振动压路机设计中实际应用研究

振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用研究[摘要]路面压实是沥青面层施工中的最后一道工序，也是保证沥青混凝土施工质量的重要环节。

为了保证公路路面施工质量，必须合理选择碾压技术以及碾压机械，目前公路沥青路面施工中常用的为振荡压实技术和振荡压路机。

本文以振荡压实技术在某公路沥青路面施工的应用为例进行研究，针对路面沥青混合料面层振荡压实方案和桥面沥青混合料面层振荡压实方案，定量控制压实机械的频率、速度等指标，控制沥青混合料的压实度、空隙率和平整度指标，保证某路桥交替沥青混合料面层的施工效率和施工质量。

[关键词]振荡压实技术公路沥青路面施工应用中图分类号：tu654 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）13-0194-01近些年，具有新的压实原理和机械结构的振荡压路机弥补了振动压路机的缺陷。

振荡压实使材料受力合理而且连续，克服了振动压路机压实时跳振所带来的一些弊病，从而获得了良好的压实效果和路面使用的耐久性。

本文就振荡压实技术在沥青路面施工过程中，在压实度、平整度、路面耐久性等重要路面控制指标进行实验分析，最终在实际应用中解决了某路桥交替沥青面层压实问题。

1 振荡压实原理瑞典的h.thurne r博士在20 世纪80年代中期提出了振荡压实的新概念，与传统的振动压路机利用垂直振动的原理不同，振荡压实是一种搓揉与振动压实为一体的新的压实方法，利用土力学中交变剪应力的原理，使土壤等基础材料的颗粒重新排列从而变得更加密实。

2 振荡压路机的工作原理在总体结构上，振荡压路机与自行式振动压路机基本相似，但是其作用原理却有着本质的区别。

振荡压路机是在振荡轮内对称安装同步反向旋转的激振偏心块（轴），两偏心轴旋转相位差为180度，且偏心质量和偏心距分别相等，以保证激振力和合力沿振荡轮圆周径向始终为零，从而产生激振力偶。

工作时通过压路机滚轮快速交替地前后摆振运动，使振荡轮承受交变扭矩，形成前后方向的振荡波，使其传输的振动能量沿着水平方向在压实材料某一层面内产生交变剪应变；同时还振荡轮静载作用下，产生垂直位移。

YZ16型振动压路机是一种超重型自沥青混凝土等，是建筑和筑路等工程的必备施 工设备⑺。
随着我国经济建设的不断发展，高等级公路建设的不断增多，公路建设已逐渐要 求实行机械化施工。在工程建设、特别是筑路工程中，从压实岩石填方、砂土铺层到 沥青混合料，振动压路机都显示了其高生产率和节省资源的优越性。因而，振动压路 机已由机械部推荐为国家“十五”重点发展产品⑹。
2.不断创新振动技术。除了目前熟悉和已经采用的如振动压路机技术中的双振动 频率、双振幅、多频率、多振幅、顺序振动、高频振动(>3000r/min、密实度监测 等技术外，近来国外振动技术更是向着自动化、智能化的方向发展］。如BOMAG公 司根据双钢轮振动压路机在施工中对密实度的精度要求较高的使用特点，独家研制出 自动振幅调节机构(VARIOMATIC)，该系统的工作原理为：利用改变两根逆向旋转 式偏心块的角度来改变振幅，每当系统通过传感器接受的信息达到某个预先设定的数 据时，计算机就会给装在压实滚轮中的小油缸发出改变其中一个偏向轴角度的指令。 这个偏向轴就会与其逆转的另一个偏向轴改变一个角度通过这种无级变角度的调整， 从而达到自动改变振幅和激振力的目的，实现了振动压路机振幅、频率的无级调节， 用以优化碾压效果。该机构可根据路面密实度的要求在0~max范围内自动调节激振力 大小，避免面层的过压和漏压，此技术同样可根据需要应用于单钢轮振动压路机产品 上⑸。其它如美国INGERSOURAND公司的DD-130双钢轮串联式振动压路机，在每 个振动轮中都有自动反向的偏向装置，可实现7225~16330kg J种不同的激振力输出， 基本上可以满足所有土壤类型路面的碾压需要。此外，诸如水平振动压实技术，是利 用土壤力学中交变剪应变原理使土壤等材料的颗粒重新排列来进行密实的，德国HAMM公司首先根据这一原理开发出振荡压路机，它利用两根偏向轴同步旋转，产生 相互平行的偏向力形成扭矩，使振动轮产生振荡的作用，形成对地面的压实］。

ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏ ｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ，ｆ ａ ｓ ｔ — ｇ ｒ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ａ ｌ ｔ ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｉ ｒ ｅ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ， ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｓ ａ ｎ ｄ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ，ｃ ｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ
２ ．山西 路 桥 建 设 集 团有 限公 司 ， 山西 太原
０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘 要 ： 采 用理论 分析 与 试验研 究相 结 合 的 方 法 ， 分 别探 讨 了振 动 压路 机 和 轮 胎 压路 机 的压 实特 性 。结 果表 明 ： 振 动压路 机 具有 压 实效 率 高， 压 实度 增 长 快和 压 实深度 衰减 小 的特 点 ； 轮 胎压 路 机
压 实效 率低 ， 但 具 有 消除铺 层表 面裂缝 ， 使 表 面致 密的作 用 。 因此 ， 进行 混合料 碾 压 时 ， 采 用组合碾
压工艺， 可 以得 到 较 高 的 路 面 压 实度 和 较 好 的路 面封 水 效 果 。 关键 词 ： 路 面工程 ； 压 实技 术 ； 压路 机 ； 压 实 效 果

科技创新与应用 ｌ ２直振动压路机振动压实 技术的研究
周 保 成
（ 沈阳交通 工程有 限公 司， 辽 宁 沈阳 ｌ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘 要： 在 公 路 建设 中 ， 传 统的 压路 机 已经暴 露 出越 来越 多的 不足 。这 时 ， 垂 直 振 动压 路 机 在施 工过 程 中的各 项 工作 活动 和 项 目 指标方面展现 出其优势所在。 我国垂直振动压路机仅有 １ ０多年的历史， 其无论是在性能、 技术还是效率上 ， 较之 于国外而言还有 定差距 。但是 ， 随着近几年来科学技 术的发展 ， 计算机辅助技 术已应用到垂直振动压路机的工作之 中， 这为我国垂直振 动压路 机的研 究带来 了良好的效益。 笔者通过研 究比较 ， 分析垂直振动压路机的发展、 工作原理 ， 并分析其优越性。 最后根据其在我 国的
看， 垂直振动的压实工作能够使土壤坚实， 且未压实部分与压实部分具 有明显的区分。而圆振动压路机的工作常造成周 围土壤受到压实工作 影响 ， 难以区分具体的压实部位 ， 行进过程也会被打乱。所以说 ， 垂直振 动压路机不但克服了激振力和行走过程的问题 ，还使得行走过程更加 笔直 、 更加稳定 。 ４ ３压实效果好 垂直振动压路机在作业过程中，压实的表面基本没有松散的土壤 和裂纹现象 ， 由于行进的过程中没有拥土， 所以其压实后的土壤平整度 良好 。与此同时， 压实工作后的土壤和其他混合料之间混合均匀， 能够 保障道路建设中的路面表层和路基层有效结合 、 表层的水封陛好、 压实 的质量也就更好。在确保沥青和骨料混合物的充分均匀压实的同时， 路 面的粗糙程度也 良好， 因此最终公路的质量也可以保证。 传统的圆振动 压路机在压实作业中， 土壤压实到一定程度就会重新松散， 这其 中的关 键力度和振动压实时间都很难同时控制 ， 也就使得压实材料与骨料不 能充分混合， 压实度难以提高。在比较 中可以看出， 垂直振动压路机意 味着单纯的垂直力 ， 压实工作介意增加材料的强度并无副作用， 压实效 果更佳 。 ４ ４节省功率 压实工作的压实材料对工作的难度起着决定 性的影响。 例如， 材料 刚度较大的， 在某种程度上难以成型， 但成型后却能很好的保持其成型 效果， 稳定胜较强； 而材料刚度较小的材料， 成型过程中看似简单 ， 但是 成型效果却往往差强人意。同样的， 不同种类的压实材料对垂直振动压 路机的要求也就不同， 振动轮的工作次数、 振动功率以及压实时间都需 要根据材 料制定不 同应对 方案 。对 于同样 的压实材 料和 同样 的工作 环 境， 垂直振动压路机 的振动压实过程由于不存在水平力的干扰 ， 至保持 垂直方向的跳动 ， 因此就达到同等压实效果的情况下来看 ， 垂直振动压 路机可以节省工作的功率，

