CN116761917A - 用于振动式表面压实机的振幅设置检测 - Google Patents

用于振动式表面压实机的振幅设置检测 Download PDF

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CN116761917A CN202180070271.2A CN202180070271A CN116761917A CN 116761917 A CN116761917 A CN 116761917A CN 202180070271 A CN202180070271 A CN 202180070271A CN 116761917 A CN116761917 A CN 116761917A
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斯科特·凯勒
桑瑞·李
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Volvo Construction Equipment AB
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Abstract

一种振动式压实机，包括机架(16、18)、至少一个滚筒(12、13)和控制系统。所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到所述机架以允许所述滚筒在作业表面(31)上旋转。至少一个振动机构被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到所述作业表面。所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置。所述控制系统被配置成测量所述至少一个滚筒在基本对应于X轴方向的方向上的加速力，其中所述加速力由所述振动机构产生，并且所述X轴方向在基本正交于所述Y轴方向和所述Z轴方向的方向上延伸。

Description

用于振动式表面压实机的振幅设置检测
技术领域
本公开涉及压实机领域，更具体地，涉及振动式压实机以及相关的控制系统和方法。
背景技术
压实机可以包括机架(chassis)和两个振动滚筒，这两个振动滚筒以可旋转方式安装到机架，使得当压实机在作业表面(例如，沥青面层)上移动时，这些滚筒压实该作业表面。压实机可以包括位于相应滚筒内的偏心块(也称为偏心轴)，这些偏心块以一定速度旋转以产生振动，这些振动作为冲击被滚筒传递到作业表面。例如，在标题为“VibratingRoller(振动辊)”的美国专利No.3,871,788、标题为“VibratorySystemForCompactorVehicles(用于压实机车辆的振动式系统)”的美国专利No.7,674,070以及标题为“ApparatusAndMethod ForControllingtheStartUpAndPhaseRelationshipBetweenEccentric Assemblies(用于控制偏心组件之间的启动和相位关系的设备和方法)”的美国公布No.2003/0026657中讨论了压实机的各种示例。
尽管有已知的压实机，但在本领域中，对于提供提高的操作效率和/或改进的压实的压实机、方法和/或控制器，仍然存在着需求。
发明内容
根据一个实施例的振动式压实机包括：机架；至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；至少一个振动机构，所述至少一个振动机构被配置成产生振动，该振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到作业表面，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置(amplitudesettings)；以及控制系统，该控制系统被配置成测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中，所述加速力由振动机构产生，并且X轴方向在与Y轴方向和Z轴方向基本正交的方向上延伸，该控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
根据另一个实施例，一种用于操作振动式压实机的方法，该振动式压实机设有：机架；至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；以及至少一个振动机构，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置并且被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到作业表面，所述至少一个振动机构，所述方法包括以下步骤：操作所述振动机构以在所述滚筒中产生X轴方向上的加速力，其中，X轴方向在与Y轴方向和Z轴方向基本正交的方向上延伸；使用布置在振动式压实机上的控制系统来测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中所述加速力由所述振动机构产生；以及使用所述控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
各个方面
