[科普中国]-缩轮压路机

简介

缩轮压路机是一种广泛应用于沥青混凝土面层施工的工程机械，由于胶轮可以对沥青混凝土产生揉搓作用，能够对具有一定密实度的沥青混凝土层中的颗粒位置进行微调，因而能够进一步提高沥青混凝土路面的密实度，减少铺层内部的残余变形，同时由于胶轮压路机配置的是光面或细花纹胶轮，因而也能在一定程度上提高铺层的平整度基于该工作原理，施工过程中经常采用双钢轮振动压路机对摊铺路面进行若干遍的预压实，然后利用胶轮压路机进一步对沥青混凝土铺层进行揉搓压实，之后利用静碾光轮压路机对路面进行最后处理。1

结构缩轮压路机由动力系统，传动系统和碾压系统组成。其中动力系统是指压路机的发动机；传动系统是指通过液压、液力或机械传动使得发动机的动力传输到碾压轮的系统；碾压系统指的是碾压轮。 1

胶轮压路机的工作原理双排光面胶轮是缩轮压路机广泛采用的行走机构，同时也是胶轮压路机的工作装置在实际作业过程中，光面胶轮与铺层之间是通过力的相互作用来实现铺层的压实和整平效果的，因此需要对压实过程中胶轮的受力进行分析，从而全面了解胶轮压路机的工作机理。2

在压实作业过程中，铺层与胶轮压路机之间相互作用的力主要集中在垂直方向和水平面内压路机前进方向，在垂直于前进的方向上也有力的作用，虽然该力较小，但其对于铺层的压实作用同样不可忽视。 垂直方向上，铺层受到胶轮压路机重力引起的垂直静载荷。在该静载荷的作用下，沥青混合料颗粒之间的水分和空气被挤出，颗粒形成的镶嵌结构趋于稳定，从而使铺层的密实度增大。 在水平面内压路机前进方向上，铺层与胶轮压路机之间的相互作用力主要表现为胶轮压路机的行走阻力。该阻力主要由胶轮的滚动阻力、胶轮弹性变形引起的滚动阻力、马区动轮的滑转阻力以及车轮的推土阻力等几部分组成。2

根据Bekker假定的相关内容，可以认为在上述行走阻力的作用下，铺层上表面会受到与之具有同样大小，但方向相反的反作用力，该作用力直接对铺层材料产生剪切作用，从而使沥青混合料颗粒发生相对移动，有利于物料在水平面内压路机前进方向上实现位置的重新组合，便于小粒径物料镶嵌到大粒径颗粒组成的物料骨架之中，从而实现了铺层的密实。2

在上述几个阻力分量中，胶轮弹性变形引起的滚动阻力对铺层的密实作用最为显著。由于胶轮的弹性在压路机本身的重力及铺层路面的支持力作用下，胶轮与铺层之间的接触面发生变形。对于表层颗粒来说，当胶轮刚开始进入结合区时，该处物料受水平相前的推挤力，要相对于原位置向前发生移动，当胶轮开始退出结合区时，该处物料受水平向后的剪切力，要相对于原位置向后发生移动，这就对铺层物料产生了水平面内压路机前进方向上的揉搓作用。2

胶轮压路机的各参数的合理取值由上述分析可知，胶轮压路机自身的重力、胶轮的规格材质及充气压力等参数是影响胶轮压路机性能的主要因素另外还可以得知，对于不同铺层材料的路面，要选用不同配置的胶轮压路机进行压实作业，才能达到良好的压实效果。2

胶轮规格材质和压力为了保证压实过程中免受沥青混合料的刮伤，胶轮压路机采用的胶轮一般是由特制的合成橡胶构成的，具有高强度、耐磨损等特点胶轮的宽度和半径对于调节铺层受力具有一定的作用，减小胶轮的直径和宽度都可以减小其支承面积增大胶轮对地面的接触压应力，从而增大压陷深度和剪切力为了适应不同铺层路面的压实要求，需要在施工前合理调节胶轮压路机的充气压力胶轮的充气压力应根据施工实际情况，配合胶轮的负荷量进行合理取值。2

胶轮压路机的自身重力缩轮压路机的重力同样影响着压实质量由于被压实材料的弹塑性，当压路机经过后铺层材料会发生弹性变形和塑性变形弹性变形会在压路机经过后恢复原状，而塑性变形则会使被压实材料产生塑形流动或体积减小，宏观表现为压实效果施工中合理选择胶轮压路机的吨位非常重要。2