CN1121744A - 压实材料试样的方法和装置 - Google Patents

Abstract

压实材料试样(12)例如土壤或铺路材料的一种装置和方法，它具有接收材料试样(12)用的压模(11)和安装用于移入压模(11)的第一开口端的活塞(20)，以保证轴向压缩力。压实装置还具有支承压模第二端(15)的底座(13)。操作时，压模在回旋的同时由活塞施加轴向压缩力。提供回旋时压模(11)由压模(11)的中心纵轴(11a)与压缩轴(20a)处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴(11a)由压缩轴(20a)角偏移的倾斜操作位置。随后底座相对于压模转动，从而使压模的第二端的中心绕压缩轴(20a)回转，这样，使轴向压缩的材料试样(12)回旋。这种同时的回旋与轴向压缩模拟了车辆的轮胎或其它压实装置在材料表面的滚动。

Description

压实材料试样的方法和装置

本发明涉及材料的试验装置及方法，更具体地说，涉及将铺路材料压实为分析用标准试样的装置和方法。

为了测量土壤或铺路材料的物理性能，例如密度，水分含量和压缩强度，采用实验室压实机在可再现的条件下将土壤或铺路材料的松散试样成形为压实试样。

采用压实法进行捣固的实验室压实机详见马歇尔(Marshall)的美国专利No.2980978(以下简称“978专利”)。’978专利的装置采用反复捣固来对土壤或铺路材料的试样进行轴向压缩。捣固是用一个锤头反复冲击试样来提供。然而，’978专利的装置提供的压实仅仅限于轴向压实。

此外，还有一些提供轴向压缩的压实机能同时使土壤或铺路材料试样回旋来有效地揉捏试样，例如麦克瑞(McRae)的美国专利No.2972249，3478572，4942768及5036709(以下简称“′249，′572，′768及′709专利”)以及材料研究所Materials des Laboratoiresdes Ponts et Chaussees)标题为“回旋剪切压实机”的出版物(以下简称“MLPC出版物”)。回旋作用与试样的轴向压缩相结合，可以更确切地摸拟车辆的轮胎或其它压实装置在路面上滚过时的真实路面条件。麦克瑞的专利及MLPC出版物公布的实验室压实装置，除了沿压缩轴压缩试样外，还可以使被约束试样回旋。回旋作用是靠压缩轴由压模中心纵轴的角偏移来提供的，在试样回旋时试样被压模约束。

而且，’249和’572专利及MLPC出版物公布的压实装置，采用了一对相反放置的液压致动活塞来进行试样的轴向压实。采用两个液压致动活塞要求两套液压系统，从而增加了系统的复杂性，以及在液压系统中出现故障的可能性，例如液压管道泄漏。

此外，’249和’572专利公布的压实装置的回旋机构包括两个相反排列的滚轴，它们安装在转动压模的向外延伸的凸缘上唇的邻接相对面上。回旋机构及所附驱动组件安装在装有试样的压模上方。回旋机构在压模上方的位置可能增加试样及压模装卸的困难。此外，操作者必须严格遵守技术安全程序，以保证在开始压实前所有人员离开压模和回旋机构。

因此，本发明的目的是提供压实材料的装置和方法。

本发明的另一目的是供能在轴向压实材料的同时回旋材料试样的装置和方法。

本发明的又一目的是提供能沿压缩轴压实材料的同时，以离开压缩轴的预定角偏移回旋材料试样的装置和方法。

实现本发明的这些目的的方法，是提供一种材料试样的压实装置，它具有接收和约束被压实材料试样的压模，可轴向压实被约束材料试样的压缩组件，以及支承和回旋压模及被约束材料试样的底座组件。另外，压模最好为圆筒形。

具体来说，压实装置的压模具有中心纵轴和至少一个开口端用于接收被压实的材料试样。更好的方案是压模具有两个相对的开口端。压实装置还最好包括第一和第二压盘，它们位于压模开口端内，用于约束它们之间被压实的材料。压缩工具最好与第一压盘协同动作，在压模内沿轴向相对于第二压盘移动第一压盘，从而对约束在压模内两个压盘之间的被约束材料沿与压盘表面实际垂直的压缩轴施加轴向的压缩力。压盘的形状最好与压模的内腔形状相似，以便更完全地约束其内的材料试样。

