CN109680596A - 一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置 - Google Patents

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王文学
江红祥
蔡芝源
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    • E01C23/128—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor with hydrojets

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Abstract

一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，包括主机、机械臂、柴油发动机、水箱、水射流装置、高压水泵和发电机，机械臂的后端铰接在主机上，柴油发动机、水箱、高压水泵和发电机均固定安装在主机上，柴油发动机输出旋转动力分别传递至高压水泵、发电机，高压水泵进出口分别与水箱和喷头相接，水射流装置连接在机械臂的前端；水射流装置由安装架、喷头和驱动机构组成，喷头通过驱动机构连接在安装架上，安装架固定在机械臂上；驱动机构由马达、齿轮、齿条导轨和活动块构成。本发明不仅破碎效率高，而且产生粉尘量小，能降低铣削机构破碎混凝土路面难度，实现混凝土路面的安全高效破碎，为混凝土路面快速修复提供保障。

Description

一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置
技术领域
本发明涉及一种用于混凝土路面作业的机械设备，尤其是一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程符合材料的统称，通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料，与水(可含外加剂和掺合料)按照一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，广泛应用于土木工程和道路工程。
我国目前混凝土路面公路发展迅速，这些道路经常会出现局部破损，传统的修补方法是将局部破损周围的混凝土路面全部用冲击镐捣碎或铣刨破碎。冲击镐破碎方式耗费时间长、机械化程度低，劳动强度大，粉尘量大，传统机械铣刨法的刀具磨损严重、消耗量大、产尘量大，极大危害路政工人的身体健康。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，不仅破碎效率高，而且产生粉尘量小。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括主机、机械臂、柴油发动机、水箱、水射流装置、高压水泵和发电机，机械臂的后端铰接在主机上，柴油发动机、水箱、高压水泵和发电机均固定安装在主机上，柴油发动机输出旋转动力分别传递至高压水泵、发电机，高压水泵进出口分别与水箱和喷头相接，水射流装置连接在机械臂的前端；所述的水射流装置由安装架、喷头和驱动机构组成，喷头通过驱动机构连接在安装架上，安装架固定在机械臂上；驱动机构由马达、齿轮、齿条导轨和活动块构成，马达与发电机连接，齿条导轨固定在安装架的下侧，活动块与齿条导轨滑动相连，马达固定在活动块上，齿轮固定在马达输出轴上并且与齿条导轨相啮合，喷头固定在活动块下端面。
相比现有技术，本发明的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，通过设计了水射流装置及相关结构，通过液压泵站上的柱塞泵、高压水泵以及马达之间的相互配合，实现高压水射流破碎混凝土路面的目的。充分运用了高压水射流破碎混凝土能力强、产尘少、效率高等特点，使高压水射流直接冲击路面从而实现混凝土的破碎，对于工作人员来说，工作的环境更加的安全，工作时破碎装置振动小，并且具有优良局部破碎特点，可以很好的保护不需要破碎的路面，精准度高，破碎后的混凝土界面和边缘都非常的整齐，从经济的角度看，所使用的介质为水，成本低，无污染，因此无需污染防治费用，从而大大降低施工的经济成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2-1、2-2分别是本发明实施例中水射流装置轴向图和主视图。
