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摘要：本文首先介紹了高速公路施工机械与设备，然后重点分析了筑路机械的几种技术与发展，最后提出了未来的发展展望。
关键词：高速公路，筑路机械，设备，技术，发展。
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
一、高速公路施工机械与设备
1 路基施工机械基础工程机械, 包括各种桩工机械, 地基处理机械。土石方工程机械, 包括挖掘机、推土机、铲运机、平地机、装载机, 自卸车等。
2 压实机械包括各类型压路机, 羊足辗、夯土机、振动平板夯等。
3 路面施工机械包括各种路面材料的拌制, 运输、摊铺、压实和养护修理等所用的各种专用设备。路面施工机械专业性很强, 制造难度较大, 我国过去重视不够, 以致今日仍需大量从国外进口。自己的研究、设计、制造的力量薄弱, 这与目前形势极不适应, 经过初步调查, 我们认为应优先发展下列路面机械。
（1）土壤稳定拌和机。其主要用途是对路基土壤进行加固处理, 在国外已大量使用, 生产厂家很多, 如美国Rexworks的HDS系列, 能对多种混合材料进行稳定拌和, 如：水泥与土, 石灰石与土, 沥青与土以及盐类氯化钙等。国外生产的土壤稳定拌和机, 采用了液压传动和电子技术,使其能够精确地控制工作速度和结合料洒布量, 提高了土壤的稳定效果和稳定质量, 使稳定深度增大（可达60m） , 并实现了过载保护。稳定机一般分场拌和路拌两种, 场拌虽拌和均匀质量好, 但所需配套机组较多, 结构复杂, 设备费用高。所以一般公路建设多用路拌, 路拌又分一次行程的多转子式, 和多次行程的单转子式, 后者结构简单, 机动灵活, 使用维修都很方便, 因此应用较广。
（2）水泥硅路面摊铺机。由于沥青价格上涨, 国际上近年来硷路面有所回升, 有的国家达到全部路面的30%, 因之硷路面摊铺机的生产量随之回升, 我国目前硷路面很少, 远不及沥青硷路面（占95%）, 但是我国沥青的生产量很少, 质量不过关, 修筑高级路面还需进口沥青, 而我国水泥生产量很大, 还有不少地区兴办的中小型水泥厂, 因此发展硷路面物质条件要比较优越。60年代中期国际上发展了一种滑模式硷摊铺机, 可以在一次行程中, 完成混合料的摊铺、振实、成型、切缝、打毛等作业, 每日可铺筑2—3km, 最高可达5km。它装有自动导向, 自动调平的电子控制装置, 采用液压传动, 这种摊铺机工效高, 成本低, 铺筑质量好, 值得推广。
（3）水泥硅路面修饰机。用来整平、捣压和抹光摊铺机所摊铺的路面层。整平机常采用叶片轴和螺旋整平器, 捣压主要是用振动板或捣实板, 对于干硬性混合料应用高频率的振动板来捣实。抹光是用光面带或光面梁和光面板来实现的, 光面带在水平面内摆动, 而光面板作小振幅高频率的垂直振动, 由此而使路面层光滑。
二、高速筑路机械的几种技术与发展
1 电液控制技术
为了节能，20 世纪80 年代筑路机械上大规模采用机电液控制技术。随着微电子技术的进一步发展， 集成电路的集成度和性能提高， 价格下降， 特别是单片微处理器的出现， 大大推动了筑路机械的机电液一体化进程。使电液控制在筑路机械的发展中起到不可替代的作用。电液控制技术主要有一下几方面：
（1） 位置识别及诱导： 机械自身具有自动辨认所处位置以及机械能确认其在作业中已偏离既定路线，并且具有自动复位的控制机能。
（2） 工作过程的监控以及随机自动保护： 利用专家系统建立的推理和学习机能，可实现某种人工智能。
