一种洒布摊铺一体机的制作方法

本发明涉及一种液体介质洒布及沥青混合料摊铺的铺洒筑养路机械设备，具体涉及一种洒布摊铺一体机。

背景技术：

公路建设中沥青路面的沥青混凝土摊铺施工前，必须先用沥青洒布设备洒布透层或粘层油(高温沥青或乳化沥青)之后，才能进行沥青混合料摊铺施工。

在此发明之前，沥青路面摊铺施工时，沥青混合料摊铺施工是采用两台设备，一台设备用于洒布沥青，另外一台设备进行沥青混合料摊铺。

但是在施工过程中，发现这种洒布、摊铺分开进行的方式存在以下问题：

1、施工工艺复杂、施工过程长，生产效率低下；

2、沥青洒布后若不及时摊铺混合料还将造成洒布层污染或损坏，这样必将造成层与层之间的粘合性降低，严重影响施工质量；

3、使用两台设备施工成本高。

技术实现要素：

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种洒布摊铺一体机。该机器可在一次行进中、同一时间内完成沥青洒布和沥青混合料摊铺两种工艺同步施工，此工艺不仅大大提升了施工效率、降低了设备购置成本并且也避免了分开施工所带来的洒布层受到污染导致路面施工质量差的问题。

本发明的基本设计原理是：

在现有摊铺机的基础上设计安装了沥青罐和洒布单元，将洒布单元分为前后喷洒模块，通过前后喷洒模块的位置布局和喷洒结构设计实现了整幅路面的洒布作业，在沥青洒布后随即由摊铺装置进行沥青混合料摊铺，实现了使用一台设备同步完成了沥青洒布与混合料摊铺两种作业。

本发明的具体技术方案是：

基于上述设计原理的说明，本发明提供了两种不同结构的洒布摊铺一体机。

第一种洒布摊铺一体机结构包括摊铺机，所述摊铺机的机架前端安装推辊、摊铺机的机架后端安装摊铺装置；推辊与摊铺装置之间安装有料仓及输料装置、机架两侧分别安装两个行走机构；其改进之处是：

还包括沥青罐以及洒布单元；所述沥青罐设置在所述摊铺机上；所述洒布单元包括前端沥青喷洒模块和后端沥青喷洒模块；

前端沥青喷洒模块为一个伸缩式喷洒机构，其安装在行走机构前端和所述推辊之间的机架上，其覆盖的洒布区域为两个行走机构之间的区域以及行走机构的两侧区域；

后端沥青喷洒模块为两个，其分别安装在两个行走机构后端与所述摊铺装置之间的机架上，洒布区域为两个行走机构所覆盖的区域；

沥青罐通过连接管路分别与前端沥青喷洒模块和后端沥青喷洒模块连接。

进一步地，伸缩式喷洒机构包括固定框体、两个伸缩油缸以及两个第一喷洒管组件；

固定框体安装在行走机构前端和推辊之间的机架上；

固定框体包括顶板、垂直固定安装在顶板两端的两个侧板以及垂直固定安装在顶板中间的中间分隔板；

中间分隔板和两个侧板组成两个空腔；两个伸缩油缸以及两个第一喷洒管组件分别位于两个空腔内；

伸缩油缸的缸筒固定在所述空腔内，伸缩油缸的活塞杆端部安装第一喷洒管组件，且伸缩油缸的活塞杆上还安装有测距传感器；所述两个伸缩油缸的活塞杆伸出方向相反；中间分隔板的端部设置有限位导向板；

后端沥青喷洒模块为喷洒宽度与行走机构所覆盖宽度相适配的第二喷洒管组件。

进一步地，上述第一喷洒管组件包括喷洒管、均匀设置在喷洒管上的n个喷嘴以及n个控制喷嘴开启与关闭的喷嘴波纹电磁阀(n为整数并大于1)；所述第二喷洒管组件与第一喷洒管组件的结构相同。

进一步地，上述沥青罐安装在所述摊铺机中驾驶篷的侧部，沥青罐内介质为乳化沥青或热沥青。

进一步地，上述行走机构为履带式或轮胎式。

本发明还提供了第二种洒布摊铺一体机：

第二种的结构包括摊铺机，所述摊铺机的机架前端安装推辊、摊铺机的机架后端安装摊铺装置；推辊与摊铺装置之间安装有料仓及输料装置、机架的两侧分别安装两个行走机构；其特征是：

