真空预压实机的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于工程机械领域，特别涉及一种沥青路面预压装置。
【【背景技术】】
[0002]沥青路面由于具有行车舒适、噪声小、易于机械化施工、养护维修方便等优越的性能得到广泛应用。压实是沥青路面修建的重要环节，压实方法和设备的性能直接影响压实效率与沥青路面的质量。
[0003]虽然我国公路建设发展迅速、整体水平大幅提高，但因建设工期短、车辆超载严重等原因，部分工程出现了质量问题，特别是路面早期局部损坏现象突出，有的路面使用不到一年就出现了车辙、裂缝、龟裂、坑槽和水损坏等问题。这些问题不但造成巨额维修费用，而且极大影响路面使用性能和行车安全，造成经济和社会效益的双重损失。国内外大量研究表明，压实不足是引起沥青路面质量的主要原因之一，这是因为沥青混合料是由气相、液相和固相组成的复杂三相体系，压实过程需尽量移除气相、使液相和固相发生重新排列而减少空隙率。沥青混合料中的空气主要有两部分，一部分是存在于开口孔隙与大气连通的自由气体，另一部分是以气泡形式存在于闭口孔隙的封闭气体。一般的，随着压实的进行，气体不断被排出，沥青混合料持续发生塑性变形而密实。当压实到一定程度时，自由气体变得很少，剩下难以溢出、存在于闭口孔隙的封闭气体。这些被沥青包裹的大量气泡形成了数量可观的“气体弹簧”，与所支撑的集料形成“弹簧-质量系统”，一方面消耗了大量压实能量；另一方面，当压实力撤去后，“气体弹簧”会发生反弹，减小了每次压实的塑性变形，降低了压实的效率。也就是说，大量封闭气体的“气体弹簧”效应阻碍压实过程的进行。
[0004]可见，若能在压实前减弱或消除沥青混合料内部封闭气体的“气体弹簧”效应，则其后在同等压实力的作用下，必然提升压实效率和质量，降低能耗。
【【实用新型内容】】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种真空预压实机，以破坏沥青混合料中封闭气体的“气体弹簧”效应，强化其后的压实过程，减少压实能耗，提高压实效率和质量，延长路面的使用寿命，提高经济和社会效益。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]真空预压实机，包括自密封真空机构、气源动力机构和半自动冲击机构；自密封真空机构包括风机、气管、密封框和橡胶;风机安装在车架上;气管一端与风机的进风口相连，另一端与密封框相连通;密封框一侧固接于车架上，另一侧沿边框安装有一圈橡胶;半自动冲击机构能够在气源动力机构的驱动下上下运动翻动沥青混合料。
[0008]进一步的，气源动力机构包括空压机、高压风管、气动开关、进风管和单向阀Π;空压机安装在车架上，通过高压风管与进风管相连;进风管上装有用来启动半自动冲击机构的气动开关，进风管另一端通过单向阀Π安装在半自动冲击机构上。
[0009]进一步的，半自动冲击机构包括气缸、单向阀1、排风管、活塞、钻头、圆柱框架和连接架；圆柱框架通过连接架安装在车架上；圆柱框架位于密封框内部;气缸安装在圆柱框架里，通过单向阀Π与进风管相通;活塞装于气缸里，一侧开有排气孔，依次通过单向阀1、排风管与外界相通;钻头均匀的排布在活塞面上，穿过圆柱框架的下底板。
[0010]进一步的，圆柱框架下底板内侧设置有回位弹簧，回位弹簧位置与钻头错开。
[0011]进一步的，气管另一端安装在车架的螺纹孔里;车架的螺纹孔为通孔，气管通过螺纹孔与密封框相通。
[0012]进一步的，橡胶与地面紧密接触，在密封框与车架之间形成一个密闭空间。
[0013]相对于现有技术，本实用新型具有以下技术效果:
[0014]本实用新型一种真空预压实机使用时，橡胶与地面紧密接触，以此形成一个密闭空间；高压风机通过气管将密闭空间的气体抽出，此时沥青混合料被置于真空环境下；由于沥青混合料开孔孔隙处于真空环境下，受气体压差作用，开口孔隙中的气体首先迅速溢出；同时启动空压机再打开气动开关，使其气压在回位弹簧的配合下驱动活塞在气缸中高频垂直运动，从而带动钻头上下垂直冲击工作面，达到翻动沥青混合料的作用，让原本的闭口孔隙暴露在真空环境中成为开口孔隙，孔隙中的气体因成为自由气体而迅速溢出；这就对沥青混合料内部相互作用的气、液、固三相间暂时稳定的力平衡关系产生破坏作用。
[0015]与普通直接压实相比较，真空预压实机能在压实前减弱或消除沥青混合料内部封闭气体的“气体弹簧”效应，则其后在同等压实力的作用下，可提升压实效率和质量，降低能耗，具有良好的经济和社会效益。
【【附图说明】】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]图中各个标号的含义为:1_风机，2-气管，3-进风管，4-气动开关，5-高压风管，6-排风管，7-空压机，8-扶手，9-车架，10-车轮，11-密封框，12-单向阀I，13-气缸，14-活塞，15-钻头，16-回位弹簧，17-单向阀Π，18-橡胶，19-圆柱框架，20-连接架。