（3） 遥控和无人化技术： 近年已出现了无线遥控挖掘机和全自动液压挖掘机， 其中大量采用微机集成控制技术， 即在计算机系统存有用于工作时的程序工作时， 电液系统获取信号将液压油引向相应液压缸，自动完成各种功能操作。
目前，国外在筑路施工机械电液控制方面进行了大量的研究和开发工作，今后此领域的发展方向将有以下几种趋势：
（1） 开发具有最佳行走操作自动控制系统， 以提高机械的作业能力、作业效率以及机械操作的简便化、机动化、安全化等；
（2）进行多台机械组合无人化施工的研究。现亟需解决的问题是： 密封装置性能的提高， 今后研究工作的重点是提高密封和轴承的性能。另外，环保性是工程机械面临的新挑战。
2 润滑保养技术
由于筑路机械的零部件在干摩擦的情况下会发生“ 咬死” 或烧损， 所以必须对筑路机械的某些部位进行润滑保养。润滑与否及润滑效果的优劣对筑路机械的使用寿命影响很大。目前在润滑保养技术上面主要有以下几方面：
（1） 选择适当的润滑材料： 所采用的品种应是根据原设计所规定的配合件的间隙、承载、工作温度及结构形式所确定的品种， 最好是原厂标定的品种。润滑材料的流动性必须符合实际需要。考虑温度的变化对润滑材料性能的影响。
（2）控制润滑材料的加注量。对于润滑油，可用油尺或检查螺塞来控制加注量。使用油尺时，注油量不能超过油尺标志的上限， 也不能低于标志下限。
（3）保证注油或换油的适当间隔期。润滑材料由于摩擦热、杂质和水分等的作用会逐渐消耗或变质， 对已消耗的机械要及时加注润滑材料， 加注的间隔期要视该部件的运动速度、受力程度、油料性质及其它工作条件而定。
3 蓝牙在线监测技术
当前筑路机械的发展方向是开发各种智能化的筑路机械， 这就对计算机系统同时在信息采集、复杂信号处理、控制等方面有较高的要求。利用蓝牙芯片可对传感器采集到的数据进行无电缆可靠传输， 并能利用非机载设备， 对采集的信号进行复杂有效的处理， 控制施工全过程。
这种蓝牙技术， 可以支持物体与物体之间的通信， 低成本的近距离无线连接， 避免了有电缆传输遇到的各种问题， 同时还能利用非机载设备， 对采集的信号进行复杂、有效的分析和处理， 从而有效地进行监测、检测和控制，达到筑路机械智能化的要求。蓝牙技术解决上述问题还有许多细节存在问题， 为防止信息的误传和被截取， 每个设备都要有相异的频度； 蓝牙具有一对多点的交换数据能力， 故它需要安全系统来防止未经授权的访问。但是短期内蓝牙面临的最大挑战是自身的价格。只有这种技术足够廉价，才可以使所有周边电子设备都可以无线相连。人们盼望不久蓝牙价格能足够低， 软件能足够完善， 以便嵌入到便携式计算机和其它设备中去。
三、未来的展望
按照国家公路基本建设规划，到2020年、我国将基本建成“五纵七横”（约3.5万km)的国道主干线。每年将以2.2万km的速度新建公路，若按这一平均增长速率，到2020年，我国公路里程可以达到l80万km,而与我国土地面积相近的美国。公路总里程已达到630万km,高速公路达到80000km.由此我们可以推断，未来十年我国公路建设的任务仍将十分繁重。除此之外，还将面临已建成公路网的贯修和扩建的艰巨任务。
当今，由于电子技术、传感技术、自动空竹技术、人工智能(AI)技术等一些现代新技术的快速发展和这些技术在筑路机械领城的广泛应用。未来将是筑路机械自动化、智能化的时代。筑路机械不仅可以实现单机的自动化，无人化操作，面且还将实现机群联合施工作业的自动化、无人化。因此，不断发展的高新技术也必将为筑路机械的发展注入活力。
参考文献
[1] 石红， 王科俊， 李国斌. 液压设备故障诊断技术的研究[J]. 液压与气动，2000
[2] 宫漂峰. 浅谈筑路机械的润滑保养技术. 黑龙江交通科技，2000年第3 期