根据实施例的一个方面，一种振动式压实机包括：机架；至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；至少一个振动机构，所述至少一个振动机构被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到作业表面，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置；以及控制系统，该控制系统被配置成测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中，所述加速力由振动机构产生，并且X轴方向在与Y轴方向和Z轴方向基本正交的方向上延伸，该控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置，并且所述控制系统根据所确定的振幅设置而从所述多个不同的频率设置中选择一个频率设置，由此，不同的所确定的振幅设置会导致选择不同的频率设置，并且所述控制系统以所选择的频率操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用，并且所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置，并且所述控制系统以所选择的一个频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；并且所述控制系统：根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以所选择的频率操作所述振动系统；并且，响应于所确定的振幅的变化来选择新的频率设置，并且以所选择的新的频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；并且所述控制系统：根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以所选择的频率操作所述振动系统；重新测量由所述振动机构产生的在与X轴方向基本对应的方向上的加速力；根据重新测量到的由所述振动机构产生的在与X轴方向基本对应的方向上的加速力来重新确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作；当重新确定的振幅设置不同于已确定的振幅设置且对应于所述多个频率设置中的所选择的一个不同的频率设置时，选择所述多个频率设置中的所述一个不同的频率设置；并且以所选择的不同的频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；并且所述控制系统：根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以所选择的频率操作所述振动系统；重新测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力加速力；根据重新测量到的加速力来重新确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作；当重新确定的振幅设置小于已确定的振幅设置的振幅且对应于所述多个频率设置中的所选择的一个不同的频率设置时，选择所述多个频率设置中的比已选择的频率的频率大的所述一个不同的频率设置；并且以所选择的不同的频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述控制系统包括位于载板(carrier plates)上的加速度计，该载板以允许所述至少一个滚筒相对于该载板旋转的方式支撑所述至少一个滚筒的滚筒轴旋转轴承；并且该载板位于所述至少一个滚筒内部并且从振动隔离器轴向向内，所述振动隔离器介于该载板与框架之间，使得由所述滚筒轴旋转轴承施加到该载板的滚筒振动在由所述加速度计测量之后且在传递到所述振动压实机的框架之前被阻尼并减小。
根据实施例的一个方面，所述控制系统包括控制器和至少一个加速度计。
根据实施例的一个方面，一种用于操作振动式压实机的方法，该振动式压实机设有：机架；至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到所述机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；以及至少一个振动机构，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置并且被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到作业表面，所述至少一个振动机构，所述方法包括以下步骤：操作所述振动机构以在所述滚筒中产生X轴方向上的加速力，其中，X轴方向在与Y轴方向和Z轴方向基本正交的方向上延伸；使用控制系统，该控制系统包括至少一个加速度计和控制器，并且该控制系统布置在所述振动式压实机上以测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中，所述加速力由所述振动机构产生；以及，使用该控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置从所述多个不同的频率设置中选择一个频率设置，由此，不同的所确定的振幅设置会导致选择不同的频率设置；以及使用所述控制系统以所选择的频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置，所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以及使用所述控制系统以所选择的一个频率来操作所述振动系统。
