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[组图]浅析振动压路机的调幅机构 |
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| 浅析振动压路机的调幅机构 |
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作者：徐工研究… 文章来源：网络 点击数： 更新时间：2010-1-30 16:17:06  |
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同轴式无级调幅机构示意图
在高等级公路建设中渴求最大的密实度以及平整度，其中最主要的因素是压实装置的工作效率和工作质量，合理的振幅将是提高公路路面抗磨性和平整度的关键所在。本文将浅析几种无级调幅机构，能够满足不同铺层和不同材料的压实作业。
本文将分析几种不同结构的无级调幅振动机构及其特点，供从事设计工作人员一起探讨。
１．单轴式无级调幅机构
这是套管浮动轴通过离合传动和配合槽旋转来改变偏心机构（偏心块１，２，３）的相对角度，达到改变偏心质量、偏心距，从而改变振幅和激振力。
该机构两个偏心块和一个大偏心块组成，而且小偏心块外形轮廓与大偏心块一致，而偏心块的厚度可根据设计意图确定，假如大偏心块的厚度正好是小偏心块的两倍，这样该机构的振幅可以从０调到最大；同样，振幅也能从不为０的最小振幅开始，这就要求大偏心块的厚度大于两小偏心块的厚度；当然大小偏心块的形状可以随意设计，其振幅的范围也可随意设计，但必须尊重压实材料的特性，否则振幅的调整范围没有意义。能适应不同厚度的压实材料，避免能量的浪费。
现从具体的施力方向和作用效果，分析其振幅的调整特性：
由上面的表达式可以看出，由于Ａ角的不断改变，两组偏心块的偏心质量也不断相应改变，振幅随之改变。
２．双轴式调幅机构
２．１同轴式无级调幅机构
这是两根振动轴依靠一个中空套连在一起，通过动力一起旋转，产生离心力，从而达到振动的效果。从振动作用机理上看没有变化，但是从图上可以看出，增加了三个油缸、摩擦片以及碟型弹簧，在变幅装置上设计有三个螺旋槽；本装置通过伺服油缸向前和向后直线运动，即可通过螺旋槽带动大振动轴旋转，使得大振动与小振动轴的偏心块产生一定的角度，改变偏心块的偏心矩，从而达到改变振幅的目的。
由上面的表达式可以看出，由于Ａ角的不断改变，两组偏心块的质量也做相应的改变，同时振幅做相应的改变，达到无级调幅。
２．２双轴式无级调幅机构
这是在旋转振动室内有两组静偏心距相同的激振器，即激振器Ⅰ和激振器Ⅱ，对称布置于振动轮体内。动力传递到主动齿轮，主动齿轮分别带动齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ旋转，使得激振器Ⅰ和激振器Ⅱ同时旋转，预置激振器Ⅰ和激振器Ⅱ同相位且在水平位置，激振装置同步反向旋转，抵消水平方向的力，实现振动机构垂直振动（如图４ａ）；在动力通过换向器带动振动室旋转，使得激振器Ⅰ与激振器Ⅱ存在一定的相位角，从而改变振幅；若激振器Ⅰ与激振器Ⅱ的相位角达到最大１８０，实现振动机构水平振动（如图４ｃ）
下面从具体的施力方向与作用效果来分析振幅调整的原理和特性：
由上图可以看出，运用力的合成和分解得出以下结论：
１）０相对位置Ⅰ：Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２
０的相对位置Ⅱ：Ｆ＝Ｆ１ｓｉｎα＋Ｆ２ｓｉｎα；Ｆ＝０
因此０相位位置没有水平力，只有垂直方向的力，属于垂直振动
２）０～１８０相位位置Ⅰ：Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２ｓｉｎβ；Ｆ＝Ｆ１ＣＯＳβ
０～１８０相位位置Ⅱ：Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２ｓｉｎθ；Ｆ＝Ｆ１ＣＯＳθ
因此０～１８０相位位置既有水平力又有垂直力，但比０相位位置小，起到调幅的作用。
３）１８０相位位置Ⅰ：Ｆ＝０；Ｆ＝０
１８０相位位置Ⅱ：Ｆ＝Ｆ１ＣＯＳΦ－Ｆ２ＣＯＳΦ＝０；Ｆ＝Ｆ１ｓｉｎΦ＋Ｆ２ｓｉｎΦ
综上可得：在０相位位置没有水平方向的力，只有垂直方向的力，属于垂直振动；在１８０相位位置没有垂直方向的力，只有水平方向的力，属于水平振动。
本结构独到，易于制造，它既具有普通振动压实作用，又能满足不同厚度、不同类型材料的压实，容易实现振动方向与压路机行驶方向一致，能够提高压实表面质量，避免由于钢轮起跳而压碎骨料或使表层材料起松现象，能够在敏感地区（如：桥、居民区、及高层建筑群等地区）的施工和压实作业，配以自动控制和压实土壤沥青的实验基础可以对压路机实施时时监控，形成智能化控制系统。
本文讨论的几种方案，配以控制系统、微电脑操作系统、全球定位系统，振动压路机能够实现强大的压实性能，使得压实更经济，实现从基础到路面的多功能作业，做到一机全程作业，简化施工监测程序，提高施工质量。
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