[3] 尹春娥， 薛维龙. 电液控制技术在筑路机械中的应用及发展. 筑路机械与施工机械化，2002
关键词：高速公路，筑路机械，设备，技术，发展。
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
一、高速公路施工机械与设备
1 路基施工机械基础工程机械, 包括各种桩工机械, 地基处理机械。土石方工程机械, 包括挖掘机、推土机、铲运机、平地机、装载机, 自卸车等。
2 压实机械包括各类型压路机, 羊足辗、夯土机、振动平板夯等。
3 路面施工机械包括各种路面材料的拌制, 运输、摊铺、压实和养护修理等所用的各种专用设备。路面施工机械专业性很强, 制造难度较大, 我国过去重视不够, 以致今日仍需大量从国外进口。自己的研究、设计、制造的力量薄弱, 这与目前形势极不适应, 经过初步调查, 我们认为应优先发展下列路面机械。
（1）土壤稳定拌和机。其主要用途是对路基土壤进行加固处理, 在国外已大量使用, 生产厂家很多, 如美国Rexworks的HDS系列, 能对多种混合材料进行稳定拌和, 如：水泥与土, 石灰石与土, 沥青与土以及盐类氯化钙等。国外生产的土壤稳定拌和机, 采用了液压传动和电子技术,使其能够精确地控制工作速度和结合料洒布量, 提高了土壤的稳定效果和稳定质量, 使稳定深度增大（可达60m） , 并实现了过载保护。稳定机一般分场拌和路拌两种, 场拌虽拌和均匀质量好, 但所需配套机组较多, 结构复杂, 设备费用高。所以一般公路建设多用路拌, 路拌又分一次行程的多转子式, 和多次行程的单转子式, 后者结构简单, 机动灵活, 使用维修都很方便, 因此应用较广。
（2）水泥硅路面摊铺机。由于沥青价格上涨, 国际上近年来硷路面有所回升, 有的国家达到全部路面的30%, 因之硷路面摊铺机的生产量随之回升, 我国目前硷路面很少, 远不及沥青硷路面（占95%）, 但是我国沥青的生产量很少, 质量不过关, 修筑高级路面还需进口沥青, 而我国水泥生产量很大, 还有不少地区兴办的中小型水泥厂, 因此发展硷路面物质条件要比较优越。60年代中期国际上发展了一种滑模式硷摊铺机, 可以在一次行程中, 完成混合料的摊铺、振实、成型、切缝、打毛等作业, 每日可铺筑2—3km, 最高可达5km。它装有自动导向, 自动调平的电子控制装置, 采用液压传动, 这种摊铺机工效高, 成本低, 铺筑质量好, 值得推广。
（3）水泥硅路面修饰机。用来整平、捣压和抹光摊铺机所摊铺的路面层。整平机常采用叶片轴和螺旋整平器, 捣压主要是用振动板或捣实板, 对于干硬性混合料应用高频率的振动板来捣实。抹光是用光面带或光面梁和光面板来实现的, 光面带在水平面内摆动, 而光面板作小振幅高频率的垂直振动, 由此而使路面层光滑。
二、高速筑路机械的几种技术与发展
1 电液控制技术
为了节能，20 世纪80 年代筑路机械上大规模采用机电液控制技术。随着微电子技术的进一步发展， 集成电路的集成度和性能提高， 价格下降， 特别是单片微处理器的出现， 大大推动了筑路机械的机电液一体化进程。使电液控制在筑路机械的发展中起到不可替代的作用。电液控制技术主要有一下几方面：
（1） 位置识别及诱导： 机械自身具有自动辨认所处位置以及机械能确认其在作业中已偏离既定路线，并且具有自动复位的控制机能。
（2） 工作过程的监控以及随机自动保护： 利用专家系统建立的推理和学习机能，可实现某种人工智能。
（3） 遥控和无人化技术： 近年已出现了无线遥控挖掘机和全自动液压挖掘机， 其中大量采用微机集成控制技术， 即在计算机系统存有用于工作时的程序工作时， 电液系统获取信号将液压油引向相应液压缸，自动完成各种功能操作。
