CCTV10《走近科學(xué)》筑路“變形金剛”

“筑路變形金剛”的動(dòng)態(tài)變寬和二次攪拌

        這是中國自主研發(fā)的世界一流筑路裝備，如何用最簡(jiǎn)單的方法解決世界級(jí)難題，敬請(qǐng)關(guān)注《走近科學(xué)》筑路“變形金剛”。

        二次攪拌原理抗離析攤鋪機(jī)布料器變攪拌器、攤鋪寬度可伸縮、伸縮料斗可開合駕駛座椅可旋轉(zhuǎn)、穩(wěn)定重心有兩輪、攤鋪厚度可調(diào)整

        港珠澳大橋是全世界最長的跨海大橋，被稱為新世界七大奇跡之一，現(xiàn)在隧道內(nèi)正在進(jìn)行的是給海底隧道鋪蓋一床厚達(dá)十多厘米的黑色被子，分三層鋪裝瀝青柏油路面

        林鳴：這個(gè)鋪得比我想象的要好，我看這條線很均勻嘛。做得不錯(cuò)，真做得不錯(cuò)，真的做得不錯(cuò)，好漂亮！國產(chǎn)設(shè)備真行！

        這到底是一個(gè)怎樣的鋪路裝備，林鳴的評(píng)價(jià)引發(fā)了記者的好奇，循著隆隆的轟鳴聲記者發(fā)現(xiàn)了一臺(tái)從未見過的，完全跨越整個(gè)路面的鋪路裝備。

        記者：這就是那臺(tái)大的變形金剛？

        綦總：是，變形金剛結(jié)構(gòu)超大型抗離析攤鋪機(jī)。

        記者：這臺(tái)是最大的那個(gè)嗎？

        綦總：是的DT2000

        記者：2000是什么意思？

        綦總：是攤鋪寬度可以到20米

        記者：就說它展開后可以到20米

        綦總：一機(jī)20米一次攤鋪，沒有中間接縫

        記者：現(xiàn)在到達(dá)20米了嗎？  

        綦總：現(xiàn)在是12.5米，隧道內(nèi)12.5米出去以后15.05米再加寬段19.05米，然后再到15.05米。這個(gè)布料裝置可以多級(jí)折疊，根據(jù)路面的寬窄變化可以折疊布料裝置。可以折回去，可以收回來而且是多級(jí)的，這個(gè)伸縮熨平可以無級(jí)伸縮，那是無級(jí)伸縮的。

        可以自由伸縮地調(diào)整路面的攤鋪寬度是這臺(tái)攤鋪機(jī)被形象稱為“變形金剛”的主要原因，但它的神奇之處遠(yuǎn)不止這些，它還有一個(gè)核心功能那就是它解決了高速公路施工工藝中一個(gè)世界級(jí)的難題，阻止了混合物料的離析，所有的變形都是圍繞這個(gè)核心而展開。

        中國從上世紀(jì)八十年代開始修建高速公路，九十年代開始大面積推廣，高速公路的早期損壞被稱為公路“癌癥”修修補(bǔ)補(bǔ)成為一種常態(tài)，為何引進(jìn)了國外的先進(jìn)設(shè)備卻鋪不出國外應(yīng)有的公路質(zhì)量呢?

        姚教授：這個(gè)問題通過我們長期的觀察發(fā)現(xiàn)是最后一道施工工序，就是攤鋪機(jī)作業(yè)過程中把人家材料的級(jí)配破壞了，就是原來的設(shè)計(jì)思想得不到落實(shí)，這么個(gè)原因。

        級(jí)配是指混合物料中不同規(guī)格碎石間的一個(gè)最佳配合比，混合物料中某一類分子由于物性相同而發(fā)生集聚進(jìn)而引起物料的相互分離的現(xiàn)象叫離析，級(jí)配比例再好如果攤鋪過程中發(fā)生了離析就會(huì)直接影響高速公路的質(zhì)量，如何阻止這種離析現(xiàn)象的發(fā)生呢？

        把布料器變成攪拌器這是姚懷新用最簡(jiǎn)單的方法解決最復(fù)雜問題的思路，但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法是牽一發(fā)動(dòng)全身的問題。

        就說這樣攪拌功能的螺旋攪拌器它要消耗很大的功率，你攪拌功能的攤鋪機(jī)螺旋系統(tǒng)消耗的功率是整機(jī)功率的三分之二以上，那這就帶來一個(gè)問題了，傳統(tǒng)攤鋪機(jī)它的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不強(qiáng)大你要重新進(jìn)行參數(shù)匹配和設(shè)計(jì)，讓這個(gè)螺旋的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠輸出整機(jī)功率的三分之二以上不但在功率的匹配上要實(shí)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上也要有這種能力。

        記者：姚老師這臺(tái)攤鋪機(jī)，它的液壓桿能來回地伸縮，它的核心技術(shù)在哪里面呢？

        姚教授：核心技術(shù)關(guān)鍵是螺旋系統(tǒng)的強(qiáng)制二次攪拌原理，因?yàn)檫@是抗離析的關(guān)鍵，就是這個(gè)螺旋系統(tǒng)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的攤鋪機(jī)，螺旋是一個(gè)布料的功能

        記者：就是整臺(tái)機(jī)器抗離析和二次攪拌的核心是這個(gè)機(jī)器，是嗎？

        姚教授：對(duì)，是這個(gè)螺旋系統(tǒng)，螺旋系統(tǒng)是二次攪拌物料把前面的離析環(huán)節(jié)都給它消除了，對(duì)，這個(gè)原理，但是這個(gè)二次攪拌的時(shí)候需要很大的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，而傳統(tǒng)攤鋪機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率不夠，這要有個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)就是這螺旋的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

        記者：這個(gè)有什么說法嗎？它強(qiáng)在哪？

        姚教授：它強(qiáng)在它的功率配置比較大，比傳統(tǒng)攤鋪機(jī)動(dòng)力要大一倍以上，在這么小的空間里要把這么大的動(dòng)力傳出去，這個(gè)結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的也不一樣。

        記者：就是我們要把它做強(qiáng)又要做小

        姚教授：對(duì)，這個(gè)空間有限，它要傳遞那么大的功率這么小的空間這么高的溫度，這個(gè)瀝青溫度一百七八十?dāng)z氏度你要傳遞那么大動(dòng)力，確實(shí)里面有很多問題，需要采取一些特殊的措施。

        記者：什么特殊的措施？

        姚教授：那就是它的結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的不一樣，傳統(tǒng)是鏈條，這起碼是齒輪，這一套傳動(dòng)的方式

        記者：更為復(fù)雜，更為精密

        姚教授：是的

        為了保證送料的順暢、快捷他們又開展了快速上料可伸縮可開合的裝置，以及攤鋪厚度可調(diào)整的研發(fā)最終形成了一個(gè)名副其實(shí)的筑路“變形金剛”。