攤鋪機(jī)行走液壓系統(tǒng)工作原理與故障診斷

張 勝

（廣東華路交通科技有限公司）

攤鋪機(jī)是對(duì)各種材料的基層和面層進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的主要機(jī)械設(shè)備,用來(lái)將拌制好的混合料,按照路面的形狀和厚度均勻地?cái)備佋谝呀?jīng)整好的路基上,并給以初步的搗實(shí)和整平,形成滿足一定寬度、厚度、平整度和密實(shí)度要求的路面基層或面層。在機(jī)械化施工中,攤鋪機(jī)是不可缺少的設(shè)備之一,廣泛應(yīng)用于攤鋪瀝青混凝土、RCC基礎(chǔ)層、穩(wěn)定土等材料,在高速公路、城市道路、機(jī)場(chǎng)、廣場(chǎng)等設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。

攤鋪機(jī)行駛液壓系統(tǒng)及行駛控制系統(tǒng)的性能是影響攤鋪機(jī)作業(yè)性能的主要因素,在很大程度上決定了作業(yè)質(zhì)量的好壞,與此同時(shí),攤鋪機(jī)行駛控制器作為攤鋪機(jī)的核心控制部件,對(duì)提高攤鋪機(jī)行駛性能、提高施工自動(dòng)化程度、改善路面施工質(zhì)量非常關(guān)鍵。

1 攤鋪機(jī)行走液壓系統(tǒng)

1.1 行走液壓系統(tǒng)的組成

從動(dòng)力傳動(dòng)的方式來(lái)分,目前攤鋪機(jī)的行駛驅(qū)動(dòng)主要有機(jī)械驅(qū)動(dòng)、機(jī)械一液壓驅(qū)動(dòng)和全液壓靜壓驅(qū)動(dòng)三種方式。其中,靜壓驅(qū)動(dòng)相對(duì)其他驅(qū)動(dòng)方式有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速、行駛靈敏；能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎與原地轉(zhuǎn)向；操縱簡(jiǎn)單平穩(wěn),廣泛的控制和調(diào)節(jié)方法；行駛自動(dòng)控制；液壓泵和馬達(dá)能靈活地安裝可以有效地利用所提供的功率；能利用靜壓系統(tǒng)幫助制動(dòng)；液壓馬達(dá)無(wú)超載等等。

靜壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng),由于閉式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、空氣進(jìn)入液壓油的機(jī)會(huì)小、工作平穩(wěn),在行走驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)中大多采用閉式油路的容積調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。從動(dòng)力傳遞的路線上分,行駛驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)可以采用單泵—單馬達(dá)系統(tǒng)。目前履帶式瀝青混凝土攤鋪機(jī)普遍采用雙泵—雙馬達(dá)系統(tǒng),液壓系統(tǒng)左右兩側(cè)為獨(dú)立的行駛驅(qū)動(dòng)液壓回路,采用雙泵—雙馬達(dá)行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以充分利用泵和馬達(dá)的控制方式來(lái)簡(jiǎn)化行駛控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

1.2 液壓行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成及其工作原理

該驅(qū)動(dòng)回路主要由變量泵、變量馬達(dá)、補(bǔ)油泵、變量油缸、比例閥、安全閥、單向閥、溢流閥,濾油器和油箱等組成。系統(tǒng)中變量泵既提供液壓能源,又是主要的控制元件,改變變量泵排量和方向就可以改變液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速和方向。安全閥確定了系統(tǒng)的最高工作壓力。作為閉式回路,在工作中油路的高低壓要互換,因此在油路兩個(gè)方向都設(shè)置了安全閥。由于閉式回路不可避免存在一定的泄漏,補(bǔ)油泵提供控制油路,通過(guò)單向閥向系統(tǒng)的低壓回路補(bǔ)油,并可在低壓回路建立起一定的壓力。溢流閥設(shè)定系統(tǒng)補(bǔ)油壓力,補(bǔ)油壓力應(yīng)略高于主油路回油側(cè)的壓力。該系統(tǒng)中補(bǔ)油泵同時(shí)作為變量機(jī)構(gòu)的液壓油源,以保證主泵在排量為零的情況下仍可以對(duì)比例閥進(jìn)行控制。各種典型泵-馬達(dá)閉式回路的工作原理與該液壓回路基本相似,主要區(qū)別在于液壓泵和馬達(dá)的調(diào)節(jié)方式不同。