材料试样压实装置的压缩组件最好具有活塞，可供进入压模的第一开口端，以便沿着压缩轴对材料试样施加压缩力，例如与压盘压缩接触。活塞最好由一台电动机，例如分级器电动机致动，并且安装在框架上使局限于轴向运动。驱动装置可由人工控制，或由反馈信号，例如材料试样压缩的指数的反馈信号响应控制电路来控制。或者，活塞由液压或机械致动。

压实装置的底座组件用于对压模内被约束的材料试样施加压缩力时，支承压模的第二端。底座组件最好具有移位装置，可使压模的一端，最好是第二端移位，使压模的中心纵轴离开其中间初始位置而进入倾斜工作位置，在中间初始位置时压模的中心纵轴与压缩轴重合，而在倾斜工作位置时压模的中心纵轴角偏移出压缩轴。

当压模处于倾斜操作位置时，移位装置最好也转动或以位于压模第二端内的压盘中心绕压缩轴转动，而压模第一端的中心基本保持不动。这种转动使压模的回旋与轴向压缩相结合，有效地压实了被约束的材料试样。

压实装置的底座组件也最好具有转盘和适合于支承转盘的支板并使其能够转动。压实装置还最好具有与支板操作连接的驱动装置，使支板与转盘一起转动。

支板最好具有安装件，可将转盘安装到支板上，并使支板相对于转盘转动有限的弧度，从而使压模由压模的中心纵轴与压缩轴重合的初始位置移动至压模的中心纵轴角偏移开压缩轴的操作位置，这样压模就倾斜了。

在转动一个有限的弧度时，转盘是绕预定转动轴转动，该轴当支板绕回旋转动轴转动时平行于压缩轴和由压缩轴偏移。底座组件也具有在转盘转过有限的弧度后使支板和转盘一起绕回旋转动轴转动的装置。回旋转动轴与压缩轴处于同一直线以及支板及其上的转盘的转动使位于压模第二端所附压盘的中心绕压缩轴回转，因此有效地回旋倾斜的压模。转盘最好具有向外延伸的定位组件，以便为支板限定的弧形槽所接收，它们组合在一起确定了有限的弧度。支板也最好具有轴偏移组件，用以控制选择压模的中心纵轴离开压缩轴的角偏移量。轴偏移组件最好具有至少一个位于弧形槽内的调节止动器，用以选择弧形槽的周边长度。调节止动器最好具有至少一个螺杆由弧形槽的第一端拧入。

在一项代替的实施例中，调节止动器最好具有覆盖在支板上的环板，由环板延伸出凸块同样用于调节弧形槽的周边长度。与环板配合的调节止动器也最好具有与环板连接的止动器定位组件，以便相对于下置支板周边转动环板从而使环板的凸块位于弧形槽内。弧形槽延伸通过的角度是可变的，以便调节传递给压模的倾斜度，弧形槽最好沿支板延伸约90°。

材料试样压实装置也最好具有附在压模第二端上的向外延伸凸缘。此外，压实装置的底座最好具有多个附在转盘上的沿周边分布的滚轴，用以接收和支承向外延伸的凸缘。

材料试样压实装置也最好具有控制来自活塞的轴向压缩力的组件。控制组件最好具有测量施加给材料试样轴向压缩力的组件，并且最好具有测量轴向压缩力的测力传感器。轴向压缩力的测量最好提供给控制电路，换句话说，最好提供信号给驱动电动机，以调节活塞的轴向位置和在材料试样上保持基本恒定的压缩力。

本发明的某些特征和优点已叙述过，另一些可由以后详细的叙述和附图中获得清晰的了解，这些附图中：

图1为本发明的压实装置的正视力，其活塞处于升起位置，为了清楚说明，装置的部分给出了横剖面；

图2为图1的压实装置的放大剖面详图，其活塞处于降下位置；

图3为沿图2中线3—3所截取压实装置的部分横剖面图，示出装置处于初始中间位置；

图4为与图3相似的剖面图，相当于图2所示压实装置转动之后进入倾斜操作位置；

图5～10为本发明的压实装置的转动压模和底座在不同操作位置时的平面示意图；

图5a～10a为对应于图5～10在不同操作位置时压模本身的位相图；

图11为与图3相似的部分横剖面图，但说明的是压实装置底座的代替实施例；

图12为压实装置底座另一代替实施例的部分横剖面图；

图13为沿图12中线13—13所截取图12所述压实装置实施例的横剖面图。

下面结合本发明最佳实施例的附图来更详尽地说明本发明。然而，本发明可以用许多不同形式来实施，绝不局限于此处的实施例，而且，提供这些实施例使公布的内容完整，使熟悉本专业的人能充分了解本发明的范围。