还包括沥青罐以及洒布单元；所述沥青罐设置在所述摊铺机上；所述洒布单元包括前端沥青喷洒模块和后端沥青喷洒模块；

前端沥青喷洒模块包括一个第三喷洒管组件以及两个折叠式喷洒机构，其中，第三喷洒管组件安装在两个行走机构前端和所述推辊之间的机架上，其覆盖的洒布区域为两个行走机构之间的区域；

两个折叠式喷洒机构分别安装在机架前端两侧，覆盖的洒布区域为行走机构的两侧区域；

后端沥青喷洒模块为两个，其分别安装在两个行走机构后端与所述摊铺装置之间的机架上，洒布区域为两个行走机构所覆盖的区域；

沥青罐通过连接管路分别与前端沥青喷洒模块和后端沥青喷洒模块连接。

进一步地，第二种结构中前部沥青喷洒模块的具体结构是：

第三喷洒管组件的喷洒宽度与两个行走机构之间的距离相适配；

折叠式喷洒机构包括支撑架、导杆、电缸(或油缸)以及第四喷洒管组件；支撑架固定在机架前端侧部，支撑架上沿行走机构行进的方向开设有长条孔，第四喷洒管组件与机架铰接且铰接点与第一喷洒管组件的中心线位于同一条直线上，导杆一端卡装在长条孔内，另一端与第四喷洒管组件铰接，电缸(或油缸)固定在支撑架上且沿着行走机构行进的方向放置，电缸(或油缸)的伸缩杆与卡装在长条孔内的导杆一端固连；

后端沥青喷洒模块为喷洒宽度与行走机构所覆盖宽度相适配的第四喷洒管组件。

进一步地，上述第三喷洒管组件包括喷洒管、均匀设置在喷洒管上的n个喷嘴以及n个控制喷嘴开启与关闭的喷嘴波纹电磁阀，n为整数并大于1；第三喷洒管组件、第四喷洒管组件以及第二喷洒管组件的结构相同。

该设备可以洒布热沥青，也可洒布乳化沥青。在洒布乳化沥青时，乳化沥青需要有一定的破乳时间才能保证施工的质量。因此，需要确保前部沥青喷洒模块与摊铺装置之间的距离尽可能的远，本案这种设置方式最有利于加长乳化沥青破乳时间。

进一步地，上述沥青罐安装在所述摊铺机中驾驶篷的侧部，沥青罐内介质为乳化沥青或热沥青。

进一步地，上述行走机构为履带式或轮胎式。

本发明的有益效果是：

1、本发明为一种洒布摊铺一体机。具体结构：在摊铺机的基础上设计增加了沥青罐和洒布单元，并对洒布单元在摊铺机上进行了合理的位置布局以及巧妙的结构设计，从而在一台设备上实现了沥青洒布作业和沥青混合料摊铺作业两种功能，在大大提高了施工效率的同时还避免了现有两台设备分开施工所带来的污染问题，确保了施工的质量，并降低了设备购置成本，从而也降低了施工成本。

2、本发明一种洒布摊铺一体机，前端沥青喷洒模块的设计和布置，做到了尽可能的离摊铺装置最远，从而保证了洒布乳化沥青时充分的破乳时间，进一步提高了施工质量。

3、本发明的第一种洒布摊铺一体机的前端沥青喷洒模块采用伸缩式喷洒机构的结构设计，仅仅只需一个机构就实现了行走机构之间区域以及行走机构两侧外部区域的洒布施工，使得结构更加简化，效率更高。

4、本发明的第一种洒布摊铺一体机采用伸缩式喷洒结构，利用安装传感器控制两个油缸分别伸出尺寸和每个喷洒管组件上的喷嘴的开闭个数及位置，不仅使得喷洒管组件能够快速伸出打开并且能够控制喷洒宽度和喷洒位置，使得喷洒控制精度更高。

