CN108035217B - 一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置 - Google Patents

Abstract

本发明及一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，有效的解决了现有半刚性路面施工过程中水泥乳化砂浆摊铺与渗透不方便的问题；其解决的技术方案包括传动轴，传动轴上套装可上下移动的固定盘，固定盘的上有弧形凸起块，传动轴上有竖杆，竖杆在弧形凸起块上滑动可使固定盘向下移动,固定盘的外圆面上圆周均布有多个径向的支杆，圆筒的筒壁内圆周均布有多个与支杆一一对应的齿轮轴，传动轴上套装有使齿轮轴转动轴的驱动转装置，驱动装置上连接有可上下移动的振动块，每个齿轮轴置于圆筒外侧的部分均套装有一个可随齿轮轴转动的弧形拨杆，本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强。

Description

一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置

技术领域

本发明涉及道路施工设备领域，特别是一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置。

背景技术

半刚性路面是指用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层，在前期具有柔性路面的力学性质，后期的强度和刚度均有较大幅度的增长，但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。由于这种材料的刚性处于柔性路面与刚性路面之间，因此半刚性路面既有刚性路面不易变形承重能力强又有柔性路面不易炸缝保养方便的特点。

在半刚性路面铺设的过程中水泥乳化沥青砂浆铺设均匀从而为水泥乳化砂浆的渗透做铺垫，在渗透过程中还需要压力使得水泥乳化砂浆需要完全渗透碎石内部，在传统的半刚性路面铺设过程中一般采用振动滚杠在水泥乳化砂浆上边来回滚动从而实现水泥乳化砂浆的振动渗入并实现简单的压实作用，但这种振动滚杠在压实与振动效果均不好，还要辅助以人工非常不方便，而且在振动滚杠振动下水泥砂浆容易迸溅并使得在压实的过程造成压实过程受到阻碍。

所以，本发明提供一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置来解决以上问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，有效的解决了现有半刚性路面施工过程中水泥乳化砂浆摊铺与渗透不方便的问题。

其解决问题的技术方案包括竖向放置且上端封闭下端开口的圆筒，圆筒中心安装有传动轴，传动轴上套装可上下移动的固定盘，固定盘不随传动轴转动，固定盘的上端面上沿其圆周方向设有弧形凸起块，弧形凸起块的一端与固定盘上端面平齐，另一端凸出固定盘上端面且两端平滑连接，传动轴上固定有置于弧形凸起块上方并可沿其弧形方向滑动整个弧形凸起块长度的竖杆，竖杆在弧形凸起块上滑动可使固定盘向下移动；

所述固定盘的外圆面上圆周均布有多个径向的支杆，圆筒的筒壁内圆周均布有多个与支杆一一对应的齿轮轴，每个支杆的外侧与其对应的齿轮轴转动连接，另一端与固定盘固定连接，齿轮轴的下端伸出圆筒，齿轮轴即可上下移动又可转动，传动轴上套装有置于固定盘下方的第一齿轮，传动轴上套装有置于第一齿轮与固定盘之间的第一压簧第一齿轮外侧啮合有多个与齿轮轴一一对应的传动齿轮，每个传动齿轮包括一个与第一齿轮相啮合的第二齿轮，第二齿轮内套装有一个与齿轮轴相啮合的第一内齿轮，第二齿轮与第一内齿轮固定连接；

所述第一齿轮的下端面固定有第一锥齿轮，第一锥齿轮的下方设有水平的曲轴，曲轴上套装有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，曲轴的下方设有可上下移动的振动块，振动块的上部设有连杆，连杆的一端与振动块铰接另一端套接在曲轴的连杆轴颈上，每个齿轮轴置于圆筒外侧的部分均套装有一个可随齿轮轴转动的弧形拨杆，弧形拨杆的上端面与圆筒的下端面转动连接。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过一个驱动装置实现本发明既能实现对水泥乳化沥青砂浆的拨动使其分布均匀，又能实现对进行振动压缩促进起渗透的速动，并在振压的同时将砂浆拨动到振动装置正下方使解决其砂浆飞溅的问题。

