具有低轮廓消声器的夯土机的制作方法

专利名称：具有低轮廓消声器的夯土机的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及坡度夯实装置，且更具体地涉及一种夯锤型夯土机，该夯 土机具有构造成贴合地设置在夯土机本体附近的排放系统。2. 背景技术通常在准备其它建造程序时进行夯实。通常，新挖掘作业地点需要将下面 的材料(是泥土或砂砾)夯实，然后在泥土上放置诸如混凝土之类的建筑材料。 可通过许多装置中任一种，包括辊子、板式夯土机或夯锤来进行夯实。夯锤是 这样一类夯土装置，操作员可在所要夯实的区域上手动引导的竖直往复运动的 板或"鞋状物"。该鞋状物位于通过齿轮曲柄驱动而往复运动的下部块上。操 作者的手柄位于上部块上，该上部块与下部块振动隔离并支承向齿轮曲柄提供动力的发动机。夯锤的紧凑、相对轻的特性使其能够被引导，即使坡度处于较 大上倾或下斜时也是如此。夯锤由于其紧凑且大致细长的竖直形状以及这种装 置在受限空间内的机动性，还通常用于沟渠等中。站在沟内的操作者可相对容 易地改变夯锤的行进方向，通常与沟壁的干涉最小。夯锤构造的基本考虑是保护夯锤组件的相对脆性的部件免受撞击。通常， 这些撞击由于与可能从上面落下的碎屑或者诸如露出的钢筋条等之类的相邻 建筑材料或结构接触而产生损坏。尽管某些这种损坏在性质上可能认为是大致 外观上的，诸如机器的外观的斑点，但夯锤的其它部件，尤其是排放系统在使 用时可能受损。夯锤还易在运输过程中受损。夯锤的大致竖直的定向使这种装置的运输变 得复杂。当将运输处于其正常、竖直位置的夯锤不可行时，很多使用者将夯缍 侧放以避免夯锤的不希望的倾翻。将夯锤以这种水平定向放置增加了夯綞组件 的相对易碎或可变形部件的损坏机率。还认识到保护夯锤的侧表面免受损坏也是很重要的。不幸的是，这些技术5方案都有其相应的缺点一个这种装置包括围绕夯锤的排放系统和其它相对易碎部件放置多个防护件。这些防护件固定到发动机壳体和齿轮箱的相对坚固的 部件。不幸的是，这种构造将防护件的冲击载荷直接传递到如果损坏会致使夯 锤不可工作的部件。即，先前仅会导致"外观"损坏的撞击现有由于发动机组 或曲柄轴箱的破裂而使机器不可用的可能性。这些防护系统还不希望地增加机器所占据的体积。即，它们增加机器储存、 运输和使用时所占据的空间。这些防护件还增加机器的重量，增加制造成本、 并使维护程序变复杂。为了减轻不利的重量考虑，某些制造商用厚壁铝形成防 护件，这又不利地增加与制造夯锤相关的材料成本。为了更换或维护其所保护 的部件还必须拆除这些防护件。将防护件固定到机器的复杂固定组件仅进一步 阻碍维修工作。防护系统组件通常还包括多个开口以使足够的气流流入防护件后面的空 腔内。气流对于冷却机器部件和燃烧是必要的。不幸的是，开口的数量和尺寸 具有使碎片能够穿过防护件的趋势。这些孔还可能对设置在防护件后面的部件 造成戳刺损坏。根部或其它结构还可钩挂在孔上。因此，需要一种构造成保护夯锤的可变形系统且考虑机器的重量和机器的 空间占据的夯锤。发明内容本发明提供克服上述缺点中一个或多个的夯锤夯土机。根据本发明一方面 的夯锤包括保持与夯锤的本体紧密关联的排放系统，该排放系统的形状还设置 成排放系统的至少大部分位于相对于在夯锤本体的相邻部分之间延伸的线的 内侧，即在这些相邻结构的"占地面积(footprint)"内侧。本发明的其它方面包括具有上部块和下部块的夯锤。上部块支承发动机和 容纳由发动机驱动的齿轮系的曲柄箱。下部块包括由齿轮系往复驱动以与所要 夯实的材料配合的鞋状物。夯锤还包括用于排出与发动机燃烧相关的气体的排 放装置。