沥青摊铺机

背景

沥青摊铺机是一种用于在道路、停车场或其他区域的表面上分配、成型和部分压实沥青层的机器。它有时被称为沥青摊铺机。一些摊铺机由运送沥青的自卸卡车牵引，但大多数是自走式。自走式摊铺机由两个主要部件组成：拖拉机和熨平板。拖拉机提供向前运动并分配沥青。拖拉机包括发动机、液压驱动和控制装置、驱动轮或履带、接收料斗、进料输送机和分配螺旋钻。熨平板平整并塑造沥青层。熨平板由拖拉机牵引，包括调平臂、犁板、端板、燃烧器、振动器以及坡度传感器和控制器。

在操作中，一辆装满沥青的自卸车倒退到摊铺机的前部，慢慢地将其装载到摊铺机的料斗中。当摊铺机向前移动时，给料输送机将沥青输送到摊铺机的后部，分配螺旋推运器将沥青向外推至所需宽度。然后熨平板平整沥青层并将其部分压实成所需的形状。一个重型钢轮压路机跟随摊铺机进一步压实沥青至所需厚度。

历史

沥青作为铺路材料的历史可以追溯到 1815 年，当时苏格兰道路工程师 John McAdam（或 MacAdam）开发了一种路面，由一层压实的小石块和喷水的沙子组成。水溶解了石头上的天然盐分并帮助将材料粘合在一起。这种路面以他的名字命名为水碎石。后来，煤焦油代替水被用作粘合材料，新的路面被称为焦油碎石，我们从中得到了有时用于描述沥青路面的缩写术语 tarmac。

直到 20 世纪初，美国一直使用焦油碎石路面。现代混合沥青路面可提供更耐用的路面，于 1920 年代推出。碎石和砂石骨料先铺设在路面上，然后再喷洒粘结剂，不同的是，混合沥青中的骨料在铺设前先涂上粘结剂。起初，混合沥青只是简单地倾倒在道路上，然后在滚平之前倾斜或分级。 1931 年，Barber-Greene 公司的 Harry Barber 在美国开发了第一台机械式沥青摊铺机。它在一组钢轨上行驶，并包括一个组合装载机和搅拌机，用于在将沥青均匀地铺在路面上之前对各组分进行比例和混合。轨道很快被履带取代，第一台生产摊铺机于 1934 年从 Barber-Greene 生产线下线。这种新机器很快受到道路建设者的欢迎，因为它使他们能够更快地铺设沥青并更均匀。 1950 年代后期，液压驱动器取代了摊铺机中的机械驱动器，为操作员提供了更顺畅的控制。今天，几乎所有的沥青都是使用摊铺机铺设的。当你考虑到美国98%的道路都是沥青时，你就可以理解沥青摊铺机的价值了。

原材料

沥青摊铺机的大部分部件由钢制成。拖拉机主机架由厚钢板制成。进料器输送机由重型链条制成，带有锻钢部分，称为飞行杆。分配螺旋钻由铸造 Ni-Hard 钢制成。熨平板由钢管、通道和钢板制成。发动机盖和检修门由钢板制成。

橡胶轮胎摊铺机有两个大型充气后驱动轮胎和四个或更多个较小的实心橡胶转向轮胎。橡胶履带式摊铺机具有模制合成橡胶履带，内有多层柔性钢缆进行加固。履带由后部的摩擦驱动轮驱动，载荷分布在几个中间涂胶钢制转向架轮之间。一个液压缸压在前轮上以保持履带的张力。

摊铺机上购买的部件包括发动机、散热器、液压部件、电池、电线、仪表、方向盘和操作员座椅。购买的油液包括液压油、柴油、发动机油和防冻液。

设计

大多数沥青摊铺机制造商提供多种尺寸和型号。对于较小的牵引式摊铺机，发动机马力通常在 3-20 马力（2-15 千瓦）范围内，对于较大的自走式摊铺机，发动机马力可能在 100-250 马力（75-188 千瓦）范围内。大多数发动机使用柴油燃料，因为这是其他建筑设备常用的燃料。

