CN101298750B

CN101298750B - 表面压实机和操作表面压实机的方法

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Publication number: CN101298750B
Application number: CN2008100960918A
Authority: CN
Inventors: D·R·波茨; N·A·厄特肯; M·J·索拉提
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: US7938595B2; US20110070023A1; CN101298750A; DE102008021670A1; US8162564B2; US20080267707A1; US20110097148A1

Abstract

本发明涉及一种操作表面压实机的方法。该方法可包括将表面压实机的基座支承在表面上。该方法还可包括用振动机构在基座上产生波动的竖直力，这可包括用振动机构的驱动系统使振动机构的一个或多个重块运动。另外，所述方法可包括感测振动机构的工作参数，该工作参数响应于使一个或多个重块运动以产生波动的竖直力而波动。所述方法还可包括至少部分地基于所感测的参数而自动调节振动机构的操作以调节波动的竖直力。

Description

表面压实机和操作表面压实机的方法

技术领域

本发明涉及表面压实机，更具体地，涉及包括至少一个用于在表面压实机的基座上产生波动的竖直力以增加基座下面的表面的密实度的振动机构的表面压实机。

背景技术

许多工程项目需要压实表面。例如各种类型的建筑项目会需要压实由像泥土、砂砾和沥青等物质形成的表面。存在各种类型的用于压实这种表面的专用机械，包括但并不局限于，表面滚轧机和振动轧板。这种表面压实机通过以表面压实机的基座在表面上施加向下的力来操作，该基座可以包括例如一个或多个轧辊和/或一个或多个轧板。

一些表面压实机包括用于在表面压实机的基座上产生波动的竖直力以增加表面密实度的振动机构。由这种表面压实机所得到的结果部分取决于由振动机构产生的波动的竖直力的振幅。因此，存在各种用于调节波动的竖直力的量值(magnitude)以获得不同结果的控制方法。不幸的是，波动的竖直力的任何具体振幅的效果也取决于各种其它因素，例如基座下面的表面的硬度。因此，由于工作条件的变化，包括调节波动的竖直力的振幅但不具有与波动的竖直力的效果有关的某种类型的反馈的控制方法可能不能得到所希望的结果。

授予Sandstrom的美国专利No.5,695,298(“’298专利”)公开了使用加速度计来为控制用以使轧辊振动的波动的竖直力的振幅的方法提供反馈。在’298专利中公开的机器的轧辊内部，一旋转的重块产生波动的竖直力，因而使轧辊振动。加速度计安装在附接到振动轧辊的框架上。’298专利的控制方法包括处理来自加速度计的信号以及响应于由该信号指示的特定工作条件而调节波动的竖直力的量值。

尽管’298专利公开了一种当调节波动的竖直力的量值时使用关于波动的竖直力在振动轧辊上的实际效果的反馈的控制方法，但是仍然存在某些缺点。例如，足够坚固以经受得住长时期的这种应用的加速度计通常比较昂贵。

本发明的表面压实机和方法解决一个或多个上述问题。

发明内容

一个公开的实施例涉及一种操作表面压实机的方法。该方法可包括将表面压实机的基座支承在一表面上。该方法还可包括用振动机构在基座上产生波动的竖直力，这可包括用振动机构的驱动系统使振动机构的一个或多个重块运动。另外，该方法可包括感测振动机构的工作参数，该工作参数响应于使一个或多个重块运动以产生波动的竖直力而波动。所述方法还可包括至少部分地基于所感测的参数而自动调节振动机构的操作以调节波动的竖直力。

另一个实施例涉及一种包括基座的表面压实机。该表面压实机还可包括振动机构，该振动机构可包括以在基座上产生波动的竖直力的方式使一个或多个重块运动的驱动系统。另外，该表面压实机可包括控制系统。该控制系统可感测表面压实机中的负载，该负载响应于驱动系统使一个或多个重块运动并产生波动的竖直力而波动。所述控制系统还可至少部分地基于所感测的负载而调节振动机构的操作以调节波动的竖直力。

