一种仿生压路机钢轮及其操作方法与流程

本发明属于道路交通机械技术领域，特别涉及一种仿生压路机钢轮及其操作方法。

背景技术：

压路机在工程机械中属于道路设备的范畴，广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混泥土路面层。

以机械本身的重力作用，适用于各种压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实。又分为钢轮式和轮胎式两类。碾轮构造有光碾、槽碾和羊足碾等。光碾应用最普遍，主要用于路面面层压实。采用机械或液压传动，能集中力量压实突起部分，压实平整度高，适于沥青路面压实作业。按轮轴布置有单轴单轮、双轴双轮、双轴三轮和三轴三轮等种。以内燃机为动力，采用机械传动或液压传动。一般前轮转向，机动性好，后轮驱动。在当前道路组成中，水泥路面和沥青路面是路面的主要形式，分别称为刚性路面和柔性路面。沥青路面是在水泥稳定土基层上铺设一定厚度的沥青混合料作面层的柔性路面，与刚性水泥路面相比，基于水泥稳定土基层的沥青路面表面平整无接缝、行车振动小、噪音低、开放交通快、养护简便，使得水泥稳定土加沥青面层的结构已经占据我国高速公路路面85％以上。但是，这种水泥稳定土刚柔结合的路面结构也给路面质量带来隐患，沥青下面层与水泥稳定土基层之间的变形不统一的问题，使得接触面损失大量的联接作用，而且，大量的研究证实，水泥稳定土刚柔层间普遍存在的粘结不紧是引起路面破坏、缩短寿命的重要原因。

路面的粘结强度不足不但造成巨额维修成本，而且极大影响路面使用性能和行车安全，造成经济效益和社会效益的双重损失。因此，增加水泥稳定土表面刚柔结合层的粘结力，提高路面建设质量，延长路面寿命，对国家建设和国民经济具有重要意义。同时，在现有技术中压路机的压辊种类不同，且在使用上都各有优势，都分别安装在不同的压路机上，一般很难进行更换，因此对于同一压路机不能同时适用多功能压辊，给使用者带来了不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种仿生压路机钢轮及其操作方法，以解决水泥稳定土刚柔层间普遍存在的粘结不紧的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种仿生压路机钢轮，包括钢轮、仿生压实装置、固定端盖、电磁定位柱和多边形拔模棱柱；钢轮为圆柱状，钢轮的侧面上平行于钢轮轴线设置有若干电磁定位柱；固定端盖为圆形，钢轮的两端均同心固定设置有固定端盖，且固定端盖的面积大于钢轮端部的面积；电磁定位柱的两端固定在固定端盖上；仿生压实装置为弧形，仿生压实装置的个数和电磁定位柱的个数相同，每个仿生压实装置的弧形凹面上设置有与电磁定位柱相匹配的电磁定位柱卡槽，仿生压实装置卡在电磁定位柱上，仿生压实装置能够完全包裹钢轮的外表面；仿生压实装置弧凸面上均匀设置有若干多边形拔模棱柱。

进一步的，钢轮包括内钢轮和外钢轮，外刚轮同轴设置在内钢轮的外侧，内钢轮沿轴线设置有旋转轴套孔；内钢轮和外刚轮的两端封口，内钢轮和外刚轮之间形成封闭空间。

进一步的，钢轮的两端面上沿圆周均匀设置有若干螺栓杆；钢轮的一端还设置有通向封闭空间的上料孔和窥视孔。

进一步的，固定端盖的外圆周上设置有用于固定电磁定位柱的端盖定位柱卡槽；固定端盖上还设置有与螺栓杆相匹配的端盖固定孔，端盖固定孔套在螺栓杆上，通过螺母固定。

进一步的，多边形拔模棱柱为正六边形拔模棱柱；电磁定位柱的个数为4。

进一步的，一种基于仿生压路机钢轮的操作方法，所述仿生压路机钢轮包括钢轮、仿生压实装置、固定端盖、电磁定位柱和多边形拔模棱柱；钢轮为圆柱状，钢轮的侧面上平行于钢轮轴线设置有若干电磁定位柱；固定端盖为圆形，钢轮的两端均同心固定设置有固定端盖，且固定端盖的面积大于钢轮端部的面积；电磁定位柱的两端固定在固定端盖上；仿生压实装置为弧形，仿生压实装置的个数和电磁定位柱的个数相同，每个仿生压实装置的弧形凹面上设置有与电磁定位柱相匹配的电磁定位柱卡槽，仿生压实装置卡在电磁定位柱上，仿生压实装置能够完全包裹钢轮的外表面；仿生压实装置弧凸面上均匀设置有若干多边形拔模棱柱；

