沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统设计说明书.docx

前 言
近几年，我国经济取得了突飞猛进的发展，同时我国公路建设事业特别是高等级公路建设事业也进入一个新的发展时期。其中沥青路面以具有经济效益好，资源充沛及对水文地理环境的适应性好等优点，而被全国各省市所重视。到2010年底，我国公路网总里程达到398．4万公里，五年新增63．9万公里。其中，高速公路由“十五”期末的4．1万公里发展到7．4万公里，五年新增3．3万公里，居世界第二位。按照国务院公布的高速公路网发展规划，中国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设。新路网由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，预计“十二五”末，能基本建成。届时，中国高速公路通车总里程将有望达10万公里，超过美国跃居世界第一。
公路建设的快速发展必将促进公路施工机械化的发展，在高速公路的施工中，由于沥青路面具有行车性能平稳，舒适，噪声小，经久耐用，易于维护等特点，所以在高速公路的建设中，我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。沥青混凝土摊铺机是将沥青混合料搅拌设备搅拌合格的沥青混合料铺筑成路面的专用设备，它直接影响着摊铺路面的平整度和密实度等，从而影响路面质量和寿命。
摊铺机控制系统是摊铺机主要工作装置之一，沥青摊铺机控制系统的控制水平高低直接影响的摊铺的质量。与国外相比，国内工程机械生产厂家在沥青混凝土摊铺机全液压动力系统匹配方面所做的研究工作不多，尤其在控制技术方面几乎处于空白，导致国内引进生产或自行生产的产品在液压和控制关键技术方面全部依赖进口，在技术上的差距越来越大。基于目前现状，国家已启动863计划项目—集群智能化工程机械，追踪国外先进技术，开展提升摊铺机技术的研究与开发工作。
本课题将对TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统进行研究，本文从摊铺机的总体机构出发，通过对摊铺机的基本结构和工作原理分析，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置液压控制系统和电气控制系统的设计。
由于现代沥青混凝土摊铺机是集机械、液压、电子、通信等多学科的融合技术，学科跨度大，设计的知识面广，要求设计者有丰富的实践经验，这是本人能力和水平难以胜任的，同时说明书中一定存在不少谬误之处，欢迎各位老师同学批评指正。

目 录
前 言 1
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪 论 1
1.1 沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势 1
1.1.1 沥青混凝土摊铺机发展历史 1
1.1.2 国外摊铺机现状与发展趋势 2
1.1.3 国内研究现状与发展趋势 3
1.2 沥青混凝土摊铺机的分类 5
1.3 国内外摊铺机控制系统研究与应用现状 7
1.4 研究重点 8
1.5 技术路线 9
第2章 沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析 10
2.1 TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构 10
2.1.1 发动机 10
2.1.2 底盘 11
2.1.3 行走装置液压系统 12
2.1.4 工作装置 13
2.2 沥青混凝土摊铺机的工作原理 13
第3章 沥青混凝土摊铺机工作装置结构分析 15
3.1 沥青混凝土摊铺机的工作装置 15
3.1.1 推辊 15
3.1.2 料斗 15
3.1.3 刮板输送机 15
3.1.4 螺旋布料器 16
3.1.5 振捣装置 17
3.1.6 熨平装置 19
3.2 熨平装置的调整和自动找平系统 19
3.2.1 熨平板的浮动原理 19
3.2.2 熨平板初始仰角的调整 21
3.2.3 熨平板拱度的调整 22
3.2.4 自动找平系统 22
第4章 工作装置液压系统设计 25
4.1 工作装置液压系统设计要求 25
4.2 摊铺机主要技术参数 26
4.2.1 工作装置工况分析 26
4.2.2 摊铺机主要技术参数确定 26
4.3 拟定液压系统图 27
4.3.1 刮板输送器液压系统 27
4.3.2 螺旋分料液压系统 28
4.3.3 振捣器液压系统 29
4.3.4 振动液压系统 30
4.3.5 自动找平液压系统 31
4.3.6 熨平板提升液压系统 32
4.3.7 料斗门液压系统 33
第5章 工作装置液压元件的计算和选择 35
5.1 马达的选择 35
5.1.1 输料马达的选择 35
5.1.2 分料马达的选择 36
5.1.3 振捣马达的选择 37
5.1.4 振动马达的选择 38
5.2 泵的选择 39
5.2.1 输料泵的选择 39
5.2.2 分料泵的选择 40
5.2.3 振捣泵的的选择 42
5.2.4 振捣泵的的选择 42
5.3 液压缸的选择 43
5.3.1 找平油缸的选择 43
5.3.2 熨平板提升油缸的选择 44
5.3.3 料斗门提升油缸的选择 45
5.4 其他液压元件、辅助元件的选择 46
5.5 液压系统的验算 47
5.5.1液压系统压力损失 47
55.2 液压系统发热温升的计算 48
第6章 工作装置电气系统 51
6.1 沥青混凝土摊铺机电气系统组成 51
6.2 工作装置电气系统设计 51
6.2.1 螺旋分料器电气系统 51
6.2.2 刮板输送器电气系统 52
6.2.3 调平电气系统 53
6.2.4 振动、振捣电气系统 53
6.2.5 熨平板防降、爬电气系统 54
第7章 总结与展望 56
7.1 结论 56
7.2 展望 56
参考文献 57
致 谢 58

