微表处摊铺设备 机械式摊铺厚度控制系统的改进

微表处摊铺设备是一种路面养护设备，主要用于修复沥青混凝土路面上的车辙、凹凸变形、刮痕以及裂纹等。该设备按功能可分为宽幅薄层罩面和车辙填补两大类型，其主要由设备框架、液压系统、螺旋布料装置、摊铺厚度控制系统、刮平抹平装置组成，其中摊铺厚度控制系统的性能对施工质量起着重要作用。

1. 摊铺厚度控制系统简介

微表处摊铺设备的摊铺厚度控制系统主要分为液压式和机械式2种。

（1）液压式摊铺厚度控制系统

液压式摊铺厚度控制系统主要由升降缸1、液压锁2、换向阀3、节流阀4、液压泵5、液压油箱6等组成，如图1所示。该系统工作原理如下：通过液压缸活塞杆上、下直线运动，对刮平抹平装置进行升、降调整，以实现摊铺厚度控制。

图1 液压式摊铺厚度控制系统的液压回路

液压式摊铺厚度控制系统结构较复杂，制造成本较高，故障率较高，维修难度较大。配备液压式摊铺厚度控制系统的微表处摊铺设备，其液压油箱设置在稀浆封层机底盘上，因此液压管线较长。基于以上原因，目前施工现场很少使用液压式微表处摊铺设备。因此，本文未探讨其改进方案。

（2）机械式摊铺厚度控制系统

机械式摊铺厚度控制系统主要由螺柱、支承螺母、提升杆和旋转手轮组成。该系统工作原理如下：支承螺母固定在支撑座上，通过螺杆与支承螺母的相对运动，对刮平装置进行升、降调整，以实现摊铺厚度控制。

机械式摊铺厚度控制系统结构简单紧凑，机械效率高，转动均匀、平稳并易于自锁，目前施工现场大都使用该种微表处摊铺设备。但由于施工工况恶劣和设计制造等多方面原因，造成其出现以下问题：螺柱旋转时不顺畅、不可靠；提升杆升、降时带动刮平抹平装置产生前、后或左、右摆动，降低控制精度。这些问题直接影响施工质量，因此需对其结构进行改进。

2. 机械式摊铺厚度控制系统改进方案

（1）增设旋转法兰盘

即在螺柱与提升杆之间增设可实现滑动摩擦的旋转法兰盘。旋转法兰盘由转盘、盘盖、盘座和连接螺栓组成。转盘固定在螺柱底部，盘座固定在提升杆顶部，通过盘盖和连接螺栓将转盘与盘座组合为一体。组合后，转盘与盘盖、盘座之间留有一定间隙，转盘可相对盘盖和盘座进行滑动旋转，如图2所示。增设旋转法兰盘后，转动螺柱时，提升杆只产生上、下直线运动，有效避免了提升杆产生转动动作，从而避免了提升杆带动刮平装置产生前、后或左、右摆动现象。

图2 旋转法兰盘结构示意图

（2）改进支撑和连接装置

为提高螺柱升降时的稳定性、灵活性和可靠性，将支承螺母固定在支撑座上（车辙摊铺设备加装具有足够强度的铰接支撑轴），在提升杆端头与刮平装置之间采取万向轴承连接，以进一步解决刮平装置前、后（或左、右）摆动问题，确保刮平装置顺畅、平稳、高效、可靠地工作。改进后的机械式摊铺厚度控制系统结构如图3所示。

（3）选用适宜的材料

制作螺柱的材料应具有足够的强度以及良好的加工性能，可选用A5、40M n、40、50等钢材制作，并进行调质处理。制作支承螺母的材料应具有良好的耐磨和润滑性能，可选用铸造黄铜ZHAI66-6-3-2、铸造青铜ZQSn10-1或球墨铸铁等材料。

（4）调整零件主要尺寸

由于滑动螺旋副所受拉力（及推力）较大，适宜选用单线右旋或左旋梯形螺纹。其他尺寸可参照改进前相关零件的尺寸，并可结合改进前使用中产生的问题进行适当调整。

3.改进效果

图3 改进后的机械式摊铺厚度控制系统

将微表处摊铺设备的机械式摊铺厚度控制系统改进后，其原有问题彻底消除，且操纵灵敏、控制精确、性能可靠，证明此项改进获得成功。

（作者地址：陕西省西安市经济开发区泾渭新城泾高南路西段8号 中交西安筑路机械有限公司养护部 710200）

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