根据实施例的一个方面，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都可以根据所确定的振幅设置而被选择性地应用，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以所选择的频率操作所述振动系统；响应于所确定的振幅的变化来选择新的频率设置，并且以所选择的新的频率来操作所述振动系统。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图展示了本发明构思的某些非限制性实施例。
在这些图中：
图1是根据本发明构思的一些实施例的压实机的侧视图；
图2是根据本发明构思的一些实施例的图1的压实机的滚筒的透视图，该滚筒包括振动马达和偏心组件；
图3A是图2中所示的偏心组件的透视图。
图3B是图3A中所示的偏心组件的透视图，示出了对图3A中的偏心块的偏心率的相对调整。
图4是根据一个实施例的面向X轴方向的前向透视图，示出了滚筒、偏心系统和框架。
图5示出了根据一个实施例的控制系统的示意图。
图6示出了根据一个实施例的滚筒和偏心系统的侧视图以及X、Y和Z轴方向的相对定向。
图7示出了根据一个实施例的X、Y和Z轴方向的相对定向。
图8示出了根据在基本对应于X轴方向的方向上测量的加速度数据得出的在X轴方向上的计算出的正弦滚筒位移的示例。
图9示出了根据在基本对应于Z轴方向的方向上测量的加速度数据得出的在Z轴方向上的计算出的正弦滚筒位移数据的示例。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出了本发明构思的实施例的示例。然而，本发明构思可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明构思的范围。还应当注意，这些实施例不是相互排斥的。可以默认地假设来自一个实施例的部件存在于/被用于另一实施例中。下文描述的任何两个或更多个实施例可以彼此以任何方式组合。此外，在不脱离所描述的主题的范围的情况下，可以修改、省略或扩展所描述的实施例的某些细节。
图1展示了根据本发明构思的一些实施例的自推进式压实机。图1的压实机可以包括：机架16、18；位于机架16、18的前部和后部处的第一(例如，前面的)和第二(例如，后面的)可旋转滚筒12和13；以及驾驶员工位，该驾驶员工位包括座椅14和转向机构15(例如，方向盘)以提供对压实机的驾驶员控制。此外，可以使用如在17、19处的相应框架(也称为轭架)将每个滚筒联接到机架16、18。滚筒12、13中的一者或二者可以由驱动马达在作业表面31上驱动。尽管图1示出了双滚筒压实机，但在替代实施例中，可以提供单个压实滚筒。
滚筒12和13中的每一个还包括振动机构29。在本实施例的范围内，振动机构29可以是能够产生振动(所述振动作为冲击被第一和第二滚筒12、13传递到作业表面31)的任何一个装置或多个装置，例如各种偏心旋转质量系统。举例来说，可以使用以下方式提供振动机构29：包括单个偏心轴的一个偏心组件(单振幅机器)；包括两个偏心轴的一个偏心组件；或包括单个和/或双偏心轴系统的多个偏心组件(振荡式机器)。本领域普通技术人员将会理解，许多振动机构是已知的，并且本实施例的范围不限于所展示的特定振动系统29。虽然在本实施例的范围内可以采用不太复杂或更复杂的偏心系统，但为了简单和简洁起见，图2示出了相对简单的振动机构29，该振动机构29包括单个可旋转的偏心块23，该偏心块23例如可以由偏心马达21驱动并由轴承22支撑。本领域普通技术人员将会理解，偏心块23的质心是不平衡的，并且不位于偏心块23旋转所绕的旋转轴线27上。本领域普通技术人员还将理解，为了提高压实效率，当偏心块绕旋转轴线27旋转时，每个滚筒12、13的偏心块23的不平衡性质会将振动施加到滚筒12、13。本领域普通技术人员还将理解，当偏心块23旋转时，偏心块23产生向下的力，该向下的力作为冲击被滚筒12、13传递到作业表面31。此外，本领域普通技术人员将会理解，当偏心块23旋转时，该偏心块还产生向上的力，相对于向下冲击力的产生，该向上的力将滚筒12、13向上推动。偏心系统29优选由液压马达21驱动，然而，采用电动马达21也在本实施例的范围内。
在操作期间，偏心块23可以旋转以产生振动，所述振动作为冲击被第一和第二滚筒12、13传递到作业表面31。本领域普通技术人员将会理解，如通过图3A和图3B之间的比较所示出的，可以通过增大或减小偏心块23的质心相对于旋转轴线27的偏心率来调整振动系统29的振幅和本实施例的所述冲击，从而多个振幅设置可用于该振动系统29。本领域普通技术人员将会理解，可以通过增大或减小偏心块23绕旋转轴线27的旋转速度来调整冲击的频率，从而多个频率设置可用于该振动系统29。本领域普通技术人员将会理解，冲击的最佳频率根据振动系统29的振幅设置而变化。举例来说，本领域普通技术人员将会理解，随着振幅的增加，可能希望降低频率以防止该机器的偏心组件轴承和其它部件上的过度磨损和撕裂。
根据本实施例的一个方面，提供了一种控制系统100，用于自动检测振动系统29的振幅设置。根据本实施例的另一个方面，控制系统100在检测到的振幅设置下自动地确定并选择用于振动系统29的适当的对应频率设置。根据本实施例的另一个方面，控制系统100优选以所选择的频率设置来操作该振动系统。根据本实施例的又一方面，控制系统100可以在所检测到的振幅设置下以用于振动系统29的最快的频率设置来操作振动系统29。