随着交通运输量的增多和压实机械的施工机械化程度愈来愈高施工部门对压实机械提出的要求也越来越高传统的压实设备已不能够适应工程规模进度质量等方面的要求针对这种情况石家庄铁道学院与石家庄煤矿机械有限责任公司合作开发了yzc18型双钢轮压路机它具有以下特点
维普资讯
机 械 设 计 与 制 造
一
第 ３期 ２０ ０ ７年 ３月
３ 一 ６
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓ ｇ
＆
Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
文章编号 ：０ １ ３９ （ ０）３ ０ ３－ ２ １０ － ９ ７２ ７０ － ０ ６ ０ ０
Ｙ Ｃ１ Ｚ ８型振 动 压路 机 液 压 系统 的设 计 与 分析
宋 强 刘进 志 王海 花
（石 家庄铁 道 学院 ， 家庄 ０ ０４ ） 石 ５０ ３
Ｄｅ ｉｎ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｎ ｎ ｌｓｓ ｏ ｈ ｙ ｒ ｕｉ ｓ ｓ ｅ ｉ ＹＺＣ１ ｉｒ ｔ ｎ ｒ ａ ｏ ｌｒ ｃ ｎ ｖ ｂ ａ ｉ ｏ ｄ ｒ ｌ ８ ｏ ｅ
Ｓ Ｎ ｉ ｇ， Ｉ ｉ－ｈ ＷＡ Ｇ Ｈ ｉｈ ａ Ｏ ａ ｗ ｙＩｓ ｔｔ， ｈ ｉ ｈ ａ ｇ０ ０ ４ ，ｈｎ ） Ｓ ｉａｈ ａ ｇＲ ｉ ａ ｔｕｅ Ｓ ｉａ ｕ ｎ ５ ０ ３ ｉａ ｉ ｌ ｎｉ ｊｚ Ｃ
ｐｅ ｎｉ ｌ．ｔ ｄｓ ｎｓｈｍ ，ｈ ｏｋｎ ｐｉｃ ｌ ａｄｔ ａｎｄ ｅｅ ｅ ｏ ｔ ｉｒ ｉｎｈｄａｌ ｒ ｓ ｅｙ Ｉ ｅｉ ｅ ｅ ｔ ｗ ｒｉｇ ｒ ｉ ｅ ｎ ｍ ｉ ｉ ｒｎ ｓｆ ｈ ｖｂａｏ ｙ ｒｕｉ ｓ ｅ ｈ ｖ ｓ ｇ ｃ ｅ ｎｐ ｅ ｈ ｆ ｃ ｅ ｔ ｃ 一
．
灵 活方便 ； 种不同压 实对象 ；

根据市场用户要求和能实现批量生产的规模效 益，确定本机采用机械式传动方案。 （ ）前后轮压力的分 配方案 。方案 ｌ ２ ：双驱 动 ，前后 轮 压 力 比 ＞１ 。技 术 性 能好 ，但 是成 本 指
数 太 高 ；方 案 ２ ：单 驱 动 ，前 后 轮 压 力 比 ＞ ｌ 。重
心前移 ，提高静线压力和激振力 ，成本降低 。但导
价侑 工 程
３ 整机 主 要 性能 的价 值分 析和确 定
（）驱 动 系统 的选 择 。驱 动方 式 主要 有 机械 １
传动式和液压传动式两种 。机械传动式特点 ： 传动
可靠 、效率高 、成本低 ；但噪音大 、系统 比较 复 杂；液压传动式特点 ：结构 紧凑 、传动平衡 、可实
（ ４） ２ ０ 第 ｌ ５ ０２ 期
驾驶 员操 纵轻便灵 活 ，机 动性 好 。
压实条件相对较 差的条件下更加明显 ，容易造成整
机 的驱 动 困难 ；方案 ３ ：单 驱动 ，前 后 轮压 力 比 ｌ 。低成 本 、牵 引力 大 。方 案 比较见 表 ｌ 。
表 ｌ
前 后 轮 驱 动 方 案 压 力 比 形 式 技 术
致 后轮压 力减小 ，牵 引力不 足 ，特别在 我 国西部 ，
具有高、中、低速三档速度调节范围，可满足用户 不同的驾驶需要。并在变速箱的连接方式上 ，由刚 性 连接变 为柔性连 接 。从而 改善 了工艺 性 ，降低 工 人的劳动强度和变速箱 的故障率．减少维修费用。 （）液 压转 向系统 。采用 液 压转 向 系统可 使 ５
通过振动系统对地面产生高频 冲击载荷 ， 使土壤颗 粒处 于高频 振动状 态 。通 过压 路机 的重量 、激振 力 和 土壤颗粒 的 白重排 出土 壤 中 的空 气 和水 ，从 而提 高密实度 ，达到压实效果。为使振动轮和土壤颗粒 产 生共振 ，有效 的提 高颗粒 的振 动效 应 ．采取增 大