摘 要
沥青混合料摊铺机是用来铺筑沥青混凝土路面的专用机械，它将拌合好的混合料按照一定的技术要求（截面形状和厚度）均匀地摊铺在下承层上，并给以初步捣实和整平，既可以大大提高铺筑路面的速度和节省成本，又可以提高路面的质量。
控制系统是摊铺机的重要组成部分，为了更好的获得路面摊铺质量，在沥青混凝土摊铺机上，广泛成功地运用了液压技术及电子技术。本设计主要通过对TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证，应用机电液一体化技术，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。

关键词：沥青混凝土，摊铺机，工作装置，控制系统

ABSTRACT
Asphalt pavers are used to paving grade asphalt and other materials with special mechanical, it will install some mixing a good mixture of technical requirements (section shape and thickness) are spread evenly on the next commitment level, and to give preliminary tamping and leveling, it will greatly enhance the speed and road surface cost savings, but also can improve the quality of roads.
Keywords：Asphalt,

第1章 绪 论
1.1 沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势
1.1.1 沥青混凝土摊铺机发展历史
沥青混凝土摊铺机是进行沥青混合料摊铺作业的主要机械设备，它用来将拌制好的混合料按照路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经修筑好的路基或路面基层上，并给以初步的振捣压实和整平，形成满足一定厚度、宽度、平整度和密实度要求的基层或面层。在沥青面层机械化施工中，沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一，广泛用于与公路、城市道路、码头和大型停机场的沥青混凝土摊铺机作业中。
在20世纪30年代之前，沥青摊铺机尚未出现，各种类型的沥青路面铺设主要有人工来完成，当时沥青混合料主要用于城市道路建设，铺设时需要大量劳动力，质量难以保证。
1931年圣路易斯道路展览会上首次展出了由美国Barber-Greene公司研制的沥青混凝土摊铺设备。该机使用螺旋输送机摊平混合料，用20英尺宽刮板对道路进行刮平，机器在预先铺设的轨道上，有一台路拌设备牵引。其后机器经改进，有原来的牵引式改为自行式。
1933年，BarberGreene公司对摊铺机技术作了进一步改进，生产出了具有现代雏形的摊铺机，该机由两大部分组成：牵引装置和熨平装置。
直到20世纪50年代，Barber-Greene公司先后生产出了BG-79型（1934年）、BG879型（1936年）、BG879-A型(1940年)摊铺机，这一时期该公司的摊铺机成为世界上各生产厂家参考的标准机型。
进入20世纪60年代，由于液压技术及机电液一体化技术的应用，自动找平系统在摊铺机上逐渐普及，液压驱动工作装置如熨平板的振动系统、振捣梁的振捣系统和刮板输料系统等得到应用，但液压驱动行走系统才刚刚起步，机械传动仍占主导地位。