5、本发明提供的第二种洒布摊铺一体机中前端沥青喷洒模块、后端沥青喷洒模块位置布局隐秘，前端沥青喷洒模块的两侧模块设计成折叠形式，不仅能够覆盖各种施工幅宽，并且也在一定程度上确保了设备的外观简约、大方。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视图；

图2为本发明实施例1的俯视图；

图3为本发明实施例2的主视图；

图4为本发明实施例2的俯视图；

图5为实施例1中伸缩式喷洒机构的结构示意图；

图6为实施例1中伸缩式喷洒机构的剖视示意图；

图7为实施例2中折叠式喷洒机构的结构示意图；

图8为第一喷洒管组件的局部剖视图。

附图标记如下：

1-机架、2-行走机构、3-推辊、4-料仓、5-驾驶篷、6-沥青罐、7-输料机构、8-洒布单元、81-前端沥青喷洒模块、811-伸缩式喷洒机构、8111-固定框体、81111-顶板、81112-侧板、81113-中间分隔板、81114-限位导向板、8112-伸缩油缸、8113-空腔、8114-测距传感器、8115-第一喷洒管组件、81151-喷洒管、81152-喷嘴、81153-喷嘴波纹电磁阀、812-第三喷洒管组件、813-折叠式喷洒机构、8131-支撑架、8132-导杆、8133-电缸(或油缸)、8134-第四喷洒管组件、8135-长条孔、82-后端沥青喷洒模块、821-第二喷洒管组件、9-摊铺装置。

具体实施方式

由于目前对路面施工设备的施工效率以及施工质量的要求越来越严格，基于此本发明提供了一种洒布摊铺一体机，在提高了施工效率的同时还确保了良好的施工质量。

下面通过两个不同结构的洒布摊铺一体机的结构和相关附图，来对本发明作更加详实的介绍：

实施例1

如图1和图2所示，一种洒布摊铺一体机包括摊铺机，摊铺机包括机架1、行走机构2、推辊3、料仓4、驾驶篷5、沥青罐6、输料机构7、洒布单元8、摊铺装置9。

推辊3安装在机架1的前端、摊铺装置9安装在机架1的最后端；推辊3与摊铺装置9之间的机架1两侧分别安装两个行走机构2(行走机构可以是履带式或者是轮胎式)；

推辊3与摊铺装置9之间的机架1上设置料仓4、驾驶篷5以及沥青罐6；料仓4位于前方，驾驶舱5和沥青罐6位于后上方且并排布置，沥青罐6内填充的介质为热沥青或乳化沥青，并设有辅助加热装置；

输料机构7位于推辊3与摊铺装置9之间的机架1上、料仓4底板的底部，沿中心线走向；

其中，洒布单元8包括前端沥青喷洒模块81和后端沥青喷洒模块82；

前端沥青喷洒模块81为一个伸缩式喷洒机构811，其安装在行走机构2前端和所述推辊3之间的机架1上，其覆盖的洒布区域为两个行走机构2之间的区域以及行走机构2的两侧区域；

如图5、6所示，伸缩式喷洒机构811包括固定框体8111、两个伸缩油缸8112以及两个第一喷洒管组件8115；

固定框体8111安装在行走机构2前端和推辊3之间机架1上；

固定框体8111包括顶板81111、垂直固定安装在顶板81111两端的两个侧板81112以及垂直固定安装在顶板81111中间的中间分隔板81113；

中间分隔板81113和两个侧板81112组成两个空腔8113；两个伸缩油缸8112以及两个第一喷洒管组件8115分别位于两个空腔8113内；

伸缩油缸8112的缸筒固定在所述空腔8113内，伸缩油缸8112的活塞杆端部安装第一喷洒管组件8115，且伸缩油缸8112的活塞杆上还安装有测距传感器8114；所述两个伸缩油缸8112的活塞杆伸出方向相反；中间分隔板81113的端部设置有限位导向板81114；

