振动压路机振幅调节系统设计[20200102170102]
今天，中国的面貌日新月异。各个大中城市都在进行市政建设与完善，农村的“村村通”等类似工程也是如火如荼。传统的高低振幅振动压路机显然已经逐渐无法满足如此频繁多变的施工需求。可调振幅的振动压路机取代传统的振动压路是大势所趋。但可调振幅振动压路机的发展并没有跟上这一趋势，截止笔者交稿，世界500强的徐工集团其当年的主打压路机产品并没有可调节振幅式的。 究其原因，振幅调节的机构的研究非常滞后。现有的技术下，最可靠的正反转调幅机构结构可调振幅的区间过小；研究热门的电液式调幅机构的结构则过于复杂，涉及电控，维修养护成本过高。本文设计的振幅调节机构，可调振幅覆盖各种施工需求振幅，且结构相对简单，维修保养要求不高。  *查看完整论文请+Q: 351916072 
关键字:振动压路机,振幅调节,道路施工,设计
目 录
1 绪论 2
1.1 课题研究的意义和目的 2
1.2 压路机的发展概述 2
2 振动压路机振幅调节方法研究 6
2.1正反转调幅机构 6
2.2电液式无级调幅机构 7
2.3套轴调幅机构 8
2.4三种调幅机构的比较 9
3 振动压路机振幅调节机构设计和参数计算 10
3.1 振动压路机振幅的选择 10
3.2 振动压路机振动装置的工作原理 12
3.3调幅机构的结构设计 12
3.4 调幅机构的参数计算 13
3.5 振动系统的振动频率计算 13
3.6 振动系统的振幅计算 14
3.7 偏心块尺寸的计算 15
3.8 振动轴的计算 18
3.9 输入轴的计算 19
3.10 振动轴承的选择与校核 22
4 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 课题研究的意义和目的
当前，中国已进入全面建设小康社会的新时期，经济社会发展对中国公路发展提出了新的更高的要求，公路是国民经济发展的重要基础设施，发达的公路交通，对国民经济的发展具有重要意义。
但是在公路建设中，特别是以高速公路为代表的高等级公路的建设中，道路的质量问题仍然不能令人满意。路面早期损坏以及路面局部沉陷等公路病害时有发生。主要原因是对路基和路面的压实没有达到设计和施工规范中所要求的标准[1]。
无论路基、底基层、基层和面层都需要很好的压实，以达到一定的密实度。相关研究表明，密实度每提高1%，基础承载能力就提高10%；沥青混凝土密实度每提高1%，承载能力和寿命可提高10%～15%[2，3]。
人们通过长期的实验研究发现，影响压实效果的关键在于压路机的振频，振幅和行走速度等工作参数的匹配。只有当机器的振动参数与当前被压实材料的状况(即压实度)最匹配时，才能达到最佳的压实效果。所以，研究振动压路机振动装置调幅系统具有极强的现实性、必要性和经济性。
1.2 压路机的发展概述
1.2.1 国外压路机的发展概述
1865年，英国人首先发明了蒸汽机驱动的自行式压路机。
1919年，美国人首先研制出第一台内燃机驱动的自行式压路机。随后又出现了轮胎式压路机，这些都是利用机器重量进行静载压实的设备[4]。
1930年，德国人最早开发出应用振动压实技术的小型振动平板夯，并在此基础上发明了拖式振动压路机。振动压实技术和振动压实机械的出现是压实机械发展过程中的一个划时代的革命，压实深度和压实效果显著提高。随着对振动技术的深入研究，以及振动轴承和橡胶减振器性能的不断提高，促使振动压路机技术飞速发展，先后研制成功了轮胎驱动铰接式振动压路机、双钢轮串联式振动压路机、振动压实与轮胎静压实联合作用的组合式振动压路机，以及手扶式振动压路机、凸块轮和羊足轮振动压路机、沟槽压实机、垃圾压实机等系列衍生产品。