该排放装置的形状设置成贴合地适配在发动机和齿轮箱之间形成的空 隙内，使得排放装置仅通过其形状就能受到免受损害的保护。本发明的另一方面是提供一种夯锤，它符合第一主要方面，而不与夯锤夯土机的有效操作所需要的空间干涉。本发明的又一方面是提供一种手动引导的夯锤，它符合第一方面，且不会 以其它方式阻碍到夯锤的可维修部件的通路。对本领域的技术人员来说，本发明的这些和其它方面、优点和特征将在详 细说明书与附图中显现出来。但是应当理解，详细说明书和附图在指出本发明 的较佳实施例时是以说明方式而非限制方式给出的。可在本发明的范围内进行 多种更改和改变而不偏离其精神。由此揭示本发明包括所有这种更改。


在附图中示出本发明的较佳示例性实施例，全部附图中相同的附图标记标 示相同的部件，且附图中图1是通常成为夯锤并根据本发明构造的泥土夯实装置的左侧视图； 图2是图l所示夯锤的后视图；图3是图2所示夯锤的后右视立体图，并示出围绕夯锤缠绕的排放装置；图4是图3所示排放装置从夯锤拆除的侧视图；图5是图4所示消声器的左后视立体图；图6是图5所示消声器的右前视立体图；图7是沿图4所示线7-7截取的消声器的剖视图；以及图8是沿靠近消声器的线8-8截取的图2所示夯锤的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的手动引导夯实装置或夯锤10。参见图1-3，夯锤10 包括上部块12和下部块14。上部块12包括连接到曲柄箱18的发动机16，且 下部块14包括夯实板或鞋状物20以及弹簧本体22。下部块14包括在下部弹 簧底座26和上部弹簧底座28之间延伸的波纹管24。上部弹簧底座28将下部 块14固定到上部块12。弹簧本体22包括在设置于曲柄箱18内的齿轮系工作 期间在波纹管24内往复运动的一个或多个弹簧。鞋状物20包括构造成与穿过下方的作业材料配合的作业表面30。较佳的 是，鞋状物20可更换和/或可互换，从而可实现不同的夯实性能。下部手柄32在鞋状物20附近连接到夯缍10并有助于辅助夯锤10的非工作运输。下部手 柄32通常仅用于运输夯锤10。
上部块12包括可操作地连接到发动机16的反冲启动器34。反冲启动器 34包括连接到拉绳36的手柄38，该手柄有利于发动机16的人工启动。或者， 夯锤10可装备有电启动结构。上部块12另外包括通过传送系统44向发动机 16提供燃烧料的燃料箱40和油箱42。传送系统44可作为汽化器或燃料注射 系统提供。尽管示出通常理解为双循环发动机的发动机16，如从分开的油和燃 油储存器所证实的那样，应当理解，发动机16可作为四循环发动机来提供。 可理解，这种构型通常会包括可代替油箱42的发动机内部的油储存器。
无论发动机16的具体构造如何，如图3所示，多个固定件45将框架构件 46固定至上部块12。固定件45穿过框架构件46的凸缘48并与曲柄箱18配 合。或者，框架构件46可构造成由发动机组16支承。可选的是，可在凸缘48 和曲柄箱18之间设置多个衬套、或其它振动或震动阻尼结构以将框架构件46 与夯锤10的震动隔离。
框架构件46包括从夯锤10的后部向外延伸的手柄部分50。如本文所使 用的那样，相对于夯锤10的正常大致垂向操作期间的行进方向制出夯锤10的 前部和后部。在夯锤10工作期间与手柄部分50接触的使用者通常相对于夯锤 10行进的正常向前方向位于机器后面。类似地，当位于手柄部分50的后部时， 相对于使用者的左手侧和右手侧来指夯锤10的右侧和左侧。根据该定向，位 于手柄部分50处的操作者在用其右手保持夯锤10的控制时可方便地操纵位于 使用者左手附近的节流杆52。此外，这种定向使操作者位于大致与夯锤10的 行进方向平齐，使得夯缍可在相对窄的作业空间内工作。
