沥青混凝土转运车集料螺旋设计及应用研究

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发布时间：2021-10-08

资料介绍

概述
热铺沥青混合料(HMA)离析是造成沥青路面
早期破损的一个重要原因。为解决 HMA材料离
析这一道路施工中的普遍性问题，国外在 2O世纪
末由路面机械专业生产厂家开发设计了一种新型
的道路施工机械一沥青混凝土转运车。该设备的
使用对提高路面质量、增加路面的使用寿命有明
显的效果 J。
拌和系统是沥青混凝土转运车的重要系统之
一，贯穿于}昆合料在转运车中输送运动的全过程，
作为其核心部件的集料螺旋具有搅拌和输送两大
功能。其中搅拌的目的是均匀混合料，减少混合料
的离析。本文对螺旋集料设计方法进行分析并对螺
旋集料使用后对沥青混合料的影响进行研究。
1 集料螺旋搅料机理
螺旋搅拌器在转动过程中，由于螺旋叶片的
推拨作用(实为碰撞过程)，沥青混合料将沿圆周
方向向上运动 (升到一定位置向下塌落 )，同时物
料也沿轴向方向流动。在这种复杂的运动过程
中，由于叶片挤入混合料时对混合料的剪切作用、
混合料受离心力的抛离作用、物料流层间的剪切
作用以及上下层混合料双向交叉流动的拌和作
用，使}昆合料获得充分的搅拌，从而达到均匀混合
料，减少混合料离析的目的。
2 集料螺旋动力学分析
将螺旋的搅拌作用简化为螺旋叶片以一定的
速度对初速度为零的混合料骨料的碰撞，即螺旋
搅拌器的搅料过程被认为是螺旋叶片对混合料的
碰撞过程。
螺旋旋转时，搅拌叶片作用在物料上的力，按
力学原理分解为轴向推力和径向剪切力 F ，见
图 1。径向剪切力 F 就是使搅拌材料产生翻滚的
力，它使搅拌材料起始受力沿圆周倾斜一角度届
(图2)，0为物料的堆积角。其中的摩擦力及物料
自重则平衡了切向力。当圆周力增大时，倾斜角
也增大，大到一定程度就使物料沿圆周方向翻滚。