另一个实施例涉及一种操作表面压实机的方法。该方法可包括将表面压实机的基座支承在一表面上。该方法还可包括用振动机构在基座上产生波动的竖直力，这可包括用振动机构的驱动系统使振动机构的一个或多个重块运动。另外，所述方法可包括感测在振动机构的驱动系统的致动器上的负载。该方法还可包括响应于所感测的以大于基准值的量波动的负载而调节振动机构的操作以减小波动的竖直力的量值。

附图说明

图1A示出根据本发明的表面压实机的一个实施例；

图1B是图1A在剖面线1B-1B处的剖视图；

图1C是图1B在圆圈1C中的部分的放大图；

图1D是图1C在剖面线1D-1D处的剖视图；

图1E是图1C在剖面线1E-1E处的剖视图；

图2是示出根据本发明的控制方法的一个实施例的流程图；以及

图3是示出根据本发明的控制方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

图1A-1E示出支承在表面12上的根据本发明的表面压实机10。表面压实机10可具有安置在表面12上的基座14。表面压实机10可包括从基座14悬置的框架16、振动机构28(在图1B-1E中示出)、动力系统46、推进系统48(在图1B中示出)以及控制系统50。

基座14可包括一个或多个不同构造的部件。在一些实施例中，基座14可包括一个或多个轧辊，例如轧辊18和轧辊20。基座14的一个或多个部件可具有带涂层的或不带涂层的金属表面，其具有与表面12相接触的基本直的外形。例如，如图1B和1C所示，轧辊18可具有带涂层的或不带涂层的金属表面22，其具有安置在表面12上的直的外形。

框架16可连结和/或支承表面压实机10的一个或多个部件。例如，如图1A所示，框架16可连结轧辊18、20。另外，框架16可支承振动机构28、动力系统46、推进系统48和控制系统50的一个或多个部件。框架16可以允许各轧辊18、20绕其纵轴转动的方式与各轧辊18、20相连接。

振动机构28可包括驱动系统30和一个或多个重块，驱动系统30以在基座14上产生波动的竖直力的方式使该重块运动。例如，如图1B所示，振动机构28可包括重块32和重块34，并且驱动系统30可包括一个或多个构造成使重块32、34绕与各重块32、34的重心C_g间隔开的轴线36转动的一个或多个部件。在一些实施例中，为使重块32、34绕轴线36转动，驱动系统30可包括致动器38，其具有驱动地连接在重块32和重块34上的旋转输出件39。致动器38例如可以是流体操控的马达如液压马达，或电动马达。

驱动系统30在旋转输出件39和重块32之间可具有与在旋转输出件39和重块34之间相同的传动比。驱动系统30可包括以1∶1的传动比将旋转输出件39连接到重块32的传动系31。传动系31可包括行星齿轮组40、行星齿轮组42、以及串联连接在旋转输出件39和重块32之间的旋转驱动件44。驱动系统30还可包括以1∶1的传动比将旋转输出件39连接到重块34的旋转驱动件45。如图1B-1E所示，旋转驱动件45可延伸通过旋转驱动件44的中心。

在一些实施例和/或情况中，除提供相等的传动比之外，旋转输出件39和重块32、34之间的连接可在旋转输出件39和重块32之间提供一种角关系，并在旋转输出件39和重块34之间提供一种不同的角关系。如图1E所示，这会导致重块32的重心C_g和重块34的重心C_g之间的绕轴线36的角度52。

驱动系统30可包括用于控制角度52的装置(provision)。例如，驱动系统30可包括致动器54，该致动器54以允许致动器54控制行星齿轮组42的环齿轮56的旋转位置的方式驱动地连接在环齿轮56上。在一些实施例中，致动器54可以是线性的流体操控的致动器，例如液压缸。致动器54可包括缸55、设置在缸55内部的活塞57、以及从活塞57延伸出缸55的驱动件59。活塞57可将缸55的内部分成室65和室67。控制系统50可通过增加室65中的流体压力和/或减小室67中的流体压力来启动致动器54从而使驱动件59沿方向60运动。类似地，控制系统50可通过增加室67中的流体压力和/或减小室65中的流体压力来启动致动器54从而使驱动件59沿相反方向61运动。