较佳的是，发动机16和曲柄箱18内的齿轮系(未示出)通过离心离合器 联接，使得发动机16空转，而齿轮系不会产生驱动输出。通过操纵节流杆52 增加发动机16的工作速度会将发动机16的驱动轴联接到齿轮系，由此产生夯 锤活塞组件的运动，该夯锤活塞组件在下部块14内轴向运动。夯锤活塞组件 的运动上下驱动鞋状物20，由此以夯锤型方式将经过鞋状物20下方的地面夯 实。
参照图1和2，示出指示夯锤10的相应垂向侧的最外部"占地面积"的
8多个参考线54、 55、 56、 57。如图1所示，如果夯锤10在其前侧(由线54 标示)上放置，则夯锤10由框架构件46和鞋状物20支承。类似地，如果夯 锤10在其后侧(由线55标示)上放置，则夯锤10也由框架构件46和鞋状物 20支承。类似地，如图2所示，如果夯锤10在其左侧或右侧(分别由线56 和57标示)上放置，夯锤10还是由框架构件46和鞋状物20所支承。可理解 的是，通常没有完美的平坦支承表面可用。因而，尽管要求由鞋状物20以及 鞋状物20和框架构件46的组合之一来支承夯锤10，但通常会发生较不理想的 定位。因而，夯锤10构造成至少相对于夯锤10的排放侧可在框架构件46和 鞋状物20之间的位置经受周期性的撞击。
如图2-7所示，排放装置60 (在该情况下包括消声器)安装在夯锤10的 后表面上。消声器60是夯锤10的需要保护免受意外撞击的部件之一。对消声 器60的撞击会导致对消声器的损坏和/或由于不理想的排放背压而不利地影响 发动机16的操作。根据本发明，消声器的尺寸和形状设置成使得至少其大部 分适合在上述"占地面积"内。更具体地说，消声器60包括具有入口端62的 本体61，突缘64围绕该入口端62设置。多个固定件66将突缘64固定到发动 机16的排放端口 68。消声器60的本体61包括第一部分72和第二部分74。 消声器60的第一和第二部分72、 74沿大致相对于彼此的交叉方向定向，由此 提供消声器60相对于夯锤10的相对紧凑的间隔。因此，消声器60的第一部 分72沿大致垂向方向定向并从排放端口 68沿大致向下方向延伸。消声器60 的第二部分74沿大致水平方向定向并大致在发动机16下方朝向夯锤10的左 手侧延伸。
如图4和5所清楚示出的那样，消声器60包括排放开口 76，该排放开口 76具有围绕其设置的突缘或翼片78。排放开口 76具有大致细长狭槽形并允许 废气从消声器60排出，如图5中排放开口76附近的箭头80所示。翼片78减 小异物进入消声器60的可能性，并引导废气远离发动机16和操作者。
参照图5-7，安装突缘82从消声器60的本体61的内侧84延伸，而护罩 86从外侧87延伸。(如本文所使用的那样，内侧是指消声器60的大致面向夯 锤10的相邻结构的部分，而外侧是指消声器60的面向工作环境的部分。)较 佳地由诸如塑料或大致薄的金属材料之类的轻质弹性材料制成的护罩86从消声器60的本体61偏移，从而在消声器60的护罩86和本体61之间形成空间 或间隙88。如图7所示，间隙88提供消声器60的本体61和护罩86之间一定 程度的隔热，由此降低操作者被热废气烫伤的可能性。间隙88还允许护罩86 朝向消声器60的本体61变形，使得在异物或颗粒会撞击消声器60的情况下， 护罩86吸收与该撞击相关的一些或全部能量。如图5所示，护罩86包括定向 成与消声器60的安装结构协作的多个开口或通道90。目卩，通道90的尺寸、形 状和位置设置成允许护罩86外的常用工具可不间断地通过以进行维修和/或将 消声器60安装到夯锤10。
