CN1254779A - 一种散状物料摊铺装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散状物料摊铺装置,它由机架(1)、机架(1)前端的支撑轮(2)、机架后部(7)前的摊铺板(8)、机架(1)尾端的连接装置(11),摊铺板(8)前的分料装置(6)组成,机架(1)通过连接装置(11)与顶推机械连接,摊铺板(8)通过牵引杆(12)被机架前端的连接(13)拖动作业,并由机架(1)与牵引杆(12)间的调整装置(14)并调整铺层厚度及平整度。

Description

一种散状物料摊铺装置

本发明涉及一种用来摊铺散状物料的摊铺装置，主要用于道路、铁路、场地基层散状物料的摊铺、布料也可用于垃圾倾卸物等需摊铺、摊平、布料的场合。

众所周知，在道路、铁路、场地建设、改造工程中，基层材料的摊铺是其中很重要的一项工作，基层材料通常是指石料、砂、土、粉煤灰、工业废渣、石灰、水泥等以及上述材料的混合物，即通常所说的稳定材料。现在基层材料的铺设通常采用推土机、装载机、平地机等机械摊铺，一个问题是作业效率低，另一个问题是物料的离析，即所摊铺的物料中粒径较大的石料会从混合料中分离出来浮在表层或流到边缘，破坏了物料的级配，消弱了基层的承载能力。还有一个问题是所摊铺的物料的平整度主要依据操作人员的熟练程度及经验来保证。这在大多数情况下难以令人满意的，且需用人工较多。采用专用机械摊铺时，主要由沥青摊铺机或由其改装的机械摊铺，这种方式的主要问题是设备价格昂贵，操作、维修复杂，费用过高，另外有一个问题就是物料易离析。

专用稳定土摊铺机械发展自始90年代未，且主要中国一些厂家推出，如江苏徐州筑路机械厂、四川新津筑路机械厂、山东公路机械厂、天津工程机械研究所等先后开发了此类产品，它是由沥青摊铺机改制而成，由于发展时间短，系统匹配不合理，经过使用单位试用，主要存在以下几个方面的问题：

1、行走打滑：摊铺时物料堆积量大不能及时摊铺，导致牵引力不足，行走打滑。

2、螺旋分料系统能力偏小：因稳定土铺层较厚，铺料量大，由于整机匹配问题，造成分料能力不足。

3、采用皮带输料系统代替刮板输料系统：降低了成本，但由于皮带输料本身的特点，皮带易打滑跑偏，造成输料量不稳定，故障率高等缺点。

4、在作业中停机时，由于较厚的虚的摊铺层对摊铺板的支撑力小于摊铺板的自重，造成摊铺板自然下沉，这样重新摊铺启动后，初始调整阶段铺层薄于设定值。造成了整个摊铺层的平整度下降。

另外，该机型还有结构复杂，操作、维修费用高，购买价格昂贵的问题。

其它摊铺装置可见下列专利及公开的申请，如DE812677，DE939749，2135033(H)，WO89/01077通常这些装置都是带有支撑轮和压碾轮的可牵引车，使用这种可牵引铺设装置的问题是运料卡车必须在已铺设的路面上行驶。专利WO89/01077没能给出这样的普通铺设装置，但是给出了根据这种方式的侧向运动装置。在该装置中，被铺设的物料被运到行驶路线的边上，与此装置类似的还有美国BLAW-KNOX公司生产的铺设装置。