参照图1，材料试样，例如土壤或铺路材料松散试样的压实装置10可用于随后实验室的物理性能分析。压实装置10具有接收和约束被压实材料试样12的压模11，轴向压缩被约束材料试样的压缩组件，以及支承和回旋压模11及其材料试样的底座组件13。压模11具有中心纵轴11a和至少一个用以接收被压实材料试样12的开口端14。如图1所示，压模11的第二相对端15也可以是开口的。压模11最好是圆筒形的，它适合于用绝热套16来围绕，并装入外套17内来进一步保护绝热。绝热套16和外套17降低了材料试样12的热逸失，从而有利于其压实。

压缩组件主要包括活塞20，用于进入压模11的第一开口端14沿压缩轴20a对约束在压模11内的材料试样12施加压缩力，从而使材料压实。活塞20安装在框架21内，它限制活塞20作轴向运动。在材料试样12的压实过程中，活塞20由图1所示的升起位置移动至图2所示降下位置。

活塞沿框架的轴向运动最好用驱动电动机25进行电控制，例如用分级器电动机。驱动电动机25可以人工控制或用反馈信号响应控制电路59控制，例如用材料试样12压缩的指数。换一种方式，活塞的轴向运动也可以用液压或机械控制。

如图1所示，驱动电动机25与球螺纹起重器22电机械连接，球螺纹起重器22控制活塞20的轴向位置。球螺纹起重器22包括壳体24，起重螺纹24a在其中滑动。

框架21最好具有第一和第二平行导轴26，27。活塞20最好同时与第一和第二导轴26，27滑动连接，使在材料试样12的压实时活塞20能轴向进入压模11内。最好活塞20是通过至少一个上滑板30与第一和第导轴26，27滑动连接，上滑板30延伸于两导轴26，27之间并与活塞20连接。在上滑板30上开有第一和第二穿孔31用以穿过导轴26，27。如图1所示，上、下滑动套环32可以固定在上滑板30的两面邻近穿孔31处，以便于活塞的轴向运动。

最好，还安装有离开一定距离的第二下滑板33，沿第一和第二导轴26，27运动。第二下滑板33上也开有第一和第二穿孔34，用以穿过第一和第二导轴26，27。滑动套环35可以固定在下滑板33上邻近穿孔34处，如图2所示滑动套环35固定在第二滑板33的下面33a的情况相同。

上滑板30连接在起重器螺纹24a上。如图1所示，轴套环36可借助例如螺纹紧固件37固定到上滑板30的上面30a上。轴套环36借助于轴套环36的穿孔与起重器螺纹24a之间的螺纹接合连接到上滑板30上。

此外，活塞20连接到上滑板30的下面30b上。活塞20最好具有固定到活塞轴20第一端的环板38。这样活塞20就可以借助圆支承环40滑动连接在上滑板30上，圆支承环40的第一端连接在上滑板30的下面30b，而第二端延伸至环板38的下面来固定环板38，这样就把活塞20固定到上滑板30上。圆支承环40之间的横向距离最好是这样的，当用调节活塞轴20的横向运动来调节定位的轻微变化和压模11的倾斜变换时，环板38保持在附近。在上滑板30的下面30b与环板38之间最好安置面轴承41，以便于它们之间的相对转动运动。

下滑板33和上滑板30被至少一个，或多个，最好两个弹簧42偏置分离开。因此，在图1所示压实装置10的升起位置时，上滑板30与下滑板33被间隔分离。反之，在图2所示压实装置10的降下压实位置时，上滑板30与下滑板33处于间隔较小状态。

下滑板33具有中心穿孔33b用于活塞轴20穿过。第二下滑板33的中心穿孔33b的直径比活塞轴20的直径大，因而允许活塞轴20有限度的横向移动来调节操作时压模11初始位置的变化和横向运动。

另外，最好用圆环42这样的压模定位组件借助例如螺纹紧固件43固定到下滑板33的下面33a上。如图2所示，圆形压模定位环42的外形最好与压模11的内形相似，使压模定位环42紧密配入压模11内，从而使压模11的第一开口端14保持在活塞轴20的中心线20a附近。压模定位环42也开有中心穿孔42a，它与下滑板33的中心穿孔33b重合，以便活塞轴20穿过。压模定位环42的中心穿孔42a最好具有与下滑板33的中心穿孔33b至少相同大的直径。

