CN211426108U

CN211426108U - 一种用于土石混填料的旋转压实装置

Info

Publication number: CN211426108U
Application number: CN201922345308.0U
Authority: CN
Inventors: 李九超; 施昌龄; 唐兵生; 周国金; 王伟; 刘远东; 侯权河; 秦拓; 王荣亮; 邹雪亮
Original assignee: Cccc Third Highway Engineering Bureau Co Fourth Engineering Branch; CCCC Third Highway Engineering Co Ltd
Current assignee: Cccc Third Highway Engineering Bureau Co Fourth Engineering Branch; CCCC Third Highway Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2029-12-24

Abstract

本实用新型公布了一种用于土石混填料的旋转压实装置，包括机体和机架，机架设置于机体上端，所述机体上端设有可绕水平轴转动的工作台，所述工作台上设有开口向上的沉孔，所述沉孔内设有回转桶，回转桶内用于放置模型箱，工作台上设有驱动回转桶绕轴线转动的旋转驱动机构；所述机架上竖直设有油缸，油缸的伸出端向下，且端部设有圆形压头，所述圆形压头位于模型箱开口上方，其直径小于模型箱内径。本实用新型的目的是，提供一种用于土石混填料的旋转压实装置，该装置通过对模筒内的土石混填料进行旋转压实，模拟铁路有砟道床和粗粒土路基填料以及公路和机场道面级配碎石路基填料等现场铺设的应力状态，适用于散体粗颗粒材料旋转压实试验。

Description

一种用于土石混填料的旋转压实装置

技术领域

本实用新型属于路基材料检测技术领域，具体为一种用于土石混填料的旋转压实装置。

背景技术

土石混填料（即无粘结的散体粒料材料，包括但不限于级配碎石、粗粒土填料、道砟等）广泛应用于道路、铁路、机场道面、堤坝、基础等工程建设中，其性质由颗粒的性质和其内部结构决定，无法从分类上判断其物理力学性质指标。如何快速、准确地预测其抗剪强度指标不仅有利于设计、计算，也有利于施工方案的制定和压实方法的选择。土石混填料的压实程度对土石混填料强度、变形和作用起关键作用，因此，有必要对上述工程结构物中所采用的土石混填料的压实度做系统的研究，寻求一种与现场压实效果最为接近的室内压实仪。

目前土石混填料压实成型的方法主要有重锤击实法和振动击实法，也有配套的室内压实仪。虽然对于这两种方法的研究都比较成熟，但重锤击实法是利用击碎大粒径颗粒来保证压实度，振动击实法只体现了在竖直方向上压载力对土石混填料颗粒的压实，忽略了斜向、横向压载力的作用，因此这两种压实方法都无法真实的模拟现场受力。

旋转压实的方法对土石混填料同时施加剪切和压缩，与现场基础铺设的应力状态最为相似，但目前旋转压实仪主要用于沥青压实，因此模具最大尺寸为150mm，例如根据有砟铁路道床压实度实验规范：模具的尺寸必须大于等于实验材料的最大粒径的5倍，现有设备无法进行土石混填料压实试验，而且也不方便调节，因此急需设计一种用于土石混填料试验用的压实装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种用于土石混填料的旋转压实装置，该装置通过对模筒内的土石混填料进行旋转压实，模拟诸如铁路有砟道床现场铺设等实际工况下的应力状态，适用于散体粗颗粒材料旋转压实试验。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于土石混填料的旋转压实装置，包括机体和机架，机架设置于机体上端，所述机体上端设有可绕水平轴转动的工作台，所述工作台上设有开口向上的沉孔，所述沉孔内设有回转桶，回转桶内用于放置模型箱，工作台上设有驱动回转桶绕轴线转动的旋转驱动机构；所述机架上竖直设有油缸，油缸的伸出端向下，且端部设有圆形压头，所述圆形压头位于模型箱开口上方，其直径小于模型箱内径。

进一步的，所述旋转驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿轮，所述电机设置于工作台上，主动齿轮设置于电机输出轴端，所述从动齿轮同轴设置于回转桶上，且与主动齿轮配合传动。