进入20世纪80年代，随着液压技术及电子控制技术的不断发展，全液压驱动的履带式摊铺机、轮胎式摊铺机得到了广泛的应用。1987年，交通部西安筑路机械厂与交通部公路科研所合作，引进了德国DYDAPACHOSE公司的摊铺机制造技术，分别研制出摊铺机宽度为3~12m的摊铺机。之后徐州工程机械厂和陕西建筑机械厂先后从德国VÖGELE公司和ABG公司引进了国外高性能大型摊铺机制造技术，形成了批量生产能力，摊铺机生产数量、规格、种类、功能都在急剧增加，整机的技术性能得到了普遍提高。这一时期工作装置的控制以电开关量为主，行驶控制以模拟电路控制为主，自动找平控制技术的研究和应用进一步深入。
现代科学技术向传统产业部门的渗透和应用是当代新技术的重要特征和组成部分。机电液一体化技术的发展正是反映当代新技术革命这种大趋势的典型代表，它集中体现了现代科学技术对传统机械产品的渗透改造。先进的筑造养路机械集机、电、液等当代高新技术于一体，液压传动元件和技术是工程机械的主要特点，电子控制是工程机械技术创新的主流，它在很多程度上体现和决定了车辆的整机性能。
1.1.2 国外摊铺机现状与发展趋势
美国、欧洲和日本等工业发达国家和地区均有摊铺机专业制造厂商与相应的开发研究机构，随着市场需求和科技进步而不断的开发出一代又一代的新产品。例如从1931年就开始生产制造摊铺机的美国BLAWKNOX公司，目前已经开发研制出了2.5m-12.5m全系列轮胎式或履带式摊铺机，共有20多个品种，获得22项专利技术，年生产能力已经达到2000台套。此外，ABG、VÖGELE、DYNAPAC、DEMAG、MARINI、BTELLI和CATERPILLAR等厂家生产制造的系列摊铺机产品，在国际市场有一定知名度。其中从20世纪80年代开始开发研制的高密实度摊铺机具有多种结构形式，预压密度要比标准摊铺机高5%~7%，有效的提高了摊铺机的摊铺质量和生产效率，减少对摊铺层材料的压实遍数。尤其是对于摊铺需要快速成型的碾压混凝土材料以及各种基层、底基层材料，效果良好，受到了施工单位的欢迎和好评。
美国INGERSOLL-RAND集团在发展过程中，相继兼并了德国ABG公司和美国BLAW-KNOX公司，其目的是要在国际市场对摊铺机市场进行垄断，ABG公司的产品是目前国际市场首选品牌，其大型摊铺机在中国市场占有率较高，ABG、BLAW-KNOX被兼并后，形成了INGERSOLL-RAND、Wirtgen和DYNAPAC&DEMAG三足鼎立的态势，国际上著名的工程机械企业经过不断的洗牌和重新组合，2007年6月，VÖLVO又新购了INGERSOLL-RAND，这样就形成了新的格局。
SDYNAPAC在天津保税区建立了独自厂—DYNAPAC工业(中国）有限公司，INGERSOLL—RAND已经与1997年在无锡经济开发去独自建立了摊铺机组装厂—INGERSOLL-RAND（中国）有限公司，2001年在北京展出了该公司与BLAW-KNOX和ABG公司最新技术的摊铺机。
发达国家十分重视沥青摊铺机的研究与开发，摊铺机技术不断发展和完善。目前，沥青混凝土摊铺机已形成系列，能充分满足各种工程的需要。在技术开发和产权开发上，成熟的运用了机电液一体化技术，使沥青摊铺机具有结构合理、功能完善、性能稳定、安全可靠和易于维修等优点。并且仍在不断采用新理论、新技术、新工艺、新材料。改进机构和性能，使产品不断更新换代，如前桥的悬挂方式及跟后桥双驱动等新机构不断出现。
目前，国外沥青摊铺机发展趋势，可以归纳以下几点。
（1）产品系列化
为了满足高等级公路路面平整度的要求，减少路面纵向接缝，沥青摊铺机大型化。目前稳定在最大摊铺宽度12~14m,有的达到16m。同时，为适应路面养护的小型工程施工的需要，小型摊铺机也得到很大的发展。
（2）国际上发达国家正在用全液压，全自动的先进摊铺机代替各种型号老产品，其技术性能特点是：
作业速度的自动控制，采用脉冲传感器、信号放大器和比例控制技术对摊铺机作业技术进行恒速控制，使其不受外界的干扰。供料速度自动控制，通过超声波传感装置连续监测熨平板前混合料的多少，控制刮板输料器和螺旋分料器的驱动机构，使其相应的增减速度，达到均匀、稳定、连续的供料、
（3）先进的施工工艺及养护技术的发展，使新的设备不断涌现，如薄层带乳化沥青喷洒装置的快速摊铺机和双层摊铺机等。
