第二章 稳定土拌和机

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第二章稳定土拌和机
一、功用
粉碎土或稳定土路面且与稳定剂拌和,以提高土的稳定性
稳定剂:石灰、水泥、沥青、化学剂等
稳定土拌和机是一种直接在施工现场将稳定剂与土壤或砂石均匀拌和的专用自行式机械。

该机适用于公路、城市道路、广场、码头、停车场等工程的基层、基底层稳定土现场就地拌和作业,也适用于低等级路面的施工作业。

可拌和Ⅰ、Ⅱ级土壤及稳定材料,允许在拌和材料中加入粒径40mm以下的石料,还可拌和Ⅲ、Ⅳ级土壤或稳定土材料。

稳定土拌和机的应用,不仅可以节约施工费用,加快工程进度,更重要的是可以保证施工技术要求和质量。

二、分类
行走机构:轮胎式、履带式、复合式
动力传动:机械、液压、液压机械
转子位置:前置式(少)、中置式、后置式
转子旋向:正转、反转
三、构造
1、主机
发动机
底盘:传动系统,转向桥,操纵机构,电气,液压系统,驾驶室,翻滚保护架以及主机架
行走系:机架、前桥(转向摆动铰接式)、后桥(驱)
主机架:大梁,横梁。

配重箱。

前桥与主机架采用摆动桥铰接式连接,可相对上下摆动,适应路面不平的条件。

转向系:机械式或液压动力式(多)
制动系:气压驱动制动;脚、手制动(蹄式)
动力传动系:行走和转子液压传动;行走液压传动、转子机械传动
全液压式
传动路线:
行走传动路线:发动机-万向节-分动箱-变量泵-定量马达-两速式变速箱-驱动桥。

转子传动路线:发动机-万向节-分动箱-变量泵-定量马达-转子
全液压稳定土拌和机的转子旋转动力来自液压马达,有两种传动布置形式:
一种形式低速大扭矩液压马达直接驱动转子。

另一种传动形式是液压马达经过行星齿轮减速器和传动链,降速增扭之后将动力传给转子轴。

液压机械式传动
发动机-离合器-变速箱-两级万向节-换向差速器-传动链-转子
两级转速:180r/min和290r/min
变速箱及驱动桥
制动系统
气压式制动
组成及工作原理
2、工作装置
稳定土拌和机的主要工作装置是转子装置。

它由转子、转子架、罩壳、转子升降油缸、罩壳后尾门启闭油缸等组成。

转子:切削土壤并将其与结合料均匀拌和。

由于它直接与土壤接触,承受处理土壤时产生的各种载荷,因此要求转子轴具有足够的强度和刚度。

转子有两种主要结构形式:
刀盘结构式转子
刀臂结构式转子
转子刀具
拌和机转子上使用的刀具有四种结构形式,如书图:a、b为铲形刀具,刀头的切削刃处镶有耐磨硬质合金材料,以增强刀头的强度和耐磨性并延长其工
作寿命。

c、d分别为直形和弯角形刀片,这种刀片安装在转子轴上时,相邻刀片之间可以有一定重叠或正好搭接
e 为子弹形刀头,这种刀头在刀尖上镶嵌有硬质合金,能承受住极大的摩擦力,其强度和耐磨性均很好,适用于破碎旧的沥青路面以及拌和加石料的稳定土。

转子罩壳
形成一个封闭空间以保护周围的工作人员不被转子抛出的块状物击伤
转子拌铲抛起的土块与罩壳内壁相碰,以增强破碎效果
能使稳定剂与土块有较大接触空间,以保证与稳定剂能更好结合
转子升降液压缸
后斗门及开启油缸
3、计量洒布系统
功能
计量、喷洒稳定土所需要的粘结剂和水。

计量洒布系统的功用是计量喷洒液体稳定结合料或水使拌和过的稳定层具有施工设计要求的结合料含量或者使拌和过的稳定层达到压路机压实所期望的最佳含水量。

如图所示为HDS型稳定土拌和机稳定剂洒布系统和V·P·I控制系统图。

结构
罩壳上布置一洒布横梁,横梁上开一排喷嘴,喷嘴开关可统一控制,也可单独控制。

洒布装置可升降。

喷头及喷洒方向由转子旋转方向决定
喷头布置位置
(为了使喷入的稳定剂能够理想地与土壤结合,拌和机作业时的转子的旋向不同,稳定剂从罩壳的喷入部位也有所差别)
4、液压系统
WBY210型稳定土拌和机的液压系统由行走系统、转子驱动系统、转向系统和辅助系统四部分组成。

