CN114438993B - 打夯装置及平地设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打夯装置及平地设备，其中，打夯装置包括第一套管、滑动头、芯轴、第二套管、第一腔室、第二腔室、第三腔室、第一通道、第二通道和第三通道。当活塞受到的下推力大于上推力时，滑动头能够做远离第一套管运动并将第二套管切换成缩回状态，当环形凸台受到的下推力大于上推力时，滑动头能够做接近第二套管的运动并将第二套管切换成打夯状态。本发明的夯击结构能够使用压缩气体作为动力源对地面进行夯击，不会对空气造成污染，操作者能够通过控制压缩气体的输入量调整打夯装置对地面的夯击力,能够克服现有技术中的打夯装置和平地设备产生的夯击力不可控的缺陷。

Description

打夯装置及平地设备

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种打夯装置及平地设备。

背景技术

为了满足建设的需要，在动土建设之前，一般先要场地平整、土体性能测试，如果土体硬度不能满足设计需要，还需要夯实，然后进行复检，直至检测数据合格之后才能开工建设。现有技术中的打夯装置一般采用柴油或液体火药燃烧爆炸产生夯击力对地面进行夯击。产生的夯击力大小不可控，且柴油或液体火药燃烧爆炸产生的夯击力会对空气造成污染。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的打夯装置和平地设备产生的夯击力不可控且夯击过程会对空气造成污染的缺陷，从而提供一种夯击力可控且不会污染空气的打夯装置及平地设备。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种打夯装置，包括：第一套管，第一套管内沿周向设置有环形凸台；滑动头，其可滑动地套设在第一套管的第一端上，并与第一套管密封连接；芯轴，其与滑动头固定连接并插入到第一套管中，芯轴上形成有与第一套管和环形凸台密封连接的活塞，芯轴远离滑动头的一端形成有夯击结构；第二套管，其环绕设置在芯轴上并位于第一套管和夯击结构之间，第二套管具有与第一套管密封连接的缩回状态和与第一套管分离的打夯状态；第一腔室，其形成在活塞接近滑动头的一侧、第一套管和滑动头之间，并位于环形凸台接近滑动头的一侧；第二腔室，其形成在活塞远离滑动头的一侧、第二套管和芯轴之间；第三腔室，其形成在活塞接近滑动头的一侧与第一套管之间并位于环形凸台远离滑动头的一侧；第一通道，其适于将气源与第一腔室相连接；第二通道，其适于将气源与第二腔室连接；第三通道，其适于将气源与第三腔室相连接；当活塞受到的下推力大于上推力时，滑动头能够做远离第一套管运动并将第二套管切换成缩回状态，当环形凸台受到的下推力大于上推力时，滑动头能够做接近第二套管的运动并将第二套管切换成打夯状态。

进一步地，环形凸台接近滑动头的一端的面积小于远离滑动头的一端的面积，活塞包括适于与环形凸台密封连接的第一段和适于与第一套管密封连接的第二段，第一段比第二段更接近滑动头，当第二套管处于打夯状态时，第一腔室和第二腔室等压设置。

进一步地，打夯装置还包括：

电磁阀，其进口与第一通道和第二通道相连通，出口与电磁阀的出口向连通，第二端与第三腔室相连通。

进一步地，打夯装置还包括第四通道，其形成在第一套管的管壁上，第四通道的第一端与第三腔室相连接，第二端与第一套管的底壁相连接，当第一套管与第二套管相连时，第四通道的第二端朝向第二套管的顶壁设置。

进一步地，第一套管的底面上形成有第一卡合部，第二套管的底面上形成有第二卡合部，当第一卡合部和第二卡合部相卡合时，第一卡合部和第二卡合部朝向第一套管的一侧形成有导流凹槽，导流凹槽与第一卡合部和第二卡合部的相对面相连通。

