(一)传动系统
振动压路机种类较多,其传动系统差异较大,目前采用最多的是机械液压传动系统和全液压传动系统两种,现分别介绍如下。
1.YZ10B型振动压路机传动系统
采用机械液压传动系统的压路机一般为液压振动、铰接式液压转向、机械式驱动的单钢轮振动压路机,如YZ10B型振动压路机,其传动系统如图2-64所示。
发动机两端输出动力,前端输出动力经传动轴和副齿轮箱8带动双联液压泵9,分别驱动振动液压马达和液压转向系统;后端输出动力经主离合器2传至变速器3,经减速后将动力传到左、右末级减速主动小齿轮6,再经侧传动齿轮5驱动轮胎行走。
图2-64 YZ10B型振动压路机传动系统
1—发动机 2—主离合器 3—变速器 4—脚制动 5—侧传动齿轮 6—末级减速主动小齿轮 7—驻车制动 8—副齿轮箱 9—双联液压泵 10—转向器 11—转向液压缸 12—铰接转向节 13—振动轮
2.YZ18型振动压路机传动系统
YZ18型振动压路机是近年来我国研制开发的一种新型振动压路机。该机采用全轮驱动单钢轮振动,是轮胎驱动单轮振动压路机系列中的主力机型,承担土石填方和各类混合料的主要压实任务。
YZ18型振动压路机是一种机械液压联合传动铰接式转向的超重型自行式振动压路机,由于驾驶室和操作人员远离振动源,且驱动轮胎具有良好的隔振作用,故整机减振效果良好。同时具有附着牵引性能好、行驶速度较快、横向稳定性好、转移工地方便等优点。
YZ18型振动压路机由发动机、机械传动装置、液压传动系统、转向系统、制动系统、行走系统和振动装置等组成。
YZ18型振动压路机的传动系统如图2-65所示。机械传动装置主要包括分动箱、变速器、传动轴、驱动桥和振动轮轮边减速器等。
图2-65 YZ18型振动压路机的传动系统
YZ18型振动压路机分动箱结构如图2-66所示。该分动箱由三个齿轮与中心齿轮相啮合,发动机通过中心齿轮分别驱动三个齿轮,将发动机功率传递分配给转向及风扇用双联齿轮泵、行走驱动和振动驱动两个柱塞泵。
行走油马达将动力输入并驱动变速器齿轮,再通过传动轴驱动驱动桥。变速器设有高低两档,档间可实现无级变速。
图2-66 YZ18型振动压路机分动箱结构
1—透气塞 2—法兰盘 3—联接盘 4—轴承 5—中心齿轮 6—轴承 7、8、9—输出齿轮 10—箱体 11—轴承座 12—主传动轴
驱动桥主要由一对螺旋锥齿轮和牙嵌式差速器组成。驱动桥轮边减速装置采用单行星排减速器,动力由太阳轮输入,行星架输出,可获得最大减速比。
振动轮轮边行星减速器如图2-67所示。该减速器为双排行星减速器,行走驱动液压马达直接驱动太阳轮,动力经行星轮、行星架,由齿圈输出。
YZ16C/18C型振动压路机传动系统如图2-68所示。
(1)传动系统 柴油机动力分别由飞轮和分动箱两路输出。柴油机1的动力通过离合器2传递给输入轴齿轮3,因而带动齿轮23使变速轴20及固定在该轴上的齿轮19、21、22三个齿轮旋转。再分别通过滑动齿轮4、6、7与变速轴20上的齿轮19、21、22啮合,使传动轴5获得三种不同转速,使压路机获得三种不同的工作速度。即:齿轮7与齿轮19啮合时得第一速;齿轮6与齿轮21啮合得第二速;齿轮4与齿轮22啮合得第三速。
传动轴5的末端固定小锥齿轮8,小锥齿轮8恒与两个大锥齿轮10相啮合,由小锥齿轮带动两个大锥齿轮,分别作相反方向旋转。换向齿轮16左右滑动,分别与两个大锥齿轮的内齿9相啮合,从而得到两个相反方向的旋转,使压路机前进或后退。
换向齿轮16恒与差速器的大齿轮13相啮合,带动差速器12旋转。动力由左右半轴11、14输出,通过两侧的传动齿轮15、17、18、24带动两个轮胎25转动,使压路机获得作业速度。
柴油机1的另一路动力通过花键直接带动双联齿轮液压泵26旋转,使压路机获得转向和振动。
(2)变速器总成 变速器总成用来传递动力,是传动系统的主要部件。它具有变速、换向和差速三种作用。
图2-67 9ZQ8型振动压路机振动轮轮边行星减速器
图2-68 YZ16C/18C型振动压路机传动系统
1—柴油机 2—离合器 3—输入轴齿轮 4、6、7—滑动齿轮 5—传动轴 8—固定小锥齿轮 9—大锥齿轮的内齿 10—大锥齿轮 11、14—左右半轴 12—差速器 13—差速器的大齿轮 15、17、18、24—传动齿轮 16—换向齿轮 19、21、22、23—齿轮 20—变速轴 25—轮胎 26—双联齿轮液压泵