钢轮包括内钢轮和外钢轮，外刚轮同轴设置在内钢轮的外侧，内钢轮沿轴线设置有旋转轴套孔；内钢轮和外刚轮的两端封口，内钢轮和外刚轮之间形成封闭空间；钢轮的一端还设置有通向封闭空间的上料孔和窥视孔；

所述基于仿生压路机钢轮的操作方法，包括以下步骤：

1)将表面有六边形拔模棱柱的仿生压实装置安装在钢柱的表面，将钢柱两端的固定端盖通过螺栓拧紧，对电磁定位柱通电，使得它有强磁性并牢固吸附在钢轮与仿生压实装置之间；

2)将本装置的压路机钢轮安装在压路机上，通过上料孔对压路机钢轮里填充流动性物料，增加压路机钢轮的配重，同时通过窥视孔观察钢轮内部的物料量；

3)开动压路机，通过本装置对水泥稳定土刚柔结合面进行粗糙度加工，当需要进行平面压实时，将仿生压实装置拆掉，对路面进行平面压实。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果:

本发明所述的一种仿生压路机钢轮及其操作方法，仿生压实装置利用仿生技术对水泥稳定土刚柔结合面进行粗糙面辊压；所述的钢轮对路面进行平面压实；能够同时适用平面型和粗糙面型的压辊，大大方便使用者，提高实用范围，且具有结构简单、拆装方便、设置合理、成本低的优点；经过仿生压实装置辊压后的路面能够提高水泥稳定土刚柔结合面粗糙度和摩擦力，便于摊铺沥青后达到最大的嵌合作用避免产生滑移，大大加强水泥稳定土刚柔结合层间粘结力。

附图说明

图1是本发明所述装置的正视图；

图2是本发明所述装置的左视图；

图3是本发明所述装置的全剖视图；

图4是本发明所述装置的钢轮结构示意图；

图5是本发明所述装置的仿生压实装置结构示意图；

图6是本发明所述装置的固定端盖结构示意图；

图7是正六边形拔模棱柱结构示意图。

其中：2-仿生压实装置、3-钢轮、4-固定端盖、5-端盖固定孔、6-端盖定位柱卡槽、7-旋转轴套孔、8-上料孔、9-电磁定位柱、10-窥视孔、11-电磁定位柱卡槽、12-多边形拔模棱柱、13-内钢轮、14-外钢轮、15-固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进一步说明：

请参阅图1至图7，一种仿生压路机钢轮，包括钢轮3、仿生压实装置2、固定端盖4、电磁定位柱9和多边形拔模棱柱12；钢轮3为圆柱状，钢轮3的侧面上平行于钢轮3轴线设置有若干电磁定位柱9；固定端盖4为圆形，钢轮3的两端均同心固定设置有固定端盖4，且固定端盖4的面积大于钢轮3端部的面积；电磁定位柱9的两端固定在固定端盖4上；仿生压实装置2为弧形，仿生压实装置2的个数和电磁定位柱9的个数相同，每个仿生压实装置2的弧形凹面上设置有与电磁定位柱9相匹配的电磁定位柱卡槽11，仿生压实装置2卡在电磁定位柱9上，仿生压实装置2能够完全包裹钢轮3的外表面；仿生压实装置2弧凸面上均匀设置有若干多边形拔模棱柱12。

钢轮3包括内钢轮13和外钢轮14，外刚轮14同轴设置在内钢轮13的外侧，内钢轮13沿轴线设置有旋转轴套孔7；内钢轮13和外刚轮14的两端封口，内钢轮13和外刚轮14之间形成封闭空间。

钢轮3的两端面上沿圆周均匀设置有若干螺栓杆15；钢轮3的一端还设置有通向封闭空间的上料孔8和窥视孔10。

固定端盖4的外圆周上设置有用于固定电磁定位柱9的端盖定位柱卡槽6；固定端盖4上还设置有与螺栓杆15相匹配的端盖固定孔5，端盖固定孔5套在螺栓杆15上，通过螺母固定。

多边形拔模棱柱12为正六边形拔模棱柱；电磁定位柱9的个数为4。

所述基于仿生压路机钢轮的操作方法，包括以下步骤：

1)将表面有六边形拔模棱柱的仿生压实装置2安装在钢柱3的表面，将钢柱3两端的固定端盖4通过螺栓拧紧，对电磁定位柱9通电，使得它有强磁性并牢固吸附在钢轮3与仿生压实装置2之间；

2)将本装置的压路机钢轮安装在压路机上，通过上料孔8对压路机钢轮里填充流动性物料，增加压路机钢轮的配重，同时通过窥视孔10观察钢轮3内部的物料量；

3)开动压路机，通过本装置对水泥稳定土刚柔结合面进行粗糙度加工，当需要进行平面压实时，将仿生压实装置2拆掉，对路面进行平面压实。