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1.穩(wěn)定土拌和機(jī)用途與分類
穩(wěn)定土拌和機(jī)是一種在行駛過程中，以其工作裝置對(duì)土壤就地松碎，并與穩(wěn)定劑 (石灰、水泥、瀝青、乳化瀝青或其他化學(xué)劑)均勻拌和，以提高土的穩(wěn)定性的機(jī)械。使用這種方法獲得穩(wěn)定混合料的施工工藝習(xí)慣上稱為路拌法，而穩(wěn)定土拌和機(jī)又稱為穩(wěn)定土路拌機(jī)。
圖9-1 穩(wěn)定土拌和機(jī)
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，穩(wěn)定土拌和機(jī)可以按以下幾個(gè)方面進(jìn)行分類:
1)按行走部分形式 :分為履帶式、輪胎式和復(fù)合式 (履帶和輪胎結(jié)合)。
2)按移動(dòng)方式 :分為自行式、半拖式和懸掛式。
3)按動(dòng)力傳動(dòng)的形式 :分為機(jī)械式、液壓式和混合式(機(jī)液結(jié)合)。
4)按其工作裝置 (銑刀式拌和機(jī)的工作裝置稱為銑削筒，又稱為轉(zhuǎn)子 )在機(jī)器上的位置:分為中置式和后置式兩種）。一般來說，后置式穩(wěn)定土拌和機(jī)的整機(jī)穩(wěn)定性較差，但更換刀具及拌和轉(zhuǎn)子容易，保養(yǎng)方便 ;中置式穩(wěn)定土拌和機(jī)由于軸距較大，轉(zhuǎn)彎半徑大，機(jī)動(dòng)性受到限制。
圖9-2 穩(wěn)定土拌和機(jī)分類
a)履帶式 ;b)輪胎式 ;c)輪履結(jié)合式 ;d)自行式 ;e)半拖式 ;f)懸掛式 ;g)中置式 ;h)后置式
5)按拌和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向可分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種。正轉(zhuǎn):即拌和轉(zhuǎn)子由上向下切削;反轉(zhuǎn):即拌和轉(zhuǎn)子由下向上切削。正轉(zhuǎn)相對(duì)反轉(zhuǎn)拌和阻力小，因此所消耗功率較小，但反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子對(duì)穩(wěn) 定材料反復(fù)拌和與破碎較好，拌和質(zhì)量也比正轉(zhuǎn)好，且正轉(zhuǎn)只適用于拌和松散的穩(wěn)定材料。
穩(wěn)定土拌和機(jī)主要用于公路工程施工中，完成穩(wěn)定土基層的現(xiàn)場(chǎng)拌和作業(yè)。由于該機(jī)型拌和幅度變化范圍大，所以它既適用于高等級(jí)公路穩(wěn)定土基層施工，又適用于中、低級(jí)路面或縣鄉(xiāng)道路路面施工，可以拌和Ⅰ、Ⅱ級(jí)土，也可以拌和Ⅲ、Ⅳ級(jí)土 ;附設(shè)有熱態(tài)瀝青或乳化瀝青再生作業(yè)、自動(dòng)灑水裝置，可就地改變穩(wěn)定土的含水率并完成拌和 ;通過更換作業(yè)裝置，裝上銑削滾筒，還可完成瀝青混凝土或水泥混凝土路面銑刨作業(yè)。
2.結(jié)構(gòu)與工作原理
穩(wěn)定土拌和機(jī)的部件結(jié)構(gòu)與作業(yè)裝置的構(gòu)造和安裝位置有不同的形式，但均由主機(jī)、工作裝置和穩(wěn)定劑噴灑控制系統(tǒng)三大部分組成。在筑路工程上，較為常見的拌和機(jī)是銑刀輪式，本節(jié)主要敘述此種機(jī)型。圖為 WBY21型穩(wěn)定土拌和機(jī)外形結(jié)構(gòu)。
圖9-3 WBY21型穩(wěn)定土拌和機(jī)外形圖
(1)主機(jī)
主機(jī)是穩(wěn)定土拌和機(jī)的基礎(chǔ)車輛，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向橋、操縱機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、駕駛室和主機(jī)車架等組成。各部件均安裝在主機(jī)車架上。
主機(jī)車架為整體框架結(jié)構(gòu)，車機(jī)架與后橋剛性連接;前橋作為轉(zhuǎn)向橋與機(jī)架的連接方式采用擺動(dòng)橋鉸接式連接，使前橋可以相對(duì)車架上下擺動(dòng)，以適應(yīng)在地面不平條件下行駛。
圖9-4 WYB21型穩(wěn)定土拌和機(jī)的主機(jī)車架結(jié)構(gòu)
1-前橋支架 ;2-駕駛室安裝座孔 ;3-保護(hù)架安裝座 ;4-拌和裝置安裝架 ;5-鉸接支座 ;6-儲(chǔ)氣筒安裝座 ;7-后橋支架
