CN112942301A - 一种建筑地基夯实装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑地基夯实装置及其使用方法，包括底板，底板的中央通过螺丝组件固定有套筒，套筒内嵌套有复数数量的万向球轴，万向球轴的内侧滑动连接有气缸，气缸的底部通过底板中央设置有通孔穿过底板结构，尾端通过螺丝组件固定有夯锤，底板的前端活动连接有操作杆，操作杆可沿与底板的连接处进行轴向转动，操作杆的前端设置有驱动轮，驱动轮与一侧固定的驱动电机传动连接，底板的尾端下侧通过螺丝组件固定有刮板，本发明的气缸与夯锤通过套筒进行导向与稳定，同时将产生的震动用于地面的进一步整平，无需操作人员手扶稳定，装置通过前端驱动轮对进行牵引，且能根据地面状况随时调整装置的夯实的效果与速度，具有良好的发展前景。

Description

一种建筑地基夯实装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及领域，具体为一种建筑地基夯实装置及其使用方法。

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，能适用不同的地基压实要求，市面上的夯实机主要分为三类，火力夯实机、蛙式夯实机与冲击夯实机，分别通过活塞缸、偏心块与曲柄连杆带动夯锤运动达到夯实的效果，其中蛙式夯实机通过偏心块带动夯锤的上下运动，在动能方面稍有欠缺，导致夯实效果不佳，而冲击夯实机夯锤面积有限，导致夯实效率较低。

传统火力夯实机按二冲程内燃机原理制成，汽缸内有上、下两个活塞，上活塞是内燃活塞，下活塞是缓冲活塞。汽缸下部套装有倾斜底面的夯锤，火力夯在可燃混合气的燃爆力作用下朝前上方跃离地面，并在自重作用下，坠落地面夯击土壤，由于操作用的扶手设置在火力夯实机的上侧，在使用时单一操作人员在需要保持夯实机平稳的同时无法很好的对夯实机施力带动夯实机运动，一般需要在底部夯锤处绑设牵引绳，通过其他操作人员拉动牵引绳进行牵引，且由于夯实机的上下跳动与震动，操作人员需要耗费大量力气保持夯实机的平稳，长时间的高强度作业容易对操作人员的手臂肌肉造成损伤。

发明内容

本发明的目的旨在于提供一种使用方便简单，且夯实效果好的建筑地基夯实装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种建筑地基夯实装置及其使用方法，包括底板，底板的中央通过螺丝组件固定有套筒，套筒内嵌套有复数数量的万向球轴，万向球轴的内侧滑动连接有气缸，气缸的底部通过底板中央设置有通孔穿过底板结构，尾端通过螺丝组件固定有夯锤，底板的前端活动连接有操作杆，操作杆可沿与底板的连接处进行轴向转动，操作杆的前端设置有驱动轮，驱动轮与一侧固定的驱动电机传动连接，底板的尾端下侧通过螺丝组件固定有刮板。

作为本发明进一步的方案：套筒与底板之间倾斜连接，套筒顶端向底板前端倾斜5°设置，套筒内气缸底部固定的夯锤与水平面平行设置。

作为本发明进一步的方案：万向球轴内沿周向嵌有复数数量的万向球，万向球部分结构从万向球轴内侧表面探出，气缸表面与万向球轴对应的位置设置有滑槽，万向球轴通过万向球探出部分探入滑槽内与气缸滑动连接，万向球轴设置在与滑槽中段对应的位置，滑槽的上下两端与万向球轴安装位置之间均留有5cm以上的空行程。

作为本发明进一步的方案：底板尾端的刮板由平面与弧面两段结构构成，平面段与水平面保持平行，前端通过向上翘起的弧面结构与底板连接，刮板平面段与底板底面之间水平高度之间保持10cm以上间距设置，底板的前端为向上翘起的突出结构，突出结构上连接有操作杆。

作为本发明进一步的方案：操作杆包括扶手、连接框、转轴与前叉，操作杆通过前端转轴与底板活动连接，转轴的尾端设置有矩形的连接框，连接框尾端设置有扶手，转轴的外侧铰接有前叉，前叉的前端安装有驱动轮，一侧固定有驱动电机。