图3是本发明实施例中喷头的剖视图。
图4-1至4-3分别是本发明实施例中活动块的主视图、右视图和仰视图。
图中：1、主机；2、机械臂；3、旋转台；4、柴油发动机；5、水箱；6、液压泵站；7、履带行走机构；8、水射流装置；8-1、马达；8-2、齿轮；8-3、喷头；8-3-1、主流道；8-3-2、分流道；8-3-3、喷嘴；8-4、齿条导轨；8-5、活动块；8-5-1、侧端面；8-5-2、H型齿条导轨孔；8-5-3、前端面；8-5-4、水平矩形齿轮孔；8-5-5、下端面；8-5-6、高压水孔；8-6、安装柱Ⅰ；8-7、安装柱Ⅱ；8-8、安装板Ⅰ；8-9、安装板Ⅱ；8-10、安装柱Ⅲ；8-11、安装柱Ⅳ；9、高压水泵；10、发电机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图1至图4示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，如图1所示，一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，主要由主机1、机械臂2、旋转台3、柴油发动机4、水箱5、液压泵站6、履带行走机构7、水射流装置8、高压水泵9和发电机10组成。主机1通过旋转台3安装在履带行走机构7上，机械臂2铰接在主机1上，柴油发动机4、水箱5、液压泵站6、高压水泵9和发电机10均固定安装在主机1上，柴油发动机4输出旋转动力分别传递至高压水泵9、发电机10以及液压泵站6上的柱塞泵，柴油发动机4还连接发电机10，所述发电机10的输出电压为175V～250V；高压水泵9进出口分别与水箱5和喷头8-3相接，发电机10与马达8-1连接，水射流装置8连接在机械臂2的前端。
如图2-1和图2-2所示，所述的水射流装置8由安装架、喷头8-3和驱动机构组成，喷头8-3通过驱动机构连接在安装架上，安装架固定在机械臂2上；驱动机构由马达8-1、齿轮8-2、齿条导轨8-4和活动块8-5构成，马达8-1与发电机10连接，齿条导轨8-4固定在安装架的下侧，活动块8-5与齿条导轨8-4滑动相连，马达8-1固定在活动块8-5上，齿轮8-2固定在马达8-1输出轴上并且与齿条导轨8-4相啮合，喷头8-3固定在活动块8-5的下端面8-5-5之上。其中，所述的安装架由安装柱Ⅰ8-6、安装柱Ⅱ8-7、安装板Ⅰ8-8、安装板Ⅱ8-9、安装柱Ⅲ8-10以及安装柱Ⅳ8-11组成，四个安装柱的形状完全相同，均总体为T型且内部为中空；安装柱Ⅱ8-7和安装柱Ⅳ8-11的一端均固定在安装板Ⅱ8-9上，二者平行布置；安装柱Ⅰ8-6和安装柱Ⅲ8-10的一端均固定在安装板Ⅰ8-8上，且二者平行布置；安装柱Ⅰ8-6与安装柱Ⅳ8-11轴线重合，安装柱Ⅱ8-7与安装柱Ⅲ8-10轴线重合；齿条导轨8-4固定在安装板Ⅰ8-8与安装板Ⅱ8-9之间。
如图3所示，所述的喷头8-3为二层圆台结构，喷头8-3内部开设有一个贯通上下端的主流道8-3-1，在主流道8-3-1的尾端形成三个分流道8-3-2，在三个分流道8-3-2的前端分别安装三个喷嘴8-3-3。
如图4-1至4-3所示，所述的活动块8-5为方体，活动块的侧端面8-5-1上加工有贯通的H型齿条导轨孔8-5-2，活动块8-5通过H型齿条导轨孔8-5-2与齿条导轨8-4滑动相连，活动块的前端面8-5-3上加工有水平矩形齿轮孔8-5-4，齿轮8-2通过水平矩形齿轮孔8-5-4与齿条导轨8-4相啮合，活动块的下端面8-5-5上加工有贯通的高压水孔8-5-6，喷头8-3安装在高压水孔8-5-6处，且高压水孔8-5-6的轴线与主流道8-3-1轴线重合。
工作原理：工作时，启动柴油发动机4进而使液压泵站6工作，联合操作旋转台3和机械臂2上的油缸，使水射流装置8达到预定的位置，喷嘴8-3-3对准需要破碎的混凝土路面上。启动高压水泵9进而使高压水从水箱5中被吸出，经高压水孔8-5-6、主流道8-3-1流入分流道8-3-2，最后从喷嘴8-3-3喷出，从而达到破碎混凝土路面的目的。在启动高压水泵9的同时，启动发电机10，使马达8-1按照预先设定好的程序转动而使固定在其输出轴上的齿轮8-2发生旋转，从而使活动块8-5在齿条导轨8-4上往复滑动，实现一定范围内的混凝土路面破碎。
