专利名称：复合式冲击压实机的制作方法
技术领域：
本发明是用于压实土壤、石料等物构成的地面的工程机械，具体涉及一种复合式滚动冲击压实机。
现有的压实机械种类很多，有重力滚动静压式的，往复冲击式的，滚动振动式的等，它们各有优点和缺点及应用范围，近几年国外有人设计出一种冲击滚轮式土壤密实机，其压实轮横断面的形状是非圆形状，如PCTWO94/26985专利图示，就是近似三角形状，其压实轮的周边上有三个等距离的最高点(即顶点)和最低点(即谷点)，紧接谷点后面的是压实面。在其冲击滚轮滚动一周过程中，便会对被压的地面产生三次冲击作用，达到压实土壤的目的，但是，这和形状结构的冲击滚轮的缺点是由于从谷点到顶点的弧段是平滑过度的，当滚轮在完成两个顶点之间的滚动运动中，仅有一次冲击作用，其余为静压力滚动，不仅影响压实效果，而且形成的凹坑较深，加剧机械再次行驶时的颠簸，为此，必须增设平整机构，如PCT的WO94/26985中安装了垂直刮刀机构，使机器结构十分地复杂化。
本发明目的是提供一种复合结构的滚动冲击压实机，除了对冲击滚轮的形状构造进行改进外，还针对该机器受冲击振动振幅大、颠簸强烈等特点，在压实装置减振防冲击、转向及路面自适应等方面采取了有效的措施，不仅有效地提高了压实质量和作业效率，还可改善机器的工作条件和转场自行能力，提高机器使用寿命。
本发明目的是这样实现的如
图1、图2所示，本发明由牵引主机I和压实工作装置II两部分组成，中间通过牵引叉的销轴19联接，牵引主机I可以是专用机，也可以借用其它能满足牵引力和行驶速度要求的轮式或履带式作业机械，其特征在于压实工作装置II是由复合式滚动冲击压实轮、多级串联缓冲的压实轮轴支承装置、串并联弹性组合联接的车架装置及转向和路面自适应的万向联接机构所组成。
所述的复合式滚动冲击压实轮通过支承装置安装在轴17上，其特征在于它是由冲击滚轮1和支承安装在其外部的、外表面为圆柱形面的滚碾套2所组成。冲击滚轮1的横断面形状是如图3所示为例，在若干个基弧3连接成一个非圆形的基础上(与现有技术相同)，在由一个谷点到下一个顶点之间的基弧上作若干个不同圆心、有一定弦高的弧段4，形成一个由弧段4和部分基弧线段组成的复合曲线围成的非圆形，即构成了冲击滚轮1的横断面形状。外表面制成圆柱面的滚碾套2支承和安装在冲击滚轮1的外表面上。当需要进行滚动冲击压实作业时，卸去滚碾套2，由冲击滚轮1进行压实作业，在机械行驶速度为9～12Km/h时，冲击滚轮1便会对地面产生主频率为1.5～2.2Hz、次频率为3.1～4.7Hz的拍击作用，同时，由于冲击滚轮1的外表面是由许多凹凸不平的弧面构成，所以，对被压的土壤表层还会产生揉搓、翻松、拥挤变形和拌和均匀等作用，不仅减小了冲击凹痕的深度，还会使被压的土壤相邻铺层之间连接紧密，压实后整体性能更好。当需要进行平整地表面压实或转移场地时，可将滚碾套2安装在冲击滚轮1上，即可进行滚动重力压实或转移场地。
所述的多级串联缓冲的压实轮轴支承装置，如图2所示，其特征在于它是由缓冲块14、气胎缓冲器15、缓冲环16所组成的缓冲装置，它可以减少和吸收压实轮的反弹与垂直颠簸作用，串联级数的选择可根据机械吨位大小决定。
所述的串并联弹性组合联接的车架装置，如图2所示，其特征在于它是由碰头套10、弹簧组12、液压缓冲器11所组成的弹性联接装置，碰头套10背向安装在牵引杆13上，通过串联或并联的弹簧组及液压缓冲器与车架相联。该装置在机械行驶作业中能够储备和释放能量及双向缓冲，起到增大滚轮每次对地面的冲击力和减小对牵引主机的冲击振动作用。可根据压实轮吨位大小和作业牵引力的实际需要来选择弹性联接装置的串并联组合形式。
所述的转向和路面自适应的联接机构，如图2所示，其特征在于它是由牵引叉9、球形铰8，牵引杆13所组成的万向自适应机构，可实现绕x、y、z三个方向的自由转动。
