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当机械驱动振动压路机今后发展方向展望

发布时间:2021-09-10 10:07:41 阅读: 来源:一体机专用纸厂家
当机械驱动振动压路机今后发展方向展望

机械驱动振动压路机今后发展方向展望

我国压实机械的发展经历了十分漫长的过程,最早的是机械传动式静作用压路机,直到现在依然是压实机械中一支主力军;全液压振动压路机的引进和推广应用是在八十年代中期,是人们对振动的认识、控制技术、液压技术、动力系统发展成熟的结果,该系列产品处于压实机械前沿,是引导市场的主力军;而机械驱动振动压路机则是全液压振动压路机与机械传动式静作用压路机结合的产物。有必要说明的是,我国是一个比较特殊的市场,大部分用户的购买能力和使用水平还不是很高,机械驱动的单钢轮振动压路机便是具有中国特色的产品,是我国振动压路机发展过程中一段精彩的、目前还在隆重上演的插曲,它不仅已经并将继续为我国公路建设作出积极的贡献,而且还将为出口东南亚市场提供一种性价比十分适宜、极具竞争力的压实机械。

机械驱动振动压路机简称“J”系列压路机,国内几乎所有生产压路机的工厂均生产该系列产品,它的优点是低成本,配套件基本上国内配套,便于组织生产,性能价格比比较合理。虽然该系列机型压实效果与同吨位液压驱动压路机相比存在着明显不足:存在拥土,面层压实质量不高等缺陷,但因其低廉的价格,深受广大用户的欢迎。随着技术的进步、道路施工工艺的完善、合理和人们对设备的理性认识,带有先天不足的“J”系列振动压路机早晚会完成其历史赋予的使命,退出市场。

基于目前的国情,“J”系列振动压路机依然有巨大的市场空间,各个生产厂家均不遗余力打造各自的品牌,策划各种积极的营销手段,强占有限的市场分额。故该系列产品竞争的残酷性是显而易见的。弱肉强食,适者生存是市场的规则,再经过若干年市场的洗礼,保留下来的将是技术含量最高,功能齐全,人机结合最为紧密,智能化程度很高的精品;随着社会经济实力的不断提高,其火热的市场将会降温。“J”何去何从,如何发展将是摆在面前的最大课题,做精做细可以延长其寿命,但不利于技术进步,甚至会阻碍高新技术的发展;不做改进,任其发展,又无法面对市场。权衡利弊,改造各系统,提高其可靠性乃当务之急

“J”系列振动压路机主要有三个大系统,振动系统、转向系统、传动系统。每个系统不同的配置,不同的外观造型和操纵的舒适性差异形成高、中、低三个不同档次的机型。每个档次的主机均有相对的客户群体。中档和低档主机的销售大于高档,高档机型需要市场的进一步培育。从现象上看,社会认可的是价格性能比较合理的中低档机型,说明用户已进入理性消费阶段。那么什么样的配置是今后发展的方向呢?根据多年的工作经验和对市场的观察、了解,提出下面的观点供商榷。

振动系统:目前存在两种类型,一种是开式系统,采用的是国产齿轮泵马达(低配置),近几年为了提高其可靠性,部分生产厂家采用了进口的齿轮泵马达(中配置)。该系统基本上是在CA25振动压路机的振动系统上改进设计而来,可靠性的差异较大,泵、马达、阀均存在不同程度的不足。另一种为闭式耐热性差系统,柱塞泵马达基本上依赖进口,可靠性得到足够的保障,随着液压技术不断发展,泵马达高度集成化使得该系统看上去非常简捷、明快。该系统基本上是在CA51振动压路机的振动系统的基础上演变而来,仅仅根据不同吨位、不同偏心力矩要求调整泵马达排量和承载系列。该系统可以实现电控化,数据采集和处理及早期故障诊断均可实现,智能化是今后发展方向。每一个生产厂的振动系统虽然有差异,但基本原理是相同的,元件的品牌和排量存在差异,智能控制程度和检测报警修复控制手段上存在差异。

