CN2755172Y - 一种振动滑模式沥青砼心墙摊铺机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于沥青砼心墙施工的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，具有机架、驾驶室、动力仓、沥青砼料斗、行走机构、远红外加热器、吸尘器、振动滑模、稳定模、过渡料料斗，其特征在于还设置有由螺旋式喂料器、顶板、侧模、水平力激振器构成的且两端设有减振支座和倾角调整器，并与大臂相连的振动滑模；本实用新型使沥青混合料在热塑状态通过振动滑模而得到＞94％的压实度的沥青砼心墙体，从而使心墙的施工最终空隙率的平均值比已有技术降低15～25％，使振动碾的工作量减少60～75％，同时减少了设计断面外的材料损耗，用振动滑模与其他部件的不同配置，还可组成成本低廉的牵引式心墙摊铺机，可以满足中小型工程的需要。

Description

一种振动滑模式沥青砼心墙摊铺机

技术领域：

本实用新型属于工程机械技术领域，涉及一种用于沥青砼心墙施工的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机。

背景技术：

沥青砼心墙土石坝是一种新兴的坝型，由于其优良的抗渗性、柔性和耐久性，可以在复杂地基和强地震区修筑水坝，比之其他坝型更为安全，尤其是即使在突发事件中发生裂缝后仍有自愈能力的特点，受到世界水利水电专家们的重视。16届国际大坝会议的文献资料中指出：今后世界上最高的土石坝沥青砼心墙坝是优选方案之一。但是采用沥青砼心墙坝需要解决许多技术问题，其中专用工程机械是保证工程质量，确保工程进度的一个重要条件。

在本实用新型以前的国内外现有技术中，我国的沥青砼心墙施工虽然在骨料制备，沥青砼拌和、运输都实现了较高水平的机械化施工，但是沥青砼心墙的填筑仍采用人工立模摊铺，振动碾压实的施工方法。国外由德国生产的第三代沥青砼心墙摊铺机，代表了当前世界的先进水平，它在滑模之后设置了平板式振动器对已摊铺的心墙体进行一次初压。但是该机械的成型滑模没有振动压实功能，从已引进(尼尔基水电站)机械的实际施工情况看，其初压效果也并不好，随后需要振动碾压的次数与人工摊铺的一样多才能达到设计要求。其它已有的沥青砼心墙摊铺机实际上只具有摊铺功能，不具备在摊铺过程中使沥青砼达到90％以上压实度的振动压实功能，从工作装置的原理上看，与人工立模摊铺并没有本质区别。

发明内容：

针对上述现有技术状况，本实用新型的目的在于：提供一种新型的沥青砼心墙摊铺机，使沥青混合料在热塑状态下通过振动滑模成型密实，并使摊铺后的心墙体达到90％以上的压实度，从而提高了心墙的施工最终密实度，减少了振动碾碾压工作量(约60～75％)提高振动碾的初碾温度，减少心墙体从摊铺温度下降到初碾温度的等待时间，减少了心墙体由于多次碾压使心墙体断面由矩形变为曲边梯形所造成的设计断面以外的材料损耗。

本实用新型振动滑模式沥青砼心墙摊铺机(见图1)，由安装在机架3上方的驾驶室6、动力仓7、沥青砼料斗8、安装在机架3下方的行走机构2、远红外加热器4、吸尘器5、安装在机架3后方的过渡料料斗9构成，其特征在于：在行走机构2、沥青砼料斗8、过渡料料斗9之间还设置有振动滑模1，其两端设有减振支座12和倾角调整器11，并与前端铰接在机架3上的左、右大臂13相连；振动滑模1与水平面之间的倾角由减振支座12、大臂13和倾角调整器11之间的三个铰接点形成的三角形确定，且倾角调整器11长度可调；振动滑模1包括一螺旋式喂料14，螺旋喂料器14的上部是四周设有保温层的沥青混凝土料斗8，螺旋式喂料器14与左右侧模18相连通，左右侧模18与稳定模10相连通，左右侧模18上方配置一顶板17，顶板17上方配置一水平激振器16。

