CN216739554U - 一种快速降低填土体含水量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，包括前行进机构，前行进机构连接后拖车主架，后拖车主架上方后端设有冷凝机构、前端设有油泵及附属线缆仓，冷凝机构连接高温热风机构，后拖车主架下方从前至后依次连接有松土机构、粉土机构、烘土机构和测土机构，后拖车主架尾部还连接有行进辅助车轮，前行进机构内设有发电模块和控制模块，发电模块与控制模块、粉土机构、高温热风机构、测土机构连接，控制模块连接松土机构、粉土机构、烘土机构和测土机构。本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置可以在施工现场快速高效的降低填土体含水量，同时智能环保。

Description

一种快速降低填土体含水量的装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，涉及一种快速降低填土体含水量的装置。

背景技术

随着西部大开发的进行，我国中西部涌现了一大批惠民工程。而其中的黄土高填方问题突出，比如吕梁机场、延安新区、陇南机场、天水机场等黄土高填方工程，需要在有限的工期及场地内，高效的完成高填方工程建设。其面临的一个主要难题是，需要在施工现场快速高效降低填土体含水量，以使其快速达到最优含水量及最佳压实度，这给施工带来了相当大的难度和挑战。

为了在施工现场快速高效降低填土体含水量，很多专家、学者、工程人员也做了很多的努力工作和尝试。但是，自然晾晒法、水泥或者石灰换填法、高温仓烘干法等在工期、经济利益、环境生态保护等方面均不能完全满足要求，因此，急需一种简便安全高效环保节能的解决办法和快速降低填土体含水量的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快速降低填土体含水量的装置，解决了现有技术中存在的土体填方工程中土体中含水量无法快速降低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，包括前行进机构，前行进机构连接后拖车主架，后拖车主架上方后端设有冷凝机构、前端设有油泵及附属线缆仓，冷凝机构连接高温热风机构，后拖车主架下方从前至后依次连接有松土机构、粉土机构、烘土机构和测土机构，后拖车主架尾部还连接有行进辅助车轮，前行进机构内设有发电模块和控制模块，发电模块与控制模块、粉土机构、高温热风机构、测土机构连接，控制模块连接松土机构、粉土机构、烘土机构和测土机构。

本实用新型的特点还在于：

松土机构包括松土犁铧连接横杆，松土犁铧连接横杆一侧通过第一液压机构与后拖车主架连接，另一侧连接松土犁铧连接件一端，松土犁铧连接件另一端连接松土犁铧器。

粉土机构包括粉土动力连横杆，粉土动力连横杆一侧通过第二液压机构与后拖车主架连接，另一侧连接粉土连接件，粉土连接件连接粉土转动主轴，粉土转动主轴上设有若干粉土刀具，粉土动力连横杆上还设有粉土电机，粉土电机连接电机齿轮，粉土转动主轴上设有粉土转动主轴齿轮，电机齿轮与粉土转动主轴齿轮通过传动链条连接。

烘土机构包括空心高压热风主轴，空心高压热风主轴一侧通过第三液压机构与后拖车主架连接，另一侧连接若干热风输出管道，每个热风输出管道上设有若干热风输出孔。

高温热风机构为漏斗型结构，高温热风机构的细口端连接热风连接管，细口端穿过冷凝机构和后拖车主架与空心高压热风主轴连接，细口端内还设有热风泵，高温热风机构的敞口端包括结构中空圆柱体的热风风罩，热风风罩内侧顶端连接两组对称设置的电机连接件，电机连接件之间连接吸风电机，吸风电机底部连接有吸风电机叶片，热风风罩内侧位于风电机叶片下方设有吸风加热板。