如在图1D中最好地所示的，驱动件59可连接到通过轮齿(未示出)与环齿轮56啮合的齿条58。当未被启动时，致动器54可将环齿轮56保持在固定位置。在环齿轮56的位置固定并且旋转输出件39以相等的传动比连接到重块32、34的情况下，角度52的量值可保持固定，并且致动器38可使重块32、34沿相同方向和以相同速度绕轴线36转动。

当被启动时，致动器54可沿方向60或方向61驱动齿条58，从而使环齿轮56沿方向62或方向63转动。用致动器54使环齿轮56沿方向62转动可使重块32相对于重块34沿方向62转动，因而使角度52减小。类似地，用致动器54使环齿轮56沿方向63转动可使重块32相对于重块34沿方向63转动，因而使角度52增大。

振动机构28可安装在表面压实机10上的不同位置。如图1B-1E所示，在一些实施例中，振动机构28的一个或多个部分可安装在轧辊18内部。

振动机构28的构造并不局限于上述示例。驱动系统30可包括用于将致动器38、54连接到重块32、34的不同类型和/或布置的部件。另外，驱动系统30可具有与上述数目不同和/或类型不同的致动器。例如，用于使重块32、34运动的致动器可包括用于使重块32、34中的一个运动的第一液压马达和用于使重块32、34中的另一个运动的第二液压马达。在此实施例中，第一液压马达和第二液压马达可液压地串联连接，使得液压流体首先流到第一液压马达然后流到第二液压马达。此外，除了使重块32、34绕轴线36转动以产生波动的竖直力之外或者作为替代，驱动系统30可以不同的方式使一个或多个重块运动从而产生波动的竖直力。例如，驱动系统30可通过使一个或多个重块线性振荡来产生波动的竖直力。

动力系统46可包括一个或多个供给动力的部件，驱动系统30能利用供给动力的方式控制重块32、34的运动。例如，如图1B所示，动力系统46可包括动力源64(如发动机)、动力转换单元66。动力源64可供给机械动力并且动力转换单元66可将来自动力源64的机械动力转换成致动器38、54可用的形式。在致动器38、54使用流体动力的实施例中，动力转换单元66可以是泵。类似地，在致动器38、54使用电能的实施例中，动力转换单元66可以是发电机。

动力系统46可包括用于将来自动力转换单元66的动力供给致动器38、54的动力传递系统68。在致动器38、54使用流体动力的实施例中，动力传递系统68可包括向致动器38、54供给流体和/或从致动器38、54供给流体的管路(plumbing)。类似地，在致动器38、54使用电能的实施例中，动力传递系统68可包括一个或多个用于为致动器38、54供给电能的电路。动力传递系统68可包括用于调节到达致动器38、54的功率通量的功率通量调节器70、72，例如阀或电流调节器。

动力系统46并不局限于图1B中所示的构造。例如，动力系统46可具有与上述不同数目和/或布置的部件。在一些实施例中，致动器38和致动器54可使用不同类型的动力，并且动力系统46可包括与用于为致动器54供给动力的部件不同的为致动器38供给动力的部件。另外，代替动力源64，动力系统46可包括从表面压实机10外部的一个或多个动力源接收动力的部件。

推进系统48可包括动力系统46的一个或多个部件以及可利用由动力系统46供给的动力操作以推进表面压实机10的一个或多个部件。例如，推进系统48可包括动力源64、动力转换单元66、以及可利用来自动力转换单元66的动力操作以使轧辊18绕其纵轴转动的致动器74。致动器74例如可以是液压马达或电动马达。

如下所述，控制系统50可包括任何可操作以控制表面压实机10的操作的部件。在一些实施例中，控制系统50可包括功率通量调节器70、72和控制器76。控制器76可包括一个或多个处理器(未示出)和一个或多个存储器装置(未示出)。控制系统50可具有使控制器76能够控制振动机构28的构造。例如，控制系统50可具有操作性地连接到功率通量调节器70、72的控制器76，以便控制器76可通过控制到达致动器38、54的功率通量来控制致动器38、54。

