CN1424464A

CN1424464A - 一种摊铺机的无离析螺旋分料器

Info

Publication number: CN1424464A
Application number: CN 02154646
Authority: CN
Inventors: 陈启方
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2003-06-18

Abstract

一种摊铺机的无离析螺旋分料器，由分料器支撑架，驱动马达装置，半封闭式变径圆弧状分料槽，变径叶片分料螺旋，匀料机构等组成，半封闭式变径圆弧状分料槽的分料口高度可调，变径叶片分料螺旋的外径沿其轴向作规律性变化，使其沿熨平板横向等量分料，分料螺旋轴设计成拉杆且两边无加长支撑点，匀料机构尤其在摊铺弯道时可确保铺料层均匀平整，与现有技术相比：能完全避免产生摊铺层的纵向离析带和同层内的上下离析层。

Description

一种摊铺机的无离析螺旋分料器

本发明涉及一种摊铺机的无离析螺旋分料器，属于筑路机械领域。

在城市道路和公路建设中，国内外的路面铺设已普遍采用摊铺机来完成，由于螺旋分料器的结构和分料方法，使摊铺层同时存在两种混合料离析现象：一种是纵向离析带；另一种是同层上、下部分的离析层。上述两种离析的形成过程是：由于现行摊铺机螺旋分料器结构需要，必须在分料器中间布置一个驱动分料螺旋的链轮箱，在分料螺旋两端还须布置多个加长支撑点，这些支撑点造成了螺旋的不连续，同时为混合料的流动增加了阻力，料流在这个空间内大粒径材料和小粒径材料产生分离，造成多条离析带，即纵向离析带；另外，分料时螺旋叶片距离地面须有一定的高度，且螺旋分料槽是个开式空间，料位始终和地面保持一定的落差，螺旋转动时，混合料在从中间向两边运动的同时不断翻滚，造成大粒径料与小粒径料分离，大粒径料优先落在地面上即摊铺层的底部，形成同层上、下部分的离析层，上述两种离析现象是对路面强度危害性极大的病害之一。

本发明的目的在于提供一种摊铺机的无离析螺旋分料器，以取代现行的摊铺机螺旋分料器，完全消除摊铺层的纵向离析带和同层上、下部分的离析层。

实现本发明的目的，就是设计一种半封闭式变径圆弧分料槽、分料螺旋埋入分料槽中、分料螺旋叶片直径按一定规律变化的分料器作为摊铺机的分料器。

一种摊铺机的分料器，由分料器主体部件和匀料机构组成，分料器主体部件主要由分料器支撑架、螺旋驱动马达装置、半封闭式集料槽和半封闭式变径圆弧分料槽、变径叶片集料螺旋和变径叶片分料螺旋、螺旋轴和螺旋接口装置等组成，匀料机构由匀料螺旋、匀料螺旋驱动马达装置、匀料螺旋支撑架等组成。两只螺旋驱动马达装置安装在分料器支撑架上，两根螺旋轴设计成拉杆结构，亦安装在分料器支撑架上，由两只螺旋驱动马达装置单独驱动，半封闭式变径圆弧分料槽抑止分料过程中大小粒料离析并辅助该分料螺旋沿熨平板横向等量出料，分料器主体部件安装在摊铺机机架上，安装高度可以调整，两根匀料螺旋和匀料螺旋驱动马达装置均安装在匀料螺旋支撑架上，匀料机构安装在摊铺机的熨平板上，匀料螺旋的转动进一步将熨平板前的混合料均匀平整，尤其是摊铺弯道时，最后得到无纵向离析、无层内上、下部分离析的摊铺层。

