CN109680589B - 一种摊铺机用的高密实度复式熨平板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工程机械中沥青混凝土摊铺机熨平板技术领域，具体涉及一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，包括前后设置的两个熨平板以及连接两个熨平板的连接机构，前后设置的两个熨平板分别为前熨平板和后熨平板，前熨平板能够安装于摊铺机主机大臂上，连接机构安装在前熨平板上，后熨平板安装在连接机构上，连接机构能够提升后熨平板以及调节后熨平板的仰角。本发明在工作时，由前熨平板将沥青混合料初步摊铺压实，再由后熨平板高频率的振动将沥青混合料进一步压实，达到高密实度后抹平形成最终的路面。本发明结构紧凑灵活，能够缩短施工周期，节约施工成本，提高施工效率，在短时间内即可开放交通，减少了现场工作人员和施工设备数量。
Description
技术领域
本发明属于工程机械中沥青混凝土摊铺机熨平板技术领域，具体涉及一种摊铺机用的高密实度复式熨平板。
背景技术
沥青混凝土摊铺机是铺筑沥青路面或稳定基层材料专用机械。它按所需的路面宽度、拱度和厚度、平整度、密实度要求将沥青混凝士或稳定材料敷设于路面。熨平板是沥青混凝土摊铺机主要的工作装置之一。它是将螺旋输送器铺开的沥青混合料按公路施工要求的宽度、厚度、拱度进行整形、捣实和熨平,整个熨平板形成一套悬挂装置，工作时熨平板在铺层上呈浮动状态。熨平板按延伸方式分为机械加宽熨平板和液压伸缩熨平板。目前，不论是机械加宽熨平板还是液压伸缩熨平板，路面施工过程都分为摊铺，初压、复压和终压等工序环节，最终才能得到符合压实度要求的成型路面。由于沥青混合料对温度极为敏感，摊铺后暴露在空气中，温度下降极快，若不能及时碾压，就很难达到规定的压实度。传统的摊铺施工技术需要钢轮和胶轮压路机碾压多遍，施工周期较长，沥青混合料出料温度高，施工现场人员设备数量多。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，利用该高密实度复式熨平板能够在沥青混合料摊铺完成之后，摊铺密实度就可接近“公路沥青路面施工技术规范”要求。因此能够缩短施工周期，提高施工效率，在短时间内即可开放交通，减少了现场工作人员和施工设备数量，降低施工成本，降低出料温度，节约能量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，包括前后设置的两个熨平板以及连接两个熨平板的连接机构，前后设置的两个熨平板分别为前熨平板和后熨平板，前熨平板能够安装于摊铺机主机大臂上，连接机构安装在前熨平板上，后熨平板安装在连接机构上，连接机构能够提升后熨平板以及调节后熨平板的仰角。
前熨平板包括前主熨平板、前熨平板加热系统、前加宽熨平板、前熨平板端挡料板、前主熨平板底板、左右主框架、第一振捣机构、第一振动机构、前熨平板调拱机构、前熨平板仰角调节机构和连接主机大臂，前主熨平板两侧均连接有前加宽熨平板，前熨平板端挡料板连接在前加宽熨平板侧面，前熨平板加热系统安装在前主熨平板和前加宽熨平板后方；前主熨平板底板安装左右主框架下方，第一振捣机构安装在左右主框架前方，第一振动机构安装在左右主框架内部，前熨平板调拱机构安装在左右主框架上方的中间位置，前熨平板仰角调节机构安装在左右主框架上方两侧位置，连接主机大臂能够与摊铺机主机大臂相连接。
前加宽熨平板包括前加宽底板、前加宽框架、第二振捣机构和第二振动机构，前加宽底板安装在前加宽框架下方，第二振捣机构安装在前加宽框架前方，第二振动机构安装在前加宽框架内部。
