國內壓路機主要種類及性能分析

    壓路機是壓實機械中的主要設備，是利用機器自身重量、振動、沖擊、振蕩等方法，對被壓實材料進行重復加載，使其內部結構重新排布，排除內部氣隙和水分，使之達到形變相對穩定且具有一定承載能力的作業機械，壓路機按照力的作用方式分為靜力作用光輪壓路機、靜力作用輪胎壓路機、自行式振動壓路機、拖式壓路機、垂直振動壓路機、振蕩壓路機、沖擊壓路機、輪胎振動壓路機；按照鋼輪的表面形狀分為：凸塊式、牙嵌式；其性能特點和適用范圍分述如下：

    1、靜力作用光輪壓路機

    靜力作用光輪壓路機也稱為靜碾壓路機，是利用本身的自重，依靠碾壓輪來回滾動實現對被被壓材料的壓實，工作過程是沿著工作表面前進與倒退反復滾動碾壓，使其材料產生形變累積，達到相對穩定的結構，提高路面的承載能力。靜力作用光輪壓路機雖然噸位大小，形狀各異，但其總體結構完全相同，都是由發動機-離合器-變速箱-差速器-半軸-差速器組成，是將發動機產生的動力，經離合器-變速箱-差速器變速增扭后傳給驅動輪，驅動輪受地面附著力的作用產生驅動（牽引力）力，帶動驅動輪和支撐輪進行前后行走，實現重復碾壓功能。 靜力作用光輪壓路機的碾壓特點，碾壓后的密實度均勻、輪跡少，起步 碾壓 停止柔和，適應于路基和路面10厘米以內的淺層壓實。

    2 靜力作用輪胎壓路機

    靜力作用輪胎壓路機亦稱為膠輪壓路機，是利用充氣輪胎的彈性變形對材料形成各方向的擠壓，避免了壓實過程中鋼輪所形成的搭橋現象，或過橋留下的空隙而造成的密實度不均勻；在壓實過程中，除產生垂直壓實力外，還有各方向的水平力，這些力的共同影響，形成了揉搓效應而自動消除表面裂紋，并與光輪壓路機配合產生很好的壓實效果。 靜力作用輪胎壓路機結構基本與光輪壓路機相同，只是把驅動輪和支撐輪的鋼輪換成了多條充氣平頂輪胎，通常采用前少后多、交錯布置、前后輪跡相互重合，以增加壓實的均勻性。

    輪胎式壓路機的特點：密實度均勻，壓實柔和，可有效的消除壓實瀝青路面表面裂紋，主要適用于路基和路面的10厘米以內的壓實作業，優點在于壓實和自動消除瀝青路面的裂紋。

    3. 振動壓路機

    在上世紀八十年代以前，公路施工采用傳統的工藝，路基處理采用自然沉降、水壓強制沉陷等方法使其達到穩定結構，就是說等到路基成型后，經過幾年的自然沉降變形相對穩定后再進行路面分層施工，在此情況下，靜力作用光輪壓路機和輪胎壓路機可滿足傳統工藝的要求。進入八十年代后，國家為了加快國民經濟的發展，加大了包括公路在內的基礎設施建設，項目繁多，且要求施工周期短，小項目大部分是當年施工、當年竣工，就連高速公路的施工周期也只有18個月左右，填筑路基的土石方迅猛增加，原有的壓路機遠遠不能滿足施工需要。為了適應新的工藝需求，有關科研部門和生產廠商研制了壓路機的新家族—振動壓路機并逐步形成了單驅單振、雙驅單振、雙驅雙振、自行式、拖式、拖式沖擊、振蕩、垂直振動、壓路機和凸塊等系列產品。

    振動壓路機改變了靜力式壓路機的結構，在碾壓輪中增加振動單元產生附加的激振力，對壓實材料產生影響，迫使被壓實材料作垂直強迫振動，急劇減小土壤和其他壓實材料的內摩擦力，使材料內部顆粒相互擠壓，密實度增加，從而達到壓實的目的。 振動壓路機的特點是：壓實過程短、加載頻率高、可提高材料的密實度、減少碾壓遍數，降能節耗但是碾壓后的材料表面密實度不高，可適用于粘性小的沙土、土石方填筑、瀝青混合料和水泥混凝土等材料的壓實。