大多数较大的自走式摊铺机长约 19-23 英尺（5.8-7.0 米），宽约 10 英尺（3.1 米），高约 10 英尺（3.1 米）。它们的重量约为 20,000-40,000 磅（9,090-18,180 千克），具体取决于料斗容量、发动机尺寸和驱动系统类型。典型的沥青铺设速度为 100-300 英尺/分钟（31-92 米/分钟）。标准摊铺宽度为 8-12 英尺（2.4-3.7 米），最大宽度为 40 英尺（12.2 米），在某些机器上使用熨平板加长装置。单程的最大摊铺厚度为 6-12 英寸（152-305 毫米）。

选项包括照明包、手动和自动熨平板扩展，以及用于改变沥青层的坡度（前后尺寸）和坡度（左右尺寸）的各种传感器和控制装置。

制造
过程

沥青摊铺机由零部件组装而成。其中一些零件在装配厂制造，而其他零件则在别处制造并运往工厂。所有部件都涂有一层底漆。零件储存在仓库中，并根据需要运送到各个工作站或区域。

拖拉机和熨平板分开组装。拖拉机组装过程开始于将主机放置在气浮托盘上。随着组装的进行，拖拉机通过将压缩空气管线连接到浮选托盘上来手动移动。这使得重型拖拉机可以漂浮在薄薄的气垫上，并且可以在地板导轨的帮助下轻松地从一个工作站推到另一个工作站。熨平板组装在一个区域内，不会从一个工作站移动到另一个工作站。

以下是沥青摊铺机组装的典型操作顺序：

制造拖拉机主机

• 1 用带锯或火焰切割从钢板上切割出主机的各个部分。钻出或冲出所需的孔。
• 2 使用夹具和固定装置将零件相对于彼此固定到位。然后用自动送丝焊机将它们焊接在一起，这些焊机被编程为沿着接头的轮廓进行焊接。完成后，主机看起来像字母“H”，每侧有一条长腿用来支撑轮胎或履带，中间有一条横腿用来支撑侧向安装的发动机。
• 3 主机焊接在一起后，用高压流抛丸器 高速空气，携带小钢球。这可以减轻由焊接引起的金属应力并消除任何焊接飞溅。然后在主机上涂上底漆，然后让油漆干燥。

组装拖拉机

• 4 主机被放置在气浮托盘上并被移动到第一个工作站。首先安装给料机输送链和板条，然后是液压给料机驱动电机和给料机润滑软管。如果拖拉机采用履带式驱动，则安装左右驱动轮毂。在某些车型上，此时还安装了油箱。
• 5 当主机在第一个工作站时，引擎正在一个单独的区域准备。发动机放置在滚动支撑架上，此时安装了风扇、机油滤清器和各种传感器。分离式离合器和泵驱动变速箱用螺栓固定在发动机后部。齿轮箱呈三角形，并有安装三组液压泵的位置。上组泵为驱动轮胎或履带提供动力。下面的两组泵为左右输送机喂料器、分配螺旋钻和熨平板振动器提供动力。每组泵由两个或多个泵首尾相连并从同一中心轴运行。
• 6 主机移动到下一个工作站。发动机通过高架起重机从其支撑架上抬起，然后下降到主机架上的横向位置。它用螺栓固定在几个硬橡胶支架上，用于隔离发动机振动。散热器用螺栓固定到位，冷却液软管在发动机和散热器之间运行。
• 7 左右分配螺旋钻总成用螺栓固定到位，并安装液压螺旋钻驱动马达和传动链。后料斗部件用螺栓固定到位，液压缸也是如此，以升高和降低熨平板调平 运行中，一辆装满沥青的自卸车倒退到贫困车的前部，慢慢地将装载的货物卸到摊铺机的料斗。当摊铺机向前移动时，给料输送机将沥青输送到摊铺机的后部，分配螺旋推运器将沥青向外推至所需宽度。武器。各种液压软管和电线在组件之间布线。
• 8 如果拖拉机采用履带式驱动，左右变速液压驱动马达和两速行星齿轮用螺栓固定在驱动轮毂上。如果拖拉机是橡胶轮胎驱动，则安装驱动桥、二速变速箱和二速液压驱动电机。
• 9 在下一个工位，安装主电箱，安装液压油箱和阀门并用软管连接，并布好熨平板和拖拉机灯的接线。
• 10 当拖拉机沿着装配线向下移动时，安装发动机侧盖和进气滤清器，安装后平台和开放式炉排甲板，并安装操作员控制台。一些摊铺机有两个操作员控制台，每侧一个，以便在靠近路缘石或其他障碍物摊铺时为操作员提供更好的视野。其他摊铺机有一个可移动的控制台，可以滑动到一侧或另一侧。此时进行任何最终电气连接。
• 11 接下来安装电池和发动机消音器，并根据需要添加各种液体。如果拖拉机采用履带式驱动，则此时安装下部转向架轮。
• 12 通过连接熨平板调平装置、料斗侧面、发动机检修门、灯和其他外部组件来完成拖拉机组件。最后安装轮胎或履带。启动发动机并对成品拖拉机进行初步检查以确保其正常运行。

