振動壓路機發(fā)動機系統(tǒng)研究

郭艷祥 孫長鵬

大連公路工程集團有限公司金州分公司

振動壓路機發(fā)動機系統(tǒng)研究

郭艷祥 孫長鵬

大連公路工程集團有限公司金州分公司

本文筆者結(jié)合以往工作經(jīng)驗，在分析振動壓路機振動參數(shù)的基礎(chǔ)上，著重對振動壓路機發(fā)動機系統(tǒng)的啟動以及進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)和油門控制要點做了分析探究，以便能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

振動壓路機；發(fā)動機；振動參數(shù)；進(jìn)氣系統(tǒng)；油門控制

1、振動壓路機振動參數(shù)

壓路機的振動參數(shù)主要指振動頻率( 即振動加速度峰值對應(yīng)的主頻率) f ，參振質(zhì)量ma，名義振幅A0，激振力F0，動作用力Fs，振動系統(tǒng)流量QZ與振動系統(tǒng)功率pz等。試驗所得的振動加速度a 為派生參數(shù)，可以用重力加速度g 的個數(shù)表示，一般為5-7g，都不超過10g。(其中g(shù) = 9.8m/s2)壓路機振動輪在激振力F0作用下發(fā)生受迫振動，通過調(diào)節(jié)偏心塊的正反轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)高低幅值。通過調(diào)節(jié)振動泵排量來調(diào)節(jié)振動頻率。通過加速度傳感器可測得鋼輪的振動加速度峰值amax壓實路基時f = (25-30HZ)，即當(dāng)振動頻率接近或等于土體的固有頻率時，壓路機的壓實效果最佳。振動頻率f；

式中T--振動周期(s)，n--激振器轉(zhuǎn)速(r/min)。在土方作業(yè)中振動壓路機振動輪的實際振幅A 稱為壓路機的工作振幅，而現(xiàn)實中由于其是隨機變量故很難實驗測量，故引出名義振幅A0，其是指將壓路機的鋼輪懸空所計算的振幅。參振質(zhì)量ma即為參與路面振動壓實的所有部件和零件質(zhì)最的總和包括振動輪，激振器，液壓馬達(dá)，減震裝置等組成，另一種說法為下車質(zhì)量。足夠大的參振質(zhì)量是保證壓實能力的基本條件，現(xiàn)實中可以設(shè)計一種裝置在土方壓實時可增加參振質(zhì)量，在轉(zhuǎn)場時，將配重置于驅(qū)動部位提高壓路機的驅(qū)動力。上車與下車之比應(yīng)在0.6-1之間，才能保證壓路機鋼輪的壓實質(zhì)量。

2、振動壓路機發(fā)動機啟動

1)閉合電源總開關(guān)。2)將油門調(diào)節(jié)手柄拉到怠速位置。3)插入開關(guān)鑰匙，向右轉(zhuǎn)至工作位置，這時充電指示燈﹑機油欠壓指示燈﹑制動監(jiān)視燈和零位閉鎖監(jiān)視燈都亮，而其他指示燈不亮，表示電路正常，已具備了啟動的條件。4)將開關(guān)鑰匙向右轉(zhuǎn)至啟動位置，使柴油發(fā)動機點火啟動。隨后立即松開鑰匙，讓其自行回至工作位置，啟動完畢。5)發(fā)動機啟動后，將油門置于怠速位置，在低速運行下暖車3～5min。對第一次使用或停放時間很長的壓路機，須在低速下運行10～30min，然后援慢將油門拉至額定轉(zhuǎn)速位置。

3、振動壓路機發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)

