实习报告--STR130型双钢轮振动压路机

1、目录1.实习目的12.实习要求13.实习时间14.实习单位15.实习内容25.1概述25.1.1振动压路机简介25.1.2振动压路机的分类25.1.3压路机发展概况35.2土力学原理155.2.1土及土的性质55.2.2土的分类55.2.3土的压缩变形特性及影响因素55.2.4土的击实曲线及压实度n65.3振动压实原理75.4结构特点95.4.1激振装置95.4.2行走系统105.4.3转向系统105.4.4液压系统115.4.5制动系统：125.5中金（西安）重型钢结构有限公司135.6中交西安筑路建设机械有限公司146.实习感悟15参考文献16STR130型双钢轮振动压路机毕业实习报告1.

2、 实习目的此次实习旨在为毕业设计夯实基础，为后期毕业设计的顺利进行提供保证。实习分为校内的理论学习和深入公司的实践认知两种形式。在校内理论学习过程中，通过数据库文献的检索以及图书馆资料的借阅，从理论上初步了解双钢轮振动压路机的工作原理、结构特点及其发展概况。并且从宏观上把握毕业设计的整个流程，为后期工作的开展提供向导。与此同时，深入公司的实践认知也穿插进行。此次认知实习是根据各自的毕业设计题目来分配不同的实习单位，旨在让大家更深层次地了解与自己毕业设计题目相关的知识。此次实习不仅为了提升大家的理论素养，也进一步培养了大家观察、分析并解决问题的实际工作能力，真正让大家做到了理论与实际相联系的原则

3、。2. 实习要求(1) 校内实习过程中，紧抓自己的毕业设计题目实施相关任务。并按照实习安排积极完成前期的理论学习和资料收集工作。(2) 公司认知实习过程中，根据自己的毕业设计题目重点进行现场相关资料的收集。除了掌握设计所必需的第一手资料外，也需了解所涉及产品的组装过程及其发展前景。3. 实习时间2016年3月7日2016年3月21日4. 实习单位中金（西安）重型钢结构有限公司中交西安筑路机械有限公司5. 实习内容5.1 概述5.1.1 振动压路机简介随着我国高等级公路的发展，对路面面层的密实度、平整度、防滑性及其防渗透能力的要求也越来越高，要达到这些要求只能采用双钢轮振动压路机碾压。振动压路机

4、是利用其自身的重力和偏心质量引起振动来压实各种建筑和筑路材料。在公路建设中，振动压路机最适宜压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土而被广泛应用。成为必不可少的筑路机械之一。5.1.2 振动压路机的分类按施力工作原理的不同，压路机现已形成静作用压路机、轮胎压路机、振动压路机和冲击式压路机四大系列。而振动压路机作为一个大类，又可以按照不同的分类方法，分为以下几大类：(1) 按行驶方式可分为：自行式、拖式和手扶式。(2) 自行式路机按机器整机束贤可分为：轻型、小型、和超重型。(3) 按振动轮数量可分为：单轮振动、双轮振动和多轮振动。(4) 按传动系传动方式可分为：机械传动、液力机械传

5、动、全液压双驱和全液压单驱传动。(5) 按振动的工作装置的不同分为：光轮、凸块（羊脚碾）和橡胶滚轮。(6) 按振动轮内部功能结构分为：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、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。一般来讲，振动压路机按结构形式和结构质量来分类。根据激振器器安装形式的差异，振动压路机又可以分为如下几种形式：（1）定向振动压路机：具有两个在垂直平面上对称布置的振动器。两个振动器的偏心块转速相等但是转向相反。当振动轴带动偏心块高速运转时，两个偏心块产生的水平分量相互抵消，垂直分量相互叠加，从而形成了垂直方向的干扰力。因这种压路机在实际作业中没有突出的优越性，所以很少采

