沥青路面铣刨碎料清理车吸送系统的设计及仿真

论文摘要

为了开发和解决沥青路面铣刨碎料清理车的高效吸送问题,针对路面铣刨机施工状况及碎料清理要求,针对沥青路面铣刨碎料清理作业的关键问题,确定了利用负压气固两相流原理输送、湿式除尘分离的工作原理及其相应的性能和结构参数,设计了具有附发动机、风机、分离箱、吸口、扫刷等工作装置的专用的铣刨碎料清理车。主要针对特定的铣刨碎料的物理特性,包括粒径范围、密度变化及裹敷情况,重点研究了吸送系统的结构和输送性能。并利用FLUENT流体力学仿真软件对气固两相流吸送系统进行了系统仿真,通过仿真发现了原设计吸口结构所存在的问题,经过反复仿真和修改使吸口结构得到必要的优化改进,两相混合气流的流线顺畅,稀密程度均匀。同时,根据沥青路面铣刨深度差异较大的实际情况,采用在垂直方向可伸缩的吸管结构,解决了吸口与铣刨深度相适应的问题。还考虑到铣刨工作面上局部清理的需要,设置了可在左右两侧和后方回转的游动吸管,扩大了其使用功能并且能更好地保证清理质量。设计计算和仿真结果表明:该清理车的负压吸送系统能高效地完成沥青路面铣刨碎料的气力输送任务,尤其是对人工难以清理且对施工质量影响更大的微细碎料具有更好的输送效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 沥青路面养护的方法及工艺
• 1.1.1 沥青路面修复、养护的不同方法
• 1.1.2 热再生养护方法及工艺
• 1.1.3 冷再生养护方法及工艺
• 1.1.4 冷铣刨在现代沥青路面养护中的意义
• 1.2 沥青路面铣刨碎料清理车的设计必要性
• 1.3 冷铣刨养护对工作面的要求及现有状况
• 1.3.1 铣刨碎料清理车与普通清扫车的区别
• 1.3.2 铣刨碎料清理车的研究基础
• 1.3.3 施工现场的实地取样
• 1.3.4 铣刨碎料的性质
• 1.4 总体方案论证及本课题的主要研究内容
• 1.4.1 总体方案论证
• 1.4.2 本课题的主要研究内容
• 第二章 气固两相流的基本理论与应用
• 2.1 两相流的基本概念
• 2.2 气力输送概述
• 2.2.1 气力输送的发展
• 2.2.2 气力输送的设计要点
• 2.3 气力输送的决定性因素
• 2.3.1 颗粒尺寸和粉料、粒料的划分
• 2.3.2 颗粒在气体中流动时的三个阻力区域
• 2.3.3 悬浮速度
• 第三章 铣刨碎料清理车的吸尘系统设计
• 3.1 论述和计算思路
• 3.2 吸送风速、吸口面积以及风量的确定
• 3.2.1 气流风速的确定
• 3.2.2 吸口通流面积
• 3.2.3 风机风量Q 的确定
• 3.3 系统压力的确定
• 第四章 吸口结构的优化设计与仿真
• 4.1 吸尘系统的CFD 仿真及优化
• 4.1.1 FLUENT 概述
• 4.1.2 清理车吸口流场仿真建模
• 第五章 铣刨碎料清理车的盘刷性能与技术研究
• 5.1 盘刷的性能要求
• 5.2 盘刷功能的实现技术
• 第六章 液压系统的优化设计
• 6.1 碎料清理车自动化设计总体介绍
• 6.2 清扫工况液压系统
• 6.3 碎料清理车液压系统原理图及工作原理
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