中国专利申请号93108953提出的一种道路路面物质的铺设装置，安装在装载机的起重臂上，包括一大槽及开口，被铺的物质从大槽下的开口流到地面，该装置还包括一用于和装载机大臂连接的铰接装置，这使该装置从侧面看，可绕铰接挂钩转动，它还包括一压碾轮及一偏心支撑转向轮。该装置其前部的支撑轮处有一连接并调整后部高度的连接调整装置，通过上部与后部连成一刚性整体的大粱带动后部，后部设有一V型摊铺板，该V型摊铺板处有一斜置的连接在大梁上的调整装置，向后在压实滚轮处有三个用以调节压实滚轮高度的调整装置，大粱后部有一与装载机起重臂铰接相连的连接装置。上述压实滚轮及装载机起重臂，起支撑整个摊铺装置后部的作用，由于轮式装载机在推力等发生变化时，其行驶并不稳定而上下跳动，这使装载机起重臂处于一种不稳定状态，另外压实滚轮在被摊铺层上行走会因外力变化而上下产生一垂直位移。这些会使摊铺装置后部处于不稳定状态，从而大影响到摊铺装置所摊铺物料的平整度。这样，按上述这样的摊铺装置所摊铺的路面会形成一个纵向呈波浪状的摊铺层，从而使整个路面的平整度及密实度下降。另外还有一点就是摊铺宽度过窄，一般小于5米。

中国专利号99115835.0提出了一种散状物料摊铺装置，安装在推土机的推刀架上，包括一大槽及开口，它由机架、机架前端支撑轮、机架后部前的摊铺板、机架尾端的连接装置组成，摊铺板向前延伸成牵引杆，与机架前部相连，有一调节装置，限定摊铺板的初始高度。摊铺板后端与机架后部间有一调节装置，调节并控制摊铺层厚度及平整度。

该装置比前述专利申请号93108953描述的机械在一些方面有所改进，但前后两套调节装置操作极为不便；另外其结构也较复杂。

综上所述，现有摊铺方式及使用机械存在有下列不足之处：1、摊铺所需人工较多；2、摊铺平整度调整复杂且难以保证；3、摊铺宽度较窄；4、机具结构复杂，操作不便；5、设备价格昂贵；6、物料易离析。

本发明的目的是提供一散状物料摊铺装置，它具有以下优点：1、结构简单，成本低；2、使用方便，摊铺宽度及适用范围大，平整度易保证且调整方便简单；3、物料离析程度降低。

本发明的目的是这样实现的，在摊铺装置机架前部的下部设有支撑轮，机架的中部为无底状，卡车倒下的物料通过机架中部堆在地面上，机架的中间下部两侧呈开口状，机架中的物料可通过开口流向机架的两侧，机架的尾部有一连接装置，通过该连接装置将机架与推动摊铺装置行走的机械连在一起。机架的后部的前方设有一摊铺板，摊铺板前方机架的开口位置有一将物料分向两侧的分料装置，摊铺板向前延伸两个牵引杆，与机架前部连接，从而由机架拖动摊铺板向前作业，并由机架与牵引杆之间设置的调节装置调节牵引杆前端高度，从而改变摊铺板与地面的仰角，此仰角的改变可调节摊铺层的厚度及平整度，这点与现有沥青摊铺机的熨平板的调节方式由沥青摊铺机改制的稳定土摊铺机的熨平板调节方式完全相同。

在上述推动机械中，履带式推土机、履带式装载机等履带式机械特别适合于本发明，在履带式推土机中，所说的摊铺装置安装在推土铲刀的位置。当然也可通过机架后部的连接装置处与另一推动机械连成一个整体，这另一推动机械可为独立行驶的机械，如拖拉机，也可为只有一个驱动挢的驱动机械，如装载机、压路机的包含动力、传动及后驱动轮在内的后半部分。

当摊铺宽度较窄时，也可以由轮式机械如轮式装载机代替上述的履带式机械。

为使物料能顺利分流到两侧，以保证摊铺的均匀性。可以在摊铺板前方将分料装置设制成一尖部朝前的V型分料器。

上面V型分料器后部下端也可以与摊铺板以铰轴形式连接，这时，可以在V型分料器和摊铺板间设一调节装置，以调节V型分料器的斜度。

为使结构简化摊铺板可以设计成尖部朝前的V型摊铺板，这时前述V型分料器与摊铺板合二为一。即该V型摊铺板即起分料作用又起摊铺作用。

由于上述V型分料结构将物料直接分开，物料在摊铺过程中的机械挠动可减到最少程度，这将大大降低物料的离析程度。

在摊铺板前方的机架中间下部两侧的开口处可将分料装置设置成螺旋分料装置，此螺旋左右两部分旋向相反，当其以同一方向转动时，可将物料输送流向两侧，在这里，此螺旋分料装置可代替前面所述的V型分料结构。

