【摘要】對電子型找平系統(tǒng)和激光找平系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。平地機(jī)上安裝自動找平裝置后，可提高施工作業(yè)精度，減少作業(yè)循環(huán)次數(shù)，降低機(jī)械使用費(fèi)用，提高施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
　　【關(guān)鍵詞】平地機(jī)；電子型找平系統(tǒng)；激光找平系統(tǒng)

　　在公路施工中，為了獲得路面平整度和符合要求的施工質(zhì)量，現(xiàn)代較為先進(jìn)的平地機(jī)上都安裝了自動找平系統(tǒng)。自動找平系統(tǒng)的工作原理是預(yù)先人為地給出一個理想的基準(zhǔn)線（面），通過傳感器把實(shí)測值與設(shè)定值的差值輸入微電子電路進(jìn)行分析放大，轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)由電液元件轉(zhuǎn)變成機(jī)械動作，使平地機(jī)鏟刀按預(yù)先給定的基準(zhǔn)線（面）運(yùn)行，達(dá)到平整地面的目的。在機(jī)器上安裝自動找平裝置，可以使施工作業(yè)精度得到明顯提高，作業(yè)循環(huán)次數(shù)減少，降低了機(jī)械使用費(fèi)用，提高了施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，同時大大減輕了駕駛員的勞動強(qiáng)度。由于路面的平整度或物料鋪平的精度提高，因而物料分布比較均勻，可以節(jié)省鋪路材料并提高公路施工質(zhì)量。
　　1　電子型找平系統(tǒng)
　　該系統(tǒng)由控制箱、橫向斜度控制裝置、縱向斜度控制裝置和液壓伺服裝置等組成，如圖1所示。

圖1　電子型自動找平系統(tǒng)

　　1.1 控制箱
　　控制箱安裝在駕駛室內(nèi)，用來接受并傳出各種信號，其上裝有各種功能的旋鈕、儀表燈和指示燈。駕駛員可以通過控制向上的旋鈕來設(shè)置刮平高度和刮刀橫向坡度，控制箱上儀表可以連續(xù)顯示出實(shí)際作業(yè)中的刮平高度和斜度偏差。控制箱上還有開關(guān)和技術(shù)狀態(tài)顯示，可隨時打開和關(guān)閉整個系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)手工操作和自動操作的轉(zhuǎn)換。
　　1.2 橫向斜度控制裝置
　　橫向斜度控制箱安裝在牽引架上，由斜度傳感器和反饋轉(zhuǎn)換器等元件組成，還有一個單獨(dú)的機(jī)械系統(tǒng)來補(bǔ)償回轉(zhuǎn)圈轉(zhuǎn)角和縱向傾斜引起的橫向誤差，可連續(xù)不斷地檢測刮刀的橫向坡度。如果實(shí)測的刮刀橫向斜度與設(shè)置的斜度不同，信號立即傳到液壓伺服裝置，控制升降油缸調(diào)節(jié)刮刀至合適的斜度。
　　1.3 縱向斜度控制裝置
　　縱向刮平控制裝置安裝在刮刀一端的背面，用于檢測刮刀的一端在垂直方向上與刀基準(zhǔn)的偏差，其工作原理與橫向控制裝置基本相同，由刮平傳感器、高度調(diào)節(jié)器、基準(zhǔn)繩或輪式隨動裝置等組成。輪式隨動裝置常用于較硬地面作基準(zhǔn)的作業(yè)，當(dāng)基準(zhǔn)比較軟時，多采用滑靴式隨動裝置。當(dāng)沒有可參與的基準(zhǔn)時，可采用預(yù)設(shè)基準(zhǔn)繩作為刮平基準(zhǔn)。
　　1.4 液壓伺服裝置
　　液壓伺服裝置安裝在主機(jī)架靠近擺架的地方，每個升降油缸都由一組閥（電磁閥和伺服閥）控制。2個升降油缸中，一個跟蹤控制縱刮平，控制刮刀設(shè)置基準(zhǔn)一側(cè)的升降，另一個跟蹤橫向斜度，控制刮刀另一側(cè)的升降，以保證給定的斜度。
　　2　激光找平系統(tǒng)
　　2.1 工作原理
　　激光找平系統(tǒng)是利用激光發(fā)射器發(fā)出的激光束為找平基準(zhǔn)，控制刮刀升降油缸自動調(diào)節(jié)刮刀位置。激光發(fā)射器由三角架固定在工地，在發(fā)出激光束的同時，以一定的速度旋轉(zhuǎn)，可在施工現(xiàn)場的上方構(gòu)成水平（或一定坡度）的激光控制平面作為平整土地的參照面，激光束構(gòu)成的光學(xué)控制平面不受地形的影響和操作技術(shù)的干擾，并且具有范圍大、精度高、操作方便等特點(diǎn)。根據(jù)用戶的不同需求，可選用不同的激光系統(tǒng)，其有效工作半徑一般為300-800m，并可選擇水平或坡度發(fā)射器。激光接收器安裝在平地機(jī)牽引架上的支柱上，接收激光信號并測出其與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)高度的誤差，將信號傳至控制系統(tǒng)。它一般有2種：顯示加激光找平型和激光找平與電子找平結(jié)合型。
　　2.2 顯示加激光找平型
　　該系統(tǒng)由激光發(fā)射器、激光接收器、控制箱、顯示器和液壓電磁伺服閥組成。發(fā)射器每秒旋轉(zhuǎn)5次，激光基準(zhǔn)面可以傾斜0-9%的坡度，基準(zhǔn)面斜度若向縱向和斜向分解，可以作為縱向坡度和斜向坡度基準(zhǔn)的設(shè)定值。
　　顯示系統(tǒng)根據(jù)接收器的測量結(jié)果，不斷向駕駛員顯示刮刀實(shí)際位置與基準(zhǔn)位置的偏差，以控制刮刀的升降。顯示器可裝2個，分別顯示刮刀兩端的高度，也可只裝1個，只顯示刮刀一端的情況。
　　控制箱可實(shí)現(xiàn)“人工控制”與“自動控制”的轉(zhuǎn)換，且設(shè)有暫停、設(shè)置刮刀高度等功能。在自動控制模式下，利用激光接收器上的信號控制液壓伺服閥，自動將刮刀保持在某個平行于激光束平面的位置上。
　　2.3 激光找平與電子調(diào)節(jié)結(jié)合型
　　如圖2所示，它與電子找平系統(tǒng)的不同之處在于縱向刮平以激光束為基準(zhǔn)。該系統(tǒng)刮刀縱向刮平采用激光找平方式控制，而斜度控制采用傾斜儀測量控制。這樣只需將1個激光接收器裝在縱向刮平控制一側(cè)大牽引架上，以激光束為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)這一側(cè)的掛到高度。傾斜儀裝在牽引架上，可以檢測刮刀的橫向斜度，按照設(shè)置的斜度要求控制另一側(cè)升降油缸?？刂葡溲b在駕駛室內(nèi)，刮刀高度和橫向斜度均由控制箱設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)“自動控制”與“人工控制”的相互轉(zhuǎn)換。

圖2　激光找平與電子調(diào)節(jié)結(jié)合型找平系統(tǒng)

　　3 自動找平系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　使用平地機(jī)自動找平系統(tǒng)，駕駛員只需設(shè)定所需的斜度、坡度等要求，平地機(jī)就可按照預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)，自動調(diào)節(jié)鏟刀的升降，從而獲得理想的施工質(zhì)量。它具有以下特點(diǎn)：
　?。?）精度高。由于自動找平系統(tǒng)一般采用電子、傳感、液壓與計(jì)