进一步地，滑动头和第一套管中的一个上设有滑动槽，滑动头和第一套管中的另一个上设有伸入到滑动槽中并与滑动槽滑动连接的连接部。

进一步地，滑动槽形成在滑动头上，第一套管上还设置有第五通道，第五通道的一端与滑动槽相连通，第二端与第一套管的外壁相连通。

本发明第二方面提供了一种平地设备，包括：平地车；

本发明第一方面的打夯装置，平地车与打夯装置的第一套管固定连接；

土体勘探机构，其设置在平地车上；

控制部件，其设置在平地车上，并与土体勘探机构和打夯装置通信连接，适于根据土体勘探机构的检测结果控制打夯装置进行夯击。

进一步地，打夯装置的数量为多个，多个打夯装置沿垂直于平地车的前进方向等距设置。

进一步地，平地设备还包括设置在打夯装置的夯击结构底部的压力传感器，压力传感器与控制部件通信连接。

本发明具有以下优点：

1、由上述技术方案可知，本发明的打夯装置能够借助第一通道、第二通道和第三通道来与气源相连，从而分别向第一腔室、第二腔室和第三腔室输送压缩气体。这使得当第一套管和第二套管彼此分离时，进入到第二腔室内的压缩气体能够从第一套管和第二套管支架的缝隙中漏出，此时第一腔室内的压力大于第二腔室内的压力，活塞受到的下推力大于上推力，滑动头能在第一腔室内的压力的推动下做远离第一套管的运动，从而携带芯轴与其做同向运动，第二套管做接近第一套管的运动，以将第二套管切换到与第一套管密封连接的第二状态。随着压缩气体通过第二通道进入到第二腔室中，第二腔室内的气压能够逐渐增大，当第二腔室内的气压到达一定阈值时，压缩气体能够被控制而通过第三通道进入到第三腔室中，当第三腔室内的压力大于第一腔室内的压力时，环形凸台受到的上推力能够大于下推力，活塞能够在压力的推动下做接近第二套管方向的运动，从而携带第二套管也向下运动。当第一套管和第二套管之间出现缝隙的瞬间，第一腔室内的空气泄露出去并产生爆炸，爆炸的冲击力推动滑动头、第二环套和芯轴迅速向下运动，夯击结构对地面进行夯击。

因此，本发明的夯击结构能够使用压缩气体作为动力源对地面进行夯击，在使用过程中不会对空气造成污染，同时，操作者能够通过控制压缩气体的输入量精准地调整打夯装置对地面的夯击力。本发明的夯击结构能够克服现有技术中的打夯装置和平地设备产生的夯击力不可控且夯击过程会对空气造成污染的缺陷。

2、环形凸台接近滑动头的一端的面积小于远离滑动头的一端的面积。活塞包括适于与环形凸台密封连接的第一段和适于与第一套管密封连接的第二段。第一段比第二段更接近滑动头。当第二套管处于打夯状态时，第一腔室和第二腔室优选为等压设置。这使得当第一腔室内的压缩气体的压强等于第三腔室内的压缩气体的压强时，环形凸台朝向滑动头的一侧受到的压力能够小于环形凸台远离滑动头的一侧受到的压力，以允许活塞能够在压力的推动下做接近第二套管方向的运动，从而携带第二套管也向下运动。第一通道、第二通道和第三通道均与同一个气源相连通。打夯装置还包括电磁阀。电磁阀的进口与第一通道和第二通道相连通。出口与电磁阀的出口向连通，第二端与第三腔室相连通。这使得当需要将打夯装置的第二套管从打夯状态切换到缩回状态时，电磁阀能够关闭，此时气源内的压缩气体能够同时经过第一通道和第二通道分别进入到第一腔室和第二腔室中，由于第一套管和第二套管此时相分离，第二腔室内的压力能够小于第一腔室内的压力，从而使第二套管随滑动头上升并与第一套管密封连接。

当需要将打夯装置的第二套管从缩回状态切换到打夯状态时，电磁阀能够开启，并允许气源内的压缩气体也进入到第三腔室内，此时由于第一腔室和第二腔室内的压缩气体来自同一个气源，第一腔室内的压强与第二腔室内的压强相同，又由于环形凸台的接近滑动头的一端的面积小于远离滑动头的一端的面积，环形凸台朝向滑动头的一侧受到的压力能够小于环形凸台远离滑动头的一侧受到的压力，以允许活塞能够在压力的推动下做接近第二套管方向的运动。使用电磁阀能够简化本实施例的打夯装置的控制过程，减少滑动头和芯轴上的开孔数量，有助于简化打夯装置的制造过程，提升滑动头和芯轴的机械强度。

