冲击振动压路机（精选八篇）
冲击振动压路机 篇1
1 冲击振动压路机整机结构
依据振动压实技术和冲击压实技术相结合的理论提出了新型复合压路机。根据行走方式将该压路机分为自行式结构和拖式结构。拖式结构中牵引车可以是推土机、装载机和其它经过改装并能满足牵引作业要求的工程车辆。工作轮的工作系统是由冲击系统和振动系统两大系统组成, 并可以设定每个系统的工作状态, 有冲击、振动和冲击-振动3种模式, 可以实现一机多用, 从而扩大了设备的工作范围、提高了设备利用率、降低了生产成本并有效地提高了工作效率。
1.1 冲击振动压路机工作装置结构
冲击振动压路机工作装置是由牵引缓冲装置和工作轮机构组成。工作轮机构是由可使机器作业时拍击地面产生冲击力功能的分体组合式冲击振动轮和可使机器产生振动力功能的振动激励发生装置组成。分体组合式冲击振动轮是由钢轮、冲击轴、冲击块等组成, 振动激励发生装置是由液压马达和偏心轴组成。连接盘通过减振器与车架相连, 牵引机构通过车架将动力传到工作轮, 如图1。冲击块是圆形异形截面轮, 其截面轮廓线由多段圆弧线组成, 通过冲击轴连接在钢轮的腹板上, 根据工况需要可制成3块、4块、5块, 本次研究的冲击振动压路机的冲击块采用3块。
1.2 工作轮工作原理
冲击振动压路机工作时, 工作装置在牵引车的拖动下, 钢轮在被压材料上滚动前进, 冲击块绕着冲击轴运动, 图2a位置为冲击块未转动的某一状态, 当运动到图2b位置冲击块处于脱离钢轮的临界状态, 继续向前运动直到如图2d中所示的冲击块开始冲击地面, 图2为一个工作行程。就这样, 体位不断升高和降低, 拍打着地面, 对地面产生冲击作用施以冲击压实;同时开动液压马达带动偏心轴旋转, 工作轮产生确定频率的振动, 并通过钢轮和冲击块对土壤实施振动压实;这样冲击块就同时产生冲击与振动复合压实作用。当冲击块完成拍击地面的动作后, 随着钢轮的旋转, 冲击轴向上抬起, 带动冲击块边沿地面滚动边收回, 直到下一个工作位置, 重复以上过程。该装置共有3个冲击块, 工作轮每转动一圈便产生3次冲击力。工作轮连续地转动, 即可获得连续不断的冲击力。
1-牵引机构;2-车架;3-钢轮;4-冲击轴;5-马达;6-偏心轴;7-减振器;8-连接盘;9-冲击块
若关闭液压马达, 则振动系统停止工作, 此时整机仅具有冲击功能和静碾功能;若锁定冲击机构, 则仅具有振动功能和静碾功能。
2 机械性能与系统结构参数的关系
2.1 工作特性与结构参数的关系
当工作轮在施工时, 钢轮边行走边对土壤产生振动压实, 冲击块对土壤产生冲击压实和滚动揉搓压实。牵引主机消耗的功率P主要用于克服夯实PA、滚压阻力Pf和振动压实P三部分, 由此可以推出机械压实土壤做功与工作机构结构参数之间的关系
式中E——冲击块冲击地面的功, k J;
f——冲击块作用频率, H;
m——冲击块的质量, kg;
g——重力加速度 (9.8m/s2) ;
——冲击块的工作行程, m;
b——冲击块宽度, m;
L——工作轮压实土壤的距离, m;
H——土壤的下陷深度, m;
——土壤与工作轮接触面上的压力, (N/m2) 。
从公式 (1) (2) 可以看出冲击块的压实效果与冲击块的宽度b、工作行程 (35) h、冲击块质量m都有关, 合理地选择b、 (35) h和m, 会使工作轮更加有效地工作。
2.2 工作轮径D和冲击块宽度b的关系
冲击能量与结构尺寸、质量的关系如图3所示。从图3可以看出, 工作轮径D和冲击块宽度b决定冲击块质量m的量值, b亦与压实生产率成正比关系, 所以加大D和b对提高m、 (35) h以及生产率均有利。但D和b取太大会引起工作轮接触面上载荷下降, 压实影响深度减小, 所以选择D应与所需的m和 (35) h同时综合考虑。轮宽b由D/b比值控制, 在0.8~1.5之间比较合理, 所以选取D=1 300mm, b=1 200mm。
2.3 压实特性与机械性能参数的关系
对于同种类型的待压实土壤, 冲击力的大小决定了冲击压实效果的优劣, 冲击块对地面所产生的冲击力与冲击块转动的线速度有关, 可根据冲量定理来计算冲击压实过程中的平均冲击力F
式中m——冲击块的质量, kg;
v1——冲击初速度, m/s;
v——冲击末速度, m/s;
t——冲击作用时间, s。
由冲量定理可知:动量的改变完全取决于合外力的冲量。所以, 冲击块冲击作用时间是很关键的问题, 实践证明, 它不仅与压实机冲击物料的种类有关, 而且与物料含水量、密实度有关, 表1为不同土质最佳夯击时间。
(s)
2.4 冲击块的结构分析
异形截面冲击块的参数是冲击振动压路机达到大振幅冲击功能的主要特征参数, 除了冲击块质量m、轮径D和轮宽b外, 外轮廓曲线的形状也是很重要的, 它的选择既要保证拍击地面的打击效果, 又要利于下一个工作循环的顺利过渡, 在保证拍击面积的前提下尽量减小滚动阻力。冲击块有均匀壁厚和非均匀壁厚两种结构形式。为了满足研究的需要, 最终确定采用均匀壁厚的结构形式。
