CN102535437B - 一种搅拌固化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种搅拌固化机，包括上车总成，下车总成通过回转支撑与下车总成相连，在上车总成上设有喷浆系统，其特征在于：变幅机构的一端连接上车总成的车架，另一端连接竖直的桅杆系统，在桅杆系统上设有工作装置，工作装置由液压系统控制在桅杆系统上可上下运动，位于工作装置前端的搅拌头由液压系统驱动旋转，液压系统及电控系统设于上车总成内。本发明的优点是提供了一种专用于地基稳定的搅拌固化机，并减小了搅拌死角，使得搅拌更为均匀。进一步的，本发明中的搅拌装置具有足够的扭矩，使得搅拌头遇到较密实的土质时能够轻易下潜。

Description

一种搅拌固化机

技术领域

本发明涉及一种搅拌固化机，属于地基稳定机械技术领域。

背景技术

搅拌固化机是一种新型的地基稳定机械，是一种广泛用于海滩、机场、停车场，河流、湖泊和公路边坡稳定等地基加固和土壤改良工程建设的地基稳定机械。它主要用于稳定软弱和松散土层，使得经过改良后的土层达到一定的硬度，然后进行铺设公路、建造房屋等后续工程施工，也可对受污染的土质进行隔离和中和有毒有害的废弃物等作业。在搅拌固化机上换装不同的工作装置还可进行较硬地层的管道沟和沟渠开挖，水下防渗保护层的建造等。在海滩、特别是在含水量较大的滩涂地施工中，搅拌固化机凭借自身独特的水陆两用式履带，可在较松软的淤泥上进行作业且保证机器自身不会下陷。由于搅拌固化机具有作业速度快、效率高、定位准确、操作轻便、搅拌均匀度高等优点，因此它将成为工程建设中地基稳定施工的主要机种之一。

目前，国内市场上没有相同或者类似的搅拌固化机，仅国外有几家生产与此不同形式的地基稳定系统，国外某品牌现有的地基稳定系统，包括搅拌头，传统挖掘机，压力输料罐。其中，搅拌头通过螺栓与挖掘机的动臂相连，独立的压力输料罐通过管子接至搅拌头。在地基稳定施工中，第一，此地基稳定系统的搅拌头上的两个搅拌轮之间的安装距太大，所以会有比较大的死角，难以实现均匀搅拌；第二，此地基稳定系统的搅拌头属于高转速低扭矩类型，遇到较密实的土质时会难以下潜且扭矩不够；第三，此地基稳定系统并非专业的搅拌固化机械，它是用一种搅拌头连接在传统挖掘机上，再接上喷浆装置组成的一个地基稳定系统，在工作时需要将挖掘机的铲斗拆下然后更换上搅拌装置，由于挖掘机本身结构的原因，在工作时搅拌头不能保持始终垂直上下，搅拌后的区域截面呈锅底形状，经过搅拌的地层效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够均匀搅拌的搅拌固化机械。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种搅拌固化机，包括上车总成，下车总成通过回转支撑与下车总成相连，在上车总成上设有喷浆系统，其特征在于：变幅机构的一端连接上车总成的车架，另一端连接竖直的桅杆系统，在桅杆系统上设有工作装置，工作装置由液压系统控制在桅杆系统上可上下运动，位于工作装置前端的搅拌头由液压系统驱动旋转，液压系统及电控系统设于上车总成内。

优选地，所述变幅机构包括连接体及动臂，动臂的两端分别铰接在所述车架及连接体上，支撑杆的一端连接在所述车架上，另一端铰接在连接体上，竖直设置的伸缩式变幅油缸的缸体固定在所述车架上，其伸缩杆的端部连接在动臂与连接体的铰接处，连接体与所述桅杆系统之间铰接。

优选地，所述桅杆系统包括竖直设置的桅杆体，在桅杆体内的上下两端分别设有可转动的上滑轮及下滑轮，在上滑轮及下滑轮上绕有钢丝绳，钢丝绳从设于桅杆体上的加压起拔卷扬引出，桅杆油缸的油缸杆的端部铰接在桅杆体上，其油缸体铰接在所述变幅机构上。