3、打夯装置还包括第四通道。第四通道形成在第一套管的管壁上。第四通道的第一端与第三腔室相连接，第二端与第一套管的底壁相连接。当第一套管与第二套管相连时，第四通道的第二端朝向第二套管的顶壁设置。因此，第三腔室内的高压气体能够通过第四通道吹到第二套管的顶面上，从而促进第二套管朝向远离第一套管的方向运动，促进第二套管与第一套管分离。第四通道被设置成，能够在第二套管处于夯击状态时与第三腔室间隔开，并避免第三腔室内的压缩气体进入到第四通道中，导致降低第三腔室内的压强。当第三腔室内的压缩气体推动活塞能够在压力的推动下做接近第二套管方向的运动时，第四通道能够与第三腔室对齐，并允许第三腔室内的压缩气体进入到第四通道中，以推动第二套管与第一套管分离。

4、第一套管的底面上形成有第一卡合部。第二套管的底面上形成有第二卡合部，当第一卡合部和第二卡合部相卡合时，第一卡合部和第二卡合部朝向第一套管的一侧形成有导流凹槽，导流凹槽与第一卡合部和第二卡合部的相对面相连通。这使得导流凹槽能收集第四通道中吹出的压缩气体，使得压缩气体能够被引导到第一卡合部和第二卡合部的相对面之间，使第一卡合部和第二卡合部彼此远离，从而迅速解除卡合关系。第一卡合部优选但不限于卡齿。第二卡合部优选但不限于能够与卡齿相卡合的卡扣。

5、本发明第二方面涉及了一种平地设备，包括平地车、打夯装置、土体勘探机构和控制部件。其中，打夯装置为本发明第一方面的打夯装置。平地车与打夯装置的第一套管固定连接。土体勘探机构设置在平地车上。控制部件设置在平地车上，并与土体勘探机构和打夯装置通信连接，适于根据土体勘探机构的检测结果控制打夯装置进行夯击。平地设备上还可安装有卫星定位系统。这使得当操作者输入作业区域和合格的土体硬度后平地设备就可以自动作业。

现有技术中，在启动工程之前先要进行场地平整和土体性能够测试，并在土体硬度不合格时对土体进行夯实，再对夯实后的土体进行测试，直到测试结果合格才能够进行开工建设，各个步骤独立运作，效率低，成本高。本发明第二方面的平地设备将打夯装置和土体检测装置集成在一台平地车上，使一台平地设备能够完成平地、复检、打夯等一系列流程，自动化程度高，平地效率高，有助于节约运行成本。同时，设置在平地机上的打夯装置和土体勘探机构能够起到增大平地机的重量的作用，有助于提升平地机的平地效果。本发明第二方面的平地设备可以广泛应用于修桥、铺路，建造港口、码头、房屋等领域地基的打压及测试，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例1的打夯装置的主视图；

图2为图1中的打夯装置沿A-A线处的剖视图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为本发明实施例1的打夯装置的第一套管；

图5为本发明实施例2的打夯装置的第二套管；

图6为图2中的B处放大图；

图7为本发明实施例2的平地设备的立体图；

图8为本发明实施例3的平地设备的控制方法。

附图标记说明：

100、打夯装置；1、第一套管；11、连接部；12、环形凸台；13、第五通道；14、第一卡合部；2、滑动头；21、滑动槽；3、芯轴；31、活塞；311、第一段；312、第二段；32、夯击结构；4、第二套管；41、导流凹槽；42、第二卡合部；51、第一腔室；52、第二腔室；53、第三腔室；61、第一通道；62、第二通道；71、电磁阀；72、第三通道；73、第四通道；

200、平地设备；201、平地车；202、土体勘探机构；203、控制部件。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

