YZ16全液壓振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)含5張CAD圖

YZ16全液壓振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)含5張CAD圖,yz16,液壓,振動(dòng),壓路機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),cad 13 YZ16全液壓振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) YZ16全液壓振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 目錄 1.綜述 2 1.1壓路機(jī)的定義 2 1.2 國(guó)內(nèi)壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)技術(shù)概況 2 1.3國(guó)外壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀 4 2.課題研究的目的和意義 5 3.課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 6 3.1課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 6 3.1.1行走液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 3.1.2 振動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 3.1.3轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 3.2設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 7 4.方案論證 7 4.1行走液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 4.1.1 全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 7 4.1.2 全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)的缺點(diǎn) 8 4.2振動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 4.2.1開(kāi)始液壓振動(dòng)系統(tǒng) 8 4.2.2閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng) 9 4.2.3工作裝置液壓振動(dòng)系統(tǒng)形式的選用 10 4.3轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 5.進(jìn)度安排 12 6.主要參考文獻(xiàn) 12 YZ16全液壓振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.綜述 1.1壓路機(jī)的定義 壓路機(jī)在工程機(jī)械中屬于道路設(shè)備的范疇，廣泛用于高等級(jí)公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)跑道、大壩、體育場(chǎng)等大型工程項(xiàng)目的填方壓實(shí)作業(yè)，可以碾壓沙性、半粘性及粘性土壤、路基穩(wěn)定土及瀝青混凝土路面層。全液壓振動(dòng)壓路機(jī)是利用其自身的重力和振動(dòng)壓實(shí)各種建筑和筑路材料。 在公路建設(shè)中，振動(dòng)壓路機(jī)最適宜壓實(shí)各種非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各種瀝青混凝土而被廣泛應(yīng)用。 根據(jù)壓實(shí)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、傳動(dòng)形式、操作方法和用途的不同，有不同的分類(lèi)方法，習(xí)慣上把壓實(shí)機(jī)械分為壓路機(jī)和夯實(shí)機(jī)兩大類(lèi): 1、壓路機(jī)：按壓實(shí)原理，壓路機(jī)可分為靜作用壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)和組合式壓路機(jī)。靜作用壓路機(jī)又可分為光輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)可分為手扶式振動(dòng)壓路機(jī)、自行式振動(dòng)壓路機(jī)、兩鋼輪串聯(lián)式振動(dòng)壓路機(jī)和拖式振動(dòng)壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)按振動(dòng)機(jī)構(gòu)分又可分為：圓周振動(dòng)；扭轉(zhuǎn)振動(dòng)即振蕩；智能振動(dòng)，其中包括：垂直振動(dòng)、斜向振動(dòng)和水平振動(dòng)；復(fù)式振動(dòng)即扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和軸向振動(dòng)的疊加：混沌振動(dòng)壓路機(jī)即主頻附近的寬頻激振。2、夯實(shí)機(jī)：夯實(shí)機(jī)有蛙式打夯機(jī)、振動(dòng)平板夯、振動(dòng)沖擊夯和爆炸夯四種。振動(dòng)平板夯又可分前行和可逆行振動(dòng)平板夯兩種。振動(dòng)沖擊夯又分為電動(dòng)和內(nèi)燃振動(dòng)沖擊夯兩種。 