CN114319303B - 一种自走型长距离边坡坡面夯实装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路桥施工设备领域，具体公开了一种自走型长距离边坡坡面夯实装置，包括：带有底盘、收置区和行走轮组的行走装置，由伸缩臂组件、卷电缆装置和卷绞线装、底座以及液压缸构成的悬臂机构，由动力箱、减振组件和夯板构成的夯实装置，钢绞线，电缆以及视觉摄像头。本发明通过设置有能够自动行走的行走装置，在行走装置上安装有可伸缩和升降的悬臂机构，悬臂机构通过钢绞线对夯实装置进行悬吊，从而能够沿斜坡将夯实装置送入到指定的位置上，不会受到臂长和距离的限制，工作范围更大，并且在夯实装置的动力箱中通过两个电机带动振动块进行夯实，不仅提升了夯实装置的夯实频率，而且还提升夯实装置的整体重量，使夯实效率提高。

Description

一种自走型长距离边坡坡面夯实装置

技术领域

本发明属于路桥施工设备领域，特别涉及一种自走型长距离边坡坡面夯实装置。

背景技术

振动夯机是利用电动机或内燃机驱动的冲击与震动复合作用的平板式夯实机，作用效率高，夯实质量好。可完成平面夯实，斜面夯实，台阶夯实，沟槽凹坑夯实，管侧夯实以及其他复杂基础的夯实和局部捣固处理。主要用于桥涵背，新旧路结合部，路肩，边坡等公路，铁路路基夯实，堤坝及边坡夯实，民用建筑地基，建筑沟槽及回填土夯实。混凝土路面修补夯实，管道沟槽及回填夯实，管侧及井口夯实。

振动平板夯主要适用于夯实颗粒之间的粘结力及摩擦力较小的材料，如河砂、碎石及沥青等。振动平板夯的主要工作参数有：工作平板底面面积、整机质量、激振力及激振频率。一般情况下，同一种规格的平板的底板面积都差不多，所以平板冲击夯的性能主要受整机质量、激振力及激振频率的影响。激振力主要是用来维持被夯实材料的受迫振动；而激振频率则影响夯实效率及夯实程度，即在同样的激振力作用下，激振频率越高，夯实效率及密实度越高。

传统路基填筑每施工2-3米，需要对路基填筑边坡坡面使用挖机进行排实，防止雨水冲刷。带传动的夯机在使用时需要路基填筑与边坡夯实紧密协同，并需要一台挖机进行配合。受限于与挖机机臂长度，每填筑2-3米需要一次修坡及夯实，影响施工速度。路边坡较高宜导致夯实不到位，存在死角。如发生降雨等因素影响，边坡冲刷严重需要修补，后续边坡已填筑较高，挖机机臂无法到达，只能人工修补，施工效率底，质量无法保障，无法根治此类问题，只能重复修补，造成施工成本增加。并且现有的平板夯机通常存在激振频率偏低，质量质量不高，夯实效率偏低的缺陷。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自走型长距离边坡坡面夯实装置，从而克服现有的夯机在配合挖掘机协同作业时，由于臂长受限而导致夯实不到位，存在死角，且夯实频率低效率低的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种自走型长距离边坡坡面夯实装置，包括：行走装置，其包括底盘，所述底盘的底部设有行走轮组；悬臂机构，其包括底座和伸缩臂组件，所述底座以可转动的方式设于所述底盘上，所述伸缩臂组件包括相对的连接端和伸缩端，所述连接端以可转动的方式与所述底座连接，所述伸缩端能够在竖直的平面内进行摆动，所述伸缩臂组件上设有卷电缆装置和卷绞线装置，所述伸缩端上设有与所述卷电缆装置相对应的第一导轮以及与所述卷绞线装置相对应的第二导轮；夯实装置，其包括夯座，所述夯座的顶部设有动力箱，所述夯座的底部通过减振件与夯板连接，所述动力箱能够驱动所述夯座沿垂直所述夯板的板面的方向振动，所述动力箱上设有接线盒；钢绞线，其一端与所述动力箱固定连接，所述钢绞线的另一端绕过所述第二导轮与所述卷绞线装置连接；电缆，其一端与所述接线盒固定连接，所述电缆的另一端绕过所述第一导轮与所述卷电缆装置连接；视觉摄像头，其设于所述伸缩端上，所述视觉摄像头的拍摄方向朝始终向所述夯实装置，所述视觉摄像头能够随所述夯实装置的位置的改变而转动。

