簡析國外振動壓路機技術發展趨勢

 振動壓路機（jī）與靜作用（yòng）壓路機相比，具有壓實效果好、生產效（xiào）率高等優點，在工程質量和進度要求越來越嚴格（gé）的今天，受到廣大施工單位的一致青睞。隨著（zhe）振動壓實（shí）技術和控製技術的不斷提高，特別是微電子技術（shù）、自動控製技術和網絡化技術等的迅猛發展（zhǎn），振動壓路機的發展前景（jǐng）更（gèng）是（shì）一片光明。在此，介紹一些國外振動壓路機的發展趨勢，希望對國（guó）內（nèi）壓路機開發（fā）有所啟示。
1 超高級路麵（miàn）的振動壓實技術的發展
為了能以適當的溫度控（kòng）製壓實超高級路麵(Super pave)材料，需要提高碾（niǎn）壓速度，同時（shí）提高振（zhèn）動（dòng）頻率，以保持振動壓實混合材料的時間間隔，從（cóng）而保證密實度。目前，世界上各主（zhǔ）要壓路機生產企業均開展了這一方麵的研製工作。卡特彼（bǐ）勒公（gōng）司、戴納帕克公司、酒井公司海帕克（kè）公司（sī）等（děng）通過對兩（liǎng）輪振動壓路（lù）機的改進，提高了振動頻率和激振力。操作者能舒適地、自動地控製振動輪的振動頻率和振幅，實（shí）現在保證質量的同時進行高速壓實。由於從高到低設置有多級頻（pín）率（lǜ）和振幅（fú），使這些產品能夠在高速狀態下壓實較多結構類型的土壤（rǎng），從而提高施工範圍和施工效（xiào）率。
2 振動技術不斷創新
寶馬公司為了滿（mǎn）足高密（mì）實度精度的使用要求，研製出雙鋼輪自動控製壓實係統“Variomatic”，簡稱BVM。該係統的特點是能自動判別和控製所需壓實力的大小，也可稱自動調幅壓實係統。其主要工作裝置由兩根反（fǎn）向旋轉的軸（zhóu）組成，工作時旋轉產生的離心（xīn）力經幾何疊加形（xíng）成定向振（zhèn）動（dòng），定向振動係統是BVM的基礎。BVM係統的獨到之處（chù）是振動方（fāng）向可變化，它能自動調節定向振動的施振方向，在壓實過程（chéng）中可根據壓實麵剛度的變化（huà）或壓路（lù）機的行駛方向的變化（huà）調節施（shī）振方（fāng）向（xiàng），從而達到調節振幅的目的。
其它如美國英（yīng）格索蘭公司的（de）DD-130雙鋼輪串聯（lián）式振動壓路機。它在每（měi）個振動輪中都具有自動（dòng）反向的偏（piān）心裝置，可實現從0.7~1.6t的8種不同激振力輸出，基本上可以滿足所有土壤（rǎng）類型路麵的碾壓需要。
此外，還有水平振動壓（yā）實技術。它是（shì）利用土壤力學中交變剪應變原理，使土壤等材料的（de）顆粒重新排（pái）列來進行密實的。德國Hamm公司首先（xiān）根據這一原（yuán）理開發出了振蕩壓路機，它利用兩根偏心（xīn）軸同步旋轉，產生相互平行的偏心力（lì），形成交變（biàn）扭矩（jǔ），使振動輪產生振蕩作用，形成對地麵的壓實。
為（wéi）了增強壓實效果和提高壓實效率，國外一些產品還普遍采用了超高頻振動技術，振動頻率超過了（le）66.7Hz，使壓路機（jī）迅速達到所需密實度的高輸出（chū）力，可有效提高壓實的速（sù）度（dù）。
3 適（shì）時監測、自動化、智能化和網絡化技術的（de）發展應（yīng）用

隨著現代新技術革命的興起，特別是微電子技術、自動控製技術和計（jì）算機技術等高科技的迅速發展（zhǎn），引導著（zhe）壓實機（jī）械向著自動化、智能化和機器人（rén）化的方向發展。
