振动压路机的运用与保养毕业设计

毕业设计（论文）题目：振动压路机的运用与保养作 者 XX系 部 交通与市政工程系专 业 工程机械运用与维护指导教师 XXX XXX完成时间 2014 年 4 月 18 日摘 要随着我国现代化进程的加快，高等级公路建设在社会发展过程中得到了高速发展，公路工程的施工技术以及施工质量成为了人们热议的话题，为了尽可能的提高公路工程的施工质量，引进了各种先进的施工机械。压路机作为公路工程施工中的主导机械之一，具有非常重要的作用，特别是振动压路机的应用，使得各碾压层的密实度得到了很大的提高，振动压路机一般分为单钢轮振动压路机和双钢轮振动压路机两种，双钢轮振动压路机一般在进行沥青混凝土路面施工时使用。单钢轮振动压路机具有静线载荷大、 压实影响深、 作业效率高等特点，适合碾压道路工程的路基、 垫层以及基层等土石方基础的压实作业，在国外通常称为土壤压实机。压路机作为压实机械中最主要的机种经历了漫长的发展时期。最先出现的压路机是光轮和羊脚碾压路机，这可以追溯到 18 世纪制造的畜力牵引式光轮碾和羊脚碾。至于用圆石制成的的石碾则在中国可以追溯到更为古老的年代。第一台蒸气驱动的压路机出现在 19 世纪中叶。第一台内燃机驱动的压路机则诞生在 20 世纪初期，随后出现的是轮胎压路机。这些压路机都是静作用式的。为了增加压实效果，在相当长的时间内主要依靠增加压路机的重量来实现。最大的轮胎压路机曾经质量达 200t。在 20 世纪 4050 年代的轮胎压路机曾广泛应用在飞机场、道路和堤坝的建筑中。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，从此压实效果的增长不再简单地依靠重量或线压力的增大。关键词： 振动压路机； 工作原理； 操作技术； 维护保养； 故障排除目 录1 绪论 11.1 研究的背景 11.2 研究的目的与意义 11.2.1 研究的目的 11.2.2 研究的意义 12 振动压路机的概述 22.1 振动压路机的应用 22.2 振动压路机的基本结构 22.1.2 振动压路机的振动机构 22 振动压路机的概述 42.1 振动压路机的压实机理 42.1.1 振动压路机的优点 42.1.2 振动压路机的振动机构 43 振动压路机的操作技术 43.1 振动压路机的安全操作规程 43.2 其他基本操作 54 振动压路机的技术保养 54.1 振动压路机的技术保养内容 54.2 振动压路机传动系统的保养 54.3 振动压路机液压系统的保养 65 振动压路机常见故障 65.1 振动压路机常见故障分析 65.2 振动压路机行走无力及失振分析 66 结束语 6参考文献 6致谢 61 绪论1.1 研究的背景近年来，在国家宏观调控政策的影响下，我国工程机械产业进入了加速增长阶段，呈现出前所未有的繁荣态势。工程机械装备已经成为我国国民经济发展的支柱产业之一，占据世界工程机械总量的第 7 位。据介绍。亚洲其他国家，拉丁美洲和非洲的一些国家最近也相继出台了大规模扩大公路及其他公共设施建设的项目计划，这无疑对工程机械的需求将大幅增加，也为我国工程机械发展全球市场策略提供了最具有竞争力的契机。从 20 世纪开始，国际上工程机械装备的生产注重向大型化、微型化、多功能化、专用化和智能化的方向发展。德国，美国和日本当属工程机械强国，利勃海尔（德国）、卡特皮勒公司（美国）、沃尔沃集团（瑞典）、小松制作所（日本）等公司的产品以设计先进、安全可靠、使用寿命长而著称。1.2 研究的目的与意义1.2.1 研究的目的现在，我国工程机械行业的发展已经有了很好的基础，产品门类，生产规模，大、中、小企业构架和发展环境都比较好，但通国际先进的工程机械制造厂家相比差距还比较大，主要表现在产品的可靠性、使用寿命、绿色工程设计。高薪技术的创新应用以及管理模式上。相对而言，我国自主开发能力还比较弱，有自主知识产权的产品技术较少，新产品的关键技术大部分还依赖与引进国外技术：另一方面对国外先进技术的消耗、吸收、创新不足。其次。对市场反映速度慢，产品更新周期较长。而美国一些机械企业 1990 年已经做到了三个“3”，即产品的生命周期为 3 年，产品的试制周期为 3 个月，产品的设计周期为 3个星期。我国工程机械的规格还有空缺。以上事实表明：中国工程机械市场虽然仍可保持持续增长的势头，但是中国工程机械行业的技术发展仍然人种而道远。