现在转到图5，控制系统100可以包括控制器400，该控制器400被配置成：响应于所检测到的第一和第二滚筒12、13的振动机构29的振幅设置，自动控制振动机构29的旋转速度/频率。图5和图6中还示出：控制系统100还可以包括第一和第二加速度计405、406，该第一和第二加速度计405、406测量滚筒12和13在X轴方向上的加速力Fx，该X轴方向基本正交于Z轴方向(所述向下的冲击力指向该Z轴方向)并且基本正交于旋转轴线27的Y轴方向。本领域普通技术人员将会理解，加速力Fx由振动系统29施加到滚筒12和13。
通常来说，在压实机中，使用滚筒的Z轴来收集压实机滚筒上的加速度数据(该加速度数据可用于计算被压实的材料的密度)。相比之下，本实施例将加速度计405、406定向成收集在滚筒12、13的X轴方向上的加速度数据，使得可以计算滚筒12、13的X轴方向位移。基于所测量到的加速度数据和计算出的位移，可以确定振动系统29的振幅设置，并且可以应用适当的振动设置。因此，控制器400的控制逻辑可以监测振幅并调整频率以实现所期望的性能。举例来说，在某些操作设置中，在检测到的振幅设置下用于振动系统29的最快频率设置可以由控制系统100应用。如图5中所示，在本实施例中，控制器400可以通过发送信号来调整偏心块23的旋转速度，以控制液压流体从泵401到液压马达21(其驱动偏心块23)的流动。举例来说，当检测到的所确定的振幅恒定时，该信号可以命令相同的液压流量以基本维持现有的旋转频率，并且，响应于感测到的振幅的变化，该信号可以增加或减少液压流量，以便响应于由加速度计405、406感测到的振幅的变化而增大或减小滚筒12、13的偏心块23的旋转频率。
现在转到图4，加速度计405、406优选位于载板500上，该载板500以如下方式支撑滚筒12、13的滚筒轴旋转轴承451：即，允许滚筒12、13相对于载板500和框架或轭架旋转，并且响应于振动系统29的旋转，使载板500与滚筒12、13一起加速。如图4中所示，轴承451可以位于用于推进滚筒12、13的驱动马达450的对面。还如图所示，加速度计405、406位于滚筒内部，并且被定位成当偏心块23旋转时测量滚筒12、13在X轴方向上的前加速力和后加速力。图4中还示出了：这些载板位于滚筒12、13内部并且从振动隔离器501轴向向内，振动隔离器501介于载板500与框架或轭架17之间，使得由滚筒推进系统的滚筒轴旋转轴承451施加到载板500的滚筒加速度在传递到框架或轭架17之前被阻尼并减小。因此，加速度计405、406优选定位在滚筒12、13内部，以在滚筒12、13在X轴方向上的前加速力和后加速力被任何振动隔离器或阻尼器(如在501处)阻尼之前直接测量这样的力。在本实施例的范围内，加速度计405、406可以被定位成测量基本对应于X轴方向的固定方向上的加速度，或者加速度计405和406可以被组合在惯性测量单元(“IMU”)中，以便更精确地确定滚筒12、13在X轴方向上的加速度，该惯性测量单元是这样一种装置：它使用加速度计、陀螺仪以及(有时是)磁力计的组合。
现在转到图8和图9，对于计算过程，使用X轴比使用Z轴提供更好的数据。X轴数据允许滚筒运动的全范围位移不受到Z轴将捕捉到的地面突然冲击的影响。收集X轴数据的益处是存在更多的可用数据来计算位移，而不是必须等待一次完整的偏心旋转以便于从Z轴数据收集来获得下一组可用数据。这也缩短了滚筒达到工作振动速度所需的时间。
现在回到图5，加速度计405、406测量加速度数据并将加速度数据发送到控制器400，该控制器400根据加速度数据来确定振幅。可以基于算法或者通过将所收集的加速度数据与对应的振幅进行参照来确定振幅，这些对应的振幅例如可以存储在一个或多个查找表中。
控制器400可以包括与存储器和接口电路联接的处理器，并且该接口电路可以提供控制系统100的部件之间的通信。因此，该处理器可以被配置成执行所述存储器(在下文中被描述为非瞬态计算机可读介质)中的计算机程序代码，以执行上文关于图4至图6讨论的至少一些操作。因此，图5的控制系统100可以控制滚筒12、13中的偏心块23的旋转频率。控制器400的控制逻辑可以监测滚筒12、13中的偏心块23的振幅设置，并且维持或调整后面的滚筒的偏心块23的频率以相应地对所述冲击进行正时。除了针对所检测到的振幅设置以最快的旋转速度或频率操作偏心块23之外，也可以基于所检测到的振幅设置来应用其它频率设置。举例来说，偏心块23可以在对被压实的特定材料构成(particlularmaterialmakeup)提供最有效压实的速度下旋转。
在本公开的各种实施例的以上描述中，应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解的是，术语(例如在常用词典中定义的那些术语)应被解释为具有与它们在本说明书和相关技术的背景下的含义一致的含义，且将不被解释为理想化或过于正式的含义，除非在本文中明确如此定义。
当一个元件被称为“连接”、“联接”、“响应”、“安装”(或它们的变体)于另一个元件时，该一个元件可以直接连接、联接、响应或安装于该另一个元件，或者可能存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接连接”、“直接联接”、“直接响应”、“直接安装”(或它们的变体)于另一个元件时，不存在中间元件。相同的附图标记始终指代相同的元件。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。为了简洁和/或清楚，可以不详细描述公知的功能或构造。术语“和/或”及其缩写“/”包括所列出的相关项目中的一个或多个项目的任意和所有组合。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件/操作，但是这些元件/操作不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件/操作与另一个元件/操作区分开。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，一些实施例中的第一元件/操作可以在其它实施例中被称为第二元件/操作。在整个说明书中，相同的参考数字或相同的参考标记表示相同或相似的元件。
