1、 国外先进的压路机中，两轮压路机质量在68t的滚轮直径为1.31.4m，质量在810t的滚轮直径为1.41.5m，三轮压路机质量在810t的滚轮直径为1.6m，质量在10t以上的滚轮直径为1.7m。日本KD200型的压路机滚轮直径达1.8m。 增大滚轮直径不仅可以减少压路机的驱动阻力，提高压实的平整度，而且当线压力在很大范围内变化时，均能得到较高的密实度。 2.全轮驱动 由于从动轮在压实的过程中，其前面容易产生弓形土坡，其后面容易产生尾坡。所以现代压路机多采用全轮驱动。采用全轮驱动的压路机，其前后轮的直径可做成相同的，其质量分配可做到大致相等。同时还可使其爬坡能力、通过性能和稳定性均能得到提高
2、。 另外，还可采用液力机械传动、液压传动和液压铰接式转向等技术。这样不仅可以提高压路机的压实效果，减少转弯半径，而且在弯道压实中不留空隙部，特别适宜压实沥青铺层。三、结构组成及工作原理我国生产的光轮压路机全部是机械传动，其基本结构大致相同，一般都包括动力装置、传动系统、制动系统、转向系统、压轮、电气系统和附属装置等。这种压路机的发动机和传动系统都装在由钢板和型钢焊接而成的罩壳（机架）内。罩壳的前端和后部分别支承在前后轮轴上。前轮为从动方向轮，露在机架外面；后轮为驱动轮，包在机架里面。在前、后轮的轮面上都装有刮泥板（每个轮上前、后各装一个），用来刮除粘附在轮面上的土壤或结合料。在机架的上面装有操
3、纵台。 1二轮二轴式压路机二轮二轴式压路机的传动系统，由主离合器、变速箱、换向机构和传动轴等组成（图3-1-2）。从发动机输出的动力经主离合器、变速箱传到最终传动，最后传给驱动轮。2.三轮二轴式压路机 目前各种三轮二轴式压路机属同一系列产品，它们的构造除吨位不同外，其余结构基本相同。三轮二轴式和二轮二轴式压路机在结构上的主要区别是：三轮二轴式压路机具有两个装在同一根后轴上的较窄而直径较大的后驱动轮，同时在传动系统中增加了一个带差速锁的差速器。差速器的作用是压路机因两后轮的制造和装配误差所造成滚动半径的不同、路面的不平度和在弯道上行驶时起差速作用，差速锁是使两后驱动轮联锁（失去差速作用），以便当
4、一边驱动轮因地面打滑时，而另一边不打滑的驱动轮仍能使压路机行驶。3.压路机工作装置 压路机的工作装置主要是指压实滚轮，包括驱动轮和转向轮。下面分别介绍压实滚轮的典型结构。（1）二轮二轴式压路机的驱动轮该驱动轮 （图3-1-3）由轮圈1、左右两端封头3和座圈5焊接而成。为了增加驱动轮的刚度，在左右两端封头间焊有四根撑管2。驱动轮齿圈4，用螺栓固定在左端封头的座圈5上，在轮的两端有轴颈6借助轴承7与轴承座8相连，轴承座安装在机身侧板上。图3-1-3 二轮二轴式压路机的驱动轮1-轮圈；2-撑管；3-封头；4-驱动轮齿圈；5-座圈；6-轴颈；7-轴承；8-轴承座；9-螺塞图3-1-4 二轮二轴式压路机
5、的转向轮2-螺塞；4-轮轴；5-挡环；6-中心螺钉；7-圆锥轴承；8-联接管；9-框架； 10-叉脚；11、14-轴承；12-立轴；13-立轴外壳；15-转向臂（2）二轮二轴式压路机的转向轮压路机的转向轮 （图3-1-4）即前轮，是由两个尺寸相同的轮子组成，两轮之间有13mm间隙，且可相对转动，转向时因差动而减小转向阻力。每个轮子由钢制轮圈1、连接管8与封头3焊接而成。四、使用技术与生产率计算 1.静力式光轮压路机的施工工艺 静力式光轮压路机适应在薄层罩面或在易损坏的基础或结构物上碾压使用。这是因为静力式光轮压路机的滚轮与土壤的接触面积较大, 单位压力小, 压实能力由表面向下逐渐减少, 使得上