3 试验样机的研究
为了说明所研究的冲击振动压路机的可行性, 采取试验的方法来验证。考虑到试验的可比性, 根据相似理论, 在保证整机工作特性的情况下, 试验装置的尺寸是将整机的结构尺寸按比例缩小4倍而成, 作为压路机样机进行试验。
3.1 试验样机的简化
为了保证样机能如实反映整机特性, 对整机结构进行了合理的简化, 对试验样机做如下更改: (1) 试验样机的激振源用小功率电机代替液压马达, 并把电机装在后车架上, 可增加整个工作装置的稳定性; (2) 冲击轴与钢轮的连结采用滑动轴承, 由于滑动轴承的油膜能缓冲吸振, 耐冲击、承载力大、结构简单、装拆方便, 克服了因轴承结构尺寸减小带来的承载能力下降的问题。
3.2 试验样机主参数计算
1) 冲击能量计算利用Solidworks可以直接求出冲击块的质量和重心。首先进入Solidworks工作界面绘制冲击块草图, 利用特征命令做出冲击块的实体模型, 并赋予冲击块的材质为20钢。在三维建模软件中, 根据模型的体积和材质自动计算模型的质量m和重心。根据运动轨迹测出重心变化高度 (35) h=161mm, 其中冲击块质量m=14.79kg, 根据公式 (2) 得冲击能量E=2 3.3 4 J。
2) 冲击力计算冲击块下落到地面的初速度为v1, 末速度v为0, 根据能量守恒定律, 计算出v1=1.7 8 m/s2。计算冲击块冲击粘土的两种土壤状态 (松土、实土) 的冲击力。
从试验样机计算出的冲击能量23.34J, 可以推出整机的冲击能量为5.98k J, 满足本次的设计要求, 同时冲击力也满足设计要求。
4 结语
填筑石方路基中冲击式压路机的运用 篇2
【关键词】填筑，石方路基，冲击式压路机
【中图分类号】U415.521 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0279-01
公路路基是路面的基础，是整个公路构造最重要的组成部分。因此，路基应具有足够的强度和稳定性，以保证具有抵抗变形破坏的能力。冲击式压路机是一种新型拖式的压实机械，它与传统的压路机不同之处在于它是利用多边形凸状碾轮进行的冲击压实，从而提高路基的压实度和承载力。公路路基是路面的基础，也是整个公路构造中最重要的组成部分。路基所承受的重力一般都是来自于路面传来的行车荷载、路基本身以及路面的重力。这些负荷均可能使路基发生各种变形，甚至直接导致路面被破坏。因此，路基就必须具有足够的强度以及稳定性，从而才能避免公路被破坏的情况发生。而路基压实是确保路基质量的关键环节，其主要目的是为了减少土壤颗粒间的缝隙，增大土壤的密实度，从而保证路基具有一定的强度和稳定性。
1、冲击式压路机的工作原理
冲击式压路机最主要的特点就是其压实轮为非圆柱形，而是多边形凸轮状的碾轮。这种压实轮有一系列交替排列的凸点和平整的冲击面，它具有振夯、冲击的作用。该压路机主要是采用拖车进行牵引，然后非圆柱形多边形的压实轮滚动前进，在前进的过程中，压实轮的凸点和冲击平面就会交替的抬起与落下，对地面产生一个势能与动能联合冲击压实的作用，而且由于其蓄能器的作用，对地面的冲击也会增大，从而达到对填料或是地面压实的效果。
2、冲压式压路机的施工工艺
为了对冲击式压路机用于填筑石方路基的效果进行分析，我们必须先了解其整个施工过程的施工工艺。施工过程中施工工艺的质量是影响填筑石方路基压实效果的关键。
2.1 填料要求与松铺厚度
冲击式压路机是在一般振动压路机碾压完成后再进行碾压，对填料的要求和松铺厚度不做要求，全部按照填筑石方路基的一般要求实施，填石最大粒径不超过层厚的2/3，松铺厚度50cm。填石的强度以及含泥量需要根据施工工程的具体要求而定，而且在使用之前必须先进行试验。
2.2 填筑石料前的处理
在进行填土石料之前，必须先对场地进行清理，其主要包括路基范围内的树根、草皮等植物的根系，并且还需要将路基填筑基底和开挖表面范围内的种植土清理干净，集中堆放到路基旁边。清理干净后需要对路基基底进行检测，合格后则对整体填石基底找平，然后用振动压路机进行碾压至基底密实。
2.3 摊铺
进行摊铺时，首先应该分层进行摊铺填筑，并且提前将运行的路线排好，由专人指挥卸碴，卸料时采用水平分层，先低后高、先两侧后中央的方式，然后用推土机将其推平，再将有缝隙处用细石块、石屑、石粉或是砂砾嵌平。
2.4 碾压
碾压过程中并不是开始就采用冲击式压路机进行碾压，首先要采用振动压路机全断面静压一遍，然后采用振动压路机进行两遍振压，在填石路基表面没有较大石块突出，凹凸相差不超过100mm，坡度不超过4%时，就采用冲击式压路机进行碾压。在采用冲击式压路机进行碾压的过程中，每次转弯时都应该不断的调整转弯路线，从而才能使冲击凸轮落点与之前的落点不重复，确保填石路基得到有效的压实。另外，为了保证安全，在使用冲击式压路机进行碾压的时候，一般只碾压路基设计范围以内的部分。在用冲击式压路机碾压至路基表观密实、级配良好时，需再采用振动压路机进行一遍强振压实，如图1所示。