目前，国外在筑路施工机械电液控制方面进行了大量的研究和开发工作，今后此领域的发展方向将有以下几种趋势：
（1） 开发具有最佳行走操作自动控制系统， 以提高机械的作业能力、作业效率以及机械操作的简便化、机动化、安全化等；
（2）进行多台机械组合无人化施工的研究。现亟需解决的问题是： 密封装置性能的提高， 今后研究工作的重点是提高密封和轴承的性能。另外，环保性是工程机械面临的新挑战。
2 润滑保养技术
由于筑路机械的零部件在干摩擦的情况下会发生“ 咬死” 或烧损， 所以必须对筑路机械的某些部位进行润滑保养。润滑与否及润滑效果的优劣对筑路机械的使用寿命影响很大。目前在润滑保养技术上面主要有以下几方面：
（1） 选择适当的润滑材料： 所采用的品种应是根据原设计所规定的配合件的间隙、承载、工作温度及结构形式所确定的品种， 最好是原厂标定的品种。润滑材料的流动性必须符合实际需要。考虑温度的变化对润滑材料性能的影响。
（2）控制润滑材料的加注量。对于润滑油，可用油尺或检查螺塞来控制加注量。使用油尺时，注油量不能超过油尺标志的上限， 也不能低于标志下限。
（3）保证注油或换油的适当间隔期。润滑材料由于摩擦热、杂质和水分等的作用会逐渐消耗或变质， 对已消耗的机械要及时加注润滑材料， 加注的间隔期要视该部件的运动速度、受力程度、油料性质及其它工作条件而定。
3 蓝牙在线监测技术
当前筑路机械的发展方向是开发各种智能化的筑路机械， 这就对计算机系统同时在信息采集、复杂信号处理、控制等方面有较高的要求。利用蓝牙芯片可对传感器采集到的数据进行无电缆可靠传输， 并能利用非机载设备， 对采集的信号进行复杂有效的处理， 控制施工全过程。
这种蓝牙技术， 可以支持物体与物体之间的通信， 低成本的近距离无线连接， 避免了有电缆传输遇到的各种问题， 同时还能利用非机载设备， 对采集的信号进行复杂、有效的分析和处理， 从而有效地进行监测、检测和控制，达到筑路机械智能化的要求。蓝牙技术解决上述问题还有许多细节存在问题， 为防止信息的误传和被截取， 每个设备都要有相异的频度； 蓝牙具有一对多点的交换数据能力， 故它需要安全系统来防止未经授权的访问。但是短期内蓝牙面临的最大挑战是自身的价格。只有这种技术足够廉价，才可以使所有周边电子设备都可以无线相连。人们盼望不久蓝牙价格能足够低， 软件能足够完善， 以便嵌入到便携式计算机和其它设备中去。
三、未来的展望
按照国家公路基本建设规划，到2020年、我国将基本建成“五纵七横”（约3.5万km)的国道主干线。每年将以2.2万km的速度新建公路，若按这一平均增长速率，到2020年，我国公路里程可以达到l80万km,而与我国土地面积相近的美国。公路总里程已达到630万km,高速公路达到80000km.由此我们可以推断，未来十年我国公路建设的任务仍将十分繁重。除此之外，还将面临已建成公路网的贯修和扩建的艰巨任务。
当今，由于电子技术、传感技术、自动空竹技术、人工智能(AI)技术等一些现代新技术的快速发展和这些技术在筑路机械领城的广泛应用。未来将是筑路机械自动化、智能化的时代。筑路机械不仅可以实现单机的自动化，无人化操作，面且还将实现机群联合施工作业的自动化、无人化。因此，不断发展的高新技术也必将为筑路机械的发展注入活力。
参考文献
[1] 石红， 王科俊， 李国斌. 液压设备故障诊断技术的研究[J]. 液压与气动，2000
[2] 宫漂峰. 浅谈筑路机械的润滑保养技术. 黑龙江交通科技，2000年第3 期
[3] 尹春娥， 薛维龙. 电液控制技术在筑路机械中的应用及发展. 筑路机械与施工机械化，2002