CN203546563U - 双轮压路机振动液压系统、压路机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双轮压路机振动液压系统、压路机。该双轮压路机振动液压系统包括：前轮振动系统（10），包括前轮振动马达（11）；后轮振动系统（20），包括后轮振动马达（21）；检测装置（30），获取前轮振动马达（11）和后轮振动马达（21）的振动频率；控制器（40），根据检测装置（30）获取的前轮振动马达（11）和后轮振动马达（21）的振动频率对前轮振动马达（11）和/或后轮振动马达（21）进行调整，使前轮振动马达（11）和后轮振动马达（21）的振动频率差大于预设值。根据本实用新型的双轮压路机振动液压系统，能够解决现有技术中压路机拍振现象难以消除，驾驶人员操作舒适性低的问题。

Description

双轮压路机振动液压系统、压路机

技术领域

本实用新型涉及路面机械领域，具体而言，涉及一种双轮压路机振动液压系统、压路机。

背景技术

双钢轮压路机工作时前后振动轮都产生振动。这两个振动会在机架和驾驶室上合成，由于两个振源周期的差别，会造成合成的振幅时而加强、时而减弱，这种现象称为“拍振”，合振幅相邻两个峰值之间的时间称为拍振周期。拍振严重影响着操作人员的舒适性，并且影响机器零部件的可靠性。

现有的双钢轮振动压路机发生拍振现象十分普遍，尤其是高频（50HZ以上）双钢轮振动压路机尤为明显，国内外品牌压路机都无法避免的产生拍振现象。根据现有理论及实验研究表明，产生拍振的原因为前后钢轮轴线到车架质心距离不相等或前后钢轮的振动频率有差异。对于前者，只能在车架设计时尽量保证，不可能做到相等，且设计完成后不能进行调节。

而对于后者前后钢轮频率不一致的问题，由于液压系统不可避免的存在泄漏、泵和马达的排量不可能做到精确一致、液压管路的影响等使得前后钢轮振动频率很难做到一致，因此使得拍振现象难以消除，大大降低了驾驶人员操作时的舒适性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种双轮压路机振动液压系统、压路机，以解决现有技术中压路机拍振现象难以消除，驾驶人员操作舒适性低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种双轮压路机振动液压系统，包括：前轮振动系统，包括前轮振动马达；后轮振动系统，包括后轮振动马达；检测装置，分别连接至前轮振动系统和后轮振动系统，并获取前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率；控制器，连接至检测装置，并根据检测装置获取的前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率对前轮振动马达和/或后轮振动马达进行调整，使前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差大于预设值。

进一步地，双轮压路机振动液压系统还包括振动泵系统，振动泵系统连接至前轮振动系统和后轮振动系统，并驱动前轮振动马达和后轮振动马达振动。

进一步地，振动泵系统包括：前轮振动泵，连接至前轮振动系统；第一排量控制阀，连接至前轮振动泵，并控制前轮振动泵的排量；后轮振动泵，连接至后轮振动系统；第二排量控制阀，连接至后轮振动泵，并控制后轮振动泵的排量；前轮振动泵和后轮振动泵串接，控制器分别连接至第一排量控制阀和第二排量控制阀，并根据检测装置获取的前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率调整前轮振动泵和/或后轮振动泵的输出排量。

进一步地，控制器包括：第一控制模块，第一控制模块内设置有第一频率设定值，第一控制模块控制前轮振动马达至第一频率设定值；第二控制模块，第二控制模块内设置有第二频率设定值，第二控制模块控制后轮振动马达至第二频率设定值；第一频率设定值和第二频率设定值的差值大于5HZ。

进一步地，振动泵系统包括主振动泵，前轮振动系统和后轮振动系统串接在主振动泵上。

进一步地，后轮振动系统上并联有调速阀，控制器控制调速阀对后轮振动马达进行调速。

进一步地，振动频率差的预设值为5HZ。

根据本实用新型的再一方面，提供了一种压路机，包括双轮压路机振动液压系统，该双轮压路机振动液压系统为上述的双轮压路机振动液压系统。

应用本实用新型的技术方案，双轮压路机振动液压系统的控制方法包括：检测前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率；比较前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差；调节前轮振动马达和/或后轮振动马达的振动频率，使前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差大于预设值。在压路机工作时，可以通过上述方案来调整前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差，使得该频率差位于使驾驶人员不舒服的拍振频率差范围之外，从而降低压路机工作过程中出现使驾驶人员不舒服的频率范围内的拍振现象，提高驾驶人员操作的舒适性。由于本实用新型中只需要使前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差大于一个预设值即可，因此在控制精度、响应时间、系统稳定性方面均能达到要求，完全能够实施；并且频率的稳定性好，控制简单，压实质量好，能取得很好的效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的第一实施例的双轮压路机振动液压系统的结构图；

