CN111997034B - 一种液压夯实机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液压夯实机，涉及工程机械技术领域，液压夯实机包括夯实装置挪动机和夯实装置，夯实装置挪动机起到挪动夯实装置的作用，夯实装置包括壳体、油缸、夯锤、夯板、齿轮架、齿轮组、齿条组和齿轮锁止装置；本申请在现有技术的基础上在夯实装置的油缸和夯锤之间增设齿轮架，并增设齿轮组、齿条组和齿轮锁止装置，将齿轮组的齿轮同轴定位在油缸上靠近夯锤的一端并令齿轮组与固定在夯锤上的齿条组相互啮合，利用所述的齿轮锁止装置定时或定行程的将齿轮组锁止为同一齿轮，利用齿轮的旋转动作抵消来自夯板的反震动作进而减少所述的油缸在作业时受到的冲击、延长所述的油缸的使用寿命。

Description

一种液压夯实机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压夯实机。

背景技术

液压夯实机也叫“高速液压夯实机”、“液压机冲击夯”、“冲击性夯土机”等，与传统式的压实机器设备对比，具备夯击动能高，危害深层大，灵活机动、效率高的优势。液压夯实机夯击动能可调，能适用不同的路基压实要求。

液压夯实机原理是：提高至一定高度的夯锤在作用力作用下加快降落，敲击带减震胶垫的夯板，间接的夯击路面；在挪动机的牵引带动下可对地面不同部位开展精确、迅速地压实。

由于油缸与夯锤之间的连接方式为硬连接，因此在夯锤高速冲击夯板后，油缸会承受回弹（反震）的力；现有技术中液压夯实机针对上述问题采取的技术手段为在夯锤与夯板之间增设缓冲装置进而减少油缸受到的冲击；上述方法虽然能够减轻夯锤对油缸的冲击，但是却大大降低了夯锤对夯板的冲击力，因此夯实效果差，能源浪费大，所以上述结构无法从根本上解决冲击力缓冲与夯实效果之间的矛盾。

总之，目前现有的液压夯实机夯实装置的液压油缸在进行作业时受冲击较大，频繁且大的冲击会严重影响液压油缸的使用寿命，导致液压油缸更换频率较高进而增加液压夯实机使用成本。

发明内容

本申请实施例通过提供一种液压夯实机，解决了现有技术中液压夯实机夯实装置的液压油缸在作业时受冲击载荷较大导致的油缸寿命降低的问题，实现夯实装置液压油缸使用寿命的延长进而降低了夯实机使用成本。

本申请实施例提供了一种液压夯实机，包括夯实装置挪动机和夯实装置；

所述的夯实装置挪动机起到挪动夯实装置的作用，结构为带有挪动臂的车体；

所述的夯实装置包括壳体、油缸、夯锤和夯板；

所述的壳体为所述的夯实装置的外壳，起到与所述的夯实装置挪动机的挪动臂连接、承载并定位夯实装置其它部件的作用；

所述的壳体包括夯板限位组件和夯实装置定位组件；

所述的夯板限位组件定位于所述的壳体内壁靠近所述的夯板位置，用于限制所述的夯板的活动轨迹；

所述的油缸定位于所述的壳体上远离地面一端，为所述的夯实装置的动力组件，起到带动所述的夯锤运动的作用；

所述的夯锤滑动定位在所述的油缸和所述的夯板之间，起到冲击所述的夯板的作用；

所述的夯板定位在所述的壳体靠近地面的内壁上，为块状体，起到承载所述的夯锤的冲击进而压实地面的作用，所述的夯实装置还包括齿轮架、齿轮组、齿条组和齿轮锁止装置；

所述的齿轮架定位于所述的油缸上靠近所述的夯锤的一端，起到定位所述的齿轮组的作用；

所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮同轴定位且均可转动固定连接在所述的齿轮架上；

所述的齿轮组的轴向空间上与所述的油缸的轴向垂直；

所述的齿条组包括第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条空间上相互平行且均固定连接在所述的夯锤上，两齿条的长度方向均与所述的夯实装置高度方向相同；