控制系统50还可包括各种信息源，控制器76可使用该信息源作为控制振动机构28时的因素。例如，如图1A所示，控制系统50可包括将有关操作员输入的信号传输给控制器76的操作员界面78。另外，控制系统50可包括向控制器76提供关于表面压实机10的一个或多个工作参数的信息的一个或多个传感器，例如传感器80和传感器81(图1B-1D)。在一些实施例中，传感器80和81可以是分别感测室65和室67(图1D)中的工作流体的压力、并将表示所感测到的压力的信号提供给控制器76的压力传感器。由于室65和室67之间的压力差对应于致动器54上的负载，所以由传感器80、81提供的信号可共同为控制器76指示致动器54上的负载。

控制系统50并不局限于上述示例。例如，除控制器76和功率通量调节器70、72之外或代替控制器76和功率通量调节器70、72，控制系统50可包括用于根据操作员输入和/或表面压实机10的工作条件而控制振动机构28的操作的各种其它的控制部件。另外，传感器80、81可感测连接在室65、67上的管路中的工作流体的压力，而不是直接感测室65、67中的压力。此外，控制系统50可以不同于感测致动器54的工作流体的压力的某种方式感测致动器54上的负载。例如，传感器80或传感器81可感测致动器54的部件中的应力或连接在致动器54上的部件中的应力。此外，传感器80和/或传感器81可感测与致动器54上的负载不同的负载，例如旋转驱动件45上的负载、传动系31中的负载、或致动器38上的负载。此外，传感器80可感测振动机构28的不同于负载的工作参数，例如驱动系统30的一个或多个部件的瞬时速度。另外，在驱动系统30包括一个用于使重块32运动的致动器和另一个用于使重块34运动的致动器的实施例中，传感器80可感测与两个致动器之间的相互作用有关的参数。例如，在驱动系统30包括用于驱动重块32的液压马达、包括用于驱动重块34的液压马达、并且使这两个液压马达液压地串联连接的实施例中，传感器80可感测在液压马达之间流动的液压流体的压力。

另外，表面压实机10的总体构造并不局限于上文联系图1A-1E所述的示例。例如，基座14可具有与图1A-1C中所示不同的构造。除轧辊18和/或轧辊20之外或代替轧辊18和/或轧辊20，基座14可具有安置在表面12上的一个或多个各种类型的其它部件，包括但不局限于转轮(runner)、板、轮子和履带(track)单元。在一些实施例中，单个部件例如板可组成基座14。另外，表面压实机10可省略推进系统48。

工业实用性

表面压实机10可应用于任何需要压实表面12的任务。由基座14施加的向下的力可压实表面12在基座14之下的部分。操作员可通过沿着表面12移动基座14，例如通过启动推进系统48以使轧辊18、20沿表面12滚动来压实表面12的不同部分。

振动机构28可通过在基座14上产生波动的竖直力来帮助表面压实机10更有效地压实表面12。如图1E所示，当被驱动系统30绕轴线36转动时，重块32、34产生离心力F_c1、F_c2，它们共同在表面压实机10上形成净离心力F_cn。净离心力F_cn可包括两个分量：净竖直力F_vn和净水平力F_hn。净离心力F_cn可随重块32、34转动。因此，在重块32、34的每次回转期间，净竖直力F_vn在等于该净离心力F_cn的向上的力—当净离心力F_cn正好指向上方时—和等于该净离心力F_cn的向下的力—当净离心力F_cn指向下方时—之间波动。这样，净竖直力F_vn可以和重块32、34绕轴线36转动的相同频率波动，下文称为激励频率。波动的净竖直力F_vn可通过表面压实机10中的一个或多个负载路径传递给基座14。

通过操作致动器54以调节角度52，控制系统50可调节净离心力F_cn的量值并从而调节净竖直力F_vn的波动振幅。减小角度52使得各离心力F_c1、F_c2之间的角度减小，从而离心力F_c1、F_c2更大程度地相互叠加，导致更大的净离心力F_cn和净竖直力F_vn的更大的波动振幅。减小角度52可产生相反的结果。

通常，增加净竖直力F_vn的波动振幅更有效地使表面12压实。然而，在净竖直力F_vn的波动振幅增加至某一点时，波动的净竖直力F_vn可导致基座14从表面12分离。例如，如果波动振幅变得足够大，则该波动的净竖直力F_vn会导致被称为“双跳(double jumping)”的行为。该行为包括在波动的净竖直力F_vn的每隔一个周期期间基座14从表面12反弹，在每次反弹之间在空中停留波动的净竖直力F_vn的整个周期。换句话说，在双跳期间，基座14以半个激励频率升离和落回表面12。双跳会破坏压实表面12的目的，因为每次基座14落回表面12的碰撞会弄碎形成表面12的材料。

