振动压路机制动系统设计(附件)
本文概述了压路机的基本形式及分类，阐述了国内外压路机的发展现状及其发展趋势。以振动压路机行车制动系统为研究对象，提出了本课题的主要设计内容与方向。文中对现今振动压路机常用制动系统进行了概述与分析，选择了最为常见的气顶油钳盘式制动系统进行设计计算。 目前我国振动压路机市场中，机械单驱单钢轮振动压路机占50%以上的市场，所以选择骏马压实机械有限公司的JM820型机械单驱单钢轮振动压路机作为研究对象，对振动压路机的的制动系统及组成元件进行了设计计算。进行了制动盘、制动衬块、制动钳体以及液压缸的参数选取，作出了地面制动力及制动器制动力矩的计算，还对制动器进行了校核计算。最后对气顶油制动系统组成元件进行了分析，从而设计出振动压路机的制动系统。
关键词：振动压路机，制动系统，气顶油钳盘式制动器
目 录
1 绪论1
1.1 压路机的概述1
1.2 国内外压路机的发展过程及现状1
1.3 制动系统的发展概况3
1.4 振动压路机制动系统综述4
1.5 本课题所要设计的目的及具体内容9
2 振动压路机行车制动系统制动器设计计算10
2.1 单钢轮振动压路机参数10
2.2 制动器选型与制动器参数选取10
2.3 摩擦衬块与制动块参数选取11
2.4 地面附着系数的选取与地面制动力计算13
2.5 制动器制动力矩计算14
2.6 液压缸壁厚计算15
3 制动器校核16
3.1 制动力矩校核16
3.2 摩擦衬块磨损特性计算18
3.3 温升验算19
4 制动系统元件分析20
4.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
空气加力泵20
4.2 气制动阀21
4.3 油水分离器组合阀及储气罐24
4.4 钳盘式制动器26
结论28
致谢29
参考文献30
1 绪论
1.1 压路机的概述
压路机是路面机械类型之一，它是以提高工作介质的密实度为主要目的的工程机械，是工程结构物基础与道路、路面铺装工程及堤琐等的主要设施设备之一。
压路机被广泛应用于公路工程、机场、港口、铁路、堤现及工业场地建设等的有力技术装备。采用机械对土壤进行有效压实，能显著地改善路面结构层和基础填方的刚度和强度，提高抗渗透能力,更好的消除沦陷，提高施工工程的承载能力和延长使用寿命。从而减少了维修费用。
按施力工作原理的不同，压路机现已形成静作用压路机、轮胎压路机、振动压路机和冲击式压路机四大系列。而振动压路机作为一个大类，又可以按照不同的分类方法，分为以下几大类，一个振动压路机产品可以由一个或几个部分组合而成：
(1)按行驶方式可分为：自行式、拖式和手扶式。
(2)自行式压路机按机器整机束贤可分为：轻型、小型、重型和超重型。
(3)按振动动轮数量分为：单轮振动、双轮拟动和多轮板动。
(4)按传动系传动方式可分为：机械传动、液力机械传动、全液压双驱和全液压双驱传动。
(5)按振动的工作装置的不同可分为：光轮、凸块轮和橡胶滚轮。
(6)按振动轮内部功能结构可分为：振动、振荡和垂直振动。其中振动又可分为:单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。
一般来说，振动压路机主要按其结构形式和结构质量来分类。
1.2 国内外压路机的发展过程及现状
尽管压实原理的应用起源于一千多年前的中国隋唐时期的人力或畜力拖动的石磙，但世界上第一台商品化的压实产品诞生于19世纪60年代初的美国，它是以蒸汽机为动力来源的自行式三轮压路机。20世纪以来，伴随着现代化工程技术的发展，工业发达国家都普遍重视了压实技术和压实机械的发展与应用。美国人于20世纪10年代末最先在压路机上使用内燃机取代蒸汽机，并于40年代研发了轮胎压路机。20世纪30年代，德国人最先使用了振动压实技术，并于20世纪40年代，德国成功研制振动压路机。瑞典专家于1957年研制成功了轮胎驱动自行式振动压路机。20世纪60年代后，随着振动压实理论研究的逐步发展深入，涌现了各种结构型式的振动压路机。70年代以后，由于液压传动技术的日益成熟和广泛应用，使得振动压路机实现；额全轮驱动、全轮振动、行驶无级调速、振动调频调幅等，无论是产品性能还是施工质量都登上了一个新的台阶。进入20世纪90年代以后，机、电、液一体化技术、压实在线测量技术、振动轮可变激振力方向和可变振动方式的激振机构等核心技术的开发和应用，使得压实技术再一次飞跃。
压实机械比较先进的国家是德国、瑞典、美国、法国、俄罗斯、英国和日本等。国际知名的压路机制造厂商有德国宝马格、德国悍马、瑞典戴纳派克、瑞典沃尔沃、美国卡特彼勒、美国德莱赛、瑞士安迈、日本酒井等都曾或正在大量生产压路机。
