過鑒定對(duì)壓路機(jī)的幾點(diǎn)看法石川島

概述壓路機(jī)是一種特定用途的工程機(jī)械，使用范圍較窄，專業(yè)性很強(qiáng)，主要用于對(duì)公路路基和路面的 壓實(shí)，也常用于對(duì)鐵路路基、建筑物基礎(chǔ)以及土石壩、河堤、飛機(jī)跑道等進(jìn)行壓實(shí)，以提高工程基礎(chǔ) 的強(qiáng)度、不透水性和穩(wěn)定性，防止因受自然侵蝕作用和地下水而使工程基礎(chǔ)產(chǎn)生沉陷損壞。壓路機(jī)按 照壓實(shí)原理可分為靜作用式、振動(dòng)式和振蕩式類；按其動(dòng)力傳動(dòng)方式可分為機(jī)械傳動(dòng)式、機(jī)械液 力傳動(dòng)式和全液壓傳動(dòng)式；按其結(jié)構(gòu)質(zhì)量可分為輕型、中型、重型和超重型；按其驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)量可分 為單輪驅(qū)動(dòng)、雙輪驅(qū)動(dòng)或全輪驅(qū)動(dòng)；按其機(jī)架結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和鉸接式。通常以動(dòng)力傳動(dòng)和壓 實(shí)原理分類。因壓路機(jī)的技術(shù)發(fā)展變化較快，故對(duì)壓路機(jī)進(jìn)行研究意義十分重要！

1 國(guó)產(chǎn)壓路機(jī)的基本常規(guī)

1.1國(guó)產(chǎn)壓路機(jī)型號(hào)編制

國(guó)產(chǎn)壓路機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)一般由產(chǎn)品代號(hào)、主參數(shù)代號(hào)、變型代號(hào)、附加代號(hào)組成，其中產(chǎn)品代號(hào) 用英文字母表示，主參數(shù)代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，變型代號(hào)用英文大寫字母或數(shù)字表示。一般壓路機(jī) 產(chǎn)品型號(hào)編制見圖1。產(chǎn)品代號(hào)及附加代號(hào)的含義見表1。

圖1 壓路機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制圖

表1 產(chǎn)品代號(hào)及附加代號(hào)

1.2壓路機(jī)常見術(shù)語的含義

工作質(zhì)量：壓路機(jī)加上按制造商規(guī)定的油、水、壓載物（配重）、隨機(jī)工具，并包括一名司機(jī) （75kg）在內(nèi)的質(zhì)量。最大工作質(zhì)量：加上全壓載物（配重）后的工作質(zhì)量。最小工作質(zhì)量：未加 上壓載物（配重）的工作質(zhì)量。

重疊量：壓路機(jī)直線行駛時(shí)，前后相應(yīng)兩輪壓痕的覆蓋寬度。

爬坡能力：壓路機(jī)所能爬越道路的最大坡度。

最小轉(zhuǎn)彎半徑：壓路機(jī)以最大轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向時(shí)，回轉(zhuǎn)中心到壓痕外側(cè)的距離。

最小離地間隙：壓路機(jī)機(jī)體最低位至地面的垂直距離。

最大輪邊凸出：從壓路機(jī)壓輪輪緣一側(cè)到同一側(cè)機(jī)身的最外端之間的水平距離。

壓實(shí)寬度：最左端的光輪輪緣到端的光輪輪緣之間的距離。

壓實(shí)寬度（輪胎）：輪胎壓路機(jī)輪胎的最左端輪胎胎肩到端輪胎胎肩所在的兩平面之間的垂 直距離。

靜線載荷：壓輪作用于地面的總載荷除以該壓輪的碾壓寬度（單位為牛每厘米）。

行駛速度：壓路機(jī)在最大工作質(zhì)量狀態(tài)時(shí)行駛的速度。

單胎載荷：壓路機(jī)最大工作質(zhì)量在每個(gè)輪胎上分配的質(zhì)量。

輪距：相鄰兩輪胎的接地面中心之間的距離。

接地比壓：在規(guī)定的輪胎充氣壓力下，輪胎與地面接觸，單位面積所受的力。

振動(dòng)頻率：每秒鐘循環(huán)的次數(shù)(單位為Hz)。

偏心矩：偏心質(zhì)量與偏心距離的乘積(單位為kgm)。

名義振幅：偏心矩除以振動(dòng)質(zhì)量(單位為mm)。

激振力：偏心矩與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度平方的乘積(單位為kN)。

1.3壓路機(jī)噪聲要求

設(shè)計(jì)時(shí)，按照EN ISO 11688-1和ISO/TR 11688-2:2000考慮噪音減少的原理。司機(jī)位置處噪聲限值≤92dB(A)。機(jī)外 輻射噪聲限值見表2；選用發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲限值與傳動(dòng)裝置的噪聲允許值應(yīng)符合表 3與表4的規(guī)定。當(dāng)用戶要求產(chǎn)品符合歐盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按照prEN500-4:2001的要求，按照EN ISO3744:1995測(cè)定噪聲聲功率級(jí)；按照 EN ISO11204:1995測(cè)定噪聲聲壓級(jí)。按照prEN500-4:2001(E)進(jìn)行壓 路機(jī)司機(jī)操作狀態(tài)下輻射噪聲的測(cè)量。

1.4壓路機(jī)防翻滾保護(hù)裝置

壓路機(jī)應(yīng)安裝防翻滾保護(hù)裝置并滿足ISO3471:1994(GB/T17922-1999等同采用)的要求。 翻車保護(hù)結(jié)構(gòu)(ROPS)承受的側(cè)向、垂直和縱向的作用力應(yīng)符合表5要求。

表2 機(jī)外輻射噪聲限值

表3 選用發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲限值

注：直噴式柴油機(jī)噪聲聲功率級(jí)限值相應(yīng)加1dB(A)

表4 傳動(dòng)裝置的允許噪聲

注：不能有異常聲

表5 力和能量公式

注：質(zhì)量(不包括松散附著物)

2 各種壓路機(jī)的原理與其技術(shù)參數(shù)

根據(jù)工程的實(shí)際情況和所處環(huán)境，綜合考慮壓路機(jī)的技術(shù)參數(shù)是十分必要的，但一定要深入 地了解和分析這些技術(shù)參數(shù)及技術(shù)特點(diǎn)的實(shí)際使用效果，方能選擇出既切合實(shí)際，又物美價(jià)廉的壓 路機(jī)，從而滿足工程的需要。

2.1振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)原理與技術(shù)參數(shù)

2.1.1振動(dòng)壓實(shí)原理

振動(dòng)壓路機(jī)在作業(yè)時(shí)，由于振動(dòng)輪的振動(dòng)作用，對(duì)地面造成一個(gè)往復(fù)沖擊力。在每次沖擊時(shí)， 都在被壓實(shí)的材料中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波，在沖擊波的作用下，材料顆粒由靜止的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn) 動(dòng)狀態(tài)。由于材料中水分的離析作用，顆粒間的摩擦阻力大為下降，對(duì)加速顆粒運(yùn)動(dòng)更為有利。振動(dòng) 壓實(shí)后，由于顆粒之間的互相填充，提高了被壓實(shí)材料的密實(shí)度，顆粒之間的緊密接觸，也增大了被 壓實(shí)材料的內(nèi)摩擦阻力，使基礎(chǔ)的承載力亦隨之提高。土壤壓實(shí)后的最終密實(shí)度與抗變形能力，既 取決于材料本身的情況，又與振動(dòng)壓路機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)選定有關(guān)。其中，影響壓實(shí)效果的主要技 術(shù)參數(shù)為：振動(dòng)壓路機(jī)的凈重、振動(dòng)質(zhì)量、振動(dòng)頻率、振動(dòng)振幅和碾壓速度。對(duì)于砂石混合料的壓實(shí) 除上述參數(shù)外，同時(shí)還應(yīng)考慮振動(dòng)輪的寬度及直徑、振動(dòng)輪的數(shù)量等。

2.1.2技術(shù)參數(shù)

(1)凈重、激振力和振動(dòng)總作用力。

靜作用壓路機(jī)主要依靠機(jī)身的凈重壓實(shí)土壤，但振動(dòng)壓路機(jī)卻是靠振動(dòng)能進(jìn)行壓實(shí)工作。在振 動(dòng)輪振動(dòng)壓實(shí)時(shí)，振動(dòng)頻率引發(fā)土壤本身的共振，而使壓實(shí)材料重新排列并使單位面積中材料的重 量有所增加，從而提高了被壓實(shí)材料的密實(shí)度。由于壓實(shí)能量來自振動(dòng)輪，所以，機(jī)身的凈重并不代 表一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)效益。相對(duì)而言，利用靜線載荷與動(dòng)線載荷的參數(shù)作為壓實(shí)效益的比較會(huì)更 為妥當(dāng)。激振力F是振動(dòng)頻率與偏心力矩的綜合作用，即：