图1示出了本发明实施例1的打夯装置100的主视图.图2为图1中的打夯装置100沿A-A线处的剖视图.图3为图2中的A处放大图。如图1、图2和图3所示，本实施例1涉及了一种打夯装置100，包括第一套管1、滑动头2、芯轴3、第二套管4、第一腔室51、第二腔室52、第三腔室53、第一通道61、第二通道62和第三通道72。其中，第一套管1内沿周向设置有环形凸台12。滑动头2可滑动地套设在第一套管1的第一端上，并与第一套管1密封连接。芯轴3与滑动头2固定连接并插入到第一套管1中。芯轴3上形成有与第一套管1和环形凸台12密封连接的活塞31。芯轴3远离滑动头2的一端形成有夯击结构32。第二套管4环绕设置在芯轴3上并位于第一套管1和夯击结构32之间。第二套管4具有与第一套管1密封连接的缩回状态和与第一套管1分离的打夯状态。第一腔室51形成在活塞31接近滑动头2的一侧、第一套管1和滑动头2之间，并位于环形凸台12接近滑动头2的一侧。第二腔室52形成在活塞31远离滑动头2的一侧、第二套管4和芯轴3之间。第三腔室53形成在活塞31接近滑动头2的一侧与第一套管1之间并位于环形凸台12远离滑动头2的一侧。第一通道61适于将气源与第一腔室51相连接。第二通道62适于将气源与第二腔室52连接。第三通道72适于将气源与第三腔室53相连接。

当活塞31受到的下推力大于上推力时，滑动头2能够做远离第一套管1运动并将第二套管4切换成缩回状态。当环形凸台12受到的上推力大于下推力时，滑动头2能够做接近第二套管4的运动并将第二套管4切换成打夯状态。

其中，活塞31受到的上推力是由第二腔室52中的压缩气体作用在活塞31的远离滑动头2的一侧上产生的。活塞31受到的下推力是由第一腔室51内的压缩气体作用在活塞31的接近滑动头2的一侧上产生的。环形凸台12受到的下推力是由第一腔室51内的压缩气体作用在环形凸台12接近环形凸台12朝向滑动头2的一侧上产生的。环形凸台12受到的上推力是由第一腔室51内的压缩气体作用在环形凸台12接近环形凸台12远离滑动头2的一侧上产生的。气源优选但不限于储气瓶等。压缩气体可选为压缩空气或者其他被压缩的惰性气体等，例如在本实施例中，压缩气体为成本低廉且安全无污染的压缩空气。

由上述技术方案可知，本实施例1的打夯装置100能够借助第一通道61、第二通道62和第三通道72来与气源相连，从而分别向第一腔室51、第二腔室52和第三腔室53输送压缩气体。这使得当第一套管1和第二套管4彼此分离时，进入到第二腔室52内的压缩气体能够从第一套管1和第二套管4支架的缝隙中漏出，此时第一腔室51内的压力大于第二腔室52内的压力，活塞31受到的下推力大于上推力，滑动头2能在第一腔室51内的压力的推动下做远离第一套管1的运动，从而携带芯轴3与其做同向运动，第二套管4做接近第一套管1的运动，以将第二套管4切换到与第一套管1密封连接的第二状态。随着压缩气体通过第二通道62进入到第二腔室52中，第二腔室52内的气压能够逐渐增大，当第二腔室52内的气压到达一定阈值时，压缩气体能够被控制而通过第三通道72进入到第三腔室53中，当第三腔室53内的压力大于第一腔室51内的压力时，环形凸台12受到的上推力能够大于下推力，活塞31能够在压力的推动下做接近第二套管4方向的运动，从而携带第二套管4也向下运动。当第一套管1和第二套管4之间出现缝隙的瞬间，第一腔室51内的空气泄露出去并产生爆炸，爆炸的冲击力推动滑动头2、第二环套和芯轴3迅速向下运动，夯击结构32对地面进行夯击。重复上述控制过程，能够控制本实施例的打夯装置100重复对地面进行夯击。

