摘要 本文介绍了稀浆封层机发展的行业背景以及国内外发展现状，并依据稀浆封层（微表处）施工作业的工艺要求提出了未来稀浆封层（微表处）机的发展趋势，为生产该设备的厂家和该设备的使用者提供一个改进的思路。
关键词：公路预防性养护 稀浆封层 微表处 电液比例控制 PLC控制 思嘉特专汽
一．行业背景
根据2008年交通工作会议发布的情况,截止2007年底，我国公路通车总里程达357.3万公里，其中高速公路5.36万公里。总规模3.5万公里的‘五纵七横’国道主干线基本贯通,其中高速公路占76%.国内的高等级公路里程位列世界第二位.而且根据交通部2007年中旬公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使中国高速公路里程达到8.5万公里,其中2008年将建成5000公里.高速公路网络的快速形成使公路在现代交通运输体系的支撑地位和作用全面加强，对国民经济与社会发展的先导性功能充分发挥，同时也成为中国现代化建设和社会文明进步的重要标志。
但是我国的高速公路建设还是比欧美发达国家晚了将近半个世纪,造成我们对公路的养护技术和养护设备还处在起步阶段，尤其是我们的公路养护还处在以人工为主的阶段,当然在一些高速公路建设较早,养护经验较丰富的经济发达地区,由于有机会接触到各种先进的养护技术和理念,较早的采用了公路预防性养护方案，初期的养护机械基本上都是从欧美等国外进口的。
交通部在2006年2月的《公路水路交通‘十一五’科技发展规划》将高等级公路养护技术及装备开发放在重大专项攻关项目中，同时将‘通过预防性养护和不定期表层维修，路面的使用寿命力争达到10－20年作为重点研究发方向中长寿路面关键技术研究的一项重要条件。
目前，国内高速公路里程已稳居世界第二，加之农村公路的大力建设，都在客观上给国内公路的养护工作增加了压力。在公路养护中，机械化养护是保持和提高养护质量的重要保障。但现实是国内的养护机械尤其对于沥青路面的养护机械，长期以来主要以进口设备为主，国产设备制造商往往缺乏专业的行业背景，所以造成国产公路养护设备整体技术含量不高，可靠性不好。
依据交通部公路预防性养护的发展方向为指导，国内公路预防性养护的机械设备主要是稀浆封层机、沥青洒布车、碎石封层车等。稀浆封层机作为路面预防性养护主要用于沥青路面高速公路面层的养护，提高其防水性和增加路面的摩擦力，对于路面的微小裂纹和车辙也可以起到修复作用，也有用来做新建高速公路面层与基层之间透水层的。该设备从80年代开始从国外进口到中国，已经为我国公路养护建设发挥了不容忽视的作用。
二．稀浆封层机发展现状
稀浆封层（微表处）施工技术的日臻完美促进了稀浆封层机的完善和不断发展：从早期的拖挂式，到现在安装在载重车底盘上或者自行连续式；从早期的单一控制方式到现在的机、电、液、气多种控制形式综合控制；从早期的只能做简单的稀浆封层到现在可以做微表处施工，可以说稀浆封层机发展到今天已经经历了多次实践和改进。国外长期从事稀浆封层机生产的知名厂家和设备有：美国Bergkamp公司的M210、美国VSS公司的M-12B、德国Bereining公司的S-HY8000、德国Weiro公司的MAP8000e等，从80年代至今，这些设备在中国国内市场具有一定的比例。
稀浆封层技术和设备引进中国已经有近30多年的历史了，无论是施工工艺还是设备的使用性能，都接近了国外的水平，尤其是2000年以后国产设备技术水平提升速度很快。国产稀浆封层机普遍采用了机、电、液一体化技术，大大提高了用户的施工效率和设备的可靠性以及施工的精度。目前国内专业生产稀浆封层机的厂家有4、5家，但是生产历史最长，经验最丰富的（有20多年）的是秦皇岛思嘉特专用汽车制造有限公司（原秦皇岛卢龙县金牛机械制造有限公司），由于多年的稀浆封层机生产、研发经验，使得思嘉特专汽公司掌握了该类设备最核心的专业技术，从机械操作到全液压、全智能各种不同档次和配置的稀浆封层机已经形成系列化生产。其次做的比较有影响力的有西安筑路机械有限公司的MS9系列，也有一定的市场和影响力。
稀浆封层机在我国当前的需求量大概在60台/每年左右，随着稀浆封层技术的广泛应用以及高速公路路面养护量的加强，有逐年增长的趋势。相比国产稀浆封层机，由于进口设备技术含量高，可靠性好，往往是大型公路养护招投标项目中的受青睐的产品，但是由于其订货周期长，价格高昂，售后服务困难等因素，成为其发展的一个瓶颈，用户对进口设备的期望程度逐渐变弱，使得每年的进口量逐渐降低。这对国产设备的发展既是一个商机，又是一项挑战。这就要求国产的稀浆封层机无论从技术含量还是到制作工艺上，都需要做很大的改进和发展，需要应用性价比高的机、电、液一体化技术，提高其技术水平和可靠性，就目前的现状来看，国内生产稀浆封层机的厂家，大多数生产的设备和进口设备相比还是有一定的技术、质量差距的。