F0=Me?ω2

式中 Me――偏心塊的靜偏心力矩；

ω――振動(dòng)壓路機(jī)的工作頻率。

顯然，激振力的大小取決于機(jī)器本身的參數(shù)，提高頻率或偏心力矩就可提高激振力。但因?yàn)槠?力矩受到設(shè)計(jì)振幅的限制以及振動(dòng)頻率受到土壤共振范圍的限定，所以，一臺(tái)優(yōu)良的振動(dòng)壓路機(jī)是不 能隨意提高其激振力的。

振動(dòng)總作用力是激振力與前滾輪及其支架的重量之和，有些人常用振動(dòng)總作用力來判別壓路機(jī)的 壓實(shí)能力。同樣，振動(dòng)總作用力的大小也不能作為一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)等級(jí)或規(guī)格的劃分標(biāo)準(zhǔn)。

(2)振動(dòng)頻率。

振動(dòng)頻率是振動(dòng)器的振動(dòng)軸每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)。振動(dòng)軸通常由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所以，只需改變 液壓馬達(dá)的流量即可改變振動(dòng)頻率。有些振動(dòng)壓路機(jī)附有無級(jí)振動(dòng)頻率或超過兩個(gè)振動(dòng)頻率。由于頻 率的選擇限于土壤本身的自然共振頻率，因此，這種多頻率不僅無任何實(shí)際使用效益，甚至對(duì)機(jī)器本 身或土料壓實(shí)造成反效果，可以認(rèn)為是某些廠家推銷的技巧。土壤和砂石混合料的壓實(shí)原理完全不 同，頻率的選擇也不在同一范圍內(nèi)。一般土壤和砂石混合料的共振頻率是在20~26Hz之間，當(dāng)土方材 料開始被壓實(shí)后，其自然共振頻率也相應(yīng)地稍微提高。為了使振動(dòng)壓路機(jī)有足夠的壓實(shí)能量，進(jìn)一步 把已被壓實(shí)的材料的密度再次提高，通常振動(dòng)壓路機(jī)工作頻率一般設(shè)定為壓實(shí)接近終了時(shí)被壓實(shí)材料 的自然共振頻率。壓實(shí)土方的振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)頻率一般都定在29~33Hz之間。砂石混合料的壓實(shí)，壓 路機(jī)的最佳振動(dòng)頻率為45~55Hz。壓路機(jī)上用的每一個(gè)機(jī)械零件都有其自身固有的頻率。當(dāng)振動(dòng)頻率 太低時(shí)，會(huì)引起機(jī)身上的緊固螺栓和避震塊共振，不僅造成壓實(shí)效果差，并且機(jī)器上的零件也 會(huì)因共振而松動(dòng)或損壞。因此，振動(dòng)頻率一般絕不能低于20Hz(1200r/min)。

(3)振動(dòng)振幅。

激振力與偏心力距及振動(dòng)頻率成正比。激振力與振幅之積等于激振壓實(shí)能量，但激振力與振 幅卻沒有直接的關(guān)系。振幅的含義是振動(dòng)輪上下移動(dòng)半個(gè)總距離的量，移動(dòng)量大，作用能量也大。 一般土壤和砂石混合料對(duì)壓實(shí)的要求各異。高振幅用于較深的壓實(shí)層，而低振幅用于較淺的壓實(shí) 層。所以，許多壓路機(jī)都設(shè)有兩個(gè)振幅。振動(dòng)壓路機(jī)的工作振幅是影響壓實(shí)效果的非常重要的參數(shù) 之一，但它必須配合壓路機(jī)的頻率以及振動(dòng)輪及支架重量達(dá)到最佳配比才能取得良好的壓實(shí)效果。 振幅過引起司機(jī)疲勞和機(jī)器零件的過早損壞，甚至?xí)斐陕访娉霈F(xiàn)“過壓實(shí)”現(xiàn)象。實(shí)際振幅取 決于土壤的自然共振頻率與振動(dòng)輪的設(shè)計(jì)頻率。在壓實(shí)過程中，壓路機(jī)的振幅如能配合材料的自 然共振頻率，將會(huì)獲得良好的壓實(shí)效果。但這并不意味著采用變幅的設(shè)計(jì)就絕對(duì)有好處。因?yàn)椴僮?員往往因無法掌握壓實(shí)過程中土壤共振頻率的實(shí)際變動(dòng)而選用不適當(dāng)?shù)恼穹?，反而獲得不良的壓 實(shí)效果。從理論上講，變幅不失為好的理想設(shè)計(jì)，但是在不同的壓實(shí)材料下，除非壓路機(jī)的變幅是 在自動(dòng)而非手動(dòng)的情況下配合不同壓實(shí)材料產(chǎn)生共振，且同時(shí)自動(dòng)變頻，變幅才有它的實(shí)際使用價(jià) 值。

(4)碾壓速度。

因液壓元件的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的振動(dòng)壓路機(jī)的行駛速度均為無級(jí)變速。其碾壓速度影響壓路 機(jī)在一定表面區(qū)域內(nèi)的有效壓實(shí)時(shí)間。在一定的頻率下，低速碾壓比高速碾壓在單位面積上產(chǎn)生 的沖擊次數(shù)多。對(duì)于一定頻率的壓路機(jī)而言，碾壓速度太快，沖擊間距就會(huì)增加，從而導(dǎo)致壓實(shí)性能 的降低或表面不平整度的增加。根據(jù)速度和頻率關(guān)系與材料種類，碾壓土石填方速度一般為 3~5km/h。

(5)振動(dòng)質(zhì)量、振動(dòng)輪的寬度與直徑。

振動(dòng)質(zhì)量是指振動(dòng)輪的質(zhì)量，其中包括振動(dòng)軸及偏心塊的質(zhì)量，但不包括振動(dòng)輪的支架質(zhì)量。振 動(dòng)質(zhì)量對(duì)壓實(shí)效果有一定影響，振動(dòng)質(zhì)量愈大，壓實(shí)效果及感應(yīng)深度愈大。振動(dòng)輪愈寬、直徑愈大， 其壓實(shí)影響深度愈小。但振動(dòng)輪的寬度和直徑也不可取得過小，輪徑過小，進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時(shí)，壓輪前 方會(huì)出現(xiàn)“波紋”；輪寬過窄，在壓實(shí)路面時(shí)，會(huì)使路面產(chǎn)生裂紋。振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪的寬度和直 徑，應(yīng)根據(jù)壓實(shí)對(duì)象和壓實(shí)要求合理地選取，如壓實(shí)路面時(shí)應(yīng)采取振動(dòng)輪的寬度和直徑都較大的振動(dòng) 壓路機(jī)；壓實(shí)基礎(chǔ)時(shí)，振動(dòng)輪的寬度和直徑應(yīng)選取較小的數(shù)值。

(6)振動(dòng)輪的數(shù)量。

在考慮振動(dòng)輪的數(shù)量時(shí)，通常指的是串聯(lián)(雙鋼輪)振動(dòng)壓路機(jī)。雙輪振動(dòng)串聯(lián)壓路機(jī)雖然 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但它壓實(shí)能力強(qiáng)、壓實(shí)效果好、生產(chǎn)效率高。與單輪振動(dòng)串聯(lián)壓路機(jī)相比，壓實(shí)土壤 可提高生產(chǎn)率80%，壓實(shí)砂石混合料可提高生產(chǎn)率50%。由于單輪驅(qū)動(dòng)串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)的從動(dòng)輪 有較為嚴(yán)重的推土現(xiàn)象，為了獲得良好的路面質(zhì)量，通常選用雙輪驅(qū)動(dòng)、雙輪振動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī) 壓實(shí)。

(7)氣候環(huán)境的影響。

對(duì)在西藏等高海拔地區(qū)作業(yè)的壓路機(jī)，還應(yīng)考慮其發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)使用環(huán)境的適應(yīng)能力問題。高寒 地區(qū)的特點(diǎn)是寒冷、缺氧和空氣稀薄。因此，可采用風(fēng)冷帶有增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。采用進(jìn)氣預(yù)熱裝 置、特殊的冬用蓄電池等，同時(shí)亦應(yīng)考慮燃油和附屬油的選擇。一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)是否先進(jìn)， 不能僅憑其振動(dòng)質(zhì)量、凈重、頻率、振幅以及壓實(shí)速度等參數(shù)作為判定標(biāo)準(zhǔn)。這些參數(shù)選定必須 要互相配合組成最佳比例，才能產(chǎn)生出優(yōu)良的壓實(shí)效果。這種最佳配比沒有固定的計(jì)算公式，主 要依靠廠家對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用的效果進(jìn)行分析后，調(diào)整各參數(shù)來 求取最佳配比，整個(gè)程序與實(shí)驗(yàn)相當(dāng)復(fù)雜。所以，在選擇振動(dòng)壓路機(jī)時(shí) 應(yīng)全面綜合考慮。