作为本发明进一步的方案：连接框的前端上表面铰接有液压伸缩杆，液压伸缩杆另一端与前叉结构铰接，当液压伸缩杆完全收缩时，驱动轮最底部的水平高度低于底板结构的水平高度，高于刮板最低点的水平高度。

作为本发明进一步的方案：连接框的内壁与气缸、套筒结构之间保持10cm以上间隔设置。

作为本发明进一步的方案：扶手的两侧分别设置有用于控制液压伸缩杆与气缸、驱动电机运作的控制手柄。

作为本发明进一步的方案：套筒上设置有紧固螺栓，紧固螺栓包括螺栓主体、臂杆与操作环，螺栓主体与套筒螺纹连接，螺栓主体的两侧焊接有条形臂杆，臂杆的两端转动连接有半圆形的操作环。

一种建筑地基夯实装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将装置运送至需要作业的地基平面上，旋松套筒上的紧固螺栓，解除对气缸与夯锤的限位固定；

步骤2：通过操作杆扶手上的控制手柄控制气缸与驱动电机运行，气缸通过内部活塞的运动带动夯锤轰击底面，通过反作用力带动气缸与夯锤沿套筒轴向跳起，并在重力作用下再次砸向地面，对底面进行夯实，由于夯锤与地面角度的作用，夯锤在轰击底面时产生向前的作用力，配合驱动电机带动驱动轮的转动，带动装置整体向前运动；

步骤3：依据前端驱动轮处地面紧实程度操作液压伸缩杆，地面较松软进入步骤3.1，地面较紧实进入步骤3.2；

步骤3.1：通过控制手柄控制液压伸缩杆探出，液压伸缩杆探出后带动前叉前端下压，带动装置整体前端翘起，底板前端与地面间隔增大，套筒、气缸、夯锤与地面的竖直夹角变小，夯锤对地面竖直方向的作用力变大，水平方向的作用力减小，装置整体重心后移，驱动轮与地面之间摩擦力减小，装置整体前进速度变慢；

步骤3.2：通过控制手柄控制液压伸缩杆收缩，液压伸缩杆收缩后带动前叉前端翘起，带动装置整体前端下压，底板前端与地面间隔缩小，套筒、气缸、夯锤与地面的竖直夹角变大，夯锤对地面竖直方向的作用力减小，水平方向的作用力增大，装置整体重心前移，驱动轮与地面之间摩擦力增大，装置整体前进速度变快；

步骤4：运行到地基边缘位置后，通过转动把手带动前端驱动轮发生偏转，带动运行的装置进行转向或掉头；

步骤5：对地基整体夯实完毕后根据地面夯实情况选择重复步骤2-5，或进入步骤6；

步骤6：关闭气缸与驱动电机的运行，旋紧紧固螺栓对气缸与夯锤进行限位固定。

有益效果

1.本发明的气缸与夯锤通过套筒内的万向球轴与套筒滑动连接，通过套筒对气缸与夯锤的运动进行导向与稳定，无需操作人员手持，减轻了操作人员的工作负担，同时气缸与夯锤运动产生的震动通过底板传导至尾端与地面接触的刮板，通过刮板能对夯实的地面进一步进行整平。

2.本发明的前端设置有驱动轮，通过驱动轮在装置前端进行牵引带动夯锤移动，提高了装置操作的便捷性，无需多人操作，且通过转动操作杆上扶手可以带动驱动轮偏转，整体转向方便。

3.本发明的的驱动轮设置在操作杆前端的前叉上，前叉与操作杆转轴铰接，通过液压伸缩杆可以控制前叉与转轴的连接角度，从而带动前端驱动轮下压或翘起，带动装置整体前端下压或翘起，实现底板前端与地面间隔增大或缩小，套筒、气缸、夯锤与地面的竖直夹角随之发生改变，控制夯锤对地面竖直方向与水平方向的作用力的比例，减小或提高装置的夯实效率，装置整体重心也会随之变化，使得驱动轮与地面之间摩擦力减小或增大，控制装置整体的前进速度，通过控制行进速度控制对地面的夯实效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构剖视图。

