[科普中国]-沥青撒布机

概述

沥青撒布机是一种历史最长的路面工程机械。在采用沥青贯入法表面处治，透层、粘层、混合料就地拌和沥青稳定土等施工养护工程中，沥青撒布机用来喷撒各种液态沥青材料（包括热态沥青、乳化沥青）。大容量的沥青撒布车在工程中也要作为沥青和乳化沥青等的运载工具，沥青撒布机在公路、城市道路、机场、港口码头、水库工程等工程中被广泛应用。

沥青撒布机在国外已成系列产品，大型撒布机的沥青箱容量在10000L以上，撒布宽度在7.5m以上，可喷撒200℃高温的改性沥青。撒布机多采用液压操纵，并配以先进的控制仪表，包括行驶速度、泵的转速、温度、压力、流量等计量仪。撒布宽度调节一般都是用液压机构控制喷嘴开启数量的方法，所有喷嘴都能独立的打开和关闭，所以宽度调节方便、精确。先进的撒布机采用计算机自动控制，在沥青撒布机驾驶室内设有计算机及输入键盘。计算机内储存多种作业配方。在喷撒沥青或乳化沥青粘接层等不同材料时，驾驶人员根据撒布规范，将撒布材料的密度、撒布量作为常量，撒布速度、撒布宽度、沥青泵转速等作为变量，通过键盘输入计算机，撒布机就会自动进行喷撒作业。喷撒作业完成后，计算机自动打印出作业的喷撒量、喷撒路面的长度、平均宽度、平均撒布率、温度等数据。沥青泵的结构型式在不断的发展，新型结构如圆弧泵等已在工程中使用，提高了对粘稠沥青的适应性能及减磨性能等。

随着我国公路黑色化的发展，沥青撒布机也有了很快的发展和提高，我国的沥青撒布机早期使用的是手压式撒布机，一直延用了很长时间，20世纪50～60年代逐渐在道路工程中使用前苏联制造的沥青撒布机，1964年开始在国产解放牌汽车底盘上研制沥青撒布机．至今已发展成不同型号、多种规格的沥青撒布机，但技术性能特别是操纵性能、沥青泵的寿命等与国外产品有较大的差距，高性能的沥青泵及撒布系统、计算机控制操纵系统等均有待开发和提高。

分类沥青撒布机可以根据其沥青容量、移动形式、喷撒方式及沥青泵的驱动方式进行分类。

1.根据沥青储箱容量，沥青撒布机可分为小型（容量小于1500L）；中型（容量1500～3000L）；大型（容量大于3000L）。

2.根据移动形式，沥青撒布机可分为手推式；拖运式；自行式。

自行式沥青撒布机是目前最常用的一种沥青撒布机，其特点是将沥青储箱及撒布系统都装置在同一辆汽车底盘上，具有加热、保温、撒布、回收及循环等多种功能。其沥青储箱容量一般大于1500L，沥青撒布量可进行调节控制。

3.根据喷撒方式，沥青撒布机可分为泵压喷撒、气压喷撤两种。

（1）泵压喷撒。泵压式沥青撒布机是利用齿轮式沥青泵等把液态热沥青从储箱内吸出，并以一定的压力输送到撒布管并喷撒到地面上。泵压喷撒式沥青撒布机有以下功能：在沥青库可自行灌装沥青；利用沥青泵将库内沥青输入其他容器；储箱内沥青可在循环中被加热到工作温度。

（2）气压喷撒。气压式沥青撒布机是利用空气压力使沥青经撒布管进行喷撒作业。气压式沥青撒布机的优点是：作业结束时可将管路中的残留沥青吹扫干净；喷撒乳化沥青时不会产生破乳现象。

4.根据沥青泵的驱动方式，沥青撒布机可分为汽车发动机直接驱动式和独立发动机驱动两种形式。2

结构沥青储箱沥青储箱主要由箱体、隔热层、外罩、溢流管、过油管、阀门、隔板、加热火管、浮标和固定架等组成。

沥青储箱是一个用3～5mm厚的钢板焊接而成的椭圆形封闭长筒。在壳体外包有30～50mm厚的玻璃绒或岩棉等制成的保温隔热层。在保温隔热层外用薄金属板套壳包住。此隔热保温层可使沥青箱内的热态沥青在环境温度为12～15℃时温度下降不大于2℃/h，可使沥青的温度缓慢降低。筒体中部所焊横隔板将筒体分为前、后两腔（底部有缺口相通），这样可以减少沥青由于行驶产生的振动和冲击，同时又增加了简体的强度。在箱顶的中部有一个带滤网的大圆口，不仅可以加入沥青，而且在维修时便于人员进出。为了加热箱体内的沥青，在箱体的中下部安装了排列整齐的加热管。箱底部开有出油孔，孔内设有总阀门，它由箱顶上的手轮通过长柄执行机构控制，出油口的下面装有一个主三通阀和沥青泵。箱内还设有进料管和测定沥青量的浮标。溢流管透出箱底，超量的沥青可以由此流出。

加热系统撒布机经长途行驶后，其沥青箱内的热态沥青温度会降到工作温度以下，所以，使用前必须进行再加热升温。其加热的方式有箱底加热和箱内加热两种方式。箱底加热是火焰直接加热箱底以提高沥青温度，多用于小型沥青撒布机；箱内加热是利用设置于箱内的1～2根U形管或L形火管加热沥青使其升温。它主要由燃油箱、两个固定喷灯、一个手提式喷灯、两根U形火管和带有滤清器的油管系统所组成。