2.2沖擊式壓路機(jī)

20世紀(jì)50年代初南非的Aubrey Berrange先生首創(chuàng)了沖擊式壓路機(jī)，經(jīng)過40多年潛心研究、改 進(jìn)和完善現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品，其沖擊壓實(shí)輪形狀有三邊、四邊、五邊和六邊形。我國(guó)自1998年開 始研制至今已有十余家企業(yè)生產(chǎn)沖擊式壓路機(jī)，沖擊輪的質(zhì)量在6000~13000kg之間，計(jì)算靜態(tài)能 量在8~26kj之間，壓實(shí)輪以三邊形居多，四邊形、五邊形較少。

傳統(tǒng)壓路機(jī)的壓實(shí)輪為圓柱形，有的帶有羊角，振動(dòng)比靜壓能量大，碾壓效果好。要提高壓 實(shí)效果和壓實(shí)生產(chǎn)率通常是增大壓輪質(zhì)量，一般情況下，壓路機(jī)的最佳碾壓速度為3~6km/h、最 佳壓實(shí)厚度為0.3~0.5m。沖擊式壓路機(jī)最顯著的特點(diǎn)是壓實(shí)輪形狀為非圓柱形，即三邊、四邊、五 邊和六邊形，這種壓實(shí)輪有一系列交替排列的凸點(diǎn)和平整的沖擊面。沖擊壓實(shí)同時(shí)具有靜力、搓 揉、振夯、沖擊的作用和靜壓振動(dòng)壓(低幅高頻)、沖擊壓(高幅低頻)的沖擊壓實(shí)原理。使用中采用 拖車牽引，使非圓柱多邊形的壓實(shí)雙輪滾動(dòng)前進(jìn)，壓實(shí)輪凸點(diǎn)與沖擊平面交替抬升與落下，使壓實(shí) 輪產(chǎn)生勢(shì)能和動(dòng)能，對(duì)地面產(chǎn)生集中的沖擊能量，連續(xù)快速地對(duì)填料或地面產(chǎn)生夯擊作用，并具有 地震波的傳播特性。沖擊式壓路機(jī)利用低頻大振幅沖擊力作用于填料體，并快速、連續(xù)、周期性 地作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向地基下深層傳播，對(duì)地下軟弱土層，尤其是對(duì)非粘性飽和土可大大 加速孔隙水的消散，提高土的固結(jié)速度。目前沖擊式壓路機(jī)的產(chǎn)品介紹一般都注明壓實(shí)影響深度 為1~5m，但無據(jù)可查。沖擊式壓路機(jī)的影響深度和加固深度對(duì)于不同填料是不同的，需要大量試 驗(yàn)工作來確認(rèn)。增加壓實(shí)過程可使填料體得到最大限度的壓實(shí)，且影響深度隨壓實(shí)遍數(shù)的增加而 遞增。

2.3輪胎壓路機(jī)

輪胎壓路機(jī)與其他類型壓路機(jī)最大的不同就是它的壓實(shí)滾輪是充氣輪胎，它的壓實(shí)作用是在 運(yùn)輸汽車的使用中發(fā)現(xiàn)的，由于輪胎的充氣壓力可以根據(jù)施工時(shí) 的具體情況和具體要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其處于最佳工作狀態(tài)，從而獲得良好的壓實(shí) 效果。目前，我國(guó)應(yīng)用較多的主要有9~16t、16~25t、20~30t等系列 輪胎壓路機(jī)。輪胎壓路機(jī)壓實(shí)原理：和鋼輪壓實(shí)相比，輪胎壓實(shí)的優(yōu)點(diǎn)在于它的揉搓 作用及其能使被壓實(shí)材料有良好的封閉性。輪胎在壓實(shí)作業(yè)時(shí)能與土地壤同時(shí)變形，壓力作用時(shí)間 長(zhǎng)，接觸面積大，能在一個(gè)封閉空間有揉和作用，壓實(shí)效果好；充氣輪胎的柔性作用，可以在保證路 面平整度的同時(shí)，保護(hù)路面層粗骨料不被壓碎，使得路面平整 、粗糙，具有良好的防滑性能；充氣輪胎的柔性壓實(shí)和機(jī)體重量的垂直壓實(shí) 的聯(lián)合作用，反復(fù)揉搓滾壓瀝青混合料，使路面密水性大大提 高，鋪筑層獲得均勻的壓實(shí)度，保證了高等級(jí)路面的碾壓質(zhì)量，特別是用于瀝青混凝土路面的 壓實(shí)效果更好。輪胎壓路機(jī)使用的是特制的寬基光面輪胎。輪胎的要求：輪胎壓路機(jī)對(duì)鋪層的壓應(yīng)力的大 小及保持最大有效值的時(shí)間長(zhǎng)短與輪胎的負(fù)荷、結(jié)構(gòu)、材料、充氣壓力、工作速度有關(guān)。壓實(shí)用的 光面輪胎是由特制的合成橡膠制成的，內(nèi)含鋼絲層，具有高強(qiáng)度(每個(gè)輪胎的負(fù)荷可達(dá)100kN以 上)、耐磨損、耐切割、耐腐蝕、耐高溫等綜合性能。使用充氣輪胎作壓實(shí)輪時(shí)，輪緣的變形增加滾 輪的支承面積使壓陷深度和剪切力減小。這種柔性滾輪輪緣的變形，相當(dāng)于增大了輪胎的直徑。增 加充氣壓力，輪緣變形減小使支承面積減小，壓陷深度和剪切力增加，這相當(dāng)于減小了輪胎的直徑， 這就是輪胎壓路機(jī)可用調(diào)節(jié)充氣壓力來改變壓實(shí)能力的工作原理。輪胎壓路機(jī)可以通過改變輪胎 的負(fù)荷(改變以整機(jī)的重量)和調(diào)節(jié)輪胎的充氣壓力兩種方法來改變輪胎對(duì)鋪層的壓應(yīng)力，從而提高 其壓實(shí)質(zhì)量。當(dāng)輪胎充氣壓力為定值時(shí)，輪胎的負(fù)荷越大，其壓實(shí)力影響的范圍就越大，并且向深層 擴(kuò)展，壓實(shí)深度就越深。輪胎的充氣壓力對(duì)壓實(shí)深度及效果也有很大的影響；輪胎的最大接地壓力 為：

式中：P_max――輪胎最大接地比壓(Pa);

Q――輪胎的負(fù)荷(N);

D――輪胎的直徑(m);

b――輪胎的接地面寬度(m);

E1――輪胎的彈性系數(shù)(Pa);

E2――被壓實(shí)材料的變形系數(shù)(Pa);

其中：E1=p1.5D(b/D)0.25/0.055Q0.5

式中：p――輪胎的充氣壓力(Pa);

E2=2.47E0

E0――被壓實(shí)材料的變形模量(Pa);

3 時(shí)要了解壓路機(jī)行業(yè)產(chǎn)品的方向

3.1 應(yīng)用戶要求的

隨著壓路機(jī)市場(chǎng)的不斷成熟，越來越多的用戶對(duì)產(chǎn)品的性能和舒適性都提出了更高的要求，譬如 把駕駛的舒適性(如減震效果、噪聲、有無空調(diào)音響等)、操作的方便性(機(jī)控、液控還是電控)、功能的 先進(jìn)性和實(shí)用性(如有無集中充氣、集中潤(rùn)滑、故障檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等)作為企業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展方向。業(yè)內(nèi) 專家指出：目前，我國(guó)大噸位的機(jī)械傳動(dòng)輪胎壓路機(jī)都存在一個(gè)通病，就是只有一個(gè)倒檔且速度較 慢。盡管從施工工藝的角度講，完全能滿足對(duì)路面和基礎(chǔ)壓實(shí)速度的要求，但在實(shí)際操作中，不能滿 足壓實(shí)工作量及配套施工設(shè)備的要求。因此應(yīng)盡快三進(jìn)兩退工程機(jī)械專用變速箱，增加可選倒退 壓實(shí)速度，增加空調(diào)、音響等可選配置，適應(yīng)不同用戶需求。如徐工的XP261輪胎壓路機(jī)動(dòng)力傳 動(dòng)系統(tǒng)采用具有自動(dòng)無級(jí)變速性能的液力變矩器和動(dòng)力換檔變速箱，變矩器傳遞動(dòng)力的介質(zhì)是液體， 它能吸收外作用力形成的震動(dòng)和沖擊，保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)和柴油機(jī)免受沖擊，使壓路機(jī)具有自適應(yīng)性，即 當(dāng)外載荷突然增大時(shí)，壓路機(jī)能自動(dòng)減速增大牽引力來克服外載荷的變化；當(dāng)外載荷減小時(shí)，又能自 動(dòng)減少牽引力，從而保證柴油機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)在額定工況下工作，延長(zhǎng)壓路機(jī)使用壽命。另外，變矩器 啟動(dòng)、變速平穩(wěn)，無沖擊，減少對(duì)壓實(shí)路面的剪切力，提高路面的壓實(shí)質(zhì)量。