3、冲击式压路机在填筑石方路基施工中的应用效果分析
在填筑石方路基碾压施工过程中并不是所有的压实过程都采用冲击式压路机来进行的，上面我们谈到的施工工艺已经提到，在使用冲击式压路机之前还使用了振动压路机。使用振动压路机进行碾压的主要目的是为了让路基表面更为平整并有一定的密实度，只有这样，冲击式压路机才能够进行冲击碾压。冲击式压路机在填筑石方路基施工中进行冲击碾压的主要效果体现在路基的沉降量，而且路基经过冲击产生的沉陷值就直接提高了路基不同深度的密实度。如果在进行填筑石方路基碾压施工的过程中没有采用冲击式压路机，而只是采用振动压路机进行碾压的话，路基的密实度不仅没有采用冲击式压路机的效果明显，而且施工过程也更为复杂。将冲击式压路机与振动压路机结合使用，既可以增加路基的密实度，也减少了施工时间，同时也较好的减少了路基碾压施工后沉降不均匀的情况发生。
冲击式压路机应用于填筑石方路基碾压过程中，主要是在振动压路机对整个路基进行了整体的找平与简单的压实后，它对路基进行进一步的压实。对路基压实情况进行检测的时候主要是运用高差法和挖坑目测法。试验段结果证明，一段只采用振动压路机进行碾压，静压一边，振压六遍，石方填筑路基高度17.4m，采用高差法检验检测，每层严格控制，严格按照最后两遍沉降差小于2mm，但路基成型3个月后，再次检测，出现了不均匀沉降和沉降量超出规定值，平均沉降42mm，最大处110mm。另一段采用振动压路机和冲击式压路机相结合，振动压路机静压一遍，振压两遍，冲击振压2遍，石方填筑路基高度21.6m，路基成型3个月后，经检测，平均沉降量22mm，最大沉降量29mm，明显提高了填石路基的质量.沉降量明显减小.路基和路面质量得到保障。
4、总结
冲击振动压路机 篇3
我公司1台32t级轮胎驱动钢轮振动压路机使用到5000h后,只要开启钢轮振动功能8～10min,就会出现发动机水温过高的“开锅”现象。该故障与开启钢轮振动机构有关,经检查发现其钢轮偏心轴轴承磨损严重,更换同型号轴承后使用不到30h,又出现相同故障。此次修复所用材料费和工时费很高(4.7万元),且延误工期。为此,我们对该故障进行了全面、彻底的排查和分析,在此基础上制定修复方法并予以实施。
2. 故障排查与分析
(1)故障排查
对该机发动机冷却系统进行全面检查,未发现异常。
检测该机钢轮振动液压系统时,发现钢轮振动液压系统工作压力过高,达到40MPa。正常情况下,该液压系统溢流压力为42MPa,工作压力应在22～28MPa之间。振动液压系统工作压力过高,可造成液压油温度急剧上升。散热器冷却风扇为吹风式散热,冷却风先冷却液压油散热器、再冷却发动机散热器。若液压油温度急剧上升,可造成发动机冷却液温度过高。
检查液压泵、液压马达、溢流阀、液压滤芯、比例阀、液压油散热器等液压元件,均未发现异常。
将振动马达拆下,开启该机钢轮振动机构并全速行走,检测发动机及液压系统温度均正常,由此判定钢轮振动机构存在故障。
拆检钢轮振动机构,检查发现4套偏心轴轴承内圈均损伤、保持器均松旷,轴承内圈可在偏心轴轴颈上转动,测量轴颈与轴承内圈已出现0.045mm间隙。检查2根偏心轴轴颈均磨损、拉伤,测量2根偏心轴轴向串动量为5.2mm。偏心轴轴颈和轴承磨损情况如图1所示。
(2)故障分析
分析偏心轴轴颈和轴承损坏的原因,主要是轴承内圈与偏心轴轴颈出现间隙以及偏心轴轴向串动量过大。
该压路机振动频率为26～33Hz,激振力为590kN,发动机额定转速为2100r/min,开启振动机构时,钢轮偏心轴转速约为1950r/min。
分析认为,由于偏心轴轴承内圈与偏心轴轴颈出现间隙,且偏心轴轴向串动量过大,当心轴高转速旋转时,必然造成偏心轴轴承内圈与偏心轴轴颈产生剧烈摩擦,导致偏心轴轴径处温度急剧上升。该处温度上升增大了轴承的摩擦阻力,将偏心轴轴承烧蚀,致使发动机长时间处于高负荷工作状态。由于发动机长时间处于高负荷状态,造成发动机冷却液温度急剧升高。
3. 修复方法
(1)更换轴承
我们选用德国FAG牌NJ2326E.M.AC5型轴承作为钢轮偏心轴轴承。该品牌轴承技术成熟、质量稳定,适用于工作环境恶劣的工况。
(2)修复偏心轴
采用磨削→电镀→磨削方法对磨损严重的偏心轴轴颈进行修复。先将磨损的轴颈磨削平整,再通过电镀加大轴颈,最后按照GB/T275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》标准,将轴颈尺寸磨削到130mm (公差为+0.003～+0.028),即将偏心轴轴颈与轴承内圈的间隙配合改为过盈配合。
