CN112343031B - 一种土木工程用地基夯实装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了工程机械领域的一种土木工程用地基夯实装置，包括机架、夯实机构、平整机构、行走机构和联动机构，所述夯实机构和行走机构设置在机架下方，夯实机构设置在机架下方中央位置，所述平整机构设置在夯实机构两侧，所述联动机构安装在机架内部，连接夯实机构、平整机构、行走机构。本发明解决了现有装置无法在夯实前进行自动平整的问题，且对夯实机构、平整机构与行走机构之间进行了联动，避免人工操作，这大大加快了工作效率，并提高了自动化程度。

Description

一种土木工程用地基夯实装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体为一种土木工程用地基夯实装置。

背景技术

工程机械是装备工业的重要组成部分。概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

建筑工程中修路打地基时需要对地基进行夯实，现有技术已经可以实现设备移动至合适位置停下，自动进行夯实(CN201710955504.2)，但仍需人工在夯实前对土地进行大致平整，且夯实设备简陋，无法进行有效夯实，综上所述，现急需一种工程机械用土面夯实装置能够在设备移动至合适位置停下，进行自动土地平整并夯实。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土木工程用地基夯实装置，以解决上述背景技术中提出的问题，当装置移动至合适位置停下时，可以自动进行土地平整并夯实，实现夯实机构、平整机构与行走机构之间的联动，避免人工操作，这大大加快了工作效率，并提高了自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括机架、夯实机构、平整机构、行走机构和联动机构，所述夯实机构和行走机构设置在机架下方，夯实机构设置在机架下方中央位置，所述平整机构设置在夯实机构两侧，所述联动机构安装在机架内部，连接夯实机构、平整机构、行走机构；所述夯实机构包括与驱动杆同轴相连的凸轮，凸轮上连接有从动件，从动件滑动安装在固定在机架上的安装板上的滑槽a内，从动件的下端固定连接有夯实板，夯实板通过弹簧与传动板相连，传动板固定安装在机架上。

所述平整机构将土地进行平整，包括驱动电机、螺纹杆、螺母和平整板，所述螺纹杆与驱动电机相连，安装在夯实机构的两侧，螺母活动安装在螺纹杆上，螺母与平整板相连，沿螺纹杆轴向进行往复运动。

所述联动机构包括第一联动单元与第二联动单元；第一联动单元将夯实机构与平整机构进行联动，包括与螺纹杆同轴相连的主动齿轮、活动安装在联动杆上的从动齿轮a和从动齿轮b，主动齿轮位于从动齿轮a和从动齿轮b之间，切换件驱动主动齿轮分别与从动齿轮a和从动齿轮b啮合，所述切换件位于螺纹杆的端部，包括压缩弹簧1与导向柱1，导向柱1与压缩板相连，压缩板的边部固定连接有连接板，连接板与从动齿轮a和从动齿轮b活动连接，连接板驱动从动齿轮a和从动齿轮b沿联动杆轴向移动；联动杆上还设置有传动齿轮，传动齿轮通过减速组件与驱动轴相连。

第二联动单元将行走机构与平整机构进行联动，包括向驱动电机传递信号的浮动件，浮动件安装在行走机构上，控制驱动电机的转动。

所述行走机构包括行走轮，前后两组行走轮通过锥齿轮组件实现同步转动。

进一步地，平整板转动安装在螺母上，螺母上设置有限位部，限制平整板翻转。

进一步地，平整板的下端为工作部，工作部设置为∠型。

进一步地，连接板与从动齿轮a和从动齿轮b连接处为摩擦部，摩擦部滑动安装在从动齿轮a和从动齿轮b端面上的滑槽b内。

进一步地，减速组件包括同轴安装的减速齿轮和同步轮，传动齿轮与减速齿轮啮合，传动比为n:1,n>20,同步轮与驱动轴传动连接。

进一步地，驱动电机包括正转驱动电机和反转驱动电机，分别安装在夯实机构的两侧螺纹杆的端部，浮动件分为浮动件a和浮动件b，分别安装在前后两组行走轮上，控制正转驱动电机、反转驱动电机转动。

