前 言近几年，我国经济取得了突飞猛进的发展，同时我国公路建设事业特别是高等级公路建设事业也进入一个新的发展时期。其中沥青路面以具有经济效益好，资源充沛及对水文地理环境的适应性好等优点，而被全国各省市所重视。到2010年底，我国公路网总里程达到3984万公里，五年新增639万公里。其中，高速公路由“十五”期末的41万公里发展到74万公里，五年新增33万公里，居世界第二位。按照国务院公布的高速公路网发展规划，中国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设。新路网由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，预计“十二五”末，能基本建成。届时，中国高速公路通车总里程将有望达10万公里，超过美国跃居世界第一。公路建设的快速发展必将促进公路施工机械化的发展，在高速公路的施工中，由于沥青路面具有行车性能平稳，舒适，噪声小，经久耐用，易于维护等特点，所以在高速公路的建设中，我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。沥青混凝土摊铺机是将沥青混合料搅拌设备搅拌合格的沥青混合料铺筑成路面的专用设备，它直接影响着摊铺路面的平整度和密实度等，从而影响路面质量和寿命。摊铺机控制系统是摊铺机主要工作装置之一，沥青摊铺机控制系统的控制水平高低直接影响的摊铺的质量。与国外相比，国内工程机械生产厂家在沥青混凝土摊铺机全液压动力系统匹配方面所做的研究工作不多，尤其在控制技术方面几乎处于空白，导致国内引进生产或自行生产的产品在液压和控制关键技术方面全部依赖进口，在技术上的差距越来越大。基于目前现状，国家已启动863计划项目集群智能化工程机械，追踪国外先进技术，开展提升摊铺机技术的研究与开发工作。本课题将对TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统进行研究，本文从摊铺机的总体机构出发，通过对摊铺机的基本结构和工作原理分析，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置液压控制系统和电气控制系统的设计。由于现代沥青混凝土摊铺机是集机械、液压、电子、通信等多学科的融合技术，学科跨度大，设计的知识面广，要求设计者有丰富的实践经验，这是本人能力和水平难以胜任的，同时说明书中一定存在不少谬误之处，欢迎各位老师同学批评指正。目 录前 言1摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势11.1.1 沥青混凝土摊铺机发展历史11.1.2 国外摊铺机现状与发展趋势21.1.3 国内研究现状与发展趋势31.2 沥青混凝土摊铺机的分类51.3 国内外摊铺机控制系统研究与应用现状71.4 研究重点81.5 技术路线9第2章 沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析102.1 TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构102.1.1 发动机102.1.2 底盘112.1.3 行走装置液压系统122.1.4 工作装置132.2 沥青混凝土摊铺机的工作原理13第3章 沥青混凝土摊铺机工作装置结构分析153.1 沥青混凝土摊铺机的工作装置153.1.1 推辊153.1.2 料斗153.1.3 刮板输送机153.1.4 螺旋布料器163.1.5 振捣装置173.1.6 熨平装置193.2 熨平装置的调整和自动找平系统193.2.1 熨平板的浮动原理193.2.2 熨平板初始仰角的调整213.2.3 熨平板拱度的调整223.2.4 自动找平系统22第4章 工作装置液压系统设计254.1 工作装置液压系统设计要求254.2 摊铺机主要技术参数264.2.1 工作装置工况分析264.2.2 摊铺机主要技术参数确定264.3 拟定液压系统图274.3.1 刮板输送器液压系统274.3.2 螺旋分料液压系统284.3.3 振捣器液压系统294.3.4 振动液压系统304.3.5 自动找平液压系统314.3.6 熨平板提升液压系统324.3.7 料斗门液压系统33第5章 工作装置液压元件的计算和选择355.1 马达的选择355.1.1 输料马达的选择355.1.2 分料马达的选择365.1.3 振捣马达的选择375.1.4 振动马达的选择385.2 泵的选择395.2.1 输料泵的选择395.2.2 分料泵的选择405.2.3 振捣泵的的选择425.2.4 振捣泵的的选择425.3 液压缸的选择435.3.1 找平油缸的选择435.3.2 熨平板提升油缸的选择445.3.3 料斗门提升油缸的选择455.4 其他液压元件、辅助元件的选择465.5 液压系统的验算475.5.1液压系统压力损失475.5.2 液压系统发热温升的计算48第6章 工作装置电气系统516.1 沥青混凝土摊铺机电气系统组成516.2 工作装置电气系统设计516.2.1 螺旋分料器电气系统516.2.2 刮板输送器电气系统526.2.3 调平电气系统536.2.4 振动、振捣电气系统536.2.5 熨平板防降、爬电气系统54第7章 总结与展望567.1 结论567.2 展望56参考文献57致 谢58摘 要沥青混合料摊铺机是用来铺筑沥青混凝土路面的专用机械，它将拌合好的混合料按照一定的技术要求（截面形状和厚度）均匀地摊铺在下承层上，并给以初步捣实和整平，既可以大大提高铺筑路面的速度和节省成本，又可以提高路面的质量。控制系统是摊铺机的重要组成部分，为了更好的获得路面摊铺质量，在沥青混凝土摊铺机上，广泛成功地运用了液压技术及电子技术。