20世纪70年代，由于液压传动与控制技术的广泛应用，振动压路机在传动技术上进行了一次重大变革。机械传动方案的压路机，尤其是振动压路机，绝大部分被静液压传动方案所取代，使行驶的无级变速、全轮驱动、液压转向、振动频率和幅度的调节成为可能，为压路机工作参数的优化奠定了基础[5]。
20世纪80年代出现了水平振动(振荡)与垂直振动的定向压实技术。振荡压实技术是利用土壤力学中交变剪应变原理，使土壤材料颗粒重新排列而变得密实。压实过程中碾轮持续着地，无垂直方向的冲击作用，水平方向应变的振荡力能保持物料完好的压实效果。振荡压路机的机架振动大为减小，提高压路机使用寿命，改善司机工作条件，降低噪声，改善了对周围环境的污染，大幅度降低燃料的消耗。垂直振动压实技术的振动轮采用的激振机构使激振器在水平方向激振动力抵消，而在垂直方向产生激振力叠加。例如，日本酒井SD450型压路机振动机构的两根振动轴呈水平对称布置，作反向同步回转，激振力在水平方向合力为零，产生了垂直振动。它能产生很大激振动、高频和高幅，能满足1 m以上混凝土铺层厚度压实；工作速度低，直线行驶稳定性好；生产率高，压实质量好。
随着电子技术的飞速发展，现代高科技信息技术开始对传统的压路机制造产业进行改造，出现了能随时检测材料铺层各点压实度状况的机载压实度计，便于对压实工程进行质量管理和控制[6]。例如，为适应危险地带等特殊环境下的作业，可以研制出无人驾驶的振动压路机。
1.2.2 国内压路机的发展概述
我国在解放前只能对压路机进行修配工作。1952年，上海市厦门路机械厂(洛阳建筑机械厂前身)试制成功b/8 t以内燃机驱动的压路机。1953年，天津第五机械厂(天津工程机械厂前身)试制成功10 t以蒸汽为动力的三轮压路机。从此有了自己的压路机的制造业，相继开发了各种拖式压路机。
20世纪60年代，开发了振动压路机、轮胎压路机和自行式摆振压路机。70年代，各种压路机发展较快，静作用压路机批量生产6~8 t、8~10 t、10~12 t和12~15 t四种规格的产品；振动压路机已批量生产2 t、4 t、8 t和10t四种规格产品。并出现用橡胶套碾轮的振动压路机，而且在自行式压路机中振动羊足碾大都被振动凸块碾所替代。
自20世纪80年代以来，国内企业通过引进、消化、吸收国外企业先进的设计和制造技术，使压路机行业取得了长足的进展。如：徐工科技引进瑞典戴纳帕克（DYNAPAC）公司的CA25振动压路机和CC21串联式振动压路机技术；洛阳一拖引进德国宝马（BOMAG）公司BW217D和BW217AD振动压路机技术。目前国内已经形成了以徐工科技、洛阳一拖和厦工三明为代表的60多家压路机生产制造企业。国内压路机年产销量曾在2003年突破万台大关，约占世界总产销量的1/8，已经成为世界压路机制造大国[7]。
面对日渐看好的中国市场，世界上著名的压路机制造商纷纷在中国投资建厂或设立销售公司。目前瑞典戴纳帕克、德国宝马、日本酒井、瑞典沃尔沃、德国悍马等均在中国完成了市场布局，这不仅给中国带来了先进的压路机设计和制造技术，同时也使国内压实机械行业的竞争更加激烈。国内压路机市场原有的平衡格局已经被打破，新的市场份额的划分正在悄然进行。
1.2.3 国内外振动压路机的技术差距
通过八十年代中期以来的技术引进与消化吸收，国内的压路机有了蓬勃发展。尽管如此，我国压路机行业生产、研制水平与经济建设仍不相适应，与欧美发达国家相比，国产振动压路机在产品性能、档次、规格系列、可靠性，特别是在智能控制和微电子技术方面存在着显著差距，主要表现在以下几个方面：
（1）产品的品种和规格
我国振动压路机有些品种空白，有些规格缺乏。如两轮串联式振动压路机、组合振动压路机、沟槽振动压路机、斜坡振动压路机以及10 t级以下的轻型和16t级以上的重型振动压路机的品种和产量均不能满足公路建设部门的需要。

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