前熨平板端挡料板包括挡料板和加强梁，挡料板安装在加强梁和前加宽熨平板之间，加强梁安装在前加宽熨平板外侧，前熨平板加热系统安装在前主熨平板后侧和前加宽熨平板后侧。
后熨平板包括后主熨平板底板、后加宽熨平板、后熨平板加热系统、左右主框架、第三振动机构、调拱机构和踏板，后主熨平板底板安装在左右主框架下方，第三振动机构安装在左右主框架内部，调拱机构安装在左右主框架上方中间位置，踏板安装在左右主框架后方，后加宽熨平板安装在后主熨平板两侧，后熨平板加热系统安装在后主熨平板踏板和后加宽熨平板踏板下方。
后加宽熨平板包括后加宽底板、后加宽框架、第四振动机构和踏板，后加宽底板安装在后加宽框架下方，第四振动机构安装在后加宽框架内部，踏板安装在后加宽框架后方。
连接机构包括连接大臂、连接后板、后熨平板仰角调节机构和提升油缸，前熨平板两侧均安装有连接大臂且连接大臂与前熨平板内部连接，连接后板连接于连接大臂；提升油缸的缸杆的下端与连接后板轴连接，上端与后熨平板仰角调节机构的一端轴连接，后熨平板仰角调节机构的另一端与连接大臂轴连接；提升油缸的缸体与后熨平板轴连接；提升油缸的缸杆从缸体内部穿过且可沿缸体上下滑动；其中，后熨平板仰角调节机构与连接大臂之间的转轴、后熨平板仰角调节机构与提升油缸的缸杆之间的转轴、提升油缸的缸杆与连接后板之间转轴平行，且提升油缸的缸体与后熨平板之间的转轴与提升油缸的缸杆与连接后板之间转轴垂直。
提升油缸的缸杆包括活塞、活塞杆和铰接体，活塞的两端均同轴连接有活塞杆，两个活塞杆的一端与活塞连接，另一端均连接有铰接体，铰接体能够与连接后板或后熨平板仰角调节机构轴连接；提升油缸的缸体套在活塞杆的外部，缸体的内腔与活塞适配连接；两个活塞杆上均套装有导向套，导向套与缸体之间密封连接，导向套与活塞杆密封且可相对滑动；活塞与两个导向套之间均形成有油腔，缸体上在两个油腔处均设有油管接头座；缸体的外部固定连接有用于与后熨平板轴连接的突出轴。
缸体的外部设有耳座，突出轴安装于耳座上，突出轴设置两个，且两个突出轴对称分布于耳座上。
活塞上安装有导向环，活塞在导向环的两侧均安装有密封圈。
活塞杆和铰接体之间通过螺纹连接。
铰接体上的铰接部采用关节轴承，铰接体上装有用于为关节轴承注入润滑油的润滑黄油嘴。
导向套通过螺纹安装在缸体上并通过定位螺钉与缸体之间定位；导向套与缸体之间设有第一密封环；导向套与活塞杆之间设有第二密封环、导向环以及防尘圈，导向环以及防尘圈分别位于第二密封环两侧，导向环位于导向套的内端，防尘圈位于导向套的外端。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明的摊铺机用的高密实度复式熨平板设有前熨平板和后熨平板，前熨平板能够安装于摊铺机主机大臂上，连接机构安装在前熨平板上，后熨平板安装在连接机构上，连接机构能够提升后熨平板以及调节后熨平板的仰角，本发明摊铺机用的高密实度复式熨平板在工作时，由前熨平板将沥青混合料初步摊铺压实，再由后熨平板高频率的振动将沥青混合料进一步压实，达到高密实度后抹平形成最终的路面。本发明结构紧凑灵活，能够缩短施工周期，节约施工成本，提高施工效率，在短时间内即可开放交通，减少了现场工作人员和施工设备数量，降低施工成本，降低出料温度，节约能量。
附图说明
图1为本发明俯视图。
图2为本发明前主熨平板俯视图。
图3为本发明除去部分组件后的左侧视图。
图4为本发明连接机构安装示意图。
图5为本发明后主熨平板双振动机构示意图。
图6为本发明振动提升液压系统图。
图7为本发明工作状态示意图。
图8为本发明提升油缸的缸杆的结构示意图。
图9为本发明提升油缸的缸体的结构示意图。
图10为本发明提升油缸的半剖侧视图。
