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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 自控溫?zé)釟饬骷訜崾交炷谅访鏋r青灌縫機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品為新型混凝土路面瀝青灌縫機(jī)。采用熱氣流加熱、高精度溫度自動(dòng)控制、瀝青料箱固液兩相分開、螺桿泵瀝青輸出、導(dǎo)向輪引導(dǎo)灌縫操作，可有效防止改性瀝青灌縫料因加熱不均而焦化變性，縮短工作準(zhǔn)備時(shí)間，瀝青輸送流量可調(diào)，節(jié)約能源與人力成本，灌縫質(zhì)量穩(wěn)定可靠，行走操作方便，調(diào)整控制簡(jiǎn)單易行。與當(dāng)前同類產(chǎn)品綜合比較，是一套性價(jià)比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)效益前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 1 產(chǎn)品概述 1.1 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品現(xiàn)狀 混凝土路面的伸縮縫瀝青灌注，是公路及機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的一個(gè)重要工序。目前各地新鋪水泥路伸縮縫的填灌作業(yè)中，絕大部分都是采用人工加熱瀝青直接澆灌，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且作業(yè)形象欠佳。另外，由于瀝青灌縫設(shè)備不到位，沒有進(jìn)行規(guī)范的瀝青灌縫作業(yè)，致使一些伸縮縫中的瀝青夏天會(huì)熔化被車輪帶走，冬天則會(huì)硬化斷裂而脫離，一般不到一年就已沒有灌縫料（瀝青），使伸縮縫失去應(yīng)有功用，直接導(dǎo)致這些路面出現(xiàn)裂縫、唧泥、沉陷、破碎以及板底脫空等病害，造成早期損壞。 縱觀目前市場(chǎng)上可供使用的灌縫機(jī)，進(jìn)口機(jī)性能較好，但價(jià)格昂貴（40～50萬元/臺(tái)）；一些地方用的國(guó)產(chǎn)機(jī)則容易燒壞灌縫料、操作繁瑣、故障率高，其加熱方式多采用電熱管直接加熱、油浴式加熱、液化氣加熱等方式，這些方式往往加熱時(shí)間長(zhǎng)，有的從投料到開始澆灌要一個(gè)多小時(shí)，特別是改性瀝青容易沉淀燒焦，老化變性。所以，研制一種能克服上述國(guó)產(chǎn)機(jī)缺點(diǎn)、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高灌縫作業(yè)質(zhì)量和速度，擯棄原始的人工澆灌作業(yè)，公路班站用得起且操作簡(jiǎn)便、性價(jià)比較高的灌縫機(jī)，使?jié)补嘧鳂I(yè)達(dá)到事半功倍的效果，也是當(dāng)前混凝土路面養(yǎng)護(hù)迫切需要的。 當(dāng)前路面進(jìn)行灌縫的材料多用普通瀝青，但也有用改性瀝青的。但改性瀝青因其整體性能較好，成本相對(duì)低廉，耐雨水侵蝕，灌縫質(zhì)量穩(wěn)定而越來越多地得到應(yīng)用。但灌縫料的主要特性是：超過溫度限定值會(huì)分解，老化變性，更重要的是添加填料在加熱過程中因沉淀而局部燒焦，傳熱慢，浪費(fèi)能源，且料箱難以清理，浪費(fèi)材料，更為甚者，焦化后的灌縫料堵塞輸送管道，不能清理，導(dǎo)致部件失效，影響工作效率。 1.2 本產(chǎn)品概述 根據(jù)對(duì)市場(chǎng)的了解，經(jīng)過與同類產(chǎn)品的對(duì)比論證，在參照國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了集“超強(qiáng)熱氣流加熱”、 “料箱固液兩相分開”、“螺桿泵介質(zhì)輸送”、“溫度自動(dòng)檢測(cè)控制”、“導(dǎo)向輪引導(dǎo)灌縫”等功能于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品，旨在有效地解決了瀝青的“燒焦”、“老化”、“系統(tǒng)啟動(dòng)工作時(shí)間長(zhǎng)”、“勞動(dòng)強(qiáng)度大”等一系列的難題。采用PLC控制方式，控制準(zhǔn)確可靠，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便。 它由操控系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、瀝青料箱、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)及噴灑機(jī)構(gòu)等組成。汽油發(fā)電機(jī)輸出電能，一部分用于控制和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，大部分電能用于加熱管產(chǎn)生熱源，空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入，通過電加熱管進(jìn)行熱交換，再經(jīng)輸送管道接入瀝青料箱。熱氣流先經(jīng)過料箱底部平行管道，其后經(jīng)螺桿泵體外環(huán)形管道，對(duì)料箱內(nèi)的瀝青加熱，再經(jīng)氣流噴嘴直接對(duì)塊狀瀝青進(jìn)行預(yù)加熱，最后流出料箱外。輸送機(jī)構(gòu)中的螺桿泵的泵體及內(nèi)部的輸送螺桿采用變導(dǎo)程矩形螺紋。螺桿泵的泵體部位都安裝有溫度檢測(cè)點(diǎn)，控制盒中的溫度控制器分析泵體檢測(cè)溫度，對(duì)電加熱管加熱電流和風(fēng)機(jī)風(fēng)量進(jìn)行控制。 噴灑管與噴嘴的連接為一個(gè)球形可換噴灑管接頭。可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪與手持桿瀝青輸送管路的快速換接。瀝青料箱內(nèi)部設(shè)置有塊狀瀝青放置支架，加熱氣流噴嘴安裝在料箱上部管道上，對(duì)準(zhǔn)塊狀瀝青形成噴射狀氣流，進(jìn)行熱交換。 車架前端安裝有活動(dòng)導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪截面為梯形，以適應(yīng)不同縫寬的灌縫需要?；顒?dòng)導(dǎo)向輪所在的導(dǎo)向輪支架與灌縫機(jī)構(gòu)中的灌縫嘴固定。 本新型混凝土路面瀝青灌縫機(jī)，采用熱氣流加熱、高精度溫度傳感、溫度自動(dòng)控制、加熱瀝青固液相分離、螺桿泵瀝青輸出、導(dǎo)向輪引導(dǎo)灌縫操作，可有效防止改性瀝青灌縫料因加熱不均而焦化變性，縮短工作準(zhǔn)備時(shí)間，瀝青輸送流量可調(diào)，節(jié)約能源與人力成本，灌縫質(zhì)量穩(wěn)定可靠，行走操作方便，調(diào)整控制簡(jiǎn)單易行。 