6、层密度大于下层密度, 路基的整体密实性差。使用静力式光轮压路机碾压时, 宜采用“薄填、慢驶、多次”的方法, 即：填土层厚度较薄（2530cm）,碾压速度先慢后快, 先轻碾后重碾。实验表明, 使用静力式光轮压路机碾压时, 土壤的密实度随填土厚度的增加而下降, 随碾轮重量和碾压次数的增加而增加。碾压次数超过8次时, 其密实度增加很少甚至不再增加, 因此应注意选择经济合理的压实次数, 一般不超过8 次。2.压路机的施工方法（1）沥青混凝土铺层的压实。决定压实沥青混凝土铺层质量的主要因素有：压路机的工作质量和类型、行驶速度、混合料温度、厚度和稠度、司机操作技术的熟练程度。静力式光轮压路机压实沥青混凝土
7、铺层时常采用先轻后重的方法，即首先用56t轻型二轮或三轮压路机在同一位置上滚压56遍，然后用78t二轮和10l5t三轮压路机在同一地点先后通过1520遍滚压来完成。实践证明，这种压实方法可使混合料的原有各种成分得到合理的分配，在其温度较高、塑性较大的状态下予以压实。如有纵向起伏不平现象产生，可采用三轮三轴式压路机进行纠正。（2）碎石铺层的压实压实碎石铺层，根据施工程序可分为三个阶段：第一阶段压实的目的在于压稳物料，此时碎石处于散动状态，可使用轻型压路机，无须洒水。第二阶段碎石已被挤压得不能移动，压轮前面的碎石运动也逐渐减弱。碎石相互靠紧，所有空隙也逐渐被碎石的细颗粒填充。为减少物料颗粒间的摩擦
8、阻力，并提高其粘结性，应使用洒水车进行洒水，但洒水不宜过多，过多将流入基础层，使路床松软。压实时，压路机的行驶速度不宜过高 （1.52km/h），压路机质量宜用78t，通过2530次滚压，达到撒布料完全压实。压实的标准可用以下方法试验：将一颗碎石投入压路机压轮下，压过以后，若石块被压碎而未压入铺层之中，即算达到第二阶段的压实要求。在第二阶段面层压实达到要求后，即撒布石渣，并用路刷扫入面层的缝隙。当面层撒足石渣后，再撒布515mm厚的石屑，同样用路刷拍入小缝隙内。石渣、石屑撒布厚度约1520mm。石渣、石屑均不能在沥青混合料未经压实前撒布，否则非但不能使其与面层上方颗粒楔合，反而会落入碎石层的基
9、层内，使石渣、石屑不起任何作用。第三阶段是在铺撒石渣之后，使用10l5t的重型压路机滚压。压实时，必须边洒水边滚压，洒水时洒水车要紧靠压路机旁，使水直接洒在通道前面，以减小水分的消耗量，一般在干燥气候，每压实碎石1m3，需水150300L。达到压实要求的迹象是表面平滑，压路机所经之处不留轮迹，面层结合如壳 （整体），敲之会发钝音。用45cm碎石，投入压路机滚轮下会被压碎，而不会被压入碎石层内。3.静力式光轮压路机的生产率计算静力式光轮压路机的面积生产率（m2/h）可由下式计算：式中：滚压带宽度，m；与前一遍滚压的重叠宽度，一般取0.20.5m；压路机运行的平均速度，km/h；压路机沿同一地带滚