优选地，所述工作装置包括设于所述桅杆系统上的加压起拔架及导向架，加压起拔架及导向架的底部设有滑轮，竖直设置的导杆固定在加压起拔架及导向架上，在导杆的末端设有搅拌头。

优选地，所述搅拌头包括箱体，在箱体底部两侧分别形成有向内倾斜的斜面，在每个斜面上分别设有至少一个搅拌轮，搅拌轮由所述液压系统驱动旋转，在箱体的底部设有喷浆管，喷浆管连接所述喷浆系统。

优选地，在所述桅杆体上背向所述工作装置的一侧上设有张紧油缸，在张紧油缸的下方设有油缸滑轮，有两股所述钢丝绳从所述加压起拔卷扬引出，一股钢丝绳通过所述上滑轮然后绕过所述加压起拔架上的动滑轮再固定在所述桅杆体上，另外一股钢丝绳通过下滑轮然后绕过所述加压起拔架上的另外一个动滑轮再绕过油缸滑轮固定在张紧油缸的伸缩杆上。

优选地，所述液压系统包括由所述上车总成的发动机驱动的相互连接的第一液压泵及第二液压泵，第一液压泵及第二液压泵分别连接第一主阀及第二主阀，第一主阀及第二主阀的主油口连接分流集流阀或分流阀的进油口，分流集流阀或分流阀的出油口连接所述搅拌头；

当第一主阀及第二主阀的主油口连接分流集流阀时，位于所述上车总成的驾驶室内的手柄的第一油口及第二油口连接第一主阀及第二主阀的先导油口；

当第一主阀及第二主阀的主油口连接分流阀时，第一油口及第二油口通过一个梭阀分别连接到分流阀的先导油口，梭阀的先导压力口连接第一主阀及第二主阀同一侧的第一先导油口或另一侧的第二先导油口。

优选地，所述电控系统包括可编程控制器，可编程控制器分别连接比例电磁阀、双轴控制手柄及双轴调平传感器，双轴调平传感器设于所述桅杆系统上。

本发明的优点是提供了一种专用于地基稳定的搅拌固化机，该搅拌固化机的下车采用了水陆两用式加宽履带，从而减小了接地比压，使得搅拌固化机能够在较松软的淤泥上工作及行走；独特的加压起拔一体式加压起拔卷扬能够轻松自如的给工作装置施加压力和起拔力，操作简单灵活；稳定的平行四边形机构和桅杆系统的组合，能够让搅拌固化机的工作装置始终且持续垂直地面，保证了施工质量，并且能降低整机的运输高度，便于运输；该搅拌固化机的搅拌头通过倾斜的斜面缩短了相邻两个搅拌装置之间的距离，从而减小了搅拌死角，使得搅拌更为均匀。进一步的，本发明中的搅拌装置具有足够的扭矩，使得搅拌头遇到较密实的土质时能够轻易下潜。

附图说明

图1为本发明提供的一种搅拌固化机的总体结构图；

图2为本发明中的变幅机构示意图；

图3为本发明中的桅杆系统示意图；

图4为本发明中的工作装置示意图；

图5为本发明中的搅拌头的主视图；

图6为本发明中的搅拌头的侧视图；

图7为本发明中的工作装置及桅杆系统示意图；

图8为本发明中的液压系统示意图；

图9为本发明中的电控系统示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，为本发明提供的一种搅拌固化机，包括上车总成2，下车总成3通过回转支撑与下车总成3相连，变幅机构6通过销轴与上车总成2的车架22相连，桅杆系统7通过销轴与变幅机构6相连，工作装置8安装在桅杆系统7上。喷浆系统1安装在上车总成2的尾部，液压系统4和电控系统5均置于上车总成2的内部。

如图2所示，变幅机构6包括连接体18及动臂19，动臂19的两端分别铰接在所述车架22及连接体18上，支撑杆20的一端连接在所述车架22上，另一端铰接在连接体18上，竖直设置的伸缩式变幅油缸21的缸体固定在所述车架22上，其伸缩杆的端部连接在动臂19与连接体18的铰接处，连接体18与桅杆系统7之间铰接。