所述的第一齿轮与所述的第一齿条相啮合，所述的第二齿轮和所述的第二齿条相啮合；

所述的齿轮锁止装置定位在所述的齿轮架或齿轮组上，起到在齿轮锁止装置控制组件的控制下将齿轮组锁止进而令所述的齿轮组的齿轮仅能够同步同向转动的作用；

所述的齿轮锁止装置包括齿轮锁止装置控制组件，齿轮锁止装置控制组件起到控制所述的齿轮锁止装置运行的作用。

优选的还包括夯锤导向组件；

所述的夯锤导向组件起到限制所述的夯锤的移动轨迹的作用；

所述的夯锤导向组件包括导向孔和导向柱；

所述的导向柱固定连接在所述的夯板上，导向柱的长度方向与油缸轴向相同；所述的导向孔定位于所述的夯锤上，导向孔的数量与所述的导向柱相同，导向孔与所述的导向柱相配合。

优选的还包括齿轮驱动组件；

所述的齿轮驱动组件定位于所述的齿轮架上；

所述的齿轮驱动组件起到在所述的齿轮组和齿条组脱离啮合后驱动所述的齿轮组转动进而保障所述的齿轮组各齿受力时长相近的作用。

优选的所述齿轮锁止装置定位于两个齿轮之间，为锁止离合器。

优选的所述导向柱的数量为2个。

优选的同一液压夯实机包括两种作业方式，两种作业方式分别为自由落锤式和强制落锤式；

所述的两种作业方式之间的转换通过控制所述的齿轮锁止装置实现。

优选的，所述齿轮驱动组件为两组，两组齿轮驱动组件分别用于驱动所述的第一齿轮和第二齿轮，两组齿轮驱动组件均包括马达、摩擦轮和马达控制装置；

所述的马达定位在所述的齿轮架上；

所述的摩擦轮为表面粗糙的轮子，其定位在所述的马达的输出轴上并与所述的齿轮组的齿轮贴合；

所述的齿轮组和齿条组脱离啮合后所述的马达运行，通过摩擦轮带动所述的第一齿轮和第二齿轮转动一定的角度；

所述的齿轮组和齿条组啮合后所述的马达停止运行。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对液压夯实机夯实装置进行改造，在现有技术的基础上在夯实装置的油缸和夯锤之间增设齿轮架，并在夯实装置上增设齿轮组、齿条组和齿轮锁止装置，将齿轮组的齿轮同轴定位在油缸上靠近夯锤的一端并令齿轮组与固定在夯锤上的齿条组相互啮合，利用所述的齿轮锁止装置定时或定行程的将齿轮组锁止为同一齿轮，利用齿轮的旋转动作抵消来自夯板的反震动作进而减少所述的油缸在作业时受到的冲击、延长所述的油缸的使用寿命，有效解决了现有技术中液压夯实机夯实装置的液压油缸在作业时受冲击载荷较大导致的油缸寿命降低的问题，进而实现了夯实装置液压油缸使用寿命的延长进而降低了夯实机使用成本。

附图说明

图1为本发明液压夯实机夯实装置的内部构造示意图，用于夯实装置的内部构造；

图2为本发明液压夯实机夯实装置的外观示意图；

图3为本发明液压夯实机夯实装置油缸及齿轮组的结构示意图；

图4为本发明液压夯实机夯实装置的齿条组和夯锤的位置关系示意图；

图5为本发明液压夯实机夯实装置的齿轮组和齿条组的位置关系示意图；

图6为本发明液压夯实机夯实装置的夯板的结构示意图；

图7为本发明液压夯实机夯实装置的齿轮驱动组件的结构示意图；

图中：

夯实装置100、壳体110、夯板限位组件111、夯实装置定位组件112、油缸120、夯锤130、夯锤导向组件131、夯板140、齿轮架150、齿轮轴151、齿轮组160、第一齿轮161、第二齿轮162、齿条组170、第一齿条171、第二齿条172、齿轮锁止装置180、齿轮锁止装置控制组件、齿轮驱动组件190、摩擦轮192。

