接，循环管道上设置有循环风机，循环风机的抽风方向为从罩壳到加热器主体，燃气管连接到循环管道上，燃气管和循环管道的连接处设置有燃烧器；
运料系统包括料斗、刮板输送器、推辊和螺旋布料器；料斗设置在柴油机的一侧，料斗的下方设置有刮板输送器，料斗下方的刮板输送器一端设置有推辊，刮板输送器的另一端与螺旋布料器相连，螺旋布料器设置在熨平板和加热器之间；
螺旋布料器和熨平板之间还设置有护板和振捣器；熨平板上还设置有加热系统；料斗在柴油机一侧设置有闸门；
在加热器的循环管道进入加热器主体的位置处设置有温度传感器；
所述带预加热功能的摊铺机的操作方法，包括以下步骤：
1)启动摊铺机，熨平板上的加热系统先对熨平板进行加热，加热温度和沥青混合料的温度相接近；
2)热废气管将柴油机产生的高温废气输送到加热器中，并通过加热器下表面的喷嘴来加热下承面；温度传感器用来监测加热器中热风的温度，当温度不符合规定时，开启天然气存储装置，通过天然气管将天然气输送至加热器；加热器中的循环风机在燃烧天然气时，把加热后的余气抽回并进入到燃烧器处再次加热并输送到喷嘴处；
3)开启闸门，刮板输送器将料斗内的混合料输送至螺旋布料器；螺旋布料器将沥青混合料均匀的横向铺开，并将铺开的沥青混合料输送到振捣器中；振捣器将横向铺开的沥青混合料带进行初步捣实，并将大颗粒骨料压入沥青内部，之后输送给熨平板；
4)熨平板将混合料摊铺开，通过熨平板调平系统将摊铺层在已经预加热的下承面上修整成合适的断面，同时熨平并进行压实。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明专利在摊铺机螺旋布料器前安热风循环式加热器，利用摊铺机柴油机工作产生的热废气来对下承面进行加热，加热器内放置温度传感器，当废气温度低时通过携带的天然气来加热，使加热温度在合适的范围内。在摊铺机工作装置工作前对下承面进行加热，可减少沥青混合料和下承面之间因温度产生的断层，提高摊铺机工作效率和预压实度。
与市场上现有的摊铺机相比较，在摊铺出的沥青混合料路面中，更能减少断层的发生，提高了路面的预压实度，减少路面病害的发生，延长路面使用寿命，并且对后续的压实和整个摊铺作业过程中效率的提高。并且利用热废气来加热，达到能源再利用，更能节省能源。
附图说明
图1为摊铺机侧视图。
图2为加热器正视图。
图3为摊铺机熨平装置的后视图。
图4为摊铺机熨平装置侧视图
其中：1-熨平板，2-加热器，3-振捣器，4-驱动轮，5-牵引臂，6-翻斗油缸，7-方向轮，8-刮板输送器，9-推辊，10-料斗，11-闸门，12-自找平调节油缸，13-控制台，14-方向盘，15-悬挂油缸，16-热废气管，17-熨平板调节装置，18-座椅，19-循环风机，20-螺旋布料器，21-罩壳，22-风道，23-喷嘴，24-温度传感器，25-燃烧器，26-空气进气口，28-固定架，31-加热系统，32-护板，33-天然气存储装置，34-燃气管，35-柴油机，36-循环管道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1至图4所示，一种带预加热功能的摊铺机，包括机体、加热器2、熨平板1、天然气存储装置33、熨平板调平系统、运料系统和柴油机35；熨平板调平系统、运料系统和柴油机35均设置在机体上，熨平板1与熨平板调平系统连接；加热器2安装在机体的下方，熨平板1设置在加热器2的后侧，且加热器2与柴油机35之间设置有热废气管16；柴油机35的一侧安装有天然气存储装置33，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置33与加热器2之间设置有燃气管34；
所述加热器2包括加热器主体、循环风机19、燃烧器25、循环管道36和罩壳21；加热器主体为中空的长方体结构，加热器主体的底部均匀设置有若干风道22，风道22内设置有喷嘴23；加热器主体的一侧连接热废气管16，加热器主体外侧设置有罩壳21，罩壳21和加热器主体之间通过循环管道36连接，循环管道36上设置有循环风机19，循环风机19的抽风方向为从罩壳21到加热器主体，燃气管34连接到循环管道36上，燃气管34和循环管道36的连接处设置有燃烧器25。
熨平板调平系统用于调整熨平板1的摊铺厚度和平整度；熨平板调平系统包括自找平调节油缸12、牵引臂5、悬挂油缸15和熨平板调节装置17；柴油机35的下方垂直设置有自找平调节油缸12，自找平调节油缸12的下端铰接于牵引臂5的一端；牵引臂5的另一端的下表面设置有连接块，上表面设置有固定架28，端头连接有熨平板调节装置17；连接块与熨平板1铰接，固定架28连接悬挂油缸的一端，悬挂油缸的另一端与天然气储存装置33铰接，熨平板调节装置17垂直安装在熨平板1上。