(1)、行走系统
行走泵为双向变量泵,它与行走马达组成闭式回路,由操纵系统改变柱塞变量泵的斜盘从而改变泵的油液输出流量和方向。

变量泵斜盘角度和倾斜方向的改变,相应地改变了行走马达的转速和旋向,实现了机械的无级变速和前进、倒退。

斜盘的中位状态又可实现行走系统的制动。

在马达回路上装有两个安全阀,它能防止拌和机前进、后退时回路工作压力过载,即压力超过35MPa时溢流。

在马达回路上还装有一个三位三通液动滑阀,在高低压管路的压差作用下,压力油控制滑阀接通回油箱。

滑阀的作用是:置换热油系统;冲洗马达、泵回路,充当冲洗回路的作用;控制系统最低压力。

行走泵的梭阀和低压回油压力阀分别控制着向行走主泵的补油和补油泵的溢流回油。

行走泵压力控制阀的控制压力来自转子系统,借用因作业阻力的变化而引起转子液压回路的高压腔压力的变化直接通过油管与行走泵的伺服机构相通,以控制其排量,实现功率自调,起过载切断动力的保护作用。

(2)、转子系统
①组成
转子系统由两台转子泵10并联,将油液供给两台并联的转子马达19,组成闭式变量泵一定量马达液压回路。

其基本组成为:柱塞变量泵10、外接精滤器、继电器15、电磁溢流阀16、蓄能器14、溢流阀12、低压溢流阀13、单向阀17、回油滤清器18、柱塞式马达19。

②作用:
1、溢流阀16为主油路压力限制阀,其调定压力为20—22MPa。

起保护作用。

2、蓄能器14、溢流阀12可起吸收冲击作用,溢流阀12调定压力为10MPa。

3、压力继电器15调定压力为23—24MPa,略高于阀16的调定压力。

当系统过载,若阀16不能正常工作,压力继电器产生信号使阀16的先导阀工作,从而使主阀泄荷;如阀16能正常工作,则压力继电器不起作用。

4、回油滤清器18的功能是完成转子系统回油的过滤。

5、单向阀17在油路中和回油滤清器18并联,控制油液反向流动,在滤清器堵塞时,能让回油经此阀流过,不会使马达背压过高。

6、转子泵的补油油路中的精滤器11完成补油油路中的过滤。

7、溢流阀13是补油油路中的压力限制阀。

转子系统和行走系统的协调工作由行走泵30上的压力限制阀决定的。

(3).辅助系统和转向系统
①组成:
辅助系统和转向系统是由双联齿轮泵33、手操纵阀集成阀块、转子升降油缸8和尾门启闭油缸4等组成的开式系统。

手操纵阀集成阀块手操纵阀块由二联操纵阀和溢流阀组成。

转子升降油缸系统的集成阀块由液压锁6、单向节流阀9和溢流阀7组成。

尾门启闭油缸的液压回路中,在进人大腔和进入小腔的管路中都串人单向节流阀3,同时还并联有电磁阀5。

②作用:
1、二联操纵阀分别控制转子升降油缸8和尾门启闭油缸4,操纵阀中位时泄荷,向上提则转子油缸上举或尾门开启增大,向下则转子落下或尾门闭合。

2、液压锁6能够保证转子升降油缸在任何位置都被锁住,从而控制拌和深度不使自动改变。

3、单向节流阀9则是为了调节该油缸的上升和下降速度,使转子升降操纵平稳。

4、节流阀3的作用是调整尾门的启闭速度。

5、电磁阀5的作用是:尾门在适当开度下,操作者通过浮动常开和常闭按钮来控制电磁阀3的通断,
辅助系统中转子升降油缸和尾门启闭油缸组成的是一个串并联回路。

在这种回路中,任何时候只能有一个油缸在动作,不能进行复合动作。

(4)、液压系统附件
液压系统辅件包括油箱箱体28、回油滤油器21、进油滤油器27、液位温度计23、冷却器和空气滤清器22等。

四、稳定土拌和机的主要性能参数
发动机功率
拌和宽度
拌和深度
作业速度
切削速度
总质量
五、发展方向和主要技术
发展动向
功率增大趋势
行走与作业液压化
自动控制技术
一机多用型方向
舒适与安全性
国外稳定土拌和机发展的历程:旋耕机代用→拖拉机或汽车改制→小功率机械传动式专用稳定土拌和→大功率全液压专用稳定土拌和机和大功率液压、机械组合式专用稳定土拌和机。

新技术:高速马达+行星减速驱动转子。

布置于转子轴内。

代替:低速大扭矩马达驱动转子。

优点:减小了转子直径和宽度尺寸,大大改善了机器的综合性能。

曾出现多转子工作装置,以及正转转子,后多被淘汰。

近年来国外先进机型在行走系统和转子系统间设置了功率自动调节装置,自动控制机器在负荷变化的情况下始终保持发动机在额定工况工作,还设有拌深自动调节装置等。

这种自控装置的设置大大提高了机器的综合性能,减轻了司机的操作强度。

作业
1、比较转子前置、后置式拌和机的工作性能。

2、比较正转转子与反转转子的工作特点
3、分析拌和机的液压系统的组成与完成的功能。