振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低原因及維修保養(yǎng)措施

田 野

（中鐵十九局集團(tuán)廣州工程有限公司，廣東廣州 511458）

0 引言

振動(dòng)壓路機(jī)的工作原理是通過(guò)振動(dòng)輪偏心軸的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生離心力牽引滾輪完成強(qiáng)烈的振動(dòng)沖擊，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基等位置的壓實(shí)操作[2]。振動(dòng)壓路機(jī)工作過(guò)程中只有產(chǎn)生較大的離心力，才能作用于滾輪產(chǎn)生足夠的振動(dòng)，從而保證振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)施工效果。同時(shí)，強(qiáng)烈的振動(dòng)也產(chǎn)生了很多弊端，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)缺陷，導(dǎo)致隔振性能降低，降低了振動(dòng)壓路機(jī)使用舒適性和使用穩(wěn)定性，影響工程建設(shè)施工質(zhì)量和施工效果?？茖W(xué)分析振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低成因，制定行之有效的維修保養(yǎng)措施，對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能提升和施工質(zhì)量保證具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)

應(yīng)用振動(dòng)壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)路基壓實(shí)操作過(guò)程中，既要有效利用振動(dòng)，還要對(duì)振動(dòng)進(jìn)行抑制，振動(dòng)壓路機(jī)的抑制振動(dòng)過(guò)程即隔振。振動(dòng)壓路機(jī)減振系統(tǒng)包括隔振器、隔振體和振動(dòng)源等主要單元[3]：①隔振器是在隔振體和振動(dòng)源之間的部分隔振單元，多為相交材料；②隔振體是對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度有具體減弱要求的單元，如振動(dòng)壓路機(jī)的駕駛空間等；③振動(dòng)源是振動(dòng)的發(fā)出單元，在振動(dòng)壓路機(jī)是振動(dòng)輪。可將振動(dòng)壓路機(jī)的隔振系統(tǒng)細(xì)化為3 個(gè)級(jí)別：隔振系統(tǒng)的第一層級(jí)是振動(dòng)壓路機(jī)機(jī)架和振動(dòng)輪中間的隔振；隔振系統(tǒng)的第二層級(jí)是振動(dòng)壓路機(jī)駕駛空間與機(jī)架中間的隔振；隔振系統(tǒng)的第三層級(jí)是振動(dòng)壓路機(jī)駕駛空間中駕駛座椅的隔振（圖1）。

圖1 振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)

（1）隔振系統(tǒng)第一層級(jí)的主要功能是緩解由于地面平整度不高或壓路機(jī)振動(dòng)輪部位的激振力所引發(fā)的振動(dòng)。由于振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，所以為第一層級(jí)振動(dòng)的主要發(fā)出部位。

（2）隔振系統(tǒng)第二層級(jí)主要是實(shí)現(xiàn)駕駛空間操作部位的振動(dòng)減弱，在振動(dòng)壓路機(jī)機(jī)架部位安全隔振器，有效減弱機(jī)架振動(dòng)向駕駛空間的傳導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)駕駛空間操作舒適感[4]。當(dāng)今比較常見(jiàn)的是采用橡膠材料的隔振器，但由于振動(dòng)壓路機(jī)施工條件比較復(fù)雜，橡膠材料隔振器難以滿足不同施工條件所需，針對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)駕駛空間的共振問(wèn)題解決效果不佳，也成為振動(dòng)壓路隔振性能降低的隱患。

（3）隔振系統(tǒng)第三層級(jí)的功能是通過(guò)彈簧等隔振設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)壓路機(jī)操作人員位置下方的振動(dòng)削弱，此部分的振動(dòng)削弱程度可通過(guò)操作人員的個(gè)性化需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。隔振系統(tǒng)第三層級(jí)為典型的金屬?gòu)椈?，由于金屬?gòu)椈筛粽裱b置不容易固定，在維修安裝時(shí)應(yīng)保證隔振器的彈性中心與此類(lèi)隔振體的質(zhì)心盡量保持一致。

隔振系統(tǒng)第一層級(jí)和第二層級(jí)是主要的隔振層級(jí)，其功能結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜。如果振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)性能降低，應(yīng)首先針對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的這兩個(gè)層級(jí)進(jìn)行問(wèn)題原因查找和維修保養(yǎng)[5]。例如，振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪是振動(dòng)產(chǎn)生的主要部件，位于隔振系統(tǒng)第一層級(jí)，如果對(duì)振動(dòng)輪進(jìn)行科學(xué)維修保養(yǎng)，可實(shí)現(xiàn)隔振性能的有效提升。

