振动压路机发动机系统研究

郭艳祥 孙长鹏

大连公路工程集团有限公司金州分公司

振动压路机发动机系统研究

郭艳祥 孙长鹏

大连公路工程集团有限公司金州分公司

本文笔者结合以往工作经验，在分析振动压路机振动参数的基础上，着重对振动压路机发动机系统的启动以及进气系统改进和油门控制要点做了分析探究，以便能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

振动压路机；发动机；振动参数；进气系统；油门控制

1、振动压路机振动参数

压路机的振动参数主要指振动频率( 即振动加速度峰值对应的主频率) f ，参振质量ma，名义振幅A0，激振力F0，动作用力Fs，振动系统流量QZ与振动系统功率pz等。试验所得的振动加速度a 为派生参数，可以用重力加速度g 的个数表示，一般为5-7g，都不超过10g。(其中g = 9.8m/s2)压路机振动轮在激振力F0作用下发生受迫振动，通过调节偏心块的正反转来调节高低幅值。通过调节振动泵排量来调节振动频率。通过加速度传感器可测得钢轮的振动加速度峰值amax压实路基时f = (25-30HZ)，即当振动频率接近或等于土体的固有频率时，压路机的压实效果最佳。振动频率f；

式中T--振动周期(s)，n--激振器转速(r/min)。在土方作业中振动压路机振动轮的实际振幅A 称为压路机的工作振幅，而现实中由于其是随机变量故很难实验测量，故引出名义振幅A0，其是指将压路机的钢轮悬空所计算的振幅。参振质量ma即为参与路面振动压实的所有部件和零件质最的总和包括振动轮，激振器，液压马达，减震装置等组成，另一种说法为下车质量。足够大的参振质量是保证压实能力的基本条件，现实中可以设计一种装置在土方压实时可增加参振质量，在转场时，将配重置于驱动部位提高压路机的驱动力。上车与下车之比应在0.6-1之间，才能保证压路机钢轮的压实质量。

2、振动压路机发动机启动

1)闭合电源总开关。2)将油门调节手柄拉到怠速位置。3)插入开关钥匙，向右转至工作位置，这时充电指示灯﹑机油欠压指示灯﹑制动监视灯和零位闭锁监视灯都亮，而其他指示灯不亮，表示电路正常，已具备了启动的条件。4)将开关钥匙向右转至启动位置，使柴油发动机点火启动。随后立即松开钥匙，让其自行回至工作位置，启动完毕。5)发动机启动后，将油门置于怠速位置，在低速运行下暖车3～5min。对第一次使用或停放时间很长的压路机，须在低速下运行10～30min，然后援慢将油门拉至额定转速位置。

3、振动压路机发动机进气系统

要注意对振动压路机发动机进气系统的改进，在该结构中空气滤清器固定在发动机上，空气预滤器固定在振动压路机的保护架上，空气滤清器和空气预滤器之间用进气管连接，保证进气通畅。在该结构中压路机罩壳的开启与关闭和进气管路没有关联，从而也避免了雨水和灰尘直接从进气管路吸进发动机内造成气缸﹑活塞﹑活塞环等主要零件的早期磨损；另外将原来的空气滤清器防雨帽改成了空气预滤器，在发动机工作时，自然环境中带有灰尘和杂质的外界空气经过预滤器底部的进气口进入预滤器，空气经过固定叶片后改变流向﹑形成旋转涡流，旋转涡流带动特制的旋转器，使其产生高速旋转，在离心力的作用下，将灰尘甩至预滤器侧面的排尘口排出，干净的空气折返后进入空气滤清器﹑发动机，其粗滤效率达到80%。从而使空滤滤芯的清洗和更换周期延长，减少发动机的磨损

4、振动压路机发动机油门控制

控制发动机油门大小即控制发动机的转速，使之达到功率与燃油消耗最佳组合的工作状态。目前市场上大多数发动机油门的大小是通过直接或间接推动发动机机体上的油门拉板来实现的，少数全电控发动机采用电子油门控制。针对油门拉板的结构形式，主要有两种类型的电动油门驱动器，一种是输出转轴旋转式，一种是直线往复伸缩式。油门拉板一端固定在发动机机体上，拉动另一端使之绕定轴转动，拉板的运动轨迹是圆弧。旋转式油门驱动器输出的是转轴角度的变化，垂直于转轴固定有拨动板，拨动板与油门拉板同相位连接，输出的转动角度即是油门拉杆摆动角度，该驱动器对油门控制精确度较高，需要根据油门拉板的实际位置确定拨动板和驱动器固定位置，布置完成后根据油门拉板的行程对转轴输出角度进行调整，以防止油门行程调节过大或过小。图1所示是一种自带程序调节控制的旋转式油门驱动器，电脑可对其输出旋转角度和旋转角速度进行调整，以匹配与其相连的发动机。此种类型的油门驱动器对安装和调试要求较高，优点是安装完成后对发动机油门的控制精度较高，机械结构不易出现故障，后期调整只需要对驱动器进行程序调节输出角度即可。

图1 旋转式油门控制器

工程机械中手动控制油门机构是推拉软轴装置，依靠油门拉板的自动回位力减小油门，软轴末端直接连接在拉板上，在直线方向上拉动油门拉板，直线往复式油门驱动器正是基于此方式而产生，如图5所示。油门驱动器输出的是软轴拉索，通电(断电)时驱动器输出杆直线运动拉动(释放)拉索，拉索尾端的U型件与发动机油门拉板相连，完成对油门大小的控制。这种带有软轴拉索的油门驱动器需要根据发动机油门拉板的行程选择伸缩行程，其布置方式较为灵活，驱动器可在远离发动机的合适位置放置，此类型驱动器直线控制油门拉板并且伸缩速度不受控制，控制油门精度相对程序可调的旋转式驱动器较粗糙，但是其成本较低，由于工程机械对油门灵敏度要求不高，因此深受主机厂家青睐。

[1]张艺莎.双钢轮振动压路机液驱混合动力节能技术研究[D].长安大学，2012.

[2]赵真.高频振动压路机动力系统匹配的研究[D].长安大学，2012.