现代施工工程机械--张洪--第八章 压实机械

电动机
振 动 冲 击 夯 实 机 由 发 动 机 带
减速机 曲柄连杆机构
——
活塞组
弹簧组
夯板
第八章 压实机械
第八章 压实机械
（三）蛙式打夯机——利用偏心块旋转产生离心力，冲击作用于路 面进行夯实作业。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
（四）冲击碾压机械

冲击碾压1995年由南非蓝派公司在香港赤腊角新机场施
第八章 压实机械
2.分类
按机器结构质量可分为：轻型、小型、中型、重型和超重型；
按行驶方式可分为：自行式、拖式、和手扶式; 按驱动轮数量可分为：单轮驱动、双轮驱动和全轮驱动；
按传动系传动方式可分为：机械传动、液力机械传动、液 压机械传动和全液压传动；
第八章 压实机械
手扶式
第八章 压实机械 双钢轮振动压路机 组合式振动压路机
第八章 压实机械
一、用途
•
在筑路工程中，路基土壤和路面铺砌层都需要进行压实才能
使用。
•
路基压实的目的：减小土壤间的间隙，增加密实度，提高抗 压强度和稳定性，使之具有一定的承载能力；
•
铺砌层压实的目的：获得最大的表面密实度，以抵抗在其表 面行驶物体的动力影响以及水分的侵蚀；
压实机械广泛用于公路、铁路路基、机场跑道、堤坝及建
第八章 压实机械
（二）轮胎式压路机压实原理 除利用充气轮胎与被压实材料接触时间长的特性来进行压 实外,因“揉搓”作用及水平压实力，沿行驶方向有压实力
及沿机械的横向压实力的作用。使沿各个方向移动材料粒子
可得到最大的密实度。
第八章 压实机械
（三）特点
胶轮弹性产生的揉压作用：使被压实层的颗粒向各个方向产生 位移，因此压实表面密实而均匀；
由发动机、驾驶室、传动
系、操纵系和行走部分 （包括方向轮、驱动轮、 机架等）、配重、洒水装 置等组成。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
（五）轮胎压路机传动系 (YL9/16型)
第八章 压实机械
（六）主要部件构造
工作中换向齿轮左或右 移，与内齿啮合后，主传 动器将动力通过换向齿轮 传出。
第八章 压实机械
行压实作业。应用于工程量不大的狭窄场地。
汽油机 V形皮带
激振器 弹簧悬挂
Leabharlann Baidu
第八章 压实机械
汽油机
激振器
V形皮带
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械 汽油机
激振装置 扶手
钢筒
内燃式 电动式
按动力装置分
夯板
第八章 电气开关 压实机械
实动 机曲 跳柄 离连 地杆 面机 。构 ， 产 生 上 下 作 用 力 使 夯
第八章 压实机械
学习目的
通过本章的学习对压实机械的用途及分类有深入的了解；对 静作用压路机，振动与冲击压实机械的构造，主要工作部件的工 作原理有深入的了解；了解压实机械施工中的使用；重点掌握振
动与冲击压实机械的工作原理和现代压实机械新技术。
重点：①压实机械的用途及分类；
②静作用压路机，振动与冲击压实机械的构造和工作原理；
重型压路机三轮两轴式和三轮三轴式，宜用于压实路基和砾石、
超重型压路机都是三轮三轴式，宜用于路基的最终压实及重型
石彻层和路面的压实。
第八章 压实机械
（二）总体构造：
五大部分：发动机， 传动系统， 行驶滚轮， 操纵系统，
机架和驾驶室；
采用柴油机作为动力设备，安装在机架前部； 机架：钢板焊接结构，支承在前后滚轮上；
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
(三) 振动机构与振动轮
振动轮由前机架推动，由振动轮体、偏心轴、中
间轴、橡胶减振器、连接块等组成。
对于双轮驱动的压路机还包括滚筒驱动行走马达，
减速机构及行车常闭制动；对于变频变幅压路机还包 括变频装置。
第八章 压实机械
筑物基础等基本建设工程的压实作业。
第八章 压实机械
二、分类
•
根据工作原理的不同：静力式，冲击式，振动式。
第八章 压实机械
•
按行走方式：手扶式、拖式和自行式；
• 按碾压轮的材料和表面形状：钢制光面压轮、凸块压轮、羊脚压 轮、格栅压轮和充气轮胎橡胶压轮等。
• 按碾压轮数量：单轮、双轮和三轮压路机；
• 按动力传动方式：机械传动式、液力机械传动式和全液压传动式。
• 2）按转向方式分
可以分为偏转车轮转向、转向轮轴转向和铰接转向三种。 • 3）按轮胎负载情况分 可分为多个轮胎整体受载、单个轮胎独立受载和复合受载三种。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