最好用销钉44作为定位器，它装在下滑板33上并由其向外伸出。此外，压模第一开口端14的侧壁具有凹入的纵槽45用以接收定位器。定位器和纵槽45的组合便于下滑板33的对准，因此也便于活塞20与压模11的对准，这种组合也防止了压模11在回旋时的转动。

活塞轴20的第二端最好用例如调节螺钉47连接到压盘46上，如图1所示。压盘46的横边最好有锥度，以便在材料试样12回旋时可以调节相对于活塞20压模11微量的倾斜。压盘46的下面46a最好带有固定在其上的陶瓷盘48。陶瓷盘48与材料试样12接触，防止压盘46由于重复接触材料而过度磨损。此外，陶瓷盘48提供了补充绝热，从而降低了压实时材料试样12的热逸散。

活塞轴套环50也最好安装在活塞轴20的周围邻近压盘46的上表面46b处。活塞轴套环50用图1和2所示调节螺钉51固定到活塞轴20的第二端，而且它具有阶梯外径。因此，活塞轴套环50的第一部分50a具有较小的直径以便配入压模定位环42的中心穿孔42a，而活塞轴套环50的第二部分50b具有大于压模定位环42的中心穿孔42a的直径，因而与压模定位环42接触。所以，当活塞20处于图1所示的升起位置时，活塞轴套环50支承压模定位环42和下滑板33。

压实装置10还最好具有控制活塞20施加轴向压缩力的组件。控制组件最好具有测量施加在材料试样12上轴向压缩力的组件，例如图1所示的测力传感器49。测力传感器49最好在轴套环36内与起重器螺纹24a和活塞轴20呈一直线。因此，测力传感器49可以测量由活塞20施加给材料试样12的轴向压缩力并且可以提供信号至控制电路59，进而控制驱动电动机25，这样随后就可将恒定量的轴向压缩力优先施加给材料试样12。

压模11的第二端15被底座组件13支承。在本发明的一项实施例中，压模11的第二端安装了压模底盘58，如图1和2所示。底座组件13最好具有移动压模11第二端的组件，使压模11的中心纵轴11a偏离开初始中间位置转到倾斜操作位置。图1，2和5示出初始中间位置，这时压模11的中心纵轴11a与活塞轴20的轴20a呈一直线，后者确定了压缩轴，相反，图6示出了倾斜操作位置，这时压模11的中心轴11a由压缩轴20a偏移一个角度。当处于倾斜操作位置时，底座组件13可以如图7～10所示相对于压模11移动，即压模底盘58a的中心绕压缩轴20a在第二端15回转，而第一端14的中心保持与压缩轴20a基本重合。

再者，底座组件13具有转盘53和支承压模11第二端15的组件，能使其下方的转盘53作相对运动。支承组件最好包括一组围绕压模11第二端15周边间隔设置在转盘53上的滚轴54。此外，压模11的第二端15最好具有向外延伸的凸缘55。周边间隔设置的滚轴54最好能接收和支承向外延伸的凸缘55。

如图1和2所示，在转盘53与压模底盘58之间最好安装第二陶瓷盘56，以便于转盘53与压模11的第二端15之间的相对移动和减少压实材料试样12的热逸散。最好插入一个固定环57并保持在压模11第二端15的内表面上。固定环57支承和保持有锥度的压模底盘58作有限度的轴向运动。

底座组件13还最好具有安装转盘53的支板60。此外，底座组件13最好具有将转盘53安装到支板60上的组件。安装组件允许转盘53转动一个有限的弧度，使压模11的第二端15由初始中间位置改变到倾斜操作位置。安装组件最好包括由支板60的穿孔插入转盘53的螺栓61，以便允许绕其转动。螺栓61和一组轴承64确定了转动通过有限的弧度时平行于和由压缩轴20a偏移的转盘53的预定转动轴53a。此外，在螺栓61与支板60之间可以置入磨损环62和止推轴承63，以便于绕其转动和减少损坏。

如图2所示，转盘53最好借助由其本身向下延伸的中心毂53b安装到支板60上，以便被支板60的中心凹部接收。沿转盘53的中心毂53b的周边安装一组轴承64，最好是锥形轴承。轴承64安装在转盘53的中心毂53b和支板60的中心凹部的相对侧壁限定的滚道内。