本设计主要通过对TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证，应用机电液一体化技术，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。关键词：沥青混凝土，摊铺机，工作装置，控制系统ABSTRACTAsphalt pavers are used to paving grade asphalt and other materials with special mechanical, it will install some mixing a good mixture of technical requirements (section shape and thickness) are spread evenly on the next commitment level, and to give preliminary tamping and leveling, it will greatly enhance the speed and road surface cost savings, but also can improve the quality of roads.Control system is an important part of the paver. In order to get a better quality access to road paving, the asphalt paver widely successful use of hydraulic technology and electronic technology. This design mainly through the asphalt concrete paver TITAN423 the basic structure and working principle of analysis, TITAN423 asphalt paver work unit structure of the system analysis, feasibility studies, application of hydraulic integration, complete TITAN423 asphalt paver Machine Control System for the work.Keywords：Asphalt, Paver, Attachment, Control System第1章 绪 论1.1 沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势1.1.1 沥青混凝土摊铺机发展历史 沥青混凝土摊铺机是进行沥青混合料摊铺作业的主要机械设备，它用来将拌制好的混合料按照路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经修筑好的路基或路面基层上，并给以初步的振捣压实和整平，形成满足一定厚度、宽度、平整度和密实度要求的基层或面层。在沥青面层机械化施工中，沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一，广泛用于与公路、城市道路、码头和大型停机场的沥青混凝土摊铺机作业中。 在20世纪30年代之前，沥青摊铺机尚未出现，各种类型的沥青路面铺设主要有人工来完成，当时沥青混合料主要用于城市道路建设，铺设时需要大量劳动力，质量难以保证。 1931年圣路易斯道路展览会上首次展出了由美国Barber-Greene公司研制的沥青混凝土摊铺设备。该机使用螺旋输送机摊平混合料，用20英尺宽刮板对道路进行刮平，机器在预先铺设的轨道上，有一台路拌设备牵引。其后机器经改进，有原来的牵引式改为自行式。 1933年，Barber-Greene公司对摊铺机技术作了进一步改进，生产出了具有现代雏形的摊铺机，该机由两大部分组成：牵引装置和熨平装置。直到20世纪50年代，Barber-Greene公司先后生产出了BG-79型（1934年）、BG879型（1936年）、BG879-A型(1940年)摊铺机，这一时期该公司的摊铺机成为世界上各生产厂家参考的标准机型。 进入20世纪60年代，由于液压技术及机电液一体化技术的应用，自动找平系统在摊铺机上逐渐普及，液压驱动工作装置如熨平板的振动系统、振捣梁的振捣系统和刮板输料系统等得到应用，但液压驱动行走系统才刚刚起步，机械传动仍占主导地位。 进入20世纪80年代，随着液压技术及电子控制技术的不断发展，全液压驱动的履带式摊铺机、轮胎式摊铺机得到了广泛的应用。1987年，交通部西安筑路机械厂与交通部公路科研所合作，引进了德国DYDAPACHOSE公司的摊铺机制造技术，分别研制出摊铺机宽度为312m的摊铺机。之后徐州工程机械厂和陕西建筑机械厂先后从德国VGELE公司和ABG公司引进了国外高性能大型摊铺机制造技术，形成了批量生产能力，摊铺机生产数量、规格、种类、功能都在急剧增加，整机的技术性能得到了普遍提高。这一时期工作装置的控制以电开关量为主，行驶控制以模拟电路控制为主，自动找平控制技术的研究和应用进一步深入。现代科学技术向传统产业部门的渗透和应用是当代新技术的重要特征和组成部分。机电液一体化技术的发展正是反映当代新技术革命这种大趋势的典型代表，它集中体现了现代科学技术对传统机械产品的渗透改造。先进的筑造养路机械集机、电、液等当代高新技术于一体，液压传动元件和技术是工程机械的主要特点，电子控制是工程机械技术创新的主流，它在很多程度上体现和决定了车辆的整机性能。1.1.2 国外摊铺机现状与发展趋势美国、欧洲和日本等工业发达国家和地区均有摊铺机专业制造厂商与相应的开发研究机构，随着市场需求和科技进步而不断的开发出一代又一代的新产品。例如从1931年就开