进一步地，浮动件安装在行走轮的轮面上对应位置，当浮动件a工作时，浮动件b不工作，行走轮转动180°后浮动件b开始工作，此时浮动件a不工作，两者交替进行工作。

进一步地，驱动电机与螺纹杆通过单向联轴器相连，向规定方向转动时，驱动电机与螺纹杆传动连接，向另一方向转动时，空转，两者不传动。

进一步地，从动件两侧设置有凸台部，在沿滑槽a滑动时，安装板上的底边设置的缓冲部限制从动件离开安装板。

进一步地，从动件与凸轮接触处采用滚珠接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用螺纹螺杆驱动平整板进行移动，平整板与螺纹杆上的螺母相连接，随螺纹杆的转动平整板沿螺纹杆的轴向进行移动；且在螺纹杆的两端设置光滑段，使平整板在工作完一个行程后，螺纹杆继续转动，而螺母空转，平整板静止，避免平整板脱离工作区域，对其余结构造成冲击损伤；本机构能在夯实前对土地进行自动平整，使后续的夯实达到更好地效果，从而避免了人工操作，既降低了工作人员的劳动强度，又提高了装置的工作效率。

2、本发明通过联动机构将夯实机构、平整机构和行走机构进行了联动，第一联动单元通过切换件，将主动齿轮与从动齿轮的状态在传动、不传动之间切换，通过螺母压缩螺纹杆两端的切换件，控制夯实机构的工作工作状态，实现夯实机构与平整机构之间的联动，通过机械结构实现联动，保证了联动的稳定性，既减少了动力源，提高了自动化程度，又降低了各工序之间的间隔时间，保证了工序间的稳定联系，加快了工作速度，提高了工作效率；第二联动单元通过浮动件控制驱动电机工作，通过对浮动件安装位置的设定，使行走轮在转半圈时停下，装置开始对土地进行平整夯实，再转半圈停下，装置继续工作，保障了各工序不会产生干涉，避免了人工判断，耽误时间，提高了效率。

3、本发明通过凸轮机构和弹簧提供动力对土地进行夯实，凸轮机构提升夯实板，位于夯实板与传动板之间的弹簧开始储能，弹簧回复提供冲击力对土地进行平整，该结构保证了夯实板的冲击力，能够对土地进行有效地夯实，提高了夯实的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明去除机架后的结构示意图；

图3为本发明图2中A部分放大结构示意图；

图4为本发明夯实机构的结构示意图；

图5为本发明平整机构和第一联动单元的结构示意图；

图6为本发明行走机构和第二联动单元的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-机架、2-夯实机构、21-凸轮、22-从动件、221-凸台部、23-安装板、231-滑槽a、232-缓冲部、24-传动板、25-弹簧、26-夯实板、3-平整机构、31-驱动电机、311-正转驱动电机、312-反转驱动电机、32-螺纹杆、33-螺母、331-限位部、34-平整板、341-工作部、4-行走机构、41-行走轮、42-锥齿轮组件、5-联动机构、51-第一联动单元、511-主动齿轮、512-从动齿轮a、5121-滑槽b、513-从动齿轮b、514-切换件、5141-压缩弹簧1、5142-导向柱、5143-压缩板、5144-连接板、515-联动杆、516-传动齿轮、517-减速组件、5171-减速齿轮组、5172-同步轮、518-驱动轴、519-单向联轴器、52-第二联动单元、521-浮动件、5211-浮动件a、5212-浮动件b。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种土木工程用地基夯实装置，包括机架1、夯实机构2、平整机构3、行走机构4和联动机构5，所述夯实机构2和行走机构4设置在机架1下方，夯实机构2设置在机架1下方中央位置，所述平整机构3设置在夯实机构2两侧的机架1上，所述联动机构5安装在机架1内部，且其连接夯实机构2、平整机构3、行走机构4；如图4所示，所述夯实机构2包括与驱动杆同轴相连的凸轮21，凸轮21上连接有从动件22，从动件22滑动安装在固定在机架1上的安装板23上的滑槽a231内，从动件22的下端固定连接有夯实板26，夯实板26通过弹簧25与传动板24相连，传动板24固定安装在机架1上。工作时，驱动轴518带动凸轮21转动，从动件22带动夯实板26提升，此时因传动板24被机架1固定，限制了向上的自由度无法提升导致位于传动板24和夯实板26之间的弹簧25被压缩储能；当从动件22从最高位下落到最低位时，弹簧25回复，夯实板26对地面进行夯实。该方案能够对土地进行自动夯实，让夯实板26夯实时更具有冲击力，能够对土地进行有效地夯实，提高了夯实的效果。