驱动组件与底座组件13连接，最好与支板60连接来使其转动。最好驱动组件具有轴向排列的链轮66，并使其第一面固定到支板60的下表面53a上。如图3所示，链轮66具有若干沿周边间隔排列的齿，用于接收和与驱动链条67啮合。而驱动链条67又与适当的驱动器68连接来带动驱动链条67，促使链轮66转动。

链轮66的第二面用回旋支承轴70固定和支承，以便进一步支承压模。回旋支承轴70安装在支承轴套71内绕与压缩轴20a同直线的回旋转动轴70a转动。回旋支承轴70最好具有固定在其第一端上的安装板72，如图1所示，用于与驱动链轮66和支板60固定。回旋支承轴70的转动运动由一组轴承73，最好是锥形轴承来实现，这组轴承安装在回旋支承轴70周边的周围，由回旋支承轴70与轴套71之间限定的滚道内。回旋支承轴70的轴套71可与框架21的下部连接，使活塞20和压模11的相对位置及它们之间的移动得到控制。

如图1所示，在操作时压模11装载有材料试样12处于初始中间位置，而压模11的中心纵轴11a与压缩轴20a呈一直线。此外，第一端14和压模底盘58的中心均与压模11的中心纵轴11a和压缩轴20a重合。随后，活塞20下降进入压模11的第一端14，，如图2所示进行被约束材料试样12的轴向压缩。为了更确切地摸拟车辆轮胎或其它压实装置在沥青或其它铺路材料上滚过造成的揉捏效应，压模11在材料试样12继续压缩时随后倾斜和回转。

压模11的倾斜是借助安装到支板60上的转盘53提供的，支板60在与转盘53啮合转动前绕回旋转动轴70a转动时，支板60允许转盘53绕预定的转动轴53a转过一个有限的弧度。转盘53的有限的开始转动最好由榫杆之类凸块74的组合来提供，凸块74由转盘53向外伸出到支板60开出的弧形槽75内，该槽用于接收转盘53的向外延伸凸块74，最好，弧形槽75沿预定的转动轴53a定中心，在初始中间位置凸块74处于弧形槽75的第一端75a。

为了使压模倾斜，由驱动器68转动支板60。在支板60绕回旋转动轴70a开始转动阶段，转盘53相对于回旋转动轴70a静止不动，而弧形槽75相对于凸块74移动。弧形槽由图3所示凸块处于弧形槽75第一端75a的初始位置，移动到图4所示凸块74与弧形槽75第二端75b相啮合的最终位置。转盘53绕预定转动轴53a相对于支板60的运动，以及弧形槽75相对于凸块74的运动逐渐使压模底盘58a的中心横向偏移，从而使压模11的第二端15相对于压缩轴20a偏移。压模11第二端15的横向偏移使压模11的效地倾斜，因为压模11的第一端14的中心由于模内的圆环42的定位而保持与压缩轴20a基本重合。

压模11的倾斜度以及压模11中心纵轴11a与压缩轴20a之间的角偏移，取决于支板60上弧形槽75的长度以及压缩轴20a与预定转运轴53a之间的横向位移量。

虽然弧形槽75可延伸至任何希望的角度，但弧形槽75沿支板60最好延伸至少90°。如图3和4所示，支板60上弧形槽75的长度可用位于槽内一端的调节止动器76来调节。调节止动器76可用螺纹拧入支板60内，伸到弧形槽75内来定位，以限制弧形槽75的周边长度。如图3和4所示，弧形槽75的两端均可安装调节止动器75，以补充控制压模11的倾斜度。位于弧形槽75第一端75a的调节止动器76，在初始中间位置保证了压模11的中心纵轴11a与压缩轴20a对准的精确控制。

利用螺杆一类调节止动器进入弧形槽75来限定它的周边长度的作用是有限的，因为是直杆与弧形槽75弯壁的最终接触所致。

在图11所示的代替实施例中，可沿弧形槽75安装一组最好为螺杆的调节止动器76’和76″，并使其处于不同的位置。用选择插入一组特殊螺杆到弧形槽75内的方法，达到补充控制弧形槽75的周边长度。所以，如图11所示，插入止动器76″可使获得较插入止动器76’更短的弧形槽。