1、根据YZC3振动压路机的主要参数对振动轮进行设计计算。
2、采用AutoCAD等绘图软件绘制所需图纸，并用word编辑所写论文内容。
四、主要参考文献与资料获得情况
周萼秋，易小刚，汤汉辉.现代压实机械.北京：人民交通出版社，2003.
秦四成.振动压路机.北京：化学工业出版社，2006.
李冰，焦生杰.振动压路机与振动压实技术.北京:人民交通出版社，2001.8.
振动轮是从动轮也是压实轮，其采用的是一种不平衡偏心块式结构。当振动
压路机在作业时，振动轮带动偏心块高速旋转，偏心块产生的离心力就成为干扰力。振动轮将此干扰力传递到土壤，使路基产生振动，从而增强路基的压实度。
二、国内外研究综述
建国以前，我国只有一些压路机的修配工厂，直到1940年，大连仿制出了我国第一台蒸汽压路机。建国以后，上海市工程局厦门筑路机械厂（洛阳建筑机械厂前身）于1952年成功地制造了6t三轮压路机，1954年厦门筑路机械厂由上海迁往洛阳，改名为洛阳建筑机械厂，并于1957年试制成功了12/15t三轮压路机，洛阳建筑机械厂成为我国第一个生产压路机的专业厂。
本科毕业设计（论文）开题报告
题目名称
YZC3振动压路机振动轮设计
学生姓名
专业班级
学号
一、选题的目的和意义
压路机，压路机是一种工程机械。利用碾轮的碾压作用使土壤、路基垫层和路面铺砌层密实的自行式压实机械。适用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝等大型工程项目的填方压实作业，具有良好的高原（海拔3500m）作业性能；可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤，激振力大，影响深度达1米以上。
尹继瑶.压路机设计与应用.机械工业出版社，2000,05：259～282.
陈宏彬，刘军.国外振动压路机发展趋势.中外公路.2005，25（1）：35～37.

２ 操作 方便 ， 维护简 单 ， 常换易损 件 。 无 均 直径 约 ３ ｍ。 用 常规碾 压机具 ， 经破 碎无 法满 以全负 荷作业 。 ） ５ ｃ 采 不 ３ 设 计 先 进 ， 机 械 离 合 装 置 ， 无 机械 离 合 器 结 合 ） 无 更 足规 范要 求 。 为确 保 路 基 施 Ｔ 质 量 ， 快 施 工进 度 ， Ｔ单 位 所产 生 的 冲击 负荷 。４ 无 级 涮速 调频 ， 户可根 据 被 加 施 ） 用 以求达 到满 意 的压 实效 经充 分调查 研究 ， 决定 购 进 Ｙ Ｔ ２ Ａ型机 械传 动拖 式 压 实对 象 实行 最佳 频 幅侧 配 ， Ｚ 一０ Ｚ一０ 振动 压路 机 ， 过 ９ 通 ３区试 验路 段施 ． 确 定 能 达 到最 果 Ｙ Ｔ ２ Ａ型 机械传 动拖 式振 动压路 机 的具体 参数 ［，
器 工程材料 与设备
Ｅｎｇｉ ｅｅｒｎ ａｔ ｒａｌ Ｅｑｕ ｐ ｅ ￣ ｎ ｉｇＭ ｅｉ 装 ｉ ｍ ｒｔ
拖 式 振 动压 路 机在 公 路 工 程 中 的应 用
程 启 元 熊 明 祥 ， 吴 奎 ， 国光 ， 朋 许
（ ． 国葛 洲 坝 集 团第 六 丁 程 有 限 公 司 ， 北 宜 昌 １中 湖 ４ ３ ０ ； ． 徽 路 桥 集 团 交通 丁 程 有 限 责 任公 司 ， 徽 合 肥 ２ ０ ６ ： ４０２ ２安 安 ３０ １
现 路基 施 ］ 通 常使 用 的 是 １ ￣２ 振 动压 路 机 ， 二 ６ ０ｔ
１ ４８ 辛荭 投木ｎ Ｔ ２ １ ｏ （ｅ．Ｖ １８ Ｅ ００ ． Ｓ ｐ ｏ２ Ｎ５ ） ．
工 程 材 料 与 设 备 器
所 大压实 干密 度的松铺 厚 度 、 实机 械型 号及组 合 、 实 如 表 １ 示 。 压 压 速度 及 压实遍 数 、 降差 等 参 数ｌ， 沉 ｌ 并确 定 适合 现 场实 ３ 路 基 碾 压 压 路 机 对 比 组 合 １

