本发明专利技术是一种安装在振动（振荡）压路机上的变外径碾压钢轮，适合代替现有振动（振荡）压路机的碾压钢轮。该轮沿轴线可划分出若干个区段，各区段的轮形可为直线回转面或曲线回转面，从而形成一种外径变化的轮体。该轮兼容了现有振动（振荡）压路机轮形的优点，应用后能增大压路机的适用范围、显著提高压实能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是安装在振动压路机上的一种碾压钢轮，适合代替现有振动压路机的碾压钢轮。本专利技术对振荡压路机也适用。
技术介绍
压实工作是各种建筑和筑路工程中的重要组成部分，是一道不可缺少的关键性工序，历来为世界各国所重视。随着建设工程技术的进步，压实要求的提高，压实机械也相应地不断发展。一般说来，50年代以静压作用的柴油压路机为主，60年代各国相继由静压作用压路机发展成振动压路机，及至70年代国外已普遍采用振动压路机，80年代以后又研制出了振荡压路机。现在，振动压路机在国内也已得到普及。振动压路机的压实是依靠碾重静压和振动力的共同作用。振动力以压力波的方式向土体内传递，并能达到较大的深度。在振动作用下土粒间的摩擦力急剧降低，并在静压作用下产生位移充填孔隙而达密实状态。当前对提高振动压路机压实能力的研发，也主要集中在增加压路机自重和提升液压振动系统方面。现有的振动压路机只有共知的几种碾轮外形，即振动平碾、振动羊脚碾、振动凸块碾、振动轮胎碾。碾轮由振动机构带动，以一定的频率和振幅振动，并通过碾轮往复滚动将振动能量传递给压实层，使之不断提高密实度和稳定性，达到压实目的。同其它类型的压实机械一样，振动压路机仍需经多遍碾压才能达到要求的压实度，其中一个重要的原因在于随着压实度的增长，压实度增长率在逐步降低。现有的振动压路机不能克服这种现象。用增加压路机自重和提升振动系统的方法虽然可以提高压实能力，但不能解决碾压过程中压实度增长率降低的问题，而且以这种方法提高压实能力受到诸多限制。现有振动压路机的各种碾轮虽然外观不同，但有一个共同点，即结构上都以一个等直径圆滚筒作为基础，轮的外周可以投影到同一个圆周上，因此按照这种特征可将其归结为等外径碾轮。振动压路机的不同碾轮各有一定的适用范围，光轮最适于压实非粘性土、碎石、块石及基层、沥青混和料面层，对粘性土的压实深度较小；羊脚轮、凸块轮适于压实粘性土、非粘性土、碎石土，不适于压实砂砾石、块石，也不能用于压实道路的基层和面层；振动轮胎轮是在振动光轮的表面覆盖橡胶层，应用效果并不理想。振荡压路机是通过设置在碾压滚筒内的两根偏心轴转动时产生的惯性偏心力使滚筒发生振动，形成所谓振荡运动，并由滚筒将振荡作用所产生的能量传给被压材料，对被压材料产生剪切作用并在机械重力的综合作用下使材料得以密实。振荡压路机的碾压滚筒与振动压路机的相同，也需要进一步完善。
技术实现思路
为使振动(振荡)压路机的碾轮有更强的适应性，并克服压实效率随压实度升高而逐渐降低的缺陷，本专利技术提供一种新型碾轮，其特征是沿碾轮轴线可将刚性的轮体划分成若干个区段，各区段的轮形可以是直线回转面或曲线回转面，形成一种在轮的长度范围内，轮的外径变化的新型轮体。该碾轮的形式之一可以是对称式的，这也是目前比较实用的，即以垂直碾轮轴线的中心横截面为对称面，可将轮体分成对称的两部分，每部分由几个区段组成，其中最外端的区段为圆筒形，其余各区段的轮形可为直线回转面(如圆筒、圆台侧面等)或曲线回转面等，且轮体最外端的圆筒外径为轮外径的最大值，其余各处的轮外径不大于最大外径。《画法几何及机械制图》对回转面的叙述是母线绕直线回转而成的曲面，称为回转面，该直线称为回转面的轴线；根据母线的性质，回转面分为直线回转面和曲线回转面。专利技术振动(振荡)压路机变外径碾轮的意义有以下几方面(为使叙述简单，以下仅对振动压路机作说明，振荡压路机的情形与之相近)1、解决了振动压路机压实度增长率随压实度升高而逐渐降低的问题现有振动压路机的等外径碾轮，在碾压过程中始终以全轮长度着地，触地面积可以认为固定，单位静线压力和单位最大动线压力也为定值，因此会出现压实度增长率随压实度升高而逐渐降低的问题。