4）按轮胎在轴上的布置分
可以分为轮胎交错布置、行列布置和复合布置三种。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
• 在选用压实机械时应充分考虑以下因素：土壤的性质和状态、压
实层的厚度、施工工作面的情况、机械的特性及生产率等。
第八章 压实机械
常 用 压 实 机 械 外 形 图
第八章 压实机械
第二节 静力式压实机械
• 静力作用压路机—利用机械自重产生静压力作用，滚筒沿被压实 材料表面往复滚动，迫使土壤产生永久变形而达到压实的目的。
第八章 压实机械
• 一、静力式光轮压路机 • 工作装置：几个钢板卷成或用铸铁铸成的圆柱形中空滚轮 （内部可装配重材料）。 • 特点：压实深度不大，一般用于分层压实； • 应用：碾压路基、路面、广场和其他各类工程的地基，使之
达到足够的承载力和表面平整度。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
（一）分类：
按机械自重：小型(3～5t)、轻型(5～8t)、中型(8～10 t)、重型 (10～15t)和超重型(>15t) 。 按碾压轮和轮轴的数目：两轮两轴式、三轮两轴式和三轮三轴式；
第八章 压实机械
小型压路机都是两轮两轴式，宜用于压实人行道或沥青混凝土
路面的修补等养路工程； 轻型压路机大多也是两轮两轴式，宜用于压实沥青混凝土路面 和广场等工程； 中型压路机有两轮两轴式和三轮两轴式，宜用于压实路基、地 基以及初压铺砌层； 碎石及沥青混凝土路面的最终压实工作；
③现代压实机械新技术；
难点：①振动与冲击压实机械的工作原理；
②现代压实机械新技术和旧技术的对比。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第一节 分类及用途
压实机械是一种利用机械自重、振动或冲击的方法，对被
压实材料重复加载，排除其内部的空气和水分，使之达到一定 密实度和平整度的作业机械。
硅油
第八章 压实机械
正反转振幅调整机构： 振动马达的旋转方向改变，则固定偏心块的档销按不同的 方向推动活动偏心块转动，使两块偏心块的偏心力叠加或抵消， 从而改变振幅。
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（四） 液压系统
振动压路机液压工作回路 振动液压工作回路 转向液压工作回路
振动液压系统的型式
阀控开式液压系统 →采用定量泵、定量马达 泵控闭式液压系统 →采用变量泵、定量马达
特点：阀控定量开式系统元件互换性好，成本低，可靠性 好；泵控变量闭式系统结构简单、容积效率高。
第八章 压实机械
二、 夯实机械
•
夯实机械——用于沟渠、边角等狭窄地带施 工的小型压实机械。
振动夯实机械→用于非粘性土、砾石、碎石 夯实机械 冲击夯实机械→用于粘性土、灰土
第八章 压实机械
（一）振动平板夯实机——利用激振器产生的振动能量进
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
发展趋势
第八章 压实机械
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第三节 振动与冲击压实机械
振动式压实机械是利用偏心块或偏心轴高速旋转时所产生 的离心力对材料进行压实的。 产生这种高频离心力的装置称为振动装置。 振动平板：将振动装置放在一平板上，仅靠振动力来振实的设 备。主要适用于面积不太大的分层填土的基础工程上。 振动压路机：将振动装置装在压路机上。适用于大面积的路基 土壤和路面铺砌层的压实。
工中引入我国，1996年，河北工业大学和中铁二十局集团西安 工程机械有限公司联合研制出国产第一台冲击碾压产品，并于 1998年全面推向市场，它是对传统压实的一种全新变革，工作 原理类似于强夯，兼具有强夯和传统振动压实的双重特点，能
高效、快速、高质量的完成土石方基础的碾压，可广泛应用于
公路、铁路、机场、大坝、港口等工程施工领域，是压实作业 的一种最新技术。
胶轮变形：致使压实表面的接触面积比铁轮宽。使被压实的土
壤在同一点上承受压力作用的时间长，力的影响程度大，所以 压实效率高； 可增减配重，改变轮胎充气：改变接地压力，对各种土壤都有 良好的压实效果，特别是对于沥青路面的压实作业中，更加显
示出优越性能。
第八章 压实机械
（四）轮胎压路机总体构造
轮胎式压路机为具有多 个轮胎的特种车辆，主要
第八章 压实机械
冲击碾压工作特点
a、减小路基工后沉降量，缩短路基自由下沉时间。 ｂ、提高路基压实均匀性；加大路基整体强度。。
