膠輪機(jī)動(dòng)鏟

膠輪機(jī)動(dòng)鏟結(jié)構(gòu)組成

輪推工作裝置與裝載機(jī)工作裝置一樣為前置式，因其結(jié)構(gòu)外形和連接方式變化較大，故輪推的前車(chē)架需重新設(shè)計(jì)。輪推工作裝置由推鏟總成、兩個(gè)推鏟連接支架、兩個(gè)大臂、左右可調(diào)節(jié)的水平推桿總成、豎直支撐桿、提升油缸和側(cè)傾油缸等零部件組成。其中推鏟總成通過(guò)大臂和提升油缸與前車(chē)架鉸接；通過(guò)左右水平推桿總成、豎直支撐桿、側(cè)傾油缸與大臂固定連接，從而將各零部件連接成一個(gè)有機(jī)整體，能實(shí)現(xiàn)推鏟的升降和左右側(cè)傾兩種功能。

膠輪機(jī)動(dòng)鏟結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）推鏟焊合件采用直鏟封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大加強(qiáng)了推鏟的整體強(qiáng)度和剛度，牢固可靠、經(jīng)久耐用，最適合于原生土層的剝離作業(yè)工況。

（2）推鏟總成與五塊耐磨鏟刀之間采用埋頭螺栓緊固，便于鏟刀磨損后的更換；同時(shí)鏟刀選用抗低溫冷脆的特種耐磨材料制造，適合于寒冷地帶的巖石類(lèi)作業(yè)環(huán)境，有效延長(zhǎng)了推鏟總成的使用壽命。

（3）左右大臂設(shè)計(jì)為箱型結(jié)構(gòu)形式，重量輕，強(qiáng)度大，剛性好，能很好地滿(mǎn)足作業(yè)要求。

（4）采用可調(diào)節(jié)的水平推桿總成和豎直支撐桿，以改變鏟刀的俯視角和側(cè)傾角。保證鏟刀維持一定的切削角度和一定的空間位置，使輪推推鏟在不同的土質(zhì)和場(chǎng)地下均能正常作業(yè)。

（5）推鏟總成與左右大臂之間采用“TT”形的拼裝結(jié)構(gòu)形式，使推鏟的受力更均勻，有利于保護(hù)推鏟；同時(shí)更易于實(shí)現(xiàn)鏟刀的切土角度。

（6）整個(gè)工作裝置經(jīng)過(guò)cad技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)合理，各部位受力狀況良好，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)先進(jìn)，推鏟的上升，下降及斜鏟靈活、平穩(wěn)可靠，作業(yè)效率高。

一、開(kāi)發(fā)小型推土機(jī)

除高速公路建設(shè)需要大、中馬力推土機(jī)外，高等級(jí)公路建設(shè)和縣鄉(xiāng)級(jí)公路網(wǎng)的建設(shè)和水利工程、環(huán)保工程建設(shè)，勢(shì)必造就大批量的個(gè)體施工者。這樣，對(duì)小型推土機(jī)（100馬力以下）的需求量必然要增加。同時(shí)，我國(guó)已建成的高速公路和高等級(jí)公路已逐漸進(jìn)入維修期，隨著東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，小型推土機(jī)將逐步成為人們替代體力勞動(dòng)的工具。這正是小型推土機(jī)的市場(chǎng)所在。

與北美、西歐和日本市場(chǎng)相比，中國(guó)小型推土機(jī)市場(chǎng)無(wú)論是銷(xiāo)量，還是小型推土機(jī)與重型推土機(jī)銷(xiāo)售總量中所占的比重，都有相當(dāng)大的差距。推土機(jī)行業(yè)必須借這次機(jī)遇，努力滿(mǎn)足這一新市場(chǎng)的需求。據(jù)有關(guān)雜志介紹，小型機(jī)市場(chǎng)已進(jìn)入成長(zhǎng)期，2008-2012年前后進(jìn)入成長(zhǎng)期后期和成熟期前期，2020年前后進(jìn)入成熟期。

所以，推土機(jī)行業(yè)的有關(guān)企業(yè)，應(yīng)從戰(zhàn)略角度著眼，決不能忽視小型產(chǎn)品的未來(lái)市場(chǎng)。但，在中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家開(kāi)發(fā)小型工程機(jī)械產(chǎn)品，其定位一定要準(zhǔn)。應(yīng)該用不同的技術(shù)、針對(duì)不同用戶(hù)群來(lái)解決定位準(zhǔn)的問(wèn)題。應(yīng)首先開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足發(fā)達(dá)地區(qū)廣大農(nóng)村市場(chǎng)的低端產(chǎn)品。而高端產(chǎn)品更多應(yīng)考慮未來(lái)用戶(hù)的需求。