进一步的，所述工作台与回转桶之间通过推力轴承传动连接。

进一步的，所述工作台底部设有圆弧导轨，相应机体上端设有相配合的圆弧导轨槽，所述机体下方还设有推拉机构，所述推拉机构一端与工作台底部铰接，另一端与机体铰接。

进一步的，所述圆弧导轨、圆弧导轨槽截面为T形。

进一步的，所述推拉机构为电动推杆。

进一步的，所述机架包括立梁和横梁，所述立梁上端设有与横梁相配合的通孔，通孔内壁上设有齿轮，横梁底面设有与之相配合的齿条，所述齿轮上同轴设有转轴。

进一步的，所述转轴一端贯穿至立梁侧面，且端部设有手柄，所述手柄上设有插销，立梁侧面设有相配合的插孔，且所述插孔绕转轴轴线于立梁侧面均匀设置多个。

本实用新型的有益效果：该装置通过可对模筒内的土石混填料进行竖向、斜向、横向压实，模拟诸如铁路有砟道床现场铺设等实际工况下的应力状态，适用于散体粗颗粒材料旋转压实试验；其压实的角度可根据试验要求进行较大范围灵活调节。

1、本实用新型中圆弧导轨在圆弧导轨槽内滑动时实现工作台绕水平轴转动，相对于普通铰接轴偏转而言，其传动稳定性更佳。

2、本实用新型中电动推杆使得旋转角度精准可控，避免了标定旋转角的复杂繁琐过程。

3、本实用新型中模型箱尺寸适合于大部分的粗颗粒材料，适用范围广，利用价值高。

附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图。

图2为本实用新型图1中A处局部放大结构示意图。

图3为本实用新型图1中B向结构示意图。

图4为本实用新型图1中C-C剖面结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、机体；2、机架；3、工作台；4、回转桶；5、模型箱；6、油缸；7、圆形压头；8、电机；9、主动齿轮；10、从动齿轮；11、推力轴承；12、圆弧导轨；13、圆弧导轨槽；14、推拉机构；15、立梁；16、横梁；17、通孔；18、齿轮；19、齿条；20、转轴；21、手柄；22、插销；23、插孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-4所示，本实用新型的具体结构为：一种用于土石混填料的旋转压实装置，包括机体1和机架2，机架2设置于机体1上端，所述机体1上端设有可绕水平轴转动的工作台3，所述工作台3上设有开口向上的沉孔，所述沉孔内设有回转桶4，回转桶4设置于沉孔内，稳定性更好；回转桶4内用于放置模型箱5，模型箱5大小改变时，可以在回转桶4与模型箱5之间填充不同厚度的垫片使稳定，工作台3上设有驱动回转桶4绕轴线转动的旋转驱动机构；所述机架2上竖直设有油缸6，油缸6的进出油口与液压系统连接，通过液压系统来控制调节油缸6的伸缩动作及压力的大小，油缸6的伸出端向下，且端部设有圆形压头7，所述圆形压头7位于模型箱5开口上方，其直径小于模型箱5内径。

优选的，所述旋转驱动机构包括电机8（优选为步进电机，传动准确、稳定）、主动齿轮9（锥齿动）和从动齿轮10（锥齿圈），所述电机8设置于工作台3上，主动齿轮9设置于电机8输出轴端，所述从动齿轮10同轴设置于回转桶4上，且与主动齿轮9配合传动。电机8工作时，输出轴带动主动齿轮9、从动齿轮10转动，即而带动回转桶4、模型箱5转动，优选的，工作台3与回转桶4之间通过推力轴承11传动连接，可减少阻力。

优选的，所述工作台3底部设有圆弧导轨12，相应机体1上端设有相配合的圆弧导轨槽13，圆弧导轨12在圆弧导轨槽13内滑动时实现工作台3绕水平轴转动，相对于普通铰接轴偏转而言，其传动稳定性更佳。优选的，圆弧导轨12、圆弧导轨槽13截面为T形，所述机体1下方还设有推拉机构14，优选的，推拉机构14为电动推杆，使得旋转角度精准可控，所述推拉机构14一端与工作台3底部铰接，另一端与机体1铰接。