此螺旋分料装置左右两部分可设成各自独立的装置，以方便左右两侧物料量的分别调整。

螺旋分料装置可与摊铺板设置成一整体，即螺旋分料装置随摊铺板的上下移动而移动。

螺旋分料装置也可设置在机架上，此时可在螺旋分料装置与机架之间设一调整螺旋分料装置高度的调节装置。

当上述摊铺装置摊铺板过宽时，也可以将摊铺板加宽部分分成若干节，这若干节可为宽度不等，以便于组合调整整个摊铺宽度。各节之间或各摊铺板之间通过连接件将摊铺板刚性连接成一个整体，也可以采取类似沥青摊铺机的伸缩滑套形式调整摊铺板宽度。

在摊铺板两侧，机架后部的下部的开口处外侧还可设有一附加的摊铺板，该附加的摊铺板借助于两个杆件与中间的摊铺板形成一四杆机构，这两个杆件其中靠外侧的一个为附加的侧挡料板，这个附加的摊铺板作用与中间的摊铺板相同，并可由一调节装置来调整其位置，这时整个摊铺装置可由这个附加的摊铺板及四杆机构来加宽。

附加的侧挡料板的下部可设一附加的挡板，这个附加的挡板可在侧挡料板中上下调节其高度。

摊铺板后部可附加设置一压实滚轮，用以对所摊铺的物料的初步压实。该压实滚轮可设置成上下调节的，也可设置成带有弹性元件的调节式弹性滚轮。

摊铺板可设置成底部带有熨平板，熨平板可设置一振动装置，以振动作用对所摊铺物料进行压实。此熨平板可与摊铺板制成一体。

在摊铺板后部，还可以附加设置一振捣式压实装置，此振捣式压实装置为一上下快速移动的振捣锤。依靠该振捣锤的垂直方面打击将被摊铺的物料压实。此振捣式压实装置可与摊铺板制成一体。

在摊铺板后部还可附加设置振动轮式压实装置，该振动轮部分可上下调整其高度。

机架前端可设一与沥青摊铺机相同的顶推架，该顶推架可绕机架前端中间的立式铰轴摆动，顶推架两端部装有滚轮，此滚轮用以顶推运料卡车的后轮。

在上述顶推架两端可设置与沥青摊铺机相同的抱轮装置，此抱轮装置为一曲柄杆，后端可在顶推架中横向滑动，前端设有滚轮，此曲柄杆卡在卡车后轮的轮毂上，借助该曲柄杆一可防止卡车离开摊铺装置，二可在需要时由卡车拖动摊铺装置。

机架前部的支撑轮的支承方式可为偏心式，该支撑轮可绕位于其前部的立式铰轴转动，即通常所说的万向轮结构。这个偏心轮可以保证顺利地调整摊铺前进方向上的偏差。

机架前部的支撑轮也可为可转向式的，此转向的实现可由类似普通行走机械的转向机构推动方式来实现。

上述支撑轮可保护在其上部的壳板下。

以上介绍的摊铺装置的操纵及驱动可以是机械式的，也可是液压式的。而且操作可以是手动的，也可以是自动的。

上述摊铺装置的操纵及驱动的动力可以是来自推动机械中，也可以是来自一单独设立的动力机中。

当采用液压式操纵、驱动时，其液压系统的液压软管可被连接到推动机械的液压系统中，其连接方式是现有技术中的方式。当然，其液压系统的液压软管也可被连接到单独设立的动力带动的液压系统中。

为使在场地间转移时摊铺板不在地上拖动，可在摊铺板与机架之间设一提升装置。工作状态时，此提升装置不起提升作用，处于浮动状态，此装置与沥青摊铺机及由沥青摊铺机改制的稳定土摊铺机相似。