固定式喷灯安装在U形管的端部，向火管内喷人火焰加热沥青，废气从排烟口排出。螺旋管的下部设有油盘，储少量燃油，在点燃前预热喷管，加快燃油汽化。尽快达到正常汽化燃烧的目的。

燃油箱由汽车的储气筒向内提供压缩空气，燃油在一定的压力下，向喷灯供油，箱上安装有压力表等。

固定喷灯是由钢管制成的喷管和喷嘴，喷管为螺旋状，以利于燃油加热汽化。为了使燃油雾化质量好，管道中设有燃油滤清器，过滤杂质，使其燃烧更充分。

手提式喷灯可在作业前加热沥青泵与管路系统，以熔化原来残留的沥青，并可在修补路面时使用。

传动系统自行式沥青撒布机的传动系统包括基础车的传动系统和沥青泵驱动传动系统。沥青泵驱动传动系统由分动箱、传动轴及沥青泵等组成。传动路线是：发动机→离合器→变速器→分动箱→传动轴及联轴节→沥青泵。在联轴节与泵轴之间安装有安全销，一旦油泵超载而不能转动，安全销首先折断而起到保证安全作用。

分动箱是一个三轴式齿轮箱，共有六个齿轮，两个顺挡、一个空挡和一个倒挡，一般是装在汽车变速器的右侧，由设在驾驶室内的操纵杆进行操纵。顺挡使撒布机有不同的撒布量进行撒布、循环、输送及储油箱吸油等工作。倒挡是用于将管路中的残余沥青吸入储箱内。

撒布系统循环一撒布系统的作用是使沥青箱内的热态液体沥青在循环管道内不断循环流动，以使箱内的全部沥青都能加热，并在运输过程中能保持均匀的温度。此外，循环一撒布系统还完成向箱内抽进热态沥青、抽空箱内液料和撒布管内的余料、转输液料及热态沥青的撒布工作。循环一撒布系统主要由沥青泵、主三通阀、左右管道三通阀、管道、撒布管和喷嘴等组成。沥青泵一般为低压式齿轮泵，安装于输油总管上，其转速为400～800r/min，控制转速可控制沥青的撒布量。

循环撒布管道是用不同长度和规格的无缝钢管做成的，其作用是输送高温液态沥青。管道应尽量短些，以减少热量损失，它一般由吸油管、输油总管、横管、进油管、循环管、撒布管等所组成。撒布管中间被隔开，以控制左右侧撒布沥青、固定撒布管的长度一般为2～4m，并每隔100mm开一个小孔，以便配制不同规格的喷嘴。喷嘴可以按其不同的需要选定。为了扩大撒布机的使用范围，在撒布管的两侧可以临时安装活动撒布管。

三通阀是控制液态沥青在管道内流动的方向，如LS-3500型撒布机共安装旋塞型三通阀四只，主三通阀安装在沥青泵的上方，其余三只安装在横管的两边。通过操纵这四个三通阀的不同位置，并配合沥青泵的正反转，就可以完成沥青撒布机的吸油、转输、循环、全撒布、左右撒布、抽空和少量撒布等多种作业形式，各个操纵的方位在标牌上有说明，可以按标定方位进行操作。

沥青泵沥青泵为外啮合齿轮油泵，它是由齿轮、泵壳、轴及前后盖所组成，工作时由自身传送的液态沥青进行润滑。

操纵机构沥青撒布机操纵机构是由站在撒布机后部操纵台上的人员通过手轮和操纵杆等机构进行操纵的。它的操纵包括三通阀的拨转和撒布管的升降与横向摆动两部分。前者在一般作业中拨动一次即可，后者则在撒布过程中要根据施工的需要经常操纵和调整。2

应用范围沥青撒布机在沥青路面施工与养护中的应用近几年来显得越来越重要，这不仅是因为沥青撒布机撒布的质量好、效率高，能够提高施工质量和进度，而且还因为它在沥青路面的修建和养护中适用范围愈来愈广。其主要应用内容包括：

1.碎石封层表面处置。碎石封层表面处置常用于沥青路面预防性养护。

2.新建路面的“透层”、“下封层”、“黏层”。其中“透层”一般撒乳化沥青或煤油稀释的沥青；“黏层”一般撒乳化沥青；“下封层”一般撒热沥青(重交沥青或改性沥青)。

3.乡村公路建设。乡村公路由于道路负荷不大，一般可不采用沥青拌和机和沥青摊铺机的施工正艺，而使用较经济的“碎石封层表面处置”。

4.应力吸收层（SAM）和应力吸收中间层（SAMI）。

应力吸收层和应力吸收中间层一般用“碎石封层”模式，为保证反射裂纹吸收效果，黏结材料一般采用改性沥青或橡胶沥青，软化点要高，撒布量较大，约1.8~2.5kg/m²。在美国、南非，常把橡胶沥青应力吸收层用在薄层抗反射路面的罩面中，效果十分理想，其抗反射能力相当于5.2cm的沥青混凝土。应力吸收中间层一般用于沥青路面上面摊铺层之下，可有效防止面层裂纹。2