路面养护设备喷洒计量控制方法探讨

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1、路面养护设备喷洒计量控制方法探讨韩蕊君吴茂林西安筑路机械有限公司陕西西安710032摘要：文章分析了路面养护设备中沥青乳液喷洒计量控制模式，指出其局限性；提供了两种更进一步的处理方法，方法一是通过分析喷嘴的实时喷洒量与喷洒压力的关系，来减少液压系统误差，提高计量精度；方法二是通过以喷洒间距控制，有效解决起步喷洒计量问题。关键词：喷洒计量、实时排量、喷洒间距、起步喷洒随着我国路面机械化的迅猛发展，更多新型设备也是不断出现，其中有不少的设备都涉及到乳液的喷洒控制，如沥青洒布车、稀浆封层机、同步碎石机和超薄磨损

2、层摊铺机等。在施工过程中，对沥青乳液喷洒精度要求都比较高，喷洒量不足或过多，都可能破坏混合料的级配，影响路面的施工质量。因此，控制单位面积的喷洒量，保证沥青乳液洒布均匀性，提高喷洒计量精度对于提高路面养护设备性能很有意义。1.传统喷洒计量控制模式及其特点目前，大多设备采用电控比例液压泵驱动液压马达，再由液压马达驱动沥青泵，电比例液压泵是实时在响应整机的行走速度，根据整机的行走速度控制乳液的供应量，从而实现对单位面积喷洒量的控制。如图1：图１思路：乳液供给泵的流量Q与它的转速n以及实时排量q’之间的关系为：

3、Q＝n·q’一般，在施工前，均给出了单位面积的喷洒量A，那么有　A=Q／(b·v)即　　A=(n·q’)／(b·v)　　　n＝A·b·v／q’f(n)＝A·b·f(v)／q’⑴b……喷洒宽度v……整机行走速度式(1)这就是控制的基本数学模型，在液压马达与乳液泵之间的连轴器上加装速度传感器，形成带反馈的具PID调节的闭环控制系统.。从图１我们可以看到，闭环测速反馈的应用，实质上是在消除图１流程的环节①所形成液压系统误差，即电控比例泵和液压马达的容积效率等因素带来的系统误差，而在实际使用时，乳液泵的容积效率是

4、随着喷洒管压随机变化，喷洒管压又随整机的行走速度变化，即附图１流程的环节②所带来的系统误差会更大一些，也就是说⑴式中的实时排量q’是一个变化量，已知的只是标定排量q，这时，通常的处理方法是采取加调节系数k，使q’＝k·q也有加两个系数的，但这个系数k均是根据工况估算出来的，在施工前预设好，而施工过程中很少去改变，这样的处理只能是在整机施工中的速度、负载、喷洒管压等条件变化不大时，能够提供较好的计量精度。但对工作速度和负载变化比较大，如超薄磨损层摊铺机，因为它在施工过程中工作速度和负载变化比较大，使用估算的

5、调节系数的方法很难保证施工的喷洒精度要求。2．减小喷洒计量系统误差，提高计量精度的方案分析方案一：减小喷洒计量系统误差，提高计量精度，即如何测得乳液泵的实时排量q’，是解决问题的关键。国外某型号超薄磨损层摊铺机的解决方法带给我们新的思路。已知，喷嘴直径1.3～3.6mm，喷洒压力小于5bar，对于每一个喷嘴，喷嘴的喷洒量（排量）与喷洒管压存在如下图关系：（根据该产品使用说明书）图2从图2可知f(C1)=a+d·f(p)，其中a为有效起喷点，在工作时，喷洒压力通常都在较线性的区域，只要能够知道实时的喷洒管压

6、，在喷洒管上加装压力传感器，就可得到实时的压力值，从而得到每个喷嘴的乳液实时喷洒量。当喷嘴在某工作压力下的喷洒量为C1时，当有m个喷嘴工作，就有Q’=m·C1，又因为，Q’=n·q’n是测速值，为已知的，则乳液泵的实时排量q’就得到了，即调节系数f(k)的动态实时值就得到了，这种方法比我们的估算值要准确可靠得多。这样不断得到修正的k值进入控制的函数关系中，从而得到更精确的喷洒量。附福格勒1800SF养护摊铺机的喷嘴在3bar时的喷洒量与喷射角表：件号46-0427-xx喷嘴直径（mm）号码3bar时喷洒锥

7、角°3bar时喷洒量（L/min）-00061.38004801.6-00071.68006802.4-00082.08010803.9-00242.48015805.9-00252.88020807.9-00303.680308011.8-00031.3110041101.6-00041.6110061102.4-00052.0110101103.9-00222.4110151105.9-00232.8110201107.9-00293.61103011011.8可是即便是这样的控制方法仍然不是完美的，

8、因为，在该方案中喷洒泵的排量是一个随着整机行走速度改变的变化量，这就存在当行走速度比较小，特别是起停过程时，计算的喷洒量很小，甚至小到建立不起有效的喷洒压力时，喷洒工作面的乳液又不能出现空白带，喷洒量的控制更多的只能靠经验值了。而超薄磨损层摊铺机在国内使用中，基本上是间歇式的供料，整机施工时，存在较频繁的起停情况，而经验值的选取是以匀速后的喷洒状态为基准的，在较小速度的起停过程，一般都被忽略了，这就造成低速时的控制欠缺，就会使