本方案設(shè)計(jì)采用流線型結(jié)構(gòu)，外形美觀，操控方便靈活，工作效率高，灌縫質(zhì)量穩(wěn)定。與當(dāng)前同類產(chǎn)品綜合比較，是一套性價(jià)比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)效益。 2 產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn) 2.1 自控溫?zé)釟饬骷訜岱绞? 現(xiàn)有的灌縫機(jī)，其瀝青加熱方式分為二種，其一是直接加熱，利用電熱元件或燃油、燃?xì)獾募訜岱绞?，另一種是間接加熱，將前述方式產(chǎn)生的熱能直接加熱導(dǎo)熱油，再通過導(dǎo)熱油加熱瀝青；前者加熱效率較低，而且因局部溫度過高，很容易將瀝青燒焦，且能耗高等缺點(diǎn)；后者則同樣存在熱效率不高，工作啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，必須增加攪拌部件，且加熱不均等缺陷。本產(chǎn)品的加熱采用強(qiáng)熱氣流方式，以空氣為傳熱媒介，實(shí)現(xiàn)電熱與瀝青之間的能量交換。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱，也可直接輸入瀝青料箱對(duì)瀝青加熱，最大限度節(jié)約能源；通過自動(dòng)溫度檢測(cè)控制，當(dāng)檢測(cè)各處溫度高于調(diào)定值，系統(tǒng)自動(dòng)切換加熱管電源，通過發(fā)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)尾氣余熱對(duì)瀝青料箱進(jìn)行加熱。料箱內(nèi)強(qiáng)熱氣流“籠罩”在瀝青周圍，預(yù)熱固態(tài)瀝青，增加了瀝青的受熱面，使瀝青快速熔化，實(shí)現(xiàn)連續(xù)灌注。既節(jié)約了能源，又有效解決瀝青燒焦變性的難題，保持瀝青的固有特性。 2.2 螺桿泵介質(zhì)輸送 同類產(chǎn)品的瀝青輸送，多采用齒輪泵，存在對(duì)物料的顆粒型雜質(zhì)敏感，且調(diào)速范圍窄，輸出壓力波動(dòng)較大等缺陷。為此，通過我們對(duì)比分析，確定采用變導(dǎo)程螺桿式輸送泵輸送瀝青，克服了上述缺點(diǎn)，效果明顯。 2.3 固液兩相分開料箱 同類產(chǎn)品的加熱箱，多為長(zhǎng)方形，加熱工作方式都是將預(yù)投物料全部融化后才開始實(shí)行灌縫澆注，啟動(dòng)工作時(shí)間長(zhǎng)，料箱存在死角，即使增加攪拌機(jī)構(gòu)，也難免引起局部加熱溫度過高而焦化變性，且熱量損失大，不利于節(jié)約能源，浪費(fèi)材料，清理困難等問題。本方案料箱采用雙層結(jié)構(gòu)，中間充填保溫材料，底部采用流線形結(jié)構(gòu)，塊狀固體物料在上方與熱氣流進(jìn)行熱交換，融化的瀝青落入箱體下方順流而下，到螺桿泵的入口。通過物位檢測(cè)感知物位，當(dāng)融化瀝青的體積能滿足連續(xù)澆注時(shí)即可開始灌縫操作，縮短加熱時(shí)間，提高工作效率。同時(shí)融化料處于螺桿輸送泵上方，當(dāng)澆注進(jìn)行時(shí)，確保所有融化料按先后順序送出，不致造成填料沉淀燒結(jié)，而且螺桿泵本身具備攪拌功能，保證了瀝青的成分均勻穩(wěn)定。 2.4 多點(diǎn)溫度檢測(cè)控制 設(shè)置兩處溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其一設(shè)在料箱底部螺桿泵泵體處，對(duì)熔化的瀝青溫度進(jìn)行監(jiān)控，并由此控制螺桿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一檢測(cè)點(diǎn)設(shè)在灌縫嘴出口處，兩處溫度檢測(cè)信號(hào)均經(jīng)由智能溫控儀送入中控單元，由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制加熱棒和伴熱帶的運(yùn)行。只有當(dāng)兩處溫度都在設(shè)定參數(shù)以內(nèi)，系統(tǒng)才允許灌注操作，最大限度提高能源的利用率。 2.5 導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)引導(dǎo)灌縫 目前國(guó)內(nèi)使用的灌縫設(shè)備都是采用手持式操作桿，人工操作灌縫，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。本作品車架前端安裝有引導(dǎo)導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪所在的導(dǎo)向輪支架與灌縫機(jī)構(gòu)中的噴嘴固定，導(dǎo)向輪嵌入路面清理好的縫隙中，引導(dǎo)噴嘴沿縫隙移動(dòng)，進(jìn)行瀝青澆注。省去了噴灑操作桿，整個(gè)設(shè)備可由一人操作，節(jié)約人力成本，降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 從當(dāng)前來看，從燃油與用電兩方面比較，油價(jià)相對(duì)昂貴，考慮到用戶生產(chǎn)的實(shí)際需要，當(dāng)有外接電源時(shí)，設(shè)計(jì)了市電（AC220V 50Hz 4kW）的輸入接口。從產(chǎn)品的人性化出發(fā)，考慮到局部補(bǔ)縫和不規(guī)則縫的灌注需要，配備了手持式操作桿，將螺桿泵的啟動(dòng)按鈕切換到手持式操作桿上，提高了設(shè)備的操作靈活性。除此之外，本產(chǎn)品也充分保留了其他的產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，具有自行走功能、坡位剎車等功能。 3 產(chǎn)品部件及描述 本系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括汽油發(fā)電機(jī)、電控系統(tǒng)、溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)、瀝青料箱、風(fēng)機(jī)、加熱管、螺桿泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)及其他附件等。 3.1 汽油發(fā)電機(jī)（電啟動(dòng)式）。 型號(hào)：HONDA 5000-A；額定電壓：220V；額定頻率：50Hz； 額定輸出：4.0kW；最大輸出：4.5kW；功率因素： 1 3.2 變導(dǎo)程螺桿泵 （1）為了增加螺桿泵體的伴熱效果，泵體安裝在料箱的內(nèi)部底邊，兩端伸出料箱壁，便于螺桿驅(qū)動(dòng)和瀝青輸送管道的對(duì)接。