（4）人性化和精细化的设计动向。近期的展览会上展出国外摊铺机产品, 整机布局合理, 驾驶室可整体翻起等,更便于维修保养人员进入维修,上述改进充分体现了人性化设计理念。
（5）双层沥青混合料铺层一次性完成。
1.1.3 国内研究现状与发展趋势
我国在20世纪五六十年代，修筑沥青路面大都采用二级以下的公路标准。当时曾从日本等国进口少量的摊铺机，由于受当时各方面条件所限制，也仅限于少数城市的个别路段施工。20世纪七十年代初期，交通部公路科学研究所和交通部西安筑路机械厂共同开发研制了我国第一台摊铺宽度为4.5m的LT6型轮胎式沥青混凝土摊铺机，迄今为止该机已成为我国累计产量和年产量最多的摊铺机品种。为了进快的掌握和赶上世界先进技术水平，交通部西安筑路机械厂与交通部公路科学研究所合作，与1987年引进了德国的DYNAPAC-HOSH公司的摊铺机技术。经过消化吸收和国产化的工作，分别研制出摊铺宽度8m的LTY8（轮胎式）GILY7500（履带式）高级摊铺机，并形成批量生产的能力，国产化率达到80%以上。
1989年，徐工集团筑路机械分公司从德国VÖGELE公司 引进了具有世界领先水平的沥青混凝土摊铺机生产制造技术，经过十多年的消化、吸收、改进和技术创新，目前是国内最具实力、品种最齐全的摊铺机生产制造厂家。2000年通过投放，形成了我国第一条年生产能力500台得摊铺机装配流水线。该公司于2000年推出具有国际先进水平的，代表我国摊铺机制造水平的RP800型沥青混凝土摊铺机。该机采用了当今世界先进的数字式、微电脑控制技术，整机技术性能接近当今世界先进水平。
西安筑路机械有限公司研制的LTI200采用了先进的美国萨澳公司微电脑控制技术及液压电器元件和德国MOBA公司超声波料位传感器控制及电子自动找平技术，并采用DANAPAC-HOSE公司专利技术—两端式螺旋分料驱动、灵活的前桥摆动、三位一体轮边行走驱动装置、跨越式超级自动找平装置、变幅式双振捣和偏心振动熨平板工作装置，整机技术水平处于国内领先水平。
陕西筑路机械集团有限公司与德国ABG公司联合生产摊铺机已近十年的历史，曾先后组装生产了ABG-TITAN411、TITAN423、TITAN323/TITAN325和LTL60等多种型号摊铺机。1922年该公司通过技术合作，与德国ABG公司联合生产摊铺机，其技术水平与德国ABG保持同步。生产的ABG423已成为我国修筑高等级公路的首先品牌。
2001年，三一重工股份有限公司在吸收国际上沥青混凝土摊铺机机技术精髓的基础上，根据现代高速公路对路面摊铺作业的最新要求，自行研制开发了新一代履带式沥青混凝土摊铺机LTU90/120、该机的关键部件均采用进口优质部件，结合当前国外先进的电控系统，器施工性能、操纵性能和可靠性均接近了世界先进水平，LTU90/120实现了一机多用的功能，可摊铺沥青混凝土、稳定土或RRC料等多种路面材料，能满足多种用途摊铺及多层式路面摊铺的要求。
天津鼎盛工程机械，近年来开发了WT7500和WT9000型稳定土系列摊铺机，该系列产品行走驱动系统采用美国萨澳公司微电脑控制技术及液压电气元件和德国MOBA公司电子自动找平技术。
镇江华晨华通路面机械有限公司于20世纪80年代中期与天津工程机械研究所合作，从日本NIIGATA公司引进了摊铺宽度5m和8m的摊铺机制造技术，在消化吸收国外先进技术基础上相继开发了WLTL12500、WLTL850、LTLY9000、WLTL7000、LTL4500-6000和2LTLZ45型多功能摊铺机。其中WLTL7000、WLTL8500、LTL4500-6000和2LTLZ45型为机械式传动摊铺机。其产品在中低档机械式摊铺机有技术专长，质量相对稳定，价格低廉。
目前，我国摊铺机产品开发的主要目标是：产品系列规格的逐步完善，以适应不同程度的需要；在引进国外先进技术消化吸收的基础上，逐步扩大国产配套件的比重，提高国产化水平；不断提高国产摊铺机的技术性能、工作可靠性和使用寿命、摊铺机技术正在向着微电脑数字控制技术，程序化作业的方向发展，要求具有良好的人机交互界面，数据传输，工作参数检测，故障诊断与报警、恒速控制、作业速度与输料和分料速度，作业速度与振捣和振动频率的协调控制等功能。