如图2、图5所示，所述平整机构3将土地进行平整，包括驱动电机31、螺纹杆32、螺母33和平整板34，所述螺纹杆32与驱动电机31相连，安装在夯实机构2的两侧，螺母33活动安装在螺纹杆32上，螺母33与平整板34相连，沿螺纹杆32轴向进行往复运动。工作时，驱动电机31带动螺纹杆32旋转，螺母33与平整板34相连，沿螺纹杆32轴向进行往复运动，平整板34对地面进行平整。该方案利用螺纹螺杆驱动平整板34进行移动，使装置在夯实前对土地进行自动平整，从而避免了人工操作，既降低了工作人员的劳动强度，又提高了装置的工作效率。

如图2、图3所示，所述联动机构5包括第一联动单元51与第二联动单元52；第一联动单元51将夯实机构2与平整机构3进行联动，包括与螺纹杆32同轴相连的主动齿轮511、活动安装在联动杆515上的从动齿轮a512和从动齿轮b513，主动齿轮511位于从动齿轮a512和从动齿轮b513之间，切换件514驱动主动齿轮511分别与从动齿轮a512和从动齿轮b513啮合，所述切换件514位于螺纹杆32的端部，包括压缩弹簧51411与导向柱51421，导向柱51421与压缩板5143相连，压缩板5143的边部固定连接有连接板5144，连接板5144与从动齿轮a512和从动齿轮b513活动连接，连接板5144驱动从动齿轮a512和从动齿轮b513沿联动杆515轴向移动；联动杆515上还设置有传动齿轮516，传动齿轮516通过减速组件517与驱动轴518相连。在本事实例中，驱动电机31旋转，主动齿轮511转动，平整板34开始移动对土地进行平整，当螺母33移动到螺纹杆32端部时，螺母33挤压压缩板5143，螺母33脱离螺纹杆32上的螺纹段进入光滑段，螺纹杆32开始空转，平整板34停止移动；又因为压缩板5143固定连接连接板5144，致使连接板5144驱动从动齿轮b513移动与主动齿轮511啮合，联动杆515转动，驱动驱动轴518开始转动，此时夯实机构2开始工作。该方案实现了平整机构3和夯实机构2之间的联动，使该装置在一个驱动源的驱动下，自动对土地进行平整和夯实，既减少了动力源，提高了自动化程度，又降低了各工序之间的间隔时间，加快了工作速度，提高了工作效率。

如图6所示，第二联动单元52将行走机构4与平整机构3进行联动，包括向驱动电机31传递信号的浮动件521，浮动件521安装在行走机构4上，控制驱动电机31的转动。根据现有技术已经可以实现夯实装置间歇式移动，利用停顿的时间进行夯实。在本方案中，当行走机构4停止时，浮动件521被触发，向驱动电机31传递信号，驱动电机31开始旋转，开始对土地的平整和夯实工作。本实施例实现了行走机构4和平整机构3之间的联动，避免了人工判断，降低了工序之间的间隔时间，提高了工作效率。

如图6所示，所述行走机构4包括行走轮41，前后两组行走轮41通过锥齿轮组件42实现同步转动。轮式行走机构4移动方便，适应不同地形，便于夯实装置工作。

如图5所示，平整板34转动安装在螺母33上，螺母33上设置有限位部331，限制平整板34翻转。这样设置的目的是为了使平整板34在平整时具有一定角度，避免因刚性连接，加快平整板34连接处的损耗。