因此，本实施例的打夯装置100能够使用压缩气体作为动力源对地面进行夯击，在使用过程中不会对空气造成污染，同时，操作者能够通过控制压缩气体的输入量精准地调整打夯装置100对地面的夯击力。本实施例的夯击结构32能够克服现有技术中的打夯装置100和平地设备200产生的夯击力不可控且夯击过程会对空气造成污染的缺陷。

在本实施例中，环形凸台12接近滑动头2的一端的面积小于远离滑动头2的一端的面积。活塞31包括适于与环形凸台12密封连接的第一段311和适于与第一套管1密封连接的第二段312。第一段311比第二段312更接近滑动头2。当第二套管4处于打夯状态时，第一腔室51和第二腔室52优选为等压设置。这使得当第一腔室51内的压缩气体的压强等于第三腔室53内的压缩气体的压强时，环形凸台12朝向滑动头2的一侧受到的压力能够小于环形凸台12远离滑动头2的一侧受到的压力，以允许活塞31能够在压力的推动下做接近第二套管4方向的运动，从而携带第二套管4也向下运动。

第一通道61、第二通道62和第三通道72可选为各与一个气源相连通、任意两个通道与同一个气源相连通，或者是均与同一个气源相连通。例如，在本实施例中，第一通道61、第二通道62和第三通道72均与同一个气源相连通。打夯装置100还包括电磁阀71。电磁阀71的进口与第一通道61和第二通道62相连通，出口与电磁阀71的出口向连通，第二端与第三腔室53相连通。这使得当需要将打夯装置100的第二套管4从打夯状态切换到缩回状态时，电磁阀71能够关闭，阻止压缩气体通过第三通道72进入到第三腔室53内。此时气源内的压缩气体能够同时经过第一通道61和第二通道62分别进入到第一腔室51和第二腔室52中，由于第一套管1和第二套管4此时相分离，第二腔室52内的压力能够小于第一腔室51内的压力，从而使第二套管4随滑动头2上升并与第一套管1密封连接。

当第二腔室52内的气压达到预定额度时，电磁阀71能够开启，并允许气源内的压缩气体也进入到第三腔室53内，此时由于第一腔室51和第二腔室52内的压缩气体来自同一个气源，第一腔室51内的压强与第二腔室52内的压强相同，又由于环形凸台12的接近滑动头22的一端的面积小于远离滑动头22的一端的面积，环形凸台1212朝向滑动头22的一侧受到的压力能够小于环形凸台1212远离滑动头22的一侧受到的压力，以允许活塞31能够在压力的推动下做接近第二套管4方向的运动。使用电磁阀71能够简化本实施例的打夯装置100的控制过程，减少滑动头2和芯轴3上的开孔数量，有助于简化打夯装置100的制造过程，提升滑动头2和芯轴3的机械强度。预定额度越大时，当第二套管4被切换到夯击状态，第二腔室52内的气体爆炸产生的冲击力就越大，操作者可以通过更改预定额度来调整打夯装置100的夯击力，本发明实施例的打夯装置100的夯击力便于调节。

在本实施例中，如图4、图5和图6所示，打夯装置100优选为还包括第四通道73。第四通道73形成在第一套管1的管壁上。第四通道73的第一端与第三腔室53相连接，第二端与第一套管1的底壁相连接。当第一套管1与第二套管4相连时，第四通道73的第二端朝向第二套管4的顶壁设置。因此，第三腔室53内的高压气体能够通过第四通道73吹到第二套管4的顶面上，从而促进第二套管4朝向远离第一套管1的方向运动，促进第二套管4与第一套管1分离。优选地，所述第四通道73被设置成，能够在第二套管4处于夯击状态时与第三腔室53间隔开，并避免第三腔室53内的压缩气体进入到第四通道73中，导致降低第三腔室53内的压强。当第三腔室53内的压缩气体推动活塞31能够在压力的推动下做接近第二套管4方向的运动时，第四通道73能够与第三腔室53对齐，并允许第三腔室53内的压缩气体进入到第四通道73中，以推动第二套管4与第一套管1分离。