具体实施方式

为了便于理解本发明实施例，下面将参照相关附图对本发明实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，为本发明液压夯实机夯实装置的内部构造示意图；本发明液压夯实机包括夯实装置挪动机和夯实装置100，所述的夯实装置挪动机起到挪动所述的夯实装置100（带动所述的夯实装置100改变空间位置）的作用，其结构为带有挪动臂的车体，为现有技术，在此不进行赘叙；所述的夯实装置100包括壳体110、油缸120、夯锤130、夯板140、齿轮架150、齿轮组160、齿条组170和齿轮锁止装置180；本发明通过在现有技术的夯实装置的油缸120和夯锤130之间增设齿轮架150；并在夯实装置中增设齿轮组160、齿条组170和齿轮锁止装置180，将齿轮组160两齿轮同轴定位在油缸120上靠近所述的夯锤130的一端并令所述的齿轮组160与固定在所述的夯锤130的齿条组170相互啮合，利用所述的齿轮锁止装置180定时或定行程的将齿轮组160锁止为同一齿轮，利用齿轮的旋转动作抵消来自夯板140的反震动作进而减少所述的油缸120在作业时受到的冲击、延长所述的油缸120的使用寿命，实现夯实装置油缸120使用寿命的延长进而降低了夯实机使用成本。

实施例一

如图1所示，本发明液压夯实机的夯实装置100包括壳体110、油缸120、夯锤130、夯板140、齿轮架150、齿轮组160、齿条组170和齿轮锁止装置180。

所述的壳体110、油缸120、夯锤130和夯板140均为现有技术；如图2所示，所述的壳体110为所述的夯实装置100的外壳，起到与所述的夯实装置挪动机的挪动臂连接、承载并定位夯实装置100其它部件的作用；所述的壳体110包括夯板限位组件111和夯实装置定位组件112；所述的夯板限位组件111定位于所述的壳体110内壁靠近所述的夯板140位置，用于限制所述的夯板140的活动轨迹；所述的油缸120定位于所述的壳体110上远离地面一端，为所述的夯实装置100的动力组件，起到带动所述的夯锤130运动的作用；所述的夯锤130滑动定位在所述的油缸120和所述的夯板140之间，起到冲击所述的夯板140的作用；所述的夯板140定位在所述的壳体110靠近地面的内壁上，为块状体，起到承载所述的夯锤130的冲击进而压实地面的作用。

如图3所示，所述的齿轮架150定位于所述的油缸120上靠近所述的夯锤130的一端，起到定位所述的齿轮组160的作用；所述的齿轮架150上定位有齿轮轴151。

所述的齿轮组160包括第一齿轮161和第二齿轮162，第一齿轮161和第二齿轮162同轴定位且均可转动固定连接在齿轮架150的齿轮轴151上；所述的齿轮组160的轴向空间上与所述的油缸120的轴向垂直。

如图4或5所示，所述的齿条组170包括第一齿条171和第二齿条172，第一齿条171和第二齿条172空间上相互平行且均固定连接在所述的夯锤130上， 第一齿条171和第二齿条172的长度方向与所述的夯实装置100高度方向相同；所述的第一齿轮161与所述的第一齿条171相啮合，所述的第二齿条172和所述的第二齿条172相啮合。

所述的齿轮锁止装置180定位在所述的齿轮架150或齿轮组160上，起到受控将齿轮组160锁止为同一齿轮的作用（令两齿轮仅能同步同向转动）；优选的，所述的齿轮锁止装置180定位于两个齿轮之间，为锁止离合器，所述的锁止离合器

为现有技术，在此不进行赘述。所述的齿轮锁止装置180还包括齿轮锁止装置控制组件，所述的齿轮锁止装置控制组件起到控制所述的齿轮锁止装置180是否运行以及运行的动作循环的作用；优选的，所述齿轮锁止装置控制组件为可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器示售产品如图 http://suo.im/6fBaSL所示；优选的，所述的可编程逻辑控制器型号为FX3U-32MT/48MT。

本发明实际运行时，初始状态时，所述的夯锤130与夯板140直接接触；之后所述的齿轮锁止装置控制组件首先控制所述的齿轮锁止装置180锁止齿轮，所述的油缸120收缩，油缸120带动啮合在所述的齿轮组160上的齿条组170移动（将所述的夯锤130提升至一定高度）；所述的油缸120伸长，通过齿轮组160和齿条组170带动所述的夯锤130下落，所述的齿轮锁止装置控制组件在所述的夯锤130冲击所述的夯板140之前控制所述的齿轮锁止装置180解除对所述的齿轮组160的锁止；夯锤130在重力和油缸120推力的共同作用下加速下落后击打夯板140进而压实地面；所述的夯锤130冲击所述的夯板140后带来的反震动作会传递到所述的齿轮组170上，最终转化为所述的齿轮组160的旋转动作（将反震抵消）；此时重新回归初始状态，等待下次动作循环。