在壓實過程監（jiān）測技術方麵，德國的BTM壓實（shí）計（jì）利用振動部（bù）件與基礎之間相互作用的動力特性來判斷壓實進程。這種方法的原理是建立在當地麵在振動部件的作（zuò）用下逐步壓實時，地麵與機器係統的動力特性也在變（biàn）化，這種變（biàn）化將指示出地麵承壓能力變化的相對數值，從而也反映了地麵被壓實的（de）程度。其BTM05型計算（suàn）機壓實控製測量係統，可以進行連續和實時測量並處理壓實過程中壓實度的變化情況，可顯示或打印出壓實層剖麵各（gè）點的壓實質量。在此基礎上該公司又開發出一種可與微機相連的離線（xiàn）處理係統BCM03，數據經處理後可（kě）以繪製出整個壓實地區的壓實質量（liàng）圖。同時（shí）在德國Bomag，瑞典Dynapac等公司的壓（yā）路機產品上，微（wēi）電（diàn）腦技術（shù）已在各工作係統中（zhōng）被廣泛應用，如工作係統的監控、驅動係統的防滑轉裝置、整機（jī）的（de）故障自動檢測係統等。它們的基本原理是預先將整機各工作係統的有關工（gōng）況信息編製成軟件，在整機工作過程中，安裝在各工作裝置上的（de）傳感（gǎn）器不斷向微處理（lǐ）器發送（sòng）出（chū）設備運行中有關的信號或（huò）數據，經計算（suàn）機處理後在LCD顯示屏（píng）上顯示出相（xiàng）應的文字、圖像（xiàng）或聲光信息(報警)。在非報警（jǐng）時，操作人員還可以隨時通過該係（xì）統查詢所關心的整機工作信息，如溫度、轉速、油（yóu）量等。
在智能化、網絡化的應用上，德國Bomag公司已將網絡傳輸和衛星定（dìng）位係統(GPS)應用於相應的產品上。通過此係統，壓路機的（de）位置（zhì）可以被非常精確地記錄下來，並能確定壓實的（de）位置和保證壓（yā）實質量。它通過安裝在壓路機上的GPS脈衝裝置，將整機的工作情況如整機的工作區域、工作軌跡、碾壓密實度等GPS信號，傳輸（shū）到空間衛星上;空間衛星將匯集到的信息形成圖（tú）像或數據信息重新發送到安裝在（zài）壓路機上的GPS接收裝置上並在PC機上顯示;並可（kě）同時通過地麵（miàn）的GPS信號裝置向壓路機發（fā）出指令，啟動自動調幅機（jī）構，隨時調節工作激振力的（de）大小，以（yǐ）達到路麵規定的密實度要求。有的壓路機（jī）還在機身周圍布置方向傳感器和（hé）超聲波發射接收裝置，壓路機在行駛時若遇到障礙，接（jiē）收裝置就會接收到障礙物反射回（huí）的反射波（bō），觸發警報器，提醒駕（jià）駛（shǐ）員注意;如果和操作人員的手持式傳感遙控器相連接，就能實現信息的遠距離自由傳遞，並實現整機的無人駕駛。
4 注重人性化設計的理念，提高產品（pǐn）的舒適性和安全性
國外工程機械產品（pǐn）在（zài）人性化設計方麵做了大量細（xì）致、有效的工作，盡（jìn）力（lì）滿足操作（zuò）人員希望達到的美觀、實用、舒適（shì）等需求。除了前麵提到的座椅高度的升（shēng）降、前後（hòu）左右的滑移和旋轉（zhuǎn）、靠背的前後及角度調（diào）節外，還（hái）考（kǎo）慮了諸如扶手的上下浮動、方向盤（pán）角度的隨動、腳蹬與扶攔的協調、文件袋的設置，急救（jiù）包的（de）配備、操（cāo）縱台的布置、儀表燈光的安裝（zhuāng）布置及操作繁簡程度等，這些設計充分（fèn）考慮了人的生（shēng）理特點和行為習慣，盡（jìn）量減輕駕駛員的勞動強度，以減少操作失誤，體現最大（dà）限度地（dì）滿足用戶的使（shǐ）用意願。

工程機械的舒適（shì）性涉及麵（miàn）很廣，如司機的駕駛環境、操作過（guò）程、維護及保養性等，其中最主要的是駕駛環（huán）境。目前，國外振動壓路機的駕駛室有逐漸向汽（qì）車（chē）駕駛（shǐ）室標準靠近的趨勢，表（biǎo）現在（zài）內部結構大量采用模塊化成形零件，外觀考究，整（zhěng）體布置舒適合理，並根據壓路機經常需要前後行駛作業的特點，特別注意（yì）追求視野寬闊、等視距（jù）效果，並配備有換氣、空調、暖風、電視監測等設施。在操縱及（jí）控製（zhì）方麵，大（dà）量采（cǎi）用電（diàn）控或電液聯（lián）控，使操（cāo）作輕便靈活。在駕駛室整體結構上，加大了人機工程造型藝術的應用，駕駛室的四周設有超大鋼化玻璃門（mén）窗，豪華司機座椅可前後、左右、上下滑動和移動，靠背角（jiǎo）度可任意調節，駕駛室可整體翻轉或滑移，提高了對設備內部維修養護的
