广西柳工机械股份有限公司 摘要：摊铺机是现代路面机械化施工的重要设备，其螺旋布料器是该设备重要的部件，螺旋布料器的控制与驱动也是整机重要的子系统。 随着社会节能化及相关领域技术发展，本文根据产品系统构成及摊铺机工况深入研究结果， 对驱动系统提出了一种创新设计可行性探讨。
关键词：摊铺机螺旋机构电液控制节能化
引言
工程机械路面摊铺设备是一种实现输送摊铺料、分布摊铺料然后对料进行压实整平的机械，通常全液压摊铺机左右两侧由两个螺旋分料（或布料）机构实现从中间往两侧分料 。螺旋布料器是摊铺机输分料系统重要的工作部件，螺旋布料结构尺寸和转速对混合料粒料运动的影响极大， 根据不同工况如摊铺速度改变，瞬间铺层厚度改变， 要求螺旋机构随时适应需要输送适合的物料，需要驱动液压系统及自动控制系统有效的配合。因此，结合一般的系统构成技术探讨，进行一种创新设计研究分析。
1 技术现状与系统总述
摊铺机螺旋分料驱动工作特性对摊铺作业质量及作业平稳性有很大关系。 根据摊铺速度的不同、摊铺厚度的不同，系统提供不同的自适应调节功能，是实现提高作业质量的关键。一般物料速度与螺旋速度成正比影响关系，如：
VZJω*（1-μJ/2πΥ）/{60*［（J/2πΥ）2 +1］}［1］
J――螺距尺寸；
ω――螺旋转速；
μ――混合料参数；
Υ――粒料对螺旋轴线距离
因此摊铺机在螺旋结构尺寸定型后，在施工过程主要针对速度调节控制作为驱动系统及自动控制系统的最终目的，予适应摊铺过程不同的宽度或不同的厚度。
一般摊铺机产品常规的驱动系统采用双泵双马达、电控泵的方式（ 图一） ，此系统方式可实现整机工作需求；但其系统设计构成需要较大整机布置空间且输料速度调节控制 承受负荷工况不确定因素的影响。因此，探索一种新型电液控制的摊铺机螺旋机构驱动系统设计，予改善了以上问题，并可实现节省布置空间、节能、提高系统抗负载变化性能。
根据工况要求，初步研究一种驱动方式（图二），通过采用具有双反馈调节方式（即液压回路负荷传感方式加上超声波料位高低反馈方式）的电液驱动系统实现驱动螺旋分料机构，以此同时，应用带阀后补偿的新型负荷传感阀及电比例调节的控制方式构成的系统，相比比上述常规的系统（图一），可减小系统布置空中，同时节约部分成本，实现了机器根据工况需要自动调节流量，因液压系统工作过程流量不受负载变化影响，速度稳定性好，系统实时按照料位需要进行速度调节，实现“按需”节能调节。电比例控制的控制阀通过超声波反馈的比例信号控制，实现流量无级变化，从而使得螺旋速度随时跟随不同的摊铺速度，达到料位高低自动调节目的。
2 系统实施研究分析
上述（图二）方框图中马达的速度由控制阀体控制，而阀体阀口开度大小由电控单元输出电流信号控制。泵排量大小由从阀体反馈的负载信号（压差信号大小）控制，从而实现系统内液压回路负荷传感方式及超声波料位高低控制方式的双调节方式。
具体设计分析如下：
首先，系统的实施需由液压回路及电气回路组成；其中电控单元具有超声波信号传感器反馈料位高低信号
系统中液压泵由发动机驱动，输出流量到控制阀时分成两路油驱动两个马达。控制阀为电比例控制阀，主要作用是实现两路油的流量控制，负荷传感阀口大小由电控单元输出信号使其通电，实现阀口打开控制。
当电控单元检测到需要输送料时，输出电信号使控制阀通电，阀口打开，因负荷传感阀有压差信号反馈回路，通过压力信号回路反馈形成液压泵实现排量大小调节，阀口开越大泵输出流量越大，马达转速越快。
当电控单元检测到不需输送料时没有电信号输出，控制阀断电阀口关闭，马达停转，同时通过压力反馈控制泵输出流量为极小；这样系统停止工作。系统从而实现按需（料位高低控制）输出的节能调节性能。
同时该系统简化了整机布置空间。电气回路为电控单元向控制阀的电磁线圈提供电信号，使阀实现通断电控制。
3 效果试验研究
通过在产品实施应用，螺旋布料器在系统最大速度范围内，可由超声波料仪调节输出电信号控制，电比例信号采用模拟信号方式或PWM信号方式驱动比例阀， 实现输送物料速度的控制调节。同时，系统根据"按需"调节性能，减少过多的能量损失，在没有输料需要时，系统"零"流量输出，实现一定的节能化要求。另外，在实际使用工况下，其给料速度的加速开慢可根据实际产品设计需要再作具体的设计。因此，研究验证表明，本系统技术特性探讨基本符合实际使用要求，并达成系统元件经济选型原则。
4 结束语
目前全球道路交通事业已获得迅速发展，而机械化施工在保证道路施工质量中发挥重要作用。摊铺机作为一种重要道路施工已开始在我国获得广泛应用,其高技术含量系统发展不断适应施工使用要求。本文研究提出一种基于新型电液控制的摊铺机螺旋机构驱动分析，将有助于加深我们对产品的认识，同时，拓宽施工设备产品技术发展思路。
参考文献：
［1］混合料粒料速度特性与摊铺机布料器结构和转速规律研究 郭小宏 李荣强 《筑路机械与施工机械化》 2008. 4 第25卷（责任编辑：杨 辉）