图3为本发明图3的A处结构放大示意图。

图4为本发明图3的B处结构放大示意图。

图5为本发明的操作杆结构示意图。

图6为本发明的底板结构示意图。

图7为本发明的紧固螺栓结构示意图。

图1-7中：1-底板，2-套筒，3-万向球轴，301-万向球，4-气缸，401-滑槽，5-夯锤，6-紧固螺栓，601-螺栓主体，602-臂杆，603-操作环，7-刮板，8-操作杆，801-扶手，802-连接框，803-转轴，804-前叉，805-液压伸缩杆，9-驱动轮，10-驱动电机，11-控制手柄。

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，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

请参阅图1-7，本发明实施例中，一种建筑地基夯实装置及其使用方法，包括底板1，套筒2，万向球轴3，万向球301，气缸4，滑槽401，夯锤5，紧固螺栓6，螺栓主体601，臂杆602，操作环603，刮板7，操作杆8，扶手801，连接框802，转轴803，前叉804，液压伸缩杆805，驱动轮9，驱动电机10，控制手柄11，底板1的中央通过螺丝组件固定有套筒2，套筒2内嵌套有复数数量的万向球轴3，万向球轴3的内侧滑动连接有气缸4，气缸4的底部通过底板1中央设置有通孔穿过底板结构，尾端通过螺丝组件固定有夯锤5，底板1的前端活动连接有操作杆8，操作杆8可沿与底板1的连接处进行轴向转动，操作杆8的前端设置有驱动轮9，驱动轮9与一侧固定的驱动电机10传动连接，底板1的尾端下侧通过螺丝组件固定有刮板7。

其中：套筒2与底板1之间倾斜连接，套筒2顶端向底板1前端倾斜5°设置，套筒2内气缸4底部固定的夯锤5与水平面平行设置，通过设置角度，带动气缸4与夯锤5沿角度运动，通过反作用力辅助装置前行。

其中：万向球轴3内沿周向嵌有复数数量的万向球301，万向球301部分结构从万向球轴3内侧表面探出，气缸4表面与万向球轴3对应的位置设置有滑槽401，万向球轴3通过万向球301探出部分探入滑槽401内与气缸4滑动连接，万向球轴3设置在与滑槽401中段对应的位置，滑槽401的上下两端与万向球轴3安装位置之间均留有5cm以上的空行程，通过万向球轴3与滑槽401对气缸4与夯锤5的运动进行导向与稳固，减少摩擦力与降低操作者劳动强度。

其中：底板1尾端的刮板7由平面与弧面两段结构构成，平面段与水平面保持平行，前端通过向上翘起的弧面结构与底板1连接，刮板7平面段与底板1底面之间水平高度之间保持10cm以上间距设置，底板1的前端为向上翘起的突出结构，突出结构上连接有操作杆8，通过弧面与平面结构，对夯实后的地面进行平整。

其中：操作杆8包括扶手801、连接框802、转轴803与前叉804，操作杆8通过前端转轴803与底板1活动连接，转轴1的尾端设置有矩形的连接框802，连接框802尾端设置有扶手801，转轴803的外侧铰接有前叉804，前叉804的前端安装有驱动轮9，一侧固定有驱动电机10。

其中：连接框802的前端上表面铰接有液压伸缩杆805，液压伸缩杆805另一端与前叉804结构铰接，当液压伸缩杆805完全收缩时，驱动轮9最底部的水平高度低于底板1结构的水平高度，高于刮板7最低点的水平高度，通过设置驱动轮9初始高度，使得装置前端下压，调整装置整体重心，提高驱动轮9与底面摩擦力，便于驱动轮9带动装置前进，前叉804与操作杆8转轴801铰接，通过液压伸缩杆805可以控制前叉804与转轴801的连接角度，从而带动前端驱动轮9下压或翘起，带动装置整体前端下压或翘起，实现底板1前端与地面间隔增大或缩小，套筒2、气缸4、夯锤5与地面的竖直夹角随之发生改变，控制夯锤5对地面竖直方向与水平方向的作用力的比例，减小或提高装置的夯实效率，装置整体重心也会随之变化，使得驱动轮9与地面之间摩擦力减小或增大，控制装置整体的前进速度，通过控制行进速度控制对地面的夯实效果。