优选的，所述机架2包括立梁15和横梁16，两根所述的立梁15相对设立于机体1上，所述立梁15上端设有与横梁16相配合的通孔17，通孔17内壁上设有齿轮18，横梁16底面设有与之相配合的齿条19，所述齿轮18上同轴设有转轴20。当转动转轴20时，带动齿轮18配合齿条19传动，使得横梁16于通孔17内移动，横向调节压头7对模型箱5内压实的位置。

优选的，所述转轴20一端贯穿至立梁15侧面，且端部设有手柄21，所述手柄21上设有插销22，立梁15侧面设有相配合的插孔23，且所述插孔23绕转轴20轴线于立梁15侧面均匀设置多个。当转动手柄21带动转轴20转动至一定位置后，将插销22插入到插孔23内进行锁紧，防止其自由移动。

具体使用时，将模型箱5放置于回转桶4内，将土石混填料装填于桶内，首先在竖直方向上，油缸6推动压头7对土石混填料进行竖直往复移动压实，同时旋转驱动机构带动回转桶4、模型箱5旋转保证好的压实效果，然后工作台3绕水平轴转动一定角度后，油缸6推动压头7继续对土石混填料进行压实，此时主要是实现侧向压紧，该装置通过可对模筒内的土石混填料进行竖向和侧向压实，模拟诸如铁路有砟道床现场铺设等实际工况下的应力状态，适用于散体粗颗粒材料旋转压实试验；大致过程为，旋转压实完成后，将模型箱5从回转桶4内取出，在配套的脱模仪上进行脱模，模型箱5的底部在脱模仪的作用下，与试样一起上升，从模型箱5中脱出用于后续压实度检测。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于土石混填料的旋转压实装置，包括机体（1）和机架（2），机架（2）设置于机体（1）上端，其特征在于，所述机体（1）上端设有可绕水平轴转动的工作台（3），所述工作台（3）上设有开口向上的沉孔，所述沉孔内设有回转桶（4），回转桶（4）内用于放置模型箱（5），工作台（3）上设有驱动回转桶（4）绕轴线转动的旋转驱动机构；所述机架（2）上竖直设有油缸（6），油缸（6）的伸出端向下，且端部设有圆形压头（7），所述圆形压头（7）位于模型箱（5）开口上方，其直径小于模型箱（5）内径。

2.根据权利要求1所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括电机（8）、主动齿轮（9）和从动齿轮（10），所述电机（8）设置于工作台（3）上，主动齿轮（9）设置于电机（8）输出轴端，所述从动齿轮（10）同轴设置于回转桶（4）上，且与主动齿轮（9）配合传动。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述工作台（3）与回转桶（4）之间通过推力轴承（11）传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述工作台（3）底部设有圆弧导轨（12），相应机体（1）上端设有相配合的圆弧导轨槽（13），所述机体（1）下方还设有推拉机构（14），所述推拉机构（14）一端与工作台（3）底部铰接，另一端与机体（1）铰接。

5.根据权利要求4所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述圆弧导轨（12）、圆弧导轨槽（13）截面为T形。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述推拉机构（14）为电动推杆。

7.根据权利要求1所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述机架（2）包括立梁（15）和横梁（16），所述立梁（15）上端设有与横梁（16）相配合的通孔（17），通孔（17）内壁上设有齿轮（18），横梁（16）底面设有与之相配合的齿条（19），所述齿轮（18）上同轴设有转轴（20）。

8.根据权利要求7所述的一种用于土石混填料的旋转压实装置，其特征在于，所述转轴（20）一端贯穿至立梁（15）侧面，且端部设有手柄（21），所述手柄（21）上设有插销（22），立梁（15）侧面设有相配合的插孔（23），且所述插孔（23）绕转轴（20）轴线于立梁（15）侧面均匀设置多个。