ｃ、提高路基承载力。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
工作原理 冲击碾压是一种具有新型压实机理的压实方法，在非圆形 压实轮沿地面压实作业时，压实轮质心上下交替变化，利用势 能和动能的联合作用，对土石材料进行静压、搓揉、周期性连
续冲击，产生强大的夯实冲击波，向下具有地震波的传播特性，
冲击力向土体深层扩散分布。产生的冲击功能达到超重型击实 功，可使地下深层土体的密实度不断增加。兼具强夯和振动压 路机的双重优点，既具有振动压路机快速移动、高效的优点， 又能象强夯那样铿锵有力，影响深度大的特点。
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4.振动压路机的编号
• Y□□△□
更新、变型代号
主参数（工作质量，单位：t）
T—拖式；J—铰接式；C—串联式 Z—钢轮、轮胎组合式、S—手扶式 Z—振动式；D—振荡式 压路机 对于具体的振动压路机，压实效果取决于振动频率、激振 幅度、激振力大小和碾压遍数等。 振动压路机的主要参数： 包括工作质量、振动轮尺寸、振动频率、激振力、行走速度、 额定功率等。
拖式振动压路机
凸块振动轮压路机
第八章 压实机械
按振动方式分
非定向振动 定向振动（垂直振动） 摆动式振动（振荡）
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3.特点
与静力式压路机相比： 在同等结构重量的条件下，振动碾压的效果比静碾压高1～2倍，
动力节省1／3，金属消耗节约1／2，且压实厚度大、适应性强。
振动压路机的缺点：不宜压实粘性大的土壤，也严禁在坚硬的地 面上振动；同时，由于振动频率高，驾驶员容易产生疲劳，因此 需要有良好的减振装置。
第八章 压实机械
传动套
中间轴
偏心轴 橡胶减振器
蝶形板式振动轮
振动轮体
第八章 压实机械
筒式振动轮
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硅油
质 量 可 调 式 偏 心 块
振动马达
振动轴
偏心壳体
内偏心块
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两个分体式偏心块的偏心壳体内装有一定质量的硅油，偏心 块的旋转方向不同，硅油在偏心壳体内的位置不同，偏心块的偏 心距及偏心质量也不同。
• 两种类型：光轮压路机；轮胎式压路机。
特点：结构简单，维修方便，制造容易；但压实深度较小，压实 密度较低。 发展方向：静碾压路机——轮胎压路机——振动压路机—— 振荡压路机（混沌压路机）。 采用液压传动，无级调速，起动、起振和运转平稳，换向制 动无冲击，操作轻便，自动调频调幅；与电子技术结合，实现智 能无人驾驶，随机检测压实密度及均匀性，实现故障自动诊断。
第八章 压实机械
第八章 压实机械
第八章 压实机械
一、 振动压路机
1.用途
振动压路机依靠机械自身质量及其激振装置产生的激振
力共同作用，降低被压材料颗粒间的内摩擦力，将土粒楔紧，
达到压实土壤的目的。振动压实具有静载和动载组合压实的
特点，不压实能力强，压实效果好，生产效率高。 振动压路机主要用在公路、铁路、机场、港口、建筑等 工程中，用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。 在公路施工中，多用在路基、路面的压实。
二、轮胎式压路机 轮胎式压路机是一种新型静力式压路机、国内外已广泛使用；
以多个耐油、耐热、弧形光面或细花纹的特制轮胎来压实铺层材料；
轮胎前后错开排列，一般前轮为转向轮，后轮为驱动轮，前、
后轮胎的轨迹有交错部分，使之不致漏压。
第八章 压实机械
(一)轮胎压路机的分类 • 1）按轮胎在轴上安装的方式分 可分为轮胎单轴安装、通轴安装和复合式安装三种。
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1、二轮二轴式： 工作装置是前后滚轮，前轮为从动轮，即方向轮，后轮为驱 动轮，它们是由钢板卷焊成的轮圈与两端轮辐焊接而成。
第八章 压实机械
2.三轮二轴式压路机构成
1)动力装置 2)传动系统 3)操纵系统 4)行驶滚轮
5)机架
6)驾驶室
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发展趋势
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