图2示出了根据本实用新型的第一实施例的双轮压路机振动液压系统的控制流程图；

图3示出了根据本实用新型的第二实施例的双轮压路机振动液压系统的结构图；以及

图4示出了根据本实用新型的第二实施例的双轮压路机振动液压系统的控制流程图。

附图标记：10、前轮振动系统；20、后轮振动系统；30、检测装置；40、控制器；50、振动泵系统；11、前轮振动马达；12、第一冲洗阀；21、后轮振动马达；22、第二冲洗阀；41、第一控制模块；42、第二控制模块；51、前轮振动泵；52、第一排量控制阀；53、后轮振动泵；54、第二排量控制阀；55、主振动泵；56、调速阀。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，双轮压路机振动液压系统包括前轮振动系统10、后轮振动系统20、检测装置30和控制器40。前轮振动系统10包括前轮振动马达11；后轮振动系统20包括后轮振动马达21；检测装置30分别连接至前轮振动系统10和后轮振动系统20，并获取前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率，然后将获取的数据输送至控制器40。控制器40连接至检测装置30，并根据检测装置30获取的前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率确定两者的振动频率差，然后根据该振动频率差对前轮振动马达11和/或后轮振动马达21进行调整，使前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值（此处为大于5HZ）。该预设值也可以由驾驶人员在操作过程中自行设定。

根据对双钢轮振动压路机拍振现象仿真分析和实验研究，较好解决拍振现象的方法是：控制前后振动频率差在0.5HZ以内。现有技术的思路为尽量使频率差接近于0，但是受液压系统特性影响，加上外界负载本身存在波动性，这种方法在实际工程上，由于受控制精度、响应时间、系统稳定性的要求，基本无法实施；甚至由于振动频率的稳定性差，导致压实质量受影响，并不能取得较好效果。

实验研究表明，在压路机工作时，对人体舒适性不良影响最大的振动频率范围是1～5HZ；因此本实用新型的思想是：既然难以控制频率差小于0.5HZ，则不如拉开频率差到5HZ以上。因此在压路机工作时，可以通过调整前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差的方式，使得该振动频率差位于使驾驶人员感觉到不舒适的拍振频率差范围之外，从而降低压路机工作过程中出现使驾驶人员感觉到不舒适的拍振现象，提高驾驶人员操作的舒适性。如此一来，本实用新型中只需要使前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差大于一个预设值即可，不仅可以保证液压控制系统在实际工程上便于实施，在控制精度、响应时间、系统稳定性方面均能达到要求，完全能够实施，并且频率的稳定性好，控制简单，压实质量好，能取得很好的压实效果。

双轮压路机振动液压系统还包括振动泵系统50，振动泵系统50连接至前轮振动系统10和后轮振动系统20，并驱动前轮振动马达11和后轮振动马达21振动。该振动泵系统50用于为前轮振动马达11和后轮振动马达21提供工作液压油。

结合参见图1和图2所示，根据本实用新型的第一实施例，振动泵系统50包括前轮振动泵51、第一排量控制阀52、后轮振动泵53和第二排量控制阀54。前轮振动泵51连接至前轮振动系统10，并用于为前轮振动系统10提供振动所需液压油。第一排量控制阀52连接至前轮振动泵51，并控制前轮振动泵51的排量。后轮振动泵53连接至后轮振动系统20，用于为后轮振动系统20提供振动所需液压油。第二排量控制阀54连接至后轮振动泵53，并控制后轮振动泵53的排量。

在本实施例中，前轮振动泵51和后轮振动泵53串接，并位于一个安装壳体内。前轮振动泵51和后轮振动泵53串接也可以分开设置，分别对所控制的振动马达进行调速控制。控制器40分别连接至第一排量控制阀52和第二排量控制阀54，并根据检测装置30获取的前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率调整前轮振动泵51和/或后轮振动泵53的输出排量。在前轮振动马达11外并联设置有第一冲洗阀12，该第一冲洗阀12可以使控制前轮振动的液压系统回路中部分油液流出，对该控制前轮振动的液压系统进行散热和净化。在后轮振动马达21外并联设置有第二冲洗阀22，该第二冲洗阀22可以使控制后轮振动的液压系统回路中部分油液流出，对该控制后轮振动的液压系统进行散热和净化。此外，在本双轮压路机振动液压系统中，还可以通过外置补油泵的E口对前后两个独立的振动系统进行补油。

