专利名称：冲击式压实机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲击式压实机。
术语“冲击式压实机”指的是一种土壤压实机械，这种机械上装有一个旋转的非圆重物，当该重物被牵引通过，或者用其他方式驱动它通过土壤表面时，它便对土壤表面产生一系列冲击式的打击。冲击式压实机的重物上有许多侧面，这些侧面在重物的周围表面上形成一系列隔开距离的凸点，每一个凸点的后面跟着一个压实面。当重物被牵引或用其他方式驱动通过土壤表面时，在每一个凸点上重物会升高，然后，当通过该凸点之后，又向前并向下落下来，结果，跟在后面的压实面便对土壤表面施加一次冲击式的打击。因此，重物的这种动作是在它每次在凸点上升高时储存能量，然后，再以冲击式打击释放这种能量。
已经发现，在实际工作中以上所述的冲击式压实机工作得很好，能把土壤压得很实，甚至能压实土壤表面下方的很深处的土壤。但是，在有些情况下，可能会遇到凸点戳进或滑过土壤表面的问题，结果，使得压实重物的旋转速度降低到正常速度以下，增大了冲击式压实机向前运动的阻力。当冲击式压实机上装有尾部刮平板来刮平压实的土壤时，这个问题将更加严重，因为包含一块刮平板又增加了冲击式压实机向前运动的阻力。
按照本发明，提供了一种冲击式压实机，它至少包括一个非圆的压实重物，在使用时，这个重物由主驱动装置驱动，在土壤表面上旋转，其角速度适合于正常操作，以便对土壤表面施加周期性的冲击式打击，上述冲击式压实机还有设计成能自动工作的辅助驱动装置，它能在上述压实重物(或每一个压实重物)的角速度低于适合于正常工作的角速度时作出反应，对上述(每一个)压实重物施加辅助的旋转驱动力，使它恢复到适合于正常工作的角速度。
虽然其他类型的辅助驱动装置也在本发明的范围内，但优选的辅助驱动装置包括一个由主驱动装置提供动力的液压静力驱动装置和控制装置，上述控制装置能对压实重物的角速度和主驱动装置的与地面接触的从动轮的角速度作出反应，以控制上述液压静力驱动装置的工作。这种液压静力驱动装置最好是一台由液压泵提供动力的液压马达，在使用时，上述液压泵由主驱动装置驱动，而上述液压马达则通过链传动装置驱动上述(每一个)压实重物。在这种结构中，上述控制装置可以包括一个比例阀，这个比例阀在传感器和与其协同工作的、对压实重物的角速度和主驱动装置的与地面接触的从动轮的角速度敏感的电子仪器的控制下，调节从液压泵流向液压马达的液压流体的流量。
本发明还扩大到涉及一种双压实重物冲击式压实机，它包括一对牢固安装在一根共用轴上、以便同步旋转的、隔开距离的压实重物。在这个例子中，上述压实重物一般是安装在上述共用轴两端的轮毂上，而上述链传动装置则包括一个由上述液压马达驱动的第一链轮，一根围绕着上述第一链轮和固定在一根辅助轴上的第二链轮的链条，以及用于驱动上述轮毂脱离上述辅助轴的装置。这种装置最好包括固定在辅助轴上的，与固定在上述轮毂上的第四链轮啮合的第三链轮。
下面参照附图详细描述本发明的只作为例子用的实施例。附图中
图1表示按照本发明的一台冲击式压实机的辅助驱动装置的链传动装置和与其协同工作的部件的立体图，但，为了能清楚地表示，图中省略链条本身；图2表示图1中的链传动装置及与其协同工作的部件的局部示意平面图；图3表示图1中的链传动装置及与其协同工作的部件的局部示意侧视图；图4示意地表示一台冲击式压实机，这台压实机上装有以上附图中的链传动装置和与其协同工作的部件。
图4示意地表示一台按照本发明的冲击式压实机10。在本例中，冲击式压实机10用一台主推进机，即一台拖拉机12牵引，但，应该理解，本发明也可以用于本身就装有主推进机的自推进冲击式压实机。
在本实施例中，冲击式压实机10包括一对一般结构的三侧面压实重物14。重物14牢固地安装在一根共用轴16上，在图2的平面上看起来，这根共用轴形成了管轴总成18的一部分。如图2所示，管轴总成18包括一根管子20，一根拉杆26连接在这根管子上。如图4以示意的方式表示的，上述拉杆26用一根吊杆28(图4)连接在装有轮子的车架30上，而车架则挂在拖拉机12上。
冲击式压实机技术领域的技术人员将会理解，以上所描述的牵引式冲击式压实机10的结构是现有的。同时，还可以理解，这种包括拉杆和吊杆在内的牵引总成是由弹性的，以便当压实重物被牵引通过土壤表面，受到冲击式打击时，能吸收振动载荷。如要详细了解这种压实重物的牵引总成的进一步细节，可参阅专利文献WO 94/26985中所公开的内容。
冲击式压实机10的不平常的结构在于它有一个辅助驱动装置。这个装置包括一台安装在一块与上述拉杆26连接的安装板33上的变容液压马达32，和一个在图4中用标号35示意地表示的链传动装置。请参阅图1-3中的更详细的图，上述链传动装置包括一个安装在马达32的输出轴上的链轮34。在图2和3中用一条点划线示意地表示的链条36绕在链轮34上，并且还绕在安装在轴40上的链轮38上。轴40在轴16的上方，并与其平行，并且由装在管轴总成18的管子20上的内、外轴承42和44所支承。