图2-69所示为YZ16C/18C型振动压路机变速机构,它位于变速器的前部。传动轴5上装有可以滑动的一、二速滑动齿轮4、5,3、8为变速轴,轴上固定有主动齿轮7、9、10和被动齿轮11,各轴分别由滚针轴承、滚珠轴承、圆柱滚子轴承及圆锥轴承支承。在传动轴后端装有小伞齿轮6,它与换向机构的两个大锥齿轮互相啮合。
图2-69 9ZQ6C/18C型振动压路机变速机构
1—动力输入齿轮轴 2—传动轴 3、8—变速轴 4、5—一、二速滑动齿轮 6—小锥齿轮 7、9、10—主动齿轮 11—被动齿轮
(3)换向机构 换向机构用来实现压路机的前进和倒退的变换。如图2-70所示为YZ16C/18C型振动压路机换向机构,位于变速器中部,在传动轴后端固定有小锥齿轮与两个大锥齿轮啮合。
图2-70 9ZQ6C/18C型振动压路机换向机构
两个大锥齿轮在换向轴上作相反方向的空转,当滑动换向齿轮与任一个大锥齿轮内齿啮合时,使滑动换向齿轮得到不同方向旋转而起到换向作用,换向滑动齿轮与差速器的大齿轮啮合。
YZ16C/18C型振动压路机换向机构的主要零件如图2-71所示。
图2-71 9ZQ6C/18C型振动压路机换向机构的主要零件
(4)主离合器及操纵机构
1)主离合器是采用干式单片经常接合离合器,由离合器壳、从动盘总成、压盘总成、弹簧及有关部件组成。它位于发动机和变速器之间,主要功能有:
①是连接发动机与变速器的传动装置。
②传递发动机的动力。
③在作业中减轻传动系统各传动件的冲击。
如图2-72所示,离合器压盘通过螺栓固定在柴油机飞轮壳上,由于弹簧的作用,从动盘压紧在飞轮端面上,随飞轮一起旋转,将动力通过从动盘的花键传到输入轴,进入变速器。要使离合器脱开,将滑动分离轴承压迫杠杆克服弹簧的力量,使从动盘与飞轮端面分离,柴油机空转。
图2-72 9ZQ6C/18C型振动压路机主离合器
2)YZ16C/18C型振动压路机主离合器操纵机构如图2-73所示。其离合助力系统是一种油气结合助力系统,通过踏下离合器踏板,使离合器主缸工作,离合器主缸通过油路将压力传递到离合器助力缸,制动液在推动活塞运动的同时,打开气阀,压缩空气进入助力缸,实现气助力(在没有压缩空气的情况下,踏下离合器踏板,离合器仍能被脱开,但将非常费力)。主离合器操纵气路系统如图2-74所示。
(5)差速器 YZ16C/18C型振动压路机差速器如图2-75所示。
该差速器安装于变速器的后部。差速器的用途是使压路机在转弯时,两个后轮能以不同的速度旋转,保证压路机的合理转弯,并防止拖坏路面。大齿轮与两个差速器半壳及固定在一起。
图2-73 YZ16C/18C型振动压路机主离合器操纵机构
1—制动踏板 2—橡胶踏板套 3、12、18、23—螺栓 4、8、13、16、19、23、32—垫圈 5—衬套 6、21—弹簧 7—开口销 9—螺母 10—离合器主缸 11—销 14—形密封圈 15—接头 17—离合器助力缸 20—连接座 22—铜管 24—油筒 25—油杯 26—滤网 27—缸盖 28、29、31—接头 30—气管总成
进口结合子通过花键与差速器半轴联接,在运行中自动实现差速。
图2-74 YZ16C/18C型压路机主离合器及制动操纵气路系统
(二)行驶及工作装置
1.概述
行驶及工作装置是支承振动压路机各部件,使各部件共同组成一个整体,并保证振动压路机行驶和进行各种压实作业的重要机构。振动压路机行驶及工作装置通常由车架、车桥、悬架和车轮组成,车轮包括振动轮。
车架是整机的骨架,整机上的零、部件都直接或间接地安装在车架上,振动压路机采用铰接式车架,主要由前车架和后车架两大部分组成,前后车架可随转向液压缸的伸缩实现一定角度折腰转向。前后车架上下铰接点处装有两对圆锥滚子轴承,转动灵活。这种轴承为分离型轴承,其内圈和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中,可以调整轴承的径向和轴向游隙。
车轮用来承受车辆整机质量,传递车辆与地面之间的载荷,实现滚动行驶。振动压路机驱动轮胎根据其作业特点和车辆总体要求,多选用低压宽基轮胎,并有一定的牵引花纹。
对于行驶速度较低的振动压路机,为保证其作业时的稳定性和传递较大的牵引力,一般不装悬架,而将车桥直接与车架连接,仅依靠低压轮胎的弹性来实现行驶系的缓冲减振。这里重点介绍一下振动轮及其振动机构。