用熱氣流管道纏繞泵體周圍，既保證了螺桿泵能快速升溫，也確保機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，料箱底部的瀝青存料能快速融化，也能對(duì)融化后流到泵體出口處的瀝青進(jìn)行保溫。 （2）為了改善瀝青的輸送效果，經(jīng)分析，采用變導(dǎo)程等牙厚螺桿作為輸送核心零件。通過試驗(yàn)對(duì)比，變導(dǎo)程螺桿更能夠迅速形成壓力，且輸出壓力相對(duì)恒定。 （3） 快速換接頭?？焖俳宇^的原理是利用注塑機(jī)的灌縫嘴與澆口套的工作原理基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，通過光滑的凸球面半徑SR1與凹球面半徑SR2、以及連接處管徑d1與d的細(xì)微差別，達(dá)到良好的密封效果，實(shí)現(xiàn)軟管的快速換接。 3.3 瀝青料箱 瀝青料箱是關(guān)鍵部件。料箱壁采用雙層，內(nèi)部充填保溫材料，便于降低熱量散失，節(jié)約能源。 3.4 風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī)風(fēng)量可調(diào)，通過控制面板上的旋鈕實(shí)現(xiàn)。 3.5 加熱管 流動(dòng)的熱空氣是瀝青的熱交換介質(zhì)。三根1000W的電阻絲均勻嵌在瓷芯的狹槽中，作為發(fā)熱主體。風(fēng)機(jī)輸送的空氣經(jīng)過管道，以垂直的角度進(jìn)入加熱管壁與加熱瓷芯的周圍縫隙，形成環(huán)流，最大限度地實(shí)現(xiàn)能量交換，形成溫度高達(dá)140℃以上的高溫?zé)釟饬鳌? 3.6 導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向輪的主要作用，是代替手持式操作桿。通過兩個(gè)導(dǎo)向輪嵌在清理好的路面縫隙中，引導(dǎo)噴嘴進(jìn)行瀝青澆注。它具備如下幾個(gè)動(dòng)作特點(diǎn)： （1）考慮到縫隙不平直的情況，兩輪能在前進(jìn)方向做一定角度的擺動(dòng)，通過安裝在支承套內(nèi)部的扭轉(zhuǎn)彈簧復(fù)位； （2）通過一平行四邊形機(jī)構(gòu)和彈簧，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪的提升和放下； （3）由于驅(qū)動(dòng)輪推動(dòng)整機(jī)前進(jìn)過程中，前進(jìn)方向與澆注縫隙總會(huì)存在偏差，這樣將在導(dǎo)向輪上作用很大的橫向力，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)損壞。為避免這一情況發(fā)生，通過一橫向滑軌和復(fù)位彈簧，實(shí)現(xiàn)整個(gè)導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)的橫向位移自適應(yīng)調(diào)整。 3.7 行走電機(jī)和螺桿泵驅(qū)動(dòng)電機(jī) 均采用直流電機(jī)，主要目的是考慮調(diào)速性能，無論是行走機(jī)構(gòu)還是螺桿泵的轉(zhuǎn)速輸出，都要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)具備較大的調(diào)速范圍，并且在低速運(yùn)行時(shí)要有較大的輸出轉(zhuǎn)矩。 3.8 溫控器 用于泵體和噴嘴處的溫度顯示和檢測(cè)。 3.9 主控電路板 所有電氣元件全部安裝在主控電路板上，并且安裝在控制箱內(nèi)，考慮到野外施工，控制箱的防護(hù)等級(jí)按IP54要求設(shè)計(jì)。 3.10 瀝青輸送管及伴熱線 螺桿泵輸出瀝青，經(jīng)過管道輸送到噴嘴。其間連接軟管很短，但是同樣必須考慮伴熱，確保噴嘴處的澆注溫度，也保證在機(jī)器重啟使用時(shí)管道存料能快速融化，達(dá)到免清理的效果。目前市場(chǎng)上的輸送管道都不甚理想。我們?cè)O(shè)計(jì)的噴灑管采用硅橡膠，在管子表面均勻開設(shè)四條槽，再用伴熱線嵌入其中，溫升迅速，伴熱效果很好，并且管道柔軟，綁扎十分方便，遠(yuǎn)優(yōu)于目前常規(guī)的噴灑管。 3.11 噴嘴 安裝在導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)上，另一端接瀝青輸送軟管，大端口徑φ12 mm ，小徑φ6 mm，輸出孔徑φ4mm，以適應(yīng)6 mm以上灌縫的需要。噴嘴處通過熱處理提高硬度，增加耐磨性。 4 產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù) 表1產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù) 部 位 項(xiàng) 目 參 數(shù) 整機(jī) 外形尺寸 900?500×900mm 空機(jī)重量 150kg 滿荷重量 195 kg 前驅(qū)動(dòng)輪跨距 540mm 后萬向輪跨距 400mm 最大行走速度 15km/h 噴嘴出口壓力 0.25Mpa 最大流量 3.5L/min 最大灌縫速度 3m/min 設(shè)計(jì)灌縫規(guī)格 6 mm≤寬度≤15mm，深度＞20mm 最低澆注環(huán)境溫度 10℃ 料箱體積 40L 開始灌注體積 約3L 最大行走速度 0--167 rpm 5 產(chǎn)品技術(shù)可行性分析 5.1 當(dāng)前灌縫機(jī)使用的灌縫料分析 目前水泥路面灌縫料有兩種，一是普通瀝青加混合料，另一是聚合物改性瀝青。聚合物改性瀝青由于可以提高和改善路面使用性能而得到廣泛應(yīng)用，其中SBS 改性瀝青以其優(yōu)異的高、低溫性能以及無與倫比的彈性性能得到業(yè)界廣泛認(rèn)可，是目前國(guó)內(nèi)發(fā)展?jié)摿^大的灌縫料之一。 改性瀝青的優(yōu)良性能來源于它所添加的改性劑，這種改性劑在溫度和動(dòng)能的作用下不僅可以互相合并，而且還可以與瀝青發(fā)生反應(yīng)，從而極大地改善了瀝青的力學(xué)性質(zhì)，猶如在混凝土中加了鋼筋。改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)： （1）耐高溫，抗低溫，透水性好，適應(yīng)性強(qiáng)； （2）韌性好，抗疲勞，增大路面承載能力； （3）抗水、油和紫外線輻射，延緩老化； （4）性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。 但灌縫料的主要特性是：超過溫度限定值會(huì)分解，老化變性，更重要的是添加填料在加熱過程中因沉淀而局部燒焦，傳熱慢，浪費(fèi)能源，料箱難以清理。本作品采用熱氣流加熱方式，瀝青在加熱料箱中“固液兩相”分開，融化料在料箱中存留時(shí)間短，兼嚴(yán)格的溫度控制和螺桿泵的攪拌作用，可有效保持改性瀝青的各項(xiàng)性能。