除产生波动的净竖直力F_vn之外，使重块32、34绕轴线36转动可导致表面压实机10的一个或多个其它工作参数波动。当驱动系统30转动重块32和34时，各重块32、34的重心C_g与轴线36之间的水平距离正弦变化。因此，重块32、34上的重力在传动系31和旋转驱动系统45上的转矩也正弦变化。这会在驱动系统30中的各种部件上产生波动的负载，包括在致动器54上的波动的负载。该波动的负载会导致驱动系统30的一个或多个部件的速度发生波动。另外，驱动系统30的各种其它工作参数可响应于重块32、34绕轴线36的转动而波动。例如，在致动器38和/或致动器54为电动马达的实施例中，使重块32、34绕轴线36转动以产生波动的净竖直力F_vn可在致动器38和/或致动器54的电线圈中产生一个或多个电活动参数的波动。

当控制系统50调节振动机构28的操作以改变净竖直力F_vn的波动振幅时，驱动系统30中的负载波动的振幅会改变。例如，当净竖直力F_vn的波动振幅变得大到足以导致基座14从表面12分离时，驱动系统30中的负载波动的振幅会突然增大。在基座14从表面12分离后，当基座14落回表面12时的碰撞会使重块32、34震摇，这会在驱动系统30的负载-包括致动器54上的负载-中产生尖峰。

另外，驱动系统30中的负载波动的时间图形可取决于波动的净竖直力F_vn的振幅。不管波动的净竖直力F_vn的振幅如何，驱动系统30中的负载可在波动的净竖直力F_vn的每个周期期间(即，以激励频率)波动。然而，波动的净竖直力F_vn的一些振幅可在一些周期期间比在其它周期期间导致驱动系统30中的更大振幅的负载波动。

例如，波动的净竖直力F_vn的高到足以导致双跳的振幅可产生这种结果。在双跳期间，驱动系统30中以激励频率出现的负载波动可包括在基座14撞击表面12时的周期期间的较大的振幅波动和在基座14位于空中时的交替周期期间的相当小的振幅波动。以数学表达，在双跳期间驱动系统30中的负载波动可包括处于半个激励频率的较大的振幅分量和处于激励频率的相当小的振幅分量。

反之，当波动的净竖直力F_vn的振幅低到足以使基座14保持与表面12持续接触时，驱动系统30中的负载可在各波动的净竖直力F_vn的每个周期期间波动近似相同的量。因此，在此情形下，驱动系统30中的处于半个激励频率的负载波动振幅与处于激励频率的负载波动的振幅差别不大。

控制系统50可在包括至少部分地基于振动机构28的波动负载或相关工作参数而自动调节振动机构28的操作的控制方法中充分利用上述工作特性。图2示出这种控制方法的一个实施例。在该方法中，控制系统50可感测波动参数的量值(步骤82)。例如，如上面提及的，传感器80、81可共同感测致动器54上的负载。同时，控制系统50可确定所感测的参数的波动振幅是否超过第一基准值(步骤86)。例如，控制器76可处理来自传感器80、81的信号以确定致动器54上的负载的波动振幅是否超过该基准值。如果所感测的参数的波动振幅没有超过该基准值，则控制系统50可调节振动机构28的操作以增大波动的净竖直力F_vn的振幅(步骤88)。控制系统50可继续这样做直到所感测的参数的波动振幅超过第一基准值(步骤86)。

当所感测的参数的波动振幅超过第一基准值时，控制系统50可调节振动机构28的操作以减小波动的净竖直力F_vn的振幅(步骤90)。然后控制系统50可确定所感测的参数的波动振幅是否已降低到第二基准值以下(步骤92)。如果没有，则控制系统50可再次调节振动机构28的操作以减小波动的净竖直力F_vn的振幅(步骤90)。一旦所感测的参数的波动振幅降到低于第二基准值时(步骤92)，控制系统50可调节振动机构28的操作以增大波动的净竖直力F_vn的振幅(步骤88)。如前所述，控制系统50可继续这样做直到所感测的参数的波动振幅超过第一基准值(步骤86)。