1.2 沥青混凝土摊铺机的分类
沥青摊铺机可以按一下几个方面进行分类：
（1）按摊铺宽度，可分为小型、中型、大型和超大型四种。
①小型：最大摊铺宽度一般小于3.6m，主要 用于路面养护和城市巷道路面修筑工程
②中型：最大摊铺宽度在4m~6m，主要用于一般公路路面的修筑和养护工程。
③大型：最大摊铺宽度一般在7~9m之间，主要用于高等级公路路面工程。
④超大型：最大摊铺宽度为12m及以上，主要用于高速公路路面工程。使用有自动调平装置超大型摊铺机摊铺路面，纵向接缝少，整体性及平整度好，尤其摊铺路面表层效果明显。
（2）按行走方式，可分为履带式和轮胎式两种。
①履带式摊铺机：履带式摊铺机一般为大型摊铺机，其优点是接地比压小，牵引力大，摊铺作业时很少出现打滑现象，运行平稳。其缺点是机动性差、对路基凸起物吸收能力差、弯道作业时铺层边缘圆滑程度较轮胎式摊铺机低，且结构复杂，制造成本较高。履带式摊铺机多为大型和超大型机，用于大型公路工程施工。
②轮胎式摊铺机：轮胎式摊铺机靠轮胎支撑整机以提供附着力，它的优点是转移运行速度快、机动性好、对路基凸起吸收能力强、弯道作业易形成圆滑边缘。其缺点是附着力小，在摊铺路幅较宽、铺层较厚的路面时易产生打滑现象，另外它对路基凹坑较敏感。轮胎式摊铺机主要用于低等级道路修筑与养护作业。
（3）按动力传动方式，摊铺机分为机械式和液压式两种。
①机械式摊铺机：机械式摊铺机的行走驱动、输料传动和分料传动等主要传动机构都采用机械传动，这种摊铺机具有工作可靠、维修方便、传动效率高、制造成本低等优点。但其传动装置复杂、操作不方便、调速性和速度匹配性较差。
②液压式摊铺机：液压式摊铺机的行走驱动、输料和分料传动、熨平板延伸、熨平板和振捣器的振动等主要传动采用液压传动方式，从而是摊铺机结构简化、重量减轻、传动冲击和振动减缓、工作速度等性能稳定，以便于无级调速及采用电液全自动控制。随着液压传动技术可靠性的提高，在摊铺机上采用液压传动的比例迅速增加，并向全液压自动调平方向发展。全液压和以液压传动为主的摊铺机，均设有电液自动调平装置，具有良好的使用性能和跟高的摊铺质量，因而广泛应用于高等级公路路面施工。
（4）按熨平板的延伸方式，摊铺机分为机械加长式和液压伸缩式两种。
①机械加长式熨平板：它是用螺栓把基本（最小熨平宽度的）熨平板和若干加长熨平板组装成所需作业宽度的熨平板。其机构简单、整体刚性好，螺旋分料（亦采用机械加长）贯穿整个料槽，是布料均匀。因而大型和超大型摊铺机一般采用机械加长式熨平板，最大摊铺宽度可达9~14m。
②液压伸缩式熨平板：液压伸缩式熨平板考液压缸伸缩无级调整其长度，使熨平板达到要求的摊铺宽度。这种熨平板调整方便省力，在摊铺宽度变化的路段施工，更显示其优越性。但与机械加长式熨平板相比，其整体刚性较差；在调整不当时，基本熨平板和可伸缩熨平板间易产生摊铺高差，并因为分料螺旋不能贯穿整个料槽，可能造成混合料不均匀而影响摊铺质量。
（5）按熨平板的加热方式分为电加热、液化石油气加热和燃油加热三种方式。
①电加热：由摊铺机的发动机驱动的专用发电机产生的电能来加热，这种加热方式加热均匀、使用方便、无污染，熨平板和振捣梁受热变形较小。
②液化石油气（主要是丙烷）加热：这种加热方式结构简单、使用方便，单火焰加热欠均匀、污染环境、不安全且燃气喷嘴需要经常清洗。
③燃油（主要指轻柴油）加热：燃油加热装置主要由小型燃油泵、喷油嘴、自动点火控制器和小型鼓风机等组成，其优点是可以用于各种工况、操作较方便、燃料易解决，但和燃气加热同样污染且结构复杂。
（6）按摊铺预压密实度，分为标准型摊铺机和高密实度摊铺机两种。
①标准型摊铺机：采用标准型熨平装置，一般都装有振捣机构和振动机构，可对铺层混合料进行预压，预压密实度最高达到85％。
②高密实度摊铺机：在标准型摊铺机的基础上，振捣机构采用双振捣梁或双压力梁等装置，可对铺层混合料进行强力压实，使铺层材料的预压密实度高达90%以上，有效地提高摊铺的平整度，并可减少压路机的压实遍数，提高生产效率。