为解决偏心轴轴向串动量过大问题,我们将偏心轴中部安装偏心块处轴向尺寸由181.5mm改为185.5mm。修改方法如下:在偏心轴中部2个台阶侧面各增加1个经淬火处理、厚度为2mm的垫片,使偏心轴轴向串动量控制在1.20mm左右。修复后的偏心轴如图2所示。
(3)更换齿轮油
钢轮偏心机构原来使用85W/90 GL-5的齿轮油,根据经验,我们将该齿轮油更换成SHC630的美孚齿轮油,以提高偏心机构的使用寿命。
4. 修复效果
冲击振动压路机 篇4
1 振动对驾驶员的影响
1.1 建立振动模型
以单钢轮振动压路机为例来进行简化分析,建立“压路机—土壤”系统运动的4自由度数学模型。为了便于分析计算,首先对模型中的有关参数和条件进行假设。
1)假设被压实的土壤是具有一定刚度和阻尼的弹性体,在振动压实的整个过程中,土壤的变形包括塑性变形和弹性变形两部分。
2)假设振动压路机的质量沿压路机的纵轴线是均匀分布的,这样“压路机—土壤”系统可简化为平面振动模型。
3)假设振动压路机在工作的任何一个瞬间,振动轮都与地面保持紧密接触。
4)忽略发动机的振动。
基于以上假设,建立压路机与土壤的动力学模型(图1)。4个自由度分别用x1、x2、x3、x4表示。
图1中,m1、m2、m3、m4分别为振动钢轮、机架、驾驶室以及座椅(含驾驶员)的质量(kg);k1、k2、k3、k4分别为所压土壤、振动轮与机架间减振器、机架与驾驶室间减振器和驾驶室与座椅间减振器的刚度(N/m);c1、c2、c3、c4分别为所压土壤、振动轮与机架间减振器、机架与驾驶室间减振器和驾驶室与座椅间减振器的阻尼(Ns/m);x1、x2、x3、x4分别为振动钢轮、机架、驾驶室、座椅在竖直方向上的位移(m);F为钢轮所受到的激振力(N);ω=2πf0,其中f0是振动频率(Hz);t为时间(s)。
系统的运动微分方程如下
1.2 模型的仿真与分析
设压路机的技术参数为:激振力F=365 000N,振动频率f0=30Hz,理论振幅A0=1.9mm;m1=7 800kg,m2=9 100kg,m3=1 000kg,m4=100kg,k1=1.4×107N/m,k2=1.4×1 0 5N/m,k3=6.0×1 0 5N/m、k4=1.4×1 0 4N/m,c1=7.0×1 0 4N s/m,c2=2.5×1 0 4N s/m,c3=5.0×1 0 3N s/m,c4=1.0×103Ns/m。
在Matlab软件的M文件中对各参数进行赋值,根据方程(1)进行仿真(仿真时间10s),于是便可以得到座椅位移变量和速度变量随时间的变化曲线(图2、图3)。
图2、图3曲线可直接反映出驾驶员所处振动环境的好坏,图2曲线的振幅是座椅的最大位移量(数量级为10-5),图3曲线的振幅是座椅的最大振动速度(<1mm/s),均远小于国标规定的极限值。由此可见,只要压路机的技术参数选择的适当,振动钢轮对驾驶员的影响是微小的,甚至可以忽略,发动机产生的振动才是影响驾驶员舒适性的主要因素。
2 振动对周边人和建筑物的影响
2.1 衰减公式
研究地面振动衰减关系时,要考虑的参数有振动源参数、传播介质参数和传播途径参数。GB50040-96《动力机器基础设计规范》中给出了动力机器基础地面振动衰减公式
对于方形或矩形基础
式中Ar——距离振动基础中心r处地面上的振动线位移(振幅),mm;
A0——振动基础的振动线位移(振幅),mm;
f0——基础上机器的扰力频率,Hz,一般为50Hz以下,对于冲击机器基础,可采用基础的固有频率;
r0——圆形基础半径,m。矩形及正方形的基础半径可取当量半径;振动压路机的振动钢轮与地面的接触面近似为一条矩形线带,把这条矩形线带作为振动压路机的振动基础;
ζ0——无量纲系数,与地基土的性质和振动基础的底面积大小有关;
α0——地基土能量吸收系数,s/m;
μ1——动力影响系数,当基础底面积A≤10m2时,μ1=1;
A——基础底面积,m2。
上述参数中,A0、f0、r0和A为振动源参数,α0为传播介质参数,r为传播途径参数。
振动钢轮振动时,在垂直方向上的振动按正弦规律变化(在水平方向上的振动按余弦规律变化,垂直和水平两个方向对建筑物振动速度的影响大小是一样的,这里只计算垂直方向),并通过地面传递到建筑物,因地面的吸能作用,当振动传递到建筑物时,能量有衰减,振幅和速度均会减小。传递过程中频率保持不变,根据公式(2)可得建筑物随压路机在垂直方向上的振动衰减公式为
式中ω=2πf0,Arsinωt就是在距离振源r处地面的振动规律,其一阶导数便是距离振源r处地面的垂直振动速度,其速度的幅值就是最大振动速度。直接对公式(4)求导比较复杂,因此借助于Matlab/Simulink来处理。
2.2 仿真与分析
振动钢轮与地面接触面近似为一条矩形线带,矩形的面积为:A≈2.130×0.2=0.426m2<10m2,μ1=1,所以r0=(A/π)1/2=0.37m;参考GB50040-96《动力机器基础设计规范》,一般粉尘、沙土、岩石的系数ζ0取值范围为0.70~0.95,取ζ0=0.80,A0=1.9mm,f0=30Hz。