1.2 國(guó)內(nèi)壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)技術(shù)概況 建國(guó)以前，我國(guó)只有一些壓路機(jī)的修配工廠，直到1940年，大連仿制出了我國(guó)第一臺(tái)蒸汽壓路機(jī)。建國(guó)以后，上海市工程局廈門(mén)筑路機(jī)械廠（洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠前身）于1952年成功地制造了6t三輪壓路機(jī)，1954年廈門(mén)筑路機(jī)械廠由上海遷往洛陽(yáng)，改名為洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠，并于1957年試制成功了12/15t三輪壓路機(jī)，洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠成為我國(guó)第一個(gè)生產(chǎn)壓路機(jī)的專(zhuān)業(yè)廠。 進(jìn)入20世紀(jì)60年代，徐州工程機(jī)械廠、上海工程機(jī)械廠和三明重型機(jī)械廠先后加入了壓路機(jī)生產(chǎn)廠行列，先后設(shè)計(jì)出6/8t、8/10t、10/12t、12/15t光輪壓路機(jī)，淘汰了蒸汽壓路機(jī)。1961年，西安公路學(xué)院與西安筑路機(jī)械廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)了3t自行式振動(dòng)壓路機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械的起步。1964年，洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠設(shè)計(jì)出4.5t振動(dòng)壓路機(jī)。1966年，徐州工程機(jī)械廠設(shè)計(jì)了9/16t輪胎壓路機(jī)。 20世紀(jì)70年代，交通部系統(tǒng)的德州筑路機(jī)械廠（山東公路機(jī)械廠前身）、西安筑路機(jī)械廠、四川公路機(jī)修廠和廊坊筑路機(jī)械廠也加入到壓路機(jī)的生產(chǎn)行列。1974年，洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠與長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所合作開(kāi)發(fā)了10t輪胎驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)和14t拖式振動(dòng)壓路機(jī)。20世紀(jì)80年代，邯鄲建筑機(jī)械廠、四平建筑機(jī)械廠、義烏建筑機(jī)械廠、長(zhǎng)春工程機(jī)械廠、中建四局機(jī)械廠、陜西水利機(jī)械廠、常州市長(zhǎng)江工程機(jī)械廠、江陰交通工程機(jī)械廠等都先后投產(chǎn)。洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠設(shè)計(jì)了6t、10t、12t、16t振動(dòng)壓路機(jī)，邯鄲建筑機(jī)械廠設(shè)計(jì)了2t振動(dòng)壓路機(jī)，陜西水利機(jī)械廠設(shè)計(jì)了拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)。 20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外壓路機(jī)制造技術(shù)。1983年洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠引進(jìn)了美國(guó)Hrster公司技術(shù)，合作生產(chǎn)了6t鉸接式振動(dòng)壓路機(jī)；1984年徐州工程機(jī)械廠引進(jìn)瑞典Dynapac公司的CA25型輪胎驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)和CC21型串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)；1985年溫州冶金機(jī)械廠設(shè)計(jì)了19t振動(dòng)壓路機(jī)；1987年洛陽(yáng)建筑機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)Bomag公司的217DBW和141AD振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)；江麓機(jī)械廠引進(jìn)了德國(guó)Vibromax公司的W1102系列振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)。以后，各生產(chǎn)廠家在此基礎(chǔ)上不斷開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，使本廠產(chǎn)品達(dá)到多品種系列化。 20世紀(jì)80年代后期，隨著基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，特別是液壓泵、馬達(dá)、振動(dòng)輪用軸承、橡膠減振器的引進(jìn)生產(chǎn)，使振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)總體水平和可靠性有很大的提高，在基礎(chǔ)元件支持下，振動(dòng)壓路機(jī)引進(jìn)技術(shù)不斷得到消化吸收，國(guó)內(nèi)大專(zhuān)院校和科研院所的科研攻關(guān)，使我國(guó)自行開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)振動(dòng)壓路機(jī)的能力有較大的提高，1990年西安公路交通大學(xué)與徐州工程機(jī)械廠共同開(kāi)發(fā)了10t振蕩壓路機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)振動(dòng)壓路科研和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)達(dá)到新的水平。 