動(dòng)力傳動(dòng)由行走傳動(dòng)系統(tǒng)和工作裝置傳動(dòng)系統(tǒng)組成。穩(wěn)定土拌和機(jī)常用的傳動(dòng)形式有兩種:一種是行走與轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)均為液壓式，或稱全液壓式;另一種是行走為液壓，轉(zhuǎn)子為機(jī)械式，或稱液壓-機(jī)械式。
全液壓式的傳動(dòng)形式具有無級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍寬，液壓緩沖沖擊荷載可保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)，但造價(jià)較貴。液壓機(jī)械式的轉(zhuǎn)子采用機(jī)械傳動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子的速比不大且范圍要求不寬，因此是簡(jiǎn)便可行的，但轉(zhuǎn)子的過載保護(hù)裝置安全保險(xiǎn)銷剪斷后安裝對(duì)中困難。
(2)工作裝置
工作裝置又稱拌和裝置，主要由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子架以及轉(zhuǎn)子升降油缸、罩殼后斗門開啟油缸等組成。
圖9-5 穩(wěn)定土拌和機(jī)轉(zhuǎn)子及罩殼結(jié)構(gòu)示意圖
1-后斗門 ;2-后斗門開啟油缸 ;3-刀片 ;4-轉(zhuǎn)子罩殼 ;5-壓管;6-液壓馬達(dá) ;7-變速器 ;8-驅(qū)動(dòng)橋 ;9-變速軟軸支架 ;
在運(yùn)輸狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)子升降油缸使轉(zhuǎn)子被抬起，罩殼支撐在轉(zhuǎn)子兩端的軸頸上，因此也被抬起;在工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子升降油缸被放下來，罩殼便支撐在地面上，此時(shí)，轉(zhuǎn)子軸頸則借助于罩殼兩側(cè)長(zhǎng)方形孔內(nèi)的深度調(diào)節(jié)墊塊支撐在罩殼上。因此，在自身重力和轉(zhuǎn)子重力的共同作用下，罩殼緊緊地壓在地面上，形成一個(gè)較為封閉的工作室，拌和轉(zhuǎn)子在里面完成粉碎拌和作業(yè)。轉(zhuǎn)子架一般為框架結(jié)構(gòu)，鉸接于車架的懸掛端部，用來支撐工作轉(zhuǎn)子及使轉(zhuǎn)子相對(duì)于地面作升降運(yùn)動(dòng)。
1.穩(wěn)定土廠拌設(shè)備用途與分類
穩(wěn)定土廠拌設(shè)備是路面工程機(jī)械的主要機(jī)種之一，是專用于拌制各種以水硬性材料為結(jié)合劑的穩(wěn)定混合料的攪拌機(jī)組。由于混合料的拌制是在固定場(chǎng)地集中進(jìn)行，使廠拌設(shè)備能夠方便地具有材料級(jí)配準(zhǔn)確、拌和均勻、節(jié)省材料、便于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制統(tǒng)計(jì)打印各種數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于公路和城市道路的基層、底基層施工，也適用于其他貨場(chǎng)、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等需要穩(wěn)定材料的工程。使用這種方法獲得穩(wěn)定混合料的施工工藝習(xí)慣上稱為廠拌法。廠拌需配備大量的汽車、裝載機(jī)來裝運(yùn)土、石方和拌和好的穩(wěn)定材料，當(dāng)穩(wěn)定材料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，還需要攤鋪設(shè)備來攤鋪穩(wěn)定材料，因此廠拌法施工造價(jià)較高。
圖9-6 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備
穩(wěn)定土廠拌設(shè)備可以根據(jù)主要結(jié)構(gòu)、工藝性能、生產(chǎn)率、機(jī)動(dòng)性及拌和方式等進(jìn)行分類。根據(jù)生產(chǎn)率大小，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備可分為小型 (生產(chǎn)率小于 200t/h)、中型 (生產(chǎn)率 200 ~ 400t /h)、大型 (生產(chǎn)率 400~600t/h)和特大型(生產(chǎn)率大于600t/h)4種。根據(jù)設(shè)備拌和工藝可分為非強(qiáng)制跌落式、強(qiáng)制間歇式、強(qiáng)制連續(xù)式3種。在強(qiáng)制連續(xù)式中又可分為單臥軸強(qiáng)制攪拌式和雙臥軸強(qiáng)制攪拌式。在諸多的形式中，雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式是最常用的攪拌形式。