后端沥青喷洒模块82为两个，其分别安装在两个行走机构2后端与所述摊铺装置9之间的机架1上，洒布区域为两个行走机构2覆盖的区域；

后端沥青喷洒模块为喷洒宽度与行走机构行进路线所覆盖宽度相适配的第二喷洒管组件821。

如图8所示，第一喷洒管组件8115包括喷洒管81151、均匀设置在喷洒管81151上的n个喷嘴81152以及n个控制喷嘴开、闭的波纹电磁阀81153(n为整数并大于1)；第二喷洒管组件821和第一喷洒管组件8115的结构相同，不同之处仅仅是在喷洒管长度，喷嘴及喷嘴波纹电磁阀的数量；为了方便制作，喷洒管为矩形管材制成。

该设备洒布单元不仅可以洒布热沥青，也可洒布乳化沥青。在洒布乳化沥青时，由于现场施工的效果来看在洒布完乳化沥青后进行摊铺施工时，乳化沥青需要有充足的破乳时间才能保证施工的质量，为了确定前部沥青喷洒模块的安装位置，本发明还提供一个关于乳化沥青破乳时间的分析，乳化沥青的破乳效果的决定性因素就是乳化沥青被喷洒到地面直至开始进行摊铺作业所经历的时间。

经过对乳化沥青的破乳时间进行测试发现，乳化沥青喷洒后的最佳的破乳时间为20s以上。一般摊铺机的行驶速度为10m/min，要保证乳化沥青的破乳时间大于20s，则需要控制摊铺装置和洒布单元之间的距离(根据计算可知距离最好大于4m)，为了避免洒布的沥青不会与行走机构发生粘连，后端沥青喷洒模块则必须设置在行走机构后端与螺旋输料机构之间，此处无法改变，能调整位置的就只有前端沥青喷洒模块，因此最优的设计就是将前端沥青喷洒模块安装行走机构前端和所述推辊之间的机架上，该种设计后前端沥青喷洒模块与摊铺装置的距离大于为4.5m，当行驶速度为10m/min时，此时喷洒至摊铺机外部区域以及两个行走机构之间区域的沥青在进行摊铺作业时所经历的时间大于20s，已经达到乳化沥青最佳的破乳时间。

沥青罐6通过连接管路分别与前端沥青喷洒模块81和后端沥青喷洒模块82连接。

第一种结构的工作原理如下：

洒布摊铺一体机起步前，首先根据施工要求确定喷洒宽度，然后控制两个伸缩油缸8112分别带动两个第一喷洒管组件8115向相反的方向伸出所述空腔8113外(两个第一喷洒管组件8115的向外伸出的两端之间的距离为需要施工的路面的最大宽度，两个喷洒管组件8115的未伸出部分应确保该区域洒布均匀，不应出现叠加洒布等问题)，第一喷洒管组件8115向外伸出时，限位导向板81114起到一个限位导向的作用，使得第一喷洒管组件8115移动顺畅自如，当达到洒布设定洒布宽度时应锁定。当洒布摊铺一体起步施工时，应同时开启第一喷洒管组件8115和第二喷洒管组件821中的喷嘴8122进行洒布，随即摊铺装置进行摊铺沥青混合料，从而实现了洒布摊铺一体机一台设备同步进行沥青洒布和混合料摊铺施工作业。

其中，测距传感器8114对伸缩油缸8112伸缩长度进行检测控制；第一喷洒管组件8115中与两个行走机构2所覆盖的区域所对应的喷嘴在施工中始终处于关闭状态。

实施例2

如图3和图4所示，一种洒布摊铺一体机包括摊铺机，摊铺机包括机架1、行走机构2、推辊3、料仓4、驾驶篷舱5、沥青罐6、输料机构7、洒布单元8、摊铺装置9。

推辊3安装在机架1的前端、摊铺装置9安装在机架1最后端；推辊3与摊铺装置9之间的机架1两侧分别安装两个行走机构2(行走机构可以是履带或者是轮胎)；

推辊3与摊铺装置9之间的机架1上设置料仓4、驾驶篷5以及沥青罐6；料仓4位于前方，驾驶舱5和沥青罐6位于后上方且并排布置，沥青罐6内填充的介质为热沥青或乳化沥青，并设有辅助加热装置；