附图说明

图1为本发明主视剖面图。

图2为本发明的俯视剖面图。

图3为本发明弧形拨杆置于初始位置时的上视图。

图4为本发明弧形拨杆推开后的上视图。

图5为本发明第一齿轮与传动齿轮的配合结构的俯视剖面图。

图6为本发明销钉与环形槽配合的上视剖面图。

图7为图6中A区域局部放大图。

图8为本发明弧形拨杆的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图8可知,本发明包括竖向放置且上端封闭下端开口的圆筒1，圆筒1中心安装有传动轴2，传动轴2上套装可上下移动的固定盘3，固定盘3不随传动轴2转动，固定盘3的上端面上沿其圆周方向设有弧形凸起块4，弧形凸起块4的一端与固定盘3上端面平齐，另一端凸出固定盘3 上端面且两端平滑连接，传动轴2上固定有置于弧形凸起块4上方并可沿其弧形方向滑动整个弧形凸起块4长度的竖杆5，竖杆5在弧形凸起块4上滑动可使固定盘3向下移动；

所述固定盘3的外圆面上圆周均布有多个径向的支杆6，圆筒1的筒壁内圆周均布有多个与支杆6一一对应的齿轮轴7，每个支杆6的外侧与其对应的齿轮轴7转动连接，另一端与固定盘3固定连接，齿轮轴7的下端伸出圆筒1，齿轮轴7即可上下移动又可转动，传动轴2上套装有置于固定盘3下方的第一齿轮8，传动轴2上套装有置于第一齿轮8与固定盘3之间的第一压簧9,第一齿轮8外侧啮合有多个与齿轮轴7一一对应的传动齿轮10，每个传动齿轮10包括一个与第一齿轮8相啮合的第二齿轮11，第二齿轮11内套装有一个与齿轮轴7相啮合的第一内齿轮12，第二齿轮11与第一内齿轮12固定连接；

所述第一齿轮8的下端面固定有第一锥齿轮13，第一锥齿轮13的下方设有水平的曲轴14，曲轴14上套装有与第一锥齿轮13啮合的第二锥齿轮15，曲轴14的下方设有可上下移动的振动块16，振动块16的上部设有连杆17，连杆17的一端与振动块16铰接另一端套接在曲轴14的连杆17轴颈上，每个齿轮轴7置于圆筒1外侧的部分均套装有一个可随齿轮轴7转动的弧形拨杆18，弧形拨杆18的上端面与圆筒1的下端面转动连接。

为了实现齿轮轴7的上下运动，所述圆筒1的筒壁上设有多个与齿轮轴7一一对应的柱形槽19，柱形槽19的直径大于齿轮轴7的直径，齿轮轴7置于柱形槽19内的部分套装有阻挡盘20，齿轮轴7上套装有第二压簧21，第二压簧21的一端与阻挡盘20转动连接，另一端与柱形槽19的下端面转动连接，通过安装在柱形槽19内的第二压簧21使得在下压齿轮轴7的使得各个齿轮轴7均能受力平衡并保证齿轮轴7下压过程中更加稳定，并提高了齿轮轴7在复位过程中的稳定性。

为了实现齿轮轴7与弧形拨杆18的相对运动，所述齿轮轴7的下端套装有与其啮合第二内齿轮22，弧形拨杆18上设有安装通孔，第二内齿轮22固定安装在弧形拨杆18的安装通孔内，通过与弧形拨杆18固定连接的第二内齿轮22，使得齿轮轴7在转动的时候能始终带动弧形拨杆18转动，当齿轮轴7向下运动的时候能与弧形拨杆18产生相对位置的上下移动，而在这个相对位置的上下移动过程中始终带动弧形拨杆18转动。