图2-75 YZ16C/18C型振动压路机差速器
振动轮是振动压路机的重要作业部件,它的作用是通过振动轮的变频变幅振动来完成对土壤、碎石、沥青混合料等的压实。
如图2-76所示的振动轮,由振动轮体6,两侧偏心块振动轴5,中间传动轴7,橡胶减振器2,联接板10等组成。它是通过其内部偏心元件的高速旋转,强迫振动轮产生振动,实现各种建筑工程基础的压实作业。振动轮可绕其回转轴线自由滚动,两端的振动轴轴承座4支承在两端的支座3上,支座3、减振器2分别通过联接板10紧固在振动压路机前机架上,构成振动轮两端的固定支承,振动液压马达带动偏心块旋转产生离心力,使钢轮产生振动,从而达到压实土壤的目的。
图2-76 振动压路机振动轮
1—端盖 2—橡胶减振器 3—支座 4—轴承座 5—偏心块振动轴 6—振动轮体 7—中间传动轴 8—传动套 9—油面检查孔 10—联接板
振动压路机有单振动轮的,如轮胎驱动光轮振动压路机;也有双振动轮的,如两轮串联振动压路机和两轮并联振动压路机;还有四振动轮压路机(双轴两轮并联式四轮振动压路机)。振动轮随压路机功能不同结构也有所变化。
振动轮按其轮内激振器的结构不同分为偏心轴式和偏心块式。为适应不同类型的振动压路机对不同被压实材料的密实作用,可以调整偏心轴的偏心距、偏心块的偏心质量分布和质量大小,以改变振幅的大小和振动轮激振力的大小。而振动轮的调频则是通过液压马达或机械式传动改变激振器转速来实现的。
振动压路机常见的振动机构有圆周振动机构、扭转振动机构等。一般中大型振动压路机的振动机构多采用圆周振动。在振动轮内装有带偏心块的振动轴,振动轴旋转产生离心力,从而产生振动。由于离心力(也称激振力)绕圆周旋转,故称圆周振动。振动轴每秒钟的转动次数为振动频率。这种机构结构简单,工作可靠,压实深度大,压实效果好,所以得到广泛应用。
振荡压路机的振动轮内有两个振动轴,它们的转速、转向相同,但其上振动块的位置则相差180°,产生的离心力形成一对力矩,形成扭转振动。扭转振动不会产生冲击,振荡轮也不会离开地面,从而改善了压路机行驶时对地面的附着力。振荡压路机工作时对周围环境影响较小,较适合在桥梁上进行路面压实作业。但其主要缺点是压实深度较小。
振动压路机的振动轮由钢轮、振动轴(带偏心块)、中间轴、减振器、联接板等组成。蝶形板式振动轮结构如图2-77所示,筒式振动轮结构如图2-78所示。
图2-77 蝶形板式振动轮结构
1—联接板 2—减振器 3—支座 4—轴承座 5—振动轴 6—轴承
振动轮工作时,通过改变振动轴的旋转方向,使固定偏心块与活动偏心块方向一致或方向相反来改变振动轴的偏心质量(偏心距),从而实现高振幅或低振幅,达到调幅的目的。通过改变振动轴即振动液压马达的旋转方向来改变活动偏心块与固定偏心块的相对位置,从而改变偏心质量和偏心矩,获得两种不同的振幅。
图2-78 筒式振动轮结构
1—振动室壳 2—肋板 3—偏心块 4—振动室 5—减振器
有些振动压路机的振动系统采用活动偏心块正反转调频调幅机构,具有双频和双级振幅。正反转调幅机构如图2-79所示。
图2-79 反转调幅机构
1—活动偏心块 2—振动轴 3—挡销 4—固定偏心块
正反转调幅机构的工作原理是:通过改变振动液压马达的旋转方向,即改变振动轴的旋转方向,并借助挡销的作用,使固定偏心块与活动偏心块的偏心质量叠加,或抵消部分偏心质量,同时改变振动轴的偏心距,从而达到调节振幅的目的,实现高频低幅和低频高幅两种组合振动压实。此种调频调幅机构结构简单,应用较为广泛。
图2-80所示为套轴调幅机构振动轮的结构示意图。这种机构由外振动偏心轴6、内振动偏心轴7、幅板、花键、档板等构成。外振动偏心轴6通过铜套5或轴承支承在内振动偏心轴7上。外振动偏心轴6通过振动轴承4安装在左、右辐板上。外振动偏心轴6轴端内花键和内振动偏心轴7轴端外花键,通过一个带有内外花键的花键套11联接起来。振动马达通过花键10驱动外振动偏心轴6、花键套11和内振动偏心轴7旋转产生激振力。
图2-80 套轴调幅机构振动轮的结构
1—轮圈 2—左轴承座 3—左幅板 4—振动轴承 5—铜套 6—外振动偏心轴 7—内振动偏心轴 8—右幅板 9—右轴承座 10—花键 11—花键套 12—弹簧 13—档板