根据公式(2),建立Simulink仿真框图。压路机工作时距建筑物的距离r是变化的,距离的不同对建筑物的影响程度不同,此外还与所压土壤的性质有关。假设土质为中密度的石块、卵石,α0=0.9×10-3s/m,Ar随r而变化,两者之间一一对应,把一系列(r,Ar)坐标绘制出来便得到两者的关系曲线(图4)。
从图4曲线可以看出建筑物的振动振幅Ar随距离r的变化规律:在r<5m时,振幅衰减较快;r>5m时,衰减逐渐趋于平缓。
公式(4)对时间的导数表示r与建筑物振动速度V之间的关系,建立Simulink仿真框图,假设土质为中密度的石块、卵石,振动距离r分别取值10、20、30m,随着时间的变化,建筑物位移变化曲线和速度变化曲线(图5、图6)。
从图5、图6的曲线得出,当振动距离r确定后,位移振幅Ar和速度振幅Vmax的值也随之确定,并且随着r的增加,两幅值呈下降趋势,这是因为r越大传递到建筑物的能量越少的缘故。
按照上述仿真计算方法,由振动速度Vmax可反推出极限安全振动距离r。国内外对于振动效应的研究结果见表1。参考表1中的各速度便可得出对应的极限振动安全距离。根据所赋参数设计的振动压路机在实际工作时不可小于对应人和建筑物的极限安全距离,否则将造成破坏影响。
3 小结
振动压路机对人和建筑物的振动影响是不可忽视的,不同振动压路机的振动参数不同,工作场地参数也有差别,所以极限振动安全距离也不同。本文给出了计算极限振动距离的方法,对每一具体型号振动压路机,技术参数是确定的,根据施工场地参数就可计算出对应极限安全距离,实际工作时不可小于其极限距离,这有利于保证施工人员的舒适性和周边建筑物的安全性。
摘要：结合单钢轮振动压路机的振动模型和振动衰减公式,利用Matlab/Simulink软件仿真,得出了振动对驾驶员、压路机周围的人和建筑物的振动响应量。
冲击式压路机压实试验研究 篇5
1 工程概况
空军汉口新机场跑道全长3 000多米,最大填方高度20 m,全场总填方700多万立方米,土石方量巨大。根据空军机场场道工程要求,地基处理后,必须达到稳定、密实、均匀。为了消除或减少土基的沉降与不均匀沉降,提高功率,降低成本,选择冲击式压路机压实的方案具有很现实的意义。
2 试验情况及试验效果
2.1 施工程序
1)场地清理。测量场地标高,采用粒径小于50 cm的砂砾石料、非膨胀土、弱膨胀土、改性后膨胀土填筑至设计标高;2)场地平整并测量填筑后的层面标高,冲压测量冲压后标高;3)地基检测;4)施工质量验收并进入下一步施工工序。
2.2 沉降量检测
在试验小区按一定规律均匀布设检测点,每冲击4遍检测一次沉降量。不同遍数沉降情况见表1,表2,冲压遍数与沉降关系见图1。
从曲线分析可知:
1)冲压遍数与累计沉降关系曲线表明:在20遍前沉降量明显,20遍以后,随着遍数的增加沉降量明显减慢,说明此时地基已趋于稳定。
2)冲压遍数与相对沉降关系曲线表明:冲压16遍前,曲线平缓,基本以相同的速度沉降;当冲压16遍后,相对沉降量明显,沉降速度较快;达到20遍时,沉降量基本达到极限沉降。
2.3 压实度的检测
每次检测虚铺厚度的1/4,1/2和3/4三层压实度,每冲压4遍各检测一次;为了防止检测挖松后再次取点造成数据不准,每检测点保证3 m间距。
不同冲压遍数压实度检测情况见表3,冲压遍数与压实度关系曲线见图2。
3 试验成果分析
从冲压遍数和压实度关系不难看出:随着冲压遍数的增加,土体压实度随之增加。但增长幅度随冲压遍数增加而降低,在相同虚铺密度的情况下,累计沉降量随虚铺厚度的增加而增大,累计沉降量与虚铺厚度近似成线性关系。冲压遍数超过20遍后,冲压遍数和累计沉降量关系趋于平缓。虚铺厚度为80 cm,100 cm,120 cm时,采用YT25A三边冲压机冲压20遍以上,压实度均可达到95%以上。考虑工效和质量保证率,建议虚铺厚度为100 cm。
4 结语
冲击压路机作业速度高(为振动压路机的2倍～3倍),在达到压实度标准相同的遍数下所用的总时间少;有较高的生产效率,大面积和长距离段的施工条件则效果更佳。冲击压路机特别是对于厚铺层填料,更能显示其压实效果好,影响深度大的优点,这对于土石方施工中实现增加每层虚铺厚度,提高功率,降低成本,都具有很重要的现实意义。
通过对冲击压实效果的分析和探讨,提出了场区大面积土方施工的合理冲击施工控制参数,对类似机场及高等级路基工程起到指导和借鉴作用。
摘要：结合空军汉口新机场地基处理试验段,采用三边冲击式压路机对原地基和高填方进行冲压试验,通过试验分析和探讨,提出了合理的冲压遍数和施工方案。
关键词：冲压,密实度,沉降量
参考文献
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[5]沙庆林.公路压实与压实标准[M].北京:人民交通出版社,1998.