测土机构包括含水量监测设备连接横杆，含水量监测设备连接横杆通过第四液压机构与后拖车主架连接，含水量监测设备连接横杆上设有红外含水量监测设备。

后拖车主架外侧设有上遮尘防护罩，粉土动力连横杆上连接有下遮尘防护罩。

前行进机构后端设有前动车连接件，前动车连接件通过连接螺栓与设置于后拖车主架前端的后拖车连接件连接，行进辅助车轮通过辅助车轮主架与后拖车主架连接。

前行进机构包括车厢，车厢底部设有行进动力车轮，车厢内设有控制室，控制室内设有控制模块，发电模块设于车厢后端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种现场简便快速降低填土体含水量的装置，解决了机场、新区建设等需要土体填方的工程，要求在施工现场、简便快捷、高效降低土体含水量，以使其快速达到最优含水量及最佳压实度的难题。

附图说明

图1是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的后托车架结构示意图；

图3是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的松土机构结构示意图；

图4是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的粉土机构结构示意图；

图5是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的烘土机构结构示意图；

图6是本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置的测土机构结构示意图。

图中，1.前行进机构，2.行进动力车轮，3.后拖车连接件，4.上遮尘防护罩，5.下遮尘防护罩，6.松土机构，7.粉土机构，8.后拖车主架，9.烘土机构，10.测土机构，11.行进辅助车轮，12.冷凝机构，13.高温热风机构，14.油泵及附属线缆仓，15.发电模块，16.控制室，17.控制模块，18.第一液压机构，19. 第二液压机构，20.第三液压机构，21.高压热泵管道孔，22.第四液压机构， 23.辅助车轮主架，24.前动车连接件，25.连接螺栓，26.松土犁铧连接横杆， 27.松土犁铧连接件，28.松土犁铧器，29.粉土动力连横杆，30.粉土连接件， 31.粉土转动主轴，32.粉土刀具，33.粉土转动主轴齿轮，34.粉土电机，35. 电机齿轮，36.粉土电机固定螺栓，37.传动链条，38.空心高压热风主轴，39. 热风输出管道，40.热风输出孔，41.热风连接管，42.热风泵，43.热风风罩， 44.吸风电机叶片，45.吸风电机，46.电机连接件，47.吸风加热板，48.含水量监测设备连接横杆，49.红外含水量监测设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种快速降低填土体含水量的装置，如图1-6所示，包括前行进机构1，前行进机构1通过连接螺栓25连接后拖车主架8；后拖车主架 8通过螺栓在拖车主架上连接冷凝机构12、高温热风机构13和油泵及附属线缆仓14；后拖车主架8通过4组独立液压机构在后拖车主架下分别连接松土机构6、粉土机构7、烘土机构9、测土机构10，且四大机构通过传感器、控制器连接集成于控制模块17中；行进动力车轮2由拖拉机主体动力设备提供地面行进动力；后拖行进辅助车轮11作为后拖车主架8的辅助行进车轮；

前行进机构1包括车厢主体，车厢底部设有行进动力车轮2，车厢内设有控制室16，控制室16内设有控制模块17，车厢后端通过螺栓连接发电模块15，并通过皮带与车厢动力系统连接；发电模块15为控制模块17、粉土机构7、高温热风机构13、测土机构10以及油泵及附属线缆仓14内的油泵等附属设备提供电力；

松土机构6通过两个第一液压机构18连接在后拖车主架8底的第1连接端，第一液压机构18主轴与后拖车主架8固接，副轴与松土犁铧连接横杆26固连，连接横杆26通过4根犁铧连接件27分别与4组犁铧器28固接；第一液压机构18控制犁铧器28的伸缩及入土深度，在整个设备前行过程中，犁铧器28可深入土体并疏松土体；

粉土机构7通过两个第二液压机构19连接在后拖车主架8底部的第2 连接端，第二液压机构19主轴与主架固接，副轴与粉土动力连横杆29固接；粉土动力连横杆29通过粉土连接件30与粉土转动主轴31铰接；粉土刀具 32焊接于粉土转动主轴31上；粉土电机34通过粉土电机固定螺栓36连接于粉土动力连横杆29上；粉土电机齿轮35通过粉土动力传动链条37将动力转到粉土转动主轴齿轮33上，进而带动粉土刀具32转动；第二液压机构 19控制粉土转动主轴31的伸缩及粉土刀具32入土深度，在整个设备前行过程中，粉土刀具32可深入土体，切削粉碎并松散土体，进一步降低土体粒径；