6、用。（2）摆动式振动压路机：在工作中呈摆动状态。两个振动器有180°的相位差。工作时，两个振动器的振动方向相同，保证相位差不变。因此总是保持一个振动轮跳离地面，使整机除具有振动特性外，还具有前后摆动的特点。（3）外振式振动压路机：具有两层机架，即上机架和下机架。上下机架间由减震器连接。振动器安装在下机架上。当振动轴带动偏心块高速运转时，下机架连同安装在下机架上的振动轮一起振动。这种振动机结构简单，便于维修。（4）内振式振动压路机：这种振动压路机的振动器安装在振动轴上，而振动轴又是振动轮的回转轴。当振动压路机工作时，振动轴带动偏心块高速旋转而产生离心力，振动轮在这个离心力的作用下产生圆

7、周振动。5.1.3 压路机发展概况(1) 压实技术的起源与早期的压实机械远古的先民们曾利用畜群蹄足对土壤的踩踏、搓揉和捣实作用来压实水坝和河堤，这是近代羊足碾的起源。在中国古代人们已经知道利用抛起的岩石或硬木制成的夯锤对土壤进行冲击压实，这是近代动态压实的先驱。最早出现的压路机是畜力牵引的光轮和羊足压路机，。第一台蒸汽驱动的光轮压路机出现在19世纪中叶的法国，第一台内燃驱动的压路机诞生在20世纪的初期，20世纪的30年代出现了轮胎压路机的雏型，它是从拖式铲运机演化而来的。(2) 振动压实技术和振动压路机的发展振动压实技术和振动压路机的出现是压实技术和压实机械发展过程中的一个划时代的革命，压实效

8、果的增长不再简单地依靠重量或线压力的增大。振动压路机在20世纪60年代迅速占据了世界压实机械市场。20世纪70年代末出现了利用高速行走产生的冲击和振动来加强凸块捣实作用的静作用捣实式压路机。到20世纪90年代初，振动压路机在世界压路机市场已占有90左右的份额，成为压实机械生产厂商的主要产品。(3) 液压技术在压实机械上的应用液压传动和液压控制技术在压路机上的普遍推广使用是压实机械发展历史上的又一项重大变革。20世纪70年代末在各种压路机特别是在振动压路机上，机械传动大多已被液压和液压机械传动取代。同时也出现了无级调速、调频，有级调幅(双级)式的振动压路机，为压实工作参数的优化调节奠定了基础。(

9、4) 新的压实技术和压实机械的探索新的压实技术和压实机械的正不断突破。压实机械趋向于自动化、智能化、机器人化与压实应用技术趋于信息化、计算机辅助工程化(CAE)、远程通讯化。目前国内外压路机的发展趋势主要为：a) 液压化：60年代国外大中型振动压路机己采用液压技术，70年代推出的全液压振动压路机，使得压路机的传动系统简化。特别是液压传动使行走机构实现了无级变速；使振动系统能够根据施工要求在较大范围内调频和变幅。b) 系列化：为了满足不同施工条件的要求，国外压实机械产品系列不断扩大和完善。根据用户的不同要求，一种产品又派生出多种变型产品。c) 标准化：一方面，为了适应施工工艺，产品性能参数尽可能

10、标准化。另一方面，为了简化工艺，降低成本，生产厂家尽力将本公司零件标准化。d) 一机多用化：实现一机多用的途径主要有两条：一是改进对振动结构的操作控制，使压路机具有垂直振动、水平振动(振荡)、调频调幅和静碾压功能。二是在压路机上增加附属装置，增加其专用功能。e) 电子化：各种电子元器件、电液伺服机构以及压实度检测装置的应用，克服了压实检测靠经验判断或取样化验的缺点，确保了整个压实面质量的一致性，提高了施工效率。压路机实现电子化，是其向高性能、自动化、智能化方向发展的标志。f) 舒适、方便、安全化：采用可移动式双方向盘、旋转座椅并且将操纵手柄设计在座椅扶手上，尽可能减少操纵失误和减轻司机的劳动强