运料系统包括料斗10、刮板输送器8、推辊9和螺旋布料器20；料斗10设置在柴油机35的一侧，料斗10的下方设置有刮板输送器8，料斗10下方的刮板输送器8一端设置有推辊9，刮板输送器8的另一端与螺旋布料器20相连，螺旋布料器20设置在熨平板1和加热器2之间。
螺旋布料器20和熨平板1之间还设置有护板32和振捣器3；护板32的底刃平直，且与熨平板1底边缘保持平行；料斗10的下方设置有翻斗油缸6；熨平板1上还设置有加热系统31；料斗10在柴油机一侧设置有闸门11。
在加热器2的循环管道36进入加热器主体的位置处设置有温度传感器24；在燃烧器25的一侧设置有空气进口26；罩壳21与加热器主体之间不接触。
机体底部设置有驱动轮4和方向轮7，驱动轮4设置在柴油机35的下方；柴油机35的上方设置有座椅18和控制台13，控制台13上设置有方向盘14。
所述带预加热功能的摊铺机的操作方法，包括以下步骤：
1)启动摊铺机，熨平板1上的加热系统31先对熨平板1进行加热，加热温度和沥青混合料的温度相接近；
2)热废气管16将柴油机35产生的高温废气输送到加热器2中，并通过加热器2下表面的喷嘴23来加热下承面；温度传感器24用来监测加热器2中热风的温度，当温度不符合规定时，开启天然气存储装置33，通过天然气管34将天然气输送至加热器2；加热器2中的循环风机19在燃烧天然气时，把加热后的余气抽回并进入到燃烧器处再次加热并输送到喷嘴处；
3)开启闸门11，刮板输送器8将料斗10内的混合料输送至螺旋布料器20；螺旋布料器20将沥青混合料均匀的横向铺开，并将铺开的沥青混合料输送到振捣器3中；振捣器3将横向铺开的沥青混合料带进行初步捣实，并将大颗粒骨料压入沥青内部，之后输送给熨平板1。
4)熨平板1将混合料摊铺开，通过熨平板调平系统将摊铺层在已经预加热的下承面上修整成合适的断面，同时熨平并进行压实。

Claims (7)

1.一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，包括机体、加热器(2)、熨平板(1)、天然气存储装置(33)、熨平板调平系统、运料系统和柴油机(35)；熨平板调平系统、运料系统和柴油机(35)均设置在机体上，熨平板(1)与熨平板调平系统连接；加热器(2)安装在机体的下方，熨平板(1)设置在加热器(2)的后侧，且加热器(2)与柴油机(35)之间设置有热废气管(16)；柴油机(35)的一侧安装有天然气存储装置(33)，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置(33)与加热器(2)之间设置有燃气管(34)；
所述加热器(2)包括加热器主体、循环风机(19)、燃烧器(25)、循环管道(36)和罩壳(21)；加热器主体为中空的长方体结构，加热器主体的底部均匀设置有若干风道(22)，风道(22)内设置有喷嘴(23)；加热器主体的一侧连接热废气管(16)，加热器主体外侧设置有罩壳(21)，罩壳(21)和加热器主体之间通过循环管道(36)连接，循环管道(36)上设置有循环风机(19)，循环风机(19)的抽风方向为从罩壳(21)到加热器主体，燃气管(34)连接到循环管道(36)上，燃气管(34)和循环管道(36)的连接处设置有燃烧器(25)。
2.根据权利要求1所述的一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，熨平板调平系统用于调整熨平板(1)的摊铺厚度和平整度；熨平板调平系统包括自找平调节油缸(12)、牵引臂(5)、悬挂油缸(15)和熨平板调节装置(17)；柴油机(35)的下方垂直设置有自找平调节油缸(12)，自找平调节油缸(12)的下端铰接于牵引臂(5)的一端；牵引臂(5)的另一端的下表面设置有连接块，上表面设置有固定架(28)，端头连接有熨平板调节装置(17)；连接块与熨平板(1)铰接，固定架(28)连接悬挂油缸的一端，悬挂油缸的另一端与天然气储存装置(33)铰接，熨平板调节装置(17)垂直安装在熨平板(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，运料系统包括料斗(10)、刮板输送器(8)、推辊(9)和螺旋布料器(20)；料斗(10)设置在柴油机(35)的一侧，料斗(10)的下方设置有刮板输送器(8)，料斗(10)下方的刮板输送器(8)一端设置有推辊(9)，刮板输送器(8)的另一端与螺旋布料器(20)相连，螺旋布料器(20)设置在熨平板(1)和加热器(2)之间。