所述的振动滑模1前部断面大，向后逐渐收缩，出口处宽度等于心墙设计宽度，高度为铺层最终高度的1～1.5倍。上述滑模的断面应与相应工程的不同高程之心墙厚度相匹配。其宽度范围约为400～1500mm，高度取决于所采用振动碾的最大压实厚度，滑模高度的范围为200mm～500mm，以满足工程需要，其顶部装有的水平力激振器16，对于沥青砼材料在摊铺状态的特定工作条件下，该激振器有特别优良的振动密实性能。

所述的行走机构3为履带式或以牵引设备控制摊铺速度的轮式行走机构。

所述的滑模顶板17为刚度很大的箱式结构平板，顶面通过螺栓与激振器16相配，顶板的下部与左、右侧模18相配合，顶板与侧模的联接为可调宽度结构，可采用有级变宽的螺栓联接，或采用无级可调的液压油缸和锁紧结构。

所述的侧模18为对称的两件，采用箱式结构以适应强烈振动的工作条件。

所述的过渡料斗9一端与机架3铰接，并通过支承轮支承在已压实过的过渡料条带上，过渡料料斗9的上部为方形，下部向两侧分叉，可跨在心墙两侧，出口处有刮刀使所铺过渡料刮平，可以通过激光扫平仪和伺服***来控制过渡料层的平整铺设。

所述的稳定模10为一不变断面的矩形槽，其作用是支撑经过振动压实的沥青砼心墙体的侧面保持稳定，并防护沥青砼心墙体不被摊铺过渡料时的砂土所污染；

本发明与已有技术相比较具有如下优点：

1.本发明采用了有压喂料和具有水平力激振器的振动滑模实施成型，形成了热塑状态三向受压的条件，实现了高效率的振动密实成型，摊铺机在完成摊铺工作的同时，使沥青砼心墙体的压实度达到94％以上。而代表当前世界先进水平的已有技术，还没有或远未达到＞90％压实度的初压功能。不仅减少了后续碾压(约减少75％)的工作量，而且提高了初碾温度5～10℃，减少了等待心墙体从摊铺温度降至初碾温度的时间和振动碾的压实效率，从而可以加快工程进度。工程实践已证明采用振动滑模型心墙摊铺机施工的沥青砼心墙的最终施工空隙率(平均在2％左右)比(引进国外机械)已有技术施工的最终施工空隙率约低15～25％。

2.由于摊铺后的初压压实度高，心墙体的断面形状规整，后续碾压次数减少，由振动碾碾压引起的断面变形较小，减少了设计断面以外的材料损耗。

3.本发明在保证施工质量和工程进度的前提下，不仅有适用于大型工程的功能齐全的机型，还有适用于中小型工程的牵引式振动滑模式沥青砼心墙摊铺机。其造价仅为大型机的10-30％，是适合我国国情的一种选择。此外采用振动滑模这一核心技术与其他部件的不同组合配置，既可以组成功能完善的大型联合心墙摊铺机，也可以组成成本低廉适用于中小工程的牵引式心墙摊铺机。