转向系统:该系统各厂的机型大同小异,基本上采用CA25振动压路机的转向系统,随着吨位的增大,转向器的排量有所变化,每个生产厂家该系统运用的均非常成熟,差异在元件的可靠性、装配等方面。数据采集和处理及早期故障诊断均可实现。发展方向也是智能化。

振动系统、转向系统与全液压压路机几乎无差异,国产元件存在不足,但维修性、经济性、抗污染性是长期配套的原因之一。

传动系统:压路机动力装置与驱动机构之间的传动部件总称为传动系统。该系统各厂存在的差异最大,也是该系列压路机最能体现技术含量和特征的明显标记。传动形式和类型的先进与否是衡量该系列压路机高、中、低档主要因素之一,也是引导产品今后发展的决定因素。传动系统的设计总要求如下:

(1)传动系统设计的一般要求:传动系统应能实现其功能要求,并有较高的传动效率。以保证压路机具有较高的生产效率和最佳动力经济性。

(2)压路机对传动系统的特殊要求:由于压路机往复循环作业及对压实质量的要求,其传动系统应保证压路机在两个行驶方向能重复调节速度,并具有前后相等(或相近)且均匀的作业速度。

(3)传动系统的操作性能要求:压路机传动系统的操纵应力求工作可靠和操作简便,并尽量减少操作手柄的数量。

(4)其它要求:压路机的传动系统应具有高的工作可靠性与使用寿命,在部份复合聚氨酯胶粘剂产品上并且制造经济性要好。在设计和制造方面,应便于装配,传动噪音低,传动平稳,并杜绝漏油现象。

2.压路机传动型式的选择传动系统是压路机上最复杂的结构系统,它涉及到了机、电、液知识领域的每一个分支。各种工程车辆传动型式的选择除了传统的经济因素(如价格、使用费等)之外,已开始重视社会因素(如排放、噪音等)及能源因素(燃料经济性)等。今后随着对新能源、新动力装置的探索,传动系统本身的新结构、新产品也会不断地向前发展。

根据压路机的工况要求、目标成本及技术可行性,传动型式目前共有机械传动、液压传动、液力传动、电气传动、联合传动等多种传动形式。

对机械驱动的压路机来说,液压传动方式、电气传动、联合传动不予考虑,不然就失去“J”自身的特点。

液力传动虽能实现传动平稳和在一定范围内无级调速,但液力传动的这种自适应性调速正是压实作业一个不可克服的缺点。特别是对振动压路机,因为驱动阻力变化引起的碾压速度不均匀会直接影响铺筑材料压实度的均匀性,甚至造成局部材料离析和过压实。

机械传动目前仍然是最主要传动型式。即便是其它的传动型式,也多是与机械传动一起构成一个总的传动系统,如液压——机械传动、液力一机械传动和电气一机械传动。

对于机械传动,还应当决定其换档方式是采用人力换档还是动力换档,或者电液操纵换档、或者电液气联合操纵换档。应当说明的是,动力换档与液力传动并非一定之规的搭档,动力换档与主离合器联姻也不失为一种压路机行走驱动的传动方案。

在机械传动系中,有的是变速器与驱动桥分开安装,也有的是将变速器与驱动桥共同组成一个组合式变速箱或组合式驱动桥。

压路机的最终传动有开式传动和闭式传动。闭式传动一般都使用行星减速器,齿轮的润滑条件好,传动件体积也小,但加工工艺较为复杂,制造成本高。开式齿轮传动的工作条件差,制造与维修技术比较简单。