三．稀浆封层车未来发展趋势
稀浆封层机按其发展阶段和结构功能可以划分为三个时代：第一代稀浆封层机（上世纪80年代以前），具有简单的原料控制系统和简单的摊铺箱，特征是标定计量、工作发动机的功率小、机械传动；适合做慢裂慢凝的普通稀浆封层机；第二代稀浆封层机（上世纪90年代初）改进了原料的控制系统，发动机功率增大、采用液压传动、流量显示系统，但控制系统只是简单的开式回路，流量显示只是机械式的流量显示管，流量要通过刻度线读出，该种机型可以做改性稀浆封层，如原美国AKZONOBEL的HD10就属于这一代机型；第三代稀浆封层机（上世纪末期）则是采用微处理器进行原料配比全自动控制，具有系统故障监测功能，其次动力系统要求很高，不仅可以做改性稀浆封层，还可以做微表处，进口设备基本上都达到了这一水平。从第二代开始，已经出现了连续作业的稀浆封层机，如原美国AKZONOBEL公司生产的CRM500。国内目前的稀浆封层机主要以第二代为主，还有少量的第一代稀浆封层机，秦皇岛思嘉特专汽生产的HRF100A和西筑公司生产的MS9稀浆封层机由于采用了PLC无触点控制、液体材料的计量为电子传感数字显示，虽然未使用闭环控制，但其使用性能和操作性能已经有了很大的提高，算是第二代设备的国产代表机型；第三代稀浆封层机都是进口的比如美国BERGKAMP、VSS都已经有最新的机型投入市场。
依据稀浆封层技术的施工工艺发展需要,稀浆封层机会以第三代机子为基础朝着以下几个方面进行发展：第一，控制系统，能够实现原料进入搅拌箱一键开启，可随时通过触摸显示屏进行原料的配比调整，具有系统故障随时监控、诊断功能；第二，能够实现连续作业或者配备连续作业辅助设备实现连续作业；第三，摊铺箱能有自动微调功能，依据不同路况的作业面能提高作业面的施工质量和施工效果；第四，具有更多的辅助功能，比如：操作手与驾驶员实时通话，便于驾驶员保持合适的车速和行走路线、可以摊铺彩色微表处和添加纤维后的微表处作业时的计量和控制；具备夜间施工照明装置、矿物细料自动上料装置、料仓两侧防护装置等，加装GPS全球定位系统，实现故障定点诊断技术。
随着工业技术的不断发展，新的控制技术和传动技术不断的应用到工业设备中。目前国内外的生产厂家，都在努力朝着上面提到的发展趋势对设备进行着技术革新和优化。如何确保稀浆封层机的控制精度更加准确，如何真正做到全液压传动技术、如何对骨料和乳化沥青等混合料的配比进行精确的计量、如何实现设备的功能稳定完善是目前生产厂家重点思考的问题。
秦皇岛思嘉特专汽于2008年4月份成功研制出了HRF100全智能稀浆封层机，其先进的设计理念代表了第三代稀浆封层机的最高设计水平。该设备基本工作原理同常规的稀浆封层机，主要是其控制部分采用触摸屏和PLC相结合的方式，通过用户自己设定在触摸屏内部的原料配比参数等，由PLC程序运算出7路电液比例阀组上每一路所需要加的控制电压的大小，来实现电液比例阀的阀芯开度大小，从而实现每一路执行驱动元件液压马达转速的大小，改变了控制电压即改变了液压马达的转速，从而实现原料输送量的改变，整个控制过程实现闭环反馈，利用插值取样多点比较的原理，实现配比的准确性和稳定性。触摸屏控制软件采用图形化工控软件设计，界面简单明了，功能设置考虑全面，包括主界面（原料配比设置、时间显示，其他界面的功能按钮等）、系统参数设置界面、打印界面等20多个界面，用户可以方便的把任何配比的混合料参数输入触摸屏，然后按“开始”命令后，设备即可以严格按照设定的配比进行运行作业，整个控制系统采用闭环控制，保证了配比的准确性和一致性。提高了设备的自动化程度，降低了人为因素对施工效果的影响。
四．结语
随着新的养护工艺、材料的出现和发展，对施工设备也提出更高的要求。养护设备正朝着多元化、系列化发展，机、电、液、气一体化控制技术使稀浆封层机设计更先进合理、系统集成性更高，施工精度更准确，功能更加满足施工要求。对稀浆封层机的不断改进和发展即是我国高速公路养护建设施工发展的需要，也是提高我们国产设备同国外进口产品竞争力的需要。无论生产厂家还是设备使用方，都需要共同努力，互相促进，提高稀浆封层机的性价比，确保施工质量的完美，为我国公路养护事业多做贡献。
参考文献：
《解析稀浆封层机的发展概况及结构组成》 刘士杰 刘晓军 2003年
作者简介 刘晓军，秦皇岛思嘉特专用汽车制造有限公司，一直从事高等级公路养护机械的开发、研究。并有论文在《工程机械与维修》、《筑路机械与施工机械化》上发表，曾获“路桥建设”论文比赛一等奖、陕西省公路学会论文二等奖。联系方式：13991966953
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