因此，本作品既適用于普通瀝青灌縫料，尤其適用于改性瀝青，更顯示出它的優(yōu)勢(shì)。 5.2 加熱功率核算 5.2.1 灌縫機(jī)各項(xiàng)極限條件下，灌縫融化瀝青最大需求量V1： （1）灌縫極限低溫按10℃計(jì)算； （2）灌縫最大深度按20 mm計(jì)算； （3）最大灌縫度寬按15 mm計(jì)算； （4）最大灌縫速度按15m/min計(jì)算。 從上述極限條件，可以得出，灌縫最大瀝青流量： V1=0.2×0.15×15=0.45L/min； 5.2.2 1L/ min的最大瀝青需求量全部融化到140℃所耗熱量Q1： 本產(chǎn)品熱氣流加熱來自兩個(gè)方面：一是加熱管產(chǎn)生的熱氣流，這是主要方面；另一方面是發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱，這是次要的。本核算僅以加熱管所提供的熱量進(jìn)行計(jì)算，尾氣余熱暫略。 在極限環(huán)境溫度10℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，設(shè)將1L瀝青全部融化并且溫升到灌縫所需140℃。以此計(jì)算，實(shí)際每分鐘不間斷加熱時(shí)間所需要的熱量為Q1。由于液態(tài)瀝青的比熱容C瀝青=1.34KJ/KG.℃，固態(tài)為1.67 KJ/KG.℃，為簡(jiǎn)化計(jì)算，取中間值1.5 KJ/KG.℃。ρ瀝青=1.09×103 KG/m3； Q1=C瀝青mΔT=1.5×1×10-3×1.09×103×（140-10） =212.55 KJ/min； 5.2.3 校核3kW電加熱管的功率： （1）3kW加熱管1分鐘提供的熱量為Q2 Q2=3600 KJ×3/60=180 KJ； 說明：1kW/h=3600 KJ。 （2）設(shè)電阻絲的熱效率η1為70%，加熱管中空氣與電阻絲交換的熱效率η2為85%，料箱內(nèi)部熱氣流與瀝青的熱交換效率η3為70% ，則加熱管總的熱效率為： η= η1 ×η2× η3=70%×85%×70%=41.6%； （3）料箱中1分鐘能產(chǎn)生的液態(tài)瀝青為V2 V2= Q2×η/Q1=180×41.6%/ 212.55 =0.35L/min 5.2.4 機(jī)器正常啟動(dòng)工作時(shí)間t； 根據(jù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量與瀝青的融化速率關(guān)系，結(jié)合熱氣流溫度--時(shí)間曲線（試驗(yàn)結(jié)果），綜合樣機(jī)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可知： （1）系統(tǒng)啟動(dòng)后，溫升到達(dá)140℃以上時(shí)，需要t1=6分鐘左右； （2）融化5升瀝青所需要的時(shí)間為t2=5/0.35=14分鐘。 由計(jì)算可知，系統(tǒng)正常啟動(dòng)工作時(shí)間約為： t= t1 +t2=20分鐘。 5.2.5 若以常規(guī)縫寬6mm，深度20mm計(jì)算，連續(xù)灌縫所需要的瀝青流量為V3： V3=0.06×0.2×15=0.18L/min； 依據(jù)上述計(jì)算，料箱內(nèi)瀝青融化速度為V2=0.35L/min，顯然V2＞V3，系統(tǒng)能連續(xù)進(jìn)行澆注操作。從實(shí)際情況而言，料箱底部沒有必要存留5升液態(tài)瀝青后才開始灌縫操作，為提高生產(chǎn)效率，設(shè)備實(shí)際啟動(dòng)操作時(shí)間可以大大提前。 計(jì)算結(jié)論:加熱功率足夠。 5.3 電氣控制系統(tǒng)框圖 本作品中央控制系統(tǒng)采用中央控制單元，將采集的各種信號(hào)進(jìn)行集中處理，輸出控制信號(hào)。 5.3.1 保證瀝青灌縫機(jī)高效、正常工作。 其關(guān)鍵工作要求是：瀝青加熱的溫度必須得到有效控制。既使其始終保持在最佳灌注溫度范圍，也必須防止加熱過程中因局部原料升溫過高而產(chǎn)生焦化。 本系統(tǒng)設(shè)置兩處溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其一設(shè)在料箱底部螺桿泵泵體處，對(duì)熔化的瀝青溫度進(jìn)行監(jiān)控，并由此判斷螺桿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一檢測(cè)點(diǎn)設(shè)在噴嘴出口處，兩處溫度檢測(cè)信號(hào)均經(jīng)由智能溫控儀送入中控單元，由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制加熱棒和伴熱帶的運(yùn)行。只有當(dāng)兩處溫度都在設(shè)定參數(shù)以內(nèi)，系統(tǒng)才允許灌注操作。 5.3.2 灌注瀝青流量必需可調(diào)。 根據(jù)灌縫操作的實(shí)際要求，為適應(yīng)灌注不同伸縮縫的寬度和深度需要，本控制系統(tǒng)對(duì)螺桿泵輸出流量的控制由操作者掌控，灌縫流量分為高、中、低三檔可調(diào)。 5.3.3 行走控制采用獨(dú)立模塊。 整體設(shè)備能有效地調(diào)節(jié)整機(jī)行走速度，行走電機(jī)采用無級(jí)變速驅(qū)動(dòng)，整機(jī)行進(jìn)速度在0-15km/h之間可調(diào)。灌縫操作時(shí)速度約為正常步行速度，斷電后亦可人工推動(dòng)行走。 5.3.4 工作流程 （1）系統(tǒng)加電后處于待機(jī)狀態(tài)。行走機(jī)構(gòu)可隨時(shí)工作。 （2）按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)，包括螺桿泵、噴嘴溫度和料箱液位等。如溫度低于設(shè)定值，則分別啟動(dòng)各處加熱裝置加熱升溫。當(dāng)溫度達(dá)到澆注灌縫允許溫度后，允許螺桿泵啟動(dòng)進(jìn)行灌縫作業(yè)。當(dāng)溫度高于改性瀝青加熱最高允許溫度后，立即停止相關(guān)部位加熱，使改性瀝青不至于產(chǎn)生過熱變性的系列問題。 （3）當(dāng)進(jìn)行灌縫作業(yè)時(shí)，操作者根據(jù)實(shí)際伸縮縫寬度、深度，先設(shè)定螺桿泵轉(zhuǎn)速，再開動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，注意觀察導(dǎo)向輪、噴嘴運(yùn)行情況，隨時(shí)調(diào)整行進(jìn)速度，保證伸縮縫灌密、灌滿。 （4）當(dāng)停止灌縫作業(yè)時(shí)，按下停止按鈕，螺桿泵及各加熱裝置停止運(yùn)行，風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)三分鐘后停機(jī)。行走機(jī)構(gòu)不受此控制。 （5）當(dāng)灌縫作業(yè)時(shí)，如料箱液位低于設(shè)定值，操作面板上“液位”指示燈會(huì)閃爍報(bào)警，此時(shí)如操作者及時(shí)往箱中加入原料，或者操作者認(rèn)為箱中余料可供此次作業(yè)完畢，則需在15秒內(nèi)按下“解除”按鈕，則系統(tǒng)可繼續(xù)灌縫作業(yè)。否則，15秒后，系統(tǒng)保護(hù)停車。 6 產(chǎn)品市場(chǎng)分析 6.1 產(chǎn)品市場(chǎng)分析與方向預(yù)測(cè)（PEST） 6.1.1 政策環(huán)境分析 《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》目標(biāo)中規(guī)劃，到2020年我國(guó)將建成8.5萬公里高速高速公路，目前還剩3.11萬公里沒有建成，預(yù)計(jì)大部分未建成高速公路將提前到2009-2013年建成，估算3萬億元將用來投資高速公路建設(shè)，年均6000億元；9500億投在國(guó)道和省道建設(shè)上，年均1900億元；9500億元在農(nóng)村公路建設(shè)上，年均1900億元。 從投資規(guī)模來看，去年我國(guó)1～7月完成交通固定資產(chǎn)投資3707.3億元，其中，公路建設(shè)完成3028.1億元。 由此可知，中國(guó)公路建設(shè)是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)巨大工程，以瀝青和水泥路面為主的公路建設(shè)規(guī)劃，為混凝土路面灌縫機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用提供了良好的政策支持與外部環(huán)境。 6.1.2 經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析 2008年底由美國(guó)引發(fā)的金融危機(jī)，幾乎全世界各國(guó)各地區(qū)都受到嚴(yán)重沖擊，中國(guó)雖然也受到嚴(yán)重影響。但整體看來，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境還是相對(duì)穩(wěn)定的。 近年來，投資對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率一直比較高。據(jù)專家測(cè)算，每100元投資可帶動(dòng)約57元消費(fèi)。同時(shí)，高速公路四通八達(dá)后，還可帶動(dòng)汽車消費(fèi)，促進(jìn)旅游業(yè)和物流業(yè)的大發(fā)展。在帶動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增加方面，據(jù)交通部專家測(cè)算，高速公路投資與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)比例為1:3，投入1800多億元建設(shè)高速公路，那就意味著可帶動(dòng)ＧＤＰ增加5400多億元。因此，對(duì)公路的投資是國(guó)家經(jīng)濟(jì)投資中的重中之重。 國(guó)家對(duì)公路建設(shè)行業(yè)的投資巨大，由此可知，穩(wěn)定、樂觀的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和行業(yè)背景，為灌縫機(jī)的生產(chǎn)與使用提供了良好的契機(jī)和條件。 6.1.3 技術(shù)環(huán)境分析 目前各地新鋪水泥路伸縮縫的填灌作業(yè)中，絕大部分都是采用人工加熱瀝青直接倒（灌）入，不僅工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，而且澆灌質(zhì)量低，縫隙中的瀝青夏天易熔化被車輪帶走，冬天則會(huì)硬化斷裂而脫離，一般不到一年就已沒有灌縫料（瀝青），使伸縮縫失去應(yīng)有功用；另外，在正常的水泥混凝土路面伸縮縫養(yǎng)護(hù)中，由于投入資金不足，因填縫材料選用欠妥，或清、灌縫設(shè)備不到位等，沒有進(jìn)行規(guī)范的瀝青灌縫作業(yè)，致使一些伸縮縫失養(yǎng)，直接導(dǎo)致這些路面出現(xiàn)裂縫、唧泥、沉陷、破碎以及板底脫空等病害，造成早期損壞。 為了改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高灌縫作業(yè)質(zhì)量和速度，擯棄原始的人工澆灌作業(yè)，用灌縫機(jī)代替人工可使灌縫作業(yè)起到事半功倍的效果?？v觀目前市場(chǎng)上可供使用的灌縫機(jī)，或是性能較好但價(jià)格昂貴的進(jìn)口機(jī)（40～50萬元/臺(tái)）；或是目前國(guó)內(nèi)一些地區(qū)在用的容易燒壞灌縫料、操作繁瑣、且故障率高的國(guó)產(chǎn)機(jī)。所以，研制一種能克服上述國(guó)產(chǎn)機(jī)缺點(diǎn)、公路班站用得起且操作簡(jiǎn)便、性價(jià)比較高的灌縫機(jī)，是當(dāng)前水泥混凝土路面建設(shè)迫切需要的。 6.2 產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益分析預(yù)測(cè) 6.2.1 產(chǎn)品綜合效率市場(chǎng)預(yù)測(cè) 通過對(duì)本產(chǎn)品與其他兩類產(chǎn)品的綜合效益對(duì)比，可知本產(chǎn)品的綜合效益水平明顯高于國(guó)產(chǎn)同類產(chǎn)品，并略低于價(jià)格昂貴的進(jìn)口產(chǎn)品。本新型灌縫機(jī)價(jià)格合適、公路班用得起；操作靈活快捷，與同類產(chǎn)品綜合比較，是一套性價(jià)比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品。有著較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。 6.2.2 產(chǎn)品成本預(yù)測(cè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造成本構(gòu)成如下： 1）原材料、配件成本：2萬左右 ； 2）人員工資：1萬左右； 3）產(chǎn)品制造成本：2萬左右； 成本合計(jì)： 5萬。 6.2.3產(chǎn)品售價(jià)對(duì)比圖形如下： 國(guó)外先進(jìn)進(jìn)口機(jī)售價(jià)：40-50萬； 同類國(guó)產(chǎn)機(jī)售價(jià)：4-7萬； 本機(jī)預(yù)算售價(jià)：7萬左右。 6.2.4 產(chǎn)品利潤(rùn)預(yù)算 （產(chǎn)品增值成本：產(chǎn)品后期推廣費(fèi)用、產(chǎn)品營(yíng)銷費(fèi)用、產(chǎn)品包裝費(fèi)用、增值稅收等） 產(chǎn)品利潤(rùn)=售價(jià)–產(chǎn)品原材料成本–人員工資-產(chǎn)品制造成本-產(chǎn)品增值成本= 17000元/臺(tái)。 