4.根据权利要求3所述的一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，螺旋布料器(20)和熨平板(1)之间还设置有护板(32)和振捣器(3)；护板(32)的底刃平直，且与熨平板(1)底边缘保持平行；料斗(10)的下方设置有翻斗油缸(6)；熨平板(1)上还设置有加热系统(31)；料斗(10)在柴油机一侧设置有闸门(11)。
5.根据权利要求1所述的一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，在加热器(2)的循环管道(36)进入加热器主体的位置处设置有温度传感器(24)；在燃烧器(25)的一侧设置有空气进口(26)；罩壳(21)与加热器主体之间不接触。
6.根据权利要求1所述的一种带预加热功能的摊铺机，其特征在于，机体底部设置有驱动轮(4)和方向轮(7)，驱动轮(4)设置在柴油机(35)的下方；柴油机(35)的上方设置有座椅(18)和控制台(13)，控制台(13)上设置有方向盘(14)。
7.一种基于带预加热功能的摊铺机的操作方法，其特征在于，所述带预加热功能的摊铺机包括机体、加热器(2)、熨平板(1)、天然气存储装置(33)、熨平板调平系统、运料系统和柴油机(35)；熨平板调平系统、运料系统和柴油机(35)均设置在机体上，熨平板(1)与熨平板调平系统连接；加热器(2)安装在机体的下方，熨平板(1)设置在加热器(2)的后侧，且加热器(2)与柴油机(35)之间设置有热废气管(16)；柴油机(35)的一侧安装有天然气存储装置(33)，另一侧安装有运料系统；天然气存储装置(33)与加热器(2)之间设置有燃气管(34)；
所述加热器(2)包括加热器主体、循环风机(19)、燃烧器(25)、循环管道(36)和罩壳(21)；加热器主体为中空的长方体结构，加热器主体的底部均匀设置有若干风道(22)，风道(22)内设置有喷嘴(23)；加热器主体的一侧连接热废气管(16)，加热器主体外侧设置有罩壳(21)，罩壳(21)和加热器主体之间通过循环管道(36)连接，循环管道(36)上设置有循环风机(19)，循环风机(19)的抽风方向为从罩壳(21)到加热器主体，燃气管(34)连接到循环管道(36)上，燃气管(34)和循环管道(36)的连接处设置有燃烧器(25)；
运料系统包括料斗(10)、刮板输送器(8)、推辊(9)和螺旋布料器(20)；料斗(10)设置在柴油机(35)的一侧，料斗(10)的下方设置有刮板输送器(8)，料斗(10)下方的刮板输送器(8)一端设置有推辊(9)，刮板输送器(8)的另一端与螺旋布料器(20)相连，螺旋布料器(20)设置在熨平板(1)和加热器(2)之间；
螺旋布料器(20)和熨平板(1)之间还设置有护板(32)和振捣器(3)；熨平板(1)上还设置有加热系统(31)；料斗(10)在柴油机一侧设置有闸门(11)；
在加热器(2)的循环管道(36)进入加热器主体的位置处设置有温度传感器(24)；
所述带预加热功能的摊铺机的操作方法，包括以下步骤：
1)启动摊铺机，熨平板(1)上的加热系统(31)先对熨平板(1)进行加热，加热温度和沥青混合料的温度相接近；
2)热废气管(16)将柴油机(35)产生的高温废气输送到加热器(2)中，并通过加热器(2)下表面的喷嘴(23)来加热下承面；温度传感器(24)用来监测加热器(2)中热风的温度，当温度不符合规定时，开启天然气存储装置(33)，通过天然气管(34)将天然气输送至加热器(2)；加热器(2)中的循环风机(19)在燃烧天然气时，把加热后的余气抽回并进入到燃烧器处再次加热并输送到喷嘴处；
3)开启闸门(11)，刮板输送器(8)将料斗(10)内的混合料输送至螺旋布料器(20)；螺旋布料器(20)将沥青混合料均匀的横向铺开，并将铺开的沥青混合料输送到振捣器(3)中；振捣器(3)将横向铺开的沥青混合料带进行初步捣实，并将大颗粒骨料压入沥青内部，之后输送给熨平板(1)；
4)熨平板(1)将混合料摊铺开，通过熨平板调平系统将摊铺层在已经预加热的下承面上修整成合适的断面，同时熨平并进行压实。
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