2 振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低成因分析

在振動(dòng)壓路機(jī)使用初期，其隔振性能表現(xiàn)出色，但隨著使用年限的增長(zhǎng)，振動(dòng)壓路機(jī)的隔振性能會(huì)呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)，其中影響振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低的部件有很多，如振動(dòng)輪、隔振橡膠模塊、偏心軸承、偏心軸、液壓馬達(dá)和機(jī)架等部件。一旦這些關(guān)鍵部件發(fā)生問(wèn)題，將會(huì)降低振動(dòng)壓路機(jī)的隔振性能。

2.1 偏心軸軸承破損

偏心軸軸承是振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，在隔振系統(tǒng)中對(duì)振動(dòng)輪起到位置加固的功能，處于隔振系統(tǒng)第一層級(jí)[6]。振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)，主要通過(guò)振動(dòng)輪偏心軸的快速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力牽引滾輪形成強(qiáng)烈的振動(dòng)沖擊力，因此一旦偏心軸軸承發(fā)生破損，會(huì)加劇振動(dòng)壓路機(jī)自身振動(dòng)程度，機(jī)身振動(dòng)會(huì)引起振動(dòng)壓路機(jī)其他部件的損耗，因此會(huì)降低隔振系統(tǒng)的整體性能?？梢?jiàn)在對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)日常保養(yǎng)維修時(shí)應(yīng)注重偏心軸軸承的定期維修保養(yǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)振動(dòng)壓路機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)振動(dòng)程度波動(dòng)趨勢(shì)較明顯時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢測(cè)偏心軸軸承部件是否出現(xiàn)破損。

2.2 橡膠隔振器問(wèn)題

橡膠隔振器處于隔振系統(tǒng)第二層級(jí)，主要功能是實(shí)現(xiàn)振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)的振動(dòng)緩解。在低溫狀態(tài)下工作時(shí)，橡膠隔振器會(huì)呈玻璃態(tài)，橡膠材料會(huì)變脆變硬，彈性消失，當(dāng)溫度上升后此硬化狀態(tài)可以恢復(fù)，但會(huì)影響橡膠材料的耐久性能；在高溫狀態(tài)下工作時(shí)，橡膠隔振器會(huì)發(fā)生熱降解成為黏液態(tài)，此時(shí)橡膠隔振器彈性急劇下降，力學(xué)效果減弱，甚至?xí)?dǎo)致振動(dòng)壓路機(jī)隔振系統(tǒng)功能喪失。所以橡膠隔振器應(yīng)避免在低溫或高溫下工作，以免減少隔振器的使用壽命。由于橡膠隔振器工作時(shí)長(zhǎng)時(shí)間處于往復(fù)松弛、壓縮的循環(huán)狀態(tài)，極易導(dǎo)致振幅加劇，使得橡膠隔振塊出現(xiàn)松動(dòng)、變質(zhì)、老化等現(xiàn)象，影響隔振系統(tǒng)的效果。

2.3 振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)問(wèn)題

振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)是隔振系統(tǒng)的重要組成，處于隔振系統(tǒng)第一層級(jí)，液壓系統(tǒng)功能是為振動(dòng)壓路機(jī)滾輪提供充足的動(dòng)力支持，并保證連接帶動(dòng)振動(dòng)輪工作。如果液壓系統(tǒng)發(fā)生損壞，會(huì)影響動(dòng)力至振動(dòng)輪的傳導(dǎo)效果，如果受到較大作用力沖擊作用，會(huì)導(dǎo)致隔振性能急劇下降。常見(jiàn)的振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)故障為軸向柱塞泵故障、軸向柱塞馬達(dá)液壓故障、換向閥故障、溢流閥液壓故障及連接的管路故障等。連接管路故障主要為管路連接位置存在縫隙，導(dǎo)致氣體進(jìn)入到液壓系統(tǒng)內(nèi)部，降低了液壓隔振系統(tǒng)使用性能。

3 振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能的維修保養(yǎng)

3.1 偏心軸軸承的維修保養(yǎng)