优选的，上述技术方案中，所述底盘上设有收置区，所述收置区的环周设有栏板，所述悬臂机构能够将所述夯实装置吊入至所述收置区内并位于所述栏板之间。

优选的，上述技术方案中，所述伸缩臂组件包括：悬臂架，其底部以可转动的方式与所述底座相互连接；伸缩臂，其共有两根且相互平行，两根所述伸缩臂的一端分别固定设置在所述悬臂架的两侧，所述伸缩臂的另一端向所述伸缩端延伸，所述卷电缆装置和所述卷绞线装置设于所述悬臂架上并位于两根所述伸缩臂之间。

优选的，上述技术方案中，所述卷绞线装置包括绞线电机，所述绞线电机的两端分别安装有一个卷绞线盘，所述绞线电机能够驱动两个所述卷绞线盘进行同步收线。

优选的，上述技术方案中，所述第一导轮和第二导轮以可转动的方式安装在所述伸缩臂的另一端，且所述第一导轮和所述第二导轮同轴设置，所述第二导轮共有两个，所述第一导轮位于两个所述第二导轮之间。

优选的，上述技术方案中，在其中一根所述伸缩臂的另一端设有摄像头座，所述摄像头座上设有摄像头支架和摄像头电机，所述摄像头支架的一端与所述摄像头座转动连接并由所述摄像头电机驱动其转动，所述摄像头支架的另一端与所述视觉摄像头转动连接，所述摄像头支架的两端的转动轴的轴线相互垂直。

优选的，上述技术方案中，所述悬臂机构还包括液压缸，所述液压缸的一端与所述底座转动连接，所述液压缸的另一端与所述悬臂架转动连接，所述底座上设有用于控制所述液压缸进行伸缩的液压站。

优选的，上述技术方案中，所述动力箱的内部设有齿轮箱，所述齿轮箱的两侧分别设有第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴连接有第一电机，所述第二输入轴连接有第二电机，所述齿轮箱的两端分别设有一根动力输出轴，所述动力输出轴的两端分别从所述齿轮箱的两侧向外延伸并分别安装有一个偏心块。

优选的，上述技术方案中，所述齿轮箱内设有可转动的齿圈，所述齿圈的内外侧均设有传动齿，两根所述动力输出轴上分别设有一个输出齿轮，两个所述输出齿轮分别与所述齿圈外侧的传动齿相互啮合。

优选的，上述技术方案中，所述第一输入轴的一端固定连接有第一输入齿轮，所述第一输入齿轮位于所述齿圈内部，所述第一输入轴的另一端与所述第一电机的输出轴同轴连接；所述第二输入轴的一端固定连接有行星架，所述行星架上设有若干个第二输入齿轮，各所述第二输入齿轮位于所述齿圈与所述第一输入齿轮之间并同时与二者相互啮合，所述第二输入轴的另一端与所述第二电机的输出轴同轴连接。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明中的自走型长距离边坡坡面夯实装置通过设置有能够自动行走的行走装置，在行走装置上安装有可伸缩和升降的悬臂机构，悬臂机构通过钢绞线对夯实装置进行悬吊，从而能够沿斜坡将夯实装置送入到指定的位置上，不会受到臂长和距离的限制，工作范围更大，并且在夯实装置的动力 箱中通过两个电机带动振动块进行夯实，不仅提升了夯实装置的夯实频率，而且还提升 夯实装置的整体重量，使夯实效率提高。

2. 本发明中的悬臂机构的伸缩端安装有能够自动转动的视觉摄像头，在夯实装置工作的过程中，能够只能追踪夯实装置的位置，并且视觉判断夯实装置周围的夯实情况，然后使悬臂机构上的伸缩臂组件和卷绞线装置配合行走装置自动，从而实时自动调节夯实装置的工作位置。

3. 本发明中的卷绞线装置共设置有两个卷绞线盘，并且悬臂组件还包括两根相互平行的伸缩臂，对应的其端部设置有两个第二导轮，通过两条导线与夯实装置进行连接，并将其吊起，这样能够提升夯实装置整体的平稳性和稳定性，并且能够减轻绞线的载荷负担，是整体的可靠性更高。