变外径碾轮在压实过程中与压层的接触面积会发生改变并引起压实能力的变化在初压阶段，压层疏松，碾轮底部外表面各处都与压层接触，整个碾轮均起压实作用，振动能量沿全轮长度传递给压层；随着碾压进展，压层密实度有所提高，碾轮外径最细的区段不再与压层接触，振动能量集中到轮径较粗与压层接触的范围释放，振动能量集中后得到增强，振动效果和作用深度增加，同时碾轮的触地面积减小，单位静线压力和单位动线压力增大，压实能力得到提高；到碾压后期，只有碾轮外径最大的区段与压层接触，振动能量释放区更加集中，振动作用强度达到最高，单位动、静线压力达到最大，压实能力达到峰值。通过采用不同的碾轮外形曲面组合，可以使激振能量在轮上的释放区域随压实度提高而发生连续或阶梯性的变化，因而可以解决压实度增长率降低的问题。2、可以发挥振动压路机的潜能，显著提高压实能力为说明这个问题，我们这样设想，有两台仅碾轮外形不同而其它方面都相同的振动压路机，其中一台的振动碾轮为圆筒光轮，另一台为变外径碾轮，对这两台机器的压实过程进行分析，可以发现在初压阶段，变外径碾轮的底部外表面各处都与压层接触，这时两台压路机的工作情形相当，单位动、静线压力也相当，所达到的压实能力基本相同；随着碾压进展，变外径碾轮的触地面积减少，振动作用的效果和深度增加，单位动、静线压力增大，压实能力提高，而圆筒碾轮的碾压状态从开始到结束都没有变化，压实能力随压实度升高呈衰减趋势。这说明变外径碾轮能够发挥振动压路机的潜能，大幅度提高压实能力和效率。3、可以扩大振动压路机的适用范围变外径碾轮的单位动、静线压力随着碾压进展增大，特别是振动能量收缩增强后易于穿透粘性土体表层形成的硬壳，到达较大的深度，对粘性土有较强的压实作用，具备振动凸块、振动羊脚轮的碾压效果，而且通过轮形设置可使碾压完成的压实层平整，又具备振动光轮的特性。也就是说，变外径振动碾轮兼容了振动凸块轮、振动羊脚轮和振动光轮的优点，适合压实各种土体和结构层，是一种适用范围更广的轮形。4、可以派生出一种新型振动压路机当前对振动压路机的分类共有两种，一种是按行走方式分为拖式和自行式，另一种是按碾轮滚筒的外形分为振动平碾、振动羊脚碾、振动凸块碾及振动轮胎碾(参见《高等级公路路基路面施工技术》人民交通出版社，1999版)。上述四种碾轮可归结为等外径碾轮这样一个大类，因此可以用振动轮直径作为振动压路机技术性能的一项指标(参见《简明公路施工手册》中关于振动压路机技术性能的列表，人民交通出版社，2000年版)。变外径振动碾轮被排除在现有的轮形分类以外，不适合用单一轮径值作为技术指标，这种轮形又有可以预见的独特效果和应用前景，因此它是与等外径碾轮相并列的另一类独立轮形，代表着一种新型的振动压路机。这样，今后振动压路机按碾轮滚筒外形的分类可表示如下振动压路机可分为变外径振动碾轮和等外径振动碾轮两大类，其中等外径振动碾轮可再细分为振动平碾、振动羊脚碾、振动凸块碾、振动轮胎碾。以碾轮外形作为振动压路机分类的原因在于，轮形的不同导致了碾压机理和结果的差异，轮形决定着振动压路机的适用范围，轮形改变不是单纯的外观改变，是一种应用自然规律进而产生出实质效果的改变。5、能够产生长期显著的效益在各种压实方式中，压路机以碾轮往复滚动作用于压实层，实现了稳定、高效和连续生产的目的，特别是振动碾轮，满足了现代工程对压实不断升高的要求，在一定时间内不会被新技术取代。变外径振动轮作为碾轮中的后来者，集中了其它轮形的优点，应用前景更为长远。实施时，仅需改变现有振本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种安装在振动（振荡）压路机上的变外径碾压钢轮，其特征是：沿轮轴可将刚性的轮体划分成若干个区段，各区段的轮形可以是直线回转面或曲线回转面，形成一种在轮的长度范围轮的外径变化的轮体。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：于国权，
申请(专利权)人：于国权，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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