從1960年以來(lái)，夯實(shí)機(jī)械也處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，1961年長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所在總結(jié)群眾發(fā)明的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了蛙式夯土機(jī)；同時(shí)，廠所合作設(shè)計(jì)成功了爆炸式夯系列產(chǎn)品。20世紀(jì)70年代，長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所與制造廠合作開(kāi)發(fā)了振動(dòng)平板夯系列。20世紀(jì)80年代，長(zhǎng)沙機(jī)械研究所、北京建筑機(jī)械綜合研究所、建研院建筑機(jī)械化研究所與工廠合作，先后設(shè)計(jì)了不同型號(hào)的振動(dòng)沖擊夯。 目前，我國(guó)30多家工廠生產(chǎn)壓路機(jī)，生產(chǎn)夯實(shí)機(jī)械的工廠多達(dá)數(shù)百家，已形成6—20t光輪壓路機(jī)、6—20t輪胎壓路機(jī)、0.5—20t振動(dòng)壓路機(jī)等三大系列的壓路機(jī)的批量生產(chǎn)，基本上滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)需要。 我國(guó)壓路機(jī)，整體技術(shù)水平與國(guó)外相比仍有差距，主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品型號(hào)不全、重型和超重型壓路機(jī)生產(chǎn)數(shù)量和品種仍然較少、專(zhuān)用壓實(shí)設(shè)備缺乏、綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和自動(dòng)控制方面仍低于國(guó)外先進(jìn)水平。 1.3國(guó)外壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀 國(guó)外壓實(shí)機(jī)械比較先進(jìn)的國(guó)家有:德國(guó)、美國(guó)、瑞典、日本、法國(guó)、英國(guó)和俄羅斯。光輪壓路機(jī)的產(chǎn)量逐年下降，目前生產(chǎn)量較大的有三輪壓路機(jī)（6—12t）、二軸串聯(lián)壓路機(jī)（2—13t）、三軸串聯(lián)壓路機(jī)（12—14t）。 光輪壓路機(jī)比較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)是大滾輪直徑、全輪驅(qū)動(dòng)、液壓傳動(dòng)、液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。日本酒井公司生產(chǎn)的R1和R2型全液壓光輪三輪壓路機(jī)采用了全輪驅(qū)動(dòng)鉸接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，是比較先進(jìn)的機(jī)種。光輪壓路機(jī)的技術(shù)簡(jiǎn)單、維修方便、壽命長(zhǎng)、施工工藝成熟、特別是價(jià)格便宜、因而尚有一定的市場(chǎng)需求。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在維修高速公路的磨耗層時(shí)，二輪串聯(lián)光輪壓路機(jī)是合適的機(jī)種。 輪胎壓路機(jī)的應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代，但直到20世紀(jì)60年代才因成功地采用輪胎集中調(diào)壓系統(tǒng)，使技術(shù)日臻完善。 輪胎壓路機(jī)與光輪壓路機(jī)相比，其優(yōu)越性在于使被壓實(shí)材料有非常好的封閉性。除了適宜壓實(shí)瀝青攤鋪層，幾乎還能夠完成所有的壓實(shí)工作。自行式輪胎壓路機(jī)的機(jī)動(dòng)性好，便于運(yùn)輸與工地轉(zhuǎn)移。由于20世紀(jì)70年代振動(dòng)壓路機(jī)已解決了瀝青鋪裝層的壓實(shí)工藝問(wèn)題，輪胎壓路機(jī)的發(fā)展余地也比較少了。但是，在修筑高等級(jí)路面時(shí)，輪胎壓路機(jī)仍是不可缺少的機(jī)種。目前世界上主要壓路機(jī)生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)輪胎壓路機(jī)。 國(guó)外振動(dòng)壓路機(jī)發(fā)展迅速，從產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、銷(xiāo)售額等方面與其它壓路機(jī)相比，都占有較大的優(yōu)勢(shì)。 由于高速公路的發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)的承載能力需求越來(lái)越高，振動(dòng)壓路機(jī)被視為較理想的、能滿(mǎn)足要求的壓實(shí)機(jī)械，因而從20世紀(jì)50年代初就引起了人們對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)的重視。