4. 本发明中的卷绞线装置以及卷电缆装置设置在悬臂装置与伸缩端相反的一端，其能够起到为悬臂机构配重的作用，以能够使其更容易地进行起吊作业。

5. 本发明中的动力箱中安装有齿轮箱，该齿轮箱内部设置有一组由齿圈、第一输入齿轮和第二输入齿轮构成的行星排机构，其能够将第一电机和第二电机的输出动作进行耦合，从而能够提升整齿圈的转动速度，齿圈将动力通过输出齿轮传递给输出轴带动偏心块进行转动，从而使其产生振动的效果，使偏心块的转动速度更快。

6. 本发明中的动力箱内的齿轮箱的两个动力输出轴对称设置，并且偏心块的偏心方向相同，因此在振动的过程中能够保证夯实装置的整体的稳定性，不会在振动的过程中产生移位。

附图说明

图1是本发明自走型长距离边坡坡面夯实装置的结构图。

图2是悬臂机构的结构图。

图3是夯实装置的局部剖切图。

图4是齿轮箱的内部的结构图。

主要附图标记说明：

1-行走装置，11-底盘，12-行走轮组，13-收置区，14-栏板；

2-悬臂机构，21-底座，22-伸缩臂组件，221-悬臂架，222-伸缩臂，223-连接端，224-伸缩端，23-卷电缆装置，24-卷绞线装置，241-绞线电机，242-卷绞线盘，25-第一导轮，26-第二导轮，27-液压缸，28-液压站；

3-夯实装置，31-夯座，32-动力箱，33-减振件，34-夯板，35-接线盒，36-齿轮箱，361-第一输入轴，362-第二输入轴，363-动力输出轴，364-齿圈，365-输出齿轮，366-第一输入齿轮，367-行星架，368-第二输入齿轮，37-第一电机，38-第二电机，39-偏心块；

4-钢绞线；

5-电缆；

6-视觉摄像头，61-摄像头座，62-摄像头支架，63-摄像头电机。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“顶面”、“底面”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到术语“第一”、“第二”、“第三”只是用于描述目的以及区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

如图1到图4所示，该实施例中的自走型长距离边坡坡面夯实装置包括：行走装置1，底盘11，行走轮组12，收置区13，栏板14，悬臂机构2，底座21，伸缩臂组件22，悬臂架221，伸缩臂222，连接端223，伸缩端224，卷电缆装置23，卷绞线装置24，绞线电机241，卷绞线盘242，第一导轮25，第二导轮26，液压缸27，液压站28，夯实装置3，夯座31，动力箱32，减振件33，夯板34，接线盒35，齿轮箱36，第一输入轴361，第二输入轴362，动力输出轴363，齿圈364，输出齿轮365，第一输入齿轮366，行星架367，第二输入齿轮368，第一电机37，第二电机38，偏心块39，钢绞线4，电缆5，视觉摄像头6，摄像头座61，摄像头支架62，摄像头电机63。

行走装置1包括底盘11，在底盘11的底部设有行走轮组12，该行走轮组12为履带轮组结构，在底盘11的前端设置有控制器，底盘11的内部设置有动力电池，底盘11的前端的上方设置有收置区13，该收置区13的环周垂直安装有栏板14；悬臂机构2包括底座21和伸缩臂组件22；底座31以可转动的方式安装在底盘11的顶部，并位于靠中后端的位置，底座31通过电机能够进行自转，底座31的转动轴线与底盘11相互垂直；伸缩臂组件22设置有相对的连接端223和伸缩端224，连接端223以可转动的方式与底座21连接，并且该转轴的转动轴线与底座31的转动轴线相互垂直；伸缩端224能够在竖直的平面内进行摆动；伸缩臂组件22由液压缸27、悬臂架221和伸缩臂222构成，悬臂架221位于连接端223的位置处，其底部以可转动的方式与底座21相互连接，伸缩臂222共有两根且相互平行，两根伸缩臂222的一端分别固定焊接在悬臂架221的两侧，伸缩臂222的另一端向伸缩端224的方向延伸，卷电缆装置23和卷绞线装置24安装在悬臂架221上并位于两根伸缩臂222之间；卷绞线装置24包括绞线电机241，绞线电机241的两端均设置有电机输出端，并分别安装有一个卷绞线盘242，绞线电机241能够驱动两个卷绞线盘242进行同步收线，第一导轮25和第二导轮26以可转动的方式安装在伸缩臂222的另一端，且第一导轮25和第二导轮26同轴设置，第二导轮26共有两个，第一导轮25位于两个第二导轮26之间，第一导轮25和第二导轮26的转动轴线与连接端223的转动轴线相互平行；液压缸27的一端与底座21转动连接，液压缸27的另一端与悬臂架221转动连接，底座21上安装有用于控制液压缸27进行伸缩的液压站28。