二、西部高原地區(qū)作業(yè)

盡快完善和解決適應(yīng)西部高原地區(qū)作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。

1、采用功率恢復(fù)型的增壓技術(shù)

由于以一般的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)海拔高度每升高1000m時(shí)，其輸出功率就會(huì)降低8~12%。若整機(jī)作業(yè)海拔高度達(dá)4000m時(shí)，則其輸出功率，只有在平原地區(qū)的55%左右。所以西部高原地區(qū)施工使用的推土機(jī)必須采用這種功率恢復(fù)型增壓技術(shù)，以使柴油機(jī)在高原地區(qū)使用時(shí)，其輸出功率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其熱負(fù)荷指標(biāo)等恢復(fù)到原東部低海拔地區(qū)時(shí)的標(biāo)定水平。

2、熱平衡技術(shù)

工程機(jī)械在西部高壓地區(qū)施工，要解決液力系統(tǒng)的冷卻問(wèn)題。既要解決柴油機(jī)因增壓產(chǎn)生的熱負(fù)荷升高問(wèn)題，又要解決傳動(dòng)散熱系統(tǒng)因高原散熱能力下降所引起的比東部低海拔地區(qū)的較高的溫升。在進(jìn)行熱平衡計(jì)算時(shí)，要把冷卻風(fēng)量、空氣重度、環(huán)境溫差、散熱器的散熱能力等等因素考慮到。

3、防風(fēng)沙技術(shù)的應(yīng)用

由于西部地區(qū)風(fēng)沙比較大，若采用一般的空氣濾清器，極易造成空氣濾清器堵塞或?yàn)V清不充分，損壞柴油機(jī)的零部件。各柴油機(jī)廠家一般采用三級(jí)濾清器或四級(jí)濾清器來(lái)解決這一問(wèn)題。

4、自救防護(hù)設(shè)備及機(jī)具的配置

由于西部高原地區(qū)交通不便，人煙稀少。因此，機(jī)械應(yīng)安裝液壓絞盤(pán)，以便在其陷入沙坑或沼澤地時(shí)，可被拖拽出來(lái)。同時(shí)，由于西部地區(qū)溫差大、風(fēng)沙大，駕駛室應(yīng)提高密封性能，并配備冷暖空調(diào)，防紫外線玻璃。駕駛室內(nèi)應(yīng)配備必要的生活設(shè)施以及食用水與食品儲(chǔ)藏柜。甚至應(yīng)配備全球定位系統(tǒng)和小型的制氧設(shè)備。

5、低溫預(yù)熱系統(tǒng)的采用

為提高機(jī)械的冷起動(dòng)性能。除采用高性能的免維護(hù)電瓶外，采用柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)預(yù)熱或油底殼預(yù)熱技術(shù)也是兩種很有效的方法。這兩種技術(shù)尤其適用于氣溫低于-35℃的高寒地區(qū)。

6、多自由度推土裝置的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

隨著城建設(shè)施建設(shè)的增多和農(nóng)田水利建設(shè)的需要，應(yīng)逐漸完善多自由度推土裝置的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

膠輪機(jī)動(dòng)鏟是以普通裝載機(jī)底盤(pán)為基礎(chǔ)而改制成的一種具有很強(qiáng)工況適應(yīng)性的施工機(jī)械。與履帶式推土機(jī)相比，它可以更快的速度、更高的效率來(lái)完成推挖、平整、回填等土石方作業(yè)；同時(shí)它具有十分強(qiáng)的機(jī)動(dòng)靈活性，工地轉(zhuǎn)移相當(dāng)方便，因而被廣泛地用于民用建筑、修建道路、機(jī)場(chǎng)、堤壩、礦山開(kāi)采、港口碼頭、農(nóng)田改造及國(guó)防工程建設(shè)中。