本世紀(jì)20世紀(jì)30年代，德國(guó)最早利用振動(dòng)原理壓實(shí)土壤。羅申豪森（LOSE-AUSEN）公司率先設(shè)計(jì)了一臺(tái)安裝有振動(dòng)的平板壓實(shí)機(jī)的25t履帶式拖拉機(jī)。隨后生產(chǎn)出拖式振動(dòng)壓路機(jī)，工作質(zhì)量為4—6t。當(dāng)時(shí)，研究的主要問(wèn)題是解決振動(dòng)壓路機(jī)的參數(shù)選擇和振動(dòng)軸軸承的壽命，瑞典壓實(shí)機(jī)械專(zhuān)家拉斯佛斯布德（Lars Forssblad）先生發(fā)明了撥球滾道振動(dòng)機(jī)構(gòu)，獲得了專(zhuān)利權(quán)。這個(gè)機(jī)構(gòu)解決了振動(dòng)軸軸承的使用壽命問(wèn)題。 20世紀(jì)50年代，歐洲各國(guó)開(kāi)發(fā)了串聯(lián)式整體車(chē)架振動(dòng)壓路機(jī)，并逐步改型。20世紀(jì)60年代，隨著對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)的深入研究，振動(dòng)軸軸承性能、減振器性能和制造工藝水平不斷提高，促使振動(dòng)壓路機(jī)得到了飛速發(fā)展。此時(shí)，輪胎驅(qū)動(dòng)鉸接式振動(dòng)壓路機(jī)、雙鋼輪串聯(lián)式振動(dòng)壓路機(jī)等產(chǎn)品相繼問(wèn)世，振動(dòng)壓路機(jī)形成了兩個(gè)主要系列。 20世紀(jì)70年代以后，振動(dòng)壓路機(jī)家族先后出現(xiàn)了組合式、蟹形式、凸塊式、手扶式振動(dòng)壓路機(jī)；調(diào)頻、調(diào)幅技術(shù)、全輪驅(qū)動(dòng)振動(dòng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于振動(dòng)壓路機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，壓實(shí)度的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、“機(jī)—電—液”一體化技術(shù)逐漸應(yīng)用于振動(dòng)壓路機(jī)上。 由于振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)效果好、影響深度大、生產(chǎn)率高，而且適用于各種類(lèi)型土壤的壓實(shí)，因此，振動(dòng)壓路機(jī)和壓實(shí)施工工藝提出了不同的要求，工程的廣泛需求，促使振動(dòng)壓路機(jī)迅速發(fā)展。壓路機(jī)制造廠商已經(jīng)提供了各種形式振動(dòng)壓路機(jī)，基本上滿(mǎn)足工程的需要。 20世紀(jì)80年代初，瑞典喬戴納米克（Geodynamik AB）研究所提出了新的壓實(shí)理論，即利用土力學(xué)交變剪應(yīng)變?cè)?，使土壤等壓?shí)材料的顆粒重新排列而得更加密實(shí)。根據(jù)該理論，1982年德國(guó)哈姆（HAMM）公司開(kāi)發(fā)出新型振動(dòng)壓路機(jī)，即震蕩壓路機(jī)，1984年，世界首批震蕩壓路機(jī)開(kāi)始銷(xiāo)售市場(chǎng)。 20世紀(jì)80年代末，日本生產(chǎn)出大噸位垂直振動(dòng)壓路機(jī)，其振動(dòng)輪內(nèi)部采用雙軸交叉振動(dòng)法，使壓路機(jī)壓實(shí)深度深、壓實(shí)效果好且低速直線行駛穩(wěn)定。20世紀(jì)50年代，國(guó)外開(kāi)始生產(chǎn)爆炸夯，但不久就被淘汰了，國(guó)外生產(chǎn)的夯實(shí)機(jī)械產(chǎn)品品種較多，產(chǎn)量較大的有以下兩種：（1）振動(dòng)平板夯，許多廠家都進(jìn)行系列生產(chǎn)，自重60—600kg，較大型的振動(dòng)平板夯都可逆行；（2）振動(dòng)沖擊夯，是輕便靈活的機(jī)型，自重60—120kg。 2.課題研究的目的和意義 現(xiàn)代公路都是在原始地面基礎(chǔ)上，自下而上由自然土石方和各種混合料逐層鋪筑起來(lái)的各種結(jié)構(gòu)層。這些結(jié)構(gòu)層除了承受上層的重量載荷和車(chē)輛的流動(dòng)變載荷外，還要遭受同曬、雨淋、冰雪、洪水、地震等自然氣候?yàn)?zāi)害的侵蝕與破壞。如果各層材料壓實(shí)不足，將直接導(dǎo)致道路面層出現(xiàn)沉陷、波浪、裂紋等缺陷。路基和路面的早期破壞，將降低運(yùn)輸效率、提高運(yùn)輸成本、誘發(fā)交通事故、危及行車(chē)安全、大幅增加道路養(yǎng)護(hù)成本。 隨著交通流量與大噸位車(chē)輛的與日俱增，對(duì)道路強(qiáng)度、剛度、平整度和氣候穩(wěn)定性要求越來(lái)越高。為了適應(yīng)這些要求，必須對(duì)各鋪層材料運(yùn)用重型壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行逐層壓實(shí)以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的密實(shí)度。經(jīng)過(guò)良好均勻壓實(shí)的鋪層，材料顆粒問(wèn)摩擦阻力和內(nèi)聚力增大，道路強(qiáng)度、剛度和承載能力大大提高；材料內(nèi)部的空隙減少，顆粒之間結(jié)合更加緊密，能抵抗水的滲透，改善道路的水穩(wěn)定性和抗冰凍的能力；路面獲得好的平整度，車(chē)輛行駛更舒適、平穩(wěn)。工程實(shí)踐證明，將筑路材料的密實(shí)度增加1％，道路的承載能力會(huì)增加10％～15％。