11、度，满足操纵方便性。采用防倾翻驾驶室和防重降物驾驶室，保障驾驶人员的人身安全等。5.2 土力学原理15.2.1 土及土的性质土是经岩石风化（包括物理风化，化学风化及生物风化）后，以不同的搬运方式，在不同的地点堆积下来的自然历史产物。自然界中的土，是以颗粒或者颗粒的集合体形式存在的。同一土层中，颗粒或者颗粒集合体相互间的位置与填充空间的特点，称为土的构造。土的构造可以分为：层状构造，分散构造，裂隙构造和结合构造。工程中研究的土并不只是土的颗粒，而是松散堆积物的整体。土是由土粒、水分和气体组成的复杂多相体系。不同粒径土、级配土，土的含水量等诸多因素的不同都将使土的力学性能发生改变。这使对土的压实性

12、能的研究变得复杂。5.2.2 土的分类工程上为了方便，一般大致可把土分为粘性土和非粘性土两大类。粘性土颗粒细小，颗粒的矿物成分、颗粒的结构形式以及土与水的相互作用和胶结物质的存在，形成了复杂的物理化学现象。它在压实过程中形成的剪切阻力主要是内聚力。非粘性土在压实过程中形成的剪切阻力主要是土颗粒间的内摩擦力，砂、砾、碎石等均属无粘性土。5.2.3 土的压缩变形特性及影响因素土的压缩变形主要是由空隙的减小所引起的。土的压缩变形由四部分组成：土粒的压缩。这部分压缩变形小。水的压缩：很小可以忽略。封闭气体的压缩水和空气的挤出。这是土的压缩变形的主要形式。土的压缩变形有三个特点：a.因为土是三相体系，所

13、以压缩变形的碎散性较大。b.因为土粒间有间隙，所以土的压缩变形的压缩变形大。c.压缩的时间越长，压缩变形越大。这是因为压缩的时间越长，越有利于水和空气的挤出。影响土壤的压实效果的因素主要有：.含水率：含水率过高或者过低都不利于土壤的压实，存在一最佳含水率使压实效果最好（压实后达到最大干密度）。极小时，土中水为强束缚水，电子分子力吸引阻止了土粒的移动，最大干密度随的升高而升高，此时水起润滑作用，使土粒因移动而容易压实；当达到最佳含水率时，干密度达到峰值；当大于最佳含水率时，因为土中若干自由水占据孔隙，在短暂的击实时间内，自由水无法排除，干密度随含水率的升高反而降低。如5-1所示。.压实功能：压实

14、功能越大，最大干密度升高，最佳含水率降低；3.土的组成级配：黏粒土含量高或者塑性指数大的粘性土，最大干密度较低，最佳含水率较高。 第 17 页图5-1 压实曲线图5-2 土的实验室击实曲线5.2.4 土的击实曲线及压实度n不同类型的土的压实性能不同，这可以在它们的实验室击实曲线中看出。见上图5-2。经试验分析可得：干沙在压力与振动的作用下，容易压实。稍湿的砂土，因为表面张力作用使砂土相互靠紧阻止颗粒的移动，击实效果不好。接近饱和的砂土，表面张力消失，击实效果良好。一般情况下，在实验室通过击实试验所得到的土的最大干密度，要大于在现场压实后土体的干密度。定义压实度n为现场压实后土体的干密度与击实试

15、验所得的最大干密度之比。可以用压实度评价压实的效果。5.3 振动压实原理压实的方法基本上有4种，包括静载压实、冲击压实、振动压实和振荡压实。其中在现代建筑领域应用最广泛，技术最成熟的是振动压实。如图5-3展示了几种压实方法2。图5-3 筑路材料压实的方法（a）滚压 （b）夯实 （c）振实振动压路机是根据共振学说、反复载荷学说等振动压实理论不断发展和更新的碾压设备，振动压路机利用机械的自重和激振器产生的激振力，迫使土壤作垂直强迫振动，向被压实材料发出连续的高速冲击。材料颗粒在振动冲击的作用下，由静止的初始状态过渡到运动状态，颗粒之间的摩擦力也由初始的静摩擦状态逐渐进入到动摩擦状态，急剧减少土壤颗

