自动调节式石灰撒布装置 本实用新型为一种往道路基层上均匀撒布石灰的新型装置。
道路的路基通常采用石灰作为添加剂来提高强度和渗水性,为保证路基质量,要求石灰和土壤必须混合均匀,为混合均匀则首先要求石灰撒布均匀。目前在高等级道路施工中多采用先在路基上画格,然后在每个格中倒入等量石灰再摊平的作业方式。这一方式效率低,劳动强度大,环境污染大,均匀性差。
国内外也曾出现过一些不同形式的石灰撒布装置,其主要缺点是计量精度低,自动化程度差,因而不能从根本上解决石灰撒布作业中的均匀性等问题。
本实用新型的目的是要提供一种新型的自动调节式石灰撒布装置,它能根据施工要求准确地计量并均匀地撒布石灰,同时避免污染环境。
本实用新型的目的是这样实现的:
在载重汽车车箱底部装有埋刮板输送机,它是由三根链条带动两组并装的刮板组成输料机构同步工作。该输送机上方沿大箱纵向等间隔装有十数个三角隔板,该隔板可以减小车箱上方的石灰对埋刮板输送机的压力而不限制石灰从其缝隙中自由落下。埋刮板输送机下分支在由车箱前方向后方运动中将石灰输向车箱后方。在车箱尾部下方装一辐射状叶片式计量滚,计量滚每转输送定量的石灰料。在计量滚下方沿车箱横向装有数个活门,该活门可关闭或打开计量滚的撒灰通道。活门下方有一倾斜放置的匀灰板,匀灰板由木板或金属板制成,其上嵌有数十个均匀排列的木桩或金属桩,由计量滚送下的石灰经匀灰板混合,消除计量的脉动后,由软布结构式排灰筒排出,随着车辆前进在地面上均匀地撒布开来。车箱顶部装有一可启闭的软布盖,它与车箱组成一封闭的工作室。埋刮板输送机靠近计量滚的链轮为驱动轮,驱动轮轴上装有开式镙旋输料器(无镙旋筒),当全幅撒布时,活门全部打开,石灰沿计量滚全幅排出,计量滚上方仅堆积少量石灰,开式镙旋输料器空转,沿横向几乎不输料。当部分活门关闭实行部分幅宽撒布时,由于活门关闭部分的石灰不能排出被堆积于计量滚上方,镙旋输料器即可强制将堆积之石灰送向撒布部分,从而达到使整箱石灰全部撒出之目的。开式镙旋输料器的另一功能是可以消除计量滚上方物料的架空现象。
在原汽车的变速箱与后驱动桥之间加装一个两档付变速箱,该变速箱高速挡为直接挡,可以保证车辆原有的行驶性能,以利于拉运石灰等运输作业。低速挡为撒布作业挡,可以将原车一挡速度降低为0.5-1.5公里/小时,以保证撒布的均匀性。该付变速箱仅用于减速而不用于增力,以防损坏车辆行走系统地传动元件。
在原汽车的取力箱上安装一液压泵和一测速发电机,液压泵通过电液比例调速阀驱动低速大扭矩液压马达来带动计量滚和埋刮板输送机及开式镙旋输料器工作。测速发电机的电压与车辆的理论行驶速度成正比,由于车辆撒布作业时滑转率很小且近似为一常值,因此测速发电机电压亦与车辆实际行驶速度成正比。通过电液控制器将这一电压信号放大来操纵电液比例调速阀的流量,从而使车辆的实际行驶速度与计量滚转速保持一给定的比例关系,这样就实现了与车辆行驶速度无关系的定量均匀的石灰撒布作业。电液控制器为脉冲调宽式电磁铁控制器,带有直流——直流变换型开关稳压电源,以便使用车辆原有的直流电源,而且电液控制器有一能调节增益的电位器。
当石灰成分不同或其它原因要求改变撒布置时,可以调节电液控制器的电位器以改变基准输出电流来满足要求。
本实用新型有下列优点:
1.由于是在载重汽车底盘上改制,所以制造方便,同时仍保持原车辆的行驶性能,因此运输作业性能良好。
2.由于使车辆的行驶速度与计量滚转速保持定比关系,同时采用匀灰板消除计量脉动,所以能够严格保证石灰定量撒布的均匀性,对车辆的行驶速度和司机的操作方式没有特殊要求。
3.依靠横向开式镙旋输料器和开闭活门的配合工作,可以完成不同幅宽的撒布作业。
4.工作过程中石灰料封闭在车箱内,因而对环境污染小。