盡管壓實(shí)所需的費(fèi)用只占總施工預(yù)算的1％,---4％，但壓實(shí)結(jié)果對(duì)道路的使用壽命是至關(guān)重要的?。 我國(guó)公路建設(shè)正逐步采用高的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，為達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家建設(shè)部門(mén)規(guī)定，只有裝備16噸級(jí)以上重型振動(dòng)壓路機(jī)的施工單位才具備參與高等級(jí)公路建設(shè)的資質(zhì)。因此，隨著每年大量高速公路的開(kāi)工建設(shè)，市場(chǎng)對(duì)于重型振動(dòng)壓路機(jī)的需求量不斷增加?！壳皣?guó)產(chǎn)振動(dòng)壓路機(jī)在壓實(shí)性能、可靠性、液壓傳動(dòng)、電器控制等方面與國(guó)外產(chǎn)品相比還存在一定的差距，產(chǎn)品系列以中小噸位機(jī)械傳動(dòng)方式為主，而性能優(yōu)良的全液壓重型振動(dòng)壓路機(jī)主要依賴(lài)于進(jìn)口n，。要徹底改變這種現(xiàn)狀，就必須研制和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能重型振動(dòng)壓路機(jī)，既能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，又能為我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)提供現(xiàn)代化的高效壓實(shí)裝備，確保公路建設(shè)的質(zhì)量。 3.課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 3.1課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 3.1.1行走液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 壓路機(jī)總體設(shè)計(jì)給出的基本參數(shù)條件下，通過(guò)計(jì)算得出液壓泵和液壓馬達(dá)的應(yīng)有排量，據(jù)此選擇合適規(guī)格的系列液壓泵、液壓馬達(dá)，然后驗(yàn)算所有液壓泵、液壓馬達(dá)是否能滿(mǎn)足整機(jī)設(shè)計(jì)的要求。 3.1.2 振動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓振動(dòng)回路是振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，其性能決定了振動(dòng)壓路機(jī)的使用范圍和壓實(shí)效果。液壓振動(dòng)回路中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為振動(dòng)液壓馬達(dá)，直接驅(qū)動(dòng)振動(dòng)軸（也是振動(dòng)輪的中心軸）。壓路機(jī)作業(yè)時(shí)，振動(dòng)軸帶動(dòng)其上的一組偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，強(qiáng)迫振動(dòng)對(duì)地面產(chǎn)生很大的激振沖擊力，形成沖擊壓力波，向地表內(nèi)層傳播，引起被壓層顆粒振動(dòng)或產(chǎn)生共振，達(dá)到預(yù)期的壓實(shí)目的。 3.1.3轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向腋下系統(tǒng)主要使用蟹行轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械的蟹行轉(zhuǎn)向?qū)r青路面的壓實(shí)非常重要，近幾年國(guó)內(nèi)外的振動(dòng)壓路機(jī)上都已經(jīng)采用，而且取得了很好的壓實(shí)效果。 3.2設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 我認(rèn)為本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是壓路機(jī)液壓系統(tǒng)，因?yàn)閴郝窓C(jī)液壓系統(tǒng)一般分為液壓驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中主要是行走和振動(dòng)系統(tǒng)。許多資料對(duì)現(xiàn)代壓路機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析和總結(jié)，而很少有針對(duì)其行走液壓系統(tǒng)系統(tǒng)的。 4.方案論證 4.1行走液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)前期的市場(chǎng)和技術(shù)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在道路的修筑過(guò)程中，路面以下各基礎(chǔ)層的壓實(shí)工程量是最大的。而全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)主要適用于道路基礎(chǔ)的壓實(shí)，不僅具有良好的壓實(shí)效果，而且相對(duì)于前后都是光輪的壓路機(jī)，具備更大的驅(qū)動(dòng)力，更適應(yīng)在坡道上碾壓，在未成形路面上行駛。這種振動(dòng)壓路機(jī)在市場(chǎng)銷(xiāo)售量中占據(jù)了大部分的份額，具有廣泛的市場(chǎng)前景，自身的重量更是向著重型或超重型的方向發(fā)展。