调节工作振幅时,握住花键套11上的手柄,向左拉出,压缩弹簧12,直至花键套11的外花键与外振动偏心轴6的内花键脱开,此时,花键套11的内花键始终与内振动偏心轴7的外花键啮合,旋转手柄带动内振动偏心轴与外振动偏心轴6的内花键恢复啮合状态。改变内外振动偏心轴上偏心块相对夹角(位置),则会改变振动轮振幅。调幅的档次取决于花键套11的外花键的齿数,一般取齿数的一半。
除此之外,如图2-81所示为一种水银变幅的振动轮的激振装置。它是由振动轴、水银槽、偏心块等组成。水银槽、偏心块与振动轴组装成一体,水银槽内装入定量的水银后封死。当振动轴正反两个方向旋转时,水银槽内的水银在离心力作用下会集中在槽的两端,由于偏心块是固定的,这样就会产生不同的偏心质量和偏心力矩,从而达到变幅的目的。
图2-81 水银变幅的振动轮的激振装置
1—振动轴 2—水银槽 3—加强柱 4—偏心块 5—固定板
手扶式振动压路机振动轮结构与自行式振动压路机以及拖式振动压路机振动轮结构大致相似,振动轮的激振器结构多采用偏心块式。
振动轮钢轮随不同使用功能其结构形式也呈多种多样,既有光面钢轮,也有凸块面钢轮、羊足面钢轮、格栅面钢轮和多棱面钢轮等。
(1)振动轮总成 YZ18C型压路机振动轮总成如图2-82所示。振动轮部分包括振动轮总成、前车架总成(包括刮泥板)等部件。振动轮总成由振动轮体、轴承支座、偏心轴、调幅装置、减振块、振动轮驱动马达、振动轴承、振动马达、十字轴承、轴承座、梅花板、左右联接支架等组成。
1)振动轮体。振动轮体外径1.6m,宽度2.17m。振动轮体采用钢板卷制对接而成,其外圆光滑平整、壁厚均匀,可以保证振动压实效果均匀一致,压实路面效果尤佳,并可用作静碾压实。振动轮体内腔装有轴承座、偏心轴、调幅装置,此密封腔内装有Mobil-629美孚齿轮油。
图2-82 YZ18C型压路机振动轮总成
1—滚筒 2—减振块 3—偏心块 4—偏心轴
2)偏心轴。偏心轴是振动发生器,振动轮内的偏心轴一端通过弹性联轴器与振动马达轴相连,由液压泵组中的振动泵供应高压油给振动马达带动偏心轴旋转而产生强大的激振力,即机器的振动是通过振动马达带动偏心轴高速旋转而产生的。改变振动马达的旋转方向就可以改变振幅。
振动频率和振幅可通过液压系统的控制来进行调整,以满足不同工况的要求。
3)调幅装置。调幅装置是一个密封的圆柱形焊接结构件,其原理与YZ18型振动压路机相同。它主要由活动偏心块、固定偏心块和挡销组成。通过改变振动马达旋转方向,从而改变振动轴的旋转方向。借助档销的作用,使固定偏心块与活动偏心块相叠加或相抵消,以此改变振动轴的偏心矩,从而实现高振幅和低振幅,达到调节振幅的目的。
此外,振动轮还具有行走的功能。由液压泵组中的行驶泵输出的高压油驱动振动轮左边的液压马达旋转,从而驱动振动轮行驶。
图2-83 YZISC型压路机前车架结构
1—左侧板 2—前侧板 3—右侧板 4—后侧板 5—固定支架
(2)车架(机架)。车架是压路机的主骨架,其上装有发动机、行驶和振动及转向系统、操纵装置、驾驶室、电气系统、安全保护装置等。YZ18C型振动压路机车架包括前车架、后车架、中心铰接架三大部分。它们联接成一个铰接整体支撑机器的上部。
1)前车架。YZ18C型压路机前车架结构图如图2-83所示。前车架的主要功能是支撑振动轮总成。主要由刮泥板总成、前框板、后框板、两块侧框板等组成。
前车架为典型的方框结构,采用高强度钢板组合而成,具有足够的强度和刚度抵抗压路机工作时的强冲击力和转矩。(www.daowen.com)
刮泥板用于刮下粘在振动轮上的泥土。刮泥板前端与振动轮外圆表面的间隙可以调节。
2)后车架。YZ18C型压路机后车架结构图如图2-84所示。后车架由燃油箱、倾翻保护架、液压油箱、液压油箱支架、覆盖件、框架等组成。它的主要功用是支撑发动机和驾驶室,固定后桥。后车架为一长方框结构,前面是和中心铰接架相连的立轴和前板,后面是燃油箱总成,中间是槽钢架。为了保证强度,薄弱部位采用加强肋加强,而且槽钢用封板封成箱形梁结构。底部后桥支板通过螺栓与后桥总成刚性联接。
图2-84 YZ18C型振动压路机后车架结构
1—销轴 2—后车架
发动机和后车架之间设有弹性减振块以减小振动产生的影响,同时又可方便地将发动机调整到水平位置。为减少乃至消除振动对驱动轮部分和驾驶员的不利影响,在前车架与振动轮之间及驾驶室与后车架之间都装有起减振缓冲作用的减振块。
3.徐州工程机械集团YZ16C/18C型、YZ16JC/18JC型振动压路机行驶及工作装置
