CN113026482A - 一种路面摊铺机泵送分料器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公用设施施工装备。目的是提供一种路面摊铺机泵送分料器，该分料器应能有效解决螺旋分料器导致路面混合料横向离析、分料缓慢制约摊铺速度问题，而且装拆方便、清洗简单。技术方案是：一种路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：该分料器包括设置于后料斗下方且水平布置以承接后料斗所释放路面混合料的半圆钢管、可沿着半圆钢管轴向移动以泵送路面混合料的活塞、驱动活塞的第一液压油缸、同轴串接连通在半圆钢管的轴向两端且各设有沿母线伸展的开口以用于输送路面混合料的若干节开口钢管。

Description

一种路面摊铺机泵送分料器

技术领域

本发明涉及一种公用设施施工装备，具体为道路路面摊铺机分料器。

背景技术

沥青路面离析是指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，包括沥青用量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率不均匀等，从而加速了沥青路面的损害。高速公路沥青路面的一些早期损坏，如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重车辙、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青路面的构造深度不均等等，都与沥青混合料的离析相关。

路面为层状结构，路面结构铺筑主要采用摊铺机进行摊铺。目前路面结构摊铺机主要有沥青面层混合料LT型摊铺机、路面基层混合料DT型摊铺机。摊铺机采用分料器(又称布料器、摊铺器)将刮板传送带传送过来的路面混合料向两侧运送，以达到摊铺宽度要求。常规的分料器采用螺旋装置，螺旋旋转向两侧分料存在横向离析问题，摊铺宽度越大离析现象越严重。离析问题会导致路面病害发生，影响路面使用质量和使用寿命。目前主要采用混合料至少埋没螺旋高度2/3、缓慢匀速分料措施减缓离析现象，但仍不能彻底解决横向分料离析问题。

高速公路路面结构施工目前主要采用多台摊铺机呈梯队摊铺，以减小每台摊铺机摊铺宽度，这种作业方式离析现象只能缓解，不能彻底解决横向分料离析问题，而且多台摊铺机间还会产生纵向接缝，造成机械费用增加。

随着社会经济的发展，我国高速公路很多已进入拓宽扩建阶段。高速公路“四改八”(双向四车道改双向八车道)由于质量控制需要，避免纵向接缝，采用宽幅摊铺机一次摊铺成型成为一种趋势，2019年中旬完工通车的济青高速改扩建工程宽幅摊铺机达18.75m，如此宽度螺旋分料器集料横向离析更为严重，而且螺旋分料速度慢，已严重影响摊铺速度。因而发明一种新型分料器，彻底解决横向分料离析问题，提升分料速度十分必要。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种路面摊铺机泵送分料器，该分料器应能有效解决螺旋分料器导致路面混合料横向离析、分料缓慢制约摊铺速度问题，而且装拆方便、清洗简单。

本发明提供的技术方案是：

一种路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：该分料器包括设置于后料斗下方且水平布置以承接后料斗所释放路面混合料的半圆钢管、可沿着半圆钢管轴向移动以泵送路面混合料的活塞、驱动活塞的第一液压油缸、同轴串接连通在半圆钢管的轴向两端且各设有沿母线伸展的开口以用于输送路面混合料的若干节开口钢管。

所述半圆钢管开设有沿母线伸展的长槽，长槽所占的圆心角小于180度，其余部分为钢管的管壁；长槽的槽口向上，用于承接后料斗释放的路面混合料；半圆钢管通过支撑钢板托架连接固定在路面摊铺机熨平板前挡板上。

所述活塞的外径与半圆钢管的内径相适合；所述第一液压油缸与活塞平行布置，位于后料斗上方，第一液压油缸通过连杆驱动活塞。

所述第一液压油缸固定于摊铺机机架延伸骨架上。

所述开口开设在开口钢管圆周面的下部，长度与开口钢管轴向长度相适合，所对应的圆心角为60°；开口钢管通过支撑钢板托架连接固定在路面摊铺机熨平板前挡板上。

每节开口钢管的外圆周面上设有启闭开口用的开口阀门；该开口阀门具有与开口钢管相适应的弧面，长度与开口钢管轴向长度相适合；所述开口的长度方向两侧分别设置有沿开口钢管圆周方向布置的环形滑槽；开口阀门的长度方向两端分别插入所述的环形滑槽中且可沿着环形滑槽滑动，安装在开口钢管外圆周面上的第二阀门液压油缸驱动所述的开口钢管阀门。

所述开口钢管上还设有监测料位高度的超声波料位器，并设有接通该超声波料位器与第二阀门液压油缸的控制器，以平衡调节各节开口钢管所对应的摊铺箱料位。

两个供料量调节阀门以及驱动供料量调节阀门的两个第三液压油缸对称布置在后料斗后侧面左右两侧；所述供料量调节阀门贴合半圆钢管外壁上且可沿半圆钢管轴向滑动，后料斗左右侧面割制有与该调节阀门横截面相适合的缝隙，调节阀门通过缝隙从外侧伸入料斗内并且罩于半圆钢管上方，通过罩住半圆钢管上方面积大小调节左右侧供料量。