根据本发明的这种摊铺装置可方便准确地形成一均匀的摊铺层，其平整度与推动机械及本摊铺装置的高度及斜度无关，为了进一步提高平整度，可以使用标尺电位计，或超声波或激光装置，还可以使用沥青摊铺机的现有的平整度调整方式，在这种情况下，摊铺层的厚度、平整度等调整可自动的通过液压系统来完成的。

本摊铺装置利用现有沥青摊铺机熨平板的工作原理。沥青摊铺机工作原理是摊铺时熨平板底面与地面形成微小仰角，初始值由熨平板上的螺旋装置调节，在工作时由前枢铰点的调节装置来调节，当物料对摊铺板的支撑力与摊铺板自重平衡时，仰角稳定，此时摊铺的物料层形成一个较为平整的平面。当铺层需要调节增厚时，调节前枢铰点的调节装置增大仰角，铺层对熨平板的抬升力增大，使铺层变厚，同时仰角也不断变化而达到力的新的平衡，仰角稳定，铺层达到新的厚度。反之则作相反调节。本摊铺装置工作原理为摊铺板的仰角由设在机架前端与牵引杆间的调节装置来调节，摊铺板与牵引杆为一整体，当铺层薄于设定值时，调节前部调节装置，抬升牵引杆使摊铺板仰角增大直到力平衡时达到设定的厚度，反之则降低牵引杆，使摊铺板仰角减少直到力平衡时达到设定的厚度。

本摊铺装置和国内一些由沥青摊铺机改制的稳定土摊铺机都采用沥青摊铺机的工作原理，但因稳定土摊铺机采用料箱、皮带送料装置、行走机构等，这就存在整机功率、传动速率匹配的问题，如前所述，到目前尚未解决，而本摊铺装置直接将物料倒在地面上，由机架后部的分料装置直接将物料分开，省掉了多个环节，解决了上述问题，采用螺旋分料器时，直接从料堆中取料，物料离析也远低于上述产品。

综上所述，本发明提出的散状物料摊铺装置，具有以下优点和积极效果：

1、结构简单、成本低、2、使用方便、平整度调整简便准确；3、摊铺宽度、厚度大，摊铺产量大，且摊铺宽度、厚度调整方便；4、物料离析程度低。

下面结合附图对本发明做进一步的描述，并给出最佳实施方案：

图1为技术背景中提到的中国专利号93108953的摊铺装置原理图。

图2为技术背景中提到的中国专利号为99115805.9的摊铺装置原理图。

图3为根据本发明提出的一种摊铺装置俯视图。

图4为根据本发明提出的一种摊铺装置侧视图。

图5为去掉侧挡料板后的摊铺装置侧视图。

图6为带有V型分料器的摊铺装置侧视图。

图7为带有螺旋分料装置的摊铺装置侧视图。

图8为带螺旋分料装置的摊铺装置俯视图。

图9为带有压实装置的摊铺装置的侧视图。

图3、图4中，在一摊铺装置的机架(1)的前端设有支撑轮(2)，机架中部(3)为无底开口状，卡车倒下的物料通过机架中部(3)堆在地面上，机架后部(7)的前方设有一V型摊铺板(16)，V型摊铺板(16)依靠机架前部连接装置(13)拖动向前摊铺物料，V型摊铺板(16)即起摊铺作用，又起分料作用；前部调节装置(14)调节牵引前端高度，从而改变摊铺板底面与地面夹角以控制物料厚度。机架中间下部(5)两侧呈无底开口状，V型摊铺板(16)分向两侧的的料通过此开口流向两侧，机架(1)的尾部设有一连接装置(11)，通过该连接装置(11)将机架(1)与一顶推机械(4)连在一起。

如图4所示，摊铺装置V型摊铺板(16)向前设一牵引杆(12)，该牵引杆(12)后端与V型摊铺板(16)为一刚性整体，牵引杆(12)前端与机架(1)前端连接装置(13)连接，调节装置(14)上部以铰点(15)与机架相连，下部以铰点(23)与牵引杆相连，牵引杆(12)前端通过调节装置(14)调节其上下高度。