10、压的遍数。滚压沥青混凝土路面时，n2530；滚压碎石路基和路面时，n4060。第二节 轮胎压路机轮胎压路机（图3-2-1）是利用充气轮胎的特性来进行压实的机械。它除有垂直压实力外，还有水平压实力，这些水平压实力，不但沿行驶方向有压实力的作用，而且沿机械的横向也有压实力的作用。由于压实力能沿各个方向移动材料颗粒，所以可得到最大的密实度。这些力的作用加上橡胶轮胎弹性所产生的一种“揉搓作用”结果就产生了极好的压实效果。另外，轮胎压路机在对两侧边做最后压实时，能使整个铺层表面均匀一致，而且对路缘石的擦边碰撞破坏比钢轮压路机要小得多。轮胎压路机还具有可增减配重、改变轮胎充气压力的特点。这样更有益于对各种
11、材料的压实。轮胎压路机能适应进行不同条件下的土的压实，使用范围较广，而且压实效果好，压实影响深度较大，适用于粘土的压实作业，特别在沥青路面的压实作业，更显示出其优越性。目前，轮胎压路机在国内外的公路建设中均得到了广泛的应用。轮胎压路机按行走方式可分为拖式和自行式两种；按轮胎的负载情况可分为多个轮胎整体受载、单个轮胎独立受载和复合受载三种；按轮胎在轴上安装的方式可分为各轮胎单轴安装、通轴安装和复合式安装三种；按平衡系统型式可分为杠杆（机械）式、液压式、气压式和复合式等几种；按轮胎在轴上的布置可以分为轮胎交错布置、行列布置和复合布置；按转向方式可以分为偏转车轮转向、转向轮轴转向和铰接转向三种。2、
12、工作原理与技术特点1.轮胎压路机的揉搓机理轮胎胎面与铺层的接触面为椭圆形，胎踏面与铺层的接触面为矩形，而光钢轮与铺层的接触面为一窄条。图3-2-2 所示为充气轮胎和光钢压轮工作时铺层中的压应力分布。图3-2-2 铺层压力分布图从图3-2-2 （a） 看出，钢压轮沿箭头所指的方向进行滚压时，铺层表面的压力是以铺层与钢压轮的接触点1开始增加，然后逐渐上升达到点2的最大值，再后下降到点3的零值；从3-2-2 （b）看出，充气轮胎滚压时，铺层表面的压力同样很快地达到最大值，但由于接触区域（点1和点4间）轮胎胎腔的变形，高应力可以保持在轮胎转动接触角的时间内，这种作用过程与静力式光轮压路机相同，且其最大
13、表面压应力值的延续时间（可达1. 5 s） 要视轮胎压路机的工作重力、轮胎种类和轮胎尺寸、充气压力及压路机的运行速度而定。同时轮胎压路机的充气轮胎在垂直静荷载与混合料垂直反力作用下，与被碾压混合料接触的瞬间发生变形，如图3-2-3所示。图3-2-3 轮胎受压变形图由于轮胎处于滚动状态，在进入结合区时轮胎在压路机自身重力作用下产生的变形，给混合料以水平向外的作用力和向前的作用力；在离开结合区时由于轮胎恢复变形，恢复力使混合料在轮胎宽度方向受到向内的水平作用力和向后的水平作用力。这些交替变化的水平作用力和垂直向下的静压力作用就形成了对混合料的揉搓作用。 轮胎压路机的揉搓作用可以延长压实力作用时间，
14、获得高的密实度；可以保持摊铺层压实力均匀；有助于摊铺层表面返油，轮胎压路机的揉搓作用可以将多余的沥青结合料返到摊铺层表层，填补表层空隙，以达到密封表层，防止水、泥浆和空气侵入的目的，且有利于防止路面水损害，提高路面耐久性。 2.采用的先进技术 （1）传动系统 对于大型轮胎压路机，采用液力机械式或液压式传动的较多。一般来说，液力机械式传动效率较高，液压式传动的速度调节范围较大，操作简便，因此，多种用途的轮胎压路机以采用液压式传动较好。 轮胎压路机的终传动，大多数是通过差速器引出的驱动轴再经链传动带动驱动轮。因链传动动载大、噪声大、易磨损、需要经常调整，所以目前采用齿轮传动的结构逐渐增多。在差速器