测试拖拉机

• 13 清洗拖拉机以去除组装过程中可能积聚在表面的任何油脂或油。将荧光染料添加到液压油中以帮助发现任何泄漏。然后将拖拉机连接到自动测试机上，通过各种电气和液压功能对其进行循环。计算机记录这些测试的结果以备将来参考。紫外线“黑光”用于检测液压系统中的泄漏。
• 14 循环测试后，将拖拉机开到室外并进行简短的功能测试，以目视检查其操作。如果需要调整，则在此时进行。然后拖拉机停放等待客户的订单。

组装熨平板

• 15 熨平板安装在与拖拉机不同的区域。框架部件被制造并焊接在一起。燃烧器组件和液压振动器马达通过软管安装和连接。燃烧器沿着熨平板的长度提供热量，以防止沥青粘在上面。振动器有助于在铺设沥青时提供部分压实。电线被路由到各种组件。控制熨平​​板左右坡度的液压执行器安装在最后。

测试熨平板

• 16 将成品熨平板连接到一台测试机器上，该机器可复制拖拉机的功能和控制装置。然后测试各种熨平板功能——燃烧器点火、振动器操作、坡度控制等。

完成摊铺机

• 17 当客户订购摊铺机时，我/客户可以指定几种拖拉机型号中的一种与几种熨平板设计中的一种相匹配。拖拉机只有一层底漆，现在已经清洗干净并涂上最后一层油漆。然后安装所有警告标签、装饰条或铭牌。熨平板通常涂成黑色，因为它与黑色的油性沥青接触。
• 18 熨平板安装在拖拉机上。 I O 电线、燃烧器燃料管路和液压软管相互连接。然后对成品摊铺机进行最终功能测试。操作员座椅最后安装。

质量控制

所有组件供应商在开始运输零件之前都经过彻底检查和认证。定期对来料零件进行彻底的尺寸和冶金检查，以确保持续的高质量。用于拧紧关键紧固件的气动扳手经过检查和重新校准，以确保它们提供正确的扭矩。除了由人工操作员进行多次目视检查外，还对拖拉机和熨平板进行单独机器测试，然后在拖拉机和熨平板连接在一起交付后再次检查。

未来

许多城市和州都强调减少沥青路面的表面变化或波纹度。在现有道路上铺路时，这一点尤其重要，由于多年的艰苦使用，该道路可能具有显着的表面变化。在一些公路项目中，道路承包商会因超过特定的波纹度限制而受到处罚。为了满足这些严格的要求，承包商要求沥青摊铺机制造商提供更复杂的坡度和坡度控制系统。未来的系统可能包括激光引导熨平板控制，利用计算机生成的道路剖面作为参考。

沥青摊铺机未来发展的另一个领域涉及沥青路面本身配方的改变。在美国，由联邦公路管理局赞助的战略公路研究计划正在开发一种称为 Superpave 的新型沥青路面配方。预计这条新路面将铺设更平整、更耐用的道路，并计划在 2000 年实施。它将涉及沥青粘合剂材料和集料的变化，可能需要不同的铺设方法。