为了实现弧形拨杆18与圆筒1下端面的转动连接，所述弧形拨杆18的上端面围绕安装通孔圆周均布有多个竖直的销钉23，销钉23的上端直径大于下端直径，圆筒1下端面的下端面上设有与销钉23相配合的环形槽24，环形槽24的槽口为缩口状，销钉23大直径端置于环形槽24内并可在其内部滑动，销钉23的上端直径大于环形槽24的槽口宽度，通过销钉23与环形槽24的配合使得弧形拨杆18能够实现围绕齿轮轴7转动的并实现与圆筒1下端面的转动连接。

为了更便捷的使用效果，所述传动轴2的上方设有置于圆筒1上端面上的电机25，电机25的输出轴贯穿圆筒1的上端面置于圆筒1内部并经联轴器与传动轴2相连，通过电机25输出给转动轴动力使得本装置在工作的时候更加的快捷方便。

为了实现振动块16的上下振动时更加稳定，所述曲轴14有两个连杆17轴颈，两个连杆17轴颈分别置于第二锥齿轮15的两侧且关于传动轴2对称，两个连杆17轴颈上分别套接有一个连杆17，通过两个连杆17轴颈的设置不仅使得曲轴14在转动的过程中连杆17轴颈的转动半径增大同时又避免了与第一锥齿轮13形成干涉，并且也满足了连杆17向下压缩振动块16的时候使得压缩的更加稳定。

为了实现竖杆5的连接固定，所述竖杆5的上端经横杆与传动轴2相连接，横杆的一端与竖杆固定连接另一端与传动轴2固定连接，通过横杆实现了竖杆5的固定作用。

为了实现竖杆5能在弧形凸起块4上滑行整个弧形凸起块4的长度，所述弧形凸起块4、固定盘3与竖杆5同心设置，通过限定弧形凸起块4于固定盘3同心满足了弧形凸起块4置于竖杆5的运动轨迹上，保证了竖杆5能在弧形凸起块4上滑行整个弧形凸起块4的长度。

为了实现竖杆5能在弧形凸起块4上滑行整个弧形凸起块4的长度，所述当弧形凸起块4与固定盘3不同心设置时，可设定弧形凸起块4的宽度，使其宽度满足当竖杆5在其整个弧形长度上滑动的过程中始终不会脱离，从而保证竖杆5能在弧形凸起块4上滑行整个弧形凸起块4的长度的要求。

本发明的具体工作过程是：现将本装置置于水泥乳化砂浆铺设路面，打开电机25，使得电机25转动，电机25的输出轴将电机25的转动经减速器带给传动轴2，传动轴2开始转动，传动轴2的转动带动传动轴2上固定的竖杆5转动，在传动轴2转动的过程中由于固定盘3并不与传动轴2接触因此固定盘3不动，但在固定盘3外圆面上上的支杆6支撑作用下实现固定盘3的稳定。

当传动轴2的转动带动其上固定的竖杆5跟随其转动的过程中，在初始位置时，此时竖杆5是与固定盘3的上端面相接处，也可不接触，但此时竖杆5不与弧形凸起块4接触，随着传动轴2的转动，竖杆5开始接触并实现在弧形凸起块4上运动，其运动规律是从弧形凸起块4与固定盘3等高的一端开始沿着弧形凸起块4的倾斜端面转动，弧形凸起块4的上端面为一个平滑倾斜面，在竖杆5在其上运动的过程中，由于竖杆5是固定的不能上下移动，固定盘3上下方向非固定，因此竖杆5在弧形凸起块4上运动的过程中会向下压紧固定盘3，固定盘3向下运动会带动第一压簧9向下压缩并使其具有反弹的趋势和弹性势能，在固定盘3向下运动的同时还会带动其圆周均布的多个支杆6向下运动，多个支杆6同时向下运动会带动支杆6上转动连接的齿轮轴7向下运动。