15、上一般都设有自动锁紧装置。 （2）悬挂系统 为了使每个轮胎的负荷均匀，并且在不平整的地面上碾压时能保持机架的水平和负荷的均匀性，轮胎上一般都设有悬挂系统。悬挂有三点支承式的液压悬挂、机械悬挂和气压悬挂三种。一般采用液压悬挂的较多。液压悬挂式其前部轮胎悬挂在互相连通的油缸上，每个轮胎均可独立上下移动，后轮分为几个轮组，可分别绕铰点摆动。气压悬挂虽较理想，但技术复杂、造价高，因此使用较少。 （3）调压装置 采用轮胎气压集中调压装置，可以得到较好的碾压效果，可以提高压路机的通过性能，使其应用范围扩大。但一般需要两台或两台以上的空气压缩机，由于充填效率低，从低压到高压需要时间较长，因此其经济效益较低。
16、 3.采用的先进结构 （1）铰接式转向 采用铰接式机架，折腰转向，既保证了机械的机动灵活，又减少了对压实层的横向剪力，提高了压实质量。 （2）前后轮垂直升降机构 采用这种升降机构可以避免假压实现象。在凹凸不平或松软地段工作时，可以使轮胎负荷在压实时始终保持一致，从而保证了压实质量。 （3）格栅式转向机构 这种机构允许各个方向轮在转向时有不同的转向角度，从而避免了机械转向时，因为方向轮的滑移而影响滚压路面的质量。 （4）宽幅轮胎 一般轮胎的高宽之比为1.00.95，而宽幅轮胎则为0.65左右。宽幅轮胎具有重叠度（指前后轮胎面宽度的重叠度）较大；接地压力分布均匀，使压实表面不会产生裂纹现象；碾压深
17、度大，能够有效地对路边进行压实等优点。但价格较高。 另外还出现了一些组合式压路机和专门用于沥青混凝土层压实的轮胎压路机等。三、总体结构及特点轮胎压路机由发动机、底盘和特制橡胶轮胎组成，如图3-2-4所示。底盘包括机架、传动系、后驱动桥、操纵装置、轮胎气压调节装置、制动系、转向系统和液压系统等。图3-2-5为YL16型轮胎压路机的传动系统示意图，其组成基本与前述光轮压路机相似，只是最终传动采用链传动的形式。发动机3输出的动力经由离合器4、变速器5、换向机构7、差速器8、左右半轴、左右链轮10等的传动，最后驱动后轮11。图3-2-4 YL16型自行式轮胎压路机1-方向轮；2-发动机；3-驾驶室；4
18、-汽油机；5-水泵；6-拖挂装置；7-机架；8-驱动轮；9-配重铁图3-2-5 YL16型轮胎压路机的传动系统示意图1-油泵；2-气泵；3-发动机；4-离合器；5-变速器；6-手制动器；7-换向机构；8-差速器；9-差速锁装置；10-左驱动链轮；11-轮胎轮胎压路机的工作装置包括驱动轮和转向轮，以YL16型轮胎压路机为例，工作装置的介绍如下： 1.驱动轮YL16轮胎压路机有5个驱动轮，如图3-2-6所示。5个驱动轮分左右两组。左驱动图3-2-6 YL16型轮胎压路机的驱动轮1-左驱动轮；2-左半轴；3-右半轴；4-支架板；5-右驱动轮；6-右侧末级传动链轮；7、11、13-轴承；8-右驱动轮组
19、；9-制动蹄片；10、12-制动蹄片；14-左侧末级传动链轮轮组的三个碾压轮有两根轮轴，用联轴器联成一体。碾压轮与轮轴用平键连接，轮轴则由末级链轮和传动链条驱动。右驱动轮组的两个碾压轮装在一根轮轴上，用键连接。轮轴也由链传动驱动。左右驱动轮组均刚性地装在支架上。支架和机架连接。左右侧两个碾压轮和中间碾压轮装有制动器。 2.转向轮YLl6型轮胎压路机的从动轮 （转向压轮），共有4个轮子（图3-2-7）。4个转向轮装在与摆动轴连接的轮轴上。摆动轴与前后两槽钢构成框架，框架前后中点与叉架连接。叉架通过立轴支承在轴座中，并与转向臂连接，由转向液压缸控制转向。转向压轮可以有四种运动方式：各个轮子绕本身轮
