公路路面作业特种设备机械性能改良及应用

2021-04-12孔冬平

智能城市 2021年14期

关键词：机械性能特种设备元件

孔冬平

（甘肃省临夏公路局广河公路段，甘肃临夏 731300）

目前，公路路面施工作业对相关施工设备机械的性能提出更高要求，其主要原因是沥青混合料搅拌机与摊铺机的机械性能和配件质量决定沥青混合料的配置效果和路面摊铺质量。路面出版成型后，借助灌缝机和修补车对路面进行修复，做好两种设备的机械性能改良工作。

1 公路路面作业特种设备机械性能的改良应用方案

1.1 沥青混合料搅拌机的性能改良应用方案

（1）优化沥青混合料搅拌机功能。

促进该设备拌片与内衬板的配件表面耐磨度升级，有助于节省搅拌时间，确保沥青混合料的搅拌均匀性。当前最常用的3000型沥青混合料搅拌机通常在运转过程中会驱动大量的沥青混合料，在设备搅拌筒内部沿筒壁进行圆周运动，导致叶片与筒壁反复摩擦，长期持续下去，设备拌片与内衬板受到严重磨损，两者缝隙不断增大，标准缝隙为1.5 cm，受到严重磨损后，缝隙是正常值的2倍甚至更大。

根据沥青混合料搅拌机标准配件数量可知，通常为48片拌片、40片内衬板，在维修过程中，将整套设备零件全部更换，成本较高。应科学采取表面热喷涂技术，该技术措施在应用过程中主要对金属粉末实施适度加热，待粉末全部熔化或发生软化后，采取雾化加速措施，使金属粉末最终能够沉积到磨损零件的表面，增加零件的耐磨性，改善零件的抗腐蚀性能，延长零件的使用寿命。

据调查了解，在机械设备性能改良工作中，运用氧乙炔火焰金属粉喷涂技术和喷焊技术措施的改良效果较好。在处理过程中，采用的原料为合金粉末，依据标准比例对其采取混合处理措施，使用常规喷涂技术进行改善，优化设备拌片结构，改善机械内衬板的耐磨性能，沥青混合料的搅拌时间得以缩短，被搅拌过的沥青混合料质量更佳、更均匀。

（2）注重改良烘干滚筒的规格与尺寸。

在沥青混合料搅拌机中，烘干滚筒作用是用高温烘干输送机运输的砂石混合料，砂石混合料的温度达到60 ℃后，将其输送到热料升机。烘干滚筒属于一种齿轮啮合型传动系统，设备的驱动基础是电机，在具体工作过程中，安置在摆线针轮减上的齿轮可以带动滚筒内部的齿轮进行工作，产生传动力完成机械作业。

在施工中，采用齿轮硬传动技术与三角皮带软传动相结合的机械驱动模式代替以往的工作方法，能够减少电机动力消耗，保护电机设备，避免因工作量过大或工作时间过长出现短路故障或者线路过载问题。在烘干滚筒设备性能与配置的改良工作中，工作人员应紧密结合该设备的机械属性，发挥三角带的连接作用，将其和设备电机轴、高速轴相连接，使摩擦传动更良好。

应促进该设备的轮轴与减速机低速轴联轴器的有机连接，实现机械传动的低动力损耗。对滚筒安置液压联轴器进行烘干处理，降低调控机械的损耗系数，降低电机能耗。技术条件和工期允许的情况下，适当增加烘干筒小托轮外径和大托圈外径，改善两者间的摩擦力，加快烘干筒转速，提高机械转动效率和沥青混凝土集料搅拌质量。

1.2 摊铺机机械性能改良与应用方案

摊铺机的机械性能决定路面摊铺质量，关系路面结构的完整性、凝固性和安全性。改善摊铺机的机械性能，应合理改造该设备螺旋支架，结合标准要求，将螺旋支架的横截面积减少30%～35%。适当缩小单位面积，能够减少摊铺机在摊铺工作中与沥青混合料的接触面积，降低条带状离析现象发生概率，有效避免裂缝。在摊铺过程中，正确采用并排作业模式，为摊铺机的搭接处设置滑板，有效避免出现拉滑问题和沥青混合料离析问题。

1.3 路面灌缝机机械性能改良与应用方案

完成路面摊铺和碾压工作后，检查路面是否存在缝隙，发现细微的裂缝需要启用路面灌缝机对缝隙进行修复。公路工程项目竣工后，随后期的使用会出现各种裂缝，针对此病害，需要发挥灌缝机的作用。

灌缝机能够依次完成沥青混合料搅拌、加热与清残作业，工作效率极高，对缝隙的修复效果良好。常用灌缝机型号以GF-260型为主，设备组合系统主要包括沥青混合料加热系统、动力系统、拖式底盘和工作设备，拖式底盘为两轮拖式机架底盘，在具体工作中是由牵引车予以拖动，动力源是380 V、10 kW的发电机和ZH1105冷凝式柴油发动机。