偏心軸軸承對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪起到位置加固作用，偏心軸軸承破損會(huì)引起機(jī)身異常振動(dòng)，引起振動(dòng)壓路機(jī)其他部件的損耗，降低隔振性能。為避免因偏心軸軸承破損導(dǎo)致的振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低，應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。在日常操作過(guò)程時(shí)，應(yīng)定期排查振動(dòng)壓路機(jī)偏心軸軸承質(zhì)量，檢測(cè)外觀是否破損，定期注入潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑油等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以緩解偏心軸軸承的磨損程度，提高使用功能性，延長(zhǎng)使用壽命。如果在檢測(cè)過(guò)程發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)及時(shí)對(duì)偏心軸軸承進(jìn)行維修或更換，以免因偏心軸軸承問(wèn)題導(dǎo)致其他部件的連帶損壞，擴(kuò)大振動(dòng)壓路機(jī)的故障范圍，降低隔振性能。

3.2 橡膠隔振器的維修保養(yǎng)

由于橡膠隔振器受外界溫度等因素的影響較大，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間處于往復(fù)松弛、壓縮的循環(huán)狀態(tài)使用后，易發(fā)生松動(dòng)、變質(zhì)、老化等現(xiàn)象，應(yīng)做好橡膠隔振器的定期養(yǎng)護(hù)：①使用前涂抹填料以緩解溫度對(duì)橡膠材料的影響程度，采取適當(dāng)措施增加橡膠隔振器的避光效果，在高溫條件下采取必要的防護(hù)措施，盡量減少橡膠隔振器在低溫或高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，以延長(zhǎng)使用壽命；②安排橡膠隔振器的定期檢查，如在使用過(guò)程發(fā)現(xiàn)異常振動(dòng)，應(yīng)通過(guò)維修的方式及時(shí)解除隱患，如檢查發(fā)現(xiàn)橡膠隔振器存在松動(dòng)、變質(zhì)、老化的現(xiàn)象，應(yīng)將橡膠隔振器及時(shí)進(jìn)行全部更換，不得只更換出現(xiàn)問(wèn)題的部件，更換完成后還應(yīng)調(diào)測(cè)振動(dòng)輪支架，保證振動(dòng)壓路機(jī)偏心輪與振動(dòng)輪支架保持在同一水平面，從而有效降低因偏心輪的強(qiáng)烈轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致的橡膠隔振器磨損，提升橡膠隔振器的隔振效果和使用周期。

3.3 液壓系統(tǒng)的維修養(yǎng)護(hù)

振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)是為振動(dòng)壓路機(jī)滾輪提供動(dòng)力支持、連接帶動(dòng)振動(dòng)輪工作的保證，針對(duì)液壓系統(tǒng)導(dǎo)致的隔振性能降低主要可采取以下措施進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。

（1）針對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)閥體、泵、液壓馬達(dá)故障的維修和養(yǎng)護(hù)。一旦振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)閥體、泵、馬達(dá)等部件出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)壓路機(jī)隔振效果急劇下降，并會(huì)嚴(yán)重影響滾輪對(duì)路基的壓實(shí)效果。故障維修時(shí)應(yīng)對(duì)故障原因進(jìn)行細(xì)致分析，準(zhǔn)確定位故障部件進(jìn)行修復(fù)或更換。由于振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)中的元件屬于精密部件，在對(duì)部件進(jìn)行維修、拆裝過(guò)程中應(yīng)保證部件的高精度裝配，維修安裝完成后應(yīng)進(jìn)行必要的壓力調(diào)節(jié)，以保證系統(tǒng)的隔振使用效果。

（2）針對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)連接的管路故障的維修和養(yǎng)護(hù)。振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)日常使用過(guò)程中應(yīng)保證連接管路的密封性，通過(guò)定期檢測(cè)防止管路連接位置存在縫隙，避免氣體從縫隙進(jìn)入液壓系統(tǒng)影響系統(tǒng)正常使用。在振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)泵進(jìn)油口處裝設(shè)真空表，如果真空表出現(xiàn)問(wèn)題，空氣會(huì)通過(guò)表進(jìn)入到系統(tǒng)中，降低振動(dòng)壓路機(jī)隔振效果，因此維修保養(yǎng)時(shí)應(yīng)著重檢測(cè)真空表。

4 結(jié)語(yǔ)

振動(dòng)壓路機(jī)工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的離心力振動(dòng)，如長(zhǎng)時(shí)間使用未進(jìn)行必要的維修保養(yǎng)，振動(dòng)壓路機(jī)會(huì)因隔振零部件的故障導(dǎo)致隔振性能降低，從而降低了振動(dòng)壓路機(jī)使用舒適性和使用穩(wěn)定性。圍繞振動(dòng)壓路機(jī)隔振性能降低成因分析及維修保養(yǎng)措施展開(kāi)討論，旨在為提升振動(dòng)壓路機(jī)整體隔振性能提供借鑒。