根據(jù)設(shè)備的布局及機(jī)動(dòng)性，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備可分為移動(dòng)式、分總成移動(dòng)式、部分移動(dòng)式、可搬式、固定式等結(jié)構(gòu)形式。
移動(dòng)式廠拌設(shè)備是將全部裝置安裝在一個(gè)專用的拖式底盤上，形成一個(gè)較大型的半掛車，可以及時(shí)轉(zhuǎn)移施工地點(diǎn)。設(shè)備從運(yùn)輸狀態(tài)轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)時(shí)不需要吊裝機(jī)具，僅依靠自身液壓機(jī)構(gòu)就可實(shí)現(xiàn)部件的折疊和就位。這種廠拌設(shè)備一般是中、小型生產(chǎn)能力的設(shè)備，多用于工程分散、頻繁移動(dòng)的公路施工工程。
分總成移動(dòng)式廠拌設(shè)備是將各主要總成分別安裝在幾個(gè)專用底盤上，形成兩個(gè)或多個(gè)半掛車或全掛車形式。各掛車分別被拖動(dòng)到施工場(chǎng)地，依靠吊裝機(jī)具使設(shè)備組合安裝成工作狀態(tài)，并可根據(jù)實(shí)際施工場(chǎng)地的具體條件合理布置各總成。這種形式多在中、大生產(chǎn)率設(shè)備中采用，適用于工程量較大的公路施工工程。
部分移動(dòng)式廠拌設(shè)備也是常見的一種布局方式。采用這種布局的設(shè)備在轉(zhuǎn)移工地時(shí)將主要的部件安裝在一個(gè)或幾個(gè)特制的底盤上，形成一組或幾組半掛車或全掛車形式，依靠拖動(dòng)來轉(zhuǎn)移工地，而將小的部件采用可拆裝搬移的方式，依靠汽車運(yùn)輸完成工地轉(zhuǎn)移，這種形式在中、大生產(chǎn)率設(shè)備中采用，適用于城市道路和公路施工工程。
可搬移式廠拌設(shè)備是我國一種布局方式采用最多的廠拌設(shè)備，這種設(shè)備將各主要總成分別安裝在兩個(gè)或兩個(gè)以上的底架上，各自裝車運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)工地轉(zhuǎn)移，再依靠吊裝機(jī)具將幾個(gè)總成安裝組合成工作狀態(tài)。這種形式在小、中、大生產(chǎn)率設(shè)備中均采用，具有造價(jià)較低、維護(hù)保養(yǎng)方便等特點(diǎn)，適用于各種工程量的城市道路和公路施工工程。
固定式廠拌設(shè)備固定安裝在預(yù)先選好的場(chǎng)地上，一般不需要搬遷，形成一個(gè)穩(wěn)定材料生產(chǎn)工廠。因此，一般規(guī)模較大，具有大、特大生產(chǎn)能力，適用于城市道路施工或工程量大且集中的施工工程。
 
ａ．移動(dòng)式 ｂ．固定式
圖9-7 穩(wěn)定土廠拌設(shè)備
2.結(jié)構(gòu)與工作原理
穩(wěn)定土廠拌設(shè)備主要由礦料 (土、碎石、砂礫、粉煤灰等 )配料機(jī)組、集料皮帶輸送機(jī)、粉料配料機(jī)、攪拌機(jī)、供水系統(tǒng)、電氣控制柜、上料皮帶輸送機(jī)、混合料儲(chǔ)倉等部件組成。由于廠拌設(shè)備規(guī)格型號(hào)較多，結(jié)構(gòu)布局多樣，因此，各種廠拌設(shè)備的組成會(huì)有所不同。
圖9-8 WCB200型穩(wěn)定土廠拌設(shè)備外型圖 (尺寸單位 :mm)
1-配料機(jī) ;2-集料機(jī) ;3-粉料配料機(jī) ;4-螺旋輸送機(jī) ;5-臥式存?zhèn)} ;6-攪拌機(jī) ;7-供水系統(tǒng) ;8-電氣控制柜 ;9-混合料儲(chǔ)倉 ;10上料皮帶機(jī)
穩(wěn)定土廠拌設(shè)備的工作流程 :把不同規(guī)格的礦料用裝載機(jī)裝入配料機(jī)組的各料倉中，配料機(jī)組按規(guī)定比例連續(xù)按量將礦料配送到集料皮帶輸送機(jī)上，再由集料皮帶輸送機(jī)送到攪拌機(jī)中;結(jié)合料 (也稱粉料 )由粉料配料機(jī)連續(xù)計(jì)量并輸送到集料皮帶輸送機(jī)上或直接輸送到攪拌機(jī)中;水經(jīng)流量計(jì)計(jì)量后直接連續(xù)泵送到攪拌機(jī)中;通過攪拌機(jī)將各種材料拌制成均勻的成品混合料 ;成品料通過上料提升皮帶輸送機(jī)輸送到混合料儲(chǔ)倉中，然后裝車運(yùn)往施工工地。
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