第一套管1和第二套管4之间的可拆卸连接优选但不限于卡接。例如在本实施例中，第一套管1的底面上形成有第一卡合部14。第二套管4的底面上形成有第二卡合部42，当第一卡合部14和第二卡合部42相卡合时，第一卡合部14和第二卡合部42朝向第一套管1的一侧形成有导流凹槽41，导流凹槽41与第一卡合部14和第二卡合部42的相对面相连通。这使得导流凹槽41能收集第四通道73中吹出的压缩气体，使得压缩气体能够被引导到第一卡合部14和第二卡合部42的相对面之间，使第一卡合部14和第二卡合部42彼此远离，从而迅速解除卡合关系。第一卡合部14优选但不限于卡齿。第二卡合部42优选但不限于能够与卡齿相卡合的卡扣。

滑动头2与第一套管1之间的优选但不限于通过滑轨、滑道或滚轮等结构进行滑动连接。例如在本实施例中，滑动头2和第一套管1中的一个上设有滑动槽21。滑动头2和第一套管1中的另一个上设有伸入到滑动槽21中并与滑动槽21滑动连接的连接部11。通过滑动槽21与连接部11的配合能够使滑动头2与第一套管1的相对面进行面接触，降低了滑动头2与第一套管1的连接处漏气的风险。

优选地，在本实施例中，滑动槽21形成在滑动头2上。第一套管1上还设置有第五通道13。第五通道13的一端与滑动槽21相连通，第二端与第一套管1的外壁相连通，能够在滑动头2做远离第一套管1的运动时将外界的空气引导到滑动槽21中，并在滑动头2做接近第一套管1的运动时将滑动槽21中的空气排放到外界，避免滑动槽21内与外界存在压力差，阻碍滑动头2的上下运动。另外，第五通道13还能够吹出滑动槽21内的灰尘，大大降低滑动槽21内有异物阻碍滑动头2相对于第一套管1进行滑动。

实施例2

如图7所示，本发明实施例2涉及了一种平地设备200，包括平地车201、打夯装置100、土体勘探机构202和控制部件203。其中，打夯装置100为本发明实施例1的打夯装置100。平地车201与打夯装置100的第一套管1固定连接。土体勘探机构202设置在平地车201上。控制部件203设置在平地车201上，并与土体勘探机构202和打夯装置100通信连接，适于根据土体勘探机构202的检测结果控制打夯装置100进行夯击。优选地，平地设备200上还可安装有卫星定位系统。这使得当操作者输入作业区域和合格的土体硬度后平地设备200就可以自动作业。卫星定位系统优选但不限于GPS或北斗等。在第一套管1的外圆面上还设有固定座。所述固定座紧固件与平地车201固定连接。例如螺杆或螺母。土体的合格硬度依据施工操作的设计需求进行选取，为本领域技术人员所熟知，在此不再详述。控制部件203可包括可编程逻辑控制部件203(如PLC或CPU)、存储器和与可编程逻辑控制部件203相连的电子元件等，属于本领域技术人员熟知的，在此不再详述。

现有技术中，在启动工程之前先要进行场地平整和土体性能够测试，并在土体硬度不合格时对土体进行夯实，再对夯实后的土体进行测试，直到测试结果合格才能够进行开工建设，各个步骤独立运作，效率低，成本高。实施例2的平地设备200将打夯装置100和土体检测装置集成在一台平地车201上，使一台平地设备200能够完成平地、复检、打夯等一系列流程，自动化程度高，平地效率高，有助于节约运行成本。同时，设置在平地机上的打夯装置100和土体勘探机构202能够起到增大平地机的重量的作用，有助于提升平地机的平地效果。实施例2的平地设备200可以广泛应用于修桥、铺路，建造港口、码头、房屋等领域地基的打压及测试，应用范围广。

打夯装置100的数量可选为一个或多个。优选地，在本实施例中，多个打夯装置100沿垂直于平地车201的前进方向等距设置。多个打夯装置100不仅能够增大平地设备200的打夯范围，提升平地设备200的平地效率，还能够增大平地设备200的自重，使打夯装置100进行打夯时，平地设备200能够提供更大的反力，有助于增大打夯装置100的夯击力。打夯装置100的夯击结构32优选但不限于夯板或夯锤等。例如在本实施例中，夯击结构32为矩形的夯板，且多个矩形的夯板被设置成相互抵靠，在平地车201前进的过程中，多个夯板能够完整地对平地车201所经过的位置进行夯击，确保平地车201经过的位置的土体硬度均达到设计要求。

