CN113107209B - 一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，属于混凝土振动捣固装置的技术领域，包括壳体、滚动轴承、主偏心轴、主动联结盘、被动联结盘、滑动轴承、捣固棒、压力弹簧Ⅰ、副偏心轴和压力弹簧Ⅱ；主偏心轴通过滚动轴承与壳体连接，前端设置有主动联结盘；副偏心轴通过滑动轴承与壳体连接，后端设置有被动联结盘，位于滑动轴承Ⅱ和壳体前端之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ；主动联结盘和被动联结盘上设置有相互咬合的直角三角形齿或直角梯形齿；壳体与副偏心轴的偏心块对应的位置设置有通孔；捣固棒穿过通孔；压力弹簧Ⅰ穿设在捣固棒上。本振动捣固装置可以单独使用“振动”功能，也可以使用“振动”加“直接捣固”复合功能。

Description

一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置

技术领域

本发明属于混凝土振动捣固装置的技术领域，具体公开了一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置。

背景技术

混凝土是把水泥作为胶凝材料，把砂子、石子等作为集料，并与水按照一定比例混合，经搅拌形成的一种具有较高密实性的复合材料。随着科学技术的发展，混凝土被越来越多地应用于现代土木工程结构中，在现代建筑材料中占据十分重要的地位。

混凝土在搅拌、运输、浇注过程中，无时不刻与空气保持着接触，所以会有大量空气混进混凝土内部，空气量最多时可以达到20%。一方面，混凝土中存在的气泡，会对混凝土的外观质量产生不利影响，在混凝土凝固拆模后，会在混凝土表面留下大量大大小小不规则的坑眼。另一方面，这些气泡会在混凝土内部造成孔隙，而孔隙的存在，会大大降低凝固后的混凝土的密实度、强度和使用寿命。据文献介绍，如果混凝土中混入1%的空气，凝固后的混凝土强度就会降低5～6%，如果混凝土中的空气量达到了10%，就意味着凝固后混凝土强度要下降50～60%，严重影响混凝土的使用安全。

为排除和减少混凝土中混入的空气，保证混凝土达到应有的强度和足够的抗裂能力，在混凝土施工过程中，一般都要在混凝土浇筑后采用混凝土振动器迫使混凝土振动，实现排出混凝土中气泡的目的。可以说，在混凝土施工过程中，对混凝土进行振动捣实就成了不可或缺的工序。也就意味着混凝土振动器成为了混凝土施工作业中的必备工具。

目前的混凝土振动器一般是通过某种方式将具有一定频率、振幅和激振力的振动能量传递给混凝土，使混凝土中物质处于受迫振动之中，以排出气体，消除孔隙。但是由于现有振动器结构所限，一般只能提供“振”的功能，而不能直接提供“捣”的功能。所以传统的混凝土振动器难以将混凝土中空气充分排出，导致混凝土在凝固之后不密实，甚至产生空洞和蜂窝，降低混凝土的强度和外表美观。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，本振动捣固装置可以单独使用“振动”功能，也可以使用“振动”加“直接捣固”复合功能。本振动捣固装置可以将混凝土中空气充分排出，有效提高混凝土的强度和表面质量。本发明主要用于混凝土振动捣固，也可以用于其它需要振动捣固的场合。

为实现上述目的，本发明提供一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，包括壳体、滚动轴承Ⅰ、主偏心轴、滚动轴承Ⅱ、主动联结盘、被动联结盘、滑动轴承Ⅰ、捣固棒、压力弹簧Ⅰ、副偏心轴、滑动轴承Ⅱ和压力弹簧Ⅱ；主偏心轴和副偏心轴均安装在壳体内，均包括偏心块以及位于偏心块两端的端轴，主偏心轴位于副偏心轴的后方；主偏心轴的端轴通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ与壳体连接，主偏心轴的前端设置有主动联结盘；副偏心轴的端轴通过滑动轴承Ⅰ和滑动轴承Ⅱ与壳体连接，副偏心轴的后端设置有被动联结盘，位于滑动轴承Ⅱ和壳体前端之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ；主动联结盘和被动联结盘上设置有相互咬合的直角三角形齿或直角梯形齿；壳体与副偏心轴的偏心块对应的位置设置有通孔，通孔沿着偏心块的周向分布；捣固棒穿过通孔，外端设置有捣固头；压力弹簧Ⅰ穿设在捣固棒上，两端分别与捣固棒和壳体相接。

进一步地，捣固棒的内端为半球体。

进一步地，壳体包括依次连接的后套管、前套管和头部；滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ与后套管连接；滑动轴承Ⅰ和滑动轴承Ⅱ与前套管连接；副偏心轴的前端通过推力轴承与头部转动连接，副偏心轴位于推力轴承和滑动轴承Ⅱ之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ，通孔设置在前套管上。

