振动压路机液压系统研究

完成 对土壤 的压 实 。液压激振 回路 与土 壤压 实时 的 前进 速度应 相 匹配 。鉴于通 用机 型对压 实表 面质量 要求 不高 ，换 向 阀控 制 装 置 可 以采 用 Ｈ 型换 向 阀
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Ｑ ｇｎ／ ： ｔｖ ｒ
（） １
式 中 ： 一液 压 泵 的输 出流 量 ， ３ ；。 液 压泵 的排 ｐ ｍ ／ ｑ一 ｓ
激 振 马达选用 Ｇ ａ １一 Ｂ 一 ０定量 马达 ， 压泵 Ｍ５ 一 ０ Ａ Ｒ ２ 液
泵 调速 回路 ， 回路具 有 连续 性 ， 速 范 围大 ； 的工 调 泵
作 压力取 决于行 驶 马达负 载 的变 化 ， 功率损 失 ， 无 换
向操纵容 易 ， 可实 现 由电子控制模 块进 行 自动控制 。 （） １ 行走 液压泵 驱动 功率计 算 液 压泵 的流量 由式 （ ） １ 计算 ：
１
额 定 转 速 为 ２ ３ ０／ ｉ， 动 马 达 额 定 转 速 为 ０ｒ ｎ 振 ａ ｒ ２９ ０／ ｎ 激振 系统 额定 工作 压 力 为 １．ＭＰ 。振 ０ ｒ ． ｍｉ ２５ ａ
动钢 轮 由偏 心轴驱 动 ， 心距 决定 了振 幅的位移 量 ， 偏 在激振 回路 作用 下 ， 高速转 动 的偏 心轴 生激振 力 ， 用
与 整 机 的 功 率合 理 匹 配 ， 而 确 定 全 液 压振 动压 路 机 各 液 压 系 统 的 参 数 ， 成 整 机 液 压 系 统 的合 理 配 置 。 从 完
关 键 词 ： 动 压 路 机 ； 压 系统 ； 计 方 法 振 液 设
中 图 分 类 号 ：Ｈ１７ Ｔ ３
文 献标 识 码 ： Ａ
激 振马达 １ １的油 液排量 。
由于 在振 动压 路机 中各 执行 器所 驱 动 的装 置具 有较 大 的差异 ， 对不 同 的压实 对象 ． 面 传统 的工 作装 置适 应 性 较差 。在 土方 工 程施 工 中 ， 于压 实 振 动 用 压 实机 械 的液 压 系统 是 执 行元 件 的重 要组 成 部 分 。 目前 ， 动液 压系 统 的设 计 可分 为两 大类 ： 振 一类 是 齿轮 泵 一 轮 马达 组成 的振 动液 压 系统 ：另 一 类是 齿 由柱 塞 泵 一 柱塞 马 达组 成 的振 动 液 压 系统 。对 这 两 类振 动 液 压控 制 系统 的选 用 ， 全 液压 振 动 压 路 机 视 具 体性 能 对 主要部 件 的选配 要求 而定 。
基 金 项 目 ： 建 省 自然 科 学 基 金 资助 项 目ｆ０ ９０ １ ３ 福 ２ ０ Ｊ５ １ １
作 者 简 介 ： 平（９ ７ ， ， 建 平 和 人 ， 教 授 ， 杨 １５ 一）男 福 副 研究 方 向 为工 程 机 械 及 其 机 械 化 施 工 。
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１ １ ４ ・
杨 平 ， 炳 照 ： 动 压 路 机 液 压 系统 研 究 许 振
缸尺 寸再 选液 压泵 ． 此例 转 向动 力源 选用 Ｇ ａ ５ Ｍ５ 一 一 ＡＢ 一 ０ Ｒ液压 定 量 泵 ， 额 定 工 作 转 速 为 ２ ３ ０ Ｒ ２一 其 ０
ｒ ｉ。转 向液压 回路额 定工 作压力 ８ ａ ／ｎ ａ ｒ ＭＰ 。
２３ 行 走 系统液压 回路 参数选 配 ． 振 动压 路机 的液压行 走 系统 回路是一 个 由变量
达 ｌ 和平 衡 阀 １ ｌ ０等元 件组 成 闭式液 压 系统 。振 动 压 路 机 的激 振 、 振 和激 振 马 达 旋转 方 向的 改 变 由 停 换 向伺 服 阀 １控制 ， 当激 振 采 用 比例 控 制 的 变量 轴 向柱 塞 泵 ２时 ， 的排量 随输 入 排量 伺 服 控 制 阀 的 泵 信 号 的变 化而 变 化 ，压 实机 械 可 实 现 变频 率 振 动
