專利名稱：分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高速液壓夯實機，尤其涉及一種可變行程分離式的新型高速液壓夯實機。
背景技術(shù)：
我國目前正在大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括高等級公路、高速鐵路、機場、橋梁等， 橋涵特別是涵洞構(gòu)造物建筑量急劇增加；按照我國目前的施工工藝，橋臺背、涵側(cè)擋墻墻背的填筑是在這些構(gòu)造物完工后進行的。在填筑時，既要保證不損壞構(gòu)造物本身結(jié)構(gòu)，又要求有足夠的密實度。由于該填筑處比較狹窄，大型壓實機械運行不便，小型夯實設(shè)備又難以達到規(guī)定的壓實度，因此施工難度較大。傳統(tǒng)的液壓夯實機采用強夯技術(shù)，為機電液一體化產(chǎn)品，由夯架、夯錘、夯腳、液壓驅(qū)動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。通常，夯架安裝在挖掘機、裝載機等工程機械機體上，由承載設(shè)備提供液壓動力。液壓夯實機的工作原理是液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液壓缸將夯錘提升至一定高度后釋放，夯錘在重力和液壓蓄能器的共同作用下加速降落，落下后，沖擊靜壓在地面上帶有緩沖墊的夯腳，再通過夯腳夯實底面。傳統(tǒng)的液壓夯實機的夯錘與液壓缸鉸接在一起，在夯錘下降過程中，液壓缸活塞也必須快速運動，這一方面需要復(fù)雜的液壓差動回路，輔以液壓蓄能器來實現(xiàn)這個快速動作，由此，使得液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；另一方面液壓缸的快速運動造成油封破損加快，極易導(dǎo)致泄漏故障；另外，夯實作業(yè)中夯實力是反向傳遞給液壓缸的，易對液壓缸產(chǎn)生較大沖擊；這些不利因素使得液壓系統(tǒng)故障率上升、可靠性降低。因此，開發(fā)一種夯實能量高、動作靈活、整機結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高而且液壓提升系統(tǒng)簡單、成本較低的多功能高速液壓夯實機，具有廣闊的市場前景和顯著的工程意義。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供一種分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，本實用新型高速液壓夯實機具有夯實能量高、影響深度大、機動靈活的特點，特別適合在諸如橋臺背、涵側(cè)擋墻墻背的填筑等此類的狹小面積的夯實作業(yè)要求，為解決這類工程問題提供了基本設(shè)備保障。本實用新型的液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制簡單，在很大程度上簡化了液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)，大大降低了整機成本，提高夯實機的可靠性和穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機予以實現(xiàn)的技術(shù)方案是包括夯架、夯腳、夯錘和液壓缸、液壓控制回路、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、電氣控制回路；所述夯錘的頂部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一套凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)；所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)包括一對偏心凸輪、兩個扭簧和兩個凸輪軸撥叉，所述一對偏心凸輪由左凸輪和右凸輪構(gòu)成，左凸輪軸線與右凸輪軸線平行，兩個扭簧分別套裝在每個凸輪軸上，兩個扭簧的一端分別與所在的凸輪軸固定，兩個凸輪軸撥叉均呈V字型，兩個凸輪軸撥叉的一端分別與兩個扭簧的另一端固定，兩個凸輪軸撥叉的另一端是分別位于一對偏
3心凸輪外側(cè)上部的觸發(fā)端；液壓缸活塞桿的底部設(shè)有一連接頭，所述左凸輪和右凸輪的外回轉(zhuǎn)面上均分別設(shè)有在軸向上對正的一圈圓弧形溝槽，從而在所述左凸輪和右凸輪之間形成一豎直方向的通道，所述通道與所述連接頭在豎直方向?qū)φ?；所述夯架上設(shè)有兩個豎直方向上的撥叉頂桿，所述兩個撥叉頂桿在豎直方向上與所述兩個凸輪軸撥叉的觸發(fā)端對齊。本實用新型分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其中，所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)通過安裝部件固定在所述夯錘上。所述兩個撥叉頂桿均通過一支撐架固定在夯架上。所述的兩個扭簧和所述的左凸輪及右凸輪在凸輪軸的軸向上的定位均是通過軸套結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)定位的。所述連接頭在上下兩個極限位置時分別觸發(fā)所述的上行程開關(guān)和下行程開關(guān)。所述液壓回路中還包括空載行程的增速液壓回路。所述的所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)與夯錘之間為可拆卸連接。所述的連接頭與所述的活塞桿之間為可拆卸連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是(1)本實用新型中的凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)工作時，夾緊動作快速可靠，釋放動作簡便；而且該機構(gòu)獨立于夯實機，可以實現(xiàn)快速更換安裝。(2)本實用新型中的撥叉頂桿安裝在夯架上，改變撥叉在夯架上不同安裝高度可實現(xiàn)了夯擊能量的快速改變，完成不同等級的夯擊任務(wù)和破碎任務(wù)，提高了設(shè)備的利用率和靈活性。(3)本實用新型中的液壓系統(tǒng)簡單，無需蓄能器和差動油路等裝置，極大地簡化了液壓回路。夯錘下落過程中，液壓缸活塞無需實時跟隨夯錘下降，液壓回路沒有沖擊響應(yīng)， 完全解決了液壓系統(tǒng)泄漏和故障率高的問題。