本发明附图说明如下：

图1是本发明的分料器主体部件俯视图

1-分料器支撑架 2-螺旋驱动马达装置 3-集料螺旋轴

4-集料槽 5-分料槽 6-分料螺旋轴

7-集料螺旋 8-分料螺旋

9-螺旋轴接口装置 10-分料槽出口高度调节装置

D0-分料螺旋8起点处叶片最大外径

D_i-1、D_i、D_i+1-分别是分料螺旋8在(i-1)、i、(i+1)点处叶片最大外径

δ_i-1、δ_i-分别是分料螺旋8在P_i-1、P_i段叶片的平均厚度

P_i-1、P_i-分别是分料螺旋8在(i-1)到i圈、i到(i+1)圈的螺距

d-分料螺旋轴6的直径，L-分料长度

图2是图1在F-F处的剖视图

图3是图1在E-E处的剖视图

图4是本发明的匀料机构俯视图

11-匀料螺旋 12-匀料螺旋驱动马达装置

13-匀料螺旋支撑架 14-熨平板

图1、图2、图3、图4是本发明实施例的一个典型结构原理图。

本发明实施例主要有分料器主体部件和匀料机构组成，分料器支撑架1，两只螺旋驱动马达装置2，集料螺旋轴3，集料槽4，分料槽5，分料螺旋轴6，集料螺旋7，分料螺旋8，螺旋轴接口装置9，分料槽出口高度调节装置10组成分料器主体部件；两根匀料螺旋11，匀料螺旋驱动马达装置12，匀料螺旋支撑架13组成匀料机构，分料器支撑架1有足够的刚性承载分料螺旋8在分料时产生的输料阻力；两只螺旋驱动马达装置2分别安装在分料器支撑架1上，受独立的控制系统控制，所属的系统是调速系统，集料螺旋轴3是带花键孔的管轴固定在分料器支撑架1上，分料螺旋轴6是外花键轴，可插入集料螺旋轴3中，集料螺旋轴3和分料螺旋轴6通过螺旋轴接口装置9联接锁紧，集料槽4为半封闭式，有接料口和出料口，分料槽5亦为半封闭式变径圆弧状，其圆弧直径和分料螺旋8的叶片直径变化相吻合，分料槽5弹性安装在分料器支撑架1上并有多只小滚轮触地且使分料槽5的分料口底部离地高度很小，分料槽出口高度调节装置10能调节分料器布料层厚度，两根集料螺旋7和两根分料螺旋8分别联接成为左右两根螺旋，旋向相反，集料螺旋轴3和分料螺旋轴6固联成拉杆结构，每根螺旋中间段无须安排加长支撑点，分料螺旋8的叶片外径的变化规律：应分为以下两种情况：第一种情况：不考虑分料螺旋叶片的厚度对输料分料的影响且当分料螺旋8的叶片的螺距Pi不变时，分料螺旋8的叶片回转面积的减小量和对应分料螺旋8的轴向尺寸变化量的比值恒定，即

\frac{π}{4} \frac{({D_{i}}^{2} - {D^{2}}_{i + 1})}{P_{i}}

为常数，比值

\frac{π}{4} \frac{({D_{i}}^{2} - {D^{2}}_{i + 1})}{P_{i}}

的数学意义：沿分料螺旋轴向单位长度的分料量；或者，分料螺旋叶片回转体积在轴向单位长度上减少量，应用中也可以将分料螺旋8的叶片外径变化规律取

\frac{1}{2} D_{2} π \frac{(D_{i} - D_{i + 1})}{P_{i}}

近似为常数；第二种情况：当分料螺旋8的叶片螺距随叶片直径的变化成正比变化且考虑变径螺旋叶片的厚度对输料分料的影响时，则

{D^{2}}_{i + 1} = P_{i - 1} ({D^{2}}_{i} - B) + B - \frac{A}{k}

，就第二种情况下对照说明书附图之图1作公式说明：螺旋分料器在分料过程中，实际工况满足以下两个条件：1、混合料只作沿分料器轴向移动，不随分料螺旋作周向滚动；2、D_iX＝f(P_ix)沿P_ix正向为严格单调下降函数，分料器在P_ix向单位长度分料量为

\frac{π}{4} ({D_{0}}^{2} - d^{2}) / L,

第i圈螺旋进料量：

\frac{π}{4} ({D_{i}}^{2} - d^{2}) (P_{i - 1} - δ_{i - 1}),

第(i+1)圈螺旋的吸料量：

\frac{π}{4} ({D_{i + 1}}^{2} - d^{2}) (P_{i} - δ_{i}),

则螺距为P_i的螺旋段分料量为：

P_{i} \frac{π}{4} ({D_{0}}^{2} - d^{2}) / L = \frac{π}{4} ({D_{i}}^{2} - d^{2}) (P_{i - 1} - δ_{i - 1}) - \frac{π}{4} ({D_{i + 1}}^{2} - d^{2}) (P_{i} - δ_{i}) - (1)

令

\frac{{D^{2}}_{0} - d^{2}}{L} = A,

d²＝B，δ_i的取值仅与螺旋叶片摩损有关，正比于D_i或P_i，因P_i/D_i＝C，一般C＝0.8～1，所以，P_i-δ_i＝kP_i，k为常数，一般可取k＝0.95～0.97，则公式(1)变换为：