16、粒间的内摩擦力，达到压实土壤的目的。同时，由于材料中水分的离析作用，使材料颗粒的外层包围一层水膜，形成了颗粒运动的润滑剂，为颗粒的运动提供了十分有利的条件。被压实材料颗粒之间在非密实状态下存在许多大小不等的间隙，被压实材料在振动冲击的作用下，其颗粒间的相对位置发生变化出现了相互填充现象，即大颗粒形成的间隙由较小颗粒来填充，较小颗粒形成的间隙由水分来填充。被压实材料中空气的含量也在振动冲击过程中减少了。被压实材料颗粒间隙的减少，意味着密实度的增加；被压实材料之间间隙的减少使其颗粒间接触面增大，导致被压实材料内摩擦阻力增大，意味着其承载能力的提高。振动压实可根据不同的铺筑材料和铺层厚度，合理选择振

17、动频率和振幅，提高压实效果，减少碾压遍数。对于常用的双幅振动压路机来说，当振动压路机起振时，固定偏心块上的挡销承受很大的冲击力，设计不当容易导致断裂。激振器调幅机构如图5-4所示。图中固定偏心块与振动轴固接在一起，另一活动偏心块空套在振动轴上。3图5-4 振动调幅机构示意图（a）顺时针旋转、（b）逆时针旋转在振动压路机作业过程中，由于振动压实的需要，经常需要调节振动轮的振幅，振动轴承的支承条件，两个支承振动轴的轴承孔的同心度对振动功率的消耗影响很大，振动轴承与其轴承孔的配合对振动功率的消耗影响也很大，如果两者配合过紧，由于轴承发热而使轴承滚动阻力加大，使振动功率的消耗急剧上升。因此在设计振动轮

18、时，两个支承振动轴的轴承孑咙有较高的同心度要求。同时，轴承的外圈与轴承座的配合应该设计松一些。振动压路机的传动系统有两种方式，一种是全液压前后轮双驱动，前轮是驱动轮也是振动轮，后轮则用轮胎驱动，这种型式牵引力大，不容易打滑，前轮为主动轮无拥土推土等现象，国外生产的单钢轮压路机特别是16t级的振动压路机均采用这种形式，其前钢轮自重一般在12t左右，压实能力强。另一种形式为前钢轮不驱动、只振动，后轮用机械或液压，这种形式的单钢轮振动压路机，后轮负荷不能太轻，否则容易打滑，前后轮重量分配至少是1:1，有时后轮负荷甚至大于前轮，这种形式结构简单，但压实性能比前后轮双驱动的要差。5.4 结构特点行走、振

19、动、转向均采用液压传动。可实现无级调速。振动采用双频双幅振动，适用范围广。驾驶室隔音、隔热、减振，宽敞舒适，视 野开阔，内部布置合理，可选装冷暖空调，人机协调。具有良好的流线型整体起翻机罩，维修保养方便。但是不论振动压路机在结构上的差异有多大，任何振动压路机都装有激振器。通常，振动压路机的激振器是由振动轴和安装在振动轴上的一组偏心块组成。作业时，振动轴带动偏心块高速旋转，其产生的离心力形成了“压路机土壤”振动系统的激振力。振动压路机的下车（振动轮）在这个激振力的作用下产生强迫振动。此振动作用被传递到土或其他被压实材料。针对STR130型双钢轮振动压路机其主要结构如下所述。5.4.1 激振装置激