参照图4-7，安装突缘82包括在消声器60固定到夯锤发动机16组上时 与形成在夯锤发动机组16上的相应孔对准的多个固定件孔94。可以理解，各 孔94还可构型成对应于形成在曲柄箱18上的孔或形成在发动机16组和曲柄 向18中的每一个上的孔的组合。安装突缘82还从消声器60的本体61垂向偏 移，使得当入口突缘64固定到发动机16的排放端口 68时突缘82与夯锤10 毗邻。这种构造使消声器60能够快速与夯锤10的匹配结构对准并固定到该匹 配结构上。此外，消声器60从夯锤10的其余部分的轻微偏移提供附加的撞击 吸收特征，这是因为消声器60的任何撞击载荷都传递到相应的连接点。或者， 在要求甚至更多的撞击吸收能力的情况下，可以理解，安装突缘82可从消声 器60的本体61延伸成使得本体61保持与发动机16或曲柄箱18的非常近的 直接接触。
现参照图7，废气80在入口端62处进入消声器60，横穿与第一部分72 和第二部分74关联的通道，并在排放开口 76处从消声器60排出。翼片78沿 向下并远离操作者的方向引导废气80。可选的是，废气通道98或由本体61 在入口端62和排放开口 76之间限定的体积全部或部分由可选催化剂100横穿 过。可选催化剂IOO将废气混合物的较不合要求的组成中的一种或多种转化成 对环境较不有害的成分。还应当理解，可选催化剂100可配置成可替换的或尺 寸设置成可在夯锤10的设计工作寿命内工作。
参照图8，发动机16和曲柄箱18各分别具有外表面102、 104。发动机 16和曲柄箱18构造成，在当连接时在发动机16和曲柄箱18的界面附近形成 空隙或空腔106。消声器60构造成贴合地接纳在空腔106内，使得消声器60的至少主要部分108位于与发动机16的外表面102和曲柄箱18的外表面104 相切的线110的内侧。较佳的是，消声器60构造成消声器60的垂向第一部分 72的横截面的至少大部分位于空腔106内。参照图2和8，在障碍物穿过如图 2所示的线57内侧时，消声器60的废气通道98通过护罩86和消声器60在发 动机16和曲柄向18的相邻轮廓内侧贴合定位来保护以免塌陷。
因此，夯锤10构造有用于保护消声器60的操作整体性的多个特征。此外， 这些保护方案不会使夯锤的可维修性过度复杂。因此，本发明的系统减小对夯 锤的可变形部件的不利损坏的可能性，而不会使这种部件的维修和/或维护过 度复杂。
应当理解，可对本发明进行多种更改和改变而不偏离其精神。以上讨论了 这些改变中的一些，诸如其应用到具有两循环发动机或四循环发动机的夯锤 上。从所附权利要求书中显而易见其它改变。意图使所有这些改变和/或更改 都包含在所附权利要求书内。
权利要求
1.一种手动引导的夯实装置，包括第一块，所述第一块具有发动机；第二块，所述第二块可相对于所述第一块移动以夯实与所述下部块接触的材料；以及排放装置，所述排放装置包括入口，所述入口可连接到所述发动机的排放出口；出口，所述出口通向大气；以及本体，所述本体形成所述入口和所述出口之间的排放通道，所述本体具有的形状和轮廓大致对应于所述夯实装置的侧向占地面积内形成的空隙的形状和轮廓，从而所述本体的大部分位于所述装置的所述侧向占地面积内。
2. 如权利要求1所述的夯实装置，其特征在于，所述排放装置包括消声器。
3. 如权利要求2所述的夯实装置，其特征在于，还包括容纳在本体内并大 致横穿所述排放通道的催化剂。
4. 如权利要求1所述的夯实装置，其特征在于，所述本体包括第一部分和 沿相对于所述第一部分的交叉方向定向的第二部分。
5. 如权利要求4所述的夯实装置，其特征在于，所述第一部分沿大致与所 述夯实装置的纵向轴线对准的方向延伸，且所述第二部分沿相对于所述第一部 分的交叉方向延伸。
