專利名稱：復合式沖擊壓實機的制作方法
技術領域：
本發明是用于壓實土壤、石料等物構成的地面的工程機械，具體涉及一種復合式滾動沖擊壓實機。
現有的壓實機械種類很多，有重力滾動靜壓式的，往復沖擊式的，滾動振動式的等，它們各有優點和缺點及應用范圍，近幾年國外有人設計出一種沖擊滾輪式土壤密實機，其壓實輪橫斷面的形狀是非圓形狀，如PCTWO94/26985專利圖示，就是近似三角形狀，其壓實輪的周邊上有三個等距離的最高點(即頂點)和最低點(即谷點)，緊接谷點后面的是壓實面。在其沖擊滾輪滾動一周過程中，便會對被壓的地面產生三次沖擊作用，達到壓實土壤的目的，但是，這和形狀結構的沖擊滾輪的缺點是由于從谷點到頂點的弧段是平滑過度的，當滾輪在完成兩個頂點之間的滾動運動中，僅有一次沖擊作用，其余為靜壓力滾動，不僅影響壓實效果，而且形成的凹坑較深，加劇機械再次行駛時的顛簸，為此，必須增設平整機構，如PCT的WO94/26985中安裝了垂直刮刀機構，使機器結構十分地復雜化。
本發明目的是提供一種復合結構的滾動沖擊壓實機，除了對沖擊滾輪的形狀構造進行改進外，還針對該機器受沖擊振動振幅大、顛簸強烈等特點，在壓實裝置減振防沖擊、轉向及路面自適應等方面采取了有效的措施，不僅有效地提高了壓實質量和作業效率，還可改善機器的工作條件和轉場自行能力，提高機器使用壽命。
本發明目的是這樣實現的如
圖1、圖2所示，本發明由牽引主機I和壓實工作裝置II兩部分組成，中間通過牽引叉的銷軸19聯接，牽引主機I可以是專用機，也可以借用其它能滿足牽引力和行駛速度要求的輪式或履帶式作業機械，其特征在于壓實工作裝置II是由復合式滾動沖擊壓實輪、多級串聯緩沖的壓實輪軸支承裝置、串并聯彈性組合聯接的車架裝置及轉向和路面自適應的萬向聯接機構所組成。
所述的復合式滾動沖擊壓實輪通過支承裝置安裝在軸17上，其特征在于它是由沖擊滾輪1和支承安裝在其外部的、外表面為圓柱形面的滾碾套2所組成。沖擊滾輪1的橫斷面形狀是如圖3所示為例，在若干個基弧3連接成一個非圓形的基礎上(與現有技術相同)，在由一個谷點到下一個頂點之間的基弧上作若干個不同圓心、有一定弦高的弧段4，形成一個由弧段4和部分基弧線段組成的復合曲線圍成的非圓形，即構成了沖擊滾輪1的橫斷面形狀。外表面制成圓柱面的滾碾套2支承和安裝在沖擊滾輪1的外表面上。當需要進行滾動沖擊壓實作業時，卸去滾碾套2，由沖擊滾輪1進行壓實作業，在機械行駛速度為9～12Km/h時，沖擊滾輪1便會對地面產生主頻率為1.5～2.2Hz、次頻率為3.1～4.7Hz的拍擊作用，同時，由于沖擊滾輪1的外表面是由許多凹凸不平的弧面構成，所以，對被壓的土壤表層還會產生揉搓、翻松、擁擠變形和拌和均勻等作用，不僅減小了沖擊凹痕的深度，還會使被壓的土壤相鄰鋪層之間連接緊密，壓實后整體性能更好。當需要進行平整地表面壓實或轉移場地時，可將滾碾套2安裝在沖擊滾輪1上，即可進行滾動重力壓實或轉移場地。
所述的多級串聯緩沖的壓實輪軸支承裝置，如圖2所示，其特征在于它是由緩沖塊14、氣胎緩沖器15、緩沖環16所組成的緩沖裝置，它可以減少和吸收壓實輪的反彈與垂直顛簸作用，串聯級數的選擇可根據機械噸位大小決定。
所述的串并聯彈性組合聯接的車架裝置，如圖2所示，其特征在于它是由碰頭套10、彈簧組12、液壓緩沖器11所組成的彈性聯接裝置，碰頭套10背向安裝在牽引桿13上，通過串聯或并聯的彈簧組及液壓緩沖器與車架相聯。該裝置在機械行駛作業中能夠儲備和釋放能量及雙向緩沖，起到增大滾輪每次對地面的沖擊力和減小對牽引主機的沖擊振動作用。可根據壓實輪噸位大小和作業牽引力的實際需要來選擇彈性聯接裝置的串并聯組合形式。
所述的轉向和路面自適應的聯接機構，如圖2所示，其特征在于它是由牽引叉9、球形鉸8，牽引桿13所組成的萬向自適應機構，可實現繞x、y、z三個方向的自由轉動。
本發明的優點及積極效果①本發明技術方案中的沖擊滾輪的壓實面采用了多弧面復合結構，使得在滾壓過程中不但有多次沖擊作用，壓實深度大效果好，還有對被壓土壤表層產生揉擠搓壓、翻松拌和等作用，使被壓相鄰鋪層連接緊密，壓實后整體性更好，不易出現裂紋。