附图标记说明：
1-前主熨平板，2-前熨平板加热系统，3-前加宽熨平板，4-前熨平板端挡料板，5-后主熨平板，6-后加宽熨平板，7-连接机构，8-后熨平板加热系统，9-后主熨平板踏板，10-后加宽熨平板踏板，11-前熨平板调拱机构，12-前熨平板仰角调节机构，13-前主熨平板振动机构，14-前熨平板连接主机大臂，15-前主熨平板振捣机构，16-前主熨平板左右框架，17-前主熨平板底板，18-连接大臂，19-连接后板，20-后主熨平板底板，21-后主熨平板左右框架，22-后主熨平板双振动机构，23-后熨平板仰角调节机构，24-连接机构提升油缸缸杆，24-1-活塞杆，24-1-1-活塞，24-2-铰接体，24-3-关节轴承，24-4-润滑黄油嘴，24-5-缸体，24-6-耳座，24-6-1-突出轴，24-7-软管接头座，24-8-导向套，24-9-密封圈，24-10-导向环，24-11-定位螺钉，24-12-防尘圈，24-13-油缸上腔，24-14-油缸下腔，25-连接机构提升油缸缸体，26-振动马达，27-齿轮箱，28-振动轴一，29-振动轴二，30-齿轮一，31-齿轮二，32-齿轮三，33-齿轮四。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明的高密实度复式熨平板结构分为前熨平板、后熨平板和连接机构三大部分。前熨平板结构与传统机械加宽熨平板相同，主要包括前主熨平板1、通过螺栓连接在前主熨平板两侧的前加宽熨平板3、通过螺栓连接在前加宽熨平板两侧的前熨平板端挡料板4和安装在前主熨平板和前加宽熨平板后方的前熨平板加热系统2。前主熨平板与传统机械加宽熨平板结构相同，主要包括左右主框架16、振捣机构15、振动机构13、前熨平板调拱机构11、前熨平板仰角调节机构12和连接主机大臂14。在本发明中前熨平板整体通过连接主机大臂14与摊铺机主机大臂相连接，由此带动整个复式熨平板摊铺前进。
其中，前主熨平板为传统机械加宽熨平板，还包括主底板、左右主框架、双振捣机构、振动机构、调拱机构和仰角调节机构。主底板安装左右主框架下方，双振捣机构安装在左右主框架前方，振动机构安装在左右主框架内部，调拱机构安装在左右主框架上方中间位置，仰角调节机构安装在左右主框架上方两侧位置。前加宽熨平板通过螺栓安装在前主熨平板两侧，包含传统机械加宽熨平板的加宽底板、加宽框架、双振捣机构、振动机构。加宽底板安装在加宽框架下方，双振捣机构安装在加宽框架前方，振动机构安装在加宽框架内部。前熨平板端挡料板包含传统机械加宽熨平板的挡料板、加强梁。挡料板安装在加强梁和前加宽熨平板之间，加强梁安装在前加宽熨平板外侧。前熨平板加热系统安装在前主熨平板后侧和前加宽熨平板后侧。
后熨平板主要包括后主熨平板5、通过螺栓连接在后主熨平板两侧的后加宽熨平板6、安装在后主熨平板后方的后主熨平板踏板9、安装在后加宽熨平板后方的后加宽熨平板踏板10和安装在后主熨平板踏板下方及后加宽熨平板下方的后熨平板加热系统。后熨平板还包括主底板、左右主框架、双振动机构、调拱机构和踏板。所述主底板安装在左右主框架下方，所述双振动机构安装在左右主框架内部，所述调拱机构安装在左右主框架上方中间位置，所述踏板安装在左右主框架后方。所述后加宽熨平板通过螺栓安装在后主熨平板两侧，包含加宽底板、加宽框架、双振动机构和踏板，所述加宽底板安装在加宽框架下方，所述双振动机构安装在加宽框架内部，所述踏板安装在加宽框架后方。所述后熨平板加热系统安装在后主熨平板踏板和后加宽熨平板踏板下方。