．
当压路机行驶速度稳定以后 ， ＝
一 ×ｖ 。
＝ ３ ６
， ７ ：０ ， ９ ２ ２液压系统的容积效率，堤 ＝ １ ６ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ发动机最大扭矩
点转速， ＝７ ５ ￣ ！ ／ ｒ振动泵的排量。
振动系统开 始工作时 ， 发动 机迅速提升到额 定转速 ， 所 以对应的有马 达的排量提升到ｌ 临时排量， 经计算可得 ｇ 删， ＝ｑ Ｒ ｄ ， ＝ ７ ２ ｍ ｌ ， 完成起振后 ， 重 新 回到 Ｉ档 的 设 定 排 量 。
嚣能 器 １ 圊 姆 电磁 阀
参数输 入 ＋ ｌ托制模块
汕¨ 位置
发动机转速
Ｉ
Ｉ
ｌ
起步 过程 中，最早稳 定速度为前 后马达最大排 量、发动机 转速为额 定转速 时行驶速度 ： ｙ ０ ＝ 盟 Ｌ
一 ＸＶ ｏ
ｔ ｆ 、 ９ Ｆ ｘ ｒ Ｒ ｘ ｌ ｇ 十ｑ Ｒ ｘ ｘ ｒ Ｆ ｘ ）
为实现快速起振，起振阶段发动机额定转速工作，且相对原方案功 率增太 ｌ ７ ｋ ｗ ， 振动马达排量上调一级，从 ５ ５ ｍ ｌ ／ ｒ 提升到７ ５ ｍ ｌ ， 从而可以 输送更大的 起振功率， 为保证振动频率不变，对应将振动泵排量上调一
级，由 ５ ５ ｍ ｌ ／ ｒ 调整为 ７ ５ ｍ ｌ ／ ｒ 。 计算可得｝ｑ ＝？ ￣ ｍ ｌ ／ ｒ为低频振动马达排量，ｑ ＝６ ０ ｍ ｌ ／ ｒ为高频
行驶系 统起 步过程 中，控 制策略为 当Ｖ ＝Ｖ ｏ 时 ，发 动机转速额 定转
的分析， 找出可进行节能控制的各个环节， 结合 目 前工程机械行业可选元 件， 有针对 性地提 出了一 套控制方案 ， 下面将按照上述 控制方案确认 需要 实时采集的参数。

即不能完成 “ 对号入 座” ，所 以选 用 厶 （ 正 交表 。即 ３）
用 ９组试验全 面反 映了各 因素对 试验 结果 的影 响。
通过 Ｅ Ｅ ＸＣ Ｌ软件 中的数 据分析 工具 ，采用最小二
乘法对 这些数 据进 行处理 ，求得 曲线拟合方程如下 ：
ｐｄ ０． ＝． ０００ ３ ＋０． ０ ２０ ０１ ２∞ 一 ０． ８７０ ２６ ３ ＋３７ ３ ３ 一 ．４ ５００
振动压路机的压实施工参数对路基压实度的影响因素研究
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｒ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ Ｃｏ ｐａｃ ｉ ｒ ｍ ｅ ｅ ｎｆ ｕｅ ｅ ｓ ａ ｃ ｆＶ ｂ ａ ｏ ｙ Ｒ ｌｅ ｍ ｔ ｎｇ Ｐａ ａ ｔ ｒ Ｉ ｌ ｎｃ
Ｆａ ｔ ｒ ｆ ｒＲｏａ ｃ ｏ ｏ ｄｂｅ ｄ Ｐｕｄｄｌ ｂｉｉｖ ａ ｌｔ
７ ％，其 销售结 构 比例 见下 图 １ ０ 。因此 ，本文将 主要 以
２
电子 天 平
Ｐ ４０ Ｍ一 ８
ｌ
３
４
重型密实度仪
干燥箱 铝 盒 取土器
土 工 刀
中１０ ｍ ０ｒ ａ
ＣＳ０ Ｃ １１ ｜ ｜
／
ｌ
ｌ ３ ２ １
１
单钢 轮振动压路 机为主进行分析 。
图２ 试 验用黄土
２ １ ． 建设机械技术与管理 ７５ ０２０ ４
１ ． 绘制 击实 曲线见 图４ 本 文所 给出的压 实度值 均 ０５ ％， ，
是按 此换算 的。
孵 ％ 黯 ％ 阱
ｌ 试 验 方案设 计 ＿ ３
根 据压 实设 备 的振 幅、频 率及 速 度 的范 围 ，确 定
各 因素及其 水平如表 ３ 示。 所

22T全液压单钢轮振动压路机的总体设计研究的开题报告一、研究背景随着建筑业的发展和城市建设的加快，对压路机的需求也日益增加。

单钢轮振动压路机作为一种重要的压路机种类，其在道路建设、现代化园林、实验室材料压实等领域中得到了广泛应用。

然而，目前市场上大部分单钢轮振动压路机仍采用机械液压传动方式，制造成本高、机器维护难度大等问题制约了其发展速度和市场占有率。

因此，研究开发一种采用全液压传动的单钢轮振动压路机，对于提高机器的性能、降低成本并实现智能化控制具有重要意义。

二、研究目的本研究的目的是针对市场上存在的单钢轮振动压路机机械液压传动方式制造成本高、机器维护难度大等问题进行研究，设计一种采用全液压传动的单钢轮振动压路机，实现机器性能的提升、成本的降低以及智能化控制的实现。