重型振动压路机振动轮结构改进 篇6
1. 振动轮结构存在问题
重型振动压路机振动轮主要由筒体1、幅板2、偏心块3、振动轴4等零部件组成,其中振动轮轮体主要由筒体和2块幅板组成。如图1所示。
这种结构的振动轮存在以下2个问题:
一是筒体产生向内凹陷变形。重型振动压路机振动轮轮体中的激振室与筒体间的空腔过大,当振动轮处于振动状态时,由于受偏心块高速旋转时的离心力及与冲击地面时的反作用力复合作用,造成筒体产生向内凹陷变形,致使路面平整度降低。
二是激振力传递不均匀。振动压路机进行振动作业时,振动轮筒体只是在2块幅板支撑下传递激振力,且激振力很大,由于每块幅板所受复合应力很大(纵向激振力分力对幅板产生挤压作用,横向驱动力对幅板产生剪切作用),造成幅板可能发生断裂,进而导致激振力传递不均匀。
2. 改进措施
为解决重型振动压路机振动轮存在的上述问题,我们经过认真研究、分析和计算,提出了多种改进措施,从中选取了一种增设内筒体和外幅板的新型结构。这种新型振动轮由偏心块1、内筒体2、内幅板3、外幅板4、外筒体5组成,如图2所示。新型振动轮的主要改进部位如下所述。
(1)增设内筒体
新型振动轮通过内筒体将振动室与外筒体隔开,减小了振动室空腔,增加了内幅板强度,可有效避免外筒体产生向内凹陷问题,从而有效提高路面平整度。为保证内筒体强度满足使用要求,在内筒体两端与内幅板连接部位焊接一定数量的加强筋板。
(2)增设外幅板
为解决激振力传递不均匀问题,在新型振动轮上增设了2块对称分布的外幅板。在两边对称分布的4块幅板作用下,每块幅板所受复合应力明显减小,激振室产生的强大激振力可均匀地传递给外筒体,从而提高了路面密实度。外幅板与外筒体采用法兰盘连接,以便于组装。
3. 强度校核
为保证振动压路机的振幅不变,新型振动轮与原振动轮的理论质量应保持一致。当增加1个内筒体和2块外幅板后,若不调整幅板厚度,必将增加振动轮质量。为此需要对改进后的外幅板强度进行校核,以保证幅板的失稳临界应力大于最大激振力。
本文以28t单钢轮振动压路机振动轮的改进为例进行介绍。通过计算该压路机幅板所能承受的最小临界压力,确定幅板强度是否符合要求。经查得知,28t单钢轮振动压路机振动轮直径为1522mm,最大激振力为560kN,振动轮分配质量为18000kg,外筒体厚度为44mm,最薄幅板厚度为40mm。按下列公式计算幅板最小临界压力值:
式中:Fcr——最小临界压力;
E——材料的弹性模量,经查为208GPa;
Imin——最小惯性矩,经计算为：1.11 × 10-5m4;
1.偏心块2.内筒体3.内幅板4.外幅板5.外筒体
I——幅板受力点与支撑点之间的距离,经查为595mm。
经计算,最薄幅板所能承受的最小临界压力值为16100kN。28t单钢轮振动压路机所能达到的最大激振力为560kN,振动轮所分配载荷(振动轮自身质量)为180kN,由此看出,最薄幅板的强度远超所需,不会产生失稳现象。
振动压路机的常见故障及排除 篇7
压路机的整机工作额定电压一般为12V或24VDC, 单线制, 负极接车架。
要了解电器故障首先需要了解一下电路知识, 在电路中, 经常出现的两个词就是短路和断路。在电路运行中, 只有电源的正负极构成回路才能够进行工作, 那么短路就是指电源的正负极之间没有经过任何设备而直接相连, 造成短路。而断路是指在电源的正负极之间出现了断开, 没有形成回路, 所以也无法正常工作。
在压路机中出现短路故障主要变现为, 开关处于开启状态后, 熔丝被烧断, 在导线的位置会有烧焦的味道, 严重的情况下会冒烟。出现短路一般都是因为导线的绝缘性能不良, 裸露在外的导线直接与车体相连造成短路。出现断路故障主要变现为开关开启后, 机器没有运转, 造成断路的原因可能因为导线的接头部位接触不良, 没有搭接上, 开关部位失效, 失去工作性能, 在插头的位置受到油污等污染, 阻断通电。
此外, 出现故障的现象还有各种仪表的显示不正常, 比如说压力表、燃油表、气压表和温度表, 有时无显示, 而有时显示的数值不符等。
如果在工作中出现以上所提的现象, 首先要检查的就是线路的连接, 是否有松动现象, 然后看熔断片的状态。
当电压变显示的数值过高或者过低的状态下, 应该对电源部分进行检查, 看发电机的输出电压是否正常, 如果发电机输出的电压过高或者过低的话, 要对其进行检修, 必要的时候要进行相关部件的更换, 对电路进行检查, 看其是否有松动或者是搭接错误的地方。如果电压表不显示, 说明已经失效, 要对其进行校正处理。
如果燃油表数值不显示的状况下, 主要原因可能如下:在传感器内部的电阻丝断开, 无法形成回路;油箱内的浮杆被卡住无法上下移动;电路传输中的线路接头接触不良, 无法形成回路;油表显示器内的指标卡住, 无法左右摆动。如果说油表上的指针一直指向满载的状态, 在电源接通后, 无论油箱内的油量多少指针都不移动, 此时可以检查传感器, 将接线柱上的导线搭在铁上进行试验, 如果指针摆动, 则说明说传感器内部发生断路, 可以更换传感器。如果导线搭铁试验后指针仍然不摆动, 此时可以将燃油表上负极部位的接线柱进行搭铁试验, 如果指针指向空的方向, 那么说明在燃油表和传感器之间没有形成回路, 可以检查线路问题。
如果机油压力表上没有数值显示或者是显示的数值过高的话, 首先需要检查的是熔断丝是否正常。在熔断丝正常的状态下, 可以将压力传感器上的接线端子拆下来, 然后直接搭在铁上进行试验, 如果指针呈现平稳上升的状态, 那么就可以确定是压力传感器内部发生了故障, 此时需要更换传感器。