其中：连接框802的内壁与气缸4、套筒2结构之间保持10cm以上间隔设置，通过设置间隔，防止转动扶手801时连接框802与气缸4或套筒2抵触碰撞。

其中：扶手801的两侧分别设置有用于控制液压伸缩杆805与气缸4、驱动电机10运作的控制手柄11，通过设置控制手柄11在扶手801处，方便人员操作。

其中：套筒2上设置有紧固螺栓6，紧固螺栓6包括螺栓主体601、臂杆602与操作环603，螺栓主体601与套筒2螺纹连接，螺栓主体601的两侧焊接有条形臂杆602，臂杆602的两端转动连接有半圆形的操作环603，通过旋紧紧固螺栓6，可以对气缸4与夯锤5进行限位固定，防止气缸4与夯锤5自由滑动，方便了装置的搬运，臂杆602的设置，通过增长力臂，便于紧固螺栓6的转动，操作环603便于施力，用于带动臂杆602方便操作，转动连接使得操作环603在不使用时可以翻转贴合套筒2，节约空间。

一种建筑地基夯实装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将装置运送至需要作业的地基平面上，旋松套筒2上的紧固螺栓6，解除对气缸4与夯锤5的限位固定；

步骤2：通过操作杆8扶手801上的控制手柄11控制气缸4与驱动电机10运行，气缸4通过内部活塞的运动带动夯锤5轰击底面，通过反作用力带动气缸4与夯锤5沿套筒2轴向跳起，并在重力作用下再次砸向地面，对底面进行夯实，由于夯锤5与地面角度的作用，夯锤5在轰击底面时产生向前的作用力，配合驱动电机10带动驱动轮9的转动，带动装置整体向前运动；

步骤3：依据前端驱动轮9处地面紧实程度操作液压伸缩杆805，地面较松软进入步骤3.1，地面较紧实进入步骤3.2；

步骤3.1：通过控制手柄11控制液压伸缩杆805探出，液压伸缩杆805探出后带动前叉804前端下压，带动装置整体前端翘起，底板1前端与地面间隔增大，套筒2、气缸4、夯锤5与地面的竖直夹角变小，夯锤5对地面竖直方向的作用力变大，水平方向的作用力减小，装置整体重心后移，驱动轮9与地面之间摩擦力减小，装置整体前进速度变慢；

步骤3.2：通过控制手柄11控制液压伸缩杆805收缩，液压伸缩杆805收缩后带动前叉804前端翘起，带动装置整体前端下压，底板1前端与地面间隔缩小，套筒2、气缸4、夯锤5与地面的竖直夹角变大，夯锤5对地面竖直方向的作用力减小，水平方向的作用力增大，装置整体重心前移，驱动轮9与地面之间摩擦力增大，装置整体前进速度变快；

步骤4：运行到地基边缘位置后，通过转动把手801带动前端驱动轮9发生偏转，带动运行的装置进行转向或掉头；

步骤5：对地基整体夯实完毕后根据地面夯实情况选择重复步骤2-5，或进入步骤6；

步骤6：关闭气缸4与驱动电机9的运行，旋紧紧固螺栓6对气缸与夯锤进行限位固定。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种建筑地基夯实装置，其特征在于，包括底板(1)，底板(1)的中央通过螺丝组件固定有套筒(2)，套筒(2)内嵌套有复数数量的万向球轴(3)，万向球轴(3)的内侧滑动连接有气缸(4)，气缸(4)的底部通过底板(1)中央设置有通孔穿过底板结构，尾端通过螺丝组件固定有夯锤(5)，底板(1)的前端活动连接有操作杆(8)，操作杆(8)可沿与底板(1)的连接处进行轴向转动，操作杆(8)的前端设置有驱动轮(9)，驱动轮(9)与一侧固定的驱动电机(10)传动连接，底板(1)的尾端下侧通过螺丝组件固定有刮板(7)。

2.根据权利要求1所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：套筒(2)与底板(1)之间倾斜连接，套筒(2)顶端向底板(1)前端倾斜5°设置，套筒(2)内气缸(4)底部固定的夯锤(5)与水平面平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：万向球轴(3)内沿周向嵌有复数数量的万向球(301)，万向球(301)部分结构从万向球轴(3)内侧表面探出，气缸(4)表面与万向球轴(3)对应的位置设置有滑槽(401)，万向球轴(3)通过万向球(301)探出部分探入滑槽(401)内与气缸(4)滑动连接，万向球轴(3)设置在与滑槽(401)中段对应的位置，滑槽(401)的上下两端与万向球轴(3)安装位置之间均留有5cm以上的空行程。