如图5所示，平整板34的下端为工作部341，工作部341设置为∠型。∠型机构可以更好地对土地进行平整。

如图3所示，连接板5144与从动齿轮a512和从动齿轮b513连接处为摩擦部，摩擦部滑动安装在从动齿轮a512和从动齿轮b513端面上的滑槽b5121内。这样设置的目的是为了保证从动齿轮a512和从动齿轮b513可以自由地转动。

如图5所示，减速组件517包括同轴安装的减速齿轮5171和同步轮5172，传动齿轮516与减速齿轮5171啮合，传动比为n:1,n>20,同步轮5172与驱动轴518传动连接。联动杆515与驱动轴518转速差距过大，联动杆515须经减速后，才能驱动驱动轴518转动。

如图5所示，驱动电机31包括正转驱动电机311和反转驱动电机312，分别安装在夯实机构2的两侧螺纹杆32的端部，浮动件521分为浮动件a5211和浮动件b5212，分别安装在前后两组行走轮41上，控制正转驱动电机311、反转驱动电机312转动。驱动电机31需要正反转控制平整板34沿螺纹杆32往复运动，所以设置正转驱动电机311和反转驱动电机312。

如图3所示，驱动电机31与螺纹杆32通过单向联轴器519相连，向规定方向转动时，驱动电机31与螺纹杆32传动连接，向另一方向转动时，空转，两者不传动。单向联轴器519的目的是为了在螺纹杆32正反转时，保护相应的驱动电机31，以免造成驱动电机31的损坏。

如图6所示，浮动件521安装在行走轮41的轮面上对应位置，当浮动件a5211工作时，浮动件b5212不工作，行走轮41转动180°后浮动件b5212开始工作，此时浮动件a5211不工作，两者交替进行工作。本事实例中，前后行走轮41用锥齿轮组件42保证同步，浮动件a5211装在前轮，浮动件b5212装在后轮，控制正反转。本事实例中，行走轮41每转动半圈，浮动件521控制驱动电机31正反转进行切换，使工作更加顺畅。

如图5所示，本事实例中在夯实机构2两端对称设置联动杆515是为了保证传输足够的动力给驱动轴518，使夯实机构2更好地夯实。

如图4所示，从动件22两侧设置有凸台部221，在沿滑槽a231滑动时，安装板23上的底边设置的缓冲部232限制从动件22离开安装板23。安装板23上的底边设置的缓冲部232地设置是为了避免因从动件22的冲击对凸轮21造成损坏。

如图4所示，从动件22与凸轮21接触处采用滚珠接触。滚珠接触有利于减小摩擦，提高使用寿命。

本发明在工作时：行走机构4行走到适宜位置停下，浮动件521被触发，向驱动电机31传递信号，正转驱动电机311开始旋转，开始对土地的平整和夯实工作。驱动电机31旋转，主动齿轮511转动，螺纹杆32转动，螺母33与平整板34相连，沿螺纹杆32轴向进行往复运动，平整板34开始移动对土地进行平整；当螺母33移动到螺纹杆32端部时，螺母33挤压压缩板5143，螺母33脱离螺纹杆32上的螺纹端进入光滑段，螺纹杆32开始空转，平整板34停止移动；又因为压缩板5143固定连接连接板5144，致使连接板5144驱动从动齿轮b513移动与主动齿轮511啮合，联动杆515转动，驱动驱动轴518开始转动，此时夯实机构2开始工作；驱动轴518带动凸轮21转动，从动件22带动夯实板26提升，因传动板24被机架1固定，限制了向上的自由度无法提升导致位于传动板24和夯实板26之间的弹簧25被压缩储能；当从动件22从最高位下落到最低位时，弹簧25回复，夯实板26对地面进行夯实。至此完成一个工作流程，行走机构4继续行走，移动至下一工作位停下，浮动件521再次被触发，向驱动电机31传递信号，反转驱动电机312开始旋转，螺母33在压缩弹簧5141弹力作用下由螺纹杆32上的光滑端进入螺纹段，沿螺纹杆32轴向进行移动，完成平整及后续夯实工作。本发明利用螺纹螺杆驱动平整板34进行移动，使装置在夯实前对土地进行自动平整，从而避免了人工操作，既降低了工作人员的劳动强度，又提高了装置的工作效率；通过联动机构5将夯实机构2、平整机构3和行走机构4进行了联动，既减少了动力源，提高了自动化程度，又降低了各工序之间的间隔时间，加快了工作速度，提高了工作效率；通过凸轮21机构和弹簧25提供动力对土地进行夯实，保证了夯实板26的冲击力，能够对土地进行有效地夯实，提高了夯实的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：包括机架、夯实机构、平整机构、行走机构和联动机构，所述夯实机构和行走机构设置在机架下方，夯实机构设置在机架下方中央位置，所述平整机构设置在夯实机构两侧，所述联动机构安装在机架内部，连接夯实机构、平整机构、行走机构；所述夯实机构包括与驱动轴同轴相连的凸轮，凸轮上连接有从动件，从动件滑动安装在固定在机架上的安装板上的滑槽a内，从动件的下端固定连接有夯实板，夯实板通过弹簧与传动板相连，传动板固定安装在机架上；

