一种可变径变螺距的螺旋布料器及沥青摊铺机的制作方法

本技术涉及沥青设备领域，具体涉及一种可变径变螺距的螺旋布料器及沥青摊铺机。

背景技术：

1、目前，沥青摊铺机普遍采用传统的螺旋布料器，其结构通常包括一个固定直径和固定螺距的螺旋叶片，由驱动装置带动旋转，将存储在料斗中的沥青混合料输送到摊铺区域，部分设计中可能采用拼接式叶片，但通常仍采用相对固定的整体设计，这种设计的叶片在从料斗末端向出料端输送混合料的过程中，转速和螺距往往保持不变，在输送沥青混合料的过程中，由于离心力和重力作用，粗集料易向外侧聚集，细集料易滞留在内侧，形成径向离析，同时，整体式叶片无法适应混合料从料斗出口到摊铺边缘的状态变化，易产生轴向离析。

2、公告号为cn120250435b的专利公开了一种道路工程铺设用的沥青摊铺机，包括摊铺机主体和输出槽，两侧外壳的底部表面设置有用于拖拽转向的转弯机构，转弯机构的内侧表面设置有控制不同位置输出量的开口机构，输出槽的内侧表面设置有用于刮除和均铺沥青的均铺机构，均铺机构的外侧表面设置有根据转向调节刮除频率的偏向机构，输出沥青的输出槽可以跟随摊铺机转弯，并根据转弯的方向，调节开口机构的转动方向，开口侧板之间的间隙就会形成梯形，能够确保在不同位置扫掠过的区域面积与输出的沥青量相匹配，实现了沥青在转弯铺设时的均匀分布。但该装置的螺纹运输杆仍为固定的整体设计，其叶片在输送混合料的过程中的螺距和直径均保持不变，依然存在径向离析和轴向离析的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种可变径变螺距的螺旋布料器及沥青摊铺机，通过设置多级驱动组件、与多级驱动组件相连的分段式螺旋轴与分段式螺旋叶片、安装在螺旋轴上的高度传感器与温度传感器，以及设置不同直径、不同螺距的螺旋叶片来解决上述现有技术中的缺陷。

2、本实用新型的第一方面，提供一种可变径变螺距的螺旋布料器，包括驱动机构、输送机构，所述输送机构与驱动机构连接，所述输送机构包括依次对接的第一螺旋组件、第二螺旋组件、第三螺旋组件，所述驱动机构可分别驱动第一螺旋组件、第二螺旋组件、第三螺旋组件进行旋转；所述第一螺旋组件包括第一螺旋轴、第一螺旋叶片，所述第一螺旋叶片安装在第一螺旋轴上，所述第一螺旋轴与驱动机构连接，所述驱动机构可驱动第一螺旋轴带动第一螺旋叶片进行旋转；所述第二螺旋组件包括第二螺旋轴、第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片安装在第二螺旋轴上，所述第二螺旋轴与驱动机构连接，所述驱动机构可驱动第二螺旋轴带动第二螺旋叶片进行旋转；所述第三螺旋组件包括第三螺旋轴、第三螺旋叶片，所述第三螺旋叶片安装在第三螺旋轴上，所述第三螺旋轴与驱动机构连接，所述驱动机构可驱动第三螺旋轴带动第三螺旋叶片进行旋转；所述第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片的直径互不相等，所述第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片的螺距互不相等；设定在所述螺旋布料器中，第一螺旋组件所在的区域为进料段、第二螺旋组件所在的区域为过渡段、第三螺旋组件所在的区域为出料段。

3、优选的，所述驱动机构包括第一施力组件、第二施力组件、第三施力组件，所述第一施力组件、第二施力组件、第三施力组件分别与第一螺旋轴、第二螺旋轴、第三螺旋轴连接。通过设置第一施力组件、第二施力组件、第三施力组件，使得所述驱动机构能够精准控制与调节第一螺旋组件、第二螺旋组件、第三螺旋组件的运动状态与运动参数，初步建立起多级驱动的工作模式。

4、优选的，所述第一施力组件包括依次连接的第一动力源、第一传动件，所述第一传动件与第一螺旋轴连接，所述第一动力源可驱动第一传动件带动第一螺旋轴进行旋转；所述第二施力组件包括依次连接的第二动力源、第二传动件，所述第三施力组件包括依次连接的第三动力源、第三传动件，所述第二传动件与第二螺旋轴连接，所述第三传动件与第三螺旋轴连接，所述第二动力源可驱动第二传动件带动第二螺旋轴进行旋转，所述第三动力源可驱动第三传动件带动第三螺旋轴进行旋转。通过设置第一动力源、第一传动件、第二动力源、第二传动件、第三动力源、第三传动件，使得所述第一施力组件、第二施力组件、第三施力组件能够分别输出第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片所需的转速与扭矩，使得所述第一螺旋轴、第二螺旋轴、第三螺旋轴的转动能够更好地适配进料段、过渡段、出料段的工况。

5、更优选的，所述第一动力源、第二动力源、第三动力源均为永磁同步电机，所述第一传动件、第二传动件、第三传动件均为行星轮减速器，所述永磁同步电机可调节转速范围、控制转速精度，所述行星轮减速器可将电机的高转速转化为第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片各自所需的低转速大扭矩。