进一步地，上述具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，还包括软轴、连接轴、与后套管连接的连接套、与连接套连接的软轴接头以及与软轴接头连接的橡胶管；软轴穿过橡胶管，前端通过连接轴与主偏心轴的后端连接。

进一步地，上述具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，还包括驱动软轴旋转的电机。

进一步地，通孔上设置有与捣固棒密切接触的密封圈。

进一步地，主动联结盘和被动联结盘的摩擦端面设置有耐磨层。

进一步地，捣固棒沿着壳体的周向均匀设置。

本发明具有以下有益效果：

本发明实现“振动”功能的机构与实现“直接捣固”功能的机构是相对独立的，可以通过主偏心轴的正转和反转实现主动联结盘和被动联结盘相互联结和分离。在压力弹簧Ⅱ的弹力下，主动联结盘和被动联结盘上的齿是咬合状态。当主偏心轴正转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的直角面向斜面转动，主动联结盘和被动联结盘的齿处于咬合状态，主偏心轴会带动副偏心轴旋转，由于主偏心轴和副偏心轴是偏心机构，在转动时会产生不平衡离心惯性力，并传递给壳体，使整个振动捣固装置产生振动；同时副偏心轴在旋转过程中，偏心块上凸起部分未与捣固棒的内端接触时，捣固棒在压力弹簧Ⅰ的作用下处于收回状态，偏心块上凸起部分与捣固棒的内端接触时，压力弹簧Ⅰ受压，捣固棒伸出，在副偏心轴和压力弹簧Ⅰ的共同作用下，周向设置的捣固棒依次伸出后收回，并循环往复，实现对混凝土的直接捣固。当主偏心轴反转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的斜面向直角面转动，主动联结盘对被动联结盘施加向前的推力克服压力弹簧Ⅱ的弹力，使副偏心轴沿着滑动轴承Ⅰ和滑动轴承Ⅱ向前移动，主动联结盘和被动联结盘分离，主偏心轴旋转产生振动，副偏心轴不旋转，仅提供“振动”功能。由上可知，本振动捣固装置可以单独使用“振动”功能，也可以使用“振动”加“直接捣固”复合功能，使用本振动捣固装置可以将混凝土中空气充分排出，有效提高混凝土的强度和表面质量。本发明主要用于混凝土振动捣固，也可以用于其它需要振动捣固的场合。

附图说明

图1为本发明提供的混凝土振动捣固装置具备“振动”加“直接捣固”功能时的结构示意图（图中箭头方向为主偏心轴旋转方向）；

图2为本发明提供的混凝土振动捣固装置只具备 “振动”功能时的结构示意图（图中箭头方向为主偏心轴旋转方向）；

图3为图2中A-A方向的剖视图。

图中：1-橡胶管，2-软轴接头，3-软轴，4-连接套，5-连接轴，6-滚动轴承Ⅰ，7-主偏心轴，8-后套管，9-滚动轴承Ⅱ，10-主动联结盘，11-被动联结盘，12-滑动轴承Ⅰ，13-密封圈，14-捣固棒，15-压力弹簧Ⅰ，16-副偏心轴，17-前套管，18-滑动轴承Ⅱ，19-压力弹簧Ⅱ，20-推力轴承，21-头部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

本实施例提供一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，包括壳体、滚动轴承Ⅰ6、主偏心轴7、滚动轴承Ⅱ9、主动联结盘10、被动联结盘11、滑动轴承Ⅰ12、捣固棒14、压力弹簧Ⅰ15、副偏心轴16、滑动轴承Ⅱ18和压力弹簧Ⅱ19；主偏心轴7和副偏心轴16均安装在壳体内，均包括偏心块以及位于偏心块两端的端轴，主偏心轴7位于副偏心轴16的后方；主偏心轴7的端轴通过滚动轴承Ⅰ6和滚动轴承Ⅱ9与壳体连接，主偏心轴7的前端设置有主动联结盘10；副偏心轴16的端轴通过滑动轴承Ⅰ12和滑动轴承Ⅱ18与壳体连接，副偏心轴16的后端设置有被动联结盘11，位于滑动轴承Ⅱ18和壳体前端之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ19；主动联结盘10和被动联结盘11上设置有相互咬合的直角三角形齿或直角梯形齿；壳体与副偏心轴16的偏心块对应的位置设置有通孔，通孔沿着偏心块的周向分布；捣固棒14穿过通孔，外端设置有捣固头；压力弹簧Ⅰ15穿设在捣固棒14上，两端分别与捣固棒14和壳体相接。

进一步地，捣固棒14的内端为半球体，减小与副偏心轴16的接触面，减小摩擦。

进一步地，为了便于装卸，壳体包括依次连接的后套管8、前套管17和头部21；滚动轴承Ⅰ6和滚动轴承Ⅱ9与后套管8连接；滑动轴承Ⅰ12和滑动轴承Ⅱ18与前套管17连接；副偏心轴16的前端通过推力轴承20与头部21转动连接，副偏心轴16位于推力轴承20和滑动轴承Ⅱ18之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ19，通孔设置在前套管17上。