如图3所示，桅杆系统7包括竖直设置的桅杆体25，在桅杆体25内的上下两端分别设有可转动的上滑轮23及下滑轮28，在上滑轮23及下滑轮28上绕有钢丝绳24，钢丝绳24从设于桅杆体25上的加压起拔卷扬27引出，桅杆油缸26的油缸杆的端部铰接在桅杆体25上，其油缸体铰接在变幅机构6的连接体18上。

如图4所示并结合图7，工作装置8包括设于桅杆系统7的桅杆体25上的加压起拔架29及导向架31，加压起拔架29及导向架31的底部设有滑轮35，竖直设置的导杆30固定在加压起拔架29及导向架31上，在导杆30的末端设有搅拌头32。

如图5及图6所示，搅拌头32包括箱体，箱体分为上箱体36及下箱体37，在箱体底部两侧分别形成有向内倾斜的斜面，在每个斜面上分别设有两个搅拌轮38，搅拌轮38由液压系统4驱动旋转，在箱体的底部设有喷浆管39，喷浆管39连接喷浆系统1。

如图7所示，在所述桅杆体25上背向所述工作装置8的一侧上设有张紧油缸33，在张紧油缸33的下方设有油缸滑轮34，有两股所述钢丝绳24从所述加压起拔卷扬27引出，一股钢丝绳24通过所述上滑轮23然后绕过所述加压起拔架29上的动滑轮再固定在所述桅杆体25上，另外一股钢丝绳24通过下滑轮28然后绕过所述加压起拔架29上的另外一个动滑轮再固定在张紧油缸33的油缸滑轮34上。

由加压起拔架29、导杆30和搅拌头32在加压起拔卷扬27的作用下可整体沿着桅杆体25上下滑动，在上下运动的过程中导向架31起到扶正的作用。

如图8所示，所述液压系统4包括由上车总成2的发动机10驱动的相互连接的第一液压泵9-1及第二液压泵9-2，第一液压泵9-1及第二液压泵9-2分别连接第一主阀11-1及第二主阀11-2，第一主阀11-1及第二主阀11-2的主油口连接分流集流阀或分流阀的进油口，分流集流阀或分流阀的出油口连接所述搅拌头32；

当第一主阀11-1及第二主阀11-2的主油口连接分流集流阀时，即本图8所示情况，位于所述上车总成2的驾驶室内的手柄的第一油口及第二油口连接第一主阀11-1及第二主阀11-2的先导油口；

当第一主阀11-1及第二主阀11-2的主油口连接分流阀时，第一油口及第二油口通过一个梭阀分别连接到分流阀的先导油口，梭阀的先导压力口连接第一主阀11-1及第二主阀11-2同一侧的第一先导油口或另一侧的第二先导油口。

如图9所示，电控系统5包括可编程控制器14，可编程控制器14分别连接比例电磁阀13、双轴控制手柄15及双轴调平传感器17，双轴调平传感器17设于桅杆系统7的桅杆体25上。在双轴控制手柄15上还设有显示屏16，由双轴控制手柄15发出指令，传递至可编程控制器14再分配至各个机构。

工作时，桅杆油缸26伸出，当桅杆油缸26伸至一定位置时伸缩式变幅油缸21伸出，吊装上工作装置8，然后调节桅杆油缸18使桅杆体25垂直于地面，搅拌头32上的搅拌轮开始旋转，凭借加压起拔卷扬27的加压力持续性的搅拌深入地下，搅拌至一定深度后，加压起拔卷扬27提升搅拌头32上升，在搅拌头32起拔的同时，喷浆系统1喷出干粉稳定剂或水泥浆经导杆30内的导管送至搅拌头32，再由置于搅拌头32底部的喷浆口喷入泥土中与掘松的土壤充分搅拌。搅拌轮的旋转方向可以随时变换，泵送稳定剂的量可由操作人员通过控制系统自由控制，操作人员亦可调整搅拌头的进尺速度。实现稀软泥土与稳定剂的均匀混合，达到改良地基土壤硬度的目的。

Claims (7)