3.2 全液壓輪胎壓路機(jī)的

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施步伐的加快，尤其是高等級(jí)公路的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)高性能、 高可靠性、操作舒適方便的大噸位輪胎壓路機(jī)的需求量越來越大，目前國(guó)內(nèi)輪胎壓路機(jī)在技術(shù)等 方面與國(guó)外有較大差距，無法與國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，該類產(chǎn)品現(xiàn)主要依賴進(jìn)口。由于輪胎壓路機(jī)所 具有的揉壓作用，針對(duì)某狀態(tài)作用物，輪胎氣壓與負(fù)荷可形成的最佳匹配的優(yōu)越性，其生產(chǎn)與使用 日益受到重視，尤其是在修筑高速公路等高級(jí)路面的施工中就更加重要了。同時(shí)為滿足出口，就需 要達(dá)到當(dāng)代國(guó)際技術(shù)水平，并有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的全液壓輪胎壓路機(jī) ，以替代進(jìn)口、滿足出口的目的。另外，壓路機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)正在從低檔次、低價(jià)格 的初級(jí)競(jìng)爭(zhēng)向著高配置、高利潤(rùn)的技術(shù)實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變。國(guó)外著名的壓實(shí)機(jī)械制造廠商紛紛投資全 液壓振動(dòng)壓路機(jī)等高端產(chǎn)品，也證明了全液壓輪胎壓路機(jī)產(chǎn)品將是未來市場(chǎng)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。與 傳統(tǒng)輪胎壓路機(jī)相比，全液壓輪胎壓路機(jī)具有以下性能特點(diǎn)：提高了壓路機(jī)的使用壽命，采用液壓傳 動(dòng)吸收并清除來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外載荷的振動(dòng)和沖擊，從而提高了各傳動(dòng)件和發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。提高了 壓路機(jī)的通過性能。采用液壓傳動(dòng)啟動(dòng)平穩(wěn)，同時(shí)可無級(jí)變速，滿足各種工況的需求。操縱簡(jiǎn)便，減 輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，由于可吸收振動(dòng)和沖擊，從而提高了操作的舒適性。具有自動(dòng)沖氣裝置，使 輪胎壓路機(jī)可以改變重量和氣壓兩個(gè)參數(shù)，滿足不同的使用要求。全液壓輪胎壓路機(jī)的，使我 國(guó)壓路機(jī)產(chǎn)品具備高、中、低檔配置，形成機(jī)械、液力、液壓三種傳動(dòng)形式并存的產(chǎn)品格，基本上 能滿足不同用戶的需求；同時(shí)也通過對(duì)壓路機(jī)產(chǎn)品檔次的提升，逐步縮小壓路機(jī)產(chǎn)品與國(guó)際同類 產(chǎn)品之間的差距。

3.3 壓路機(jī)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的

據(jù)專家介紹，在近年的機(jī)械博覽會(huì)上，參展產(chǎn)品與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，不論在性能上還 是在外觀上，都比較接近，控制系統(tǒng)和功能基本處于同一水平。但在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上卻相去甚遠(yuǎn)。如 在產(chǎn)品維修方面，國(guó)外產(chǎn)品在需要上下檢修的地方，都有便利裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)罩可全打開，讓發(fā) 動(dòng)機(jī)及液壓泵充分暴露，便于檢修。在產(chǎn)品安全性設(shè)計(jì)方面，產(chǎn)品警示標(biāo)識(shí)齊全，不翻閱說明書， 就能了解注意事項(xiàng)。像VIBROMAX就在機(jī)器上裝有應(yīng)急打開制動(dòng)器的手動(dòng)泵，在這個(gè)手動(dòng)泵上 貼有警示標(biāo)識(shí)，告知用戶在什么情況下，如何使用該手動(dòng)泵。從表面上看，這只是一些細(xì)枝末節(jié)， 算不上什么大的差距。但仔細(xì)想一想，就不難發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這才是最大的差距。雖然只是一些細(xì)節(jié)， 但體現(xiàn)的卻是觀念上的不同?！耙匀藶楸荆脩舻谝弧斌w現(xiàn)在工程機(jī)械的細(xì)微之處，國(guó)外先進(jìn)企業(yè) 領(lǐng)先于我們的已經(jīng)不僅僅是技術(shù)。因此國(guó)內(nèi)壓路機(jī)的要考慮壓路機(jī)的整體動(dòng)力開啟的發(fā)動(dòng)機(jī) 罩、液壓翻轉(zhuǎn)操縱臺(tái)、單鋼輪機(jī)型后置式串聯(lián)泵系統(tǒng)、雙鋼輪機(jī)型橫置式泵系統(tǒng)、易接近的維修 保養(yǎng)位、免維護(hù)的軸承、電瓶等，使得日常維修保養(yǎng)時(shí) 、力、簡(jiǎn)便易行等，在高可靠性的保證下，需要進(jìn)行維修保養(yǎng)的地方十分簡(jiǎn)便易 行。

3.4高可靠性、高性能水平配套件

業(yè)內(nèi)專家指出：國(guó)內(nèi)的壓路機(jī)技術(shù)尚處于僅能滿足基本功能的低水平上。因此主機(jī)和配套件 廠家應(yīng)將精力放在技術(shù)創(chuàng)新和提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力上，使企業(yè)的整體實(shí)力得以提升，不斷向高技 術(shù)、高可靠性邁進(jìn)，積極縮短與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品的距離，高水準(zhǔn)、高品質(zhì)且價(jià)格適中的國(guó)產(chǎn)配套 件，尤其是重點(diǎn)高可靠性、高性能水平的液壓系統(tǒng)元件、電器控制系統(tǒng)元件以及密實(shí)度等先進(jìn) 檢測(cè)裝置，來滿足國(guó)內(nèi)高技術(shù)水平的壓路機(jī)的需要，必將有著廣闊的市場(chǎng)前景。首先，提高質(zhì)量可 靠性。壓路機(jī)配套件可靠性程度的高低，直接影響著壓路機(jī)的整體質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)配套件廠家對(duì)零 件的可靠性試驗(yàn)重視不夠，試驗(yàn)設(shè)備較少，尚不能完全針對(duì)零件在主機(jī)使用中的工況進(jìn)行科學(xué) 全面的可靠性考核。因此配套件廠家應(yīng)該針對(duì)各自的實(shí)際情況，制定高效率的試驗(yàn)計(jì)劃，完善試驗(yàn) 設(shè)備和手段，采用合理的試驗(yàn)方法，以達(dá)到能夠充分暴露出零件在設(shè)計(jì)、材質(zhì)和工藝等方面的缺 陷，為提高產(chǎn)品的可靠性積累大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。其次，增強(qiáng)制造手段和加工能力。產(chǎn)品的質(zhì)量，是 靠每一道工序來保證的。配套件廠家需要不斷引進(jìn)先進(jìn)的制造設(shè)備和管理模式，有效解決主機(jī)廠 存在最多的配套件質(zhì)量問題。鑄造質(zhì)量差、液壓元件清潔度差、零件加工精度得不到完全的保證以 及件一次裝配合格率不高等問題，一直是配套件存在的共性問題。這些問題是造成主機(jī)早期故 障多、可靠性程度提高緩慢的主要原因，主機(jī)廠一直反應(yīng)強(qiáng)烈，因此配套件廠家在引進(jìn)先進(jìn)制造設(shè) 備、提高加工制造水平的同時(shí)，還應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代管理模式，強(qiáng)化人員的可靠性責(zé)任意識(shí)，加強(qiáng) 工序間的質(zhì)量控制，使配套件的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)在制造過程中得以實(shí)現(xiàn)。此外，不斷提升配套件技 術(shù)水平。我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品相比雖然具有絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但是產(chǎn)品的技術(shù)含量和制造水 平與國(guó)際先進(jìn)水平存在相當(dāng)差距也是事實(shí)。目前國(guó)內(nèi)高技術(shù)水平的壓路機(jī)所用 的泵、馬達(dá)、閥等液壓系統(tǒng)元件、電器控制系統(tǒng)元件、振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)軸承 等涉及技術(shù)性和可靠性的關(guān)鍵元件，往往只能采用國(guó)際著名品牌的產(chǎn)品，勢(shì)必導(dǎo)致產(chǎn)品的制造成 本偏高，無明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，很難與國(guó)際知名品牌的壓路機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。