夯实装置3包括平板状的夯座31，该夯座31具有一定的厚度，其顶部安装有动力箱32，夯座31的底部通过至少四个减振件33与夯板34连接，减振组件33为弹簧杆，其能够使夯板34向夯座31的方向靠近或远离；动力箱32能够产生振动，从而驱动夯座31沿垂直夯板34的板面的方向振动，动力箱32上设有接线盒35；动力箱32的内部安装有齿轮箱36，在齿轮箱36的内部安装有可转动的齿圈364，齿圈364的内侧和外侧均车有传动齿，在齿轮箱36的两端分别安装有一根动力输出轴363，动力输出轴363的中部从齿轮箱36的中部穿过，动力输送出轴363的两端分别从齿轮箱36的两侧向外延伸并分别安装有一个偏心块39，在两根动力输出轴363位于齿轮箱36的内部的区域上，分别安装有一个输出齿轮365，两个输出齿轮365分别与齿圈364外侧的传动齿相互啮合，并且两个输出齿轮365以齿圈364为中心对称设置；第一输入轴361的一端与第一输入齿轮366同轴固定连接，第一输入齿轮366位于齿圈364内部并且与齿圈364的中心相互重合，第一输入轴361的另一端与第一电机37的输出轴同轴连接；第二输入轴362的一端与行星架367的一端的中部固定垂直连接，行星架367上均匀设置有四个连接端，且四个连接端以行星架367的中心均匀设置，在四个连接端分别安装有一个第二输入齿轮368，第二输入齿轮368位于第二输入轴362相反的一端，各第二输入齿轮368位于齿圈364与第一输入齿轮366之间并同时与齿圈364的内侧的传动齿以及第一输入齿轮366的传动齿相互啮合，第二输入轴362的另一端与第二电机38的输出轴同轴连接。

钢绞线4的一端与动力箱32固定连接，钢绞线4的另一端绕过第二导轮26与卷绞线装置24中的卷绞线盘242相互连接连接，电缆5的一端与接线盒35固定连接，电缆5的另一端绕过第一导轮25与卷电缆装置23连接，其用于为第一电机27和第二电机28进行供电，悬臂机构2能够将夯实装置吊入至收置区13内并位于栏板14之间的区域内。

视觉摄像头6安装于伸缩端222上，在其中一根伸缩臂222的另一端安装有摄像头座61，摄像头座61上固定设置有摄像头支架62和摄像头电机63，摄像头支架62的一端与摄像头座61转动连接并由摄像头电机63驱动其转动，摄像头支架62的另一端与视觉摄像头6转动连接，摄像头支架62的两端的转动轴的轴线相互垂直，视觉摄像头6的拍摄方向能够由摄像头电机63进行转动，使其朝始终向夯实装置3，从而对夯实装置3周边的工作区域进行判断，从而通过控制器对伸缩臂组件22的伸长距离，转动角度，以及钢绞线4的长度和行走装置1的行走位置进行实时调节，以能够使夯实装置3对工作环境进行自适应调节。

综上所述，本实施例中的自走型长距离边坡坡面夯实装置通过设置有能够自动行走的行走装置，在行走装置上安装有可伸缩和升降的悬臂机构，悬臂机构通过钢绞线对夯实装置进行悬吊，从而能够沿斜坡将夯实装置送入到指定的位置上，不会受到臂长和距离的限制，工作范围更大，并且在夯实装置的动力 箱中通过两个电机带动振动块进行夯实，不仅提升了夯实装置的夯实频率，而且还提升 夯实装置的整体重量，使夯实效率提高。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换、变型以及各种不同的选择和改变，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，包括：

行走装置（1），其包括底盘（11），所述底盘（11）的底部设有行走轮组（12）；

悬臂机构（2），其包括底座（21）和伸缩臂组件（22），所述底座（21）以可转动的方式设于所述底盘（11）上，所述伸缩臂组件（22）包括相对的连接端（223）和伸缩端（224），所述连接端（223）以可转动的方式与所述底座（21）连接，所述伸缩端（224）能够在竖直的平面内进行摆动，所述伸缩臂组件（22）上设有卷电缆装置（23）和卷绞线装置（24），所述伸缩端（224）上设有与所述卷电缆装置（23）相对应的第一导轮（25）以及与所述卷绞线装置（24）相对应的第二导轮（26）；