在另一代替实施例中，如图12和13所示调节止动器包括重叠在支板60上的环板80。调节本实施例中调节止动器的位置，压模11的中心纵轴11a与压缩轴20a之间的角偏移相应改变。环板80具有延伸到弧形槽75内的凸块81，与转盘53的向外延伸的凸块74啮合并且形成延长弧形槽75的第二端75b。环板80也最好具有定位组件以便使凸块81相对于支板60的弧形槽75选择性地定位。最好使环板80的周边形成带有若干间隔排列齿82的蜗轮，以及定位组件具有螺杆83，其凸起的螺纹84与环板80的多个齿82相交并啮合。这样，转动定位组件的螺杆83，环板80就可相对于支板60转动，从而选择性地调节其弧形槽76的周边长度。

因此，为了倾斜压模11使其转入操作位置，可用转盘53绕预定的转动轴53a相对于支板60转动。由于转盘53转动，支板60上的弧形槽75相对于由转盘53向外延伸凸块74移动，由图3和5所示初始位置移动到图4和6所示最终位置。

驱动器68使支板60继续转动也带动转盘53转动，因为转盘53的向外延伸凸块74与弧形槽75的第二端75b啮合在一起。支板60和转盘53两者的继续转动是绕与压缩轴20a同一直线的回旋转动轴70a进行的。

如图7～10和对应图7a～10a所示，支板60和转盘53绕回旋转动轴70a的共同转动，使转盘53及其所装周边间隔安装滚轴54一起相对于压模11的第二端15移动。因此，压模底盘58a的中心以压缩轴20a与压模11的中心纵轴11a之间限定的角偏移绕压缩轴20a回转。在回转时，压模11第一端14的中心保持与压缩轴20a基本重合。

压模底盘58a的中心绕压缩轴20a回转使压模11有效地回旋。此外，同时施加轴向压缩力。回旋与轴向压缩相结合有效地揉捏材料试样12，从而模拟了施重装置或车辆滚过的效应。

当材料试样12经过充分回旋后，可用逆转支板60转动方向的方法使压模11恢复至初始中间位置。逆转使弧形槽75相对于转盘53的向外延伸凸块74移动，由图4所示的最终位置恢复到图3所示的初始位置。图5～10和对应图5a～10a描述了回转时压模11的反时针转动，其顺时针转动也是可行的。

在附图和说明书中公布了本发明的典型的最佳实施例，虽然使用一些专门术语，这些最佳实施例仅用于通用和说明的概念，并不用来限制本发明，本发明的范围列在下列权利要求书中。

Claims (46)

1.一种压实材料的装置，它具有：

带中心轴和用于接收被压实材料的第一开口端的圆筒形压模；

移动进入上述压模的第一开口端沿压缩轴对压模内的材料施加压缩力以压实材料的活塞；以及

当对压模施加轴向压缩力时用以支承上述压模第二端的底座；

上述底座包括移动压模上述第二端的组件，使压模的中心纵轴由压模的中心纵轴与压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴由压缩轴角偏移的倾斜操作位置，并且绕上述压模的上述第二端回旋。

2.按照权利要求1所述的压实装置，其特征在于上述底座还具有支板和上述支板附带的转盘，上述压实装置还具有将上述转盘安装到上述支板上用的组件，使其绕平行于压缩轴并由压缩轴偏移的转动轴相对于支板转动通过有限的孤度，从而使上述压模由压模的中心纵轴与上述压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴由上述压缩轴角偏移的倾斜操作位置。

3.按照权利要求2所述的压实装置，其特征在于上述底座还具有使上述支板和上述转盘在上述转盘转动通过上述有限的孤度后绕上述回旋转动轴共同转动的组件，上述回旋转动轴与上述压缩轴处于同一直线，这种转动使上述压模的上述第二端绕上述压缩轴回旋。

4.按照权利要求2所述的压实装置，其特征在于上述转盘具有由其向外延伸的定位组件，而上述支板开出的孤形槽可用于接收上述定位组件。

5.按照权利要求4所述的压实装置，其特征在于上述支板另外具有轴偏移组件用于选择压模的上述中心纵轴对于压缩轴的偏移量。

6.按照权利要求5所述的压实装置，其特征在于上述轴偏移组件具有至少一个位于孤形槽内的调节止动器，从而可以选择上述孤形槽的周边长度。

7.按照权利要求6所述的压实装置，其特征在于上述调节止动器具有至少一根可由上述孤形槽的第一端插入的螺杆。

8.按照权利要求6所述的压实装置，其特征在于上述调节止动器还具有一块重叠在支板上的环板以及由支板延伸的凸块，用以调节孤形槽的周边长度。

9.按照权利要求8所述的压实装置，其特征在于上述调节止动器还具有与上述环板操作连接的止动器定位组件，用于使上述环板相对于上述下置的支板周边转动，从而使上述凸块在上述孤形槽内定位。

