目錄第6章路面施工專用車輛6,1振動壓路機6,2路面銑刨機6,3瀝青混合料攪拌機6,1振動壓路機61.1振動壓路機的結(jié)構(gòu)與工作原理振動壓路機是壓實機械中最重要的機種。壓路機的基本功能是提高各種土壤的密實度,使其達到工程所規(guī)定的要求。壓實質(zhì)量是道路工程質(zhì)量的基本保證。壓實機械通常分為壓路機(以滾輪壓實)和夯實機(以平板壓實)兩大類。按施力工作原理的不同壓實機械的分類見表6-1。1整機結(jié)構(gòu)及組成振動壓路機主要由發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、振動輪和操縱系統(tǒng)等組成。輪胎驅(qū)動單鋼輪振動壓路機(見圖6-1)的振動輪與牽引部分通過鉸接車架相連接,操作人員遠離振動源,而且驅(qū)動輪胎本身還能起到隔離地面?zhèn)鞯綑C架上的振動作用,所以解決減振問題比較容易。單鋼輪振動壓路機能適應(yīng)壓實多種鋪層材料的需要,甚至微粒大到1m的巖石填方也能壓實61振動壓路機振動滾輪可以更換成凸塊輪,適用于勃性土壤的壓實。另外,單鋼輪振動壓路機具有行駛速度快,橫向穩(wěn)定性好,作業(yè)場地轉(zhuǎn)移方便等顯著優(yōu)點。雙鋼輪串聯(lián)式振動壓路機(見圖6-2)具有較高的壓實能力和作業(yè)效率。與同噸位的單鋼輪振動壓路機相比較,雙鋼輪振動壓路機壓實土壤時的生產(chǎn)效率可提高80%,壓實瀝青混凝土時的生產(chǎn)效率可提高50%雙鋼輪振動壓路機特別適用于瀝青路面的壓實振動壓路機采用鉸接式轉(zhuǎn)向機構(gòu),通過車架折腰實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。位于振動輪框架與牽引車架之間的鉸接架,設(shè)有垂直和縱向兩個鉸軸。該鉸接架同時起到兩車架鉸接轉(zhuǎn)向及相對擺動的作用。在鉸接架的左右兩翼,對稱分布有兩個雙作用油缸。當一邊的油缸伸長時,另一邊的油缸就收縮,從而實現(xiàn)壓路機的轉(zhuǎn)彎。61振動壓路機這是一種平衡式的布置,能保證左右兩個方向的轉(zhuǎn)彎速度相等。轉(zhuǎn)向油缸的伸縮控制是由方向盤帶動的全液壓轉(zhuǎn)向器完成的。制動系統(tǒng)是通過施加制動力來使行駛車輛減振或停止運行的裝置個完善的制動系統(tǒng)通常包括行車制動、停車制動及緊急制動三套制動機構(gòu)。振動壓路機的行車制動可由閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)的中位自鎖實現(xiàn),這種制動用于壓路機運行中的制動停車及短時間逗留。在行車時扳動減速操縱桿至中位,使油馬達停止供油,并通過油閥的動作切斷遮住油箱的油路,同時行走驅(qū)動油路處于自鎖狀態(tài),從而達到制動的目的。停車制動為手制動,用于在壓路機停車后能長時間的駐留不動,特別是在坡道上能原地停歇61振動壓路機2傳動系統(tǒng)振動壓路機的傳動系統(tǒng)用來實現(xiàn)壓路機的行走、振動、轉(zhuǎn)向等功能圖6-3所示為YZ10型單鋼輪振動壓路機的傳動系統(tǒng),其主要由發(fā)動機、機械傳動系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、驅(qū)動輪胎、振動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等部分組成。該機以F61912風冷柴油機為動力,經(jīng)分動箱帶動行走油泵、振動油泵和轉(zhuǎn)向油泵向各系統(tǒng)提供壓力油,以驅(qū)動壓路機的行走、振動及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)。3.振動輪與激振器振動輪是振動壓路機進行壓實作業(yè)的工作機構(gòu),振動輪的動作用力和靜作用力聯(lián)合作用,使被壓鋪層得以壓實。YZ10型壓路機振動輪結(jié)構(gòu)如圖6-5所示,由輪體6,激振器5及減震器2三個主要部件組成。