因此，本次設(shè)計(jì)選用全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)。 4.1.1 全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 壓路機(jī)的碾壓速度是根據(jù)滾動(dòng)壓實(shí)工藝規(guī)范選定的。碾壓速度對(duì)土壤鋪層的壓實(shí)效果有著顯著的影響，振動(dòng)壓路機(jī)尤其如此。在鋪層厚度一定時(shí)，壓路機(jī)傳遞給填方內(nèi)的能量E與碾壓遍數(shù)n和碾壓速度"之比值成正比，即E∞r(nóng)ezo。較低的碾壓速度，能使鋪層材料在壓實(shí)力的作用下有足夠的時(shí)間產(chǎn)生不可逆變形，更好地改變被壓材料的結(jié)構(gòu)。然而，碾壓速度還與生產(chǎn)率有著密切關(guān)系，因此，碾壓速度存在一個(gè)最佳值，這個(gè)最佳值就是在不降低壓實(shí)質(zhì)量的前提下，選擇盡可能高的碾壓速度，以保證壓路機(jī)有較高的生產(chǎn)率。對(duì)于不同的鋪層材料、鋪層厚度與壓實(shí)度要求，無(wú)級(jí)調(diào)速允許選用不同的碾壓速度，能較好地克服壓實(shí)質(zhì)量與生產(chǎn)效率之問(wèn)的矛盾，優(yōu)化壓實(shí)過(guò)程。由于一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)壓力的自然平衡及液壓軟管的相對(duì)柔性，使得液壓傳動(dòng)的動(dòng)力極易分流和長(zhǎng)距離傳輸，這對(duì)于壓路機(jī)振動(dòng)輪行走的動(dòng)力傳遞很方便，從而能實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)。全輪驅(qū)動(dòng)不僅增加了壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，而且能增大振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)能力和提高鋪筑表層的壓實(shí)質(zhì)量，還提高了驅(qū)動(dòng)橋的工作可靠性。 全輪驅(qū)動(dòng)充分利用了兩個(gè)車(chē)輪的附著能力，在匹配得當(dāng)?shù)臈l件下，一臺(tái)全輪驅(qū)動(dòng)單輪振動(dòng)壓路機(jī)的爬坡能力可以達(dá)到50％以上。在沙漠地帶壓實(shí)施工，砂性土壤的附著系數(shù)只有粘性土的50％～60％，而滾動(dòng)阻力系數(shù)卻是粘性土的1．2～1．5倍，單輪驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)根本不能行走。全輪驅(qū)動(dòng)允許振動(dòng)輪有較大的分配重量，其分配比可從單輪驅(qū)動(dòng)的46．5％增加到62％。振動(dòng)輪的靜線壓力和激振力相應(yīng)地增大。壓路機(jī)的全輪驅(qū)動(dòng)是以其液壓傳動(dòng)為條件實(shí)現(xiàn)的。由于液流的自動(dòng)差速作用，能使壓路機(jī)的所有車(chē)輪實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生前后輪間的循環(huán)功率損失和相對(duì)滑移。車(chē)輪滑移會(huì)搓起被碾壓材料，造成新的表面不平整。 4.1.2 全輪驅(qū)動(dòng)液壓壓路機(jī)的缺點(diǎn) 全輪驅(qū)動(dòng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在： (1)單純的液壓系統(tǒng)不能用于低速運(yùn)行，因?yàn)橐后w的可壓縮性會(huì)引起壓路機(jī)的爬行，從而降低壓實(shí)工作質(zhì)量； (2)液壓系統(tǒng)在高壓低速時(shí)的傳動(dòng)效率低下，在系統(tǒng)壓力35 MPa與馬達(dá)轉(zhuǎn)速300 r／min時(shí)的總效率不足70％，大量的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能； (3)液壓一機(jī)械聯(lián)合傳動(dòng)使得壓路機(jī)行走傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)效率僅有60％左右，能源浪費(fèi)大，還造成了機(jī)器發(fā)熱； (4)增加了液壓油的消耗，還容易造成環(huán)境污染； (5)液壓油的清潔度至關(guān)重要，使得壓路機(jī)對(duì)制造與使用的條件苛刻，反而使得全液壓振動(dòng)壓路機(jī)的工作可靠性大打折扣； 4.2振動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.2.1開(kāi)始液壓振動(dòng)系統(tǒng) 開(kāi)始回路液壓系統(tǒng)，如圖4.1所示?；窘M成為：齒輪泵1、電液換向閥2、齒輪馬達(dá)3、穩(wěn)壓閥4和冷卻器5.其中的穩(wěn)壓閥由減壓閥和溢流閥組成，穩(wěn)壓閥和電液換向閥集成于一體，共同組成一個(gè)振動(dòng)閥單獨(dú)安裝在壓路機(jī)車(chē)架上。此系統(tǒng)僅能得到單頻率振動(dòng)。電液換向閥用于改變馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向，以實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)雙振幅的變換。液壓閥的控制用壓力油是由壓路機(jī)行走液壓系統(tǒng)中的供油泵提供的。單換向閥處于中位時(shí)，閥體的四個(gè)通道相互串通，油泵即可卸荷，振動(dòng)就停止。 