10.按照权利要求6所述的压实装置，其特征在于上述孤形槽沿上述支板延伸至少90°。

11.按照权利要求2所述的压实装置，其特征在于它还具有在上述压模的上述第二端上外翻的凸缘，而支承上述压模的第二端用的上述组件具有多个附在转盘上的沿周边分布的滚轴，用以接收和支承上述外翻的凸缘。

12.按照权利要求2所述的压实装置，其特征在于它还具有与上述支板操作连接的驱动组件，用以转动上述支板。

13.按照权利要求1所述的压实装置，其特征在于它还具有控制上述活塞施加的轴向压缩力的组件。

14.按照权利要求13所述的压实装置，其特征在于上述控制轴向压缩力的组件具有测量施加于材料的轴向压缩力的组件。

15.按照权利要求14所述的压实装置，其特征在于它还具有在上述压模内轴向传送上述活塞的组件。

16.按照权利要求15所述的压实装置，其特征在于上述轴向传送组件为一台电动机，上述压实装置还具有响应上述测量组件的控制电路，用以控制上述电动机提供给上述活塞的轴向传动。

17.按照权利要求1所述的压实装置，其特征在于上述活塞具有固定在其第一端上的圆盘用以与上述材料接触，上述圆盘的直径约等于上述圆筒形压模的内径。

18.一种压实材料的装置，它具有：

带中心纵轴和用于接收被压实材料的相对开口端的压模；

第一和第二圆盘，被接收入上述压模内以约束它们之间被压实的材料；

压缩组件，安装来移动进入上述压模的第一开口端并与上述第一圆盘配合来在上述压模内使上述第一圆盘相对于上述第二圆盘轴向移动，从而对压模内约束在圆盘之间的材料沿着垂直于圆盘表面的压缩轴施加轴向压缩力，以及

用于支承上述压模的第二端的底座，上述底座具有移动上述压模的上述第二端的组件，使压模的中心纵轴由压模的中心纵轴与压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴角偏移开压缩轴的倾斜操作位置，并沿上述压模的上述第二端回旋。

19.按照权利要求18所述的压实装置，其特征在于上述底座还具有支板和上述支板附带的转盘，上述压实材料的装置还具有将上述转盘安装到上述支板上用的组件，使其绕平行于压缩轴并由压缩轴偏移的转动轴相对于支板转动通过有限的孤度，从而使上述压模由压模的中心纵轴与上述压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴由上述压缩轴角偏移的倾斜操作位置。

20.按照权利要求19所述的压实材料的装置，其特征在于上述底座还具有使上述支板和上述转盘在上述转盘转通通过上述有限的孤度后绕上述回旋转动轴共同转动的组件，上述回旋转动轴与上述压缩轴处于同一直线，这种转动使上述压模的上述第二端绕上述压缩轴回转。

21.按照权利要求19所述的压实材料的装置，其特征在于上述转盘还具有由其向外延伸的定位组件，而上述支板开出的孤形槽可用于接收上述定位组件。

22.按照权利要求21所述的压实材料的装置，其特征在于上述支板还具有轴偏移组件用于选择压模的上述中心纵轴对于压缩轴的偏移量。

23.按照权利要求22所述的压实材料的装置，其特征在于上述轴偏移组件具有至少一个位于上述孤形槽内的调节止动器，从而可选择上述孤形槽的周边长度。

24.按照权利要求23所述的压实材料的装置，其特征在于上述调节止动器具有至少一根可由上述孤形槽的第一端插入的螺杆。

25.按照权利要求23所述的压实材料的装置，其特征在于上述调节止动器具有一块重叠在上述支板上的环板，以及由支板延伸的凸块用于调节孤形槽的周边长度。

26.按照权利要求25所述的压实材料的装置，其特征在于上述调节止动器还具有与上述环板操作连接的止动器定位组件，用于使上述环板相对于上述下置的支板周边转动，从而使上述凸块在上述孤形槽内定位。

27.按照权利要求19所述的压实材料的装置，其特征在于它还具有与上述支板操作连接的驱动组件，从而使上述支板和上述转盘绕上述转动轴共同转动。

28.按照权利要求19所述的压实材料的装置，其特征在于它具有附带在上述压模的上述第二端上的向外延伸凸缘，而支承上述压模的上述第二端的上述组件具有一组附带在上述转盘上的周边间隔放置的滚轴，用于接收和支承上述向外延伸凸缘。