(1)振动轮总成 振动轮是由自身质量及内部的偏心块高速旋转产生激振力进行压实的装置,它的结构如图2-85所示。
图2-85 YZ16C/18C型、YZ16JC/18JC型振动压路机振动轮结构
1—端盖 2—减振器 3—花键套 4—轴承座 5—偏心块 6—轮体 7—传动轴 8、9—轴承座 10—减振器支板
两个活动偏心块用两个圆柱滚子轴承支撑在轴承座8、10上,轴承座与轮体6固定在一起。两个活动偏心块由传动轴7联接,轴承座10由两个锥轴承支承在与减振器2联接的轴承座4上,减振器支板经螺栓与减振器2和框架相连。花键套3联接活动偏心块和固定在端盖1上的振动马达连接。动力输入带动活动偏心块旋转,产生激振力。由于振动马达能正、反转,因此活动偏心块同样产生正、反转。改变活动偏心块的偏心距,产生两种振幅。
(2)后轮驱动及侧传动 后轮是两个驱动轮,位于机架两侧,其结构如图2-86所示。
图2-86 后驱动轮及侧传动
后轮借助于后轮轴固定于机架,轮毂借助于滚动轴承装于后轮轴上。
轮胎、轮辋用螺栓固定在轮毂上。YZ16C/18C型振动压路机驱动轮轮胎如图2-87所示,型号为18.00-24-20PR。
侧传动靠传动轴固定在机架上,双联齿轮用轴承安装在中间轴上。
动力由变速器差速半轴上的小齿轮传给双联齿轮,再由双联齿轮传给末级大齿轮,由它带动后轮毂、轮辋、轮胎旋转,使压路机移动。
图2-87 YZ16C/18C型振动压路机驱动轮轮胎
(三)转向系统
1.三一重工股份有限公司YZ18C型振动压路机转向系统
YZ18C型压路机采用铰接式液压转向系统,主要由转向齿轮泵、全液压转向器、转向液压缸和压力油管等组成。
铰接式全液压转向系统是动力转向系统,该系统质量轻、结构紧凑、布置方便、维修容易、操纵轻便、稳定性好、不易出现直驶时的蛇形现象,其随动系统的反馈功能由具有计量马达功能的全液压转向器完成,同时,当动力源不能提供压力油时,转向器能起到手油泵的作用,实现发动机熄火转向,手动产生的压力取决于计量马达的规格和作用于转向盘上的力。该系统在铰接式工程机械上普遍采用,特别是振动压路机上广泛采用。
YZ18C型压路机液压转向系统安装在后车架上,通过转向液压缸的伸缩控制整车的转向。转向机构采用铰接转向。中心铰接架结构如图2-88所示。
中心铰接架由铰接架、轴端档板、球形轴承等组成。通过它将前后车架铰接成一个整体,可以实现转向和前车架左右摆动。通过控制转向液压缸的伸出长度来控制转向角。机器前后车架之间允许横向相对摆动,摆动角不大于±15°,这样压路机可以在不平整的路面上稳定行驶并确保压实。为了便于保养,球形轴承采用进口的自润滑向心关节球轴承。
图2-88 YZ18C型压路机液压转向系统中心铰接架结构
2.徐州工程机械集团YZ18C型振动压路机转向系统
YZ18C型振动压路机转向系统有萨奥和力士乐两种技术方案,大同小异,主要由齿轮泵、全液压转向器、两个互馈的双作用液压缸、油箱及高压管道等元件组成。其转向操纵机构、转向管路系统及转向液压缸分别如图2-89、图2-90和图2-91所示(力士乐)。
转向系统采用开式系统,转向器与阀块之间是分体设计,实现转向系统安全保护功能,同时对转向液压缸受到的由于外部冲击产生的过载提供保护,在低转速下防止由于外载的冲击造成的转向盘的抖动。
两个液压缸分别铰接在前、后车架之间,液压缸的往复运动可直接推动压路机转向。
操作者通过转向盘的控制,可使压路机随动于转向盘左右转向。
图2-89 YZ18C型压路机转向操纵机构
(四)制动系统
1.三一重工有限公司YZ12C/YZ18C型振动压路机三级制动系统
液压三级制动系统作为一项成熟的技术,在振动压路机上得到了广泛的应用。国外最典型的机型有瑞典戴纳派克公司的CC21型、CC42型等产品。国内典型的有三一重工有限公司的YZ18C型和YZC12型等产品。所谓三级制动,指的是振动压路机的三种制动形式,即工作制动、行车制动和紧急制动。三者根据不同的情况分别采用,但其作用原理不外乎两种,即静液制动和制动器制动。
(1)工作制动 工作制动是压实过程中,在压路机进行前进、倒退转换时停车使用的,要求制动过程平稳,以避免对地面产生破坏。操作过程是将倒顺手柄回中位即行走泵斜盘回零位即可,依据的是闭式液压系统自身的闭锁功能,即静液制动。
图2—90 YZ18C型压路机转向管路系统