1.3 国内外摊铺机控制系统研究与应用现状
作为一种具有战略意义的系统平台，SYMC控制器如今已广泛应用于泵车、起重机、摊铺机、小挖、正面吊等三一主机产品。但国内在这方面的研究还不深入，不够广泛。
1.4 研究重点
主要通过对TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置的传动方案、传动结构及功能作用等方面的分析论证，应用机电液一体化技术，完成沥青混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。
1.5 技术路线
1、国内外沥青混凝土摊铺机的现状、发展趋势和发展方向综述；
2、TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析；
3、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证；
4、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的控制系统设计。

第2章 沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析
2.1 TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构
沥青混凝土摊铺机总体结构包括：发动机、地盘和工作装置三部分。用于高等级路面施工的沥青混凝土摊铺机一般还要配置一套自动找平系统。
图2.1所示为履带式沥青混凝土摊铺机的基本机构示意图。

图2.1 沥青混凝土摊铺机的基本机构示意图
1-刮板输送器；2-闸门；3-柴油机及其动力传动系统;3-驾驶控制台；5-变速器；6-轴承集中润滑装置7-大臂液压油缸；8-大臂；9-熨平装置；10-熨平装置伸缩油缸；11-伸缩振捣熨平装置；12-独立液压驱动双排螺旋分料器；13-具有橡胶板和永久润滑的履带行走装置；14-接收料斗;15-顶推棍
2.1.1 发动机
TITAN423沥青混凝土摊铺机发动机采用道依兹水冷柴油发动机。发动机带有增压器，使发动机功率增加。
发动机飞轮端通过分动箱分别驱4个用于行走和布料器的轴向变量泵、风扇端输出驱动振捣梁变量泵。这些液压泵都装有压力切断装置，防止系统超载过热。另外还有两个刮板输送机液压泵，一个定理齿轮泵控制熨平板提升油缸和料斗收缩油缸，以及一个变量液压泵驱动熨平板振荡。
2.1.2 底盘
TITAN423沥青混凝土摊铺机底盘由机架、传动系统和履带行驶装置等组成。在机架上装有发动机、传动系统、工作装置、转向机构、供料装置及电液控制系统等。

TITAN423传动方案
1-发动机；2、3-变量泵；4-比例速度控制器；5、6-行走变量马达；7-制动器；8-转速传感器；9-电控系统；10-控制台
TITAN423沥青混凝土摊铺机传动方案如图2.2所示。传动系统为两个变量液压泵，两个变量液压马达和轮边减速器组成。两个变量液压泵和两个变量液压马达组成闭式液压回路，分别驱动两侧的履带。液压驱动系统和电子控制的两个履带可独立驱动，在负载改变的条件下可产生最大与之相适应的牵引力，在弯道上亦可以产生很大的牵引力。计算机同步控制系统，精确保持预选速度和转弯半径，准确的直线行走和恒速平滑的弯道转向。传感器测定每侧履带的行驶速度，将这些被测值与控制电位器中的预选值进行比较，通过电控系统纠正预置与实际值之间的偏差。即使在遇到极大的冲击的情况下，也能保证按预定的速度和转角行驶。两侧履带反响旋转驱动用于就地转向，极大减小了摊铺机的转向半径。变量泵上装有压力切断装置，防止牵引系统超载和过热。全液压驱动系统，无极变速，调速范围宽。
履带式行驶装置由驱动轮、支重轮、托轮和张紧轮等组成。履带式行走装置的张紧采用液压缸张紧，缩回依靠弹簧自身的弹力使液压油压出，放松张紧轮。液压油缸中装有蓄能器，在行驶过程中可以吸收地面带来的冲击，保护行驶装置。专用坚固的履带驱动系统具有强大的牵引力，履带由锻造加淬火的链轨以及密封铰接销轴制成。履带系统具有接地较长的履带，坚固耐用，牢固的焊接支架。享受“免润滑”的履带承重轮轴承。可更换的橡胶履带板。橡胶履带板的强大静摩擦力和主机较大的自重，使履带具有很强的牵引力。由于履带的接地面积很大，而且具有最优的质量分配，即使在稳定性较差的基础上也可以确保摊铺作业的顺利进行。
左右履带行走系统采用2个电子控制的闭式液压回路驱动，每个回路包括一个变量液压泵和一个变量液压马达。
2.1.3 行走装置液压系统
行走装置液压系统如图2.3所示。

图2.3 行走装置液压系统原理图
1-油箱；2-滤清器；3-补油泵；4-变量泵；5-溢流阀；6-液控梭阀；7-单向阀；8-双向变量马达；9-二位三通电磁换向阀；10-伺服比例三位四通电磁换向阀；11-二位四通电磁阀；12-卸荷阀；13-过载补油阀；14-控制油缸
2.1.4 工作装置
2.2 沥青混凝土摊铺机的工作原理
沥青混凝土摊铺机摊铺作业过程如图2.4所示，作业前，首先把摊铺机调整好，并按所铺路段的宽度、厚度、拱度等施工要求，调整好摊铺机各有关机构和装置，使其处于“整装待发”状态；装运沥青混合料的自卸车对准接收料斗倒车直至汽车后轮与摊铺机料斗前的顶推棍相接触，汽车挂空挡，由摊铺机顶推其运行，同时自卸车车厢徐徐升起，将沥青混合料缓缓卸入摊铺机的接收料斗内；位于接收料斗底部的刮板输送器在动力传动系统的驱动下以一定的转速运转，将料斗内的沥青混合料沿摊铺机的整个摊铺宽度向左右横向输送，摊铺在路基上。摊铺好的沥青混合料铺层经熨平装置的振捣梁初步捣实，振动熨平板的再次振动预压、整形和熨平而成为一条平整的有一定密实度的铺层，最后经压路机终压而成为合格的路面。在此摊铺过程中，自卸车一直挂空挡有摊铺机顶推着同步运行，直至车内混合料全部卸完才走开。另一辆运料自卸车立即驶来，重复上述作业，继续给摊铺机供料，是摊铺机不停顿地进行摊铺作业。