20、振装置主要由振动液压泵、振动液压马达、振动轮及活动偏心块，振动轴承，减振系统等元件组成。传统振动压路机的振动轮结构如图5-5所示。图5-5 振动轮内部结构图工作原理：振动系统工作时，是通过液压栗把液油箱的液压油输入到液压马达，马达通过联轴器带动中间轴激振机构旋转，偏心组件的偏心质量在旋转时产生激振力。液压马达有正反两个旋向，使活动偏心块与固定偏心块相位角变化，形成离心力的叠加或叠减，从而产生大小两种激振力和振幅。改变振动栗的排量可以实现两种不同的振动频率。目前振动轮有多种结构市场上振动压路机的激振机构多为左、右激振机构通过中间花键轴联接组成。5.4.2 行走系统行走驱动系统采用全液压双轮驱动的

21、形式。行走液系统采用单泵两马达一减速机闭式系统。由1个柱塞变量泵，通过两路分流到后行走马达，前行走马达、减速机组成闭式回路。设计实现的重点是能够实现前驱动钢轮与驱动桥速度的同步。以目前的配置无法实现在钢轮、轮胎处于不同摩擦系数的工况下的前、后驱动同步，会出现差速；直线、转向行驶均存在此问题。行走泵分别有补油系统、伺服变量系统、制动系统、多功能阀四部分组成。行走速度通过软轴控制泵斜盘倾角大小来实现的，同时结合前、后行走马达的排量大、小的切换，使整机具有高速和低速两种功能。5.4.3 转向系统采用全液压转向。转向系统主要由转向齿轮泵、转向器、转向液压缸等元件组成。转向齿轮泵直接安装在发动机上或通过

22、花键直接与振动泵串接，液压转向泵泵出的油，通过转向器控制转向液压缸动作，推动压路机前后车架饶中间铰轴转动，实现左右转向。压路机的转向形式为中间铰接式，采用这种转向结构的压路机，其车架分成前后两部分，转向油缸的缸筒联接在后车架上，缸杆联接在中间铰接上。通过垂直的铰接销连接。转向时，前后车架绕铰接销发生相对转动，通过车架折腰而实现转向。这种转向方式转弯半径很小，机动性好，前后轮的轨迹重叠，利于保证路面的压实质量。两根油缸同时动作，实现前车架的转向。铰接式车架如图5-6所示，图5-6 转向系统结构图此外，STR130还具有蟹行转向的能力，蟹行可以扩展作业面及实现贴边压实而防止碰撞路边岩石或建筑物。在

23、前轮转向模式下，打开蟹行开关，后轮偏传，前轮由手柄控制器控制其偏转方向；前轮转向的角度根据具体路况由驾驶员任意控制。蟹行量的大小由后轮偏转的角度控制，即按钮通电时间长短决定。关闭蟹行开关后，压路机后轮自动回到直行状态，也就是和车架成垂直状态。5.4.4 液压系统功能：实现行走、振动、转向以及机罩的举升所需的液压油压力并连接各液压元件的接头及管路。组成：各液压泵、液压马达、液压油箱、管路、动力单元等。液压系统是操控机器的保证，操作者通过液压系统对压路机实行控制与操作。液压系统可以分成以下几个功能子系统：行走液压系统，振动液压系统，转向液压系统，机罩升降液压系统。5.4.5 制动系统： 制动系统是

24、用来对行驶中的压路机施加阻力，使其行驶速度降低或停止的装置。它对振动压路机完成施工任务，提高作业效率和保证行驶安全起着重要作用。STR130 型振动压路机采用全液压传动方案，因此制动系统拟采用目前在振动压路机上得到广泛应用的三级制动方案。所谓三级制动，是指压路机在三种不同工况下的制动方式，即： （1） 行车制动振动压路机在正常行驶状态下的制动。由于行走液压系统采用闭式回路，行驶油泵为斜盘变量柱塞油泵，当向前或向后行驶的压路机需要停车制动时，只需将驾驶室内的行驶操纵杆推回中位，通过中间的操纵软轴，使油泵上的机械式摇臂也回到中位。此时油泵斜盘倾角为零，输出排量降为零，行驶油泵和行走马达之间的两根高