6.3產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化可行性分析 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化主要從以下幾種方式考慮： 6.3.1學(xué)生自主創(chuàng)辦企業(yè) 1、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)政策支持 根據(jù)人力資源部和社會(huì)保障部統(tǒng)計(jì)資料顯示，全國(guó)普通高校2009屆畢業(yè)生已達(dá)到611萬人，同時(shí)近兩年未就業(yè)畢業(yè)生都直接導(dǎo)致了大學(xué)生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)的困難及壓力的產(chǎn)生?，F(xiàn)在全國(guó)多個(gè)省、市都公布或已經(jīng)實(shí)施了扶持大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的政策措施。如湖南省的具體實(shí)施方法具體在于：小額貸款、貼息政策和行政收費(fèi)優(yōu)惠等。為許多大學(xué)生照亮了自主創(chuàng)業(yè)之路。 目前大學(xué)生創(chuàng)業(yè)貸款政策處于優(yōu)惠多，落實(shí)難的境況。在大學(xué)生創(chuàng)業(yè)中，如果大學(xué)生申請(qǐng)貸款沒有良好的擔(dān)保，就很難獲貸的。 6.3.2大學(xué)生創(chuàng)業(yè)技術(shù)保障 大學(xué)生在校期間得到各方面的指導(dǎo)和教育，理論知識(shí)豐富及其創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念新穎。但是，理論與實(shí)踐始終存在著一定的差距、沒有將理論與實(shí)際緊密的結(jié)合起來，而且缺乏必要的技術(shù)工藝和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。然而，大學(xué)生在創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)方面更富有激情，全身心的投入到技術(shù)攻堅(jiān)中。 6.3.3大學(xué)生創(chuàng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析 國(guó)家政策為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供了一個(gè)良好的環(huán)境及其引領(lǐng)著大學(xué)生走向成功。國(guó)家政策在為學(xué)生創(chuàng)業(yè)過程中提供創(chuàng)業(yè)小額貸款和擔(dān)保意義不大，因?yàn)殂y行不愿意貸款給學(xué)生創(chuàng)業(yè)的公司這樣規(guī)模小、風(fēng)險(xiǎn)大、還貸能力弱的企業(yè)；而在投資方式上，作為大學(xué)生，沒有一定的物資基礎(chǔ)，資金有限，只能利用專利、專業(yè)技術(shù)或者高新技術(shù)成果等無形資產(chǎn)進(jìn)行投資，并且多數(shù)創(chuàng)業(yè)者都是由技術(shù)人員向管理和經(jīng)營(yíng)人員轉(zhuǎn)化的；此外，大學(xué)生在創(chuàng)業(yè)的有關(guān)知識(shí)、實(shí)際創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)、心理素質(zhì)及創(chuàng)新能力和一定的資金基礎(chǔ)這五方面都非常欠缺。 由此可知，大學(xué)生在創(chuàng)業(yè)過程中存在許多難題。主觀上，大學(xué)生社會(huì)閱歷尚淺，對(duì)市場(chǎng)信息把握不準(zhǔn)，創(chuàng)業(yè)理念沒有與社會(huì)實(shí)質(zhì)問題結(jié)合起來?？陀^上，大學(xué)生沒有一個(gè)統(tǒng)觀全局思維模式，一些客戶對(duì)創(chuàng)業(yè)大學(xué)生抱懷疑態(tài)度，大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力正在得到社會(huì)的認(rèn)可。 （二）企業(yè)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化 本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)主要以中小企業(yè)為主。 1、政府對(duì)中小企業(yè)的政策支持 （1）放寬和規(guī)范市場(chǎng)準(zhǔn)入，改善創(chuàng)業(yè)環(huán)境，加快壟斷行業(yè)改革； （2）改進(jìn)金融服務(wù)，推進(jìn)信用制度建設(shè)，拓寬直接融資渠道； （3）支持技術(shù)創(chuàng)新和人才開發(fā)，提高中小企業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新積極性； （4）健全中小企業(yè)社會(huì)化服務(wù)體系，建立監(jiān)測(cè)體系，及時(shí)發(fā)布產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展規(guī)劃、投資重點(diǎn)和市場(chǎng)需求等信息。 2、企業(yè)單獨(dú)產(chǎn)業(yè)化的利弊關(guān)系 （1）經(jīng)營(yíng)條件較成熟穩(wěn)定； （2）各種資源的供應(yīng)條件較完善； （3）銷售渠道暢通，物流系統(tǒng)完善； （4）能夠從銀行獲得貸款，項(xiàng)目籌資融資渠道已不成問題； （5）技術(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不夠完善； （6）設(shè)計(jì)理念不夠新穎； 6.3.3 企業(yè)發(fā)展目標(biāo) 企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)占有率，就必須不斷提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而科學(xué)技術(shù)是促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的最重要因素。