3.5新進(jìn)企業(yè)的壓路機(jī)

目前主要壓路機(jī)生產(chǎn)企業(yè)有徐州工程機(jī)械廠、一拖(洛陽)建筑機(jī)械公司、福建三明重型機(jī)械廠、 常林股份、柳工江陰機(jī)械廠等大大小小100余家專、兼業(yè)生產(chǎn)廠。通過近幾年的競(jìng)爭(zhēng)，壓路機(jī)制造 業(yè)已形成品種多、規(guī)格全的行業(yè)特色，基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，并有少量出口。尤其是進(jìn)入90年代 以后，壓路機(jī)產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅速，加入壓路機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)不斷增加，使壓路機(jī)制造企業(yè)多達(dá)80余家，能 夠生產(chǎn)0.5~30t振動(dòng)壓路機(jī)、4~24t靜碾壓路機(jī)和16~30t輪胎壓路機(jī)等規(guī)格品種較為齊全的系列產(chǎn) 品，基本形成能夠自主與生產(chǎn)的壓路機(jī)制造體系。從近幾年國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品噸位上分析，全液壓雙 鋼輪產(chǎn)品主要集中在10~13t之間，占77.2%；全液壓?jiǎn)武撦啴a(chǎn)品10~13t 級(jí)，占36.9%，18t級(jí)產(chǎn)品卻占45%；機(jī)械驅(qū)動(dòng)單鋼輪14~15t產(chǎn)品占21.9%， 16~16t產(chǎn)品占到了66.2%；因此全液壓雙鋼輪產(chǎn)品以10~13t為主，而全液壓?jiǎn)武撦喓蜋C(jī)械驅(qū)動(dòng)單鋼 輪產(chǎn)品卻有逐步向大噸位方向發(fā)展的趨勢(shì)，但主要還以18t和16t為主。將以市場(chǎng)需求量大、公路 施工中的常見規(guī)格品種且與輪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)最為接近的機(jī)械式振動(dòng)壓路機(jī)YZ18J為切入點(diǎn)，增強(qiáng)產(chǎn) 品研發(fā)能力和生產(chǎn)能力，以YZ18J產(chǎn)品為主導(dǎo)，向市場(chǎng)需求增長(zhǎng)型的產(chǎn)品如YZ16J、YZ20J等輻射， 迅速占領(lǐng)并不斷擴(kuò)大市場(chǎng)份額，同時(shí)密切行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，積極向高端配置發(fā)展，高性能、 高附加值的全液壓?jiǎn)武撦喕螂p鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，如3Y18/21等大噸位光三輪靜碾壓路機(jī)和20噸以 上的靜碾輪胎壓路機(jī)，研發(fā)國(guó)際先進(jìn)水平的沖擊式振動(dòng)壓路機(jī)、振蕩式振動(dòng)壓路機(jī)和振蕩式壓路 機(jī)等系列產(chǎn)品，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)產(chǎn)品多品種、多規(guī)格的系列化。時(shí)廣泛分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外同類機(jī) 型性能，吸收現(xiàn)有壓路機(jī)的成熟技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)道路的特點(diǎn)，在技術(shù)參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)選，同時(shí)選擇 了國(guó)內(nèi)外成熟、先進(jìn)的外購(gòu)配套件，從而保證產(chǎn)品具有更高的作業(yè)性能，在動(dòng)力配置、獨(dú)特的減振機(jī) 構(gòu)、鉸接式全液壓轉(zhuǎn)向、前后可視性能高的全封閉駕駛室、美觀的流線型外觀設(shè)計(jì)等方面，達(dá)到國(guó)內(nèi) 先進(jìn)水平，保證產(chǎn)品有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。另外圍繞著近幾年的壓路機(jī)市場(chǎng)需求 進(jìn)行產(chǎn)品：依據(jù)壓路機(jī)行業(yè)統(tǒng)計(jì)：壓路機(jī)市場(chǎng)需求品種相對(duì)集 中，近幾年市場(chǎng)需求總體趨勢(shì)呈振動(dòng)壓路機(jī)比重上升，靜碾壓路機(jī)比重持續(xù)下降的面。近年來， 市場(chǎng)需求增加較快的多是各廠家新出的YZ18，YZ16J，YZ18J，YZC12等大噸位振動(dòng)壓路 機(jī)，尤其是全液壓YZ18產(chǎn)品。全液壓?jiǎn)武撦喺駝?dòng)壓路機(jī)需求將相對(duì)集中在YZ12、YZ18產(chǎn)品上，全 液壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)需求將相對(duì)集中在YZC10、YZC12產(chǎn)品上，而機(jī)械式震動(dòng)壓路機(jī)將集中在 YZ14，YZ16J，YZ18J等產(chǎn)品上。另外要考慮各種壓路機(jī)所適用的物料種類(見表 6、表7)。

總之，壓路機(jī)行業(yè)的要立足當(dāng)前，用發(fā)展的思路和辦法解決好企業(yè)中的問題。在開 發(fā)發(fā)展問題上，一要處理好當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系。既要立足當(dāng)前，又要著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)。二 要處理好企業(yè)穩(wěn)扎穩(wěn)打和跨躍式發(fā)展的關(guān)系。既要立足穩(wěn)步前進(jìn)，又要敢于尋求突破。穩(wěn)步前進(jìn)，才 能不斷打牢企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)；敢于突破，才能超常發(fā)展，縮小差距，跟上時(shí)代前進(jìn)的步伐。三要處理 好速度和發(fā)展質(zhì)量的關(guān)系。沒有必要的速度，也就沒有一定的質(zhì)量。當(dāng)今世界，是人類歷史上 最為迅速的時(shí)代。誰慢走一步，就差之千里 ；誰耽誤一時(shí)，就落后多年。因此，我們必須尋求高速度、高質(zhì)量的。對(duì)行業(yè)內(nèi)發(fā)展較好的單位， 要繼續(xù)拓寬視野，開闊思路，強(qiáng)化機(jī)遇意識(shí)，能快則快，瞄準(zhǔn)同行業(yè)的先進(jìn)水平，把發(fā)展 的著力點(diǎn)放在質(zhì)的提高上，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。必須緊緊抓住有利時(shí)機(jī)，推動(dòng)企業(yè)在體制 創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新上邁出實(shí)質(zhì)性的步伐。時(shí)要與先進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品找出差距，把重 點(diǎn)放在規(guī)范項(xiàng)目管理行為和強(qiáng)化成本管理上。

表6 各種壓路機(jī)所適用的物料種類

注：A――最佳適用；B――無其他機(jī)器時(shí)可代用；C――不適用

表7 振動(dòng)式壓路機(jī)的噸位型號(hào)及適用作業(yè)種類

4 現(xiàn)代壓路機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 壓路機(jī)產(chǎn)品的品種呈現(xiàn)系列化、功能化、專業(yè)化、模塊化