【【具体实施方式】】
[0018]请参阅图1所示，本实用新型一种真空预压实机，包括自密封真空机构、气源动力机构和半自动冲击机构。
[0019]自密封真空机构包括风机1、气管2、密封框11和橡胶18。风机1安装在车架9上。气管2—端与风机1的进风口相连，另一端安装在车架9的螺纹孔里。车架9的螺纹孔为通孔，与密封框11相通。密封框11 一侧固接于车架9上，另一侧沿边框安装有一圈橡胶18。橡胶18与地面紧密接触。
[0020]气源动力机构包括空压机7、高压风管5、气动开关4、进风管3和单向阀Π 17。空压机7安装在车架9上，通过高压风管5与进风管3相连。进风管3上装有气动开关4，用来启动半自动冲击机构。进风管3另一端通过单向阀Π 17安装在半自动冲击机构上。
[0021]半自动冲击机构包括气缸13、单向阀112、排风管6、活塞14、钻头15、回位弹簧16、圆柱框架19和连接架20。圆柱框架19通过连接架20安装在车架9上。气缸13安装在圆柱框架19里，通过单向阀Π 17与进风管3相通。活塞14装于气缸13里，一侧开有排气孔，依次通过单向阀112、排风管6与外界相通。钻头15均匀的排布在活塞14面上，穿过圆柱框架19的洗地板与地面接触。圆柱框架19下底板内侧设置有回位弹簧16,位置与钻头15错开。
[0022]本实用新型真空预压实机的工作过程如下：
[0023]真空预压实机在作业过程中，橡胶18与地面紧密接触，以此形成一个密闭空间。高压风机1通过气管2将密闭空间的气体抽出，此时沥青混合料被置于真空环境下。由于沥青混合料开孔孔隙处于真空环境下，受气体压差作用，开口孔隙中的气体首先迅速溢出；同时启动空压机7再打开气动开关4,使其气压在回位弹簧16的相配合下驱动活塞14在气缸13中高频垂直运动，从而带动钻头15上下垂直冲击工作面，达到翻动沥青混合料的作用，让原本的闭口孔隙暴露在真空环境中成为开口孔隙，孔隙中的气体因成为自由气体而迅速溢出。这就对沥青混合料内部相互作用的气、液、固三相间暂时稳定的力平衡关系产生破坏作用。
【主权项】
1.真空预压实机，其特征在于，包括自密封真空机构、气源动力机构和半自动冲击机构； 自密封真空机构包括风机(1)、气管(2)、密封框(11)和橡胶(18);风机(1)安装在车架(9)上;气管(2)—端与风机(1)的进风口相连，另一端与密封框(11)相连通;密封框(11) 一侧固接于车架(9)上，另一侧沿边框安装有一圈橡胶(18); 半自动冲击机构能够在气源动力机构的驱动下上下运动翻动沥青混合料。2.根据权利要求1所述的真空预压实机，其特征在于，气源动力机构包括空压机(7)、高压风管(5)、气动开关(4)、进风管(3)和单向阀Π (17);空压机(7)安装在车架(9)上，通过高压风管(5)与进风管(3)相连;进风管(3)上装有用来启动半自动冲击机构的气动开关(4)，进风管(3)另一端通过单向阀Π (17)安装在半自动冲击机构上。3.根据权利要求2所述的真空预压实机，其特征在于，半自动冲击机构包括气缸(13)、单向阀1(12)、排风管(6)、活塞(14)、钻头(15)、圆柱框架(19)和连接架(20);圆柱框架(19)通过连接架(20)安装在车架(9)上；圆柱框架(19)位于密封框(11)内部;气缸(13)安装在圆柱框架(19)里，通过单向阀Π (17)与进风管(3)相通;活塞(14)装于气缸(13)里，一侧开有排气孔，依次通过单向阀1(12)、排风管(6)与外界相通;钻头(15)均匀的排布在活塞(14)面上，穿过圆柱框架(19)的下底板。4.根据权利要求3所述的真空预压实机，其特征在于，圆柱框架(19)下底板内侧设置有回位弹簧(16)，回位弹簧(16)的位置与钻头(15)错开。5.根据权利要求1所述的真空预压实机，其特征在于，气管(2)另一端安装在车架(9)的螺纹孔里;车架(9)的螺纹孔为通孔，气管(2)通过螺纹孔与密封框(11)相通。6.根据权利要求1所述的真空预压实机，其特征在于，橡胶(18)与地面紧密接触，在密封框(11)与车架(9)之间形成一个密闭空间。
【专利摘要】本实用新型公开一种真空预压实机，包括自密封真空机构、气源动力机构和半自动冲击机构；自密封真空机构包括风机、气管、密封框和橡胶；风机安装在车架上；气管一端与风机的进风口相连，另一端与密封框相连通；密封框一侧固接于车架上，另一侧沿边框安装有一圈橡胶；半自动冲击机构能够在气源动力机构的驱动下上下运动翻动沥青混合料。与普通直接压实相比较，真空预压实机能在压实前减弱或消除沥青混合料内部封闭气体的“气体弹簧”效应，则其后在同等压实力的作用下，可提升压实效率和质量，降低能耗，具有良好的经济和社会效益。
【IPC分类】E01C19/30
【公开号】CN205100068
【申请号】CN201520869091
【发明人】袁露, 何义, 薛阔, 王娜, 高峰, 李晓辉, 沈振宗, 姚运仕
【申请人】长安大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月3日