附图说明：

图1：本实用新型振动滑模式沥青砼心墙摊铺机总体结构示意图

图2：本实用新型振动滑模式沥青砼心墙摊铺机振动滑模结构示意图

图3：未使用振动碾碾压前沥青砼心墙断面示意图

图4：使用本实用新型摊铺机，振动碾碾压后沥青砼心墙断面示意图

图5：使用已有技术振动碾碾压后沥青砼心墙断面示意图

具体实施方式

现结合附图对本实用新型振动滑模式沥青砼心墙摊铺机做进一步说明：

参见图1：振动滑模式沥青砼心墙摊铺机的总体布置以支承在履带行驶机构上的平台式机架3为主体，机架3上由前到后分别为驾驶室6、动力仓7和沥青砼料斗8，机架3下为吸尘器5、远红外加热器4、振动滑模1。振动滑模1的后面连着稳定模10、稳定模10的上面是过渡料料斗9，其上部呈方箱形，下部呈叉管式跨于稳定模10两侧，下部有承重轮胎支承在已压实的过渡料条带上。过渡料9前部与机架3铰接，下部通过拉杆与机架3连接。振动滑模1设有减振支座12和倾角调整器11，与大臂13铰接，大臂13的前端铰接在机架3上，大臂13通过油缸使振动滑模升起和降下。减振支座12、大臂13和倾角调整器11之间的三个铰接点所形成的三角形决定了滑模与水平面之间的倾角，通过改变倾角调整器11的长度，可以调整此倾角。沥青砼料斗8外部设有保温层和备用电热器，以防止意外情况下沥青砼冷结于斗内，稳定模10为倒扣的矩形槽，宽度可随振动滑模一起调整。为改善层间结合，必须保持已铺层面的干净和使结合面的温度升高到足以保证热接缝的温度(＞90℃)，因此设置了吸尘器和远红外加热器。振动滑模1是该机的主要工作装置，设置在在行走机构2、沥青砼料斗8、过渡料料斗9之间。振动滑模的后部与稳定模10通过减振橡胶及螺栓联接在一起，稳定模10为一不变断面的矩形槽，其作用是支撑经过振动压实的沥青砼心墙体的侧面保持稳定，并防护沥青砼心墙体不被摊铺过渡料时的砂土所污染。过渡料斗9一端与机架3铰接，并通过支承轮支承在已压实过的过渡料条带上，料斗的上部为方形，下部向两侧分叉，跨在心墙两侧，出口处有刮刀使所铺过渡料刮平，可以通过激光扫平仪和伺服***来控制过渡料层的平整铺设。

参见图2：振动滑模1由螺旋式喂料器14、激振器16、顶板17、左右侧模18构成。沥青砼料斗8底出口与螺旋喂料器14联成一体，螺旋喂料器14出口上方有一垂直通道与料斗8侧壁相通，其作用是使过多的喂料量从此返回料斗，并保持对滑模一定的供料压力。螺旋喂料器14出口通过减振联接15与振动滑模呈封闭联接，振动滑模1的出口与稳定模10通过减振橡胶及螺栓联结在一起。顶板17为箱形结构钢板焊接件，上部与激振器16配合固定，下部与侧模18配合，通过液压控制的调宽油缸和液压锁紧机构，左右侧模18可以在顶板17左右两侧滑动和锁定，使所铺心墙的宽度可以在600～1200mm范围内无级调宽。振动滑模前后联接均采用高弹耐热橡胶减振结构15。顶板17的两端均设有减振支座12和倾角调整器11，并与左、右大臂13相连，通过液压油缸使大臂13绕固定在机架3前部的铰支轴转动，可以调整振动滑模的上下位置。

参见图3：振动碾碾压施工前心墙体断面

参见图5：已有技术振动碾碾压施工后心墙体上表面宽度可增大15％-40％

参见图4：本实用新型振动滑模式沥青砼心墙摊铺机碾压施工后心墙体上表面的宽度增大一般均小于10％，说明了用本机摊铺后的初压压实度高，心墙体的断面形状规整，后续碾压次数减少，由振动碾碾压引起的断面变形较小，减少了设计断面以外的材料损耗。