夯实装置（3），其包括夯座（31），所述夯座（31）的顶部设有动力箱（32），所述夯座（31）的底部通过减振件（33）与夯板（34）连接，所述动力箱（32）能够驱动所述夯座（31）沿垂直所述夯板（34）的板面的方向振动，所述动力箱（32）上设有接线盒（35）；

钢绞线（4），其一端与所述动力箱（32）固定连接，所述钢绞线（4）的另一端绕过所述第二导轮（26）与所述卷绞线装置（24）连接；

电缆（5），其一端与所述接线盒（35）固定连接，所述电缆（5）的另一端绕过所述第一导轮（25）与所述卷电缆装置（23）连接；

视觉摄像头（6），其设于所述伸缩端（224）上，所述视觉摄像头（6）的拍摄方向朝始终向所述夯实装置（3），所述视觉摄像头（6）能够随所述夯实装置（3）的位置的改变而转动；

所述动力箱（32）的内部设有齿轮箱（36），所述齿轮箱（36）的两侧分别设有第一输入轴（361）和第二输入轴（362），所述第一输入轴（361）连接有第一电机（37），所述第二输入轴（362）连接有第二电机（38），所述齿轮箱（36）的两端分别设有一根动力输出轴（363），所述动力输出轴（363）的两端分别从所述齿轮箱（36）的两侧向外延伸并分别安装有一个偏心块（39）；

所述齿轮箱（36）内设有可转动的齿圈（364），所述齿圈（364）的内外侧均设有传动齿，两根所述动力输出轴（363）上分别设有一个输出齿轮（365），两个所述输出齿轮（365）分别与所述齿圈（364）外侧的传动齿相互啮合；

所述第一输入轴（361）的一端固定连接有第一输入齿轮（366），所述第一输入齿轮（366）位于所述齿圈（364）内部，所述第一输入轴（361）的另一端与所述第一电机（37）的输出轴同轴连接；所述第二输入轴（362）的一端固定连接有行星架（367），所述行星架（367）上设有若干个第二输入齿轮（368），各所述第二输入齿轮（368）位于所述齿圈（364）与所述第一输入齿轮（366）之间并同时与二者相互啮合，所述第二输入轴（362）的另一端与所述第二电机（38）的输出轴同轴连接。

2.根据权利要求1所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，所述底盘（11）上设有收置区（13），所述收置区（13）的环周设有栏板（14），所述悬臂机构（2）能够将所述夯实装置吊入至所述收置区（13）内并位于所述栏板（14）之间。

3.根据权利要求1所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，所述伸缩臂组件（22）包括：悬臂架（221），其底部以可转动的方式与所述底座（21）相互连接；伸缩臂（222），其共有两根且相互平行，两根所述伸缩臂（222）的一端分别固定设置在所述悬臂架（221）的两侧，所述伸缩臂（222）的另一端向所述伸缩端（224）延伸，所述卷电缆装置（23）和所述卷绞线装置（24）设于所述悬臂架（221）上并位于两根所述伸缩臂（222）之间。

4.根据权利要求3所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，所述卷绞线装置（24）包括绞线电机（241），所述绞线电机（241）的两端分别安装有一个卷绞线盘（242），所述绞线电机（241）能够驱动两个所述卷绞线盘（242）进行同步收线。

5.根据权利要求4所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，所述第一导轮（25）和第二导轮（26）以可转动的方式安装在所述伸缩臂（222）的另一端，且所述第一导轮（25）和所述第二导轮（26）同轴设置，所述第二导轮（26）共有两个，所述第一导轮（25）位于两个所述第二导轮（26）之间。

6.根据权利要求3所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，在其中一根所述伸缩臂（222）的另一端设有摄像头座（61），所述摄像头座（61）上设有摄像头支架（62）和摄像头电机（63），所述摄像头支架（62）的一端与所述摄像头座（61）转动连接并由所述摄像头电机（63）驱动其转动，所述摄像头支架（62）的另一端与所述视觉摄像头（6）转动连接，所述摄像头支架（62）的两端的转动轴的轴线相互垂直。

7.根据权利要求3所述的自走型长距离边坡坡面夯实装置，其特征在于，所述悬臂机构（2）还包括液压缸（27），所述液压缸（27）的一端与所述底座（21）转动连接，所述液压缸（27）的另一端与所述悬臂架（221）转动连接，所述底座（21）上设有用于控制所述液压缸（27）进行伸缩的液压站（28）。