我们在保证水温表和油温表内的接线良好的情况下, 若出现指针指示数值偏低, 可将传感器接线柱上的连接线拆除, 进行断路试验:若指针仍指到最低值, 则表明指示表至传感器之间连线有搭铁, 应修理或更换导线;若指针转到高值处, 则表明传感器内部有搭铁, 则应更换传感器。对于指针指示数值失准, 则可能是指示表与传感器未正确配套, 或是指示表、传感器性能不良 (如表内线圈烧坏造成短路或传感器的热敏电阻衰老变质) , 我们应及时更换。
2 发动机故障
发动机的主要故障: (1) 启动困难; (2) 工作中突然熄火; (3) 工作时大量冒烟; (4) 发动机水温或油温高。
导致发动机启动困难的主要原因可以检查蓄电池的电力是否充足, 并检查线路接头处状况如何, 检查油箱内柴油油量是否太少, 或者是因为油的质量较差而将油管堵塞, 或者是燃油系统中有空气进行等状况。
如果发动机在工作出现突然间熄火的状况, 那么可能是因为进油管部位发生断油, 没有油量的供应, 或者是传动箱发生卡死现象而无法工作, 也可能是因为轴瓦咬死等, 这些状况都会引起发动机工作中突然熄火。
如果发动机在工作大量的冒烟, 可能是由于温度太低的原因造成的, 或者是油的质量太差, 发动机在超负荷运转的情况下也会冒烟, 如果因为油泵或者油嘴等部位发生堵塞现象或磨损, 而无法及时供应油量也会冒烟。
发动机工作时水温或油温高的原因:曲轴箱内机油油面过低或用油牌号不对。节温器失灵。冷却水不足或循环不良。风扇皮带松驰, 转速降低, 风量减少。温度表或感温器可能失灵等等。
3 行走系统故障
压路机的行走故障多表现为:不能挂档, 桥及制动系统的故障, 转向系统的故障等。
不能挂档, 可按以下步骤排除故障:首先检查气压是否充足:检查油水分离器及管路是否正常;是否离合器助力器及总泵漏油或空气没有排放干净;听分离壳内是否有异响从而判断是否压盘、从动盘及分离轴承损坏;检查是否是换档推拉软轴松脱所致或操纵器损坏引起。如果作了以上检查还不能排除故障, 那就只能做大手术了———拆开检查是否分离拨叉损坏、离合器压盘或从动盘损坏, 甚至检查是否属于变速箱故障。
桥的故障表现和处理: (1) 行驶时车轮有偏摆现象———轴承或齿轮间隙过大。轮胎安装不良。轮壳紧固螺栓松动。 (2) 发热或有不正常的声音———轴承或齿轮装配间隙过小或过大。连接螺栓、紧固螺母松动, 甚至失落。润滑油规格不对或量不足引起干摩擦。
制动系统的主要故障———制动力不足、制动器不能正常松开、发动机运转时气压上升缓慢, 停车后气压迅速下降。
转向系统的故障主要有:转向不平稳, 有震颤现象或杂音———主要是转向系统中空气增多所致, 通过补充油料排除泄漏或排出空气解决故障。转向缓慢、费力———柴油机转速太低。转向油泵泄漏。转向轴轴承部位润滑不良。不能转向———通过测试压力检查确定转向器或转向泵是否损坏。转向缸是否存在内泄现象。转向系统的压力是否正常。
4 振动系统故障
振动时突然不振———在没有异响及其他特殊情况, 应判定为电路系统故障, 检查保险、线路是否有损坏或松脱。在电器正常的情况下应检查机械连接部分———泵、马达的花键连接套是否完好。
振动频率不够或振动效果差———从最简单的液压油位检查开始, 排除因缺油引发的故障发生, 然后通过测试液压系统的压力来判定发生故障的部位。减震器的老化和损坏也会带来振动效果的明显改变。
关不掉振动一般原因会发生在振动电子阀上。把电子阀拆出来放入液压油里清洗干净, 然后装上即可排除故障。
5 振动轮的故障
浅谈振动压路机的综合维修方法 篇8
在振动压路机的整体建造过程中, 通过对各种机械设备的有效应用建设, 完成工程的整体施工。压路机的机械维护和管理过程在整体施工建设中较为重要, 振动压路机是一种较为常见的工程机械, 通过对机械设备的各种问题的有效分析, 在合理的质量检查和控制管理的基础上完成各类常见故障的处理。本文将针对振动压路机的相关维修和排障方法进行合理的分析和处理, 在合理的综合性维修过程中研究各种维修效果。
一、振动压路柴油机的几种排障方法
一般的振动压路机的发动机是主要的核心结构, 通过发动机的各类故障处理, 可以在很大程度上完成各种故障的有效处理。通过对发动机的启动情况、发动机的运行过程、发动机的冒烟现象、发热现象进行合理的分析, 控制发动机的压力, 完成振动压路机的各种故障处理。
1发动机的启动和运行不正常问题
发动机的运行不启动可能是因为没有柴油、柴油过滤芯堵塞, 甚至泄露, 一旦需要启动发动机的时候, 由于柴油不足或堵塞造成整体泄露状况, 根据柴油的排空气比例情况进行分析, 及时清理或更换过柴油过滤网, 防止引起管子接头问题, 及时进行漏油口的补救工作, 完成油管的正常维护。启动后, 根据发动机的发动困难情况, 对启动后电瓶的电力不足问题进行检查, 分析电瓶发生故障问题的处理过程, 对电线的接口处进行合理的清理, 防止出现接头松动或缺少氧化的各种现象, 采用合理的发动机动力控制, 完成供油受阻情况的管理, 完善发动机气罐的正常接缝衔接, 完成各种衔接问题的有效处理, 针对喷油嘴的不良工作状态, 进行合理的处理。加强综合性的电瓶马力, 保证有效性的马达运转速度, 控制电线的接头清洁效果, 从而保证有效的动力完成供油控制管理。一旦发生气门的接缝不足问题, 需要立即进行接口调整, 防止出现油嘴工作不良的状况, 采用合理的技术排障方法完成故障处理过程, 保证合理的启动运行调节。