目前,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈和白熾化,但這種競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上就是企業(yè)之間在技術(shù)力量,技術(shù)水平方面的較量與角逐,伴隨當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,未來企業(yè)的生存與發(fā)展,將越來越依賴于技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展,越來越依靠于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的能力和速度。企業(yè)只有通過技術(shù)進(jìn)步，不斷采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,努力更新并發(fā)展新產(chǎn)品,才能不斷提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力,適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 6.3.4校企聯(lián)合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化 就上述兩種方案而言，學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)缺乏資金、經(jīng)驗(yàn)以及經(jīng)營(yíng)理念。企業(yè)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化其弊端在于：沒有良好的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及新穎的設(shè)計(jì)思維模式。如果將兩者融合在一起各取所長(zhǎng)避其所短，更加能將產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。 1、校企結(jié)合模式的優(yōu)勢(shì) （1）與企業(yè)合資，可降低學(xué)院對(duì)項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)； （2）可促進(jìn)項(xiàng)目產(chǎn)品商業(yè)化，也就是產(chǎn)業(yè)化； （3）可優(yōu)化教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量與水平； （4） 學(xué)院具有較高層次的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可支持企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新； （5）有效的解決企業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)問題； （6）提高企業(yè)的創(chuàng)新能力； （7）降低雙方風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。 6.3.5 學(xué)院實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的不足 學(xué)院雖然采取產(chǎn)學(xué)教相結(jié)合的模式，與企業(yè)進(jìn)行合資研發(fā)、生產(chǎn)以及市場(chǎng)推廣，在一定程度上降低了產(chǎn)品的投資風(fēng)險(xiǎn)，但是，因產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化需要的投資金額巨大，額資金投入和項(xiàng)目籌資融資渠道仍然存在問題。 綜上所述，新技術(shù)的引入可使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。所以，新型灌縫機(jī)新技術(shù)的引入一方面可使企業(yè)在市場(chǎng)在競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)，另一方面又為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此，我們這個(gè)項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化，走的是技術(shù)整體轉(zhuǎn)讓、企業(yè)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的路子。
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、設(shè)計(jì)目的： 在水泥公路和機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，瀝青灌縫是一道必不可少的工序，灌縫質(zhì)量的好壞直接影響著路面的壽命長(zhǎng)短。 現(xiàn)有的灌縫機(jī)，其瀝青加熱方式分為二種，一種是直接加熱方式，另一種是間接加熱方式。上述兩者都存在加熱效率較低、加熱不均勻、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜等缺陷。本設(shè)計(jì)就是為解決上述國(guó)產(chǎn)機(jī)缺點(diǎn)、改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高灌縫作業(yè)質(zhì)量和速度、操作簡(jiǎn)便、性價(jià)比較高等問題而進(jìn)行的新型灌縫機(jī)設(shè)計(jì)。 二、基本思路： 利用溫度可控?zé)釟饬鲗?duì)瀝青進(jìn)行加熱，輔以自動(dòng)檢測(cè)、加壓傳送和可控行走技術(shù)，以滿足灌縫瀝青性能的要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。 三、技術(shù)關(guān)鍵： 結(jié)合市場(chǎng)情況，類比同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了集“超強(qiáng)氣流加熱”、 “料箱固液兩相分開”、“螺桿泵介質(zhì)輸送”、“溫度自動(dòng)檢測(cè)控制”、“導(dǎo)向輪引導(dǎo)灌縫”等功能于一體的自動(dòng)控制系統(tǒng)，旨在有效地解決了瀝青的燒焦、老化、系統(tǒng)啟動(dòng)工作時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等一系列的難題。 四、主要技術(shù)指標(biāo)： 外形尺寸 900?500×900mm 空機(jī)重量 150kg，滿荷重量195 kg 前驅(qū)動(dòng)輪跨距540mm，后萬向輪跨距400mm 最大行走速度15km/h，噴嘴出口壓力0.25Mpa 最大流量3.5L/min，最大灌縫速度3m/min 設(shè)計(jì)灌縫規(guī)格6 mm≤寬度≤15mm， 深度 ＞20mm，料箱體積40L