1.一种搅拌固化机，包括上车总成（2），下车总成（3）通过回转支撑与下车总成（3）相连，在上车总成（2）上设有喷浆系统（1），其特征在于：变幅机构（6）的一端连接上车总成（2）的车架（22），另一端连接竖直的桅杆系统（7），在桅杆系统（7）上设有工作装置（8），工作装置（8）由液压系统（5）控制在桅杆系统（7）上可上下运动，位于工作装置（8）前端的搅拌头（32）由液压系统（4）驱动旋转，液压系统（4）及电控系统（5）设于上车总成（2）内；

所述桅杆系统（7）包括竖直设置的桅杆体（25），在桅杆体（25）内的上下两端分别设有可转动的上滑轮（23）及下滑轮（28），在上滑轮（23）及下滑轮（28）上绕有钢丝绳（24），钢丝绳（24）从设于桅杆体（25）上的加压起拔卷扬（27）引出，桅杆油缸（26）的油缸杆的端部铰接在桅杆体（25）上，其油缸体铰接在所述变幅机构（6）上。

2.如权利要求1所述的一种搅拌固化机，其特征在于：所述变幅机构（6）包括连接体（18）及动臂（19），动臂（19）的两端分别铰接在所述车架（22）及连接体（18）上，支撑杆（20）的一端连接在所述车架（22）上，另一端铰接在连接体（18）上，竖直设置的伸缩式变幅油缸（21）的缸体固定在所述车架（22）上，其伸缩杆的端部连接在动臂（19）与连接体（18）的铰接处，连接体（18）与所述桅杆系统（7）之间铰接。

3.如权利要求1所述的一种搅拌固化机，其特征在于：所述工作装置（8）包括设于所述桅杆系统（7）上的加压起拔架（29）及导向架（31），加压起拔架（29）及导向架（31）的底部设有滑轮（35），竖直设置的导杆（30）固定在加压起拔架（29）及导向架（31）上，在导杆（30）的末端设有搅拌头（32）。

4.如权利要求3所述的一种搅拌固化机，其特征在于：所述搅拌头（32）包括箱体，在箱体底部两侧分别形成有向内倾斜的斜面，在每个斜面上分别设有至少一个搅拌轮（38），搅拌轮（38）由所述液压系统（4）驱动旋转，在箱体的底部设有喷浆管（39），喷浆管（39）连接所述喷浆系统（1）。

5.如权利要求3所述的一种搅拌固化机，其特征在于：在所述桅杆体（25）上背向所述工作装置（8）的一侧上设有张紧油缸（33），在张紧油缸（33）的下方设有油缸滑轮（34），有两股所述钢丝绳（24）从所述加压起拔卷扬（27）引出，一股钢丝绳（24）通过所述上滑轮（23）然后绕过所述加压起拔架（29）上的动滑轮再固定在所述桅杆体（25）上，另外一股钢丝绳（24）通过下滑轮（28）然后绕过所述加压起拔架（29）上的另外一个动滑轮再绕过油缸滑轮（34）再固定在张紧油缸（33）的伸缩杆上。

6.如权利要求1所述的一种搅拌固化机，其特征在于：所述液压系统（4）包括由所述上车总成（2）的发动机（10）驱动的相互连接的第一液压泵（9-1）及第二液压泵（9-2），第一液压泵（9-1）及第二液压泵（9-2）分别连接第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2），第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2）的主油口连接分流集流阀或分流阀的进油口，分流集流阀或分流阀的出油口连接所述搅拌头（32）；

当第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2）的主油口连接分流集流阀时，位于所述上车总成（2）的驾驶室内的手柄的第一油口及第二油口连接第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2）的先导油口；

当第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2）的主油口连接分流阀时，第一油口及第二油口通过一个梭阀分别连接到分流阀的先导油口，梭阀的先导压力口连接第一主阀（11-1）及第二主阀（11-2）同一侧的第一先导油口或另一侧的第二先导油口。

7.如权利要求1所述的一种搅拌固化机，其特征在于：所述电控系统（5）包括可编程控制器（14），可编程控制器（14）分别连接比例电磁阀（13）、双轴控制手柄（15）及双轴调平传感器（17），双轴调平传感器（17）设于所述桅杆系统（7）上。