圖1是本實用新型分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)的局部剖視的俯視圖。圖3是本實用新型中凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)處于自由狀態(tài)的示意圖；圖4是本實用新型中凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)處于鎖緊狀態(tài)的示意圖。圖5是本實用新型中凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)處于解鎖釋放狀態(tài)的示意圖。圖中1——左凸輪2——右凸輪3——扭簧4——扭簧軸套5——凸輪軸撥叉6——凸輪軸套7——連接頭8——凸輪安裝底座 9——撥叉頂桿10——上蓋板11——凸輪安裝板12——液壓缸13——凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)14——夯腳15——夯架16——夯錘17——活塞桿
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如圖1所示，本實用新型的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，包括夯架15、夯腳 14、夯錘16和液壓缸12、液壓控制回路、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、電氣控制回路(附圖中均未畫出所述液壓控制回路、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、電氣控制回路)。所述夯錘16的頂部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一套凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)13， 所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)13通過安裝部件固定在所述夯錘16上，如圖2和圖3所示，所述安裝部件包括凸輪安裝底座8、凸輪安裝板11和上蓋板10。如圖2所示，所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)13包括一對偏心凸輪1、2、兩個扭簧3 和兩個凸輪軸撥叉5，所述一對偏心凸輪由左凸輪1和右凸輪2構(gòu)成，左凸輪軸線與右凸輪軸線平行，兩個扭簧3分別套裝在每個凸輪軸上，所述的兩個扭簧3和所述的左凸輪1及右凸輪2在凸輪軸的軸向上的定位均是通過軸套結(jié)構(gòu)(參見圖2中的凸輪軸套6和扭簧軸套 4)；如圖2和圖3所示，兩個扭簧3的一端分別與所在的凸輪軸固定，兩個凸輪軸撥叉5均呈V字型，兩個凸輪軸撥叉5的一端分別與兩個扭簧3的另一端固定，兩個凸輪軸撥叉5的另一端是分別位于一對偏心凸輪外側(cè)上部的觸發(fā)端；如圖1所示，液壓缸活塞桿17的底部設(shè)有一連接頭7，如圖2所示，所述左凸輪1 和右凸輪2的外回轉(zhuǎn)面上均分別設(shè)有在軸向上對正的一圈圓弧形溝槽，從而在所述左凸輪 1和右凸輪2之間形成一豎直方向的通道，如圖4所示，所述通道與所述連接頭7在豎直方向?qū)φ錾仙w板10上設(shè)有用于連接頭7通過的通孔，如圖4所示。所述連接頭7在上下兩個極限位置時分別觸發(fā)所述的上行程開關(guān)和下行程開關(guān)。如圖1所示，所述夯架15上設(shè)有兩個豎直方向上的撥叉頂桿9，所述兩個撥叉頂桿 9在豎直方向上與所述兩個凸輪軸撥叉5的觸發(fā)端對齊，所述上蓋板10上設(shè)有用于撥叉頂桿9通過的通孔，如圖5所示。所述兩個撥叉頂桿9均通過一支撐架固定在夯架15上，撥叉頂桿9在夯架15上的安裝位置決定了夯錘16的工作行程，因此，撥叉頂桿15的上下位置是可調(diào)的，通過調(diào)節(jié)撥叉頂桿9在夯架15上的安裝高度可實現(xiàn)多噸位等級夯實能力。所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)與夯錘之間為可拆卸連接。所述的連接頭7與所述的活塞桿17之間為可拆卸連接。由此形成本實用新型中的凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)13以及連接頭7均分別為一個獨立機構(gòu)，可以快速便利的進行更換維修，可以縮短因凸輪機構(gòu)發(fā)生故障時的維修時間。另外，考慮到液壓缸12帶動連接頭7向下運動時是處于空載狀態(tài)，故可以采用結(jié)構(gòu)簡單的增速液壓回路來提高空載行程運動速度，縮短空載行程時間，提高工作效率。本實用新型分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機的工作原理是采用凸輪鎖緊與釋放機構(gòu)實現(xiàn)液壓缸12與夯錘16的鎖止與釋放，即在夯錘16的提升過程中，液壓缸12與夯錘 16是通過一對偏心凸輪鎖緊位于活塞桿17底端的連接頭7而連接在一起；在夯錘16降落過程中，由于該一對偏心凸輪張開，釋放連接頭而使液壓缸12與夯錘16分離，夯錘16通過重力自由降落而沖擊底面，完成單次夯擊動作。根據(jù)施工的要求，通過調(diào)節(jié)撥叉頂桿9的安裝位置，可以控制夯錘16的工作行程，從而實現(xiàn)在一臺夯實機上輸出不同夯擊能量，完成不同噸位等級的夯擊任務(wù)和不同噸位等級的破碎任務(wù)。本實用新型分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機處于自由狀態(tài)時，如圖3所示，扭簧3 帶有一定的預(yù)緊力，兩個偏心的左凸輪1和右凸輪2在扭簧3預(yù)緊作用下處于夾緊狀態(tài)。