考虑到本发明实际运行中，在所述的夯锤130在壳体110内部发生非直上直下的运动时（虽所述的夯锤130滑动定位在所述的壳体110内部，但夯锤130与壳体110之间存在一定的间隙，夯锤130在下落过程中以及夯锤130冲击所述的夯板140后回弹反震过程中均不可避免的会发生非直上直下的动作）会将动作传导至齿条组170进而对所述的齿轮组160造成冲击，影响齿轮组170和齿轮组160的使用寿命；对此，本申请在所述的夯锤130和夯板140上设置夯锤130导向组件131，所述的夯锤导向组件131起到限制所述的夯锤130的移动轨迹的作用；优选的，如图4或6所示，所述的夯锤导向组件131包括导向孔和导向柱，所述的导向柱固定连接在所述的夯板140上，导向柱的长度方向与油缸120轴向相同；所述的导向孔定位于所述的夯锤130上，导向孔的数量与所述的导向柱相同，导向孔与所述的导向柱配合；优选的，所述的导向柱的数量为2个。

液压夯实机作业方式可分为自由落锤式和强制落锤式，自由落锤式(单作用)：液压缸将锤体提升至设定高度后释放，锤体自由下落；锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件，驱动夯板压实地面；强制落锤式(双作用)：液压缸将锤体提升至设定高度后快速反向加力，锤体在重力和液压缸推力的共同作用下加速下落；锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件，驱动夯板压实地面。

本发明通过控制所述的齿轮锁止装置180能够将本发明液压强夯机在自由落锤式液压夯实机和强制落锤式液压夯实机之间转换，即一台液压夯实机拥有两种作业方式。

自由落锤具体动作循环为：齿轮锁止装置180运行，将所述的齿轮组160锁止，油缸120收缩带动所述的夯锤130提升至一定高度后释放停止所述的齿轮锁止装置180的运行，所述的夯锤130自由下落后击打夯板140进而压实地面；在此之后所述的油缸120伸长，齿轮在齿条上转动并逐步接近所述的夯锤130；油缸120伸长至一定长度后所述的齿轮锁止装置180运行，将所述的齿轮组160锁止；之后所述的油缸120收缩，重复动作循环。

自由落锤具体动作循环在前文中已经有了描述，在此不进行赘述。

本申请实验得出，通过控制所述的油缸120的伸缩量以及所述的齿轮锁止装置180的运行时间能够获得不同的夯实效果。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中液压夯实机夯实装置的液压油缸在作业时受冲击载荷较大导致的油缸寿命降低的问题，实现夯实装置液压油缸使用寿命的延长进而降低了夯实机使用成本。

实施例二

本申请实验时发现，若长时间维持同样的夯实效果（即保持油缸120伸缩量不变）无论是采用自由落锤还是强制落锤的方式均会导致齿轮组160上某几个齿（较长时间）受力较大而其它齿受力较小，长此以往容易导致所述的齿轮组160上某几个齿疲劳损伤，先于其它齿损坏，对齿轮组160的整体的使用寿命造成不利影响。

针对上述问题，如图7所示，本实施例在实施例一的基础上增设了齿轮驱动组件190；所述的齿轮驱动组件190起到在所述的齿轮组160和齿条组170脱离啮合后驱动所述的齿轮组160转动进而保障所述的齿轮组160各齿受力时长相近的作用。优选的，所述的齿轮驱动组件190为两组，两组分别用于驱动所述的第一齿轮161和第二齿轮162，每组均包括马达、摩擦轮192和马达控制装置；所述的马达定位在所述的齿轮架150上，所述的摩擦轮192为表面粗糙的轮子，其定位在所述的马达的输出轴上并与所述的齿轮组160的齿轮（第一齿轮161和第二齿轮162）贴合；在夯实机运行过程中，所述的齿轮组160和齿条组170脱离啮合后所述的马达（受控）运行通过摩擦轮192带动所述的第一齿轮161和第二齿轮162转动一定的角度；所述的齿轮组160和齿条组170啮合后所述的马达161（受控）停止运行，齿轮组160带动所述的摩擦轮192转动。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