2 攤鋪機(jī)行駛系統(tǒng)的基本要求

（1）具備兩種工作模式：作業(yè)模式與行走模式；

（2）在兩種模式下,無(wú)論是前進(jìn)還是后退,行駛速度均能連續(xù)調(diào)節(jié),尤其要保證起步平穩(wěn),并具有良好的低速穩(wěn)定性；

（3）在作業(yè)模式下,能夠?qū)崿F(xiàn)兩履帶無(wú)差速直線行駛,兩側(cè)履帶應(yīng)能各自獨(dú)立調(diào)整至行駛速度設(shè)定值；

（4）在作業(yè)模式下,能夠?qū)崿F(xiàn)左右差速轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)向半徑連續(xù)可調(diào)。當(dāng)轉(zhuǎn)向半徑設(shè)定后,就以固定的轉(zhuǎn)向半徑恒速轉(zhuǎn)向；

（5）在行走模式下,能實(shí)現(xiàn)較快的直線行駛,也能實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向；

（6）在作業(yè)模式下應(yīng)有原地轉(zhuǎn)向功能。即兩側(cè)履帶速度大小相等,方向相反；

（7）在高速時(shí)應(yīng)屏蔽原地轉(zhuǎn)向功能；（8）應(yīng)能實(shí)現(xiàn)停車(chē)制動(dòng)；

（9）解除制動(dòng)后攤鋪機(jī)才能行走。

3 常見(jiàn)故障與診斷

攤鋪機(jī)不能行走故障的3種原因及排除：在我們施工實(shí)踐中常遇到3種不能行走的故障現(xiàn)象。

（1）電磁線圈故障引發(fā)不能行走：一臺(tái)攤鋪機(jī)在工作300 h后,出現(xiàn)不能行走的故障。因工作時(shí)間較短,液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不易損壞,故判斷為電路原因。在檢查制動(dòng)電磁閥時(shí)發(fā)現(xiàn),其線圈為dc-12v,明顯與整機(jī)標(biāo)定電壓不符,并手感發(fā)熱,在手動(dòng)解除制動(dòng)后,故障消失。但更換標(biāo)準(zhǔn)dc-12v線圈后不久又出現(xiàn)了以下的現(xiàn)象：在正常攤鋪工作中偶爾還出現(xiàn)機(jī)器突然轉(zhuǎn)向,且速度越快轉(zhuǎn)向量越大。該機(jī)本身帶有“epm”系統(tǒng),具有自動(dòng)檢測(cè)校正跑偏功能,在按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行“ofst”自檢后,故障仍然不能消除,而且“跑偏”、“突然轉(zhuǎn)向”的頻率由每天1～2次發(fā)展道5～6次,嚴(yán)重影響操作質(zhì)量,操作人員須時(shí)刻不離操縱桿以防突然轉(zhuǎn)向,導(dǎo)致后面熨平板撞擊路沿石。但經(jīng)廠方保修人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、修正,但仍然不能解決問(wèn)題。且在更換制動(dòng)電磁線圈后出現(xiàn)此現(xiàn)象,本著“先簡(jiǎn)后繁”原則重點(diǎn)檢查了制動(dòng)總閥。發(fā)現(xiàn)所更換線圈的閥芯與閥座的連接位置不正,拆卸后發(fā)現(xiàn)連接處螺紋已損壞,導(dǎo)致閥芯位置不對(duì)中,并且行程不到位。經(jīng)技術(shù)處理后,故障被排除。

（2）履帶行走引導(dǎo)輪粘附瀝青：一臺(tái)攤鋪機(jī)左側(cè)履帶松弛,最初懷疑是張緊油缸分配閥有問(wèn)題,但調(diào)換液壓管路后沒(méi)有變化,經(jīng)測(cè)試壓力為60 MPa,滿足工作要求,因該機(jī)僅工作2個(gè)月,張緊油缸應(yīng)該不會(huì)損壞,故判斷為機(jī)械原因。在檢查引導(dǎo)輪滑道時(shí),看到有大量乳化瀝青粘附其上。于是對(duì)其加熱后進(jìn)行了清洗,并松動(dòng)相關(guān)的螺栓,結(jié)果履帶的運(yùn)行恢復(fù)了正常。