4.根据权利要求1所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：底板(1)尾端的刮板(7)由平面与弧面两段结构构成，平面段与水平面保持平行，前端通过向上翘起的弧面结构与底板(1)连接，刮板(7)平面段与底板(1)底面之间水平高度之间保持10cm以上间距设置，底板(1)的前端为向上翘起的突出结构，突出结构上连接有操作杆(8)。

5.根据权利要求1所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：操作杆(8)包括扶手(801)、连接框(802)、转轴(803)与前叉(804)，操作杆(8)通过前端转轴(803)与底板(1)活动连接，转轴(1)的尾端设置有矩形的连接框(802)，连接框(802)尾端设置有扶手(801)，转轴(803)的外侧铰接有前叉(804)，前叉(804)的前端安装有驱动轮(9)，一侧固定有驱动电机(10)。

6.根据权利要求5所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：连接框(802)的前端上表面铰接有液压伸缩杆(805)，液压伸缩杆(805)另一端与前叉(804)结构铰接，当液压伸缩杆(805)完全收缩时，驱动轮(9)最底部的水平高度低于底板(1)结构的水平高度，高于刮板(7)最低点的水平高度。

7.根据权利要求5所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：连接框(802)的内壁与气缸(4)、套筒(2)结构之间保持10cm以上间隔设置。

8.根据权利要求5所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：扶手(801)的两侧分别设置有用于控制液压伸缩杆(805)与气缸(4)、驱动电机(10)运作的控制手柄(11)。

9.根据权利要求1所述的一种建筑地基夯实装置，其特征在于：套筒(2)上设置有紧固螺栓(6)，紧固螺栓(6)包括螺栓主体(601)、臂杆(602)与操作环(603)，螺栓主体(601)与套筒(2)螺纹连接，螺栓主体(601)的两侧焊接有条形臂杆(602)，臂杆(602)的两端转动连接有半圆形的操作环(603)。

10.一种建筑地基夯实装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将装置运送至需要作业的地基平面上，旋松套筒(2)上的紧固螺栓(6)，解除对气缸(4)与夯锤(5)的限位固定；

步骤2：通过操作杆(8)扶手(801)上的控制手柄(11)控制气缸(4)与驱动电机(10)运行，气缸(4)通过内部活塞的运动带动夯锤(5)轰击底面，通过反作用力带动气缸(4)与夯锤(5)沿套筒(2)轴向跳起，并在重力作用下再次砸向地面，对底面进行夯实，由于夯锤(5)与地面角度的作用，夯锤(5)在轰击底面时产生向前的作用力，配合驱动电机(10)带动驱动轮(9)的转动，带动装置整体向前运动；

步骤3：依据前端驱动轮(9)处地面紧实程度操作液压伸缩杆(805)，地面较松软进入步骤3.1，地面较紧实进入步骤3.2；

步骤3.1：通过控制手柄(11)控制液压伸缩杆(805)探出，液压伸缩杆(805)探出后带动前叉(804)前端下压，带动装置整体前端翘起，底板(1)前端与地面间隔增大，套筒(2)、气缸(4)、夯锤(5)与地面的竖直夹角变小，夯锤(5)对地面竖直方向的作用力变大，水平方向的作用力减小，装置整体重心后移，驱动轮(9)与地面之间摩擦力减小，装置整体前进速度变慢；

步骤3.2：通过控制手柄(11)控制液压伸缩杆(805)收缩，液压伸缩杆(805)收缩后带动前叉(804)前端翘起，带动装置整体前端下压，底板(1)前端与地面间隔缩小，套筒(2)、气缸(4)、夯锤(5)与地面的竖直夹角变大，夯锤(5)对地面竖直方向的作用力减小，水平方向的作用力增大，装置整体重心前移，驱动轮(9)与地面之间摩擦力增大，装置整体前进速度变快；

步骤4：运行到地基边缘位置后，通过转动把手(801)带动前端驱动轮(9)发生偏转，带动运行的装置进行转向或掉头；

步骤5：对地基整体夯实完毕后根据地面夯实情况选择重复步骤2-5，或进入步骤6；

步骤6：关闭气缸(4)与驱动电机(9)的运行，旋紧紧固螺栓(6)对气缸与夯锤进行限位固定。

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