根据实现图2所示的控制方法的特定目的，控制系统50可使用各种值作为第一基准值和第二基准值。各基准值可具有固定的值，或者控制系统50可将基准值确定为一个或多个工作参数的函数。在一些实施例中，第一基准值可基本上对应于当波动的净竖直力F_vn的振幅变得大到足以导致基座14从表面12分离和落回表面12时所出现的所感测的参数的波动振幅。可根据经验确定该值。通过在图2所示的控制方法中将该值用作第一基准值，控制系统50可通过使波动的净竖直力F_vn的振幅保持很高的同时将基座14以高百分比时间保持在表面12上来增强表面12的密实度。

基于一个或多个工作参数来自动调节振动机构28的操作的策略并不局限于联系图2所述的示例。例如，控制系统50可执行包括将所感测的参数的波动振幅与更少或更多的基准值相比较以确定是否以及如何调节波动的净竖直力F_vn的振幅的控制策略。另外，结合或者替代使用第一和第二基准值作为调节振动机构28的操作的触发器，控制系统50可至少部分地基于所感测的参数来执行各种其它类型的控制策略。例如，控制系统50可基于查表、公式、或限定所感测的参数和振动机构28的一个或多个工作参数之间的一个或多个预期关系的类似手段来控制振动机构28。此外，在一些实施例中，控制系统50可执行包括基于所感测的参数的一个或多个特定频率分量来控制振动机构28的控制策略。

图3示出这种控制方法的一个实施例。在该控制方法中，控制系统50可感测波动的参数的量值(步骤94)。例如，如上所述，传感器80、81可共同感测致动器54上的负载并向控制器76指示该负载。同时，控制系统50可确定所感测的参数的第一频率分量的振幅(步骤96)。例如，控制器76可确定处于激励频率的所感测的参数的分量的振幅。控制系统50还可确定所感测的参数的第二频率分量的振幅(步骤98)。例如，控制器76可确定处于半个激励频率的所感测的参数的分量的振幅。控制系统50可使用任何合适的信号处理技术来确定所感测的参数的第一和第二频率分量的振幅。在确定所感测的参数的第一和第二频率分量的振幅之后，控制系统50可确定第二频率分量的振幅与第一频率分量的振幅的比率(步骤100)。

控制系统50可以各种方式使用第二频率分量的振幅与第一频率分量的振幅的比率来达到各种目的。在一些实施例中，控制系统50可确定该比率是否超过第一基准值(步骤102)，如果这样，则调节振动机构28的操作以减小波动的净竖直力F_vn的量值(步骤104)。控制系统50可使用各种值作为第一基准值。第一基准值可具有固定的值，或者控制系统50可将第一基准值定义为表面压实机10的一个或多个工作条件的函数。在一些实施例中，第一基准值可基本上对应于当表面压实机10开始双跳时所出现的第一和第二频率分量的振幅的比率。通过使用该值作为减小波动的净竖直力F_vn的量值的触发器，控制系统50可减少或消除双跳。

在减小波动的净竖直力的振幅(步骤104)之后，控制系统50可确定第二频率分量的振幅与第一频率分量的振幅的比率是否已降低到第二基准值以下(步骤106)。如果没有，则控制系统50可再次调节振动机构28的操作以减小波动的净竖直力F_vn的量值(步骤104)。一旦该比率下降到低于第二基准值(步骤106)，则控制系统50可以开始调节振动机构28的操作以增大波动的净竖直力F_vn的量值(步骤108)。控制系统50可继续这样做直到第二频率分量的振幅与第一频率分量的振幅的比率再次超过第一基准值(步骤102)。

