振動壓路機發動機系統研究

郭艷祥 孫長鵬

大連公路工程集團有限公司金州分公司

振動壓路機發動機系統研究

郭艷祥 孫長鵬

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本文筆者結合以往工作經驗，在分析振動壓路機振動參數的基礎上，著重對振動壓路機發動機系統的啟動以及進氣系統改進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；發動機；振動參數；進氣系統；油門控制

1、振動壓路機振動參數

壓路機的振動參數主要指振動頻率( 即振動加速度峰值對應的主頻率) f ，參振質量ma，名義振幅A0，激振力F0，動作用力Fs，振動系統流量QZ與振動系統功率pz等。試驗所得的振動加速度a 為派生參數，可以用重力加速度g 的個數表示，一般為5-7g，都不超過10g。(其中g = 9.8m/s2)壓路機振動輪在激振力F0作用下發生受迫振動，通過調節偏心塊的正反轉來調節高低幅值。通過調節振動泵排量來調節振動頻率。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--激振器轉速(r/min)。在土方作業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。參振質量ma即為參與路面振動壓實的所有部件和零件質最的總和包括振動輪，激振器，液壓馬達，減震裝置等組成，另一種說法為下車質量。足夠大的參振質量是保證壓實能力的基本條件，現實中可以設計一種裝置在土方壓實時可增加參振質量，在轉場時，將配重置于驅動部位提高壓路機的驅動力。上車與下車之比應在0.6-1之間，才能保證壓路機鋼輪的壓實質量。

2、振動壓路機發動機啟動

1)閉合電源總開關。2)將油門調節手柄拉到怠速位置。3)插入開關鑰匙，向右轉至工作位置，這時充電指示燈﹑機油欠壓指示燈﹑制動監視燈和零位閉鎖監視燈都亮，而其他指示燈不亮，表示電路正常，已具備了啟動的條件。4)將開關鑰匙向右轉至啟動位置，使柴油發動機點火啟動。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速位置。

3、振動壓路機發動機進氣系統

要注意對振動壓路機發動機進氣系統的改進，在該結構中空氣濾清器固定在發動機上，空氣預濾器固定在振動壓路機的保護架上，空氣濾清器和空氣預濾器之間用進氣管連接，保證進氣通暢。在該結構中壓路機罩殼的開啟與關閉和進氣管路沒有關聯，從而也避免了雨水和灰塵直接從進氣管路吸進發動機內造成氣缸﹑活塞﹑活塞環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濾器，在發動機工作時，自然環境中帶有灰塵和雜質的外界空氣經過預濾器底部的進氣口進入預濾器，空氣經過固定葉片后改變流向﹑形成旋轉渦流，旋轉渦流帶動特制的旋轉器，使其產生高速旋轉，在離心力的作用下，將灰塵甩至預濾器側面的排塵口排出，干凈的空氣折返后進入空氣濾清器﹑發動機，其粗濾效率達到80%。從而使空濾濾芯的清洗和更換周期延長，減少發動機的磨損

4、振動壓路機發動機油門控制

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

圖1 旋轉式油門控制器

工程機械中手動控制油門機構是推拉軟軸裝置，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，直線往復式油門驅動器正是基于此方式而產生，如圖5所示。油門驅動器輸出的是軟軸拉索，通電(斷電)時驅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動器需要根據發動機油門拉板的行程選擇伸縮行程，其布置方式較為靈活，驅動器可在遠離發動機的合適位置放置，此類型驅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的旋轉式驅動器較粗糙，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混合動力節能技術研究[D].長安大學，2012.

[2]趙真.高頻振動壓路機動力系統匹配的研究[D].長安大學，2012.