如图3所示，机架(1)两侧，V型摊铺板(16)的侧部，有一附加的摊铺板(26)，该摊铺板(26)由一四杆机构固定并由调节装置(27)调节其位置，用以调整摊铺宽度，四杆机构外侧的杆件为侧挡料板(28)。

机架(1)前端的支撑轮(2)的支承立轴(25)位于支撑轮(2)的前方。

如图3所示，顶推架(10)可以绕机架(1)前端与顶推架(10)的销轴(9)转动一个角度，以适应自卸车与摊铺装置靠接时的位置偏差及铺筑弯道时自卸车轮与滚轮的贴合。

如图5所示，机架(1)中的物料由机架中部(3)的开口经V型摊铺板(16)分流、摊铺，在V型摊铺板(16)后部形成了一个均匀的摊铺层，当因某种原因这个均匀的摊铺层变的不均匀时可通过调节前部调节装置(14)，改变牵引杆(12)前端的高度，从而改变V型摊铺板(16)底面与铺层的夹角，来调整铺层厚度及平整度。

如图6所示，摊铺板(8)前的V型分料器(6)的后部下端与摊铺板(8)间有一铰接装置(17)。在V型分料器(6)与摊铺板(8)间有一调整装置(18)调整V型分料器(6)的斜度。

在图7中，摊铺板(8)前方的分料装置用螺旋分料装置(19)取代。螺旋分料装置与摊铺板(8)制成一体，随摊铺板(8)的上下移动而移动。

在图8中，摊铺板加宽部分用螺栓与中央的摊铺板相连接，螺旋分料装置加长部分也是可以拆卸的。

在图9中，摊铺板上附加一压实装置(20)用以对摊铺层的初步压实，压实装置(20)上设有铰接杆件(21)调节弹簧(22)螺杆(24)，用以调节压实的密实度。

Claims (11)

1、一种散状物料摊铺装置，是由带有支撑轮(2)及与顶推机械(4)连接的连接装置(11)、机架(1)、摊铺板(8)、调节装置(14)、分料装置(6)组成，其特征在于机架(1)的尾端通过连接装置(11)与顶推机械(4)相连接，机架(11)，前端设有支撑轮(2)，机架中部(3)为无底开口状，机架中间下部(5)两侧呈开口状，机架后部(7)的前方装有摊铺板(8)，摊铺板(8)前方设有分料装置(6)，摊铺板(8)向前延伸两牵引杆(12)并与机架(1)前端的连接装置(13)铰接，牵引杆(12)设有调节装置(14)，用以调节厚度及调整平整度。

2、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于顶推机械为履带式机械。

3、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于机架(1)可通过机架(1)尾部的连接装置(11)处与顶推机械连成一个整体。

4、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于摊铺板(8)前的分料装置可设置成一尖部朝前的具有V型分料结构的V型分料器(6)。

5、根据权利要求4所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于摊铺板(8)与V型分料器(6)一起可设置成尖部朝前的V型摊铺板(16)，该V型摊铺板(16)既起摊铺作用，又起分料作用。

6、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于摊铺板(8)的前方的分料装置可为螺旋分料装置(19)。

7、根据权利要求6所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于螺旋分料装置(19)可与摊铺板(8)做成一体，随其上下移动而移动。

8、根据权利要求6所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于螺旋分料装置(19)可装在机架(1)中间下部开口(5)处，并可设调节装置，上下调节其高度。

9、根据权利要求1或4至6所规定的任何一种散状物料摊铺装置，其特征在于在摊铺板(8)上可带有压实装置，并可将压实装置与摊铺板制成一体。

10、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于前端支撑轮(2)可设置成偏心轮，偏心轮支撑立轴(25)设置在支撑轮(2)前方。

11、根据权利要求1所规定的散状物料摊铺装置，其特征在于支撑轮(2)为可转向式，此转向的实现由转向机构推动。

Images