工作裝置液壓系統(tǒng)由系統(tǒng)油箱、工作油泵、多路換向操縱閥（分配閥）、推鏟升降油缸、推鏟側(cè)傾油缸、油管接頭等元件組成。推鏟作業(yè)時(shí)，工作油泵從油箱吸油，然后通過(guò)多路換向操縱閥改變油液流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)控制升降油缸和側(cè)傾油缸的運(yùn)動(dòng)方向，以滿(mǎn)足各種作業(yè)動(dòng)作的要求。 當(dāng)駕駛室內(nèi)的提升操縱桿和側(cè)傾操縱桿均位于中位時(shí)，多路操縱閥的升降滑閥、側(cè)傾滑閥均處于封閉位置，來(lái)自工作油泵的油經(jīng)多路閥直接回油箱，此時(shí)為不工作狀態(tài)。當(dāng)操縱提升操縱桿于提升（下降）位置時(shí)，軟軸控制升降滑閥向右（左）移動(dòng)到工作位置，油泵的油頂開(kāi)單向閥經(jīng)多路閥進(jìn)油口進(jìn)入提升油缸的小腔（大腔），從而推動(dòng)活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)推鏟的提升或下降，最后液壓油從提升油缸的大腔（小腔）經(jīng)多路閥回油口流回油箱。

當(dāng)提升操縱桿位于浮動(dòng)位置時(shí)，升降滑閥處于操縱閥最左端，此時(shí)進(jìn)油口腔與回油口腔相通，從而提升缸的大小腔連通，并處于低壓狀態(tài)，油缸受工作裝置的重量和地面作用力處于自由浮動(dòng)狀況。 同理：當(dāng)操作側(cè)傾操縱桿到左（右）傾位置時(shí)，側(cè)傾滑閥往左（右）移動(dòng)，液壓油頂開(kāi)單向閥經(jīng)多路閥進(jìn)油口進(jìn)入側(cè)傾油缸的大腔（小腔），推動(dòng)活塞桿的伸縮，從而實(shí)現(xiàn)推鏟的左（右）傾，最后液壓油從側(cè)傾油缸的小腔（大腔）經(jīng)多路閥回油口流回油箱。

雙排光面膠輪是膠輪壓路機(jī)廣泛采用的行走機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是膠輪壓路機(jī)的工作裝置在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，光面膠輪與鋪層之間是通過(guò)力的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)鋪層的壓實(shí)和整平效果的，因此需要對(duì)壓實(shí)過(guò)程中膠輪的受力進(jìn)行分析，從而全面了解膠輪壓路機(jī)的工作機(jī)理。

在壓實(shí)作業(yè)過(guò)程中，鋪層與膠輪壓路機(jī)之間相互作用的力主要集中在垂直方向和水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向，在垂直于前進(jìn)的方向上也有力的作用，雖然該力較小，但其對(duì)于鋪層的壓實(shí)作用同樣不可忽視。

垂直方向上，鋪層受到膠輪壓路機(jī)重力引起的垂直靜載荷。在該靜載荷的作用下，瀝青混合料顆粒之間的水分和空氣被擠出，顆粒形成的鑲嵌結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，從而使鋪層的密實(shí)度增大。

在水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上，鋪層與膠輪壓路機(jī)之間的相互作用力主要表現(xiàn)為膠輪壓路機(jī)的行走阻力。該阻力主要由膠輪的滾動(dòng)阻力、膠輪彈性變形引起的滾動(dòng)阻力、馬區(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)阻力以及車(chē)輪的推土阻力等幾部分組成。

根據(jù)Bekker假定的相關(guān)內(nèi)容，可以認(rèn)為在上述行走阻力的作用下，鋪層上表面會(huì)受到與之具有同樣大小，但方向相反的反作用力，該作用力直接對(duì)鋪層材料產(chǎn)生剪切作用，從而使瀝青混合料顆粒發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，有利于物料在水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上實(shí)現(xiàn)位置的重新組合，便于小粒徑物料鑲嵌到大粒徑顆粒組成的物料骨架之中，從而實(shí)現(xiàn)了鋪層的密實(shí)。

在上述幾個(gè)阻力分量中，膠輪彈性變形引起的滾動(dòng)阻力對(duì)鋪層的密實(shí)作用最為顯著。由于膠輪的彈性在壓路機(jī)本身的重力及鋪層路面的支持力作用下，膠輪與鋪層之間的接觸面發(fā)生變形。對(duì)于表層顆粒來(lái)說(shuō)，當(dāng)膠輪剛開(kāi)始進(jìn)入結(jié)合區(qū)時(shí)，該處物料受水平相前的推擠力，要相對(duì)于原位置向前發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)膠輪開(kāi)始退出結(jié)合區(qū)時(shí)，該處物料受水平向后的剪切力，要相對(duì)于原位置向后發(fā)生移動(dòng)，這就對(duì)鋪層物料產(chǎn)生了水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上的揉搓作用。