國(guó)外的壓路機(jī)產(chǎn)品系列、噸位、功能齊全，從基礎(chǔ)壓實(shí)的單鋼輪、拖式振動(dòng)壓路機(jī)，到面 層壓實(shí)的雙鋼輪、靜碾壓路機(jī)，以及用于瀝青路面封層壓實(shí) 的輪胎壓路機(jī)，從大型施工用的26t到邊角使用的62kg的沖擊夯，從用于垃圾 填埋的55t垃圾壓實(shí)車到無人遙控的1.5t溝槽壓路機(jī)，幾乎囊括了所有使用條件下的壓實(shí)設(shè)備。模 塊化的設(shè)計(jì)使得壓實(shí)機(jī)械經(jīng)過簡(jiǎn)單的拼裝就可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。如美國(guó)英格索蘭公司生產(chǎn)的PT240R 壓路機(jī)，采用11.00*20型16層輪胎。平滑的輪胎表面保證輪胎的良好搓揉作用。前后輪胎側(cè)向交 疊50毫米保證壓實(shí)所有壓實(shí)面。有重負(fù)荷加強(qiáng)的加熱裙，碾壓熱混合瀝青時(shí)，輪胎保持溫度保證不 粘。中心控制輪胎氣壓和可變壓載重量，使輪胎接觸面積和接觸氣壓適應(yīng)不同壓實(shí)材料的需求。大 容量的壓載艙可以加載濕砂、鋼板或混合物，以實(shí)現(xiàn)可變壓實(shí)。如國(guó)防科技大學(xué)與湖南江麓機(jī)械廠 研制的無人駕駛振動(dòng)壓路機(jī)，該壓路機(jī)包括振動(dòng)式壓路機(jī)本體、自動(dòng)控制測(cè)控單元、無線遙控裝置 和自動(dòng)示警報(bào)警安全保護(hù)裝置等組成分。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上除繼承和保持了現(xiàn)有壓路機(jī)W1102D上 引進(jìn)的德國(guó)先進(jìn)技術(shù)外，還新增了自動(dòng)駕駛作業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)按模塊化設(shè)計(jì)。采用了智能移動(dòng)機(jī)器人 高科技和國(guó)際上振動(dòng)式壓路機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，提供了遠(yuǎn)距離遙控、自動(dòng)編程控制和人工駕駛?cè)N操 作方式。它能根據(jù)施工的要求，自主完成點(diǎn)火、起步、變速、轉(zhuǎn)向、倒車、停車等基本操作，并能根 據(jù)施工地面的軟硬程度調(diào)整振動(dòng)等級(jí)，有效地提高施工效率和壓實(shí)質(zhì)量。該壓路機(jī)由于不需要人 工操作，所以不用考慮操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可最大限度地增大振動(dòng)幅度，達(dá)到提高施工質(zhì)量的 目的，因此非常適合水利大壩、高速公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、港口等大型工程施工，尤其適合在危險(xiǎn)環(huán)境和 極限條件下作業(yè)。如德國(guó)維特根集團(tuán)的悍馬3625HT型壓路機(jī)配置的防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，可防止 鋼輪或輪胎在上下坡或惡劣工況下打滑。該機(jī)采用先進(jìn)的自動(dòng)滑移控制(ASC)差速系統(tǒng)，通過監(jiān)視 所有輪胎和鋼輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況，平衡各行走驅(qū)動(dòng)扭矩，來提供最佳牽引力分配，提高爬坡性能，確保 壓實(shí)效果。使壓路機(jī)的爬坡能力超過50%。Bomag公司稱，其裝備有防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的BW213、 BW225高爬坡性能機(jī)型可在68%的坡道上安全行駛。

4.2壓路機(jī)將實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化 操縱舒適性進(jìn)一步改善

主要表現(xiàn)在：全玻璃封閉式、帶冷暖空調(diào)的駕駛室，司機(jī)座椅為懸浮式，以改善視野和乘坐 舒適性；滾翻及落物防護(hù)裝置，為駕駛員提供有效的安全保護(hù)；全電液控制系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化操縱和 減少操縱力。經(jīng)過性能檢測(cè)的滾翻及落物裝置(敞開式棚或封閉式駕駛室)，帶安全帶的座椅等，將 為操作者提供有效的安全保護(hù)。如徐工的XS系列振動(dòng)壓路機(jī)：XS系列振動(dòng)壓路機(jī)主要元 件及系統(tǒng)全國(guó)際化配套，具有四檔無級(jí)變速閉式液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、雙頻雙幅閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng)、 密實(shí)度在線檢測(cè)、全封閉空調(diào)駕駛室、滾翻及落物防護(hù)裝置、符合人機(jī)工程學(xué)原理的操縱系統(tǒng)、 懸浮式座椅、液壓鉸接轉(zhuǎn)向、流線型外觀造型。再如德國(guó)寶馬公司采用的密實(shí)度檢測(cè)管理系統(tǒng)，由 自動(dòng)變幅壓實(shí)系統(tǒng)(BVM)、變幅控制壓實(shí)系統(tǒng)(BVC)、全球定位系統(tǒng)和瀝青經(jīng)理MANAGER、 壓實(shí)管理系統(tǒng)(BCM)等分組成。在對(duì)壓路機(jī)控制和機(jī)器工作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，壓路機(jī)將 實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化，達(dá)到壓實(shí)作業(yè)的最優(yōu)控制。機(jī)器可以按照土質(zhì)的變化情況不斷調(diào)整自身各項(xiàng)參 數(shù)(振動(dòng)頻率、振幅、碾壓速度、遍數(shù))的組合，自動(dòng)適應(yīng)外工作狀態(tài)的變化，使壓實(shí)作業(yè)始終在 最優(yōu)條件下進(jìn)行。并可應(yīng)用機(jī)載計(jì)算機(jī)，進(jìn)行工作過程的監(jiān)測(cè)、機(jī)器技術(shù)狀態(tài)的診斷、報(bào)警及故 障分析。瑞典戴納派克公司的CompBase(土石方壓實(shí))和PaveComp(瀝青攤鋪與壓實(shí))施工方 案軟件具有壓實(shí)過程預(yù)測(cè)及智能機(jī)型和施工工藝選擇功能。CompBase軟件中包括了戴納派克壓 路機(jī)在7種土方材料上工作的壓實(shí)性能。確定土方類型后，選擇需要的設(shè)備型號(hào)，就能獲得在一 定鋪層厚度下達(dá)到規(guī)定密實(shí)度(標(biāo)準(zhǔn)或修正普氏值)所需碾壓的遍數(shù)。這樣施工單位就能算出在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)完成壓實(shí)所需要的設(shè)備數(shù)量。PaveComp能根據(jù)施工條件提供熨平板、攤鋪機(jī) 和壓路機(jī)的選型。該軟件還包含能提供碾壓速度、頻率和振幅，以及碾壓遍數(shù)的選擇。根據(jù)材 料溫度、氣溫、時(shí)間條件，從而有效地指導(dǎo)壓實(shí)。CompBase和PaveComp都建立在IHCC豐富的 “經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)”的基礎(chǔ)上，與實(shí)際施工有極高的吻合性。這些振動(dòng)壓路機(jī)過程計(jì)算機(jī)仿真軟件可模 擬滾輪與土壤輪與土壤相互作用的動(dòng)力學(xué)特性，根據(jù)給定的土壤條件，選擇不同的機(jī)型和施工工 藝，并對(duì)方案進(jìn)行比較和優(yōu)化。

4.3特殊用途的壓路機(jī)新品不斷產(chǎn)生

垂直式振動(dòng)壓路機(jī)。振動(dòng)機(jī)構(gòu)為平行振動(dòng)軸在水平面上對(duì)稱配置，兩軸作反向同步旋轉(zhuǎn)，激振力 在水平方向的合力為零，產(chǎn)生了理論上純粹的垂直振動(dòng)，可以說是一種厚鋪層壓實(shí)機(jī)械。日本SAIK 公司研究的SD450型壓路機(jī)的工作質(zhì)量為10t，振動(dòng)頻率43.3Hz，振幅1.4mm，壓實(shí)土壤時(shí)的壓實(shí) 度可以達(dá)到108.5%，壓實(shí)水泥混凝土可達(dá)1~1.5m，生產(chǎn)率得到大幅度提高。如日本酒井重工研究 的SD450型振動(dòng)壓路機(jī)，其振動(dòng)機(jī)構(gòu)為兩根振動(dòng)軸在水平方向?qū)ΨQ配置，兩軸作反向同步旋轉(zhuǎn)，激振 力在水平方向的合力為0，產(chǎn)生理論上純粹的垂直振動(dòng)。

沖擊式壓路機(jī)。沖擊式壓路機(jī)使用的是多變形滾輪，在牽引裝置的拖引下，其重心升高積蓄勢(shì) 能，與牽引力聯(lián)合作用使得滾輪以每秒3~5次順序地沿著前進(jìn)方向倒下，對(duì)地面產(chǎn)生巨大的沖擊力， 這種劇烈的沖擊具有地震波的傳播特性，其壓實(shí)深度能隨壓實(shí)遍數(shù)的增加而遞增。試驗(yàn)表明，一臺(tái) 沖擊能量15kJ的壓路機(jī)碾壓15~20遍，在5m深處的壓實(shí)度可達(dá)90%~92%。沖擊式壓路機(jī)在超厚鋪 層壓實(shí)領(lǐng)域特別是在厚填方、塌陷性土壤和干砂壓實(shí)方面有著很大的潛在優(yōu)勢(shì)。沖擊式壓路機(jī)最 顯著的特點(diǎn)是壓實(shí)輪形狀為非圓柱形，即三邊、四邊、五邊和六邊形，這種壓實(shí)輪有一系列交替排列 的凸點(diǎn)和平整的沖擊面。沖擊壓實(shí)同時(shí)具有靜力、搓揉、振夯、沖擊的作用和靜壓振動(dòng)壓(低幅高頻) 沖擊壓(高幅低頻)的沖擊壓實(shí)原理。壓實(shí)輪凸點(diǎn)與沖擊平面交替抬升與落下，使壓實(shí)輪產(chǎn)生勢(shì)能和 動(dòng)能，對(duì)地面產(chǎn)生集中的沖擊能量，連續(xù)快速地對(duì)填料或地面產(chǎn)生夯擊作用，對(duì)填料或地面進(jìn)行碾 壓與壓實(shí)并具有地震波的傳播特性。這種沖擊式壓路機(jī)在重型壓實(shí)領(lǐng)域有很大的潛在優(yōu)勢(shì)，有可 能成為高填方、塌陷性土壤和干沙壓實(shí)方面的一種主要機(jī)型。