在本实施例中，打夯装置100优选为还包括设置在打夯装置100的夯击结构32底部的压力传感器，压力传感器与控制部件203通信连接。这允许了控制部件203每个打夯装置100的夯击力，再获取压力传感器对应的打夯装置100供气的气源的输入气体压力值，从而获得压力传感器的压力值与气源的输入气体压力值的关系模型，以借助压力值与气源输入压力值的关系模型对打夯装置100的夯击力进行更加精准的控制。压力传感器优选为抗冲击的压力传感器，例如陶瓷压力传感器或者扩散硅压力传感器与缓冲管组合、应变片与仪表放大器的组合等，为本领域技术人员所熟知，在此不再详述。

实施例3

实施例3涉及了一种平地系统的控制方法，如图8所示，包括以下步骤：

步骤S1：控制打夯装置100夯击地面，持续时间为第一时间段；

步骤S2：控制土体勘探机构202对地面进行硬度检测，判断土体的硬度是否合格；

步骤S3：当判断土体硬度不合格时控制打夯装置100夯击地面，持续时间为第二时间段。

因此，本发明实施例3的平地设备200的控制方法中的控制模块能够先控制打夯装置100对土地进行平整，然后使用土体勘探机构202检测土体的硬度是否合格，并在检测结果为不合格时控制打夯装置100继续对土地进行夯击，以确保土地的检验结果合格，能够有效节省人力成本的投入，大大节约施工成本。具体地，控制模块还能够被设置成，当检测到土体硬度远小于合格硬度时，提高对打夯装置100供气的气源的气压，以提高打夯装置100的夯击力，以提升打夯效率。当土体硬度接近合格硬度时，减小对打夯装置100供气的气源的气压，减小打夯装置100的夯击力，以提高土体的夯实度。

为了进一步提升对打夯装置100的夯击力的调整精度，在控制土体勘探机构202对地面进行硬度检测，判断土体硬度是否合格的步骤之前还可包括：

控制打夯装置100对地面进行夯击；

获取平地系统的压力传感器检测的压力值；

获取压力传感器对应的打夯装置100供气的气源的输入气体压力值；

获取压力传感器的压力值与气源的输入气体压力值的关系模型。

借助压力值与气源输入压力值的关系模型能够对打夯装置100的夯击力进行更加精准的控制。

在本实施例中，控制方法300优选为还包括步骤S4,步骤S4为当判断土体硬度合格时控制车201移动，以对下一处土地进行夯实。

综上所述，本发明实施例1的打夯装置100、实施例2的平地设备200和实施例3的平地设备200的控制方法能够使用压缩气体作为动力源对地面进行夯击，在使用过程中不会对空气造成污染，同时，操作者能够通过控制压缩气体的输入量精准地调整打夯装置100对地面的夯击力，能够克服现有技术中的打夯装置100和平地设备200产生的夯击力不可控且夯击过程会对空气造成污染的缺陷。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种打夯装置，其特征在于，包括：

第一套管（1），所述第一套管（1）内沿周向设置有环形凸台（12）；

滑动头（2），其可滑动地套设在所述第一套管（1）的第一端上，并与所述第一套管（1）密封连接；

芯轴（3），其与所述滑动头（2）固定连接并插入到所述第一套管（1）中，所述芯轴（3）上形成有与所述第一套管（1）和环形凸台（12）密封连接的活塞（31），所述芯轴（3）远离所述滑动头（2）的一端形成有夯击结构（32）；

第二套管（4），其环绕设置在所述芯轴（3）上并位于所述第一套管（1）和夯击结构（32）之间，所述第二套管（4）具有与所述第一套管（1）密封连接的缩回状态和与所述第一套管（1）分离的打夯状态；