由上述分析可知，膠輪輾壓機(jī)自身的重力、膠輪的規(guī)格材質(zhì)及充氣壓力等參數(shù)是影響膠輪壓路機(jī)性能的主要因素另外還可以得知，對(duì)于不同鋪層材料的路面，要選用不同配置的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，才能達(dá)到良好的壓實(shí)效果。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)膠輪規(guī)格材質(zhì)和壓力

為了保證壓實(shí)過(guò)程中免受瀝青混合料的刮傷，膠輪壓路機(jī)采用的膠輪一般是由特制的合成橡膠構(gòu)成的，具有高強(qiáng)度、耐磨損等特點(diǎn)膠輪的寬度和半徑對(duì)于調(diào)節(jié)鋪層受力具有一定的作用，減小膠輪的直徑和寬度都可以減小其支承面積增大膠輪對(duì)地面的接觸壓應(yīng)力，從而增大壓陷深度和剪切力為了適應(yīng)不同鋪層路面的壓實(shí)要求，需要在施工前合理調(diào)節(jié)膠輪壓路機(jī)的充氣壓力膠輪的充氣壓力應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況，配合膠輪的負(fù)荷量進(jìn)行合理取值。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)的自身重力

膠輪輾壓機(jī)的重力同樣影響著壓實(shí)質(zhì)量由于被壓實(shí)材料的彈塑性，當(dāng)壓路機(jī)經(jīng)過(guò)后鋪層材料會(huì)發(fā)生彈性變形和塑性變形彈性變形會(huì)在壓路機(jī)經(jīng)過(guò)后恢復(fù)原狀，而塑性變形則會(huì)使被壓實(shí)材料產(chǎn)生塑形流動(dòng)或體積減小，宏觀表現(xiàn)為壓實(shí)效果施工中合理選擇膠輪壓路機(jī)的噸位非常重要。

雙排光面膠輪是膠輪壓路機(jī)廣泛采用的行走機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是膠輪壓路機(jī)的工作裝置在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，光面膠輪與鋪層之間是通過(guò)力的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)鋪層的壓實(shí)和整平效果的，因此需要對(duì)壓實(shí)過(guò)程中膠輪的受力進(jìn)行分析，從而全面了解膠輪壓路機(jī)的工作機(jī)理。

在壓實(shí)作業(yè)過(guò)程中，鋪層與膠輪壓路機(jī)之間相互作用的力主要集中在垂直方向和水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向，在垂直于前進(jìn)的方向上也有力的作用，雖然該力較小，但其對(duì)于鋪層的壓實(shí)作用同樣不可忽視。

垂直方向上，鋪層受到膠輪壓路機(jī)重力引起的垂直靜載荷。在該靜載荷的作用下，瀝青混合料顆粒之間的水分和空氣被擠出，顆粒形成的鑲嵌結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，從而使鋪層的密實(shí)度增大。

在水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上，鋪層與膠輪壓路機(jī)之間的相互作用力主要表現(xiàn)為膠輪壓路機(jī)的行走阻力。該阻力主要由膠輪的滾動(dòng)阻力、膠輪彈性變形引起的滾動(dòng)阻力、馬區(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)阻力以及車(chē)輪的推土阻力等幾部分組成。

根據(jù)Bekker假定的相關(guān)內(nèi)容，可以認(rèn)為在上述行走阻力的作用下，鋪層上表面會(huì)受到與之具有同樣大小，但方向相反的反作用力，該作用力直接對(duì)鋪層材料產(chǎn)生剪切作用，從而使瀝青混合料顆粒發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，有利于物料在水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上實(shí)現(xiàn)位置的重新組合，便于小粒徑物料鑲嵌到大粒徑顆粒組成的物料骨架之中，從而實(shí)現(xiàn)了鋪層的密實(shí)。

在上述幾個(gè)阻力分量中，膠輪彈性變形引起的滾動(dòng)阻力對(duì)鋪層的密實(shí)作用最為顯著。由于膠輪的彈性在壓路機(jī)本身的重力及鋪層路面的支持力作用下，膠輪與鋪層之間的接觸面發(fā)生變形。對(duì)于表層顆粒來(lái)說(shuō)，當(dāng)膠輪剛開(kāi)始進(jìn)入結(jié)合區(qū)時(shí)，該處物料受水平相前的推擠力，要相對(duì)于原位置向前發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)膠輪開(kāi)始退出結(jié)合區(qū)時(shí)，該處物料受水平向后的剪切力，要相對(duì)于原位置向后發(fā)生移動(dòng)，這就對(duì)鋪層物料產(chǎn)生了水平面內(nèi)壓路機(jī)前進(jìn)方向上的揉搓作用。