烘土机构9通过两个第三液压机构20连接在后拖车主架8底部的第3 连接端，第三液压机构20主轴与主架固接，副轴与空心高压热风主轴38固接；高温热风机构13通过螺栓固接在后拖车主架8上；烘土吸风电机45通过电机连接件46固定于高压热风风罩43顶端，烘土吸风加热板47通过螺栓固定于高压热风风罩43中部；吸风电机叶片44转动吸入空气，吸风加热板47将吸入空气加热，并经过高压热风风罩43细端传入高压热风泵42进行加压，而后通过可伸缩高压热风连接管41传送到空心高压热风主轴38内，最后经过高压热风输出管道39上的热风输出孔40喷射入土体；第三液压机构20控制高压热风输出管39的入土深度，在整个设备前行过程中，高压热风输出管道39可深入土体，喷射出的高压热风可烘干已松散的土体，降低含湿量；

测土机构10通过两个第四液压机构22连接在后拖车主架8底部的第4 连接端，第四液压机构22主轴与后拖车主架8固接，副轴与测土机构的含水量监测设备连接横杆48固结；5组红外含水量监测设备49通过螺栓连接在含水量监测设备连接横杆48上；第四液压机构22根据烘土机构9中的高压热风输出管39的入土深度，调节含水量监测设备的离地距离，在整个设备前行过程中，含水量监测设备49中的传感器通过数据传输模块，可在土体烘干的过程中实时监测土体的含水量，并及时传输到控制模块17中；

冷凝机构12通过螺栓连接在后拖车主架8上的后端，油泵及附属线缆仓14通过螺栓连接在后拖车主架8上的前端；冷凝机构12主要通过冷凝液或水箱包裹于高温热风机构13外围，降低烘土机构9的温度；油泵主要为4 组液压系统提供动力；

上遮尘防护罩4通过螺栓固接于后拖车主架8外侧，下遮尘防护罩5通过螺栓固接于粉土动力连横杆29上，随粉土机构第二液压机构19的升降而升降；在整个设备前行过程中，遮尘防护罩主要起到防止扬尘、提供半封闭烘干空间、保护人员安全的作用；

控制模块17设于前行进机构1的控制室16内，内嵌行进系统的行进速度与方向控制模块，含水量的实时采集模块，松土、粉土、烘土、测土机构的液压控制模块，粉土系统的转速控制模块，烘土系统的风温、风压控制模块等，且各个模块与对应系统设备之间通过传感控制器连接；在设备行进过程中，控制模块的显示屏，实时显示含水量、风压、风速等参数，并可根据土体含水量情况自行控制调节设备行进速度、粉土主轴转速、松土机构和烘土机构的入土深度，风压、风速等运行参数。

设备连接：

后拖车主架机构组装：前行进机构1的前动车连接件24，通过连接螺栓 25，与后拖车主架8的后拖车连接件3相连，行进辅助车轮11通过辅助车轮主架23与后拖车主架8螺栓相连。

松土机构组件的组装：第一液压机构18的主轴与后拖车主架8底部的第1连接端焊接，副轴与松土犁铧连接横杆26的连接端焊接；犁铧连接件 27分别与犁铧器28连接横杆26的连接端焊接。

粉土机构组件的组装：第二液压机构19的主轴与后拖车主架8底部的第2连接端焊接，副轴与粉土动力连横杆29的连接端焊接；粉土连接件30 的固端与粉土动力连横杆29的连接端焊接；粉土连接件30的铰端与粉土转动主轴31的连接端铰接，粉土刀具32焊接于粉土转动主轴31上，粉土动力电机34通过粉土电机固定螺栓36连接于粉土动力连横杆29上，粉土动力传动链条37连接粉土电机齿轮35和粉土转动主轴齿轮33。