l、2、3、6、10、25—油管接头 4—销子 5—轴承 7—护垫 8—扎带 9—液压缸 11—油杯 12、13、14、15、16、20、21、22、23、26—接头 24—测压接头
图2—91 YZ18C型压路机转向液压缸
1—后端盖 2、5、10—密封圈 3、15—开口销 4、13—螺母 6—活塞 7—活塞密封 8—钢筒 9—Yx密封 11—前端盖 12—防尘圈 14—垫圈 16—联接销 17—双头螺栓 18—活寨杆 19—轴承
(2)行车制动 行车制动则是压路机在较高速度行驶时快速停车使用,要求制动时间和制动距离短,操作过程是先将倒顺手柄回中位,随即按下制动按钮,即静液制动和制动器制动同时作用,制动按钮控制的只是制动电磁阀。
(3)紧急制动 紧急制动是指在非常紧急的情况下,来不及将倒顺手柄回中位,直接按下紧急制动按钮,使压路机在行走过程中强行制动,直至液压行走系统溢流而失去驱动能力并逐渐停车,这一过程完全靠制动器作用。不同的是,紧急制动按钮控制的是整车电路,制动器不仅要克服压路机的运动惯性,而且要克服行走系统的驱动力,这是制动器最恶劣的工况。
三级制动一级比一级制动安全系数高,但对机器的损坏一级比一级严重。这样就要求尽量不要使用紧急制动,少使用行车制动。为了确保压路机的工作和行驶安全,YZ18C型和YZC12型压路机制动系统都设有工作制动、行车制动和紧急制动三种。
工作制动采用液压制动。液压制动由控制行驶操纵杆来实现。行驶操纵杆控制的操纵阀回到中位时,行驶泵供给行驶马达的流量降至零,使压路机停止运行。
当压路机在行驶或工作时,前驱动减速器与后桥上液动控制的常闭多片式制动器处于开启状态,不起制动作用。而当压路机在停车时,多片式制动器通过弹簧力将摩擦片锁紧,处于制动状态。紧急制动主要是液压制动,辅之以机械制动。按下紧急制动按钮后,行驶液压泵的斜盘立即回归零位而产生液压制动;与此同时,前驱减速器与后桥制动器亦即产生制动作用。
2.徐州工程机械集团YZ16C/YZ18C型振动压路机制动系统
制动装置为手制动及脚制动两个部分。手制动采用机械式制动;脚制动采用气压,与诸离合器操纵主力共用同一气路系统,如图2-92所示。
图2-92 YZ16C/YZ18C型振动压路机手制动器
1—制动带 2—制动片 3—制动轮 4—拉紧螺钉 5—调整螺母 6—调整螺栓 7—螺母 8—制动支架 9—拉杆 10—齿板 11—棘齿 12—弹簧 13—操纵手把
(1)手制动 手制动又称手刹车,YZ16C/YZ18C型振动压路机手制动采用带式制动器,安装于变速器的倒顺车轴上,它的操纵手柄位于驾驶员座椅的右方,它的功能是保证停车制动,避免发生意外的事故,保证人机安全。
手制动器的结构如图2-92所示。制动支架8固定在变速器壳体上。制动带1与制动片2铆接成一体安装在制动叉架上。制动轮3借助于花键联接在倒顺车轴上,随倒顺车轴一起旋转。
制动时,操纵手把13往后拉,通过拉杆9和拉紧螺钉4等有关零件,使制动带抱紧制动轮,迫使制动轮停止转动,使压路机停止转动。在制动压路机的同时,安装在操纵手把上的棘齿11靠弹簧12的作用,自动迅速插入齿板10,迫使制动带抱紧制动轮。当驾驶员手离开操纵手柄以及驾驶员离开压路机时,不使压路机因受外力而自行滚动。
手制动在分离状态时,制动片与制动轮之间保持1~2mm间隙。当间隙不合适时,可用安装在拉紧螺钉上的调整螺母5进行调整。调整完毕后使调整螺母上的三角形槽卡在轧头凸条上,以防止调整螺母自行松动。当上、下制动片与制动轮之间间隙不一致时,可用调整螺栓6进行调整。调整完毕后拧紧两个螺母7。
YZ16C/YZ18C型振动压路机手制动器零件如图2-93所示。
(2)脚制动
1)脚制动气路系统。脚制动气路系统如图2-94所示,空气压缩机将压缩空气经调压阀输送到汽包,在汽包内贮存,调压阀将汽包内压缩空气压力调定在800kPa左右(出厂时已调好)。压缩空气分两路输出,一路是离合器助力系统;另一路是脚制动系统。对于脚制动系统,从汽包引出的压缩空气联接到气制动阀,又从气制动阀联接到制动加力缸。当制动时,踏下气制动阀,压缩空气顶开控制阀,进入制动加力缸,从而推动气缸活塞,使气缸内的活塞顶杆推动前液压缸,前液压缸油被压入制动钳中,制动钳中的两对柱塞液压缸被顶出,嵌住制动盘,实现制动功能。
气路系统使用调整及注意事项:
①车子使用后将放水阀门打开放气,将尘土及水分清除掉。
