道路压实机械的机电一体化现状和发展趋势

摘要： 随着我国现代化发展进程不断推进，在道路工程建设过程当中实现了机电一体化，土木工程施工和道路施工过程中都会使用的压实机械设备。为了进一步保障道路压实机械在施工过程当中具有稳定的工作性能，那在这个过程当中应用机电一体化技术能够很好的提升道路压实机械的使用周期和整体性能。文章对道路工程施工过程当中的机电一体化技术发展现状进行深入的分析[1]，并且在未来道路压实机械的机电一体化发展趋势进行预测，来保障我国土木工程施工以及道路施工顺利开展。

Abstract： With the continuous development of modernization in our country， the road construction has achieved mechatronics and the compaction machinery and equipment are used in the process of road construction， civil engineering construction and road construction. In order to further ensure the stable performance of road compaction machinery in the construction process， applying mechatronics technology can improve the mechanical life cycle and the overall performance of road compaction machinery. This paper analyzes the the development status of mechatronics technology in the road construction process[1]， and predicts the future development trend of mechatronics for road compaction machinery.

關键词： 道路压实机械；机电一体化；现状；发展趋势

Key words： road compaction machinery；mechatronics；status quo；development trend

中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）10-0193-02

1 现阶段压实机械的构成和应用成果

现代道路施工过程当中，需要对道路表面以及基层材料进行紧密度处理，那么在这个过程当中就会使用到车辆辗压荷载设备以及静压材料设备。承载性能是道路施工过程中最重要的基础施工，对于道路工程高质量完成有很大的影响，所以就需要对道路施工过程中路面施工进行机械压实，来保证后期工作的顺利开展[2]。

1.1 激光技术

在上世纪七八十年代，我国道路施工建设还处在发展阶段，对公路建设的要求并不严格，所以当时建设的道路工程质量并不能够得到保障。通常使用的道路压实机械大都是平板夯实机、夯实重力冲击、轮胎式压路机、钢轮震动压路机等等。在接下来国际道路施工发展过程当中，出现了新型冲击式压路机，这种冲击式压路机的出现，不但把先前振动式压路机的优点发挥到了极致，同时还具有高强度的压实效果。在道路工程压实过程当中，为了使操作更加精准，可以将激光技术更加准确地应用到压路过程当中，并且在机械压实过程中通过卫星定位技术能够将具体的信息进行有效定位，对于整体上把握机械压实工作的管理层面和使用阶段，更加直观和全面的展现当时的压实工作情况[3]。

1.2 密封技术

利用新时代先进的科学技术，可以对道路施工过程机械压实应用的各项技术进行优化，创新先前实用的压实机械设备以及冲击压实技术。据相关信息表明，利用新时代出现的冲击压路机能够对道路表层和基层进行有效压实，压实效果和先前比较能够提高百分之七十左右。轮胎冲砂和钢轮冲水技术得到了进一步的发展，帮助结构和材料封实技术性能进一步提高，在这种技术成熟之后，不但能够对自身结构的重量进行大幅度增加，在具体的道路机械压实过程中实现最理想的要是效果，同时还能够帮助企业获得最大化的经济效益。

1.3 密实度检测技术

一般来讲，在道路工程机械压实过程当中，压实的次数能够准确的对路面表层紧实度进行测量，比如说在混凝土材料压实过程当中，在这个过程当中使用的振动钢轮压路机19吨左右，对混凝土材料表面压实最少压实六遍左右，在钢轮压路机静压过程中，就可以实现路面压实度在97%左右。比如说在大型水坝建筑表面机械压实过程当中，如果将压实的次数来衡量紧密度往往是不合乎常理的，很多道路机械压实虽然使用了自动化技术设备，但是整体来看，对压实次数累计很不科学，这种方式在操作以及管理层面比较复杂，极易出现错误。所以说，借助现代化计数器设备对不同道路施工表层进行机械压实，往往不能实现理想的压实效果，因此就需要对自动化计数设备性能进行优化和改善[4]，通过对道路表面压实效果的感应程度，来合理地设定辗压的次数，这样就能够保证道路施工过程当中表面机械压实工作的高质量完成。将道路路面辗压程度通过显示器传达给相应的技术人员，在这个过程中技术人员就可以根据辗压程度来确定辗压的次数，科学合理地设置不同道路表层压实机制。

1.4 显示系统和碾压遍数检测

在某博览会中出现了一种新型的工程机械，这种工程机械是由法国一公司展出，这项工程机械将道路路面压实工作和新时代先进的振动压路机装备实现了全自动化的压实紧实度装备检测。这项压实检测技术检测紧密程度过程中主要依靠压路机在振动压实过程当中对道路表层振动的图形来显示，所以说，在这个过程当中可以帮助相关的技术操作人员充分了解到道路路面压实的实际效果，在重复性的压实过程中不但可以将道路工程路面紧实度加强，同时还能够帮助相关的操作人员通过振动的图形来了解到不同时段压实的效果，这对于保证道路工程表层压实效果起到了重要的作用。通过现代化计算机网络技术，可以对感应器传播到的图形进行信息会处理，将该时刻道路表面压实紧密程度通过数据快速传送到操作人员手中。那么在这个检测过程当中，及时了解到现阶段该路面表层压实的具体情况，和先前依靠压实遍数来确定紧密程度相比性能提高了许多。可见，对于现阶段我国道路工程机械压实工作来讲，为了保障道路工程后期施工的顺利开展，就需要对道路表层压实程度十分明确，那么利用这种新型的自动化压实检测装备在现阶段我国道路压实机械中有良好的发展前景，成为当代道路工程建设过程中十分有价值的一种机电一体化技术。