沥青混合料加热系统组合部件：

（1）燃烧器。

通过燃烧柴油使导热油升温，对沥青混合料进行加热，使最终的温度达到标准要求。

（2）裂缝清吹系统。

由空压机、空气喷枪和管路组成，能够吹净裂缝里的杂物，方便沥青混合料在后期能够顺利灌入。

（3）裂缝加热系统。

实现裂缝裂口处的加热，促进所灌入的沥青混合料能够与原来路面机密结合。

（4）柴油箱。

储存柴油。

（5）搅拌总成。

改善GF-260型灌缝机，着重优化燃烧器与沥青管路。

1.4 路面修补车机械性能改良与应用方案

公路路面出现病害问题后，运用路面修补车可以对沥青路面进行全面修复，节省时间成本，路面的封闭期限也能够得到缩短，改善公路功能。

当前常用的路面修补车为XTG5071TLY型，属于一种路面养护车，经过改良设备组合后，该车辆的综合性能得到有效改良。

路面养护车里装配小型柴油发电机组，各项路面修复配置齐全，辅助工作人员做好沥青路面开挖工作、沥青集料保温运输工作、沥青集料填补工作、沥青混合料喷洒工作以及路面压实工作。在沥青路面修复工作中，需要对路面实施凿边处理，接着破碎旧路面进，做好相关开挖作业，清除所有沥青残渣，实施基层夯平工作，喷洒足量的沥青，做好路面碾压处理作业。工艺流程较为简单，无须烦琐处理，沥青路面修复效果良好。

2 公路路面作业特种设备维修保养方法

2.1 优化公路路面作业特种设备系统故障检查方法

（1）观察法。

该方法的实用效果明显，使用频率最高。一般情况下，路面特种设备的传动系统发生故障后，设备会发出高于标准的噪声，元件出现异常，采用观察法可以准确地判断具体的故障位置，全面分析故障诱因。观察法是对出现设备的故障进行直接观察，检修人员会全面观察设备系统的外部与内部组合元件，通过调试分析元件是否存在受损现象，元件破损会采取修复措施或直接进行替换。为发挥观察法的功能，确保设备故障判断结果的精确度，必须重视加强检修人员的职业技能。

（2）检查法。

以观察法为基础，实施进一步优化，设备系统发生严重的故障后，使用观察法一般难以解决，应采取全面检查法对故障进行依次排除，以便做好设备系统的全面维修工作。

（3）仪器法。

以人工检测法为基础实施更全面完善，在具体工作中，借助各种先进的仪器设备对设备故障进行细致检测，应对故障进行准确定位，确保检测结果的准确性。

（4）对换法。

拆下传动系统设备中出现故障的元件，将该元件和正常的元件相对比，以此分析故障的类型，判断故障的原因，对存在故障的元件进行更换。一般不适合应用于位置较偏的元件或大规模类型的元件。

应重视量化系统设备故障检修步骤，依靠电机驱动的系统设备故障检测修复工作流程是分析设备故障类型，对流量进行检测，判断设备压力和方向。绘制精确的系统回路图，编制完整的元件检查清单，执行设备系统检查程序，全面做好初检工作，即检测噪声、测试温度、检验振动等级、检测冲击力、查看泄露情况。使用仪器设备做好全面性复检工作，对存在故障的元件予以相关维修或更换，编制更完善的设备维修方案。

2.2 优化路面作业特种设备系统维护管理体系

优化公路路面作业特种设备系统维护管理体系，健全相关维护机制，需要制定一套完善、可行的维护管理工作准则，细化设备安全维护标准、设备系统安全运行标准、系统安全参数控制标准、设备系统维护保养标准。在信息时代，路面特种设备系统已配置先进的智能化监测设备，实现自动监控，对系统故障予以警示。加强路面特种设备系统维护保养力度，应充分发挥智能设备的自动监控功能，坚持定期检测，依次做好四项基本工作。

（1）做好250 h运行设备的保养检查工作。

工作人员应对沥青混合料搅拌机进行定期检测，发现设备内部存在大量的金属粉末，说明拌片和内衬板的配件表面出现磨损问题，应对磨损部位进行修复与完善。

（2）做好500 h运行设备的检查保养工作。

对于运行时长达到500 h以上的系统设备，必须做好受损元件更换工作，避免后期诱发更严重的故障。

（3）做好灌缝机1 000 h的保养检查工作。

灌缝机工作时长达到1 000 h，必须对柴油箱进行全面性清洗，更换内部柴油。灌缝机长时间在高温环境中处于工作状态，应进行科学降温，及时换油。

（4）做好10 000 h的检测和维护。

路面作业特种设备工作10 000 h以后，应安排专业人员开展维修工作，对元件予以更换，有效维护设备。