一种振动压路机前车减振系统的制作方法

本实用新型涉及一种振动压路机，属于压路机技术领域。

背景技术：

振动压路机是土方施工、路面建设的压实施工常用设备，利用压路机自身重力和振动的联合作用来增加土石填方及路面铺层混合物料等工作介质的密实度。前车是压路机的重要组成部分，主要由框架和振动轮组成，振动轮产生高频的简谐振动，振动力和前车的重力共同作用于被压实材料实现压实。振动力也会通过框架传递到压路机的其它部件，如动力系统、驾驶室等，过强的振动会给驾驶室内的驾驶员带来身体上的伤害，也会影响压路机零部件的可靠性。因此，振动压路机在利用振动进行压实作业的同时，也需要采取有效措施衰减前车框架上的振动强度，避免后车受到振动的影响。

（1）前车减振系统

传统的前车减振系统只是在振动轮和框架之间设置减振器，一般在振动轮的左右两侧各布置一组减振器，衰减框架上的振动。这种减振方式是在振动体和需要隔振的物体之间增加弹性元件，使被隔振物体上的振动强度小于振动体上的振动强度。理论上，振动压路机振动轮两侧减振器的隔振率可以达到90%以上。由于大吨位压路机的振幅较大，即便减振器工作状态良好，减振后前车框架上的振动强度仍然很难满足设计要求。

（2）前车防摆振问题

振动压路机的振动轮除了产生振动力之外，还具有驱动轮作用，振动轮左右侧中的一侧安装有驱动装置，驱动振动轮转动，驱动力通过减振器传递。为了兼具可靠性和减振性能，振动轮左右侧减振器的刚度不同，驱动侧的减振器刚度比另一侧的减振器刚度高，以便具有更高的可靠性。由于振动轮左右两侧减振器刚度不同，需要使两侧减振器的受力不同，驱动侧减振器承担更多的重力，才能保持框架的平衡。如果框架不能保持平衡，会使框架产生摆振，影响整机的减振性能，还会导致振动轮上受到的框架作用力不稳定，影响压实均匀性。

对于吨位较小的振动压路机，框架质量不大，振动轮左右侧减振器刚度差别小，框架摆振对整机的影响小，可在振动轮两侧设置配重块解决此问题。而对于吨位较大的振动压路机，框架摆振问题就比较显著，仅靠振动轮本身结构改变很难解决问题，需要框架本身重心偏向驱动侧，才能保持框架的平衡。

振动轮所用的减振器绝大多数是橡胶减振器，这类减振器的刚度误差较大，可达±10%左右。这就要求框架的重心能够做出适当的调整，以适应振动轮左右两侧减振器刚度的误差。

（3）大吨位压路机运输问题

压路机长距离转运一般用汽车运输，根据国家强制标准GB1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》，汽车运输的最大质量限值为49吨，扣除运输车本身的质量，能够运输的最大质量大约30吨。

随着我国经济实力的快速提升，各种大型工业场地、水电大坝、高等级公路等施工工地都需要大吨位压路机用于压实铺层较厚的压实材料，压路机的吨位越来越大。目前30吨以上的单钢轮压路机应用已经十分普遍，甚至出现了39吨的超重型单钢轮压路机。压路机吨位的增大给压路机的长距离转运造成了很大的困难，需要拆除很大的质量才能满足运输要求。

目前压路机前车框架多为组合式，具体结构参见图1，由左右两块侧板II和前后两个车架梁III组成框架结构，框架上安装振动轮I。压路机前车框架的安装螺栓一般规格比较高，大多是10.9级的高强度螺栓，拧紧力矩大，且数量较多，拆卸困难。压路机前车框架安装要求高，需要保证振动轮减振块受压均匀，需要专业人员才能完成拆装工作。

对于超大吨位的振动压路机，需要在框架上设置一块大质量的配重以便于拆装，保证整机质量满足运输需求。

技术实现要素：

本实用新型提供一种振动压路机前车减振系统，以达到以下三个目的：

（1）目的1：目的在于当前车一级减振不能满足设计要求时，提供一种解决方案，有效减小前车传递到后车的振动强度，提升振动压路机的操作舒适性及可靠性；

（2）目的2：目的在于消除框架的摆振，利于压路机的减振，也能提高压实均匀性；

（3）目的3：目的在于比较方便地降低压路机的重量，解决超大吨位压路机运输超重的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种振动压路机前车减振系统，其特征是，包括框架、配重、可选配的二级减振器、振动轮连接座、振动轮两侧安装的振动轮减振器；

振动轮通过左右两侧的振动轮连接座安装在框架上，构成前车的第一级减振；配重位于振动轮的上方；

配重直接安装在框架上，或，配重和框架之间在前后方向上各安装一组二级减振器，构成第二级减振。

配重为空腔结构，壳体内部填充有填充料。

在壳体的上部设置填料口。

填料口上设置上封板进行密封。

在壳体的下部设置出料口。

在壳体的下部前后方向上各设置一个出料口。

出料口设置下封板进行密封。

在壳体上焊接有多个筋板，每个筋板上开有吊装孔。

在壳体的前后方向上各焊接一块安装板；每块安装板上开一组安装孔，用于将配重直接与框架连接或通过二级减振器与框架连接。

安装孔是沿振动轮轴向方向的长圆孔。

本实用新型所达到的有益效果：

相较于现有技术中的减振方法，本实用新型的减振系统通过设置吸收振动的二级减振机构，能有效削弱振动的传递，达到减振目的，其具有以下优点：

（1）结构简单，实现难度低。

本实用新型是在原一级减振的基础上，设置了具有吸收振动功能的二级减振机构，该机构只包含了配重和二级减振器，结构简单，对安装要求不高。如果一级减振已经能够满足设计要求，二级减振器可以取消，结构进一步简化。