而齿轮轴7在向下运动的过程中会带动其上套装的阻挡盘20向下运动，而阻挡盘20的向下运动则会带动套装在齿轮轴7上的第二压簧21向下运动，在此运动过程中在柱形槽19的槽壁的阻挡作用下实现第二压簧21的压缩并使其具有反弹的趋势和弹性势能，第二压簧21与柱形槽19的槽壁及阻挡盘20的连接关系可以为接触并不连接也可以是转动连接，齿轮轴7的向下运动会使得齿轮轴7的下端伸出圆筒1筒壁的长度增长，从而实现弧形拨杆18离开地面。

在传动轴2带动竖杆5向下压缩固定盘3的同时，转动的传动轴2会带动第一齿轮8转动，第一齿轮8与传动轴2经键与传动轴2固定连接，第一齿轮8转动的转动带动其外侧啮合的多个传动齿轮10齿轮，传动齿轮10的转动使其外侧的第二齿轮11与第一齿轮8相啮合从而带动传动齿轮10的转动，传动齿轮10在转动过程中，会使得第一内齿轮12驱动其上套装的齿轮轴7的转动，而这个转动过程中，并不影响齿轮轴7的上下移动，第一齿轮8转动带动其下端固定的第一锥齿轮13，使得第一锥齿轮13转动，第一锥齿轮13转动使得与其啮合的第二锥齿轮15转动，从而实现传动轴2输出转矩方向的变换，第二锥齿轮15的转动带动曲轴14转动，所述曲轴14的两端转动连接在圆筒1的侧壁上，曲轴14的转动带动其左右两侧的连杆17轴颈围绕曲轴14的主轴转动，在曲轴14的连杆17轴颈转动的过程中带动其上套接的连杆17运动，此运动过程为连杆17的摆动及连杆17的上下运动，连杆17的下端铰接有振动块16，振动块16为圆柱状，当曲轴14转动的过程中经连杆17的带动使得振动块16实现上下运动。

在第一齿轮8带动传动齿轮10转动的过程中，安装在第二齿轮11内的第一内齿轮12会带动齿轮轴7转动，齿轮轴7的转动会带动第二内齿轮22转动，第二内齿轮22的转动实现弧形拨杆18的转动，在此过程中由于弧形拨杆18的上端面圆周均布有多个销钉23，多个销钉23置于环形槽24内实现了弧形拨杆18可在多个销钉23与弧形槽的配合下围绕齿轮轴7转动从而实现弧形拨杆18拨动乳化水泥砂浆向圆筒1的正下方运动的效果。

当传动轴2带动的竖杆5脱离弧形凸起块4后，在第一压簧9及第二压簧21的共同作用下实现固定盘3的上升，在固定盘3上升的过程中，圆周均布在固定盘3上的支杆6上升并恢复到初始位置，并使得多个齿轮轴7向上运动并恢复到原来的初始位置并实现一个完整周期的运动状态。

本装置在具体工作中存在以下运动的关系，传动轴2转动一周实现第一齿轮8转动一周，第一齿轮8转动一周带动传动齿轮10啮合一周，从而实现齿轮轴7转动一周，齿轮轴7转动一周实现弧形拨杆18转动一周，第一齿轮8转动一周同时带动第一锥齿轮13转动一周，第一锥齿轮13完成这一周的转动经第二锥齿轮15带动曲轴14转动一周从而实现振动块16完成一个上下往复运动。

在本装置的一个往复周期运动的过程中，初期竖杆5开始并在弧形凸起块4上运动的过程中为本装置中曲轴14的连杆17轴颈越过最高点向下运动的过程，在此过程中，竖杆5经弧形凸起块4带动固定盘3下移，固定盘3又经支杆6带动齿轮轴7下移，曲轴14的连杆17轴上下运动的距离要多于齿轮轴7上下运动的距离，因此在起初位置时振动块16的下端面要高于齿轮轴7的下端面当完成半个周期后振动块16的下端面会超过齿轮轴7的下端面从而实现对路面的振动效果。