    振動壓路機的使用，解決了當年施工、當年竣工存在的施工周期短，密實度不足的問題，有著同樣的功率、同樣的能源消耗，壓實力成倍增加的特性，極大地調動科研人員的積極性，在振動單元上做文章，采取各種措施想辦法提高壓實力，加快材料形變的速度以求材料盡快達到穩定的狀態。瑞典GEODYNAMIK-AB壓實機械研究院、德國BOMAG公司，日本的SAKAI酒井公司先后研發出振蕩壓路機和垂直壓路機，為不同的材料、不同的厚度提供合適的壓路機，為有效的提高路面的承載能力創造了條件。

    4、輪胎振動壓路機;

    由于輪胎壓路機能夠自動消除表面裂紋，因而成為當今路面施工不可缺少的壓實機械，但它的壓實深度只是在淺表層，為了彌補缺陷，廠商只能加大壓路機自身重量和接地比壓以提高其壓實深度，但見效甚微。最近日本酒井株式會社推出了輪胎振動壓路機，壓實深度大大提高，因為輪胎壓路機利用輪胎氣壓的調節和彈性變形，是振動輪減少了向上振動的趨勢，保持了密實度穩定的特性，同時依然保留了輪胎壓路機的各方向的揉搓功能，，因而既保證表面高的密實度，又增加了壓路機的壓身深度。

    5 振蕩壓路機

    隨著振動技術的的成熟，瑞典GEODYNAMIK-AB喬.戴納米克-AB研究院最先研發出振蕩壓路機，并提出振蕩壓實理論的新概念，該機是采用力學土壤交變剪應力的原理，在振動輪的振動單元中對稱安裝同步反向旋轉的兩個激振器，在旋轉時抵消上下方向的作用力，使被碾壓輪承受交變扭矩，對地面持續作用，形成前后的振動波，使被碾壓材料產生交變剪應變，在水平激振力和碾壓輪垂直靜力的作用下，實現對被壓實材料在合力方向上的壓實。 振蕩壓路機消除了圓周振動壓實中的振動和沖擊，減輕了對操作人員和機械本身的危害，改善了工作條件，降低了能耗，產生的激振力沿著前后行駛方向，振動沖擊力很小，因而它適用于城市交通、建筑物間的壓實，對橋梁、涵洞等構造物沒有傷害，尤其是厚度在10厘米以內路面和橋梁，構造物的壓實有著不可比擬的作用。

    歐洲生產的振蕩壓路機結構基本相似，只是振蕩單元中偏心軸的距離不同，而酒井的復合式振蕩壓路機卻有著獨特的特點，振蕩壓路機的高密實度特性極有可能稱為瀝青混凝土和水泥混凝土路面壓實中其他壓路機的替代品。

    6、垂直振動壓路機

    盡管振動壓路機和振蕩壓路機提高了壓實度，但是它的壓實深度還是受到限制，垂直振動壓路機的研發和投入使用，使振動壓路機壓實影響深度達到1米以上。

    垂直振動壓路機的結構與振蕩壓路機的結構相似，它是將振蕩壓路機的振蕩單元兩軸偏心距的相對關系做了調整，使其在旋轉時產生的合力的結果是前后方向上的抵消，在垂直方向上激振力和碾壓輪重力疊加，形成上下沖擊的振動力，使壓實深度和密實度上升速度迅速提高。垂直振動壓路機首先由德國寶馬格公司研制，并通過相關實驗，效果明顯優于其他機型；中國安徽合肥永安綠地工程機械有限公司創新應用垂直振動技術，研制了LSV200垂直振動壓路機，改變圓周振動壓路機的工作原理，合理調整兩偏心軸旋轉時的相對位置關系，確保激振力始終保持垂直上下，減少能量損失和振動噪音，提高了振動的壓實效率和質量，并在張石、昌九高速公路及邢臺河道治理工程中得到了很好的驗證。

    垂直振動壓路機具有壓實深度大，壓實深度增加快，適用于公路、水利、鐵路、機場、碼頭的等工程的高填方壓實。

    7、拖式沖擊壓路機

    拖式沖擊壓路機最早出現在南非，1998年進入中國參與工程施工，以后被中國企業引進技術生產，碾壓輪有三邊、五邊型，由牽引車牽引碾壓輪進行上下沖擊壓實，其沖擊能量由碾壓輪的行駛速度所確定，一臺自重16T型號為YCT25沖擊壓路機，當速度為零時，它的的壓實力就是接地比壓， 當速度為每小時5公里時，他的沖擊力為55噸，速度為每小時12公里時，它的沖擊力高達500噸。壓實特點：壓實深度極大，達到2米以上，但是噪音和震動很大，適用于遠離城市和居民區的野外施工。