20、轴独立运动；所有轮子可以绕立轴轴线整体偏转一定角度；轮子及框架绕叉架铰接轴整体摆动；每组两个轮子可绕摆动轴相互独立地摆动。图3-2-7 YL16型轮胎压路机的转向轮1-轮胎；2-轮轴；3-轴座；4-转向臂；5-框架；6-叉架；7-摆动轴；8-定位销；9-调整螺钉；10-钢圈；11-轮毂；12-轴承；13-轴承盖四、使用技术1. 轮胎压路机的适用范围 轮胎压路机适用于压实各种土壤，对压实较为潮湿的黏性土最有效, 其碾压有效深度可达30cm以上。轮胎压路机的最大特点是可以根据土质情况改变轮胎的内压力, 将作用于土壤的最大应力控制在土壤的极限强度内；另一个特点是充气轮胎具有变形性,使土壤压实深度可保
21、持在一定的深度范围之内。2.轮胎压路机的使用注意事项 （1）压路机出厂时轮胎充气压力设定为0.35MPa 。工作时，根据需要调整轮胎的充气压力，其调整范围在0. 20. 8 MPa 之间，并要保持每个轮胎的充气压力基本一致，其差值应 816 Pa 。 （2）在给压路机配重时，根据需要可加水、加砂、加铁以达到不同的配重要求，但并不是越重越好，否则会破坏被压实材料，产生路面缺陷。 （3）碾压热铺沥青混合料时，应在工艺规定的混合料温度下进行碾压作业。为防止碾压轮粘带沥青混合料，要向轮面涂刷少量柴油或其它防粘剂，但由于这些油剂有腐蚀橡胶轮胎的作用，应尽可能少用或不用。 （4）当轮胎压路机具有整体转向的
22、转向压轮时，为避免转向搓移压实层材料，在碾压过程中，不应使转向角度过大和转向速度过快。 （5）终压时，可以将转向压轮定位销插入销孔中，锁死摆动，使压实层具有平整的表面。第三节 振动压路机振动压实是利用在物体上的激振器所产生的高频振动传给被压材料，使其发生接近自身固有频率的振动，颗粒间的摩擦力实际上被消除。在这种状态下，小的颗粒充填到大的颗粒材料的孔隙中，材料处于容积尽量小的状态，压实度增加。振动压实的特点是，表面应力不大、过程时间短、加载频率大，可广泛用于粘性小的材料，如砂土、水泥混凝土混合料等。在同一压实机械中，可以同时采用几种压实的方法，这样能利用每种压实方法的优点，提高压实效果和扩大机械
23、的使用范围。由于人们对压实方法解说的侧重点不同，对压实机理提出了不同的解说。如振动压实的内摩擦减少学说，重复冲击学说，压力波的波动学说，工作装置的激振频率等于土壤固有频率的土的共振学说，非线性振动压实学说等。根据振动压路机工作原理、操作方法和用途的不同，有不同的分类方法。振动压路机可有以下分类方法：按机器结构质量可分为：轻型、中型、重型和超重型。按行驶方式可分为：自行式（图3-3-1、图3-3-4）、拖式（图3-3-2）和手扶式。按振动轮数量可分为：单轮振动、双轮振动和多轮振动。按驱动轮数量可分为：单轮驱动、双轮驱动和全轮驱动。按传动方式可分为：机械传动、液力机械传动、液压机械传动和全液压传动
24、。按振动轮外部结构可分为：光轮、凸块 （羊足）。按振动轮内部结构可分为：振动、振荡和垂直振动。其中振动又可分为：单频单幅、单频双幅、双频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。按振动激励方式可分为：垂直振动激励、水平振动激励和复合激励。垂直振动激励又可分为定向激励和非定向激励。 a） b） c）图3-3-1 自行式振动压路机a）轮胎驱动光轮振动压路机；b）轮胎驱动凸块振动压路机；c）组合式振动压路机图3-3-2 拖式振动压路机a）拖式光轮振动压路机；b）拖式凸块振动压路机；c）拖式羊足振动压路机；d）拖式格栅振动压路机二、现代振动压路机的技术特点 1.全液压驱动液压传动过程平稳，操纵灵活省力，