图2.4 沥青混凝土摊铺机摊铺作业示意图
1-料斗；2-驾驶台；3-送料器；4-履带；5-螺旋摊铺器；6-振捣器；7-厚度控制螺杆；8-找平板

第3章 沥青混凝土摊铺机工作装置结构分析
3.1 沥青混凝土摊铺机的工作装置
3.1.1 推辊
。当装满混合料的自卸车3.1.2 料斗
3.1.3 刮板输送机
3.1.4 螺旋布料器
如图3.1所示工作时，两个螺旋布料器的转向相同，使混合料向摊铺机的两侧输送。在左右螺旋布料器内侧的端头，装有中间反响叶片，用以向中间填料，保证摊铺机后部中间具有同样均匀的物料供应，从而获得具有同样密实度的谈铺层。

图3.1 螺旋分料器工作示意图
TITAN423沥青混凝土摊铺机的左右螺旋布料器分别由两个变量液压马达和链传动机构驱动。采用超声波料位自动控制技术，可以确保作业连续，减少停机待料。
TITAN423沥青混合料摊铺机的螺旋布料器的高度可以调节，螺旋布料器中心线的离地高度有300cm、400cm、500cm三种位置。根据所铺筑的混合料种类和铺筑厚度的不同，分别对螺旋布料器的高度进行调节。当铺筑沥青混合料时，因为沥青混合料层的厚度较小，一般小于10cm，所以螺旋布料器的高度应调到最低，即螺旋布料器中心线离地400cm。当铺筑材料厚度大于25cm时，螺旋布料器的高度应调到最高位置，即螺旋布料器中心线离地500cm。
螺旋布料器的螺旋叶片由于经常与各种铺筑材料接触摩擦，容易磨损，所以采用高锰合金铸钢铸造而成，叶片通过高强度螺栓连接到螺旋布料器的轴上。叶片有三种不同的大小，直径分别为300cm、400cm、500cm。根据具体施工时的要求，选用不同的叶片。螺旋布料器宽度较大时，应选用大直径叶片。
螺旋布料器轴由于驱动的要求，其连接采用轴套结构，并用高强度螺栓连接。螺旋布料器轴外侧为轴，内侧为套。如果螺旋布料器轴外侧不加装布料器，要装保护套，防止磨损。
沥青混合料摊铺机螺旋布料器为适应不同的摊铺宽度的要求，采用几种基本件和加长件进行加长。基本件为与主机有连接的螺旋布料器。基本件有1.25m、2.7m、两种左、右各一根，加长件有0.3m、0.8m、1.1m、1.5m的带连接四种，每种均有左、右旋各一根。
3.1.5 振捣装置
振捣装置布置在螺旋布料器之后，熨平板之前。有偏心轴和铰接在偏心轴上的振捣梁组成。通常将整套振捣装置简称振捣梁。与螺旋布料器一样，机上有两套并排布置结构相同的振捣装置。振捣梁的作用是将横向铺开的料带进行初步的捣实，将大集料压入铺层内部。振捣装置有单振捣梁式和双振捣梁式，如图3.2和3.3所示。
振捣以熨平装置为机架，以液压马达驱动偏心轴，梁被夹在熨平板前端板和挡料板之间。当偏心机构传动时，振捣梁只作上下往复运动。
振捣梁的底部前沿切有斜面，当机器作业时，振捣梁对松散混合料的击实作用逐渐增强。为了保证铺层顺利进入熨平板下，机构设计时应保证振捣梁的下止点位置低
于熨平板底面约3~4mm。

图3.2 单振捣梁
1-偏心轴轴承座；2-调整垫款；3-振捣梁；4-熨平板；5-护板

图3.3 双振捣梁
1-偏心轴；2-主振梁；3-预振捣梁；4、5-刀条；6-液压油缸；7-熨平板；8-振动器；9-主架；10-挡料板；11-螺旋布料器
单振捣梁结构比较简单，单振捣的密实度较低。为了提高铺层密实度，有的摊铺机配置双振捣梁。
双振捣梁式振捣装置，前后有两套振捣装置，前面的是预捣实梁，后面为主振捣梁。两根振捣梁的偏心相位配置相差180°。
TITAN423沥青混凝土摊铺机的振捣梁频率可以进行调整。振捣梁的偏心轴由一台液压变量马达驱动，振捣梁的振捣频率可以在其范围内任意调节。根据铺筑路面的材料和厚度，选择振捣频率。
3.1.6 熨平装置
熨平装置布置在振捣装置之后，它的主要作用是将前面螺旋布料器送来的松散、堆积的混合料，按照一定的宽度、拱度和厚度，均匀摊铺在路基上，同时，熨平装置对铺层的作用力也有预压实作用。
熨平装置构造如图3.4所示。它主要由熨平板、拱度调节机构、加热装置组成。它通过两侧大臂前端的链接销与机架铰接。熨平板升降，由机架后端板上的两个油缸控制。