烘土机构组件的组装：第三液压机构20的主轴与后拖车主架8底部的第3连接端焊接，副轴与烘土空心高压热风主轴38的连接端焊接；高温热风机构13的高压热风风罩43通过螺栓连接在后拖车主架8上，烘土吸风电机45通过螺栓固定于电机连接件46上，电机连接件46通过螺栓固定于高压热风风罩43顶端，烘土吸风加热板47通过螺栓固定于高压热风风罩43 中部，高压热风泵42通过螺栓固定于后拖车主架8的高压热泵管道孔21内，可伸缩高压热风管41直接连接高压热风泵42的出风口和空心高压热风主轴 38的进风口上，空心高压热风主轴38与高压热风输出管道39通过自配套螺纹旋转连接。

测土机构组件的组装：第四液压机构22的主轴与后拖车主架8底部的第4连接端焊接，副轴与测土机构的含水量监测设备连接横杆48的连接端焊接；红外含水量监测设备49通过螺栓连接在含水量监测设备连接横杆48 上。

附属组件的组装：冷凝机构12通过螺栓连接在后拖车主架8上的后端，油泵及附属线缆仓14通过螺栓连接在后拖车主架8上的前端，上遮尘防护罩4通过螺栓固结于后拖车主架8外侧，下遮尘防护罩5通过螺栓固结于粉土动力连横杆29外侧，控制模块17嵌入前行进系统1的控制室16内。

电气系统连接：4组独立液压机构(18、19、20、22)油路分别接入油泵及附属线缆仓14的液压泵中，液压动力电机、粉土动力电机电力、烘土吸风电机电力、烘土高压风泵电力、测土设备电力等的线缆分别接入控制模块17对应的接口中，发电模块15通过线缆将电力输入控制模块17中，并通过控制模块的电力控制设备调节各设备运行参数，测土机构中的红外含水量监测设备49通过线缆将实时采集的填土体含水量信息传入控制模块中。

本实用新型相比于水泥石灰换填法，以空气作为主要加热源，具有绿色、经济、环保、便利的特点，在含水量快速降低系统行进过程中，松土系统可松散土体，粉土系统可粉碎土体，尽可能的降低土体粒径，烘土系统中的高温高压空气通过高压热风输出管道的输出孔喷射入已疏松的填土体内烘干蒸发土体内的水分，上、下遮尘防护罩起到密闭空间、减少热量散失的作用，可进一步促使土体水分的蒸发，含水量快速降低系统可认为是一个可移动的烘箱，整体表现上也相对比较节能。

本实用新型优点在于：不受场地和施工工序的限制，可在施工现场、灵活、便捷、高效地降低填土地含水量。

本实用新型装置具有节能的优点，松土机构蓬松土体，粉土机构切削粉碎土体，可增加土颗粒与空气的接触面积，减少高压热风的阻力。高压热风可在土颗粒间强制高温高压热风对流换热，同时遮尘防护罩有封闭保温功效。

本实用新型装置具有智能的优点，智能控制模块可实时监测土体含水量，自动调节各系统的运行参数。

下面通过一个实施例进行详细说明。

本实施例的一种快速降低填土体含水量的装置使用过程如下：

步骤1，设备入场

本设备自带行进动力的拖拉机，通过液压机构抬升松土机构、粉土机构、烘土机构、测土机构及遮尘防护罩后，可在相对平坦道路行进并进入施工场地就位；

步骤2，测试初始含水量，设置初始运行参数；

步骤2.1，通过含水量快速测定机构测定施工现场填土体初始含水量；

步骤2.2，根据现场碾压设备及施工方案计算最优含水率；

步骤2.3，在智能控制模块输入最优含水率，自动设定行进机构行进速度，风压、风温，粉土刀具的转速，松土机构、粉土机构、烘土机构的入土深度等运行参数；

步骤3，设备运行

步骤3.1，操作员控制机构设备行进方向；

步骤3.2，一键启动智能控制机构运行按钮：

①液压提升机构运行，降低松土机构、粉土机构、烘土机构、测土机构及下遮尘防护罩；

②粉土机构、烘土机构运行；

③设备前行同时，微调松土机构、粉土机构、烘土机构的运行参数；

④设备入土，进入正常运转状态；

步骤3.3，机构设备行进，降低土体含水量：

①测土机构实时监测土体的含水量，并及时传输到智能控制模块中；

②智能控制模块根据土体含水量情况自行控制调节设备运行参数，快速高效降低填土体含水量。

Claims (9)