当前，在中国压路机市场上几乎可以看到全世界所有著名品牌的产品，如德国宝马格、德国悍马、瑞典沃尔沃、瑞典戴纳派克、日本酒井等。在他们之中，瑞典沃尔沃搬迁至山东临沂临工厂内，戴纳派克在天津建厂，卡特彼勒在徐州建厂，引起了国内市场的激烈竞争，国外压路机品牌以良好的产品质量、先进的理念和多样化的品种在逐年增加其在中国高端产品市场的份额。压路机市场的针锋相对，促使国内制造企业提高其整体设计和制造水平。
中国压实机械的发展经历了十分漫长的过程，源于20世纪中叶前后在大连的第一台以蒸气机为动力的自行式压路机的样机仿制催生了整个行业，从而实现了“从无到有”的第一次跨越，但真正能制造压路机，则是从20世纪50年代在上海试制成6～8t两轮内燃压路机和在天津试制成10t三轮蒸气压路机开始的，从此我国有了自己的压实机械制造业。而80年代中期的振动压路机技术引进，开创了中国全液压传动压路机的先河，不仅在产品系列和品种上得到了很大程度的丰富，而且在产品性能、可靠性等方面实现了极大的提高，缩小了与国际先进水平之间的差距，使得中国压实机械又一次实现了质的飞跃。历经60多年的创业和发展，从仿制、开发到技术引进，国内压路机企业众多，著名的生产厂家有徐工、厦工、柳工、江麓机械厂、国机重工、三一重工、山推股份、龙工控股、中联重科、宇通重工、青岛科泰，山东临工等。随着行业竞争的加剧，部分厂家正在退出。从压实岩石填方、路床、堤坝到压实稳定土层和路面铺装层，我们都有了适用的国产压路机，并且有了很大的出口创汇能力，它们的轮迹遍布包括美国、加拿大、英国、意大利和日本等工业发达国家在内的80多个国家和地区。严格来说，除机械驱动单钢轮振动压路机具有“中国特色”以外，目前国内压路机技术仍然处于模仿学习、局部创新阶段，产品的性能与可靠性也处于提升改善阶段，还没有形成自己独特的技术。我国振动压路机经历了从机械传动到液压传动、由单一型号到系列发展的不同阶段。
1.3 制动系统的发展概况
在振动压路机行车制动系统的发展方面，经历了由传统的气制动系统、气液综合制动系统向全液压湿式制动系统的发展。
1.4 振动压路机制动系统综述
1.4.1 驻车制动和行车制动单独分开的制动系统
目前国内振动压路机的行车制动系统多数为这种系统，系统原理如图1.1所示，空气压缩机输出的压缩空气，通过油水分离组合阀分离出气体的油和水，进入储气罐。当需要制动，踩下制动踏板时，储气罐中的压缩气体，通过脚制动阀，进入前后驱动桥的加力泵，推动加力泵活塞，使加力泵内的制动液形成高压油进入钳盘式制动钳实现制动。
1 绪论1
1.1 压路机的概述1
1.2 国内外压路机的发展过程及现状1
1.3 制动系统的发展概况3
1.4 振动压路机制动系统综述4
1.5 本课题所要设计的目的及具体内容9
2 振动压路机行车制动系统制动器设计计算10
2.1 单钢轮振动压路机参数10
2.2 制动器选型与制动器参数选取10
2.3 摩擦衬块与制动块参数选取11
2.4 地面附着系数的选取与地面制动力计算13
2.5 制动器制动力矩计算14
2.6 液压缸壁厚计算15
3 制动器校核16
3.1 制动力矩校核16
3.2 摩擦衬块磨损特性计算18
3.3 温升验算19
4 制动系统元件分析20
4.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
空气加力泵20
4.2 气制动阀21
4.3 油水分离器组合阀及储气罐24
4.4 钳盘式制动器26
结论28
致谢29
参考文献30
1 绪论
1.1 压路机的概述
压路机是路面机械类型之一，它是以提高工作介质的密实度为主要目的的工程机械，是工程结构物基础与道路、路面铺装工程及堤琐等的主要设施设备之一。
压路机被广泛应用于公路工程、机场、港口、铁路、堤现及工业场地建设等的有力技术装备。采用机械对土壤进行有效压实，能显著地改善路面结构层和基础填方的刚度和强度，提高抗渗透能力,更好的消除沦陷，提高施工工程的承载能力和延长使用寿命。从而减少了维修费用。
按施力工作原理的不同，压路机现已形成静作用压路机、轮胎压路机、振动压路机和冲击式压路机四大系列。而振动压路机作为一个大类，又可以按照不同的分类方法，分为以下几大类，一个振动压路机产品可以由一个或几个部分组合而成：
(1)按行驶方式可分为：自行式、拖式和手扶式。
(2)自行式压路机按机器整机束贤可分为：轻型、小型、重型和超重型。
(3)按振动动轮数量分为：单轮振动、双轮拟动和多轮板动。