三、研究内容1. 分析现行单钢轮振动压路机的机械液压传动方式存在的问题；2. 设计并制作全液压传动系统；3. 研究并设计单钢轮振动压路机的机构，并完成机器的总体设计；4. 尝试使用微控制器实现机器的智能化控制。

四、研究方法1. 文献研究：调研市场上现有的单钢轮振动压路机及其液压传动方式，对比分析其优缺点，确定全液压传动方式的优势；2. 实验室试验：通过模拟实验方法，研究全液压传动系统在单钢轮振动压路机中应用的可行性；3. CAD设计：采用计算机辅助设计软件对机器的结构、传动系统和荷载等进行模拟设计，得出机器的总体设计图；4. 硬件开发：完成机器的制造及组装，实现机器的全液压传动方式；5. 软件开发：使用微控制器进行控制程序设计，实现机器的智能化控制。

五、研究意义该研究可以实现单钢轮振动压路机的高效、稳定的液压传动方式，减少机器的制造成本和维护难度，满足市场的需求。

同时，智能化控制的实现可以使机器更加人性化、安全可靠，以适应市场对于机器智能化的追求。

六、预期成果1. 设计出全液压传动系统的单钢轮振动压路机的总体设计图；2. 工程原型机的制作，可以实现机器的全液压传动方式；3. 可以实现机器的智能化控制程序。

第 II 页
目录
摘 要..................................................................................................................... I Abstract................................................................................................................ II 1.绪论.................................................................................................................. 1 1.1 引言........................................................................................................ 1 1.2 压路机的用途及分类............................................................................ 1 1.3 国内外双钢轮振动压路机发展现状.................................................... 3 1.4 双钢轮振动压路机发展趋势................................................................ 5 1.5 课题提出的背景与意义........................................................................ 7 1.6 本文的研究内容.................................................................................... 7 2.振动压实理论.................................................................................................. 9 3.振动压路机动力学模型及运动方程............................................................ 12 3.1 研究振动压路机动力学模型的意义.................................................. 12 3.2 两个自由度系统振动压路机的运动方程......................................... 12 3.3 运动方程中各参数的取值.................................................................. 15 4. 液压系统总体结构设计............................................................................... 17 4.1 行走液压系统的设计.......................................................................... 18 4.1.1 全轮驱动液压压路机的优点.................................................. 18 4.1.2 全轮驱动液压压路机的缺点.................................................. 19 4.2 振动液压系统设计.............................................................................. 19 4.2.1 开式液压震动系统................................................................... 19 4.2.2 闭式液压振动系统................................................................... 20 4.2.3 工作装置液压振动系统形式的选用....................................... 21 4.3 转向液压系统设计.............................................................................. 22 4.4 液压系统原理图.................................................................................. 23 5. 液压系统计算与选型................................................................................... 25 5.1 液压系统............................................................................................. 25 5.1.1 行走液压系统.......................................................................... 25 5.1.2 振动液压系统.......................................................................... 25 5.1.3 转向液压系统.......................................................................... 26 5.2 各液压系统所需功率计算.................................................................. 26 5.2.1 行驶液压系统所需功率计算................................................... 26 5.2.2 转向液压系统所需功率计算................................................... 27 5.2.3 振动液压系统所需功率计算................................................... 27 5.3 主要液压元件计算选型..................................................................... 28