本发明应用的主机1可以为各种混凝土路面施工设备的主机1，例如本发明可以与混凝土路面破碎机、挖掘机、切缝机或几种功能的一体机做组件使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：包括主机(1)、机械臂(2)、柴油发动机(4)、水箱(5)、水射流装置(8)、高压水泵(9)和发电机(10)，机械臂(2)的后端铰接在主机(1)上，柴油发动机(4)、水箱(5)、高压水泵(9)和发电机(10)均固定安装在主机(1)上，柴油发动机(4)输出旋转动力分别传递至高压水泵(9)、发电机(10)，高压水泵(9)进出口分别与水箱(5)和喷头(8-3)相接，水射流装置(8)连接在机械臂(2)的前端；
所述的水射流装置(8)由安装架、喷头(8-3)和驱动机构组成，喷头(8-3)通过驱动机构连接在安装架上，安装架固定在机械臂(2)上；驱动机构由马达(8-1)、齿轮(8-2)、齿条导轨(8-4)和活动块(8-5)构成，马达(8-1)与发电机(10)连接，齿条导轨(8-4)固定在安装架的下侧，活动块(8-5)与齿条导轨(8-4)滑动相连，马达(8-1)固定在活动块(8-5)上，齿轮(8-2)固定在马达(8-1)输出轴上并且与齿条导轨(8-4)相啮合，喷头(8-3)固定在活动块(8-5-5)下端面。
2.根据权利要求1所述的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：所述的安装架由安装柱Ⅰ(8-6)、安装柱Ⅱ(8-7)、安装板Ⅰ(8-8)、安装板Ⅱ(8-9)、安装柱Ⅲ(8-10)以及安装柱Ⅳ(8-11)组成，四个安装柱的形状完全相同，均总体为T型且内部为中空；安装柱Ⅱ(8-7)和安装柱Ⅳ(8-11)的一端均固定在安装板Ⅱ(8-9)上，二者平行布置；安装柱Ⅰ(8-6)和安装柱Ⅲ(8-10)的一端均固定在安装板Ⅰ(8-8)上，且二者平行布置；安装柱Ⅰ(8-6)与安装柱Ⅳ(8-11)轴线重合，安装柱Ⅱ(8-7)与安装柱Ⅲ(8-10)轴线重合；齿条导轨(8-4)固定在安装板Ⅰ(8-8)与安装板Ⅱ(8-9)之间。
3.根据权利要求1所述的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：所述的喷头(8-3)为二层圆台结构，喷头(8-3)内部开设有一个贯通上下端的主流道(8-3-1)，在主流道(8-3-1)的尾端形成三个分流道(8-3-2)，在三个分流道(8-3-2)的前端分别安装三个喷嘴(8-3-3)。
4.根据权利要求1所述的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：所述的活动块(8-5)为方体，活动块的侧端面(8-5-1)上加工有贯通的H型齿条导轨孔(8-5-2)，活动块(8-5)通过H型齿条导轨孔(8-5-2)与齿条导轨(8-4)滑动相连，活动块的前端面(8-5-3)上加工有水平矩形齿轮孔(8-5-4)，齿轮(8-2)通过水平矩形齿轮孔(8-5-4)与齿条导轨(8-4)相啮合，活动块的下端面(8-5-5)上加工有贯通的高压水孔(8-5-6)，喷头(8-3)安装在高压水孔(8-5-6)处，且高压水孔(8-5-6)的轴线与主流道(8-3-1)轴线重合。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：还包括旋转台(3)、液压泵站(6)和履带行走机构(7)，主机(1)通过旋转台(3)安装在履带行走机构(7)上，液压泵站(6)固定安装在主机(1)上，柴油发动机(4)输出旋转动力也传递至液压泵站(6)上的柱塞泵，柴油发动机(4)还连接发电机(10)。
6.根据权利要求5所述的一种利用高压水射流破碎混凝土路面的机械装置，其特征是：所述发电机(10)的输出电压为175V～250V。
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