(4)按传动系传动方式可分为：机械传动、液力机械传动、全液压双驱和全液压双驱传动。
(5)按振动的工作装置的不同可分为：光轮、凸块轮和橡胶滚轮。
(6)按振动轮内部功能结构可分为：振动、振荡和垂直振动。其中振动又可分为:单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。
一般来说，振动压路机主要按其结构形式和结构质量来分类。
1.2 国内外压路机的发展过程及现状
尽管压实原理的应用起源于一千多年前的中国隋唐时期的人力或畜力拖动的石磙，但世界上第一台商品化的压实产品诞生于19世纪60年代初的美国，它是以蒸汽机为动力来源的自行式三轮压路机。20世纪以来，伴随着现代化工程技术的发展，工业发达国家都普遍重视了压实技术和压实机械的发展与应用。美国人于20世纪10年代末最先在压路机上使用内燃机取代蒸汽机，并于40年代研发了轮胎压路机。20世纪30年代，德国人最先使用了振动压实技术，并于20世纪40年代，德国成功研制振动压路机。瑞典专家于1957年研制成功了轮胎驱动自行式振动压路机。20世纪60年代后，随着振动压实理论研究的逐步发展深入，涌现了各种结构型式的振动压路机。70年代以后，由于液压传动技术的日益成熟和广泛应用，使得振动压路机实现；额全轮驱动、全轮振动、行驶无级调速、振动调频调幅等，无论是产品性能还是施工质量都登上了一个新的台阶。进入20世纪90年代以后，机、电、液一体化技术、压实在线测量技术、振动轮可变激振力方向和可变振动方式的激振机构等核心技术的开发和应用，使得压实技术再一次飞跃。
压实机械比较先进的国家是德国、瑞典、美国、法国、俄罗斯、英国和日本等。国际知名的压路机制造厂商有德国宝马格、德国悍马、瑞典戴纳派克、瑞典沃尔沃、美国卡特彼勒、美国德莱赛、瑞士安迈、日本酒井等都曾或正在大量生产压路机。
当前，在中国压路机市场上几乎可以看到全世界所有著名品牌的产品，如德国宝马格、德国悍马、瑞典沃尔沃、瑞典戴纳派克、日本酒井等。在他们之中，瑞典沃尔沃搬迁至山东临沂临工厂内，戴纳派克在天津建厂，卡特彼勒在徐州建厂，引起了国内市场的激烈竞争，国外压路机品牌以良好的产品质量、先进的理念和多样化的品种在逐年增加其在中国高端产品市场的份额。压路机市场的针锋相对，促使国内制造企业提高其整体设计和制造水平。
中国压实机械的发展经历了十分漫长的过程，源于20世纪中叶前后在大连的第一台以蒸气机为动力的自行式压路机的样机仿制催生了整个行业，从而实现了“从无到有”的第一次跨越，但真正能制造压路机，则是从20世纪50年代在上海试制成6～8t两轮内燃压路机和在天津试制成10t三轮蒸气压路机开始的，从此我国有了自己的压实机械制造业。而80年代中期的振动压路机技术引进，开创了中国全液压传动压路机的先河，不仅在产品系列和品种上得到了很大程度的丰富，而且在产品性能、可靠性等方面实现了极大的提高，缩小了与国际先进水平之间的差距，使得中国压实机械又一次实现了质的飞跃。历经60多年的创业和发展，从仿制、开发到技术引进，国内压路机企业众多，著名的生产厂家有徐工、厦工、柳工、江麓机械厂、国机重工、三一重工、山推股份、龙工控股、中联重科、宇通重工、青岛科泰，山东临工等。随着行业竞争的加剧，部分厂家正在退出。从压实岩石填方、路床、堤坝到压实稳定土层和路面铺装层，我们都有了适用的国产压路机，并且有了很大的出口创汇能力，它们的轮迹遍布包括美国、加拿大、英国、意大利和日本等工业发达国家在内的80多个国家和地区。严格来说，除机械驱动单钢轮振动压路机具有“中国特色”以外，目前国内压路机技术仍然处于模仿学习、局部创新阶段，产品的性能与可靠性也处于提升改善阶段，还没有形成自己独特的技术。我国振动压路机经历了从机械传动到液压传动、由单一型号到系列发展的不同阶段。
1.3 制动系统的发展概况
在振动压路机行车制动系统的发展方面，经历了由传统的气制动系统、气液综合制动系统向全液压湿式制动系统的发展。
1.4 振动压路机制动系统综述
1.4.1 驻车制动和行车制动单独分开的制动系统
目前国内振动压路机的行车制动系统多数为这种系统，系统原理如图1.1所示，空气压缩机输出的压缩空气，通过油水分离组合阀分离出气体的油和水，进入储气罐。当需要制动，踩下制动踏板时，储气罐中的压缩气体，通过脚制动阀，进入前后驱动桥的加力泵，推动加力泵活塞，使加力泵内的制动液形成高压油进入钳盘式制动钳实现制动。
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