在起始位置是，多个弧形拨杆18是朝向圆筒1中心并置于圆筒1的正下方，随着传动轴2的转动，第一齿轮8转动，第一齿轮8经传动齿轮10带动齿轮轴7转动，齿轮轴7经第二内齿轮22带动弧形拨杆18转动，弧形拨杆18在离开圆筒1正下方的位置所需要转动的周期要小于半个周期，而在这小半个周期完成后，及弧形拨杆18完全脱离振动块16所能接触的区域后实现振动块16运动到与多个弧形拨杆18的上端面所在的平面上，即弧形拨杆18向圆筒1外侧转动的过程中为振动块16向下运动的过程且振动块16不会与弧形拨杆18相接触。

当弧形拨杆18开始转动的时候，此时齿轮轴7开始向下移动，并实现在齿轮轴7的作用下使得本装置整体上向移动，从而使的弧形拨杆18有一个对于路面向上运动的相对运动，使得弧形拨杆18逐渐远离路面上的水泥乳化沥青砂浆，当竖杆5脱离固定盘3的过程中，会实现本装置整体向下运动，并使得弧形拨杆18距离路面上的水泥乳化沥青砂浆变近，从而将远处的砂浆拨动到振动块16的正下方，从而实现为下次振动下压提供更多的砂浆。

本装置显著的优点，在传动轴2一个运动周期内即实现了经第一齿轮8带动第一锥齿轮13经第二锥齿轮15实现曲轴14的转动，并经过曲轴14实现振动块16的一个上下往复运动，从而实现振动水泥乳化砂浆的振动渗入，从而有效的提高了水泥乳化沥青砂浆渗入到下方石块的速度，通过竖杆5与弧形凸起块4的配合实现了固定盘3的上下运动，从而实现齿轮轴7的上下运动，在第一齿轮8与传动齿轮10的配合下实现了齿轮轴7边转动边上下运动的过程， 此过程的显著好处是当振动块16向下振动水泥乳化沥青砂浆的过程中会造成水泥乳化沥青砂浆向四周喷溅，而在快速震动的过程中往往会使振动块16下方没有足够的水泥乳化沥青砂浆给振动块16向下振动，从而失去了其促进水泥乳化沥青砂浆快速渗透到石块内部的效果，通过一个周期内的运动实现当振动块16将水泥乳化沥青砂浆振的溅飞出去后在弧形拨杆18的作用下能有效的将飞溅的砂浆聚集到振动块16的正下方放为下次振动提供更多的砂浆，同时转动的弧形拨杆18又能有效地将水泥沥青砂浆分布均匀。

本装置通过在传动轴2上套装第一压簧9，在多个齿轮轴7上套装第二压簧21的目的是能有效的防止在竖杆5压动弧形凸起块4从而实现固定盘3下移的过程中出现偏位的情况，由于弧形凸起块4只占距固定盘3的一部分因此在压动固定盘3的时候会出现固定盘3受力不均匀，因此在圆周均布的多个第二压簧21能有效的缓解此种情况的发生时的在固定盘3上下运动的过程中更加稳定和快捷。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过一个驱动装置实现本发明既能实现对水泥乳化沥青砂浆的拨动使其分布均匀，又能实现对进行振动压缩促进起渗透的速动，并在振压的同时将砂浆拨动到振动装置正下方使解决其砂浆飞溅的问题。

Claims (9)

1.一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，包括竖向放置且上端封闭下端开口的圆筒（1），其特征在于，所述圆筒（1）中心安装有传动轴（2），传动轴（2）上套装可上下移动的固定盘（3），固定盘（3）不随传动轴（2）转动，固定盘（3）的上端面上沿其圆周方向设有弧形凸起块（4），弧形凸起块（4）的一端与固定盘（3）上端面平齐，另一端凸出固定盘（3） 上端面且两端平滑连接，传动轴（2）上固定有置于弧形凸起块（4）上方并可沿其弧形方向滑动整个弧形凸起块（4）长度的竖杆（5），竖杆（5）在弧形凸起块（4）上滑动可使固定盘（3）向下移动；