参见图1：是以振动滑模为核心技术的XT-120沥青砼心墙联合摊铺机的总装配图。整机由振动滑模1、履带行走机构2、平台式机架3、加热器4、吸尘器5、驾驶室6、动力仓7、沥青砼料斗(含喂料器)8、过渡料拖车9、液压***10、电气控制***11组成。动力为柴油发电机组，履带、油泵、激振器、吸尘器、加热器、料斗备用电热器、照明、电磁阀、过渡料刮平器电动伺服调节器均由该机组供电。其余操作机构，包括滑模的升降、调宽、锁紧、吸尘器的往复摆动、加热器的升降均由液压***完成。主要工作装置——振动滑模见图2所示，由激振器16、顶板17、左右侧模18组成，顶板为箱形结构钢板焊接件，上部与激振器16配合固定，下部与侧模18配合，通过液压控制的调宽油缸和液压锁紧机构，侧模18可以在顶板17左右两侧滑动和锁定，使所铺心墙的宽度可以在600～1200mm范围内无级调宽。振动滑模前后联接均采用高弹耐热橡胶减振结构15。履带式行驶机构采用电动机独立拖动，变频调速，由专用变速器和摆线行星减速器组成的传动***可以满足工作速度慢与快速返回的要求。该机的总体布置以支承在履带行驶机构上的平台式机架为主体，平台上由前到后分别为驾驶室、动力仓和沥青砼料斗，平台下为远红外加热器、振动滑模。整机的前方是吸尘器，振动滑模的后面连着稳定模、稳定模的上面是过渡料拖车，过渡料斗上部呈方箱形，下部呈叉管式跨于稳定模两侧，下部有承重轮胎支承在已压实的过渡料条带上。拖车上前部与机架铰接，下部通过拉杆与机架连接。振动滑模顶板两端有减振支座和倾角调整器与大臂铰接，大臂的前端铰接在机架上，大臂通过油缸使振动滑模升起和降下。大臂、减振支座和倾角调整器之间的三个铰接点所形成的三角形决定了滑模与水平面之间的倾角，通过改变倾角调整器的长度，可以调整此倾角。沥青砼料斗为上大下小的角锥形容器，外部设有保温层，和备用电热器，以防止意外情况下沥青砼冷结于斗内。斗底出口与喂料器联成一体，由带电机的减速器同轴传动螺旋喂料器。喂料器出口上方有一垂直通道与料斗侧壁相通，其作用是使过多的喂料量从此返回料斗，并保持对滑模一定的供料压力。喂料器出口通过减振联接与振动滑模呈封闭联接，振动滑模的出口与稳定模的进口呈封闭结合。稳定模为倒扣的矩形槽，宽度可随振动滑模一起调整。为改善层间结合，必须保持已铺层面的干净和使结合面的温度升高到足以保证热接缝的温度(＞90℃)，因此设置了吸尘器和远红外加热器。

Claims (6)

1、一种振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，由安装在机架(3)上方的驾驶室(6)、动力仓(7)、沥青砼料斗(8)、安装在机架(3)下方的行走机构(2)、远红外加热器(4)、吸尘器(5)、安装在机架(3)后方的过渡料料斗(9)构成，其特征在于：在行走机构(2)、沥青砼料斗(8)、过渡料料斗(9)之间还设置有振动滑模(1)，其两端设有减振支座(12)和倾角调整器(11)，并与前端铰接在机架(3)上的左、右大臂(13)相连；振动滑模(1)与水平面之间的倾角由减振支座(12)、大臂(13)和倾角调整器(11)之间的三个铰接点形成的三角形确定，且倾角调整器(11)长度可调；振动滑模(1)包括一螺旋式喂料器(14)，螺旋喂料器(14)的上部是四周设有保温层的沥青混凝土料斗(8)，螺旋式喂料器(14)与左右侧模(18)相连通，左右侧模(18)与稳定模(10)相连通，左右侧模(18)上方配置一顶板(17)，顶板(17)上方配置一水平激振器(16)。

2、根据权利要求1所述的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，其特征在于：所述的振动滑模(1)前部断面大，向后逐渐收缩，出口处宽度等于心墙设计宽度，高度为铺层最终高度的1～1.5倍，其断面与相应工程的不同高程之心墙厚度相匹配。

3、根据权利要求1所述的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，其特征在于：所述的振动滑模(1)的顶板(17)为刚性箱式结构平板，顶面通过螺栓与激振器(16)相配，顶板的下部与左、右侧模(18)相配合，顶板(17)与侧模(18)采用有级变宽的螺栓联接或无级可调液压油缸和锁紧结构联接。

4、根据权利要求1所述的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，其特征在于：所述的侧模(18)为两件对称的箱式结构。

5、根据权利要求1所述的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，其特征在于：所述的行走机构(2)为履带式或以牵引设备控制摊铺速度的轮式行走机构。

6、根据权利要求1所述的振动滑模式沥青砼心墙摊铺机，其特征在于：所述的过渡料斗(9)一端与机架(3)铰接，并通过支承轮支承在已压实过的过渡料条带上，其上部为方形，下部向两侧分叉，可跨在心墙两侧，出口处有使所铺过渡料平整的刮刀。

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