②因汽包附近接头较多,应经常检查是否漏气,可用肥皂水检验。
③油路中的放气作业。放气作业(放气作业前,发动柴油机使空压机工作保证汽包内气压不低于60kPa)。
油路系统的管子坏了或拆开以后,油路系统进入空气,则必须进行放气。放气时要两人配合,一个人往油筒内加制动液,同时反复踏动踏板让油路系统充油,另一个进行放气,放气时按下面顺序进行。
图2-93 YZ16C/YZ18C型振动压路机手制动器零件
1—制动支架 2、6、40、41、49—螺栓 3—油封 4—密封圈 5、9、15、33、35、50—螺母 7、12、21—平垫 8、48—弹簧 10—拉紧螺钉 11、22、26—开口销 13—制动压板 14、25—拉杆 16、32、34、39、42、51—弹簧垫圈 17—小轴 18—带孔螺栓 19—半圆头螺钉 20—掀柄 23—铆钉 24—制动手把 27—花螺母 28—支承板 29—拉紧弹簧 30—棘爪 31—制动齿板 36、38—销轴 37—叉接头 43—压板 44—制动轮 45—制动轮毂 46—撑管 47—制动带
制动系统放气时,踏动踏板让气路接通,不时往制动加力缸的油杯中加注制动液,分别将制动钳上的上下放气螺塞轻轻拧开,踏动踏板在油气流出后将此螺塞拧紧,反复操作直到无气泡时为止。
2)脚制动总系统。脚制动总系统的零件构成如图2-94所示。
图2-94 YZ16C/YZ18C型振动压路机脚制动总系统零件图
1、19—O形密封圈 2—胶管 3—接头体 4、7、11、13、15、23、30、32、35、36、42、45—平垫圈 5—调压阀 6、8、14、24、28—螺栓 9—制动阀 10—螺塞 12—钳盘制动器 16、18、22、31、33、41、43、46—接头 17—胶管接头 20、21、34、44—气管总成 25—空气助力缸 26、40—铜管 27—扩口直角管接头 29—汽包 37—螺母 38—安全阀 39—放水阀
图2-95 YZ14型振动压路机液压传动系统的工作原理
1—发动机 2—副齿轮箱 3—液压油箱 4—双联齿轮泵 5—冷却器 6—起振控制阀 7、13—安全阀 8—液压马达 9—振动轮 10—振动轮机架 11—转向液压缸 12—转向机及转向阀
(五)液压控制系统
1.洛阳建筑机械厂YZ14型振动压路机的液压控制系统
YZ14型振动压路机是洛阳建筑机械厂在YZ12型振动压路机的基础上改进设计而生产的重型铰接式振动压路机。为了扩大YZ14型振动压路机的使用范围,提高压实设备的利用率,新型YZ14型振动压路机已采用自动调频液压振动回路和偏心块降幅结构,可满足路基和路面的压实要求。其液压工作系统由振动液压工作回路和转向液压工作回路组成。中型以上的压路机,转向阻力较大,一般都采用全液压转向系统。液压转向具有操纵省力,转向平稳,直线行驶性能好,安全可靠等优点。液压传动系统的工作原理如图2-95所示。系统中的振动液压回路和转向液压回路由定量双联齿轮泵分别驱动。振动液压系统由振动齿轮泵、液压油冷却器5、起振控制阀6和定量液压马达8等组成。起振控制阀6为二位二通手动控制阀,当控制阀置于“断开”位置时,压路机可作静力压路机使用;当起振控制阀置于“接通”位置时,振动液压马达即驱动偏心块振动轴旋转起振,诱发激振力,便可进行振动压实。振动光轮和偏心块振动轴的旋转运动相互独立,互不干涉。振动轮为从动轮,由单轴驱动车牵引滚动,而振动轴为液压驱动旋转。因此,偏心激振器关闭后,仍可作静力压路机进行静力压实作业,扩大了压路机的使用范围。
安全阀7可限制振动液压回路的系统压力,当系统压力超过18~19MPa,安全阀自动开启卸荷,确保系统安全。
转向液压系统由双联齿轮泵4中的转向齿轮泵、转向阀12、转向液压缸11、安全阀13和液压油箱3等组成。YZ14型振动压路机的转向阀采用摆线计量马达转向阀。
全液压式转向器主要由阀体1、阀套15、阀芯14、联接轴10、定子17和转子12等主要零件组成,其结构组成如图2-96所示。
压路机直线行驶时,转向器的阀套15与阀芯14对正,由弹簧片4定位,转向阀处于“中立”位置。转向液压泵输出的油液从进油口A流入,经阀套和阀芯直接流回油箱。
压路机转向时,向左转则逆时针转动转向盘,向右转则顺时针转动转向盘。当转向盘转动一定角度,阀芯克服弹簧片的弹力与阀套错位,压力油从阀体进油口A进入阀套,经油孔和油道流入计量马达,然后从出油孔D或C进入转向液压缸一组腔室,反向推动转向液压缸活塞,迫使前后机架向左或向右偏转,实现压路机转向。此时,转向液压缸的另一组腔室则排油回油箱。