②沖擊滾輪1與滾碾套2配合使用，增加了機器的使用功能和短途轉場能力。
③由于壓實輪軸支承裝置采用了多級串聯緩沖形式，車架裝置采用了串并聯彈性組合聯接裝置，因此，可大大地緩減沖擊振動、機器顛簸對主機的損害，提高機器的使用壽命。
④與同類機器相比，本發明構造簡單，壓實工作裝置沒有外激勵源，使機器成本降低。
⑤由于本發明壓實工作裝置的滾輪和車架采用了獨立的緩沖聯接裝置，對牽引主機無任何影響，具有很強的適應性，所以它也可以脫離開牽引主機成為單獨的拖動形式，由其它能滿足牽引力和行駛速度要求的輪式或履帶式作業機械，如推土機、拖拉機、裝載機等拖動作業。
附圖及實施例說明圖1為本發明正視圖，圖2為本發明俯視圖，圖3為舉例的沖擊滾輪1的橫斷面形狀示意圖。
v為機械行駛方向實施例將滾碾套2制成沿軸向分開的若干片，用螺釘或銷連接在沖擊滾輪1的外表面上，由沖擊滾輪1與滾碾套2組成的復合滾動壓實輪，通過由緩沖塊14、氣胎緩沖器15、緩沖環16組成的多級串聯緩沖機構，安裝在壓實輪軸17上，(可根據壓實輪噸位大小選擇緩沖機構串聯的級數)，壓實輪軸17安裝在車架7上。牽引桿13的右端通過彈簧組12、液壓緩沖器11與車架7聯接，左端與球形鉸8聯接，牽引叉9通過銷軸19與牽引主機聯接，碰頭套10套裝在牽引桿13上，當牽引主機或其它牽引車通過牽引叉9、球形鉸8、牽引桿13以及車架7帶動復合滾動壓實輪轉動時，便開始進行壓實作業。
當需要對地面基層進行壓實作業時，可將安裝在沖擊滾輪1上的滾碾套2卸去，在機械行駛速度達9～12Km/h時，用沖擊滾輪1直接對地面進行壓實；如果需要對被壓過的地面再進行平整壓實或轉移場地時，可將滾碾套2用螺釘或銷固定裝在沖擊滾輪1的外表面上進行重力滾動壓實作業或轉場。沖擊滾輪1的輪輻上設有空腔18，為了增加重力滾壓作業的壓實效果，可往沖擊滾輪1的空腔18內加入水、砂石等添加物。
權利要求
1.一種用于將土壤、石料等地面進行壓實的復合式沖擊壓實機，它是由牽引主機(I)和壓實工作裝置(II)所組成，其特征在于壓實工作裝置(II)是由復合式滾動沖擊壓實輪，多級串聯緩沖的壓實輪軸支承裝置、串并聯彈性組合聯接的車架裝置及轉向和路面自適應的萬向聯接機構所組成。
2.如權利要求1所述的復合式滾動沖擊壓實輪，其特征在于它是由沖擊滾輪(1)和支承、安裝在其外部、外表面為圓柱形面的滾碾套(2)所組成。
3.如權利要求2所述的沖擊滾輪(1)其特征在于橫斷面形狀是在若干個基弧(3)連接成一個非圓形的基礎上，在由一個谷點到下一個頂點之間的基弧上作若干個不同圓心，有一定弦高的弧段(4)
4.如權利要求2、3所述的沖擊滾輪(1)，其特征在于其輪幅上制有內腔(18)，可裝入水、砂石等添加物。
5.如權利要求2所述的滾碾套(2)，其特征在于它是由沿軸向分開的若干片組裝而成的。
6.如權利要求1所述的多級串聯緩沖的壓實輪軸支承裝置，其特征在于它是由緩沖塊(14)、氣胎緩沖器(15)、緩沖環(16)所組成的緩沖裝置。
7.如權利要求1所述的串并聯彈性組合聯接的車架裝置，其特征在于它是由碰頭套(10)、彈簧組(12)、液壓緩沖器(11)所組成的彈性聯接裝置。
8.如權利要求1所述的轉向和路面自適應的聯接機構，其特征在于它是由牽引叉(9)、球形鉸(8)、牽引桿(13)組成的萬向自適應機構。
全文摘要
一種用于將地面密實的復合式滾動沖擊壓實機,其特征是壓實滾輪是由沖擊滾輪1和滾碾套2組成,沖擊滾輪1的橫斷面形狀是由若干段具有頂點6和谷點5的基弧3與其上分布的弧段4所圍成的非圓形,壓實輪軸支承裝置是多級串聯緩沖機構,車架裝置是串并聯彈性組合聯接裝置,轉向及路面自適應裝置是采用萬向自適應機構,本發明優點是被壓過的土石層緊密、深度大、質量好,機器作業效率高,整機緩沖、減振、自適應性能好,結構簡單,不需要外振激勵源,成本低。
文檔編號E02D3/026GK1176328SQ9710474
公開日1998年3月18日 申請日期1997年4月1日 優先權日1997年4月1日
發明者張洪, 孫斌煜 申請人:太原重型機械學院