特殊壓路機(jī)。如用于工程兵道路、機(jī)場(chǎng)、大壩以及其它建筑施工項(xiàng)目的高速壓路機(jī)；有適合 于路面磨耗層壓實(shí)的薄層路面振動(dòng)壓路機(jī)，瑞典戴納派克公司研制的CC232型串聯(lián)壓路機(jī) ，主要目標(biāo)是碾壓厚度40mm以下的，含碎石多的薄層路面。該機(jī)高頻低幅，有70HZ10.22mm與 54HZ10.5mm兩組振動(dòng)參數(shù)。具有較低頻率和較大的碾壓力，同時(shí)不會(huì)把薄層中的石塊碾碎。英 格索蘭公司生產(chǎn)的溝槽壓路機(jī)，還有路肩壓路機(jī)、斜坡壓路機(jī)、水下壓路機(jī)等都屬于此類。路肩專 用壓路機(jī)：美國(guó)ROADTEC公司研制的TR75型壓路機(jī)，工作質(zhì)量1.66t，碾壓寬度457-1200mm。 其一側(cè)安裝了兩個(gè)壓實(shí)滾輪，另一側(cè)為驅(qū)動(dòng)行走的輪胎。輪胎行走在路面上，兩個(gè)滾輪可伸縮調(diào) 節(jié)，以改變碾壓寬度。這種路肩專用壓路機(jī)，可以防止路肩被壓塌或者路面被碾傷。如溝槽專用 壓路機(jī)：德國(guó)和美國(guó)的一些公司生產(chǎn)有專用壓實(shí)溝槽的振動(dòng)壓路機(jī)，其工作質(zhì)量大都在1.25t左 右，壓實(shí)寬度為500-800mm。溝槽專用壓路機(jī)采用四個(gè)滾輪全驅(qū)動(dòng)，可就地轉(zhuǎn)向，機(jī)架窄于壓實(shí) 寬度，一般采用遙控。這種壓路機(jī)的激振力可達(dá)機(jī)器重力的4-5倍，適合于壓實(shí)溝渠和管道建筑基 礎(chǔ)等。

高性能無人駕駛振動(dòng)壓路機(jī)。由國(guó)防科技大學(xué)科研研究的壓路機(jī)，該壓路機(jī)包括振動(dòng)式壓路機(jī) 本體、自動(dòng)控制測(cè)控單元、無線遙控裝置和自動(dòng)示警報(bào)警安全保護(hù)裝置等組成分。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上除 繼承和保持現(xiàn)有壓路機(jī)w1102d上引進(jìn)的德國(guó)先進(jìn)技術(shù)外，還新增了自動(dòng)駕駛作業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)按模塊 化設(shè)計(jì)。采用了智能移動(dòng)機(jī)器人高科技和國(guó)際上振動(dòng)式壓路機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，提供了遠(yuǎn)距離遙控、自動(dòng) 編程控制和人工駕駛?cè)N操作方式。該壓路機(jī)是“863”高技術(shù)成果，工程樣機(jī)在1999年1月通 過機(jī)器人主題專家組驗(yàn)收，其技術(shù)性能達(dá)到了九十年代國(guó)際同類系統(tǒng)先進(jìn)水平。樣機(jī)在實(shí)際工程工地 上進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)三個(gè)月的工業(yè)性使用試運(yùn)行，其工程可靠性和工業(yè)可使用性均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)已進(jìn) 入小批量試產(chǎn)階段。該壓路機(jī)采用模塊化組合結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性強(qiáng)。振動(dòng)壓路機(jī)本體和無人駕駛控制模 塊可分別單獨(dú)生產(chǎn)，相互連接靈活，接口標(biāo)準(zhǔn)、簡(jiǎn)單，具有施工效率高、壓實(shí)質(zhì)量好、操作人員勞動(dòng) 強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，是鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、港口和堤壩等大規(guī)模高等級(jí)工程的理想壓實(shí)設(shè)備，特別適合于 險(xiǎn)工險(xiǎn)段、城市垃圾場(chǎng)壓實(shí)等極限條件下的施工作業(yè)。

鉸接式靜作用三輪壓路機(jī)。這種機(jī)型采用振動(dòng)壓路機(jī)成熟的鉸接車架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全鉸接轉(zhuǎn)向，確 保無論是直線行駛還是彎道壓實(shí)前后輪軌跡重合關(guān)系不變；采用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)后輪或全輪驅(qū)動(dòng)，而且 前、后輪設(shè)計(jì)成等直徑和等線壓力，因而保持了三輪壓路機(jī)行駛穩(wěn)定性好多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有了壓實(shí)平 整度高的優(yōu)點(diǎn)，既適合壓實(shí)碎石路基，又適于壓實(shí)瀝青混凝土地路面。代表性的產(chǎn)品有DYNAPAC公 司的CS141(11t)等。

振蕩壓路機(jī)。振蕩輪內(nèi)兩根平行偏心軸作同向同步旋轉(zhuǎn)，偏心塊的相位差為1800，因而離心力合 成為一個(gè)使輪體繞輪心扭轉(zhuǎn)的力偶矩，對(duì)土體產(chǎn)生水平揉搓作用。振蕩壓實(shí)作用的特點(diǎn)是振動(dòng)輪在壓 實(shí)過程中始終與地面接觸，振動(dòng)波不會(huì)向兩側(cè)傳播，從而改善了機(jī)器本身的工作條件和減輕了對(duì)環(huán) 境的振動(dòng)干擾。振蕩壓路機(jī)在壓實(shí)瀝青路面和RCC路面時(shí)已顯示了眾所公認(rèn)的良好效果，在對(duì)振動(dòng)敏 感的地方施工也是不錯(cuò)的選擇，這將是其重點(diǎn)推廣應(yīng)用的領(lǐng)域。振蕩壓路機(jī)可以說是一種薄鋪層壓實(shí) 機(jī)械，代表性的產(chǎn)品有HAMM公司的HD075K等。

混沌振動(dòng)壓路機(jī)。在位于輪心的振動(dòng)軸上有多個(gè)激振器，每一個(gè)激振器的振動(dòng)頻率各不相同，因 而振幅也呈周期性變化，從而實(shí)現(xiàn)具有一定頻帶和幅帶的非定向振動(dòng)。代表性的產(chǎn)品有徐工的 YZH10等。

復(fù)合振動(dòng)壓路機(jī)。將振動(dòng)與振蕩壓實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，其典型的結(jié)構(gòu)是在振蕩壓實(shí)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 將中間傳動(dòng)軸變?yōu)檎駝?dòng)軸，即位于輪心的振動(dòng)軸產(chǎn)生的離心力，以及雙振動(dòng)軸靜偏心矩疊加產(chǎn)生的作 用在輪心的力偶矩，始終聯(lián)合作用在輪體上，從而實(shí)現(xiàn)輪體的非定向振動(dòng)。其產(chǎn)品尚在研發(fā)中。

薄層路面振動(dòng)壓路機(jī)。DYNAPAC公司研制的CC232型串聯(lián)式振動(dòng)壓路機(jī)，主要是用于碾壓 厚度40mm以下、小粒徑石籽含量多的薄鋪層路面。該機(jī)振動(dòng)參數(shù)采用高頻低幅匹配。這種機(jī)型比 其它低頻機(jī)型具有大得多的碾壓力度，同時(shí)又不會(huì)把薄層中的石籽碾碎，因而特別適合于路面磨 耗層的壓實(shí)。