如本文所使用的，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(comprises)”、“包含(include)”、“包含(including)”、“包含(includes)”、“具有(have)”、“具有(has)”、“具有(having)”或它们的变体是开放式的，并且包括一个或多个所陈述的特征、整数、元件、步骤、部件或功能，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、元件、步骤、部件、功能或它们的组。此外，如本文所使用的，源自拉丁短语“examplegratia”的常见缩写“e.g.”可用于介绍或指定先前提到的项目的一个或多个一般示例，而非旨在限制这样的项目。源自拉丁短语“idest”的常见缩写“i.e.”可用于指定更一般的叙述中的具体项目。
本文参考计算机实现的方法、设备(系统和/或装置)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图示来描述示例实施例。应当理解，框图和/或流程图示的框以及框图和/或流程图示中的框的组合可以通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机电路、专用计算机电路和/或其它可编程数据处理电路的处理器电路以产生一个机器，使得通过计算机的处理器和/或其它可编程数据处理设备执行的指令对晶体管、存储在存储器位置中的值、以及这种电路内的其它硬件组件进行转换和控制，以实施在框图和/或一个或多个流程框中指定的功能/动作，并由此创建用于实施在框图和/或流程框中指定的功能/动作的装置(功能)和/或结构。
这些计算机程序指令也可以存储在有形的计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施在框图和/或一个或多个流程框中指定的功能/动作的指令的制品(articleof manufacture)。因此，本发明构思的实施例可以以硬件和/或以在处理器(例如数字信号处理器)上运行的软件(包括固件、常驻软件、微代码等)实现，该处理器可以统称为“电路”、“模块”或其变体。
还应注意，在一些替代实施方式中，在框中注明的功能/动作可以不按流程图中注明的顺序发生。例如，被相继示出的两个框实际上可以基本同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。此外，流程图和/或框图的给定框的功能可以被分成多个框，和/或流程图和/或框图的两个或更多个框的功能可以至少部分地整合。最后，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以在所展示的框之间添加/插入其它框，和/或可以省略一些框/操作。此外，尽管某些图包括通信路径上的箭头以示出主要的通信方向，但应理解，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。
本领域技术人员将认识到，可以不同地组合或删除上述实施例的某些元件以创建进一步的实施例，并且这样的进一步的实施例落入本发明构思的范围和教导内。本领域普通技术人员还将清楚，上述实施例可以全部组合或部分地组合，以在本发明构思的范围和教导内创建另外的实施例。因此，尽管本文中出于例证性目的描述了本发明构思的特定实施例和示例，但如相关领域的技术人员将认识到的，在本发明构思的范围内，各种等效的修改都是可能的。因此，本发明构思的范围由所附权利要求及其等同物决定。

Claims (12)

1.一种振动式压实机，包括：
机架；
至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到所述机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；
至少一个振动机构，所述至少一个振动机构被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到所述作业表面，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置；以及
控制系统，所述控制系统被配置成测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中，所述加速力由所述振动机构产生，并且所述X轴方向在与所述Y轴方向和所述Z轴方向基本正交的方向上延伸，所述控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的所述加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
2.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置；
所述控制系统根据所确定的振幅设置而从所述多个不同的频率设置中选择一个频率设置，由此，不同的所确定的振幅设置会导致选择不同的频率设置；并且
所述控制系统以所选择的频率操作所述振动系统。
3.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；