所述固定盘（3）的外圆面上圆周均布有多个径向的支杆（6），圆筒（1）的筒壁内圆周均布有多个与支杆（6）一一对应的齿轮轴（7），每个支杆（6）的外侧与其对应的齿轮轴（7）转动连接，另一端与固定盘（3）固定连接，齿轮轴（7）的下端伸出圆筒（1），齿轮轴（7）即可上下移动又可转动，传动轴（2）上套装有置于固定盘（3）下方的第一齿轮（8），传动轴（2）上套装有置于第一齿轮（8）与固定盘（3）之间的第一压簧（9）,第一齿轮（8）外侧啮合有多个与齿轮轴（7）一一对应的传动齿轮（10），每个传动齿轮（10）包括一个与第一齿轮（8）相啮合的第二齿轮（11），第二齿轮（11）内套装有一个与齿轮轴（7）相啮合的第一内齿轮（12），第二齿轮（11）与第一内齿轮（12）固定连接；

所述第一齿轮（8）的下端面固定有第一锥齿轮（13），第一锥齿轮（13）的下方设有水平的曲轴（14），曲轴（14）上套装有与第一锥齿轮（13）啮合的第二锥齿轮（15），曲轴（14）的下方设有可上下移动的振动块（16），振动块（16）的上部设有连杆（17），连杆（17）的一端与振动块（16）铰接另一端套接在曲轴（14）的连杆（17）轴颈上，每个齿轮轴（7）置于圆筒（1）外侧的部分均套装有一个可随齿轮轴（7）转动的弧形拨杆（18），弧形拨杆（18）的上端面与圆筒（1）的下端面转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述圆筒（1）的筒壁上设有多个与齿轮轴（7）一一对应的柱形槽（19），柱形槽（19）的直径大于齿轮轴（7）的直径，齿轮轴（7）置于柱形槽（19）内的部分套装有阻挡盘（20），齿轮轴（7）上套装有第二压簧（21），第二压簧（21）的一端与阻挡盘（20）转动连接，另一端与柱形槽（19）的下端面转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述齿轮轴（7）的下端套装有与其啮合第二内齿轮（22），弧形拨杆（18）上设有安装通孔，第二内齿固定安装在弧形拨杆（18）的安装通孔内。

4.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述弧形拨杆（18）的上端面围绕安装通孔圆周均布有多个竖直的销钉（23），销钉（23）的上端直径大于下端直径，圆筒（1）下端面的下端面上设有与销钉（23）相配合的环形槽（24），环形槽（24）的槽口为缩口状，销钉（23）大直径端置于环形槽（24）内并可在其内部滑动，销钉（23）的上端直径大于环形槽（24）的槽口宽度。

5.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述传动轴（2）的上方设有置于圆筒（1）上端面上的电机（25），电机（25）的输出轴贯穿圆筒（1）的上端面置于圆筒（1）内部并经联轴器与传动轴（2）相连。

6.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述曲轴（14）有两个连杆（17）轴颈，两个连杆（17）轴颈分别置于第二锥齿轮（15）的两侧且关于传动轴（2）对称，两个连杆（17）轴颈上分别套接有一个连杆（17）。

7.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述竖杆（5）的上端经横杆与传动轴（2）相连接，横杆的一端与竖杆固定连接另一端与传动轴（2）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述弧形凸起块（4）、固定盘（3）与竖杆（5）同心设置。

9.根据权利要求1所述的一种水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工震动碾压装置，其特征在于，所述当弧形凸起块（4）与固定盘（3）不同心设置时，可设定弧形凸起块（4）的宽度，使其宽度满足当竖杆（5）在其整个弧形长度上滑动的过程中始终不会脱离。