目前传动形式基本上存在三种类型,动力箱加桥、汽车箱加桥、箱桥合一加侧传动。前两种是闭式传动,后一种是开式传动。下面就三种类型谈谈个人的思路。

动力箱加后桥的传动形式(高配置),即动力换档与主离合器联姻的一种压路机行走驱动的传动方案。该以确保试样的整体到达了规定的温度(例如类型最大优点是最大限度的简化了操纵,变速、换向操纵为电液控制,极大地减轻了操纵力,人机工程结合最理想的形式,并且完全可以实现电控化,为将来智能化控制奠定基础。该类型的传动是目前的最新配置,也是压路机传动方式的大胆尝试。可以说是用高新技术和先进适用技术改造现有产品的典范。徐工的XSM系列的动力箱采用ZF技术,输入的功率不小于100Kw,扭拒大于800N.m,转速2600r/min,该参数可以涵盖目前该系列最大吨位压路机的要求,并且速比较大,给选择柴油机提供极大的空间,可以说几乎所有该功率段的工程用柴油机均可使用。振动的取力点为柴油机动力输出点,振动与行走无关。另外离合、刹车的保护电路,是动力箱内的离合器最安全工作的保障。另外厂家的18J配套国产自制动力箱,采用电、气、液联合控制,同样简化了操纵,人机工程结合也比较理想,箱的输入功率、扭拒、转速可以满足大吨位压路机的需求,但速比较小,柴油机与动力箱之间过渡分动箱,箱桥之间再加减速箱来满足整机速度要求,配套件较多,集成度不够。振动的取力在分动箱上,在主离合切断动力输出时,振动泵将停止工作,这样对泵的冲击较大,使用寿命将会降低。该车无离合、刹车保护,误操作有可能对动力箱的冲击是致命的。市场质量反馈可以看出,我们的疑点就是反馈的焦点。

动力箱传动存在生产成本较高,技术含量较高,社会认可和接受还有一个过程;电控方面可靠性不高,直接影响整机可靠性,给维修带来不利的负面影响。该配置能否成为主力军的关键在于电控部分质量的稳定性,但动力箱代表了该系列压路机技术进步,况且市场逐渐接受,徐工、三明相继推出配置动力箱的主机被业内人士看好,并且销售快速度增长着。

汽车箱加桥的传动形式(中档),源于汽车传动。该结构是目前大多数生产企业采用的传动形式,特别是生产装载机的企业生产的压路机基本上采用该结构,操纵部分采用了同步器换向和变速,与传统的变速机构、换向、差速操纵相比一是简化,二是轻便,与汽车的操纵相差不大。从简化操纵的角度看,达到了减轻劳动强度的目的。变速箱均是在汽车箱的基础上,按照压路机的特殊工况单独设计的,强度上类比与汽车,可靠性高是其最大的优点。该机构也是该系列压路机最近几年采用的传动方式,潜力较大,生产成本较低,故障相对较少,维修成本也低。但不能实现电控,将来无法实现智能化控制。

市场需求的产品,在保证性能的前提下,可靠性最为重要。故汽车箱加桥的传动形式成为市场的主力军也就不足为奇。

箱桥合一的机械箱加侧传动的形式(低配置),是该系列传统的传动方式,广泛应用于机械传动式静作用压路机和“J”系列振动压路机,可靠性方面得到充分的验证。从10吨到21吨压路机均采用该箱,几十年来该传动系统为社会作出了巨大的贡献,拥有量巨大。因不带同步器,操纵方面存在明显的不足,操纵机构多,操纵力大,劳动强度高,人机工程结合的不理想。特别是该箱采用的差速器是采用伞齿轮式差速器,带有手动差速连锁装置。整体结构较大,操纵机构复杂,影响操纵困难的因素较多,易造成误操纵,维修性较差。生产制造周期较长,不便于专业化生产,因加工设备及制造工艺等方面的诸多因素限制,制造质量存在明显的不足,噪音较大。因此该传动形式将要惨遭淘汰命运不会改变。笨重的机械换档、倒顺操纵、差速操纵将被电磁阀、气阀或轻便的机械变速手柄取代。简化操纵,减轻操纵力,提高驾驶人员的舒适性是今后该系列产品主要发展方向。

最后是外观造型的个性化、作业环境的优越化及连接简易化将是今后包含“J”系列在内的所有压路机的共同的发展趋势。具体体现在:美学与工程机械嫁接,外观造型并可于测试中实时图形动态切换的流畅、简捷、充满个性;驾驶空间宽敞、明亮及空调技术运用,为驾驶人员提供温馨的作业环境,降低劳动强度,减轻疲劳;保养与维修作业空间布置趋于合理,接近性能不断提高等方面。

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