25、并且为自动控制创造了条件。特别是压路机的行走静液压驱动，可以大大提高压路机的压实效果。全轮驱动压路机的滚轮既是行走装置又是作业装置。全轮驱动可以克服对压实材料的拥推，产生弓坡与裂纹的缺点，提高了压路机的驱动能力。 2.可调频调幅 振动轮是振动压路机的工作机构，是影响整机压实性能的核心部件。目前，绝大多数振动压路机具有高、低两种振幅，一般依靠振动轴的正、反转使固定偏心块与活动偏心块相叠加（高振幅）或相抵消（低振幅）来实现。但由于铺层材料千差万别， 超薄与超厚铺层的巨大差异使得对振幅的要求范围也更宽， 高、低两种振幅已不适应某些特殊工况及一些新型混合材料的压实要求。另外，目前虽然出现了多振幅结构（
26、例如：某些产品实现了8挡振动幅度），但几乎都由人工直接操作调幅机构来实现，无法实现自动控制。近年已经出现了多种无级调幅技术， 振幅的合理调节有利于对不同的铺层进行压实并解决新型材料的压实，以及实现振动方向一致的功能，提高压实表面质量，对于提高振动压路机的作业质量极其重要。一些新型的无级调幅机构结构简单，而且可以通过总线和控制系统的应用，实现振动压路机控制的“智能化”。 3.压路机的智能化如德国宝马公司采用的密实度检测管理系统，由自动变幅压实系统（BVM）、变幅控制压实系统（BVC）、全球定位系统和沥青经理 ASPHALT MANAGER、压实管理系统（BCM）等部分组成。在对压路机控制和机器工
27、作状态实施监测的基础上，压路机将实现全面自动化，达到压实作业的最优控制。机器可以按照土质的变化情况不断调整自身各项参数（振动频率、振幅、碾压速度、遍数）的组合，自动适应外部工作状态的变化，使压实作业始终在最优条件下进行。并可应用机载计算机，进行工作过程的监测、机器技术状态的诊断、报警及故障分析。 4.超低幅振动压路机 对于薄层路面，其压实存在着大粒径集料易被压碎的危险，而且集料的破碎将给路面的松散、裂缝、渗水、剥落等病害埋下隐患。解决薄层路面压实方案之一是采用低振幅、高频率的振动压路机，可在现有最小振幅O.350.45 mm和频率4045 Hz的基础上进一步减小振幅、提高频率。降低振幅提高频率
28、，更好地控制振动能量输出，采用新的振动能量输入方式，以免发生过度压实。 5.防滑转控制系统 防滑转控制系统可防止钢轮或轮胎在上下坡或恶劣工况下打滑。机器采用先进的自动滑移控制（ASC）差速系统，通过监视所有轮胎和钢轮的转动状况，平衡各行走驱动扭矩，来提供最佳牵引力分配，提高爬坡性能，确保压实效果，使压路机的爬坡能力超过50%。6.振荡式振动压路机振荡压路机的振动轮内的两根偏心轴作同向同步旋转，其偏心块的相位角为180，激振力的合力沿滚轮径向为零，滚轮在圆周方向产生一个交互扭力矩，激励土体产生水平振动。振动轮不会跳离地面，振动波不会向两侧传播，从而改善了机器本身的工作条件和减轻了对环境的振动污染。振荡压实实际上是一种振动与揉搓相结合的压实方法，在压实沥青路面和RCC路面时已显示了良好效果。由于压路机新技术、新工艺、新材料的应用，新型压路机