6. 如权利要求1所述的夯实装置，其特征在于，还包括放置在所述本体外 侧的护罩，且所述护罩的轮廓大致对应于所述本体的所述轮廓。
7. 如权利要求1所述的夯实装置，其特征在于，在所述发动机和曲柄箱之 间形成空隙，且所述主体的垂向部分的大部分放置在相对于与所述发动机和所 述曲柄箱相切并与所述空隙交叉的线内侧。
8. —种夯实装置，包括发动机；曲柄箱，所述曲柄箱容纳由所述发动机驱动的齿轮系-,下部单元，所述下部单元附连到用于与作业材料配合的所述曲柄箱；以及排放装置，所述排放装置用于排出燃烧气体，所述排放装置的形状 设置成贴合地适配在所述夯实装置一侧的占地面积内。
9. 如权利要求8所述的夯实装置，其特征在于，还包括附连到所述排放装 置并位于所述排放装置外侧的护罩。
10. 如权利要求9所述的夯实装置，其特征在于，还包括从所述排放装m rti rht加tl ZTt 乂cb iVi小壯士力口且ihi n 口、j 乂衣乂木。
11. 如权利要求10所述的夯实装置，其特征在于，所述护罩包括用于允许通到所述安装支架的相应连接点的至少一个进入口。
12. 如权利要求8所述的夯实装置，其特征在于，所述排放装置包括更 靠近所述发动机的排放端口的第一部分和所述第一部分下游的第二部分，所述 第一部分大致与所述夯实装置的纵向轴线对齐且所述第二部分沿相对于所述 第一部分的交叉方向延伸。
13. 如权利要求12所述的夯实装置，其特征在于，所述排放装置还包 括所述第一部分和所述第二部分之间大致光滑的弯曲处，使得所述第二部分相 对于所述第一部分向内延伸。
14. 如权利要求8所述的夯实装置，其特征在于，还包括横过穿过所述 排放装置的流路的至少一部分设置的催化剂。
15. —种夯锤，包括上部单元，所述上部单元具有发动机和曲柄箱；下部单元，所述下部单元附连到所述上部单元并容纳弹簧；以及 消声器，所述消声器连接到所述发动机，使得所述消声器的大部分 相对于与所述夯锤的上部和下部最外部点相切的平面位于内侧。
16. 如权利要求15所述的夯锤，其特征在于，所述消声器包括大致垂向的部分和相对于所述夯锤的操作定向的大致水平部分。
17. 如权利要求15所述的夯锤，其特征在于，还包括设置在所述消声 器内并暴露于流过其中的气流的催化剂。
18. 如权利要求15所述的夯锤，其特征在于，还包括大致放置在所述消声器外侧的护罩，且所述护罩的形状大致类似于所述消声器的形状。
19. 如权利要求18所述的夯锤，其特征在于，还包括形成在所述护罩上的多个孔，各孔与固定件关联以将所述消声器固定到所述夯锤。
20. 如权利要求15所述的夯锤，其特征在于，所述消声器的大部分相 对于与所述发动机和所述齿轮箱相切的平面位于内侧。
全文摘要
一种用于夯实泥土的打夯装置，包括上部块和下部块。相对于上部块来回线性驱动下部块以夯实其下方的材料。发动机驱动下部块并由上部块支承。消声器流体连接到发动机并且轮廓构造成消声器的大部分放置在打夯装置一侧的占地面积内侧。较佳的是，消声器具有的形状基本上与消声器所相邻的上部块的形状相匹配，由此进一步缩短消声器延伸超过装置的侧壁的占地面积的距离。
文档编号E02D3/046GK101555690SQ20091000673
公开日2009年10月14日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月20日
发明者D·J·沃尔登伯杰, D·J·苏伦伯格, D·奥比, G·D·高普伦, J·W·多姆维克, T·J·鲁茨 申请人:威克纽森股份有限公司