29.按照权利要求18所述的压实材料的装置，其特征在于还具有控制上述活塞施加的轴向压缩力的组件。

30.按照权利要求29所述的压实材料的装置，其特征在于上述控制轴向压缩力的组件还具有测量施加给材料的轴向压缩力的组件。

31.按照权利要求30所述的压实装置，其特征在于它还具有在上述压模内轴向传送上述活塞的组件。

32.按照权利要求31所述的压实材料的装置，其特征在于上述轴向传送组件为一台电动机，上述压实装置还具有响应上述测量组件的控制电路，用以控制上述电动机提供给上述活塞的轴向传动。

33.按照权利要求32所述的压实材料的装置，其特征在于上述轴向传动组件为一台电动机，上述压实装置还具有响应上述测量组件的控制电路，用以控制上述电动机提供给上述活塞的轴向传动。

34.一种压实材料的装置，它具有：

带中心轴和用于接收被压实材料的第一开口端的压模；

移动进入上述压模的上述第一开口端沿压缩轴对压模内的材料施加压缩力以压实材料的压缩组件；

带着上述压模的第二端的转盘；以及

带着上述转盘的支板，它安装用于使转盘绕平行于压缩轴并由压缩轴偏移的转动轴相对于支板转动通过有限的孤度，从而使上述压模由压模的中心纵轴与上述压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴由上述压缩轴角偏移的倾斜操作位置。

35.按照权利要求34所述的压实材料的装置，其特征在于它还具有使上述支板和上述转盘在上述转盘转动通过上述有限的孤度后绕回旋转动轴共同转动的组件，这种转动使上述压模的上述第二端绕上述压缩轴回转。

36.按照权利要求34所述的压实材料的装置，其特征在于上述转盘具有由其向外延伸的定位组件，而上述支板开出的孤形槽可用于接收上述定位组件。

37.按照权利要求36所述的压实材料的装置，其特征在于上述支板还具有轴偏移组件，用于控制选择上述预定轴相对于压模轴的偏移量。

38.按照权利要求37所述的压实材料的装置，其特征在于上述轴偏移组件具有至少一个位于上述孤形槽内的调节止动器，从而可选择上述孤形槽的周边长度。

39.按照权利要求34所述的压实材料的装置，其特征在于它还具有与上述支板操作连接的驱动组件，从而使上述支板和上述转盘绕上述转动轴共同转动。

40.按照权利要求34所述的压实材料的装置，其特征在于它具有附带在上述压模的上述第二端上的向外延伸凸缘和支承附带在上述转盘上的上述压模的上述第二端的组件，上述支承组件具有一组周边间隔放置的滚轴，用于接收和支承向外延伸凸缘。

41.一种压实材料的方法，它具有以下步骤：

将材料放入压模的第一开口端，上述压模具有贯通的中心纵轴；

由上述压模的第一端沿压缩轴压缩上述材料；

在上述轴向压缩时支承上述压模的第二端；

偏移上述压模的上述第二端，使压模的中心纵轴由压模的中心纵轴与压缩轴处于同一直线的初始中间位置转变到压模的中心纵轴由压缩轴角偏移的倾斜操作位置；以及

移动上述压模的上述第二端，使压模的上述中心纵轴绕上述压缩轴在上述压模的上述第二端处回旋，而同时保持偏移工序在它们之间建立的角偏移。

42.按照权利要求41所述的压实方法，其特征在于上述支承步骤包括上述压模的第二端用一组沿上述压模第二端周边间隔放置的滚轴支承步骤，以及上述移动步骤包括全部上述周边间隔放置的滚轴绕回旋转动轴转动步骤，上述回旋转动轴与压缩轴处于同一直线。

43.按照权利要求41所述的压实方法，其特征在于还包括对偏移步骤建立在压模的中心纵轴与压缩轴之间的角偏移选择调节步骤。

44.按照权利要求41所述的压实方法，其特征在于还包括在上述压缩步骤中控制上述材料压缩量的步骤。

45.按照权利要求44所述的压实方法，其特征在于上述控制步骤包括测量上述材料压缩量的步骤。

46.按照权利要求41所述的压实方法，其特征在于还包括保持对上述材料压缩量基本恒定的步骤。

Images