當(dāng)壓路機(jī)起振或變換振幅時(shí)，偏心塊將產(chǎn)生很大的慣性力矩，使液壓系統(tǒng)中的附加壓力急劇增大。當(dāng)閥在開(kāi)啟0.2-0.4s的瞬間，由于閥孔的開(kāi)啟面積小，而在油路中造成一個(gè)壓力峰值，這一峰值壓力增大到一定程度的瞬間，溢流閥就會(huì)開(kāi)啟卸載；待壓力平穩(wěn)之后溢流閥才關(guān)閉，使激振器進(jìn)入到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了液壓元件。 該種液壓傳動(dòng)方案適宜于中等工作壓力。溢流閥的調(diào)定壓力縱使要比實(shí)際工作壓力高出2-3MPa。 圖4.1 開(kāi)式液壓振動(dòng)系統(tǒng) 1-齒輪泵；2-電液換向閥；3-齒輪馬達(dá)；4-溢流閥；5-冷卻器 開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于系統(tǒng)本身具有油箱，因此可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)的作用。 4.2.2閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng) 閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng)如圖4.2所示，其基本組成為：冷卻器1、斜盤(pán)式軸向柱塞變量泵2、儲(chǔ)能器3、組合閥4、定量柱塞馬達(dá)5。 此系統(tǒng)是用馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)振幅，并且能很容易地得到兩種頻率，必要時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)頻。這種閉式回路的振動(dòng)液壓系統(tǒng)可以選的工作壓力較大，在使用柱塞馬達(dá)時(shí)的最大工作壓力可達(dá)25Mpa，這樣就減少了液壓元件的規(guī)格尺寸。在振動(dòng)壓路機(jī)停振或轉(zhuǎn)換振幅時(shí)，工作壓力常達(dá)35Mpa,也伴有瞬時(shí)沖擊壓力產(chǎn)生，但比開(kāi)式回路系統(tǒng)要好得多。解決這一問(wèn)題的有效方法是在液壓馬達(dá)回路中設(shè)置蓄能器，用作緩沖裝置。 圖4.2 閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng) 1-冷卻器；2-斜盤(pán)式軸向柱塞泵；3-蓄能器；4-組合閥；5-定量柱塞馬達(dá) 閉式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 1、 結(jié)構(gòu)比較緊湊，泵的自吸性好，系統(tǒng)與空氣接觸的機(jī)會(huì)較少，空氣不宜滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性較好； 2、工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了在開(kāi)式系統(tǒng)換向過(guò)程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失； 3、馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向由雙向可變量的泵控制，輸出轉(zhuǎn)速可由改變泵的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)變頻、變幅的功能； 4、 系統(tǒng)存在背壓且對(duì)稱(chēng)工作，柱塞泵、馬達(dá)具有很高的容積效率。 4.2.3工作裝置液壓振動(dòng)系統(tǒng)形式的選用 由于振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)，行駛工作中正反方向工作及制動(dòng)等要求，使振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)中的泵、馬達(dá)大多采用閉式回路方式。閉式回路采用雙向變量液壓泵，通過(guò)泵的變量改變油路中油的流量和方向，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)壓路機(jī)的變速和換向，可以充分體現(xiàn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。閉式系統(tǒng)的主泵上通常帶一小排量的補(bǔ)油泵，并集成補(bǔ)油溢流閥和不郵單向閥，而沖洗冷卻閥則集成于馬達(dá)。補(bǔ)油溢流閥調(diào)定補(bǔ)油壓力，補(bǔ)油單向閥選擇補(bǔ)油方向，向主油路低壓側(cè)補(bǔ)油，以補(bǔ)償由于泵、馬達(dá)容積損失及由沖洗冷卻閥組中泄漏的流量。補(bǔ)油泵的附加功率損失比較小，僅為總傳動(dòng)功率的1%-2%。 4.3轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目前，在壓路機(jī)上都是采用了液壓傳動(dòng)的鉸接式液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的阿克曼式轉(zhuǎn)向比較，鉸接轉(zhuǎn)向具有轉(zhuǎn)彎半徑小、機(jī)動(dòng)性好及牽引力大等優(yōu)點(diǎn)。 見(jiàn)圖4.3，為整體車(chē)架的轉(zhuǎn)向示意圖，根據(jù)偏轉(zhuǎn)輪的不同，可分為前輪偏轉(zhuǎn)、后輪偏轉(zhuǎn)和前后輪偏轉(zhuǎn)三種結(jié)構(gòu)型式。 前輪偏轉(zhuǎn)是靜載壓路機(jī)常用的轉(zhuǎn)向方式，轉(zhuǎn)彎半徑較大，前后輪的軌跡重疊性不好，影響路面平整質(zhì)量，但駕駛員可以根據(jù)前輪的偏轉(zhuǎn)程度來(lái)估計(jì)壓路機(jī)的行車(chē)路線，符合操作習(xí)慣，有利于安全駕駛。 