连接机构7为左右对称结构，主要包括通过螺栓和定位销轴安装在前主熨平板1内部两侧的连接大臂18、与连接大臂18螺栓连接的连接后板19、后熨平板仰角调节机构23、两端分别安装在后熨平板仰角调节机构23和连接后板19上的连接机构提升油缸缸杆24、安装在后主熨平板5两端的连接机构提升油缸缸体25，油缸缸体25可沿缸体上的连接轴自由转动，连接机构提升油缸缸杆24从连接机构提升油缸缸体25内部穿过且可沿其上下滑动。
具体的，如图8~图10所示，本发明的连接机构7包括连接大臂18、连接后板19、后熨平板仰角调节机构23和提升油缸，前熨平板两侧均安装有连接大臂18且连接大臂18与前熨平板内部连接，连接后板19连接于连接大臂18；提升油缸的缸杆的下端与连接后板19轴连接，上端与后熨平板仰角调节机构23的一端轴连接，后熨平板仰角调节机构23的另一端与连接大臂18轴连接；提升油缸的缸体与后熨平板轴连接；提升油缸的缸杆从缸体内部穿过且可沿缸体上下滑动；其中，后熨平板仰角调节机构23与连接大臂18之间的转轴、后熨平板仰角调节机构23与提升油缸的缸杆之间的转轴、提升油缸的缸杆与连接后板19之间转轴平行，且提升油缸的缸体与后熨平板之间的转轴与提升油缸的缸杆与连接后板19之间转轴垂直。
其中，提升油缸的缸杆包括活塞、活塞杆24-1和铰接体24-2，活塞的两端均同轴连接有活塞杆24-1，两个活塞杆24-1的一端与活塞连接，另一端均连接有铰接体24-2，铰接体24-2能够与连接后板19或连接大臂18轴连接；提升油缸的缸体套在活塞杆的外部，缸体的内腔与活塞适配连接；两个活塞杆24-1上均套装有导向套24-8，导向套24-8与缸体之间密封连接，导向套24-8与活塞杆24-1密封且可相对滑动；活塞与两个导向套24-8之间均形成有油腔，缸体上在两个油腔处均设有油管接头座；缸体的外部固定连接有用于与后熨平板轴连接的突出轴。缸体的外部设有耳座24-6，突出轴安装于耳座24-6上，突出轴设置两个，且两个突出轴对称分布于耳座24-6上。活塞上安装有导向环24-10，活塞在导向环24-10的两侧均安装有密封圈24-9。活塞杆24-1和铰接体24-2之间通过螺纹连接。铰接体24-2上的铰接部采用关节轴承24-3，铰接体24-2上装有用于为关节轴承24-3注入润滑油的润滑黄油嘴24-4。导向套24-8通过螺纹安装在缸体上并通过定位螺钉24-11与缸体之间定位；导向套24-8与缸体之间设有第一密封环；导向套24-8与活塞杆24-1之间设有第二密封环、导向环24-10以及防尘圈24-12，导向环24-10以及防尘圈24-12分别位于第二密封环两侧，导向环24-10位于导向套24-8的内端，防尘圈24-12位于导向套24-8的外端。
如图5所示，后熨平板上的振动马达26直接带动齿轮箱27中的齿轮一30转动，齿轮一30上的输出轴带动振动轴一28转动，同时齿轮一30经过齿轮二31和齿轮三32的传递带动齿轮四33同速反向转动，齿轮四33上的输出轴带动振动轴二29转动。振动轴一28和振动轴二29安装时偏心高点相位一致，这样就实现了将双振动机构转动过程中激振力水平方向的分量互相抵消为零，减少对后熨平板提升油缸水平方向的力，延长其使用寿命，同时双振动机构激振力竖直方向的分量得到了叠加，增强了对沥青混合料的压实效果。
如图6所示，本发明的振动液压系统主要包括两个提升油缸、两个振动马达和一个阀块。所述提升油缸安装在后熨平板上，所述振动马达分别安装在前熨平板振动机构上和后熨平板双振动机构上，所述阀块安装在前熨平板上方。所述阀块从摊铺机主机振动阀过取油后优先分一路油供给提升油缸，另一路油经阀块内部的分流阀分两路分别供给两个振动马达，通过阀块上的调速阀可以分别调整两个马达的转速，从而前后熨平板实现不同的振动频率。通过阀块对油路的控制，可实现后熨平板提升、下降、增压和减压的功能。