进一步地，上述具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，还包括软轴3、连接轴5、与后套管8连接的连接套4、与连接套4连接的软轴接头2以及与软轴接头2连接的橡胶管1；软轴3穿过橡胶管1，前端通过连接轴5与主偏心轴7的后端连接。驱动机构通过软轴3驱动主偏心轴7旋转。软轴3为钢丝软轴。

进一步地，上述具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，还包括驱动软轴3旋转的电机。

进一步地，通孔上设置有与捣固棒14密切接触的密封圈13，以保证捣固棒14与通孔之间的密封性，防止混凝土等渗入壳体内。

进一步地，主动联结盘10和被动联结盘11的摩擦端面设置有耐磨层，以延长主动联结盘10和被动联结盘11的使用寿命。

进一步地，捣固棒14沿着壳体的周向均匀设置。

上述振动捣固装置的工作原理如下所述：

在压力弹簧Ⅱ19的弹力下，主动联结盘10和被动联结盘11上的齿是咬合状态。当主偏心轴7正转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的直角面向斜面转动，主动联结盘10和被动联结盘11的齿处于咬合状态，主偏心轴7会带动副偏心轴16旋转，由于主偏心轴7和副偏心轴16是偏心机构，在转动时会产生不平衡离心惯性力，并传递给壳体，使整个振动捣固装置产生振动；同时副偏心轴16在旋转过程中，偏心块上凸起部分未与捣固棒14的内端接触时，捣固棒14在压力弹簧Ⅰ15的作用下处于收回状态，偏心块上凸起部分与捣固棒14的内端接触时，压力弹簧Ⅰ15受压，捣固棒14伸出，在副偏心轴16和压力弹簧Ⅰ15的共同作用下，周向设置的捣固棒14依次伸出后收回，并循环往复，实现对混凝土的直接捣固。当主偏心轴7反转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的斜面向直角面转动，主动联结盘10对被动联结盘11施加向前的推力克服压力弹簧Ⅱ19的弹力，使副偏心轴16沿着滑动轴承Ⅰ12和滑动轴承Ⅱ18向前移动，主动联结盘10和被动联结盘11分离，主偏心轴7旋转产生振动，副偏心轴16不旋转，仅提供“振动”功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，包括壳体、滚动轴承Ⅰ、主偏心轴、滚动轴承Ⅱ、主动联结盘、被动联结盘、滑动轴承Ⅰ、捣固棒、压力弹簧Ⅰ、副偏心轴、滑动轴承Ⅱ和压力弹簧Ⅱ；

所述主偏心轴和副偏心轴均安装在壳体内，均包括偏心块以及位于偏心块两端的端轴，主偏心轴位于副偏心轴的后方；

所述主偏心轴的端轴通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ与壳体连接，主偏心轴的前端设置有主动联结盘；

所述副偏心轴的端轴通过滑动轴承Ⅰ和滑动轴承Ⅱ与壳体连接，副偏心轴的后端设置有被动联结盘，位于滑动轴承Ⅱ和壳体前端之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ；

所述主动联结盘和被动联结盘上设置有相互咬合的直角三角形齿或直角梯形齿；

所述壳体与副偏心轴的偏心块对应的位置设置有通孔，通孔沿着偏心块的周向分布；

所述捣固棒穿过通孔，外端设置有捣固头；

所述压力弹簧Ⅰ穿设在捣固棒上，两端分别与捣固棒和壳体相接；

当主偏心轴正转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的直角面向斜面转动，主动联结盘和被动联结盘的齿处于咬合状态；当主偏心轴反转时，是由直角三角形齿或直角梯形齿的斜面向直角面转动，主动联结盘和被动联结盘分离。

2.根据权利要求1所述的具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，捣固棒的内端为半球体。

3.根据权利要求2所述的具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，壳体包括依次连接的后套管、前套管和头部；

滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ与后套管连接；

滑动轴承Ⅰ和滑动轴承Ⅱ与前套管连接；

副偏心轴的前端通过推力轴承与头部转动连接，副偏心轴位于推力轴承和滑动轴承Ⅱ之间的轴段上套设有压力弹簧Ⅱ；

通孔设置在前套管上。

4.根据权利要求3所述的具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，通孔上设置有与捣固棒密切接触的密封圈。

5.根据权利要求1所述的具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，主动联结盘和被动联结盘的摩擦端面设置有耐磨层。

6.根据权利要求1或3所述的具有振动和直接捣固两种功能的混凝土振动捣固装置，其特征在于，捣固棒沿着壳体的周向均匀设置。

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