要注意對振動壓路機發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的改進(jìn)，在該結(jié)構(gòu)中空氣濾清器固定在發(fā)動機上，空氣預(yù)濾器固定在振動壓路機的保護(hù)架上，空氣濾清器和空氣預(yù)濾器之間用進(jìn)氣管連接，保證進(jìn)氣通暢。在該結(jié)構(gòu)中壓路機罩殼的開啟與關(guān)閉和進(jìn)氣管路沒有關(guān)聯(lián)，從而也避免了雨水和灰塵直接從進(jìn)氣管路吸進(jìn)發(fā)動機內(nèi)造成氣缸﹑活塞﹑活塞環(huán)等主要零件的早期磨損；另外將原來的空氣濾清器防雨帽改成了空氣預(yù)濾器，在發(fā)動機工作時，自然環(huán)境中帶有灰塵和雜質(zhì)的外界空氣經(jīng)過預(yù)濾器底部的進(jìn)氣口進(jìn)入預(yù)濾器，空氣經(jīng)過固定葉片后改變流向﹑形成旋轉(zhuǎn)渦流，旋轉(zhuǎn)渦流帶動特制的旋轉(zhuǎn)器，使其產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，將灰塵甩至預(yù)濾器側(cè)面的排塵口排出，干凈的空氣折返后進(jìn)入空氣濾清器﹑發(fā)動機，其粗濾效率達(dá)到80%。從而使空濾濾芯的清洗和更換周期延長，減少發(fā)動機的磨損

4、振動壓路機發(fā)動機油門控制

控制發(fā)動機油門大小即控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到功率與燃油消耗最佳組合的工作狀態(tài)。目前市場上大多數(shù)發(fā)動機油門的大小是通過直接或間接推動發(fā)動機機體上的油門拉板來實現(xiàn)的，少數(shù)全電控發(fā)動機采用電子油門控制。針對油門拉板的結(jié)構(gòu)形式，主要有兩種類型的電動油門驅(qū)動器，一種是輸出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)式，一種是直線往復(fù)伸縮式。油門拉板一端固定在發(fā)動機機體上，拉動另一端使之繞定軸轉(zhuǎn)動，拉板的運動軌跡是圓弧。旋轉(zhuǎn)式油門驅(qū)動器輸出的是轉(zhuǎn)軸角度的變化，垂直于轉(zhuǎn)軸固定有撥動板，撥動板與油門拉板同相位連接，輸出的轉(zhuǎn)動角度即是油門拉桿擺動角度，該驅(qū)動器對油門控制精確度較高，需要根據(jù)油門拉板的實際位置確定撥動板和驅(qū)動器固定位置，布置完成后根據(jù)油門拉板的行程對轉(zhuǎn)軸輸出角度進(jìn)行調(diào)整，以防止油門行程調(diào)節(jié)過大或過小。圖1所示是一種自帶程序調(diào)節(jié)控制的旋轉(zhuǎn)式油門驅(qū)動器，電腦可對其輸出旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度進(jìn)行調(diào)整，以匹配與其相連的發(fā)動機。此種類型的油門驅(qū)動器對安裝和調(diào)試要求較高，優(yōu)點是安裝完成后對發(fā)動機油門的控制精度較高，機械結(jié)構(gòu)不易出現(xiàn)故障，后期調(diào)整只需要對驅(qū)動器進(jìn)行程序調(diào)節(jié)輸出角度即可。

圖1 旋轉(zhuǎn)式油門控制器

工程機械中手動控制油門機構(gòu)是推拉軟軸裝置，依靠油門拉板的自動回位力減小油門，軟軸末端直接連接在拉板上，在直線方向上拉動油門拉板，直線往復(fù)式油門驅(qū)動器正是基于此方式而產(chǎn)生，如圖5所示。油門驅(qū)動器輸出的是軟軸拉索，通電(斷電)時驅(qū)動器輸出桿直線運動拉動(釋放)拉索，拉索尾端的U型件與發(fā)動機油門拉板相連，完成對油門大小的控制。這種帶有軟軸拉索的油門驅(qū)動器需要根據(jù)發(fā)動機油門拉板的行程選擇伸縮行程，其布置方式較為靈活，驅(qū)動器可在遠(yuǎn)離發(fā)動機的合適位置放置，此類型驅(qū)動器直線控制油門拉板并且伸縮速度不受控制，控制油門精度相對程序可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動器較粗糙，但是其成本較低，由于工程機械對油門靈敏度要求不高，因此深受主機廠家青睞。

[1]張藝莎.雙鋼輪振動壓路機液驅(qū)混合動力節(jié)能技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2012.

[2]趙真.高頻振動壓路機動力系統(tǒng)匹配的研究[D].長安大學(xué)，2012.