如图7所示（以前主熨平板和后主熨平板为例，略去部分结构），在摊铺状态下，主机螺旋输料器将沥青混合料分布到前主熨平板前方的料槽中，摊铺机通过连接主机大臂14带动整个复式熨平板沿摊铺机前进方向前进。同时，料槽中的沥青混合料先经过前主熨平板的振捣器15初步夯实，前主熨平板的振动机构13带动前主熨平板左右框架16共振，通过调整振动频率实现沥青混合料的共振将沥青混合料进一步压实，然后经前主熨平板底板17抹平后形成初次摊铺厚度H1。在这一过程中，前熨平板在综合受力作用下与路面形成一个自然的进料仰角α1，通过改过摊铺机找平油缸伸缩量或者调整前熨平板仰角调节机构可以设定前熨平板的初始进料仰角。调节连接机构仰角调节机构的长度，可以改变后主熨平板的进料仰角α2，使其在工作时浮于沥青混合料上且后熨平板底板20前沿高于前熨平板底板17后沿，防止刮料。后熨平板上的双振动机构带动后主熨平板共振，在双振动机构叠加的竖直方向激振力作用下，将沥青混合料厚度压下ΔH的厚度，达到高密实度的最终摊铺厚度H2。
综上，本发明的摊铺机用的高密实度复式熨平板具有以下优点：
1、缩短施工周期，提高施工效率，在短时间内即可开放交通；
2、减少了现场工作人员和施工设备数量，降低施工成本；
3、减少材料温度散失，降低出料温度，节约能量；
4、提高路面平整度；
5、降低路面施工作业对周围环境的影响；
6、混合料的老化问题。
Claims (8)
1.一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，包括前后设置的两个熨平板以及连接两个熨平板的连接机构，前后设置的两个熨平板分别为前熨平板和后熨平板，前熨平板能够安装于摊铺机主机大臂上，连接机构安装在前熨平板上，后熨平板安装在连接机构上，连接机构能够提升后熨平板以及调节后熨平板的仰角；
后熨平板包括后主熨平板（5）、后主熨平板底板（20）、后加宽熨平板（6）、后熨平板加热系统（8）、左右主框架、第三振动机构、调拱机构和踏板，后主熨平板底板（20）安装在左右主框架下方，第三振动机构安装在左右主框架内部，调拱机构安装在左右主框架上方中间位置，踏板安装在左右主框架后方，后加宽熨平板（6）安装在后主熨平板（5）两侧，后熨平板加热系统（8）安装在后主熨平板踏板（9）和后加宽熨平板踏板下方；
连接机构（7）包括连接大臂（18）、连接后板（19）、后熨平板仰角调节机构（23）和提升油缸，前熨平板两侧均安装有连接大臂（18）且连接大臂（18）与前熨平板内部连接，连接后板（19）连接于连接大臂（18）；提升油缸的缸杆的下端与连接后板（19）轴连接，上端与后熨平板仰角调节机构（23）的一端轴连接，后熨平板仰角调节机构（23）的另一端与连接大臂（18）轴连接；提升油缸的缸体与后熨平板轴连接；提升油缸的缸杆从缸体内部穿过且可沿缸体上下滑动；其中，后熨平板仰角调节机构（23）与连接大臂（18）之间的转轴、后熨平板仰角调节机构（23）与提升油缸的缸杆之间的转轴、提升油缸的缸杆与连接后板（19）之间转轴平行，且提升油缸的缸体与后熨平板之间的转轴与提升油缸的缸杆与连接后板（19）之间转轴垂直。
2.根据权利要求1所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，前熨平板包括前主熨平板（1）、前熨平板加热系统（2）、前加宽熨平板（3）、前熨平板端挡料板（4）、前主熨平板底板（17）、左右主框架、第一振捣机构、第一振动机构、前熨平板调拱机构（11）、前熨平板仰角调节机构（12）和连接主机大臂（14），前主熨平板（1）两侧均连接有前加宽熨平板（3），前熨平板端挡料板（4）连接在前加宽熨平板（3）的侧面，前熨平板加热系统（2）安装在前主熨平板（1）和前加宽熨平板（3）的后方；前主熨平板底板（17）安装左右主框架的下方，第一振捣机构安装在左右主框架的前方，第一振动机构安装在左右主框架的内部，前熨平板调拱机构（11）安装在左右主框架上方的中间位置，前熨平板仰角调节机构（12）安装在左右主框架上方两侧位置，连接主机大臂（14）能够与摊铺机主机大臂相连接。