轴40的两个端部上装有链轮46。其他的链条47绕过安装在轮毂50上的链轮46和48，而压实重物14就装在轮毂50上。为了清楚起见，图1-3中的重物14省略掉了。链条传动装置35还包括链条张紧器52、53和54和一个惰转链轮总成56，以便使链条36和47保持适当的张紧。
再请参阅图4，标号58表示拖拉机的发动机，而标号60表示它的传动装置。拖拉机的从动轮用标号62表示。
一台常用的旋转斜盘式变容液压泵64由传动装置60驱动。泵64在连接在传感器上，并与对重物14和从动轮62的转速(即角速度)敏感的电子控制器协同工作的比例阀的控制下，向马达32供应液压流体。在正常的工作过程中，液压流体由泵64连续地泵入马达32内。如果上述传感器检测到上述压实重物与从动轮62之间的旋转速度不匹配，即，轮子转得比压实重物快时，阀66便在电子控制器的控制下增加流向马达32的液压流体的流量。上述液压马达32通过链条传动机构相应地在压实重物上施加附加的扭矩，并使其加速旋转，于是，其旋转速度便赶上了轮子62的旋转速度。
例如，如果有一个压实重物戳进了土壤表面或者相对于土壤表面滑动，而不是绕着图4中用标号68表示的下一个凸点旋转，或者，如果万一图4中以标号70示意地表示的尾部刮平板的作用过度增加了冲击式压实机向前运动的阻力，就可能发生速度不匹配。
一当两种速度从新匹配，阀66便将向马达32供应的液压流体减少到正常的水平，于是压实重物就恢复正常前进。
因此，可以理解，上述冲击式压实机10具有一种液压静力驱动控制，它能在发生速度失配时自动地向压实重物提供附加的旋转动力。
链轮38通过一个单向离合器72安装在轴40上，该离合器只向一个方向传递旋转运动，而在另一个方向上成为空转轮。
由于有了这个特点，万一压实重物的旋转速度超过了轮子62的速度，压实重物也不可能驱动拖拉机。例如，当压实重物在通过凸点之后向下落下来的时候，就可能发生这种情况。
在以上的说明中，辅助驱动装置是液压静力性质的。但是，应该理解，本发明的构思同样也能应用于其他类型的辅助驱动装置，包括纯机械的，或者电—机械的各种装置。上述链条传动装置也可以用任何其他适当的装置来代替，例如，可以在压实重物的轮毂上采用独立液压传动装置。还应该指出，本发明不仅限于应用在牵引式压实重物的范围，它同样也能应用于装有自己的主推进器的自推进式冲击式压实机。
权利要求
1.一种冲击式压实机，它至少包括一个非圆的压实重物，在使用时，这个重物由主驱动装置驱动，在土壤表面上旋转，其角速度适合于正常操作，以便对土壤表面施加周期性的冲击式打击，上述冲击式压实机还有设计成能自动工作的辅助驱动装置，它能在上述压实重物或每一个压实重物的角速度低于适合于正常工作的角速度时作出反应，对上述(每一个)压实重物施加辅助的旋转驱动力，使它恢复到适合于正常工作的角速度。
2.如权利要求1所述的冲击式压实机，其特征在于，上述辅助驱动装置包括一个由主驱动装置提供动力的液压静力驱动装置和控制装置，上述控制装置能对压实重物的角速度和主驱动装置的与地面接触的从动轮的角速度作出反应，以控制上述液压静力驱动装置的工作。
3.如权利要求2所述的冲击式压实机，其特征在于，上述液压静力驱动装置包括一台由液压泵提供动力的液压马达，在使用时，上述液压泵由主驱动装置驱动，而上述液压马达则通过链传动装置驱动上述(每一个)压实重物。
4.如权利要求3所述的冲击式压实机，其特征在于，上述控制装置包括一个比例阀，这个比例阀在传感器和与其协同工作的、对压实重物的角速度和主驱动装置的与地面接触的从动轮的角速度敏感的电子仪器的控制下，调节从液压泵流向液压马达的液压流体的流量。
5.如权利要求3或4所述的冲击式压实机，其特征在于，它还包括一对牢固安装在一根共用轴上、以便同步旋转的、隔开距离的压实重物。
6.如权利要求5所述的冲击式压实机，其特征在于，上述压实重物安装在上述共用轴两端的轮毂上，而上述链传动装置则包括一个由上述液压马达驱动的第一链轮，一根围绕着上述第一链轮和固定在一根辅助轴上的第二链轮的链条，以及用于驱动上述轮毂脱离上述辅助轴的装置。
7.如权利要求6所述的冲击式压实机，其特征在于，上述驱动轮毂偏离辅助轴的装置包括包括固定在辅助轴上的、与固定在上述轮毂上的第四链轮啮合的第三链轮。
8.如权利要求1-7中任何一项权利要求所述的冲击式压实机，其特征在于，上述冲击式压实机在使用时挂在用作主驱动装置的拖拉机上
9.如权利要求1-7中任何一项权利要求所述的冲击式压实机，其特征在于，上述冲击式压实机还装有它自己的主传动装置。
全文摘要
本发明涉及一种冲击式压实机(10),它包括一个或多个非圆的压实重物(14)。这种压实重物在土壤表面上以适合于正常操作的角速度作旋转运动,以便对上述土壤表面进行周期的压实冲击。这种冲击是由主驱动装置实现的。如果是牵引的冲击式压实机,通常这种主驱动装置是一台拖拉机。上述冲击式压实机(10)包括一种能进行自动运转的辅助驱动装置,它能在压实重物的角速度降低到低于正常运转的角速度时,作出反应,提供附加的旋转驱动力,使压实重物恢复其角速度。
文档编号E01C19/23GK1261940SQ98806899
公开日2000年8月2日 申请日期1998年5月15日 优先权日1997年5月15日
发明者E·J·库克, C·A·米布尔格 申请人:土地压实技术有限公司