1.一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，包括前行进机构(1)，所述前行进机构(1)连接后拖车主架(8)，所述后拖车主架(8)上方后端设有冷凝机构(12)、前端设有油泵及附属线缆仓(14)，所述冷凝机构(12)连接高温热风机构(13)，所述后拖车主架(8)下方从前至后依次连接有松土机构(6)、粉土机构(7)、烘土机构(9)和测土机构(10)，所述后拖车主架(8)尾部还连接有行进辅助车轮(11)，所述前行进机构(1)内设有发电模块(15)和控制模块(17)，所述发电模块(15)与控制模块(17)、粉土机构(7)、高温热风机构(13)、测土机构(10)连接，所述控制模块连接松土机构(6)、粉土机构(7)、烘土机构(9)和测土机构(10)。

2.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述松土机构(6)包括松土犁铧连接横杆(26)，所述松土犁铧连接横杆(26)一侧通过第一液压机构(18)与所述后拖车主架(8)连接，另一侧连接松土犁铧连接件(27)一端，所述松土犁铧连接件(27)另一端连接松土犁铧器(28)。

3.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述粉土机构(7)包括粉土动力连横杆(29)，所述粉土动力连横杆(29)一侧通过第二液压机构(19)与所述后拖车主架(8)连接，另一侧连接粉土连接件(30)，所述粉土连接件(30)连接粉土转动主轴(31)，所述粉土转动主轴(31)上设有若干粉土刀具(32)，所述粉土动力连横杆(29)上还设有粉土电机(34)，所述粉土电机(34)连接电机齿轮(35)，所述粉土转动主轴(31)上设有粉土转动主轴齿轮(33)，所述电机齿轮(35)与粉土转动主轴齿轮(33)通过传动链条(37)连接。

4.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述烘土机构(9)包括空心高压热风主轴(38)，所述空心高压热风主轴(38)一侧通过第三液压机构(20)与所述后拖车主架(8)连接，另一侧连接若干热风输出管道(39)，每个所述热风输出管道(39)上设有若干热风输出孔(40)。

5.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述高温热风机构(13)为漏斗型结构，所述高温热风机构(13)的细口端连接热风连接管(41)，所述细口端穿过冷凝机构(12)和后拖车主架(8)与空心高压热风主轴(38)连接，所述细口端内还设有热风泵(42)，所述高温热风机构(13)的敞口端包括结构中空圆柱体的热风风罩(43)，所述热风风罩(43)内侧顶端连接两组对称设置的电机连接件(46)，所述电机连接件(46)之间连接吸风电机(45)，所述吸风电机(45)底部连接有吸风电机叶片(44)，所述热风风罩(43)内侧位于吸风电机叶片(44)下方设有吸风加热板(47)。

6.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述测土机构(10)包括含水量监测设备连接横杆(48)，所述含水量监测设备连接横杆(48)通过第四液压机构(22)与所述后拖车主架(8)连接，所述含水量监测设备连接横杆(48)上设有红外含水量监测设备(49)。

7.根据权利要求3所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述后拖车主架(8)外侧设有上遮尘防护罩(4)，所述粉土动力连横杆上连接有下遮尘防护罩(5)。

8.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述前行进机构(1)后端设有前动车连接件(24)，所述前动车连接件(24)通过连接螺栓与设置于后拖车主架(8)前端的后拖车连接件(3)连接，所述行进辅助车轮(11)通过辅助车轮主架(23)与后拖车主架(8)连接。

9.根据权利要求1所述的一种快速降低填土体含水量的装置，其特征在于，所述前行进机构(1)包括车厢，所述车厢底部设有行进动力车轮(2)，所述车厢内设有控制室(16)，所述控制室(16)内设有控制模块(17)，所述发电模块(15)设于车厢后端。

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