1.2.2 研究的意义我国工程机械行业几经洗礼和经过业内人员的不懈努力，在国际市场上充分显示了强大的生命力。在我国工业化发展进程中，工程机械行业已经由初始发展阶段逐渐走向成熟时期。一些主导产品的研发、设计和制造水平都有相当程度的提高，某些产品的质量也得到了用户认可的水平。同时，由其产品价格相对低廉，在国际市场上具有一定的竞争力。在国内市场处于强烈的成本- 价格、质量- 规模竞争的形势下，中小型国产工程机械产品在我国显现出了强大的市场占有潜力。但是国际经济市场的变化无时无刻不在冲击着现有的市场份额，市场的占有份额又无时无刻不再重新组合。我国工程机械行业如何能够继续发展、如何能够尽快提升到我国工业化的第三阶段强壮期阶段，即无论是对产品的研究、开发、生产以及产品的综合质量和售后服务都进入国际先进行列等问题，都需要认真加以思考。2 振动压路机的概述2.1振动压路机的应用振动式压路机是利用振动轮的自身重量与振动产生的激振力对被压实材料进行压实。在不同的条件下选用不同型式不同吨位的振动压路机。1) 轻型狭窄地带或小型工程。小型维修工程。中型建筑地基、公路面层、路面基层。重型路面的面层、基层与填层。超重型公路、土坝、筑堤、围堰。2) 根据生产率与工程质量来选取合适的压路机。由工作量来决定压路机的大小与数量。由工程质量来决定选取机型：轮胎式、单钢轮、双钢轮，振动与静压等。3) 铺层厚度来选取压路机。小于 60mm 的铺层采用低振幅的中小型压路机；大于 100mm 的铺层就采用重中型压路机；对于填层较厚的土坝、土堤、公路的回填基础则用超重型的振动压路机。4) 施工条件与公路类型。养护作业、狭窄地区转向好、机动性好、中小型压路机；压实要求不高公路等级低，用机动性好的中重型压路机；公路干线公路等级高，用重型、超重型压路机；路基、基层用重型、超重型压路机；堤坝、围堰用超重型压路机，单钢轮；人口密度大的地区中重型，单钢轮；路面中重型，双钢轮，轮胎式压路机；5) 土质与地质条件。砂石材质、混合料振动压路机；粘土羊脚压路机。6) 压路机振动参数选择。厚层路基高振幅（1。52。0mm）、低频（2530Hz）。薄层路面低振幅（0。40。8mm）、高频（3350Hz）。2.1 振动压路机的基本结构2.1.1 振动压路机的结构（YZ18C 型压路机） YZ18C 型压路机是超重型、全液压控制、单钢轮、双轮驱动、铰接机架、自行式振动压路机。主要用于路基压实与路面工程，应用范围较广。YZ18C 压路机总体结构见图 21。它由动力装置、车架、驾驶室与操纵装置、行走与传动系统、振动轮、液压系统、电控系统及空调装置组成。图 11 YZ18C 压路机1 前车架、2 振动轮、3 中心铰接架、4 驾驶室、5 驱动轮、6 动力装置、7 后车架车架是机器的骨架，它把机器的所有部件联成一个整体。采用铰接机架使机器转向灵活、转弯半径小，操纵方便，并具有一定的隔振能力。动力装置是机器的心脏，向行走驱动及振动等提供动力，由柴油机及其附件组成。驾驶室与操纵装置是机器的神经中枢，是操作人员工作的地方。要求有舒适的工作条件及保证驾驶员能够正确方便的操纵机器。行走与传动系统的作用是最终用来驱动机器前进与后退。采用由油泵与油马达组成的液压传动系统，全轮驱动：后轮由一个液压马达通过驱动桥把动力分传给左右驱动轮；前轮则由液压马达经减速器直接驱动钢轮。振动轮是压路机的压实工作装置，能产生二种幅度的振动，利用自身的质量或加上钢轮振动的激振力对作业对象进行压实。液压系统是操控机器的臂膀，它包括有行驶液压、转向液压、振动液压、制动液压等子系统。驾驶员通过液压系统对压路机实行控制与操作。电控系统则是压路机的神经，可以对压路机工作状态进行实时监控，驾驶员也通过电控面板来完成对压路机的部分操纵。空调装置用来给驾驶员提供一个舒适的工作环境，减轻驾驶员的劳动强度，提高驾驶员的工作效率。振动产生的激振力可大大的提高压路机的性能与工作效率，但对驾驶员的工作条件带来极为不利的影响。为此，在前车架与振动轮之间、驾驶室与后车架之间装有起减振缓冲作用的减振块。以改善驾驶员在驾驶室内的工作条件。2.1.2 振动压路机的振动钢轮振动压路机的最基本组成部分是振动滚轮 由滚轮内部装有的偏心块(或偏心轴)高速旋转产生的离心力迫使滚轮形成连续快速的振动冲击。对土壤产生压应力和剪应力来达到压实的目的。偏心块旋转速度决定着振动频率，如图 2 所示。