所述开口钢管每段长度设置1000mm、750mm、500mm、250mm规格，以满足不同路面摊铺宽度要求；开口钢管一节一节依序串接，直到摊铺宽度。

所述支撑钢板托架位于熨平板的前挡板上方。

本发明的有益效果是：

本发明采用泵送路面混合料方式，不但可有效解决螺旋分料器横向送料产生的混合料离析问题，确保路面摊铺质量；而且可解决螺旋分料器横向送料缓慢、制约摊铺进度问题；并且开口钢管拆装方便，清洗容易，可在路面以外拆下清洗，零污染摊铺工作面。泵送路面混合料可解决螺旋分料器横向送料的最大宽度限制，可摊铺出无纵向接缝路面，大幅提升路面摊铺质量，提高路面使用寿命，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1是本发明实施例的俯视结构示意图。

图2是本发明实施例的右视结构示意图。

图3是本发明实施例中后料斗、活塞、开口阀门的相互关系结构示意图。

图4是本发明实施例中半圆钢管剖面结构示意图。

图5是本发明实施例中供料量调节阀门安装结构示意图。

图6是本发明实施例中供料量调节阀门的驱动关系示意图。

图7是本发明实施例中支撑钢板托架的主视结构示意图。

图8是本发明实施例中支撑钢板支架的右视结构示意图。

图9是本发明实施例中开口阀门的主视结构示意图。

图10是本发明实施例中封端钢板的安装结构示意图。

图中标号：1-后料斗，2-刮板传送带，3-半圆钢管，4-支撑钢板托架，41-第一支撑钢板托架，42-第二支撑钢板托架，43-支架，5-活塞，6-第一液压油缸，61-延伸骨架，62-横向骨架，7-开口钢管，8-平行钢板，9-封端钢板，10-摊铺箱，11-超声波料位器，12-开口阀门，13-熨平板，131-熨平板前挡板，132-熨平板延伸段，14-搭扣，15-凸块钢板，16-环形滑槽，17-第二液压油缸，31-供料量调节阀门，32-第三液压油缸。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示的路面摊铺机泵送分料器中，后料斗1置于刮板传送带2后端下方，将刮板传送带输送过来的路面混合料装于后料斗内。后料斗上口宽度要大于刮板传送带宽度，料斗深度大于400mm；后料斗下方连通水平布置的半圆钢管3，半圆钢管推荐内径300mm，长1000mm，壁厚10mm。在半圆钢管上开设有沿着母线伸展的长槽(在半圆钢管的横截面上，长槽对应的圆心角小于180度，可防止活塞5被拉出)，其余部分为钢管的管壁；长槽的槽口向上，用于承接后料斗释放的路面混合料；半圆钢管内装入外径相适合的活塞5(作为推荐：活塞长1000mm，直径290mm，不锈钢制成)，活塞中央顶面焊接连杆6-3，连杆由第一液压油缸6通过钢筒6-2推动；液压油缸缸杆与竖向连杆6-1固定，钢筒上端与竖向连杆焊接，钢筒下端与连杆插接配合并且可沿连杆上下滑动，以用于调节半圆钢管位置的高低，适应路面摊铺厚度的调节需要，以及摊铺机行走提升熨平板需要。液压油缸固定于摊铺机机架延伸骨架61与横向骨架62上，液压油缸行程根据需要确定(推荐为960mm)。摊铺机机架的延伸骨架61与摊铺机机架焊接固定；横向骨架62用两根方钢管(推荐宽160mm、壁厚10mm)焊接于延伸骨架61上，第一液压油缸6通过螺栓固定于横向骨架62上。第一液压油缸驱动活塞左右运动可将半圆钢管内的路面混合料泵入两侧开口钢管7内。

理论上摊铺机左右侧路面混合料消耗数量一样，活塞左右泵料量也一样，不需调整左右侧供料量，但实际施工摊铺机走偏、路面左右侧厚度不均匀等因素，导致一侧供料量过多。为此设置供料量调节阀门31，供料量调节阀门31为一弧形钢板，后料斗左右侧面割制与供料量调节阀门横截面相适合的缝隙(缝隙也具有对供料量调节阀门运动时的导向作用)，调节阀门弧形钢板通过缝隙从外侧伸入料斗内，罩于半圆钢管3上方；伸入后料斗2内越长，半圆钢管上方开口罩住越多，料斗落入半圆钢管内的路面混合料越少，以此调节路面混合料供料量。弧形钢板与半圆钢管3同轴布置，推荐圆心角约170°，厚10mm，内径175mm(开口阀门12外侧，避免与首节开口阀门12干扰)，长400mm，最大伸入料斗距离为300mm。弧形钢板中间开槽，避免影响活塞竖向连杆运动。供料量调节阀门31由第三液压油缸32驱动，第三液压油缸32一端铰接于调节阀门31，一端焊于后料斗外侧。供料量调节阀门31、第三液压油缸32各两个，对称布置在后料斗后侧面左右侧。