6、优选的，所述第二施力组件还包括设置在第二动力源外侧与第二传动件外侧的第一保护件，所述第一保护件的一侧设置有第一轴承座，所述第二传动件通过第一轴承座与第二螺旋轴转动连接；所述第三施力组件还包括设置在第三动力源外侧与第三传动件外侧的第二保护件，所述第二保护件的一侧设置有第二轴承座，所述第三传动件通过第二轴承座与第三螺旋轴转动连接。通过设置第一保护件、第一轴承座以及第二保护件、第二轴承座，使得所述第二施力组件、第三施力组件能够减少沥青混合料在高温环境下对驱动机构的影响，所述第一保护件、第二保护件具有防尘、防水、防物料冲击、保护电器元件的功能。

7、更优选的，所述第一保护件背离第一轴承座的一侧还设有第三轴承座，所述第二保护件背离第二轴承座的一侧还设有第四轴承座，所述第三轴承座与第一螺旋轴连接，所述第四轴承座与第二螺旋轴连接，所述第一施力组件、第三螺旋轴背离第三施力组件的一端均安装在外部机构(如沥青摊铺机的机架)上，提高了输送机构转动时的稳定性。

8、优选的，所述第二螺旋叶片的螺距从靠近第一螺旋轴的一端往朝向第三螺旋轴的一端的方向上线性递减，所述第一螺旋叶片和第三螺旋叶片的螺距分别不变，所述第一螺旋叶片与第三螺旋叶片的螺距互不相等。

9、优选的，所述第一螺旋叶片的螺距为150～200mm，所述第二螺旋叶片的螺距从180mm线性递减至120mm，所述第三螺旋叶片的螺距为100～140mm。通过对第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片的螺距进行优选取值，使得所述进料段的第一螺旋叶片可通过较大螺距快速将混合料向前输送，使得所述过渡段的第二螺旋叶片可通过螺距递减使混合料逐渐减速、摊开并减少粗集料离心聚集，使得所述出料段的第三螺旋叶片可通过较小螺距将混合料均匀分布至前方，大幅度减少了径向离析与轴向离析现象。

10、优选的，所述第二螺旋叶片的直径从靠近第一螺旋轴的一端往朝向第三螺旋轴的一端的方向上线性递增，所述第一螺旋叶片和第三螺旋叶片的直径分别不变，所述第一螺旋叶片与第三螺旋叶片的直径互不相等。

11、优选的，所述第一螺旋叶片的直径为250～300mm，所述第二螺旋叶片的直径从300mm线性递增至380mm，所述第三螺旋叶片的直径为360～400mm。通过对第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片的直径进行优选取值，使得所述进料段的第一螺旋叶片可通过较小直径快速将混合料向前输送，使得所述过渡段的第二螺旋叶片可通过直径递增使混合料逐渐减速、摊开并减少粗集料离心聚集，使得所述出料段的第三螺旋叶片可通过较大直径将混合料均匀分布至前方，大幅度减少了径向离析与轴向离析现象。

12、优选的，所述可变径变螺距的螺旋布料器还包括测量组件，所述测量组件安装在输送机构上，所述测量组件包括高度传感器、温度传感器，所述高度传感器可检测沥青混合料的堆积高度，所述温度传感器可检测沥青混合料的温度。通过设置高度传感器、温度传感器，使得所述螺旋布料器能够根据进料段、过渡段、出料段各自的沥青混合料的堆积高度和温度来协调第一施力组件、第二施力组件、第三施力组件对第一螺旋组件、第二螺旋组件、第三螺旋组件的控制和调节。

13、更优选的，所述高度传感器为超声波传感器，所述温度传感器为红外温度传感器，所述高度传感器能够更精确地测量沥青混合料在进料段、过渡段、出料段各自的实时堆积高度，所述温度传感器能够更精确地测量沥青混合料在进料段、过渡段、出料段各自的实时温度，所述超声波传感器与温度传感器确保了驱动机构控制与调节的及时性与准确性。

14、本实用新型的第二方面，提供一种沥青摊铺机，包括第一方面任意一种实现方式提供的一种可变径变螺距的螺旋布料器。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、1.本实用新型中，通过设计多级驱动的分段模式，通过设置与进料段对应的第一施力组件和第一螺旋组件、与过渡段对应的第二施力组件和第二螺旋组件、与出料段对应的第三施力组件和第三螺旋组件，使得各段的沥青混合料的输送工作能够被精准掌控，可根据作业需求切断某段的动力，实现分段启停；

17、2.本实用新型中，通过设计变直径变螺距的叶片，通过设置不同螺距、不同直径的第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片，使得叶片在输送路径上的工作方式更符合沥青混合料的运动规律，有效抑制了沥青混合料的轴向离析与径向离析现象，提升布料的均匀性，适用于各类沥青混合料的高效摊铺作业；

18、3.本实用新型中，通过设置高度与温度检测组件，通过设置间隔安装在螺旋轴上的高度传感器以及间隔安装在螺旋叶片根部的温度传感器，使得各段的沥青混合料的实时堆积高度与温度能够反馈给驱动机构和操作人员，根据各段的沥青混合料的实时堆积高度与温度，对各段的运动状态和运动参数作适应性调整，提高了容错率。