根据偏心块质量及偏心尺寸可计算出偏心力矩。当振动轮质量一 定时偏心矩直接决定着振动轮名义振幅，而实际作业时的振幅田受土壤及被压材料性质韵不同而变化振动轮之所以多采用 图 2 所示的非定向激振器一方面是结构简单另方面它与定向式相比能使轮下土壤得到良好的压实作用.2.1振动压路机的压实机理当今的振动压实机械不仅广泛应用于土壤及沥青混合料铺装层的压实， 随着近几年碾压混凝土 (R C C ) 的使用 自行式振动压路机还被 扩大用 于压 实 R C C 路 面和基 础 目前振动压路机发展 的共 同特点除普 遍采用铰接式转向及液压传动技术外 还设有调频调幅机构和随机监测装置 因为振动轮的频率 振幅是决定压实效果的两个主要参数，设有调频调幅机构可使压路机适宜于多种材料不 同程 度 的压 实 而 加 设 随机 监测 系统 (如压实计 等) 可随时根据被 压材料 的压 实程度 对碾压参数进行调 整， 以确保压实质量振动压路机与静碾压路机相 比， 无论是压实性能还是经济性能都具有较大的优势尽管如 此 振 动 式压 路 机也 存在着 一些 缺点： (1) 机架及驾驶室振动强度较大， 需采用较好的隔振措施以改善司机的操作环境；( 2) 在一定条 件下 (激振力较大 土壤接近压实时) 振动轮会脱 离地 面而 对地面 产生冲振作用 这不仅 恶化 了机器本身的工 作条件， 而且会将被压材料表面压碎； (3) 振动轮不仅使轮 下的土壤 处于强 烈的振动状 态，而且还 以压路机为 中心向四周传播 使周 围特别是压路机两侧 的地面产 生强烈振动， 大大限制了振动压路机的作业范围鉴于 以上各种情况 ， 在近年来各种振动压路机普遍应用的基础上， 国外 已开始对一种新型压实机械及原理进行探讨研究， 即对振 荡压 路机 (O scillatory roller) 的开发 并由德国的 H A M M 公司首先推出并投放市场 振荡压路机利用振荡轮使土壤颗粒产生水平 (切 向) 振动 ， 使土壤承 受连续交变剪切 作用 故 也称 水平 振动 (H orizontalvib ration)压路机 振荡 压实使被压材 料受力合理且连 续 克服了振动压路机压实时跳振的 弊病 ， 从而获得 良好 的压 实效 果 如图 1 所示垂直与水平振动 (振荡) 之作用效果2.1振动压路机的优点与静作用压路机相比，振动压路机具有以下优点：1）同样质量的振动压路机比静作用压路机的压实效果好；压实后的基础压实度高；稳定性好。2）振动压路机的生产效率高。当所要求的压实度相同时，压实遍数少。3）由于机载压实度计在振动压路机上的应用，驾驶员可及时发现施工道路中的薄弱点，随时采取补救措施，从而大大减少质量隐患。4）压实沥青混凝土面层时，由于振动作用，可使面层的沥青材料能与其他骨料充分渗透、柔合。故路面耐磨性好，返修率低。5）压实沥青混凝土时，允许沥青混凝土的温度较低。6）可以压实大粒径的回填石等静作用压路机难以压实的物料。7）由于其振动作用，可压实干硬性水泥混凝土。8）当压实效果相同时，振动压路机在结构质量上可比静作用压路机轻一倍，发动机的功率可降低 30%左右。但是，由于振动压路机的振动作用，给周围环境及人体带来了一定公害，限制了振动压路机的使用范围。在人口密集地区、危房区、靠近装有精密仪器的建筑物，以及公路桥梁的桥面等都不宜使用振动压路机进行压实作业。另外，由于振动对人体健康的影响，减振效果不好的振动压路机是不受欢迎的。2.1振动压路机的振动机构1 圆周振动一般中型和大型振动压路机的振动机构多采用圆周振动。 在一个振动轮内有一个振动轴 , 轴上装有偏心块 , 振动轴带着偏心块旋转 , 产生离心力 ,从而产生振动 , 如图 1 所示。 由于离心力 (也称激振力) 绕圆周旋转 , 所以称作圆周振动。 振动轴每秒钟的转动次数即为振动频率。 这机构结构简单、 工作可靠、 压实深度大、 压实效果好 , 所以得到广泛应用。2 扭转振动在一个振动轮内有两个振 动 轴 , 这 是 德 国 Hamm 公司首先发明的。 两个振动轴转速、 转向相同 , 但两个轴上的振动块的位置则相差 180 , 产生的离心力形成一对力矩 , 从而形成扭转振动。 这就是通常所说的振荡压路机的振荡机构 , 见图 2 。3 智能振动这是德国 Bomag 公司首创的振动机构。 它采用双轮振动 , 后轮与普通振动压路机的振动轮相同 ,采用圆