在需要对前轮振动马达11的振动频率进行调整时，可以通过控制器40来调整第一排量控制阀52，通过第一排量控制阀52来控制前轮振动泵51的排量，从而使前轮振动马达11的振动频率达到要求。同理，当需要对后轮振动马达21的振动频率进行调整时，可以通过控制器40来调整第二排量控制阀54，通过第二排量控制阀54来控制后轮振动泵53的排量，从而使后轮振动马达21的振动频率达到要求。

在本实施例中，控制器40包括第一控制模块41和第二控制模块42。其中第一控制模块41内设置有第一频率设定值，第一控制模块41控制前轮振动马达11至第一频率设定值；第二控制模块42内设置有第二频率设定值，第二控制模块42控制后轮振动马达21至第二频率设定值；第一频率设定值和第二频率设定值的差值大于5HZ。通过设定固定频率的方式，可以前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率固定在一个固定频率，同时保证前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差保持大于5HZ，因此可以在减弱出现使驾驶人员感觉到不舒适的拍振现象的同时，提高各振动马达振动频率的稳定性，提高各振动马达的压实质量。

本实施例的双轮压路机振动液压系统具体工作过程如下：首先选择大小振模式，调节频率调节旋钮到某一值如60HZ，打开振动开关，控制器40发出控制信号，两个排量控制阀得到电信号，前后振动泵斜盘倾斜，前后振动马达开始振动，前后振动马达的转速信号被传至控制器40。当其中一个振动马达转速达到比设定小6HZ的值（例如3240rpm/54HZ）时，与该振动马达连接的振动泵的排量控制阀保持电信号不变，斜盘不再倾斜，此振动马达频率固定不再增加。而另一个振动泵电磁阀继续增大电信号如增大电流，直至振动马达频率达到频率调节旋钮的设定值60HZ止。此时两个振动马达的振动频率差保持在6HZ，可以较好的解决拍振现象对驾驶人员所带来的不利影响。

结合参见图3和图4所示，根据本实用新型的第二实施例，振动泵系统50包括主振动泵55，前轮振动系统10的前轮振动马达11和后轮振动系统20的后轮振动马达21串接在主振动泵55上，只通过一个主振动泵55同时对前轮振动马达11和后轮振动马达21提供振动所需液压油。此种情况下，可以通过分流的方式来对前轮振动马达11和后轮振动马达21进行调速，从而改变前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率。

在本实施例中，后轮振动系统20上并联有调速阀56，控制器40控制调速阀56对后轮振动马达21进行调速。在需要对后轮振动系统20的后轮振动马达21的振动频率进行调整时，可以通过控制器40对调速阀56进行调整，从而保证前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差保持在设定值。由于在主振动泵55的输出流量恒定的情况下，本实施例中的前轮振动马达11的振动频率恒定，因此在对后轮振动马达21的振动频率进行调整时，可以考虑使后轮振动马达21的频率确定在一个固定的频率，也可以通过实时检测系统实时检测前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差，使该振动频率差始终保持在所需的振动设定值。此处的方案调速阀56也可以与前轮振动马达11并联，此外，还可以在前轮振动马达11和后轮振动马达21上均并联设置一个调速阀56，如此则可以同时实现对两个振动马达的调控，马达频率的调整更加灵活方便。

其具体控制过程与第一实施例基本相同，此处不再赘述。

结合参见图2和图4所示，根据本实用新型的实施例，双轮压路机振动液压系统的控制方法包括：检测前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率；确定前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差；调节前轮振动马达11和/或后轮振动马达21的振动频率，使前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值。在本实施例中，该振动频率差的预设值为5HZ，当然，此处的频率差也可以设定为大于5HZ的其它数值，例如6HZ等。由于本方法只需要使前轮振动马达和后轮振动马达的振动频率差大于一个预设值或者等于一个大于5HZ的预设值即可，因此不仅可以保证液压控制系统在实际工程上便于实施，在控制精度、响应时间、系统稳定性方面均能达到要求，完全能够实施，并且频率的稳定性好，控制简单，压实质量好，能取得很好的压实效果。

调节前轮振动马达11和/或后轮振动马达21的振动频率的步骤包括：通过调节前轮振动泵51的排量来调节前轮振动马达11的振动频率，通过调节后轮振动泵53的排量来调节后轮振动马达21的振动频率直至前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于拍振的最大频率差；或通过调节前轮振动泵51的排量来调节前轮振动马达11的振动频率，直至前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值；或调节后轮振动泵53的排量来调节后轮振动马达21的振动频率直至前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值。上述的三种方式均可以有效保证前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值，因此可以根据实际需要选择合适的调整方式。

