沥青洒布车喷嘴气缸耗气量的探讨.pdf

MAINTENANCE CONSTRUCTION AND MACHINERY E养护施工与机
文章编号:1000-033X(2013)11-0089-03
沥青酒布车喷嘴气缸耗气量的探讨
赵金鹏
(长安大学工程机械学院,陕西西安710064)
摘要:通过对沥青洒布车喷嘴的工作原理进行研究,结合通用气缸耗气量的计算方法,给出喷嘴
式气缸工作时耗气量的计算过程。针对沥青洒布车气缸耗气量计算过程中容易混淆的时间选取问
题,给出从时间和频率的角度计算单气缸耗气量的方法。在计算总耗气体积时,引入表示气缸活塞
运动次数的参数K,用以简化计算。
关键词:沥青洒布车;耗气量;气缸;喷嘴
中图分类号:U418.3
文献标志码:B
Discussion on Air Consumption of Nozzle Type
Cylinder of Asphalt Distributor
ZHAO Jin-peng
School of Construction Machinery, Chang an University, Xi'an 710064, Shaanxi, China)
Abstract: The working principle of the nozzle of asphalt distributor was studied, and combined
with the air consumption calculation method of general cylinder, the calculation process of ai
consumption of nozzle type cylinder was obtained. Because of the confusing problem of the
selection of time in calculation, the calculation method of air consumption for single cylinder was
given from time angle and frequency angle. In the calculation of the volume of total air
consumption, the parameter K expressing piston motion frequency was introduced to simplify the
calculation
Key words: asphalt distributor; air consumption; cylinder; nozzl
0引言
1沥青洒布车的工作原理
沥青洒布车足公路机械化养护施工中的重要机
多数沥青洒布车的酒布过程是:由发动机驱动
械设备,在施工过程中,对酒布喷嘴的控制直接影响液压泵,泵带动马达,再由液压马达驱动沥青泵,沥
到路面的施工质量。而洒布喷嘴的开关控制靠气动青泵将罐内的沥青通过管道输送釗啧酒管,喷酒管
气缸的伸缩完成,在工程设计中,为了能够及时、有中的沥青在气缸的控制下经由几十个喷嘴均匀喷酒
效地控制活塞式气缸的伸缩,通常选用比实际气缸到路面上。每个喷嘴喷出的沥青在车辆的行驶方向
耗气量大得多的储气罐,以满足工程对设备可靠性上形成一个扇形,多个扇形有规律地重叠在一起,形
和稳定性的要求。由于沥青洒布车的底盘平台大小成一个均匀的喷洒面山。
有限,过大的储气罐会使沥青洒布车在设计和组装
对于单个喷嘴而言,其喷酒是由双作用气缸控
过程中遇到困难。此外,与通用酒水车相比,沥青酒制的,工作时活塞两侧交替地有压缩空气进入和排
布车的洒布系统喷头多,所需的气缸多;而且同时动出,其伸出和缩回方向均有气压推力作用,使活塞向
作,可靠性要求高。本文将结合活塞式气缸耗气量两个方向运动,活塞缩回时喷头打开,向路面上喷酒
的计算公式,对沥青洒布车储气罐的选型和单气缸沥青,活塞伸出时喷头关闭1。气缸的连续运动控
耗气量计算等问题展开讨论。
制酒布过程有序地进行。
收稿日期:2013-03-10
养抑施工与机械 I MAINTENANCE CONSTRUCTION AND MACHINERY
本文讨论的喷嘴式气缸如图1所示,每一个喷
头对应地配置一个活动气缸。开始酒布时,储气罐
中的高压空气由进气口进入气缸,推动气缸活塞向
上运动,活塞杆带动堵头向上运动,洒布喷头打开
沥青在压力的作用下流经人口进入喷嘴,喷滷到路
面上。根据洒布过程的要求,为了保压并保证洒布
图2活塞式气缸
过程的持续进行,气缸活塞缩回后关闭气缸排气口
这时气缸有杆腔一直与储气罐连通,在储气罐的恒
则单个气伍一个行程内的耗气量为
定压力下,活塞保持不动,同样喷嘴堵头位置不变,
(4)
沥青流过堵头,在路上持喷滷。一段时问后喷酒式中:D为气缸内直径(m);L为活塞行程(m)t为
过程结束,电磁换向阀向相反方向移动,活塞在反向气缸伸或缩一次所需的时间;m为气压系数?取m
气压的作用下向下运动,喷嘴关闭,一个喷酒周期结Pヘ,P为气缸使用工作压カ(表压),P为大气
束。从工作过程中可以看出,喷嘴式气缸的工作是
间歇式的。
压力,取0.1013MPa;f为排气量冗余系数,考虑
排气
泄露和安全等因素,取
如果有多个气缸,将计算出的单个排气量加和
活塞
即可
进气口
3单个气缸耗气量的计算
过程分析
沥青洒布车的洒布过程如图3所示,储气罐释
放气体进入气缸无杆腔,气缸缩回用时为t1;然后洒
沥青入n么
布帻头打开,沥青通过喷嘴持续洒布到路面上,用时
为2;喷洒过程完成后电磁换向阀移动,储气罐释放
的气体进入气缸的有杆腔,推动活塞伸出,用时为
布头
t3;喷嘴关闭,一段酒布过程结東。
换向阀动作
气缸活塞缩回
换向贺动作
图1喷嘴式气缸
2通用气缸耗气量的计算分析
结束
喷嘴关闭
(缸活塞伸出
气缸的耗气量与直径、行程、颎率和从换向阀到
图3气缸运动流程
气缸的管道容积等因素有关。为简化计算,忽略
沥青酒布车的工作可分为酒布、停车和清洗三
活塞杆径对气缸容积的影响,假定气缸无泄满,且缸
种工况。本文对洒布车在最恶劣工况下的耗气量进
内气体变化过程为恒温过程等,出这些因素导致的行计算,即气缸工作次数最频繁、储气罐的耗气量最
误差,用修正系数来补偿。
大的清洗工况。
对于图2所示的活塞式气缸,查《机械设计手
酒布车进行清洗时,需要不断将清水注入沥青
册》知其伸缩动作一次耗气量Q的计算公式为
罐,然后将清洗过的废水从喷嘴处排出。具体工.作
Q=AV
过程为:储气罐释放气体进人气缸,气缸活塞缩回
运动到顶端停留3~5min后,调节电磁换向阀方
式中:A为活塞面积(m2);V为活塞速度(m?s-)。
向,储气罐再次释放气体,气缸活塞伸出。3~5min
又因为
的时间内空气压缩机向储气中补充压缩气体,储
A=5
气罐向整个工作系统中补偿气缸瞬时工作时消耗的
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