输料机构7位于推辊3与摊铺装置9之间的机架1上、料仓4底板的底部，并沿中心线走向；

其中，洒布单元8包括前端沥青喷洒模块81和后端沥青喷洒模块82；

前端沥青喷洒模块81包括第三喷洒管组件812以及两个折叠式喷洒机构813，其中，第三喷洒管组件812安装在两个行走机构2前端和所述推辊3之间的机架1上，其覆盖的洒布区域为两个行走机构2之间的区域；

两个折叠式喷洒机构813分别安装在机架1前端两侧，覆盖的洒布区域为行走机构2的两侧区域；

后端沥青喷洒模块82为两个，其分别安装在两个行走机构2后端与所述摊铺装置9之间的机架1上，洒布区域为两个行走机构2所覆盖的区域；

沥青罐6通过连接管路分别与前端沥青喷洒模块81和后端沥青喷洒模块82连接。

第三喷洒管组件812的喷洒宽度与两个行走机构2之间距离相适配；

如图7所示，折叠式喷洒机构813包括支撑架8131、导杆8132、电缸8133以及第四喷洒管组件8134；支撑架8131固定在机架1前端侧部，支撑架8131上沿行走机构行进的方向开设有长条孔8135，第四喷洒管组件8134与机架1铰接且铰接点与第三喷洒管组件812的中心线位于同一条直线上，导杆8132一端卡装在长条8135孔内，另一端与第四喷洒管组件8134铰接，电缸8133固定在支撑架8131上且沿着行走机构行进的方向放置，电缸8133的伸缩杆与导杆8132卡装在长条孔8135的一端固连；此处的电缸也可以通过油缸代替。

后端沥青喷洒模块82为喷洒宽度与行走机构所覆盖宽度相适配的第二喷洒管组件821。

如图8所示，第三喷洒管组件812包括喷洒管81151、均匀设置在喷洒管81151上的n个喷嘴81152以及n个控制喷嘴开、闭的波纹电磁阀81153(n为整数并大于1)；第四喷洒管组件8134、第二喷洒管组件821与第三喷洒管组件812的结构相同，不同之处仅仅是在喷洒管长度，喷嘴及喷嘴波纹电磁阀的数量；为了方便制作，喷洒管为矩形管材制成。

该设备不仅可以洒布热沥青，也可洒布乳化沥青，在洒布乳化沥青时，由于现场施工的效果来看在洒布完乳化沥青后进行摊铺施工时，乳化沥青需要有充足的破乳时间才能保证施工的质量，为了确定前部沥青喷洒模块的安装位置，本发明还提供一个关于乳化沥青破乳时间的分析，乳化沥青的破乳效果的决定性因素就是乳化沥青被喷洒到地面直至开始进行摊铺作业所经历的时间。

经过对乳化沥青的破乳时间进行测试发现，乳化沥青喷洒后的最佳的破乳时间为20s以上。一般摊铺机的行驶速度为10m/min，要保证乳化沥青的破乳时间大于20s，则需要控制摊铺装置和洒布单元之间的距离(根据计算可知距离最好大于等于4m)，为了避免洒布的沥青不会与行走机构发生粘连，后端沥青喷洒模块则必须设置在行走机构后端与螺旋输料机构之间，此处无法改变，能调整位置的就只有前端沥青喷洒模块，因此最优的设计就是将前端沥青喷洒模块安装行走机构前端和所述推辊之间的机架上，该种设计后其前端沥青喷洒模块与摊铺装置的距离大于4.5m，当行驶速度为10m/min时，此时洒布在地面上的沥青距离该处摊铺作业时所经历的时间大于20s，已经达到或超过乳化沥青最佳的破乳时间。

第二种结构的工作原理如下：

洒布摊铺一体机起步前，根据所需要施工的路面宽度，控制电缸8133(或油缸)推动第四喷洒管组件8134向外部展开直至其与第三喷洒管组件812处于同一条直线上，锁定电缸8133(或油缸)。洒布摊铺一体机起步作业，同时开启第三喷洒管组件812、第四喷洒管组件8134和第二喷洒管组件821中的喷嘴81152进行洒布(其中第三喷洒管组件8134中的喷嘴开启个数和位置由需铺设的最大路面幅宽确定)，随即摊铺装置9也开始摊铺作业，从而实现了一台设备同步完成沥青洒布和混合料摊铺施工。