图3.4熨平装置
1.3-销子；2-连接块；4-牵引臂；5-固定架；6-护板；7-振捣器；8-熨平板；9-厚度调节机构；10-油缸；11-液压执行机构；12-偏心轴；13-调拱螺栓；14-加热系统
TITAN423沥青混凝土摊铺机的熨平板为机械有级加长型，即摊铺机有多个不同长度的熨平板。工作时需要根据路基的宽度，选择不同的熨平板进行组装。
3.2 熨平装置的调整和自动找平系统
3.2.1 熨平板的浮动原理
熨平装置仅在前端通过侧壁控制油缸与机架铰接，熨平装置后部在重力作用下支撑在铺层上。机械行进时，熨平装置可以随铺层的作用绕侧壁铰点上下摆动。这种结构成为浮动式熨平装置。
沥青混合料摊铺机工作时，熨平板在自重及振动器振动力作用下，给予混合料一个接触压力以初步压实混合料，同时熨平板在混合料表面浮动并向前滑行，熨平板底平面与运行方向构成仰角а，а角的存在是熨平板能够压实混合料和正常工作的前提，而熨平板底平面所受法向合力的大小与混合料的最大粒径、级配、黏度、摊铺室混合料的数量都有关系。
熨平板前混合料的多少影响摊铺层的厚度及密实度。该数量又与刮板输送机的供料速度、螺旋布料器的布料速度、摊铺层的作业速度基层表面质量有关。由于供料速度、作业速度之间存在不协调性，基层表面的凹凸起伏，摊铺机内混合料的数量变化等，使摊铺层厚度、密实度和表面质量也发生变化。例如，当摊铺机内混合料的数量增加时，摊铺层厚度增加，密实度增加，熨平板被拾起；反之，摊铺层变薄，密实度下降，熨平板下沉。在摊铺过程中，应尽量保证摊铺机内混合料的数量，及时调整刮板输送机的送料速度和左右螺旋布料器的旋转速度及其均匀性。摊铺机的作业速度应使摊铺室内混合料的高度始终略高于螺旋布料器轴线，大概为混合料覆盖整个螺旋布料器叶片的2/3左右，以保证摊铺机的均匀摊铺。
在工作过程中，如果摊铺机运行的路基表面是平整的，并且在熨平板上的外力不发生变化，熨平板将以不变的工作倾角向前移动，此时摊铺的路面是平整的。反正如果路基表面起伏不平，两大臂牵引铰点在摊铺过程中也会上下波动，是熨平板上下偏移；或者作用在熨平板上的外力发生变化（如供料数量、稳定、粒度、摊铺机行走速度等发生变化），则都将引起熨平板与路基基准之间工作倾角的变化，从而造成摊铺层表面的不平整。
当原有路基起伏的波长较短时，由于铺层厚度随熨平板工作倾角的变化还没有达到最终的稳定值时，熨平板工作倾角已开始逆向变化，在这种情况下，铺层的厚度是按射线原理改变的。如图3.5所示，当摊铺机越过起伏变化的路基时，如果熨平板两侧臂铰点随机架上升了H距离，整个熨平装置以后边缘为支点转动一个角度。熨平板前院抬起高度h为：

当摊铺第二层时，熨平板前缘抬起量为

当摊铺第三层时，熨平板前缘抬起量为

由于大臂长度a，远大于熨平板长度b（b/a一般为1/5.5左右），铺层厚度变化比原路基高低不平的变化衰减了许多。第二次摊铺时，这种不平度将进一步衰减，对原有路基不平度起到一种“滤波”作用。浮动熨平板的这种特性，称为自动找平特性。
浮动熨平板的自找平性能，就机械本身结构而言，取决于熨平装置大臂的长短。大臂越长，自动找平能力越强，大臂越短，自动找平能力越弱。
当路基不平度得波长很大时，自动找平效果变差，。若波长长到一定程度，则自找平作用完全消失，铺层将再现道路线形的坡度变化。

图3.5 熨平板自动找平的射线原理
3.2.2 熨平板初始仰角