當活塞桿17帶動該連接頭7向下運動時，連接頭7頂開兩個偏心的左凸輪1和右凸輪2，并通過左凸輪1和右凸輪2中間的圓弧形溝槽定位，當活塞17帶動連接頭7插入到偏心的左凸輪1和右凸輪2之間的圓弧形溝槽一定位置后，觸發(fā)下行程開關(guān)，液壓系統(tǒng)油路換向，液壓缸12帶動連接頭7向上運動，此時由于扭簧3的預(yù)緊作用，偏心設(shè)置的左凸輪 1和右凸輪2夾緊連接頭7，而且隨著液壓缸12帶動連接頭7向上運動，偏心的左凸輪1和右凸輪2與連接頭7將發(fā)生自鎖，實現(xiàn)夯錘16的提升，如圖4所示。當夯錘16和凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)13 —起被提升到一定高度時，凸輪軸撥叉5 與安裝在夯架15上的撥叉頂桿9發(fā)生接觸，凸輪軸撥叉5帶動偏心的左凸輪1和右凸輪2 反向轉(zhuǎn)動，使得兩偏心的左凸輪1和右凸輪2之間的偏心間距變大，此時，自鎖消除，如圖5 所示，左凸輪1和右凸輪2與連接頭7分離，夯錘16則在重力的作用下降落夯擊夯腳14，同時連接頭7觸發(fā)上行程開關(guān)，液壓系統(tǒng)油路換向，液壓缸12帶動連接頭7向下運動，開始下一個工作循環(huán)。盡管上面結(jié)合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，包括夯架(15)、夯腳(14)、夯錘(16)和液壓缸(12)、液壓控制回路、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、電氣控制回路；其特征在于所述夯錘(16)的頂部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一套凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)(13)；所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)(1 包括一對偏心凸輪、兩個扭簧C3)和兩個凸輪軸撥叉 (5)，所述一對偏心凸輪由左凸輪(1)和右凸輪(2)構(gòu)成，左凸輪軸線與右凸輪軸線平行，兩個扭簧C3)分別套裝在每個凸輪軸上，兩個扭簧C3)的一端分別與所在的凸輪軸固定，兩個凸輪軸撥叉( 均呈V字型，兩個凸輪軸撥叉(5)的一端分別與兩個扭簧(3)的另一端固定，兩個凸輪軸撥叉(5)的另一端是分別位于一對偏心凸輪外側(cè)上部的觸發(fā)端；液壓缸活塞桿(17)的底部設(shè)有一連接頭(7)，所述左凸輪(1)和右凸輪O)的外回轉(zhuǎn)面上均分別設(shè)有在軸向上對正的一圈圓弧形溝槽，從而在所述左凸輪(1)和右凸輪(2)之間形成一豎直方向的通道，所述通道與所述連接頭(7)在豎直方向?qū)φ凰龊患?1 上設(shè)有兩個豎直方向上的撥叉頂桿(9)，所述兩個撥叉頂桿(9)在豎直方向上與所述兩個凸輪軸撥叉(5)的觸發(fā)端對齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)通過安裝部件固定在所述夯錘(16)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述兩個撥叉頂桿(9)均通過一支撐架固定在夯架(1 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述的兩個扭簧C3)和所述的左凸輪(1)及右凸輪( 在凸輪軸的軸向上的定位均是通過軸套結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)定位的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述連接頭 (7)在上下兩個極限位置時分別觸發(fā)所述的上行程開關(guān)和下行程開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述液壓回路中還包括空載行程的增速液壓回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述的所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)與夯錘之間為可拆卸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，其特征在于所述的連接頭(7)與所述的活塞桿(17)之間為可拆卸連接。
專利摘要本實用新型公開了一種分離式行程可調(diào)高速液壓夯實機，包括夯架、夯腳、夯錘和液壓缸、液壓控制回路、電氣控制回路；所述夯錘的頂部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一套凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)；所述凸輪式鎖緊與釋放機構(gòu)包括一對偏心凸輪、兩個扭簧和兩個凸輪軸撥叉，液壓缸活塞桿的底部設(shè)有一連接頭，所述凸輪的外回轉(zhuǎn)面上均有一圈圓弧形溝槽，在所述兩凸輪之間形成一通道，所述通道與所述連接頭在豎直方向?qū)φ凰龊患苌显O(shè)有兩個豎直方向上的撥叉頂桿，所述兩個撥叉頂桿在豎直方向上與所述兩個凸輪軸撥叉的觸發(fā)端對齊。本實用新型的液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制簡單，在很大程度上簡化了液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)，降低了整機成本，提高夯實機的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號E02D3/046GK202139585SQ20112025121
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者何柏巖, 崔國敏, 陳寺專 申請人:天津大學(xué)