所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；并且
所述控制系统以所选择的一个频率来操作所述振动系统。
4.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；
所述控制系统：
根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；
以所选择的频率操作所述振动系统；
响应于所确定的振幅的变化来选择新的频率设置，并且以所选择的新的频率来操作所述振动系统。
5.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；
所述控制系统：
根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；
以所选择的频率操作所述振动系统；
重新测量由所述振动机构产生的在与所述X轴方向基本对应的方向上的加速力；
根据重新测量到的由所述振动机构产生的在与所述X轴方向基本对应的方向上的加速力来重新确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作；
当重新确定的振幅设置不同于已确定的振幅设置且对应于所述多个频率设置中的所选择的一个不同的频率设置时，选择所述多个频率设置中的所述一个不同的频率设置；并且
以所选择的不同的频率来操作所述振动系统。
6.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述至少一个振动机构设有多个频率设置，其中所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用；
所述控制系统：
根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；
以所选择的频率操作所述振动系统；
重新测量所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的加速力加速力；
根据重新测量到的加速力来重新确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作；
当重新确定的振幅设置小于已确定的振幅设置的振幅且对应于所述多个频率设置中的所选择的一个不同的频率设置时，选择所述多个频率设置中的比已选择的频率的频率大的所述一个不同的频率设置；以及
以所选择的不同的频率来操作所述振动系统。
7.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中：
所述控制系统包括位于载板上的加速度计，所述载板以允许所述至少一个滚筒相对于所述载板旋转的方式支撑所述至少一个滚筒的滚筒轴旋转轴承；并且
所述载板位于所述至少一个滚筒内部并且从振动隔离器轴向向内，所述振动隔离器介于所述载板与框架之间，使得由所述滚筒轴旋转轴承施加到所述载板的滚筒振动在由所述加速度计测量之后且在传递到所述振动压实机的框架之前被阻尼并减小。
8.根据权利要求1所述的振动式压实机，其中，所述控制系统包括控制器和至少一个加速度计。
9.一种用于操作振动式压实机的方法，所述振动式压实机设有：机架；至少一个滚筒，所述至少一个滚筒能够绕面向Y轴方向的轴线旋转并且被安装到所述机架以允许所述滚筒在作业表面上旋转；以及至少一个振动机构，所述至少一个振动机构设有多个不同的振幅设置并且被配置成产生振动，所述振动作为指向Z轴方向的冲击被所述至少一个滚筒传递到所述作业表面，所述至少一个振动机构，并且所述方法包括以下步骤：
操作所述振动机构以在所述滚筒中产生X轴方向上的加速力，其中所述X轴方向在与所述Y轴方向和所述Z轴方向基本正交的方向上延伸；
使用布置在所述振动式压实机上的控制系统来测量所述至少一个滚筒在与所述X轴方向基本对应的方向上的加速力，其中所述加速力由所述振动机构产生；以及
使用所述控制系统根据所测量到的所述至少一个滚筒在与X轴方向基本对应的方向上的所述加速力来确定所述振动机构正在所述多个滚筒振幅设置中的哪一个滚筒振幅设置下操作。
10.根据权利要求9所述的用于操作振动式压实机的方法，其中，所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置从所述多个不同的频率设置中选择一个频率设置，由此，不同的所确定的振幅设置会导致选择不同的频率设置；以及，使用所述控制系统以所选择的频率来操作所述振动系统。
11.根据权利要求9所述的用于操作振动式压实机的方法，其中，所述至少一个振动机构设有多个不同的频率设置，所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以及使用所述控制系统以所选择的一个频率来操作所述振动系统。
12.根据权利要求9所述的用于操作振动式压实机的方法，其中，所述至少一个振动机构设有多个频率设置，所述多个频率设置中的每一个频率设置都对应于所述多个振幅设置中的一个振幅设置，使得所述多个不同的频率设置中的每一个频率设置都能够根据所确定的振幅设置而被选择性地应用，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用所述控制系统根据所确定的振幅设置来选择所述多个频率设置中的一个频率设置；以所选择的频率操作所述振动系统；响应于所确定的振幅的变化来选择新的频率设置，并且以所选择的新的频率来操作所述振动系统。
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