控制系统50可使用各种值作为第二基准值。第二基准值可具有固定的值，或者控制系统50可将第二基准值定义为表面压实机10的一个或多个工作条件的函数。

包括基于所感测的参数的一个或多个特定频率分量来控制振动机构28的控制策略并不局限于上述示例。例如，控制系统50可基于不同于处于激励频率的分量和处于半个激励频率的分量的所感测的参数的两个频率分量来控制振动机构28。另外，控制系统50可基于所感测的参数的多于或少于两个频率分量来控制振动机构28。此外，除使用第一和第二基准值作为调节振动机构28的操作的触发器之外或代替使用第一和第二基准值作为调节振动机构28的操作的触发器，控制系统50可至少部分地基于所感测的参数的一个或多个频率分量来执行各种其它类型的控制策略。例如，控制系统50可基于查表、公式、或限定所感测的参数的一个或多个特定频率分量和振动机构28的一个或多个工作参数之间的预期关系的类似手段来控制振动机构28。

另外，表面压实机10的总体操作并不局限于上述示例。例如，控制系统50可感测响应于振动机构28产生波动的净竖直力F_vn而波动的振动机构28的某个其它工作参数的量值，而不是感测致动器54上的负载的量值。类似地，作为感测振动机构28的工作参数的替代，控制系统50可感测响应于振动机构28产生波动的净竖直力F_vn而在表面压实机10的某个其它部分中波动的负载。此外，在振动机构28以不同于通过使重块32、34绕轴线36转动的方式产生波动的净竖直力F_vn的实施例中，控制系统50可使用不同的方法来调节波动的净竖直力F_vn的振幅。

本发明的实施例可使表面压实机10能够高效地执行且成本较低。如上所述，控制系统50可通过基于一个或多个响应于振动机构28产生波动的净竖直力F_vn而波动的工作参数来自动调节振动机构28的一个或多个工作方面，以获得各种性能优点。另外，使用如上所述的参数作为调节振动机构28的操作的基础使得能够使用较低成本的感测方法。

对本领域技术人员来说，显而易见能够不偏离本发明的范围而对表面压实机和方法做出各种修改和变型。通过考虑本文公开的表面压实机和方法的说明书和实践，本领域技术人员可以显见本发明的表面压实机和方法的其它实施例。本说明书和示例应被认为仅仅是举例性的，本发明的真正范围由所附权利要求及其等同物规定。

Claims

1.一种操作表面压实机的方法，包括：

将表面压实机的基座支承在表面上；

用振动机构在基座上产生波动的竖直力，包括用振动机构的驱动系统使振动机构的一个或多个重块运动；

感测振动机构的工作参数，该工作参数响应于使一个或多个重块运动以产生波动的竖直力而波动；以及

至少部分地基于所感测的参数而自动调节振动机构的操作以调节波动的竖直力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分地基于所感测的参数而自动调节振动机构的操作以调节波动的竖直力包括：响应于所感测的参数的振幅超过基准值而调节振动机构的操作以减小波动的竖直力的振幅。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准值基本对应于当波动的竖直力的振幅变得大到足以导致基座从所述表面分离时所出现的所感测的参数的振幅。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，感测响应于使一个或多个重块运动以产生波动的竖直力而波动的振动机构的工作参数包括：感测振动机构中的负载。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述驱动系统包括致动器；以及

感测响应于使一个或多个重块运动以产生波动的竖直力而波动的振动机构的工作参数包括：感测所述致动器的工作参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述基座包括轧辊；以及

所述方法还包括使所述轧辊滚过所述表面。

7.一种表面压实机，包括：

基座；

振动机构，该振动机构包括以在所述基座上产生波动的竖直力的方式使一个或多个重块运动的驱动系统；

控制系统，该控制系统感测表面压实机中的负载，该负载响应于驱动系统使一个或多个重块运动并产生波动的竖直力而波动，其中，所述控制系统至少部分地基于所感测的负载来调节振动机构的操作以调节波动的竖直力。

8.根据权利要求7所述的表面压实机，其特征在于，感测响应于驱动系统使一个或多个重块运动并产生波动的竖直力而波动的表面压实机中的负载包括：感测振动机构中的负载。

9.根据权利要求7所述的表面压实机，其特征在于，所述驱动系统包括致动器；以及，感测响应于驱动系统使一个或多个重块运动并产生波动的竖直力而波动的表面压实机中的负载包括：感测致动器上的负载。

10.根据权利要求9所述的表面压实机，其特征在于：

所述致动器是流体操控的致动器；以及

感测致动器上的负载包括：感测用于致动器的工作流体中的压力。