完成 对土壤 的压 实 。液压激振 回路 与土 壤压 实时 的 前进 速度应 相 匹配 。鉴于通 用机 型对压 实表 面质量 要求 不高 ，换 向 阀控 制 装 置 可 以采 用 Ｈ 型换 向 阀
・
Ｑ ｇｎ／ ： ｔｖ ｒ
（） １
式 中 ： 一液 压 泵 的输 出流 量 ， ３ ；。 液 压泵 的排 ｐ ｍ ／ ｑ一 ｓ
激 振马达 １ １的油 液排量 。
由于 在振 动压 路机 中各 执行 器所 驱 动 的装 置具 有较 大 的差异 ， 对不 同 的压实 对象 ． 面 传统 的工 作装 置适 应 性 较差 。在 土方 工 程施 工 中 ， 于压 实 振 动 用 压 实机 械 的液 压 系统 是 执 行元 件 的重 要组 成 部 分 。 目前 ， 动液 压系 统 的设 计 可分 为两 大类 ： 振 一类 是 齿轮 泵 一 轮 马达 组成 的振 动液 压 系统 ：另 一 类是 齿 由柱 塞 泵 一 柱塞 马 达组 成 的振 动 液 压 系统 。对 这 两 类振 动 液 压控 制 系统 的选 用 ， 全 液压 振 动 压 路 机 视 具 体性 能 对 主要部 件 的选配 要求 而定 。
达 可选 用 诸 如 Ａ Ｆ ０ ２ Ｍ１ ７系 列定 量 马达 。液 压控 制 式 。系统 额定工 作压 力为 ２ ．ＭＰ 。 ８３ ａ
系 统液 压 泵并 联 ） 驱动 ， 压 力应 满 足 负载 的需 要 ， 其 其 旋转 速度 可 以根 据工况 条件 进行无 级调 速 。在进
行 激 振液 压 回路设 计 时 ， 根据 市 场零 部 件 的供 应 应
实 效果 ， 振 动频 率 、 幅 、 轮重 量 和 钢轮 的结构 如 振 钢 都对 压实 力有影 响 。而单位 长度 冲击 次数受 到行走

18T单钢轮全液压振动压路机工作执行机构设计学生：喻岳斌指导教师：全腊珍〔某某农业大学工学院，某某410128〕摘要：20世纪90年代末以来，我国工程机械行业开展迅猛，取得了前所未有的成果，工程机械行业已经成为我国国民经济开展的重要行业。

面对难得的历史机遇，我国根底施工正经历着一场新技术新工艺的革命，传统振动压路机设备技术已经不能社会开展要求，将逐渐被先进的振动压路机设备技术所代替。

论文中对18t单钢轮振动压路机进展了初步设计计算，确定其根本参数，并重点对其执行机构—偏心轮进展了重点设计计算，液压控制局部原理图，以与各个元器件也做了相应设计。

关键词：振动压路机、执行机构、偏心轮、液压18T single steel wheel hydraulic vibratory roller mechanism design workexecutionStudent: Yu YuebinTeacher: Quan lazhen(college of engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Since the late nineteen ninties, China Construction machinery industry is developing rapidly, has hitherto unknown results, engineering machinery industry has bee an important industry in China's economic development. Facing a rare historical opportunity, infrastructure construction in China is experiencing a new technology revolution, the traditional vibration equipment technology road machine is not the requirement of social development, it will gradually be advanced vibratory roller equipment technology replaced.Based on the 18t single drum vibratory roller has carried on the preliminary design, determine the basic parameters, and put the emphasis on the key calculation of its execution mechanism, eccentric wheel, hydraulic control principle diagram, and the various ponentsare also made corresponding calculation.Keywords: vibration road roller, execution mechanism, an eccentric wheel, hydraulic1 前言1.1.1 压路机的起源压路机作为强化工程结构物的根底，堤坝与路面铺装层的主要手段，早已为工程建设专家们所熟知合应用。

式 ， 传 统 的基 于 物 理 样 机 的设 计 研 发 方 法 相 比 ， 具 与 它
有更 低 的研发 成本 、 短 的研 发周 期 、 高 的产 品质量 更 更 等 优 势 ， 时 也 是 实 现 动 态 联 盟 的 重 要 手 段 ， 此 得 以 同 因
迅速 发展 起来 。
系 统 建 模 ／仿 真 技 术 为 核 心 的 虚 拟 样 机 技 术 得 以 迅 速
用虚 拟样 机技 术和仿 真 技术 对振 动 轮偏 心机构 进行 设 计 ， 提高 其设 计 和 制力 。
（ ） 拟 样 机 的 开 发 过 程 虚 拟 样 机 的 开 发 涉 及 ２虚 多 种 学 科 和 多 种 仿 真 建 模 技 术 ， 开 发 过 程 实 质 上 是 其
方法。
关键 词 ： 拟 样 机 虚
仿 真技 术
振动压路机
偏 心 机 构 文章 编 号 ：０ ０— ９ ８ ２ ０ ）８— ０ ２— ３ １０ ４ ９ （０ ６ ０ ０ ２ ０
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９
文 献 标 识 码 ： Ａ
近 年来 ， 新 产 品开 发制 造 全 球 化 与响 应 市场 敏 在 捷 化 的 需 求 牵 引 下 ， 相 关 学 科 技 术 发 展 的推 动 下 ， 在 以
一
种 基 于 模 型 的 不 断 提 炼 与 完 善 过 程 （ 图 １ 示 ）在 如 所 。
产 品 环 境 模 型 支 持 下 的 虚 拟 环 境 中 ， 过 获 取 产 品 模 通 型 库 相 关 产 品 开 发 工 具 （ ＣＡ ＣＡＥ 工 具 、 观 ／ 如 Ｄ／ 外 功 能 ／ 为 建 模 工 具 ） 已 有 的 相 关 产 品 模 型 （ 产 品 的 行 或 如 Ｃ ＡＤ 模 型 ， 品 的 外 观 表 示 模 型 ， 品 的 功 能 、 能 仿 产 产 性