2改善排气蔓延状况
根据发动机的排气冒烟情况进行原因分析, 可能是由于油底产生泄露机油过多造成空气的滤嘴阻塞, 影响正常的气门活塞状况。针对各种多余机油问题, 逐步更新滤嘴、完成清洁过程, 调整气门调节区间, 保证有效的气门调节处理过程。
3发动机的机油压力低或过热
由于发动机的机组过热或过低, 影响发动机产生各种问题。过热的原因是造成气缸的散热片出现堵塞的问题, V带出现松弛或损坏的问题, 送风的风扇出现气流受阻问题, 喷油嘴出现油量无法调整的问题。这些问题的产生都直接影响发动机出现过热的现象, 合理的控制喷油嘴的故障处理, 防止出现各类问题。根据发动机组的压力进行分析, 观察油尺的基准刻度位置, 合理的进行添加机油, 防止因为机油不足造成磨损机械零件, 及时检查油管, 避免发生类似的故障问题。
4电流流量过大
由于机械运行过程中, 发动机的运转速度过大, 造成电流值过大, 影响正常的电机调节控制过程, 造成发电机不发电或出现故障, 在这样的电流产生的时候需要及时进行技术信息排查工作, 完成检修和处理, 保证机械发电机正常工作。
二、振动压路机的行走和驱动过程的维修
1出现压路机行走失灵的问题
需要及时进行吸油管过滤检查, 通过对相关的读数表进行判断, 记录其基础的标准值, 保证合理的读数下完成相关数据的检测和判断过程, 及时进行滤芯的清洗, 保证合理的真空标准测定过程, 对油泵进行检查和分析, 及时完成油泵压力的接口测定, 保证对柴油机的泵速度的观察过程, 制定合理的压路机压力标准, 观察压力读数是否在合理的常规值范围内, 保证合理的有效措施及时的检查。
2出现振动压路机的功率不足的问题
按照检测的压力情况进行补油和加压, 保证正常的压力的条件下, 完成行走泵的分析, 判断是否是因为振动机的马达不足问题造成压路机的行走不合理。一旦发现这类问题, 需要及时通断压路机电路, 停止压路机运行, 可以在现场进行初步调整, 完成简单的修理。如果长期电压不稳、功率不足, 就需要对压路机内的功率设备进行更换, 保证压路机的功率可以在正常的维护范围内, 控制功率是保证振动压路机正常运行的标准之一。
三、振动器的维修问题
由于振动器在压路机运行过程中没有合理的工作运行, 影响其振动的转速比例情况。合理的控制振动压路机的振动器激振情况, 将振动器的激振问题和速度过低问题进行合理的分析, 在平时的施工过程中, 认真观察振动压路机的振动情况, 是否达到压力效果。在施工过程中合理的调整振动偏转角度, 完成有效的各种维修检测过程。
1振动器不激振
需要停止发电机工作状态, 及时检查电器的各个零部件, 去掉电磁的阀门盖, 接通电源开关后, 观察磁铁芯是否动作, 保证磁铁正常动作的前提下, 再进行电瓶和线路的分析, 及时判断马达、泵的连接轴连接效果, 保证合理的液压管道维修和更换。在检测过程中, 对技术人员的检测技术有一定的要求, 合理的更换振动器, 排除故障, 保证准确效果。
2振动轴的转速过低
由于振动压路机的激振速度较低, 无法完成柴油机的正常运转, 振动泵的压力低, 造成柴油机的转速出现问题, 及时更换马达, 提高振动压力, 保证合理的维修过程, 及时更换振动泵, 保证有效的检测。
四、液压式的转向故障的维修
根据液压的正常转向过程进行合理的故障分析, 对振动转向的功能降低问题、转向比例系数不合理问题、油缸运动不平衡问题、专项系数不准确问题和衔接之间达不到要求的偏转角度的问题, 分别采用液压内压力系数调剂整理, 控制转向的转动阻力, 根据液压转向系统的压力和阻力情况, 计算合理液压振动转向的偏向力, 完善液压的故障问题维修处理。
1液压转向力的分析
根据液压的故障转向程度进行液压泵松紧控制, 防止出现传递能力不足, 方向不准确, 转向不快、不准确的现象。在液压式振动故障处理中需要及时调节液压转向的漏油情况, 控制振动机的工作压力, 防止出现液压功能下降的问题, 逐步控制液压泵的磨损情况, 对油箱内的过滤网进行定期清理, 一旦出现过滤网破损的问题, 需要及时进行更换, 防止因为振动机工作温度过高造成油液中产生较强的黏度, 影响液压式的正常运转效果。
2液压的转向轮的阻力过大
由于液压的转向轴承出现损坏或腐蚀, 造成振动机的转动轴出现变形、弯曲的状况, 影响转轮的整体平衡, 产生各种阻力, 摩擦力增加, 阻力增加, 造成液压振动机的综合性转向力逐步加大, 当阻力达到一定程度的时候, 机会造成液压的转向阻力过大, 影响液压转向的正常运行。
结语
综上所述, 通过对振动压路机的工作过程分析, 认识可能出现的各种故障问题, 在合理的故障表现分析过程中, 完成相关故障的有效处理。采取有效的技术方案预防和排除相关修复过程, 从而逐步提高振动压路机的综合运行维修效果, 保证合理的工作运转效率, 合理的控制工程施工进度管理, 逐步降低施工的劳动控制成本, 逐步加强振动机的使用寿命, 从而确保整体生产的安全效果, 保证合理的振动机压力维修控制过程。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.振动压路机用橡胶减振器技术条件[M].中国标准出版社, 1999, 0604:90-118.
[2]张泓, 闻邦椿.振动压路机压实机理的研究[J].建筑机械[J], 2000, 3期