当前后机架随转向盘转动偏转相应的角度后,计量马达的转子12将带动阀套15跟踪阀芯14重新对正恢复原位,实现随动机械反馈,并由弹簧片4定位。此时,转向阀回到“中立”位置,前后机架不再偏转,若要继续转向,则需继续转动转向盘。全液压转向器具有随动功能,操作轻便灵活,结构十分紧凑。当发动机突然熄火,或液压泵产生故障,计量马达也可作为手动泵,用人力操作转向器实现转向,确保压路机的行驶安全。YZ14型振动压路机是洛阳建筑机械厂在YZ12(YZ10B)型振动压路机的基础上改进设计的超重型铰接式振动压路机,其基本结构与YZ12(YZ10B)型完全相同。
YZ12型与YZ14型振动压路机均为低频高幅振动压路机(YZ12型的振频为32Hz,振幅为1.5mm;YZ14型的振频为30Hz,振幅为1.74mm),最适合基层压实作业。而用于路面或表层压实则需高振动频率、降低振幅,其振频要求在40~50Hz范围内,振幅要求在0.35~0.6mm之间,才能获得最佳的压实效果。
图2-96 YZ14型振动压路机液压转向器
1—阀体 2—联接块 3—阀盖 4—弹簧片 5—推力轴承 6—拨销 7—溢流阀块 8—进油单向阀 9—止回球阀 10—联接轴 11—端盖 12—转子 13—限位柱 14—阀芯 15—阀套 16—隔盘 17—定子
A—进油接头 B—回油接头 C—左转向出油接头 D—右转向出油接头
2.YZ18型振动压路机的液压控制系统
YZ18型振动压路机的液压系统工作原理如图2-97所示。
液压系统分别控制行走系统、振动系统和转向系统。其中行走系统的变量泵11为集成式柱塞变量泵,两个并联的定量马达12、13分别驱动轮胎和振动轮。振动系统则采用标准的闭式变量泵——定量马达系统,可避免空气中的尘埃对液压油的污染。转向系统由双联齿轮泵、全液压转向器和左右转向液压缸组成,全液压转向器的原理与BW217型振动压路机的转向原理相同。双联齿轮泵的辅助泵驱动风扇马达,用来冷却液压油。
图2-97 YZ18型振动压路机的液压系统工作原理图
1—振动用定量马达 2—振动用变量泵 3、10—滤清器 4、9—真空表 5、8—冷却器 6—双联齿轮泵 7—油箱 11—行走用变量泵 12—定量马达 13—行走用定量马达 14—全液压转向器 15—转向液压缸 16—溢流阀 17—风扇马达
(六)电气系统
YZ16C/18C型振动压路机电气系统如图2-98所示,主要有发电、起动系统、控制系统、照明系统、信号系统四部分组成,上述各组成部分的主要零件如图2-99所示。
图2-98 YZ16C/18C型振动压路机电气系统
图2-99 YZ16C/18C型振动压路机电气系统的主要零件
1—螺母 2、11—垫圈 3—固定板 4—橡胶板 5、6、14—螺栓 7、8、9、28—蓄电池 10—螺钉 12—油位传感器 13—发电机 15—垫圈 16—继电器 17—蓄电池开关 18—起动电动机 19—压力传感器 20—转速传感器 21—线束总成 22—喇叭 23—喇叭架 24—扎带 25—转向灯 26—后大灯 27—前照灯
1.发电、起动系统
发电机起动系统的功能:一是保证柴油机起动;二是柴油机工作时,发动机向蓄电池充电。
蓄电池为DN165、12V,两个串联使用,线路电压为24V,蓄电池位于压路机尾部。
2.控制系统
控制系统的功能是控制各种仪器、仪表及灯具。电源总开关位于电源负极接地侧,控制整个压路机的线路通断。其余位于驾驶室内的仪表板上。
3.照明系统
照明系统的功能是夜间或不良天气作业时,照明作业面及驾驶室,包括前后照明灯和顶灯。
4.信号系统
信号系统的功能是向驾驶员和周围环境发出信号,引起注意,以免发生人机事故。其主要设备有喇叭、转向信号灯、液压油滤清器信号灯以及各种仪表。
液压油滤清器信号灯亮时,表明滤清器太脏需及时更换或清洗滤清器的滤芯。
柴油油位表安装在仪表板上,当其指针接近零时,要及时加油。不允许油用完后再加油。制动气压表指示制动气压,工作前应保证制动气压不低于最低允许值60kPa,若气压过低应及时检修,否则不允许机器工作。
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