智能壓路機(jī)。能夠根據(jù)土壤特性變化狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率和振幅。最具代表性的是BOMAG公 司首創(chuàng)的智能壓實(shí)系統(tǒng)。這種智能壓實(shí)系統(tǒng)，可以使振動(dòng)輪在垂直與水平振動(dòng)的兩個(gè) 極限之間的任何狀態(tài)下工作。在碾壓低密度材料時(shí)，振動(dòng)輪在垂 直方向輸出最大激振力；當(dāng)材料密實(shí)度增加說，激振力的輸出相對(duì)于垂直方向有一個(gè)夾角，此時(shí) 振動(dòng)可分解為垂直與水平兩個(gè)方向，垂直方向的有效振幅相應(yīng)減小；在碾壓高密度材料時(shí)，振幅 的輸出為水平方向垂直方向上為“０”。這種自動(dòng)調(diào)幅智能壓實(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)選擇與被壓實(shí)材料的 密實(shí)度狀況想匹配的振幅，從而消除材料出現(xiàn)壓實(shí)不足或過壓實(shí)現(xiàn)象，提高了壓實(shí)均勻度；同時(shí) 消除了振動(dòng)輪的跳振現(xiàn)象，避免壓碎粗骨料。該系統(tǒng)有手動(dòng)控制和自動(dòng)運(yùn)行兩種模式，手控時(shí)可 有六個(gè)檔次的垂直振幅(0到最大)供操作人員選擇；當(dāng)壓路機(jī)改變運(yùn)行方向時(shí)，智能系統(tǒng)可使激 振力的方向隨之自動(dòng)切換，才能感而提高了壓實(shí)質(zhì)量。

履帶式壓路機(jī)。利用高頻振動(dòng)，可以大大降低被壓實(shí)材料顆粒之間的內(nèi)聚力和摩擦阻力等，使 材料易于被壓實(shí)，因而振動(dòng)壓路機(jī)能夠?qū)^低溫度下的瀝青混凝土進(jìn)行有效壓實(shí)。瀝青混凝土在 150℃-160℃時(shí)具有非常好的流動(dòng)性，同樣易于被壓實(shí)，但振動(dòng)壓路機(jī)的鋼輪會(huì)使材料產(chǎn)生大量推 移。加拿大Carleton大學(xué)HalimA.0教授在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)用大面積的履帶作為壓實(shí)裝置， 不僅類似于輪胎壓路機(jī)的揉搓作用更明顯，而且壓實(shí)效率更高，于是發(fā)明了橡膠履帶壓路機(jī) (AMIR-1)。澳大利亞先鋒道路公司RichadI.J在HalimA.0教授發(fā)明的基礎(chǔ)上，發(fā)明了金屬履帶瀝 青路面壓路機(jī)(HIDAC)。具有加熱功能的金屬履帶，既能保證瀝青混凝土進(jìn)入壓實(shí)狀態(tài)時(shí)的溫度， 又避免了瀝青粘附現(xiàn)象。

4.4壓路機(jī)的外觀質(zhì)量將有大的改觀

壓路機(jī)的外觀質(zhì)量的無外乎三個(gè)方面：一壓路機(jī)的整機(jī)的外型設(shè)計(jì)；二是表面構(gòu)件的工藝處 理；三是外涂料包裝。產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)是壓路機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成分，在國(guó)外一些實(shí) 力雄厚的大公司都特別重視壓路機(jī)產(chǎn)品的造型，不但要滿足實(shí)用性，還要強(qiáng)調(diào)時(shí)尚性。根據(jù)不同 產(chǎn)品的不同用途及環(huán)境要求，大膽創(chuàng)新壓路機(jī)車型構(gòu)造。同時(shí)充分考慮操作者在作業(yè)中的視覺感 受，體現(xiàn)出以人為本的設(shè)計(jì)思想及獨(dú)特的文化理念。我國(guó)一些壓路機(jī)廠家在某些方面已努力力改 進(jìn)其設(shè)計(jì)。如駕駛室的改進(jìn)，從造型到功能配置都比過去有較大的進(jìn)步，達(dá)到了既美觀又實(shí)用的 效果。表面構(gòu)件的工藝處理，即在加工中的零件的粗糙度及焊道接口等件的處理上，要求精 致而緊湊，表面光滑，邊緣細(xì)膩，進(jìn)而為下道工序涂裝創(chuàng)造良好的前提。嚴(yán)格涂裝工藝是解決壓 路機(jī)整機(jī)外觀質(zhì)量的重要一環(huán)。提高噴漆質(zhì)量，首先要選擇好壓路機(jī)油漆的種類，一個(gè)產(chǎn)品的涂 裝需要底漆及各種面漆，作為壓路機(jī)生產(chǎn)廠家要從產(chǎn)品的特點(diǎn)及環(huán)保要求出發(fā)，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、 生產(chǎn)實(shí)際，選購(gòu)油漆生產(chǎn)廠家或合作生產(chǎn)適合本單位產(chǎn)品的配套漆種；其次要抓好噴涂的工藝設(shè) 計(jì)與工序管理。一個(gè)壓路機(jī)產(chǎn)品由許多總成和零件組成，種類繁多，形狀復(fù)雜，要保證噴漆質(zhì) 量就要求對(duì)主機(jī)、各總成及零件制定出嚴(yán)格的工藝流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，提高外觀質(zhì)量是壓 路機(jī)產(chǎn)品國(guó)際化的必然要求，也是壓路機(jī)各廠家品牌的重要內(nèi)容。

4.5壓路機(jī)的駕駛室造型會(huì)有大的改觀

目前國(guó)產(chǎn)壓路機(jī)的機(jī)型的造型大都追求隨流線型，車身的套色也很考究，每個(gè)主機(jī)都有自己 的特色。主要表現(xiàn)在：采用了工程塑料類內(nèi)飾；控制箱與儀表臺(tái)全采用質(zhì)感濕潤(rùn)的塑料制品或 造型美觀、線條流暢的玻璃鋼制品；液晶顯示的集成儀表面板已采用。而國(guó)產(chǎn)的駕駛室內(nèi)的金屬 件的表面很粗糙，沒作精細(xì)的工藝處理。而國(guó)外壓路機(jī)的駕駛室造型的較多，業(yè)內(nèi)專家指出：國(guó) 外壓路機(jī)的駕駛室造型的主流是：駕駛室采用簡(jiǎn)潔流暢、美觀大方的大圓弧造型，寬敞明亮、造 型優(yōu)美、視野開闊；人機(jī)工程學(xué)原理蘊(yùn)涵于各功能件的布中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造的內(nèi)飾突出的體 現(xiàn)了其整體性的優(yōu)勢(shì)，如座椅寬大舒適可調(diào)，使人能夠舒適、安全、方便地操作駕駛，提高了工 作的效率；整機(jī)流線活潑、富有動(dòng)感。國(guó)外壓路機(jī)的機(jī)型的駕駛室投入大量的模具外，駕駛室內(nèi) 的控制箱、儀表臺(tái)、空調(diào)外罩、座椅和地板墊等都投入了大量的模具，單駕駛室內(nèi)就使用了 注塑模具、塑料模具、橡膠模具、板金沖壓模具等；國(guó)外壓路機(jī)的駕駛室注重操作舒適感：主要 體現(xiàn)在各功能件的布充分體現(xiàn)了人機(jī)工程學(xué)的原理；加寬了駕駛室；選用機(jī)械懸浮且較寬大舒 適的高級(jí)座椅，座椅可前后上下調(diào)動(dòng)，這樣一來滿足了司機(jī)生理、心理的需要，既可以減輕司機(jī) 工作時(shí)的疲勞，又可以提高司機(jī)的工作效率。國(guó)外的駕駛室的發(fā)展趨勢(shì)：總體來說，國(guó)際壓路機(jī) 的駕駛室日益體現(xiàn)了人機(jī)工程學(xué)的原理，向著更安全、更舒適、更可靠且操作更方便、更靈活、外 形更美觀、結(jié)構(gòu)更加合理的趨勢(shì)發(fā)展；壓路機(jī)的駕駛室總成的概念日益完善。國(guó)際化生產(chǎn)配套的 壓路機(jī)的駕駛室總成已經(jīng)形成了，包括：駕駛室的結(jié)構(gòu)件總成、電器儀表總成、操縱裝置總成、座 椅、儀表盤支架總成及舒適軟化的駕駛室內(nèi)裝飾等國(guó)際化配套生產(chǎn)的體系。駕駛室形成了一個(gè) 符合人機(jī)工程學(xué)的有機(jī)整體；壓路機(jī)的多品種、多用途、中小批量滿足各種壓路機(jī)的產(chǎn)品需要的 駕駛室是壓路機(jī)的駕駛室的主要特點(diǎn)之一；壓路機(jī)的造型風(fēng)格的發(fā)展趨勢(shì)：直線、棱角造型風(fēng)格， 仍然沿用。例如，寶馬的壓路機(jī)駕駛室、卡特彼勒的壓路機(jī)駕駛室、戴納派克的壓路機(jī)駕駛室； 圓弧、曲面流線造型風(fēng)格，已被廣泛地使用在各種壓路機(jī)的駕駛室上，特別是由專業(yè)化生產(chǎn)廠生 產(chǎn)的各種駕駛室；面積大、視野大、淺色玻璃的使用已成發(fā)展趨勢(shì)。

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