25、压油管相互闭锁，管路内的高压阻止了车辆的进一步前进，从而实现静液压制动。（2） 停车制动 振动压路机在坡道上停车时的制动，防止下滑。在前轮减速器和后桥总成的主减速器中，均带有一个常闭多片式摩擦制动器。压路机行驶时，制动器接通压力油，压缩弹簧，制动器处于被打开的状态。当振动压路机停在坡道上，并熄灭发动机，液压油的油压降为零，制动器内的弹簧又重新将摩擦片锁紧，处于制动状态，能有效防止压路机的下滑。 （3） 紧急制动振动压路机在紧急情况下的制动，以规避事故的发生。压路机在行驶的过程中，突然前方出现了紧急情况，需要立即停车，此时来不及将行驶操纵杆回到中位，只能按下仪表板上的紧急按钮即可制动。紧急按钮通

26、过电器控制两个液压换向阀，其中一个动作时，能使行驶油泵的斜盘绕过机械式摇臂的控制，直接立即回中位，排量降为零，高压油管互相闭锁，实现静液压制动；而另一个动作时，将制动器内的液压油直接卸压，制动器立即处于制动状态。5.5 中金（西安）重型钢结构有限公司中金（西安）重型钢结构有限公司隶属于中国黄金集团建设有限公司（简称“中金建设”），位于陕西省西安市临潼区秦王二路，是中金建设在实施“十二五”规划期间所打造的四大基地之一，是临潼区渭北工业园内首家入驻央企。实习中，我们了解到该公司生产厂房工艺设备均采用自动化、数字化、远程控制化管理，拥有国内最先进技术生产线，配备原装进口美国林肯自动埋弧焊机、德国梅赛

27、尔等离子数控切割机、三维及二维钻床、钢板预处理线、二次加工线等。各种先进的设备都是服务于重型钢结构的生产的。以下是在公司见习的一些钢结构件的生产加工过程的相关内容（主要焊接件的加工）：图5-7 焊缝布置图5-9 埋弧自动焊图5-8 焊接接头图5-10相贯线切割5.6 中交西安筑路建设机械有限公司中交西安筑路机械有限公司（简称中交西筑）是中国最早和最大的专业筑养路机械研发和制造企业，是中国交通建设股份有限公司（简称中交股份）的子公司。中交西筑始建于1959年，其前身交通部西安筑路机械厂是交通部直属骨干企业。我国第一套强制间歇式沥青混合料搅拌设备、第一台沥青混合料摊铺机、第一台稳定土拌合机等都在这

28、里诞生。中交西筑依靠四大系列产品（沥青搅拌设备、摊铺设备系列、养护设备系列、水泥搅拌设备系列）和六个业务板块（搅拌业务、摊铺业务、养护业务、水泥搅拌业务、租赁业务、配件业务）的稳健发展，确立了在行业的龙头地位。通过到该公司的实习，可以了解到相关筑路机械的制造加工过程，及相关筑路机械的运作模式与工作原理。首先看到的集装箱式沥青混合料搅拌设备，如图5-11所示其中对于拌料罐的四个驱动电机的同步问题，进一步地了解此问题。据实际情况而言，同步的具体措施是测量各个电机的电流，对比他们的差值大小，并进行协调，这个过程可以有微电子设备来完成。这与STR130双钢轮振动压路机的前后轮同步振动或行走不同。振动压路机的同步是靠液压等流量控制完成的。与此同时，还了解的各种系列的振动筛，如图5-12所示。其中以双轴振动筛为主，此种振动筛，能够筛分7级物料，激振原理与振动轮相似，都是以偏心质量块来提供激振力，从而使机体作强迫振动。图5-11 集装箱式沥青混合料搅拌