后輪偏轉(zhuǎn)在壓路機(jī)的設(shè)計(jì)中很少采用，對(duì)于只用前輪驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)的壓路機(jī)，有利于保證上坡行駛的縱向穩(wěn)定性。 圖4.3 整體車(chē)架轉(zhuǎn)向示意圖 前后輪偏轉(zhuǎn)，又稱(chēng)為全輪轉(zhuǎn)向。當(dāng)偏轉(zhuǎn)的方向相反時(shí)，壓路機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑最小，機(jī)動(dòng)性好，同時(shí)前后輪的軌跡重合，易于保證路面質(zhì)量平整；當(dāng)偏轉(zhuǎn)的方向相同，角度相等，此時(shí)前后輪軸互相平行，并相互錯(cuò)開(kāi)一定的距離，此稱(chēng)為“蟹行”。 但“蟹行”常用于雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向，以提高壓實(shí)作業(yè)的貼邊性能，對(duì)于輪胎驅(qū)動(dòng)光輪振動(dòng)的壓路機(jī)則沒(méi)有什么實(shí)際意義。 對(duì)于偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向的壓路機(jī)，有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，那就是偏轉(zhuǎn)輪處的車(chē)架只能設(shè)計(jì)在偏轉(zhuǎn)輪的上方，尤其是全輪轉(zhuǎn)向，整個(gè)車(chē)架都在前后輪上方。這種結(jié)構(gòu)上的缺陷，必然導(dǎo)致壓路機(jī)重心偏高，從而使壓路機(jī)行駛穩(wěn)定性差，在坡道上容易傾覆，給駕駛員帶來(lái)很大的危險(xiǎn)。因此整體式車(chē)架偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)一般只用于小噸位的壓路機(jī)。 見(jiàn)圖4.4，為鉸接式車(chē)架轉(zhuǎn)向示意圖，采用這種轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的壓路機(jī)，其車(chē)架分成前后兩部分，通過(guò)垂直的鉸接銷(xiāo)連接。轉(zhuǎn)向時(shí)，前后車(chē)架繞鉸接銷(xiāo)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)車(chē)架折腰而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。這種轉(zhuǎn)向方式轉(zhuǎn)彎半徑很小，機(jī)動(dòng)性好，前后輪的軌跡重疊，利于保證路面的壓實(shí)質(zhì)量。前車(chē)架設(shè)計(jì)成框架的形式，通過(guò)減振系統(tǒng)懸掛在振動(dòng)輪的四周，重心可以很低，基本上與前輪的軸心等高。由于前輪框架位于振動(dòng)輪的四周，駕駛員具有良好的前視野，對(duì)于待壓路面和光輪表面的情況一目了然。后車(chē)架設(shè)計(jì)成如圖的結(jié)構(gòu)形式，位于兩輪胎之間，前部上方安裝駕駛室，中部安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、油泵和后橋總成等主要部件，后部設(shè)計(jì)成燃油箱，重心位置基本與輪胎的軸心等高，甚至更低。 圖4.4鉸接式車(chē)架轉(zhuǎn)向示意圖 通過(guò)上面的比較分析，我們發(fā)現(xiàn)鉸接轉(zhuǎn)向相比于偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向雖然存在轉(zhuǎn)向阻力偏大，直線行駛性能欠佳等缺點(diǎn)，但還是具有更大的優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)于重型或超重型壓路機(jī)。因此，本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)壓路機(jī)采用鉸接式車(chē)架折腰轉(zhuǎn)向的方案。 5.進(jìn)度安排 時(shí)間 內(nèi)容 2013年9月13日~9月27日 閱讀文獻(xiàn),查找資料,擬設(shè)計(jì)方案,完成開(kāi)題報(bào)告等； 2013年9月28日~10月11日 擬訂各部分方案,繪制振動(dòng)輪總成圖； 2013年10月12日~11月17日 翻譯外文資料, 部件設(shè)計(jì),繪制部件圖； 2013年11月18日~12月7日 進(jìn)行關(guān)鍵元件校核,完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 2013年12月8日~ 12月27日 整理畢業(yè)論文，答辯； 2013年12月28日~ 1月8日 修改、提交畢業(yè)論文、設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)附件 6.主要參考文獻(xiàn) [1] 繼瑤．壓路機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [2] Lars Forssblad．Vibratory Soil and Rock Compactions．Stockolm Sweden，1981 [3]何挺繼，朱文天，鄧世新，筑路機(jī)械手冊(cè)，北京：人民交通出版社，1997.5. 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