ｌ 换 向伺 服 阀 ； 变 量 轴 向柱 塞 泵；一 油 泵 ； 溢 流 阀；一 油 器；一 一 ２ 一 ３供 ４ 一 ５滤 ６ 油 箱 ；一 却 器 ；一 流 阀；一 ７冷 ８溢 ９ 高低 压 溢 流 阀 ； 一 衡 阀；１ 激 振 马 达 １ 平 ０ １－
图 １ 变 量 柱 塞 泵一 量 柱 塞 马达 激 振 液 压 系统原 理 图 定
实 效果 ， 振 动频 率 、 幅 、 轮重 量 和 钢轮 的结构 如 振 钢 都对 压实 力有影 响 。而单位 长度 冲击 次数受 到行走
速 度 的控制 ， 驶速 度 和碾 压 遍数 又 影 响机 械 压实 行
体， 其优 点是 对于 压实 面要求不 高 的环境 ， 液压 马达 可实现 浮动 卸荷 ． 出油 １ 即 ５直接 连通 油泵 自行循 环 ， 或 同时接通 油箱 。 如果工 作 中制 动过 急 ， 惯性力 将 其 产生很 大 的液压 冲击 ， 用 Ｈ型 换 向阀 型可 实现 中 采 位状态 卸荷 ，操作 者使用 脚制 动可实 现平稳 地停 机 停振 ， 防止产 生过 大 的制 动痕迹 。
路 和转 向 回路 ． 采用 闭 式 液压 系统 以减 少工 作 机构 的变 速和换 向过 程 中出现 的液压 冲击 和能量损 失 。
转 向液压 回路 由独立 的转 向定 量 液压 泵 供油 ， 保证转 向 的工作 可靠和有 效 ，转 向液压 回路 由液 压 泵 、 向阀 、 转 液压 缸及 管 路等 构 成 ， 不受 其 他 液压 负 载影 响。 向阀选 配保护 溢流装 置 ， 证转 向灵 活平 转 保 稳 ， 全可靠 。 安 设计 时可 先根据 转 向负荷先 确定液 压
式 中 ： 一 液压 泵工 作 流量 ， ３ ； 厂 液 压缸 工 作 流 ９ ｍ／ Ｑ ｓ
ｌ 偏 心 轴 ； 激 振 马 达；一 振换 向 阀；一 向液 压 缸 ；一 向控 制 阀 ； 一 ２ 一 ３激 ４转 ５转 ６ 电 磁 阀；一 向 液 压 泵；一 一 ７转 ８ 补偿 液 压 泵 ；一 联 变 量 液 压 泵；０ 发 动 ９双 １一
差速 器连接 ，确 保系统 两边行 驶 的一致 和转 弯时振
第 １ ３卷 第 ６期
重庆 科技 学 院学报 （ 自然科学 版 ）
２１年 １ ０１ ２月
振动压路机液压 系统研究
杨 平 许 炳 照
（ 福建船 政 交通 职业 学 院 ， 州 ３ ０ ０ ） 福 ５ ０ ７
摘
要 ： 全 液 压 振 动 压路 机 的 液 压 系 统 进 行 配 置 设 计 ． 确 定 液 压 泵 及 液 压 马达 型 号 规 格 后 ， 对 在 计算 液 压 系 统 功 率
动作业 的连 续性 ，不会 造成 压轮滑 移搓 动土壤 或铺
筑 材 料
Ｏ ；１ 定 量 液 压 马 达；２ 油 箱；３ 液 压油 滤 清 器 ； 一 压 油 冷 却 器 ； ｔ 一 ｌ １一 １一 １ 液 ４
１一 压 分 配 阀；６ 行 走 限 速 及缓 冲补 油 回路 ５液 １一
图 ２ 变量 柱 塞 泵 一 量 柱 塞 马达 振 动 液 压 系统 图 定
１ 压 路 机 液 压 系统 类 型 及 工 作 特 点
目前 压 路 机液 压 系 统普 遍 采 用柱 塞 泵 一 塞 马 柱 达控 制型 回路 ｎ。 塞泵一 塞 马达组 成 的振动 液压 ］柱 柱
系统 是 一 种变 量供 油 和 定量 激 振 回油 的驱 动 系 统 ． 如 图 １ 示 。在 图 １中 ， 量轴 向柱塞 泵 ２ 激 振 马 所 变 、
量（ 如选 择 Ａ Ｖ ６ Ｌ ． Ｄ １ １ ４ ５ Ｅ １ Ｌ Ｃ ０ Ｄ型变 量泵 ， ０ 其排 量
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杨 平 ． 炳 照 ： 动 压 路 机 液 压 系统 研 究 许 振
５ ￣ ０ ｍ３ ）ｎ 液 压 泵 的 驱 动 转 速 ， ｍｉ； 液 ２ １ ￣ ／ ；一 ｒ ｒ ｎ 叼一 ／ 压 泵 的容积 效 率 ， 般取 Ｏ９ 。 一 ． ５
达 可选 用 诸 如 Ａ Ｆ ０ ２ Ｍ１ ７系 列定 量 马达 。液 压控 制 式 。系统 额定工 作压 力为 ２ ．ＭＰ 。 ８３ ａ