（3）散熱器粘附大量灰塵：一臺(tái)攤鋪機(jī)已工作了近800 h,在作業(yè)中發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火。操作人員首先懷疑是發(fā)動(dòng)機(jī)供油有問(wèn)題,在排除了柴油輸油泵和管路中的氣體后已能重新啟動(dòng),但在工作約20m in后又熄火了。觀察“epm”系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)了“malfunction!”故障警告,但沒(méi)有提示何種原因和部位。觀察顯示,除液壓油溫度稍高外其他一切正常,據(jù)此判斷為冷卻系統(tǒng)以有故障。經(jīng)檢查,冷卻液不少,風(fēng)扇工作正常,但散熱器外壁粘附了許多灰土。清洗后,故障消除。

4 攤鋪機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)

攤鋪機(jī)是一種技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的專門(mén)化生產(chǎn)工具,一般進(jìn)行作業(yè)的工作條件比較惡劣,操作人員的使用技術(shù)水平和專業(yè)知識(shí)素質(zhì)差別較大。在使用過(guò)程中,由于各部運(yùn)動(dòng)機(jī)件逐漸磨損和受外界各種運(yùn)行條件的影響,各部機(jī)構(gòu)和零件必然逐漸產(chǎn)生不同程度的自然松動(dòng)和機(jī)械損傷,這樣將導(dǎo)致攤鋪機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性變壞,機(jī)件安全可靠性降低,就會(huì)發(fā)生預(yù)想不到的機(jī)械故障,影響攤鋪機(jī)的使用期限。因此,為了提高使用壽命,減少機(jī)械故障的發(fā)生,應(yīng)做好保養(yǎng)工作。所以,攤鋪機(jī)的使用管理中缺少不了維修保養(yǎng)這個(gè)環(huán)節(jié)。

維修保養(yǎng)大致可以分成3部分內(nèi)容。

（1）一部分是日常技術(shù)保養(yǎng),即操作手在使用過(guò)程中對(duì)機(jī)具能夠做到的合理保管、日常檢修、定期維護(hù)保養(yǎng)及正確的操作使用,這樣可延長(zhǎng)機(jī)具使用壽命,提高機(jī)具應(yīng)用效果。

（2）另一部分是周期性技術(shù)保養(yǎng),即靠機(jī)手自身的條件和手段不能夠解決的維修內(nèi)容,如機(jī)具主要部件損壞的修復(fù)或換件修理,使用到一定期限后進(jìn)行的中、大修及檢測(cè)調(diào)整等,就必須到專門(mén)的廠家指定的維修點(diǎn),請(qǐng)專業(yè)人員修理。

（3）最后就是長(zhǎng)期停放的技術(shù)保養(yǎng),由于攤鋪機(jī)和其他機(jī)械不一樣,特別是在冬季,由于冬天基本上是停放不用的,所以也要進(jìn)行保養(yǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土攤鋪機(jī)是進(jìn)行瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的主要機(jī)械設(shè)備,用來(lái)將拌制好的混合料,按照路面的形狀和厚度均勻地?cái)備佋谝呀?jīng)整好的路基或路面基層上,并給以初步的搗實(shí)和整平,形成滿足一定寬度、厚度、平整度和密實(shí)度要求的路面基層或面層。瀝青混凝土攤鋪機(jī)是邊行駛邊作業(yè)的施工機(jī)械,其行駛速度的恒定性及行駛的直線性對(duì)攤鋪路面的平整度、初始密實(shí)度、離析程度有著很大的影響,行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及行駛控制系統(tǒng)的性能是影響攤鋪機(jī)作業(yè)性能的重要因素,在很大程度上決定了作業(yè)質(zhì)量的好壞。因此,對(duì)瀝青混凝土攤鋪機(jī)行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]劉玉林.瀝青混凝土路面施工的質(zhì)量控制[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2001,（3）.

[2]段永燦,馬廣維.攤鋪機(jī)恒速攤鋪技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2001,（6）.

[3]吳盛林.自控理論在液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,（6）.

[4]楊光.瀝青混凝土攤鋪機(jī)使用難點(diǎn)分析[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,1998.

[5]吳濤,焦生杰.瀝青混凝土攤鋪機(jī)行駛系統(tǒng)數(shù)字控制器研究[J].建筑機(jī)械,2002.