相较实施例一，有效延长了所述的齿轮组160的使用寿命，进一步的节约了液压夯实机的使用成本。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压夯实机，包括夯实装置挪动机和夯实装置；

所述的夯实装置挪动机起到挪动夯实装置的作用，结构为带有挪动臂的车体；

所述的夯实装置包括壳体、油缸、夯锤和夯板；

所述的壳体为所述的夯实装置的外壳，起到与所述的夯实装置挪动机的挪动臂连接、承载并定位夯实装置其它部件的作用；

所述的壳体包括夯板限位组件和夯实装置定位组件；

所述的夯板限位组件定位于所述的壳体内壁靠近所述的夯板位置，用于限制所述的夯板的活动轨迹；

所述的油缸定位于所述的壳体上远离地面一端，为所述的夯实装置的动力组件，起到带动所述的夯锤运动的作用；

所述的夯锤滑动定位在所述的油缸和所述的夯板之间，起到冲击所述的夯板的作用；

所述的夯板定位在所述的壳体靠近地面的内壁上，为块状体，起到承载所述的夯锤的冲击进而压实地面的作用，其特征在于，所述的夯实装置还包括齿轮架、齿轮组、齿条组和齿轮锁止装置；

所述的齿轮架定位于所述的油缸上靠近所述的夯锤的一端，起到定位所述的齿轮组的作用；

所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮同轴定位且均可转动固定连接在所述的齿轮架上；

所述的齿轮组的轴向空间上与所述的油缸的轴向垂直；

所述的齿条组包括第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条空间上相互平行且均固定连接在所述的夯锤上，两齿条的长度方向均与所述的夯实装置高度方向相同；

所述的第一齿轮与所述的第一齿条相啮合，所述的第二齿轮和所述的第二齿条相啮合；

所述的齿轮锁止装置定位在所述的齿轮架或齿轮组上，起到在齿轮锁止装置控制组件的控制下将齿轮组锁止进而令所述的齿轮组的齿轮仅能够同步同向转动的作用；

所述的齿轮锁止装置包括齿轮锁止装置控制组件，齿轮锁止装置控制组件起到控制所述的齿轮锁止装置运行的作用。

2.如权利要求1所述的液压夯实机，其特征在于，还包括夯锤导向组件；

所述的夯锤导向组件起到限制所述的夯锤的移动轨迹的作用；

所述的夯锤导向组件包括导向孔和导向柱；

所述的导向柱固定连接在所述的夯板上，导向柱的长度方向与油缸轴向相同；所述的导向孔定位于所述的夯锤上，导向孔的数量与所述的导向柱相同，导向孔与所述的导向柱相配合。

3.如权利要求1或权利要求2所述的液压夯实机，其特征在于，还包括齿轮驱动组件；

所述的齿轮驱动组件定位于所述的齿轮架上；

所述的齿轮驱动组件起到在所述的齿轮组和齿条组脱离啮合后驱动所述的齿轮组转动进而保障所述的齿轮组各齿受力时长相近的作用。

4.如权利要求1所述的液压夯实机，其特征在于，所述的齿轮锁止装置定位于两个齿轮之间，为锁止离合器。

5.如权利要求2所述的液压夯实机，其特征在于，所述的导向柱的数量为2个。

6.如权利要求3所述的液压夯实机，其特征在于，同一液压夯实机包括两种作业方式，两种作业方式分别为自由落锤式和强制落锤式；

所述的两种作业方式之间的转换通过控制所述的齿轮锁止装置实现。

7.如权利要求3所述的液压夯实机，其特征在于，

所述的齿轮驱动组件为两组，两组齿轮驱动组件分别用于驱动所述的第一齿轮和第二齿轮，两组齿轮驱动组件均包括马达、摩擦轮和马达控制装置；

所述的马达定位在所述的齿轮架上；

所述的摩擦轮为表面粗糙的轮子，其定位在所述的马达的输出轴上并与所述的齿轮组的齿轮贴合；

所述的齿轮组和齿条组脱离啮合后所述的马达运行，通过摩擦轮带动所述的第一齿轮和第二齿轮转动一定的角度；

所述的齿轮组和齿条组啮合后所述的马达停止运行。

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