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、熱氣流加熱方式。本產(chǎn)品采用獨(dú)創(chuàng)的瀝青可控?zé)釟饬髦苯蛹訜峒夹g(shù)，同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣輔助加熱，以最大限度提高整機(jī)效率。 2、螺桿泵介質(zhì)輸送。通過類比分析，采用變導(dǎo)程螺桿式輸送泵輸送瀝青，克服了存在對(duì)物料的顆粒型雜質(zhì)敏感，且調(diào)速范圍窄，輸出壓力波動(dòng)較大等缺點(diǎn)。 3、料箱內(nèi)瀝青固液兩相分開。料箱底部采用流線形結(jié)構(gòu)，塊狀固體物料在上方與熱氣流進(jìn)行熱交換，融化的瀝青落入箱體下方順流而下到螺桿泵的入口。通過物位檢測(cè)感知物位，當(dāng)融化瀝青的體積能滿足連續(xù)澆注時(shí)即可開始灌縫操作，縮短加熱時(shí)間，提高工作效率。 4、多點(diǎn)溫度檢測(cè)控制。設(shè)置料箱底部螺桿泵泵體處和噴嘴出口處兩處溫度檢測(cè)點(diǎn)。只有當(dāng)兩處溫度通過自動(dòng)調(diào)節(jié)都在設(shè)定參數(shù)以內(nèi)，系統(tǒng)才允許灌注操作，最大限度提高能源的利用率。 5、導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)引導(dǎo)灌縫工作。車架前端安裝引導(dǎo)導(dǎo)向輪，引導(dǎo)噴嘴沿縫隙移動(dòng)，進(jìn)行瀝青澆注。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品在湖南省2009年5月舉辦的《加強(qiáng)自主創(chuàng)新，建設(shè)創(chuàng)新型湖南》科技活動(dòng)周上參展。
作品所處階段
- 中間試驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)、圖紙、專利整體轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品，圖紙，現(xiàn)場(chǎng)演示，圖片。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、本產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單，靈活，使用勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)能環(huán)保，可靠性高，維護(hù)維修方便；應(yīng)用于水泥路面及水泥路基和機(jī)場(chǎng)建設(shè)的瀝青灌縫，能很好的滿足應(yīng)用技術(shù)要求。 二、本作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。見前述《作品的科學(xué)先進(jìn)性》描述。 三、在剛剛閉幕的十七屆三中全會(huì)通過的《中共中央關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村改革發(fā)展若干重大問題的決定》提出：要確保“十一五”期末基本實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)通油（水泥）路，進(jìn)而普遍實(shí)現(xiàn)行政村通油（水泥）路，逐步形成城鄉(xiāng)公交資源互相銜接、方便快捷的客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》目標(biāo)，到2020年我國(guó)將建成8.5萬公里，目前還剩3.11萬高速公路沒有建設(shè)，預(yù)計(jì)大部分未建設(shè)高速公路將提前到2009-2013年建設(shè)，估算3萬億元將用來投資高速公路建設(shè)；9500億投在國(guó)道和省道建設(shè)上；9500億在農(nóng)村公路建設(shè)上。從以上數(shù)據(jù)表明，道路建設(shè)投資規(guī)模不斷擴(kuò)大，研發(fā)、提升具有技術(shù)含量、符合節(jié)能環(huán)保要求的路面建設(shè)設(shè)備，有著廣闊的市場(chǎng)前景。 四、通過市場(chǎng)需求調(diào)查和經(jīng)濟(jì)分析，本產(chǎn)品約7萬元一臺(tái)，年產(chǎn)值超過500萬。
同類課題研究水平概述
- 混凝土路面伸縮縫瀝青灌注，是公路和機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的一個(gè)重要工序。目前各地新鋪水泥路伸縮縫的填灌作業(yè)中，絕大部分都是采用人工加熱瀝青，直接澆灌，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、而且作業(yè)形象欠佳,另外，由于清、灌縫設(shè)備不到位等，沒有進(jìn)行規(guī)范的清、灌縫作業(yè)，致使一些伸縮縫中的瀝青夏天會(huì)熔化被車輪帶走，冬天則會(huì)硬化斷裂而脫離，一般不到一年就已沒有灌縫料（瀝青），使伸縮縫失去應(yīng)有功用，直接導(dǎo)致這些路面出現(xiàn)裂縫、唧泥、沉陷、破碎以及板底脫空等病害，造成路面早期損壞。 當(dāng)前路面灌縫多用普通瀝青，也有用改性瀝青。但最好的是改性瀝青，因其成本相對(duì)低廉，耐雨水侵蝕，灌縫質(zhì)量穩(wěn)定而越來越多地得到應(yīng)用。但灌縫料的主要特性是：超過溫度限定值會(huì)分解，老化變性，更重要的是添加填料在加熱過程中因沉淀而局部燒焦，傳熱慢，浪費(fèi)能源，料箱難于清理，浪費(fèi)材料，更甚者焦化堵塞輸送管道，不能清理，導(dǎo)致部件失效，影響工作效率。 縱觀目前市場(chǎng)上可供使用的灌縫機(jī)，進(jìn)口機(jī)性能較好但價(jià)格昂貴（40～50萬元/臺(tái)）；一些地方用的國(guó)產(chǎn)機(jī)容易燒壞灌縫料、操作繁瑣、故障率高。其加熱方式多采用電熱管直接加熱、油浴式加熱、液化氣加熱等方式，這些方式往往存在加熱時(shí)間長(zhǎng)，有的從投料到開始澆灌要一個(gè)多小時(shí)，特別是改性瀝青容易沉淀燒焦，老化變性。所以，研制一種能克服上述國(guó)產(chǎn)機(jī)缺點(diǎn)、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高灌縫作業(yè)質(zhì)量和速度，擯棄原始的人工澆灌作業(yè)，公路班站用得起且操作簡(jiǎn)便、性價(jià)比較高的，既能適用普通瀝青，也能使用改性瀝青的灌縫機(jī)，可起到事半功倍的效果，是當(dāng)前水泥混凝土路面建設(shè)和養(yǎng)護(hù)所迫切需要的。