所述开口钢管7采用钢板卷制，(作为推荐：采用10mm厚钢板卷制，内径300mm，开口钢管的下侧设置开口；开口的长度与开口钢管轴向长度基本相同，优选开口所对应的圆心角60°)，标准开口钢管每段长1000mm，为满足不同路面摊铺宽度要求，还设置750mm、500mm、250mm非标准开口钢管，开口钢管一节一节串联，直至摊铺宽度。为防止路面混合料在钢管内挤压紧密，增加泵送阻力，钢管内焊接宽165mm平行于开口的钢板8。由于活塞5会进入首节开口钢管内约480mm，所以首节开口钢管内平行钢板8缩短600mm并设坡口，以利于混合料泵入。坡口长200mm，与钢管内壁焊接并打磨光滑。末端开口钢管设封端钢板9，封端钢板9与开口钢管的横截面形成向下的45°角，可产生最大朝向开口的分力，将路面混合料推出，并且可以减少路面混合料泵送导致的挤密，减小泵送阻力。

所述开口部位设置有开口阀门12；所述开口阀门也为一弧形钢板，推荐由10mm钢板卷制，内径325mm，弧度180°，长度同该节开口钢管。开口的长度方向两侧分别设置有沿开口钢管圆周方向布置的环形滑槽16；推荐环形滑槽弧长170mm，弧度60°，距开口底部120°-180°，宽30mm。开口阀门的长度方向两端分别插入定位在所述的环形滑槽中，并且可沿着开口钢管的圆周方向滑动；开口阀门12由第二液压油缸17驱动。第二液压油缸一端铰接阀门中部弧度60°处，另一端铰接于开口钢管外侧支架底座。支架底座高60mm，焊接于开口钢管中部距开口底部120°位置，支架底座影响范围阀门12割一开口，开口阀门12进入环形滑槽范围宽度可适当削减。整个摊铺过程，阀门12会频繁启闭。

参见图5：每节开口钢管7置于支撑钢板托架4上。支撑钢板托架位于熨平板13的前挡板131上方；支撑钢板托架由10mm钢板卷制成圆弧面，圆弧面与开口钢管同轴布置。支撑钢板托架按三段设计，托举半圆钢管3的第一支撑钢板托架41圆心角为120°，托举开口钢管7的第二支撑钢板托架42圆心角为60°。第一支撑钢板托架41和第二支撑钢板托架42断开，第一支撑钢板托架焊接于前挡板131上方，并在前挡板外侧加焊一块钢板，钢板厚10mm，以提高支撑能力；当阀门12处于关闭状态时亦可起到支挡阀门12作用，防止阀门被挤开。第二支撑钢板托架42与第一支撑钢板托架41通过法兰连接；第二支撑钢板托架42可拆卸更换，满足不同摊铺宽度要求。第二支撑钢板托架42外端支承于熨平板外侧的支架43上。支架43用15mm厚钢板割制，上部弧度与支撑钢板托架42相同，内侧留部分钢板阻挡支撑钢板托架42下滑，下部用螺栓固定于熨平板外侧钢板上(图1、图6中显示：两端外侧固定有熨平板延伸段132，支架43固定在熨平板延伸段外侧的钢板上)。支撑钢板托架42能在支架43上滑动以满足伸缩需要。此外，还设置搭扣14(即外购的快速锁扣)；搭扣一端固定在支撑钢板托架上，搭扣另一端固定在开口钢管外壁上；开口钢管7外侧中部焊接一凸块钢板15，支撑钢板托架的边沿对应位置上设凹槽，固定开口钢管与托架相对位置(制止开口钢管轴线移动)，搭扣扣牢时产生一定张力，使得凸块钢板嵌入凹槽中，使得支撑钢板托架与开口钢管连接更为紧密。采用搭扣设计可方便每节开口钢管的固定与拆卸。

所述超声波料位器11固定于开口钢管7上；为防止钢管阻挡超声波，可在开口钢管上焊接悬臂支架。每节开口钢管对应配置一超声波料位器。该超声波料位器监测前方路面混合料料位，并将信息反馈给控制器，控制器再通过第二液压油缸启闭开口阀门12。