调节前轮振动马达11和/或后轮振动马达21的振动频率的步骤包括：通过调节前轮振动泵51的排量来调节前轮振动马达11的振动频率至第一频率设定值；通过调节后轮振动泵53的排量来调节后轮振动马达21的振动频率至第二频率设定值；其中，第一频率设定值与第二频率设定值的差值大于5HZ。

调节前轮振动马达11和/或后轮振动马达21的振动频率的步骤包括：通过调速阀56调节前轮振动马达11的振动频率，直至前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于拍振的最大频率差；或通过调速阀56调节后轮振动马达21的振动频率，直至前轮振动马达11和后轮振动马达21的振动频率差大于预设值。

实施过程中，振动频率差的具体数值不应限定本实用新型，只要是为解决拍振问题而设定的振动频率差值(如7HZ、8HZ、10HZ等)都属于本实用新型的思想。同时，实现较大频率差的方式也不应当限制本实用新型，本方案通过变量双泵+定量马达实现，但是其它也能拉开前后轮振动频率的方案，也可以实现本实用新型的效果，应属于本申请的保护范围之内。

根据本实用新型的实施例，压路机包括双轮压路机振动液压系统，该双轮压路机振动液压系统为上述的双轮压路机振动液压系统。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、改变原有的频率控制思维，通过简单的控制，能较好的解决拍振问题。

2、不用额外增加元器件，系统简单，效率高。

3、在控制精度、响应时间、系统稳定性方面均能达到要求，完全能够实施，并且频率的稳定性好，控制简单，能保证良好的压实效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双轮压路机振动液压系统，其特征在于，包括：

前轮振动系统（10），包括前轮振动马达（11）；

后轮振动系统（20），包括后轮振动马达（21）；

检测装置（30），分别连接至所述前轮振动系统（10）和所述后轮振动系统（20），并获取所述前轮振动马达（11）和所述后轮振动马达（21）的振动频率；

控制器（40），连接至所述检测装置（30），并根据所述检测装置（30）获取的所述前轮振动马达（11）和所述后轮振动马达（21）的振动频率对所述前轮振动马达（11）和/或所述后轮振动马达（21）进行调整，使所述前轮振动马达（11）和所述后轮振动马达（21）的振动频率差大于预设值。

2.根据权利要求1所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述双轮压路机振动液压系统还包括振动泵系统（50），所述振动泵系统（50）连接至所述前轮振动系统（10）和所述后轮振动系统（20），并驱动所述前轮振动马达（11）和所述后轮振动马达（21）振动。

3.根据权利要求2所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述振动泵系统（50）包括：

前轮振动泵（51），连接至所述前轮振动系统（10）；

第一排量控制阀（52），连接至所述前轮振动泵（51），并控制所述前轮振动泵（51）的排量；

后轮振动泵（53），连接至所述后轮振动系统（20）；

第二排量控制阀（54），连接至所述后轮振动泵（53），并控制所述后轮振动泵（53）的排量；

所述前轮振动泵（51）和所述后轮振动泵（53）串接，所述控制器（40）分别连接至所述第一排量控制阀（52）和所述第二排量控制阀（54），并根据所述检测装置（30）获取的所述前轮振动马达（11）和所述后轮振动马达（21）的振动频率调整所述前轮振动泵（51）和/或所述后轮振动泵（53）的输出排量。

4.根据权利要求3所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述控制器（40）包括：

第一控制模块（41），所述第一控制模块（41）内设置有第一频率设定值，所述第一控制模块（41）控制所述前轮振动马达（11）至所述第一频率设定值；

第二控制模块（42），所述第二控制模块（42）内设置有第二频率设定值，所述第二控制模块（42）控制所述后轮振动马达（21）至所述第二频率设定值；

所述第一频率设定值和所述第二频率设定值的差值大于5HZ。

5.根据权利要求2所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述振动泵系统（50）包括主振动泵（55），所述前轮振动系统（10）和所述后轮振动系统（20）串接在所述主振动泵（55）上。

6.根据权利要求5所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述后轮振动系统（20）上并联有调速阀（56），所述控制器（40）控制所述调速阀（56）对所述后轮振动马达（21）进行调速。

7.根据权利要求1所述的双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述振动频率差的预设值为5HZ。

8.一种压路机，包括双轮压路机振动液压系统，其特征在于，所述双轮压路机振动液压系统为权利要求1至7中任一项所述的双轮压路机振动液压系统。

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