3.根据权利要求2所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，前加宽熨平板（3）包括前加宽底板、前加宽框架、第二振捣机构和第二振动机构，前加宽底板安装在前加宽框架下方，第二振捣机构安装在前加宽框架前方，第二振动机构安装在前加宽框架内部。
4.根据权利要求2所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，前熨平板端挡料板（4）包括挡料板和加强梁，挡料板安装在加强梁和前加宽熨平板（3）之间，加强梁安装在前加宽熨平板（3）外侧，前熨平板加热系统（2）安装在前主熨平板（1）后侧和前加宽熨平板（3）后侧。
5.根据权利要求1所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，后加宽熨平板（6）包括后加宽底板、后加宽框架、第四振动机构和踏板，后加宽底板安装在后加宽框架下方，第四振动机构安装在后加宽框架内部，踏板安装在后加宽框架后方。
6.根据权利要求1所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，提升油缸的缸杆包括活塞、活塞杆（24-1）和铰接体（24-2），活塞的两端均同轴连接有活塞杆（24-1），两个活塞杆（24-1）的一端与活塞连接，另一端均连接有铰接体（24-2）；铰接体（24-2）能够与连接后板（19）或后熨平板仰角调节机构（23）轴连接；提升油缸的缸体套在活塞杆的外部，缸体的内腔与活塞适配连接；两个活塞杆（24-1）上均套装有导向套（24-8），导向套（24-8）与缸体之间密封连接，导向套（24-8）与活塞杆（24-1）密封且可相对滑动；活塞与两个导向套（24-8）之间均形成有油腔，缸体上在两个油腔处均设有油管接头座；缸体的外部固定连接有用于与后熨平板轴连接的突出轴。
7.根据权利要求6所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，导向套（24-8）通过螺纹安装在缸体上并通过定位螺钉（24-11）与缸体之间定位；导向套（24-8）与缸体之间设有第一密封环；导向套（24-8）与活塞杆（24-1）之间设有第二密封环、导向环（24-10）以及防尘圈（24-12），导向环（24-10）以及防尘圈（24-12）分别位于第二密封环两侧，导向环（24-10）位于导向套（24-8）的内端，防尘圈（24-12）位于导向套（24-8）的外端。
8.根据权利要求6所述的一种摊铺机用的高密实度复式熨平板，其特征在于，缸体的外部设有耳座（24-6），突出轴安装于耳座（24-6）上，突出轴设置两个，且两个突出轴对称分布于耳座（24-6）上；活塞上安装有导向环（24-10），活塞在导向环（24-10）的两侧均安装有密封圈（24-9）；活塞杆（24-1）和铰接体（24-2）之间通过螺纹连接；铰接体（24-2）上的铰接部采用关节轴承（24-3），铰接体（24-2）上装有用于为关节轴承（24-3）注入润滑油的润滑黄油嘴（24-4）。
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