1.5 控制装置

传统的压路机在进行压实过程当中对于后退控制装置以及前进控制装置不能进行整体操控，现在的道路工程施工质量要求较高，就需要对道路工程不同路段的不同角落进行充分压实。新时代出现了一种新型的静液压变速系统改良技术，在压实过程中能够实现变速行驶，利用叶片泵等相关变量功能来实现压路机的变速功能。在这一过程当中，对于后退控制装置和前进控制装置实现电磁转化形式，这种转化的形式可以帮助压实机操作人员更加灵活控制装备，在操作过程中进行了简单化处理，则需要压实工作人员频繁操作手柄，那么可以看出壓实机操作人员的工作量还是十分大的。

日本某公司对这一缺陷开展了新型技术的研发，在前后控制装置操作中研发出了一种新型的操作减轻强度控制技术，将机电一体化电液伺服控制有效的应用其中，让压实机操作人员在进行前后压实过程中不但能做到灵活转化，同时对压路机操作步骤进行了简易化处理。在压路基前进过程当中，操作人员可以通过手柄进行方向的准确操作[5]，将夜压轴的流动方向准确把握，激发电位器快速启动，马达驱动允许下能够实现快速向前运动，那么对马达液压轴行驶的方向进行改变，那么就可以实现后退行驶。电液伺服机构的有效应用，能够帮助压路机在路面表层压实过程当中更加灵活准确操控，对于操作人员工作强度很大程度上降低。

2 新时代机电一体化技术在道路压实过程的发展前景

随着我国道路工程规模不断扩大，要想保障大规模道路工程实现高质量完工，就需要借助现代化先进的机电一体化技术，从而实现最理想的施工效果。现在应用的机电一体化技术在道路压实机械过程当中，并不能完全满足当下道路工程的发展目标，对于未来我国道路工程发展，需要应用性能更佳优越的机电一体化技术进行支撑。因为当代我国道路工程控制的情况以及压实作业都存在着很大的差别，每种压实机械作业的情况都不一样，那么对于道路表层压实机械要求也不尽相同。比如说道路工程压实转移位置需要快速行驶，而实际的压实机在工作当中速度比较缓慢，那么针对这一情况，就需要对压路机液压系统性能进行改良，可以通过行驶的速度差来调整范围。还有就是需要比较大的减速在道路工程机械压实传动过程，所以说应用机电一体化技术，解决道路工程表层压实机械工作中的各种情况，还需要完善该项技术，帮助道路工程实现自动化管理和操控。

现阶段我国道路工程施工建设过程当中，在道路工程表层压实机械工作当中，使用到的各种压实机械由于规格和型号的差异，每种道路压实机械生产量有限，所以施工方在购买道路工程压实机械过程中成本往往很高。虽然机电一体化技术在我国道路工程施工过程中有着很大的影响力，但是机电一体化技术的不同子系统在实现操作过程中还有很多问题需要解决。压路机在进行施工过程当中，必须将该机械部件的施工环境以及组成系统明确之后，分析操作的道路真实情况，来有针对性地开展压路机设备的选取。找到适应该施工环境的压实机械设备，这同时关系着压实机械设备使用周期以及使用的可靠性。为了进一步保障在实际操作过程中机械设备能够安全运行，就需要对将要使用的压路机不同机械部件报警系统和受力系统进行检测，只有这样确保整个施工过程更加安全稳定。机电一体化技术应用过程中，它能够将操作设备的控制按钮和许多显示仪器集中到控制板上，这就能够将各种机械操作更加集中化处理，将机电一体化应用理念真正落实设备操作过程当中，帮助操作人员对设备更加便捷化处理，在操作上简单化，这对于施工过程中降低故障的出现提供了强有力保障[6]。

3 小结

对于现阶段我国道路工程发展整体状况来看，为了进一步确保道路施工的安全性和稳定性，在道路工程施工压实过程当中可以利用机电一体化技术的优势，把复杂的操作进行简单化处理，并且做到将压实过程中的各类操作集中到一起，提高道路压实机械的整体性能。所以当下机电一体化技术在我国道路压实机械施工操作过程当中具有良好的发展前景，需要对施工中技术的不足之处进行完善，在保障道路工程压实顺利进行。

参考文献：

[1]王思楠.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004.

[2]刘华爱.机电控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[3]王远明.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4]张德江.机电一体化实用技术[M].上海科学技术文献出版社，2007.

[5]刘建明.机电一体化控制技术与系统[M].华中理工大学出版社，2005.

[6]张国立.机电一体化原理与应用[M].北京：国防工业出版.