浅谈超重吨位、超大激振力压路机在路基填筑中的应用发布时间：2022-10-14T05:21:39.457Z 来源：《中国建设信息化》2022年11期6月作者：王光里[导读] 在道路工程中，路基填筑是重要施工内容，其质量与整体路面质量有着紧密的联系，王光里四川公路桥梁建设集团有限公司公路二分公司 610200摘要：在道路工程中，路基填筑是重要施工内容，其质量与整体路面质量有着紧密的联系，而路基压实度又是保证路面强度、平整、稳定性等的关键。

本文主要就超重吨位、超大激振力压路机在路基填筑中的应用进行了探讨、分析，现报告如下。

关键词：超重吨位、超大激振力压路机；路基填筑；应用在路基填筑中，振动压实是较为常见的一种技术，主要是基于振动压路机往复作用的前提下，振动冲击被压实材料的颗粒，进而压实材料间的摩擦力也会由初始静摩擦过渡至动摩擦状态，特点主要以表面应力不大、加载频率大等为体现。

1、压路机在路基填筑中的应用现状就既往而言，在路基压实中主要应用的是普通压路机，即22t或26t，碾压后使用塔吊式强夯法，或是非圆式冲击法于路基顶层、高填方路段展开不强作业，旨在降低路基沉降，为路基强度及整体稳定性提供保障。

但值得注意的是，上述两种方法存在一定的应用限制，即效率较低，单价较高、场地要求高等，极易受到各种因素的影响，施工效果难以达到预期。

近些年来，在科技水平不断进步的背景下，振动压路机的振动系统频率区间、幅度也随之增加，这就提高了激振力，超重吨位、超大激振力压路机应运而生，将其应用到路基填筑中，能够进一步促进压实效率及填筑质量的提高，在降低施工成本等方面起着积极的意义。

2、振动压实原理在压实的过程中，土、稳定土等各种道路混合材料为压实对象，其物理特性具有一定的随机性，就算是同一种材料，受被压实初始状态，或是环境温度、含水量不同的影响，其物理性质也不尽相同。

同时，压实材料的刚度等也直接受压实遍数的影响，理论分析一般将被压实材料简化成有一定刚度及线形阻力的纯弹性体。

先进水平提供了一条捷径。 ３２ 液压传动与控制。 ． 压实机械的发展 同液压传动技术 的发展始 １二维设计系统及其 工程数据管理系统 ； ） ） ２ 三维实体造型可 终紧密相关 ， 有许多技术是专 门为压实机械发展而研究的。因此 ，
视化及虚拟装配技术 ；） ３机构运动学 、 动力学 分析及优 化 ；） ４有限 压实机械液压传动技术具有很多特色和特点 。 目前， 电液 比例技 元法 的结 构强度分析 ；） ５动态仿真 ；） ６设计方法 与试验技术 的结 术 、 负载敏感反馈技术 、 油气减 振技术等应用 于许多工 程机械产
平和产 品的可靠性 ， 降低制造 成本 。
多 品种 、 多规 格的产 品开发 ， 在零 部件通用性高 的基础上 组合 出 不同性能 、 规格层 次以及具有竞争力 价格 的产品。 １ 压路 机现代设计和试验技术现状 压路 机产品的设计和试验技术 ，大约经历 了三个发展 时期 ， 模块化设计 的过程不 仅要求具 有可选择 比较的零部件库 ， 而
软件水平 日 益提 高 ， 数据库 的完备和网络技术 的出现 ， 化 Ｃ Ｄ 模拟的强化试验 为主要 的试验方法 ， 以验证各种结构 件的实际 深 Ａ 可 技术 的应用为 中国工程机械企业借 助现代科 技成果 ， 以相对少 的 强度 、 刚度 ， 确保样机 和产品的可靠性 ， 最有效地 节省材料 ， 降低 投入 ， 跨越工 业发达 国家几 十年曾走过 的发展 阶段 ， 为赶超 世界 成本 ， 并满足结构设计要求。
即： 经验设计 时期 、 科学试验和技术分析时期 、 现代设 计时期 。 且应有各种性能匹配、 计算优化 的工程软件库 。这 种模 块化 的设 中国的工程 机械行业起步较晚 ， 设计技术的整体水平还处于 计具有方案选择 、 性能优劣的评价系统 ， 也能进行成本估算。这对