所述平整机构将土地进行平整，包括驱动电机、螺纹杆、螺母和平整板，所述螺纹杆与驱动电机相连，安装在夯实机构的两侧，螺母活动安装在螺纹杆上，螺母与平整板相连，沿螺纹杆轴向进行往复运动；

所述联动机构包括第一联动单元与第二联动单元；第一联动单元将夯实机构与平整机构进行联动，包括与螺纹杆同轴相连的主动齿轮、活动安装在联动杆上的从动齿轮a和从动齿轮b，主动齿轮位于从动齿轮a和从动齿轮b之间，切换件驱动主动齿轮分别与从动齿轮a和从动齿轮b啮合，所述切换件位于螺纹杆端部的光滑段，包括压缩弹簧与导向柱，导向柱与压缩板相连，压缩板的边部固定连接有连接板，连接板与从动齿轮a和从动齿轮b活动连接，连接板驱动从动齿轮a和从动齿轮b沿联动杆轴向移动；联动杆上还设置有传动齿轮，传动齿轮通过减速组件与驱动轴相连；

第二联动单元将行走机构与平整机构进行联动，包括向驱动电机传递信号的浮动件，浮动件安装在行走机构上，控制驱动电机的转动；

所述行走机构包括行走轮，前后两组行走轮通过锥齿轮组件实现同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：平整板转动安装在螺母上，螺母上设置有限位部，限制平整板翻转。

3.根据权利要求2所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：平整板的下端为工作部，工作部设置为∠型。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：连接板与从动齿轮a和从动齿轮b连接处为摩擦部，摩擦部滑动安装在从动齿轮a和从动齿轮b端面上的滑槽b内。

5.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：减速组件包括同轴安装的减速齿轮和同步轮，传动齿轮与减速齿轮啮合，传动比为n:1,n>20,同步轮与驱动轴传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：驱动电机包括正转驱动电机和反转驱动电机，分别安装在夯实机构的两侧螺纹杆的端部，浮动件分为浮动件a和浮动件b，分别安装在前后两组行走轮上，控制正转驱动电机、反转驱动电机转动。

7.根据权利要求6所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：浮动件安装在行走轮的轮面上对应位置，当浮动件a工作时，浮动件b不工作，行走轮转动180°后浮动件b开始工作，此时浮动件a不工作，两者交替进行工作。

8.根据权利要求6所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：驱动电机与螺纹杆通过单向联轴器相连，向规定方向转动时，驱动电机与螺纹杆传动连接，向另一方向转动时，空转，两者不传动。

9.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：从动件两侧设置有凸台部，在沿滑槽a滑动时，安装板上的底边设置的缓冲部限制从动件离开安装板。

10.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基夯实装置，其特征在于：从动件与凸轮接触处采用滚珠接触。

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