方便性。在駕駛（shǐ）室與機身之間設置（zhì）多層電子橡膠阻尼（ní）元件，振（zhèn）動輪與（yǔ）機身（shēn）采用（yòng）柔性（xìng）聯接，使壓路機的驅動部（bù）分與振動部分處在兩個單元上（shàng），動力靠液壓係統傳過去，而（ér）振動輪的振動卻很少（shǎo）能傳過來;加上駕駛室采用（yòng）優質橡膠（jiāo）元件，振動輪與框（kuàng）架之間裝有彈性減振（zhèn）器，使座椅的振幅大（dà）幅減小，妥（tuǒ）善地解決了既要提高振動效果又要防止有害振動這一矛盾（dùn），極大地提高了操作的舒適性和維（wéi）護的方便（biàn）性（xìng），體現了很高的人機造型藝術。
在安全性方麵，普遍采用了防（fáng）傾翻及（jí）落物保護的駕（jià）駛室或獨（dú）立的防傾（qīng）翻及落物保護裝（zhuāng）置，並配有重型工程座椅及安全帶。在刹車係統上普遍采用了鉗盤式氣推液的無動力製動係統，可在失去動力的緊急情況下，實現整（zhěng）機的有效製動（dòng）。在驅動係統中，通過采用防滑轉技術，極大地提高了整機（jī）的驅動（dòng）性能，使整機（jī）的爬坡（pō）能力達到50%以上。如采用這項技（jì）術的英國（guó）Benford公司研製的SP2012D一HC振動壓路機，能夠在1∶2的斜坡上壓實含8%膨潤土濃縮沙子的材料，且進行幾次振（zhèn）動壓實（shí）就能（néng）達（dá）到規定的密實度。
5 注重綠（lǜ）色環保（bǎo）設計
為滿（mǎn）足日益苛刻的環保要求，國外振動壓（yā）路機生產廠商紛紛（fēn）引入綠色環保設計的理念。目前，主要是從降低發動機尾氣排放、減少振動和降低噪音幾（jǐ）個方麵入手。國外一些振動壓（yā）路機在設計和試製過程的開始就注意尋（xún）找降低噪音、振動、廢氣產生的原因、部位，積極探求並采取措施將其設法（fǎ）消除。如在尾氣（qì）淨化方麵，卡特彼勒公司生產的部分產品，通過應用燃油電控噴射、廢氣再循環和使用催化淨化器等新技術，已能滿足EPATierII和EUStageII排放標準;其某些型號柴油機更由於采用了新型的（de）ADEM微處理柴油噴射電子控製模塊，噴射壓力提高了22%，使燃油霧（wù）化程度得到提高，燃燒充分、高效，不但減少了尾（wěi）氣有害物的含量，更使輸出扭矩增大35%。在降低噪音方麵，通過大量使用彈性支承、彈性阻尼元件，以及提高各機構中各運動（dòng）體、執行件的製作、裝配精度（dù），提高駕駛室的（de）密（mì）封性，選用合適（shì）的輪胎等，來降（jiàng）低機械、液（yè）壓和輪胎噪聲;還有一些廠家的產（chǎn）品使用了表麵塗覆有（yǒu）吸聲材料的罩殼，起到了良好的隔音作用，使機外（wài）噪聲降至72aB以下，取得了較好的應用及環（huán）保效果。

以上僅僅是國外振動壓路機（jī）技術先進性的幾（jǐ）個側麵，但是（shì）代表了國外產（chǎn）品在（zài）設計開發（fā）方麵（miàn）的發展趨勢。國（guó）內壓路（lù）機生產企業應（yīng）充分（fèn）認識到自身產品在技術性能上與國外先進產品存在的差距，找出自己的不足，借鑒和學習國外產品的先進技術，結合國內市場需要不斷創新，才能為提（tí）高國產振動壓路機的（de）競爭力，為迎接加入WTO的挑（tiāo）戰，打下良好的基礎。