輪體是一個由厚鋼板卷制焊接而成的鋼滾輪,以碟形板和輪輻板圍焊成左右兩個振動室,室內(nèi)安裝激振器,并注油潤滑軸承和散熱。61振動壓路機整個振動輪用兩組圓錐滾子軸承安裝在兩個軸承座4內(nèi),并通過安裝板及減震器2、支板1與車架相連接4振動壓實原理在振動壓實時,被壓材料鋪層中存在內(nèi)力和外力。內(nèi)力包括材料顆粒之間的勃聚力和摩擦力以及顆粒自身的重力,外力包括壓路機所給予的靜壓力、由于振動作用使被壓材料顆粒產(chǎn)生的慣性力以及上層材料對下層材料的重力。材料顆粒的慣性力是克服其內(nèi)部運動阻力的條件,在振動時有較大質(zhì)量的大塊料粒會得到較大的慣性力,它們將首先脫離相鄰料粒而向下移動。如果含有不同大小顆粒的材料進行長時間的振動,則可能出現(xiàn)大顆粒都處在下層現(xiàn)象,這種層析現(xiàn)象將不利于工程的穩(wěn)定性。因此,振動壓實過程應(yīng)該在材料具有最大密實度及大小顆粒相互摻和而填滿空隙時結(jié)束,此時分層離析還未發(fā)生。61振動壓路機振動壓路機的壓實能力與其滾輪的線載荷、振幅、頻率及碾壓速率有關(guān),但在其量值計算上有許多不確定的因素。盡管靜壓實作用力和激振力是兩種不同性質(zhì)的力,將它們簡單地疊加是不科學的,但為了能夠粗略地評價一臺振動壓路機的壓實能力,在許多情況下還是使用了當量線載荷這個并不確切的概念)振動壓路機的當量線載荷可按下式計算Kb式中q-振動壓路機的當量線載荷,Ncm;G—振動輪的分配載荷,NF—激振力幅值,N;b振動輪寬度Kp考慮振動作用的超加系數(shù)A=54f也可由有關(guān)曲線查取61振動壓路機在壓實非勃性土時,最大接觸壓應(yīng)力通常超出土壤的強度極限,因此在鋪層表面略有松散,這種表層松散現(xiàn)象會隨著壓實遍數(shù)的增加而加重。因此,不管是從表層松散還是從材料分層離析的角度來看,過多地增加振動壓實遍數(shù)是無益的。振動壓實土壤時,要達到理想的壓實效果,主要取決于兩個條件是振動加速度使材料的內(nèi)摩擦力被消除或減小、土顆粒處于運動狀態(tài),為有效壓實創(chuàng)造條件;二是壓路機要有一定的靜作用力和沖擊壓力波,以對土壤產(chǎn)生足夠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力。壓路機的振動壓實是一個復雜的隨機過程,為研究的需要,把被壓鋪層的土視為與壓路機下車(振動輪和上車(車架)組成共同的有效振動系統(tǒng),從而建立一個振動壓路機系統(tǒng)模型(見圖6—7),可以用數(shù)學方程來描述“機一土”振動系統(tǒng)的運動規(guī)律61振動壓路機6.1.2振動壓路機的總體設(shè)計1技術(shù)參數(shù)的確定壓路機的主要技術(shù)參數(shù)是決定壓路機基本技術(shù)特性的整機參數(shù),在實際設(shè)計工作中通常應(yīng)用類比法尋求這些參數(shù)的變化規(guī)律。壓路機的主要技術(shù)參數(shù)大致可分為四類1)主參數(shù)工作質(zhì)量,由設(shè)計技術(shù)任務(wù)書給定2)工作極限參數(shù),有一個給定的取值范圍,由行業(yè)技術(shù)標準規(guī)定;3)工作速度,按壓實工藝要求確定;4)設(shè)計參數(shù),由設(shè)計者根據(jù)需要與布置確定。(1)壓路機的工作質(zhì)量、質(zhì)量分布及線載荷工作質(zhì)量是壓路機的主參數(shù),我國壓路機的質(zhì)量規(guī)格已經(jīng)形成了一個以噸為單位的系列參數(shù)61振動壓路機壓輪在壓路機總質(zhì)量中占有很大的比例,這也是壓路機不同于其他工程車輛的重要特點。串聯(lián)式振動壓路機的壓輪占35%~42%,輪胎驅(qū)動單輪振動壓路機的壓輪占40%~50%另外,在輪胎單輪驅(qū)動的振動壓路機上,驅(qū)動輪的分配質(zhì)量為45%-50%全輪驅(qū)動串聯(lián)式振動壓路機的前后輪分配質(zhì)量取相等或相近;全輪驅(qū)動單輪振動壓路機振動輪的分配質(zhì)量取整機的60%-65%1)