工作时，活塞泵送过来的路面混合料从开口钢管的开口流出，进入摊铺箱10。当某节开口钢管处摊铺箱料位到达上限时，超声波料位器11发送信息，关闭该节开口阀门12；当某节开口钢管处摊铺箱料位到达下限时，超声波料位器发送信息，开启该节开口阀门12。当所有阀门都关闭时，第一液压油缸与活塞停止运动。阀门始终处于完全打开或完全关闭状态，可避免开口大小不一导致路面混合料离析。

所述后料斗前壁下方设150mm宽开口，以供应半圆钢管处路面混合料。同样设置超声波料位器监测料位，用于开口阀门的启闭。

本发明的路面摊铺方式按以下步骤进行：

1)摊铺机就位

清扫整理下承层，处理不合格下承层至合格，测量放样。摊铺机开至起点，摊铺机熨平板下方垫方木，方木厚度等于摊铺结构层松铺厚度。根据摊铺宽度调整熨平板、支撑钢板托架宽度，安装开口钢管、末端开口钢管至摊铺宽度。

2)卸料

运料车由专人指挥缓慢倒至摊铺机料斗前方，将路面混合料卸到摊铺机前料斗内。路面混合料由刮板传送带送至后料斗，再进入半圆钢管。

3)分料

液压油缸启动，活塞开始左右运动，将半圆钢管内路面混合料泵入两侧开口钢管内，路面混合料从开口钢管开口流出。当首节开口钢管处摊铺箱路面混合料位到达上限时，料位控制器发送信息关闭该节开口钢管上的开口阀门，混合料接着输往次节开口钢管；待次节开口钢管到达料位上限时，料位控制器发送信息关闭该次节开口钢管上的开口阀门；如果末节开口钢管处料位也达到上限，所有阀门关闭，液压油缸活塞停止工作。若一侧关闭阀门数大于另一侧，该侧供料量调节阀门开始伸入后料斗，以降低该侧供料量。

4)摊铺

摊铺箱路面混合料足够时，摊铺机开始匀速摊铺，直至完成摊铺任务。

5)清洗

摊铺作业完成，将开口钢管逐节卸下，搬运至摊铺路面外清洗干净，避免污染作业面。

以上所述，仅为本发明的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：该分料器包括设置于摊铺机后料斗(1)下方且水平布置以承接后料斗所释放路面混合料的半圆钢管(3)、可沿着半圆钢管轴向移动以泵送路面混合料的活塞(5)、驱动活塞的第一液压油缸(6)、同轴串接连通在半圆钢管的轴向两端且各设有沿母线伸展的开口以用于输送路面混合料的若干节开口钢管(7)。

2.根据权利要求1所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述半圆钢管开设有沿母线伸展的长槽，长槽所占的圆心角小于180度，其余部分为钢管的管壁；长槽的槽口向上，用于承接后料斗释放的路面混合料；半圆钢管通过支撑钢板托架(4)连接固定在路面摊铺机熨平板前挡板上。

3.根据权利要求2所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述活塞的外径与半圆钢管的内径相适合；所述第一液压油缸与活塞平行布置，位于后料斗上方，第一液压油缸通过连杆驱动活塞。

4.根据权利要求3所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述第一液压油缸固定于摊铺机机架的延伸骨架上。

5.根据权利要求4所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述开口开设在开口钢管圆周面的下部，长度与开口钢管轴向长度相适合，所对应的圆心角为60°；开口钢管通过支撑钢板托架连接固定在路面摊铺机熨平板前挡板上。

6.根据权利要求5所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：每节开口钢管的外圆周面上设有启闭开口用的开口阀门(12)；该开口阀门具有与开口钢管相适应的弧面，长度与开口钢管轴向长度相适合；所述开口的长度方向两侧分别设置有沿开口钢管圆周方向布置的环形滑槽；开口阀门的长度方向两端分别插入所述的环形滑槽中且可沿着环形滑槽滑动，安装在开口钢管外圆周面上的第二阀门液压油缸(17)驱动所述的开口钢管。

7.根据权利要求6所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述开口钢管上还设有监测料位高度的超声波料位器(11)，并设有接通该超声波料位器与第二阀门液压油缸的控制器，以平衡调节各节开口钢管所对应的摊铺箱料位。

8.根据权利要求7所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：两个供料量调节阀门(31)以及驱动供料量调节阀门的两个第三液压油缸(32)对称布置在后料斗左右两侧；所述供料量调节阀门贴合半圆钢管外壁上且可沿半圆钢管轴向滑动，后料斗侧面割制有与该调节阀门横截面相适合的缝隙，调节阀门通过缝隙从外侧伸入料斗内并且罩于半圆钢管上方。

9.根据权利要求8所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述开口钢管每段长度设置1000mm、750mm、500mm、250mm规格，以满足不同路面摊铺宽度要求；开口钢管一节一节依序串接，直到摊铺宽度。

10.根据权利要求9所述的路面摊铺机泵送分料器，其特征在于：所述支撑钢板托架位于熨平板(13)的前挡板(131)上方。

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