（2）成本低。本专利中配重内部填充料可以采用密度高、成本低的材料（如废钢渣、水泥、铁矿石等），有效降低前车成本。

（3）在压路机起停振过程中也有效。本实用新型提供的前车减振系统能够降低系统的固有频率，增大振动系统阻尼，在压路机起停振过程中通过共振区时，也能够降低共振烈度。

（4）能够有效减少前车框架的摆振。通过调整配重的重心位置，能够控制前车框架的平稳性，避免其摆振。

（5）可以大量降低压路机整机质量而不影响其它零部件。通过拆卸配重而大幅降低整机运输质量，满足超大吨位压路机道路运输最大质量要求。

附图说明

图1 现有技术中压路机前框架结构图；

图2 振动压路机前车减振系统（主视图）；

图3振动压路机前车减振系统（俯视图）；

图4 配重结构图（主视图）；

图5 配重结构图（俯视图）；

图中：1.配重，2.二级减振器，3.框架，4.振动轮连接座，5. 振动轮减振器，6.振动轮，1-1.壳体，1-2.填充料，1-3.填料口，1-4.上封板，1-5.出料口，1-6.下封板，1-7.筋板，1-8.吊装孔，1-9.安装板，1-10.安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

a、本方案结构说明

结合图2和图3所示，前车减振系统主体由配重1、二级减振器2、框架3、振动轮连接座4、振动轮减振器5、振动轮6组成。前车减振系统有两级减振：振动轮6的左右两侧各安装一组振动轮减振器5，再通过左右两侧的振动轮连接座4安装在框架3上，构成前车的第一级减振；配重1安装在框架3上，位于振动轮6的上方，配重1和框架3之间在前后方向上各安装一组二级减振器2，构成第二级减振。

特别地，如果振动压路机的一级减振已经可以满足设计要求，即框架3上振动强度已经得到有效削弱，则取消二级减振器2，配重1直接和框架3连接，只达成其它目的。

结合图4和图5所示，特别地，配重1为空腔结构，壳体1-1内部为封闭腔体，根据需要的量填充填充料1-2；在壳体1-1的上部设置填料口1-3，填料口1-3上设置上封板1-4密封；在壳体1-1的下部前后方向上各设置一个出料口1-5，每个出料口1-5设置下封板1-6密封；通过填料口和出料口可以方便地增加或减少填充料1-2，方便调整配重1的质量及重心位置。在壳体1-1上焊接四个筋板1-7，每个筋板1-7上开一个吊装孔1-8，可方便拆卸吊装；在壳体1-1的前后方向上各焊接一块安装板1-9，每块安装板1-9上开一组安装孔1-10，用于将配重1直接与框架3连接或通过二级减振器2与框架3连接。安装孔1-10是左右方向的长圆孔，可调整配重安装时左右方向的位置，便于调节框架平衡。

b、实现目的一：有效减小前车传递到后车的振动强度

本方案所述的前车减振系统属于二级减振，在一级减振的基础上，通过位于振动轮6之上的配重1及二级减振器2，增加了第二级减振。振动压路机工作在压路机振动系统的固有频率之上，第二级减振中的配重1和第一级减振中的框架3在振动位移上处于反相状态，配重1施加给框架3的动作用力会抑制框架3的振动强度，配重1和二级减振器2构成的二级减振起到了吸收振动的作用。理论上，通过设置配重1和二级减振器2的参数，例如改变填充料1-2的量或密度，调整二级减振器2的刚度，适当增大配重1的质量，在可靠性允许的前提下用刚度较小的二级减振器2，即可以吸收大部分的框架3振动，从而有效减小前车传递到后车的振动强度。

c、实现目的二：消除框架3的摆振

从本方案的结构可以看出，该结构前后方向基本是对称布置，保证前车重心在前后方向和振动轮6的中心重合是比较容易实现的。即便前车框架3在前后方向上有不平衡，也可以通过配重1上的填料口1-3增加填充料1-2及底部的两个出料口1-5减少填充料1-2进行调整。配重1的安装板1-9上，安装孔1-10是左右方向的长圆孔，如果框架3安装后因左右振动轮减振器5误差而不能保持左右平衡，可以通过调整配重1左右方向上的安装位置而调整。只要框架3上受力平衡，就不会出现明显的摆振。

d、实现目的三：方便地降低压路机的重量

本方案中配重1是装配在系统中，位于振动轮6的上方，拆卸和安装比较方便，不会对其它部件产生影响。配重1的可用体积比较大，可以获得很大的调整质量，能够使40吨级振动压路机目前振动压路机最大吨位为39吨仅通过拆卸配重1满足道路运输最大质量要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。