系 统液 压 泵并 联 ） 驱动 ， 压 力应 满 足 负载 的需 要 ， 其 其 旋转 速度 可 以根 据工况 条件 进行无 级调 速 。在进
行 激 振液 压 回路设 计 时 ， 根据 市 场零 部 件 的供 应 应
收 稿 日期 ： ０ １ ０ — ２ ２ １－ ９ ０
２ 全 液 压 振 动 压 路 机 液压 部 件 的选 配
振动 压路 机 的钢轮 总作用 力等 于偏心 轴 的离心
力 和钢轮 静重 之和 。 在实 际施 工作业 中 ． 难确 定 出 很 实 际作用 于地 面 的力 。许 多 因素影 响着对 土壤 的压
３ 振 动 压 路 机 液压 系统 的配 置 计 算 方 法
３１ 行走 驱动 系统计 算与 油泵选 择 ．
行走 驱动 液压 系统 回路如 图 ２所示 ，采 用变量
情 况进 行 选择 配 置 ． 以满 足 整机 的可维 修 性 和零 部
件 的通 用性 ， 降低使 用成 本 。因此 ， 振 液压泵 选用 激 中德合 资力 仕 乐 Ａ Ｖ ６系列 变量 泵 ，电子控 制 式 。 ４５
２２ 转 向液压 回路 参数选 配 ．
密 实度 和机 械 生产 率 。 以变量 柱 塞泵一 量 柱 塞 马 定
达 为例 ， 动液 压 系统 配置 如 图 ２所 示 。全 液 压 系 振
统 的设 计应 满 足激 振 、 行驶 和 转 向 的基本 功 能 。因
此液 压 系统 除 动力部 分外 ， 包括 激振 回路 、 驶 回 应 行
文 章 编 号 ：６ ３ １ ８ （０ ＿ ０ — １ １０ １７ — ９ ０ ２ ｌ ）６ ０ ４ — ４ ｆ
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随 着 基 础 建 设 工 程 对 机 械 市 场 需 求 的不 断扩
当振 动轮 在激 振和 停振 的瞬 间 ．由于振 动轮 中偏心
大 。 机 械 的使用 及其 适应 性要 求也 越来 越高 ， 械 对 机 的结 构变 化 日新 月异 。全 液压 振动 压路 机是 一种 用 于松 散 土 壤压 实 处理 的大 型碾 压 机 械 ， 般 有 一个 一 压实 钢 轮 ， 对橡 胶 轮 。这 种 压 实 机械 除 了广 泛应 一
调速 阀控制 的闭 式系统 ，由行 走马 达对驱 动桥 差速
器 的左右 驱动轮 统一驱 动 ．回路采 用一 个 电磁 阀控 Hale Waihona Puke Baidu
制， 配有双 向液压 锁 ， 系统额 定工作 压力 大小取 决于 行走 马达 负载 ， 由溢流 阀限 制其输 出最高 扭矩 ， 采用 电子 控制方 式 。 动桥 装置在 马达 的驱动 下 ， 驱 由机械
向柱塞 马达 的激振 马达 １ １的进 出油 口被 闭锁 ． 压实
机 械 的振 动迅 速停 止 ， 动 轮没有余 振 ， 振 被压 实面不
会 留下压 痕现 象 。 由于激 振 液压 系统 中的变量 轴 向 柱 塞 泵 ２ 激 振 马 达 １ 允 许 的工 作 压力 较 高 ， 振 、 １ 在 动 功率 相 同 的情 况 下 ， 以减 小 变量轴 向柱 塞泵 ２ 可 、
全液 压振 动压路 机 的液压行走 系统 液压 泵根据
目前 市场 的供应 情况 ，可选 用诸 如 中德 合资 力仕乐 ２１ 激振 液压 回路 参数选 配 ．
激 振液 压 回路 可选 择 双 联变 量 液压 泵 （ 行 走 与 Ａ Ｖ ６ Ｌ． Ｄ １１ ４ ５ Ｅ １ Ｌ Ｃ ０ Ｄ变量泵 ， ０ 电子 控制式 。行 走 马
用 于大 型 基础 设 施填 方 工 程 建设 外 ， 特别 适 用 于 黏 性材 料 的压 实作业 。
轴 的惯性 作用 ．激 振液 压系 统 的高低压 油腔 的压差
迅 速升 高 ，当压差 超过 高低 压溢 流阀 ９的压 力设定
值 时 ， 低压 溢流 阀 ９开 启卸 荷 ， 激振 液压 系统起 高 对 到保 护 的作用 。 当压实机 械停 止激振 时 ， 采用定 量轴