5.由于测速、供料及计量环节之间采用测速电机与电液比例调速阀等组成的控制驱动系统,因此响应速度快,调速精度高,工作可靠,特别是易于实现不同撒布量的控制。
该实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
附图1是本实用新型机械系统的结构示意图,附图2是其控制驱动系统工作原理图。
下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
该装置的机械系统包括一个车箱(1),车箱下方有并装的两组埋刮板输送机(3)、三个张紧轮(2)和三个驱动轮(10),驱动轮轴上有一无镙旋筒的开式镙旋输料器(4),该镙旋输料器由一对旋向相反的镙旋对装组成,工作时可将车箱两边的石灰料送向车箱中部。车箱顶部有一软布盖(12)和卷筒(11)、(14),车箱尾部下方有一计量滚(7),计量滚下方并排装有数个活门(15)和匀灰板(8),匀灰板由软布排灰筒(9)封包。
工作时液压马达(5)通过链条(6)驱动计量滚(7),并通过一级链传动驱动埋刮板输送机(3)和横向开式镙旋输料器(4),车箱中的石灰料通过数个三角隔板(13)不断落入埋刮板输送机上,埋刮板输送机(3)的下分支将石灰输给计量滚(7),再通过计量滚的计量输送而落在匀灰板(8)上,经匀灰板混合后由排灰筒(9)撒向地面,车辆速度经付变速箱低速档变换为0.5-1.5公里/小时,在低速前进过程中使撒下的石灰撒布均匀。为使工作协调,埋刮板输送机输料量应稍大于计量滚的输料量(约10%),以保证计量滚有较大且基本不变的充填系数,计量滚为辐射状叶片式结构,叶片数为4-8个计量滚最高转速不超过25转/分。由于石灰经由三角隔板(13)和匀灰板(8)是自由落体运动,因此三角隔板和匀灰板的斜板面与水平面夹角不得小于45°。
全幅工作时,活门(15)全部打开,由于计量滚(7)上方仅堆积步量石灰,因此开式镙旋输料器(4)仅空转而几乎不横向输料。当部分幅宽工作时,关闭两边的部分活门,由于活门关闭部分的计量滚上方积满石灰,使开式镙旋输料器的一对镙旋能够将这部分石灰强制输向车箱中部的撒布部分。为结构简单且满足变幅作业要求,每个活门宽度以350-450毫米为好。开式镙旋输料器独立装于计量滚上方同样有效。
该装置的控制驱动系统包括测速发电机(16),液压泵(17),溢流阀(19),换向阀(20),电液比例调速阀(21),低速大扭矩液压马达(5),电液控制器(22)。由这些元件组成自动控制的进口节流式液压调速回路,电液控制器应能使用车辆原有直流电源。
汽车取力箱(18)驱动液压泵(17)和测速发电机(16),测速发电机测取的与车辆行驶速度成正比关系的电压信号,经电液控制器(22)比例放大后,控制电液比例调速阀(21),使液压马达和计量滚的转速与车辆行驶速度成一定的比例关系,这样即可消除车辆行驶速度变化对撒布量和撒布均匀性的影响。
关系如下:q=γSS1φnSv=γS1φK1IK2V=γS1φK1K2K]]>式中q-地面单位面积上的石灰量;
γ-石灰容重,由标定确定上为常数;
S-撒布幅宽;
S1-计量滚横断面有效面积,常数;
φ-计量滚石灰料充填系数,由标定确定为常数;
n-计量滚转速;
v-车辆行驶速度;
K1-设计常数,n=K1I;
K2-设计常数,v=K2V;
I-电液控制器输出电流;
V-测速发电机输出电压;
K-电液控制器增益,K-I/V。
由于γ、S1、φ、K1、K2、都为某一常数,所以只要保证电液控制器增益K为一常数,即可保证地面单位面积的石灰撒布量为一常值,亦即保证了石灰撒布的均匀性。当需要改变撒布量时,只要调节电液控制器上的电位器改变增益K即可实现。