第一腔室（51），其形成在所述活塞（31）接近所述滑动头（2）的一侧、第一套管（1）和滑动头（2）之间，并位于所述环形凸台（12）接近所述滑动头（2）的一侧；

第二腔室（52），其形成在所述活塞（31）远离所述滑动头（2）的一侧、第二套管（4）和芯轴（3）之间；

第三腔室（53），其形成在所述活塞（31）接近所述滑动头（2）的一侧与所述第一套管（1）之间并位于所述环形凸台（12）远离所述滑动头（2）的一侧；

第一通道（61），其适于将气源与所述第一腔室（51）相连接；

第二通道（62），其适于将气源与所述第二腔室（52）连接；

第三通道（72），其适于将气源与所述第三腔室（53）相连接；

当所述活塞（31）受到的下推力大于上推力时，所述滑动头（2）能够做远离所述第一套管（1）运动并将所述第二套管（4）切换成缩回状态，当所述环形凸台（12）受到的下推力大于上推力时，所述滑动头（2）能够做接近所述第二套管（4）的运动并将所述第二套管（4）切换成打夯状态。

2.根据权利要求1所述的打夯装置，其特征在于，所述环形凸台（12）接近所述滑动头（2）的一端的面积小于远离所述滑动头（2）的一端的面积，所述活塞（31）包括适于与环形凸台（12）密封连接的第一段（311）和适于与所述第一套管（1）密封连接的第二段（312），所述第一段（311）比第二段（312）更接近所述滑动头（2），当所述第二套管（4）处于打夯状态时，所述第一腔室（51）和第二腔室（52）等压设置。

3.根据权利要求2所述的打夯装置，其特征在于，还包括：

电磁阀（71），其进口与所述第一通道（61）和第二通道（62）相连通，出口与所述电磁阀（71）的出口向连通，第二端与所述第三腔室（53）相连通。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的打夯装置，其特征在于，还包括第四通道（73），其形成在所述第一套管（1）的管壁上，所述第四通道（73）的第一端与所述第三腔室（53）相连接，第二端与所述第一套管（1）的底壁相连接，当所述第一套管（1）与第二套管（4）相连时，所述第四通道（73）的第二端朝向所述第二套管（4）的顶壁设置。

5.根据权利要求4所述的打夯装置，其特征在于，所述第一套管（1）的底面上形成有第一卡合部（14），所述第二套管（4）的底面上形成有第二卡合部（42），当所述第一卡合部（14）和第二卡合部（42）相卡合时，所述第一卡合部（14）和第二卡合部（42）朝向所述第一套管（1）的一侧形成有导流凹槽（41），所述导流凹槽（41）与所述第一卡合部（14）和第二卡合部（42）的相对面相连通。

6.根据权利要求1到3中任一项所述的打夯装置，其特征在于，所述滑动头（2）和第一套管（1）中的一个上设有滑动槽（21），所述滑动头（2）和第一套管（1）中的另一个上设有伸入到所述滑动槽（21）中并与所述滑动槽（21）滑动连接的连接部（11）。

7.根据权利要求6所述的打夯装置，其特征在于，所述滑动槽（21）形成在所述滑动头（2）上，所述第一套管（1）上还设置有第五通道（13），所述第五通道（13）的一端与所述滑动槽（21）相连通，第二端与所述第一套管（1）的外壁相连通。

8.一种平地设备，其特征在于，包括：

平地车（201）；

根据权利要求1到7中任一项所述的打夯装置（100），所述平地车（201）与所述打夯装置（100）的第一套管（1）固定连接；

土体勘探机构（202），其设置在所述平地车（201）上；

控制部件（203），其设置在所述平地车（201）上，并与所述土体勘探机构（202）和打夯装置（100）通信连接，适于根据所述土体勘探机构（202）的检测结果控制所述打夯装置（100）进行夯击。

9.根据权利要求8所述的平地设备，其特征在于，所述打夯装置（100）的数量为多个，多个所述打夯装置（100）沿垂直于所述平地车（201）的前进方向等距设置。

10.根据权利要求8所述的平地设备，其特征在于，还包括设置在所述打夯装置（100）的夯击结构（32）底部的压力传感器，所述压力传感器与所述控制部件（203）通信连接。

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