{D^{2}}_{i + 1} = P_{i - 1} ({D^{2}}_{i} - B) + B - \frac{A}{k} - (2),

两根匀料螺旋11各有两段等长旋向相反的左右螺旋安装在匀料螺旋支撑架13上，若路拱或横坡需要、匀料小螺旋11的螺旋叶片直径在铺层需加厚的部分轴段应对应小些，匀料螺旋驱动马达装置12也同样安装在匀料螺旋支撑架13上，匀料螺旋驱动马达装置12同时驱动两根匀料螺旋11旋转，达到匀料的目的，匀料螺旋支撑架13安装在摊铺机的熨平板14上，安装高度可以调节，本发明的工作过程是：当摊铺机料斗输料器将混合料输送到集料槽4时、集料螺旋7和分料螺旋8在螺旋驱动马达装置2的驱动下旋转，由于分料螺旋8的输料量沿其轴向的等量减少及分料槽4的作用，混合料充满料槽的整个空间，使得混合料向两边运动为整体移动无翻滚现象，沿熨平板14横向的出料为等量出料；由于分料螺旋8中间无须加长支撑点，且输料过程无落差存在，所以摊铺层不会产生纵向离析带和同层上下部分的离析层，匀料螺旋11在匀料螺旋驱动马达装置12的驱动下旋转；两只匀料螺旋11的匀料方向相反，这样，即使在摊铺弯道时，也能完全保证熨平板14前面铺层的均匀平整。

实施本发明的方法，按附图1、图2、图3、图4的结构，螺旋驱动马达装置选用液压马达最佳，分料螺旋轴设计制造为一整轴结构，螺旋的叶片外径的变化规律基本符合等量出料的要求。

综上所述本发明具有以下优点：

1、分料槽为半封闭式变径圆弧状，且分料螺旋为埋入式分料，避免了开式分料槽造成的分料落差引起的同层上、下部分的层离析。

2、分料螺旋的分料量沿螺旋轴向即熨平板横向均匀分布，使螺旋埋入分料更加合理，而在分料槽内不会引起混合料翻滚。

3、分料螺旋轴的结构受力设计成拉杆，无须在分料螺旋中间段布置加长支撑点，完全避免了摊铺层的纵向离析。

4、匀料机构能保证熨平板前摊铺层的均匀平整，尤其在摊铺弯道时。

5、结构简单，制造技术成熟，使用方便。

Claims

1、一种摊铺机的无离析螺旋分料器，由分料器支撑架(1)、螺旋驱动马达装置(2)、集料螺旋轴(3)、分料螺旋轴(6)，螺旋轴接口装置(9)，集料螺旋(7)，分料螺旋(8)，半封闭式集料槽(4)，半封闭式变径圆弧状分料槽(5)，分料槽出口高度调节装置(10)、匀料螺旋(11)，匀料螺旋驱动马达装置(12)匀料螺旋支撑架(13)等组成，螺旋驱动马达装置(2)安装在分料器支撑架(1)上，匀料螺旋(11)、匀料螺旋驱动马达装置(12)安装在匀料螺旋支撑架(13)上，其特征在于：分料螺旋(8)的叶片外径沿其轴向由中间向两边不断减小，当分料螺旋(8)的叶片螺距P_i不变且不考虑分料螺旋叶片的厚度对输料分料的影响时，比值

\frac{π}{4} \frac{({D_{i}}^{2} - {D^{2}}_{i + 1})}{P_{i}}

为常数，为制造方便，应用中也可将分料螺旋(8)的叶片外径变化规律取

\frac{1}{2} D_{i} π \frac{(D_{i} - D_{i + 1})}{P_{i}}

近似为常数；当分料螺旋(8)为叶片螺距随叶片直径的变化成正比且考虑变径螺旋叶片的厚度对输料分料的影响时，则

{D^{2}}_{i + 1} = P_{i - 1} ({D^{2}}_{i} - B) + B - \frac{A}{k}

；半封闭式变径圆弧分料槽(5)的圆弧半径变化规律和分料螺旋(8)的叶片外径一致；匀料螺旋支撑架(13)布置在熨平板(14)的前面。

2、如权利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：分料螺旋(8)可以应用在其他行业任何需要沿螺旋轴向等量或定量分料的设备上。

3、如利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：分料螺旋(8)为埋入式输料。

4、如权利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：分料器支撑架(1)有足够刚性，能承载分料螺旋(8)输料时产生的拉力。

5、如权利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：分料螺旋轴(6)的安装结构受力设计为拉杆，两边无须加长支撑点。

6、如权利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：半封闭式变径圆弧状分料槽(5)安装在分料器支撑架(1)上、并为弹性联接；半封闭式变径圆弧状分料槽(5)装有多只小滚轮支撑在地面上、且分料口底部离地高度很小、半封闭式变径圆弧状分料槽(5)的分料口高度H可调。

7、如权利要求1所述的一种摊铺机的无离析螺旋分料器，其特征在于：两根匀料小螺旋(11)、匀料螺旋驱动马达装置(12)安装在匀料螺旋支撑架(13)上，匀料螺旋支撑架(13)安装在摊铺机熨平板(14)上，且安装高度方向可调。