本发明的优点及积极效果①本发明技术方案中的冲击滚轮的压实面采用了多弧面复合结构，使得在滚压过程中不但有多次冲击作用，压实深度大效果好，还有对被压土壤表层产生揉挤搓压、翻松拌和等作用，使被压相邻铺层连接紧密，压实后整体性更好，不易出现裂纹。
②冲击滚轮1与滚碾套2配合使用，增加了机器的使用功能和短途转场能力。
③由于压实轮轴支承装置采用了多级串联缓冲形式，车架装置采用了串并联弹性组合联接装置，因此，可大大地缓减冲击振动、机器颠簸对主机的损害，提高机器的使用寿命。
④与同类机器相比，本发明构造简单，压实工作装置没有外激励源，使机器成本降低。
⑤由于本发明压实工作装置的滚轮和车架采用了独立的缓冲联接装置，对牵引主机无任何影响，具有很强的适应性，所以它也可以脱离开牵引主机成为单独的拖动形式，由其它能满足牵引力和行驶速度要求的轮式或履带式作业机械，如推土机、拖拉机、装载机等拖动作业。
附图及实施例说明图1为本发明正视图，图2为本发明俯视图，图3为举例的冲击滚轮1的横断面形状示意图。
v为机械行驶方向实施例将滚碾套2制成沿轴向分开的若干片，用螺钉或销连接在冲击滚轮1的外表面上，由冲击滚轮1与滚碾套2组成的复合滚动压实轮，通过由缓冲块14、气胎缓冲器15、缓冲环16组成的多级串联缓冲机构，安装在压实轮轴17上，(可根据压实轮吨位大小选择缓冲机构串联的级数)，压实轮轴17安装在车架7上。牵引杆13的右端通过弹簧组12、液压缓冲器11与车架7联接，左端与球形铰8联接，牵引叉9通过销轴19与牵引主机联接，碰头套10套装在牵引杆13上，当牵引主机或其它牵引车通过牵引叉9、球形铰8、牵引杆13以及车架7带动复合滚动压实轮转动时，便开始进行压实作业。
当需要对地面基层进行压实作业时，可将安装在冲击滚轮1上的滚碾套2卸去，在机械行驶速度达9～12Km/h时，用冲击滚轮1直接对地面进行压实；如果需要对被压过的地面再进行平整压实或转移场地时，可将滚碾套2用螺钉或销固定装在冲击滚轮1的外表面上进行重力滚动压实作业或转场。冲击滚轮1的轮辐上设有空腔18，为了增加重力滚压作业的压实效果，可往冲击滚轮1的空腔18内加入水、砂石等添加物。
权利要求
1.一种用于将土壤、石料等地面进行压实的复合式冲击压实机，它是由牵引主机(I)和压实工作装置(II)所组成，其特征在于压实工作装置(II)是由复合式滚动冲击压实轮，多级串联缓冲的压实轮轴支承装置、串并联弹性组合联接的车架装置及转向和路面自适应的万向联接机构所组成。
2.如权利要求1所述的复合式滚动冲击压实轮，其特征在于它是由冲击滚轮(1)和支承、安装在其外部、外表面为圆柱形面的滚碾套(2)所组成。
3.如权利要求2所述的冲击滚轮(1)其特征在于横断面形状是在若干个基弧(3)连接成一个非圆形的基础上，在由一个谷点到下一个顶点之间的基弧上作若干个不同圆心，有一定弦高的弧段(4)
4.如权利要求2、3所述的冲击滚轮(1)，其特征在于其轮幅上制有内腔(18)，可装入水、砂石等添加物。
5.如权利要求2所述的滚碾套(2)，其特征在于它是由沿轴向分开的若干片组装而成的。
6.如权利要求1所述的多级串联缓冲的压实轮轴支承装置，其特征在于它是由缓冲块(14)、气胎缓冲器(15)、缓冲环(16)所组成的缓冲装置。
7.如权利要求1所述的串并联弹性组合联接的车架装置，其特征在于它是由碰头套(10)、弹簧组(12)、液压缓冲器(11)所组成的弹性联接装置。
8.如权利要求1所述的转向和路面自适应的联接机构，其特征在于它是由牵引叉(9)、球形铰(8)、牵引杆(13)组成的万向自适应机构。
全文摘要
一种用于将地面密实的复合式滚动冲击压实机,其特征是压实滚轮是由冲击滚轮1和滚碾套2组成,冲击滚轮1的横断面形状是由若干段具有顶点6和谷点5的基弧3与其上分布的弧段4所围成的非圆形,压实轮轴支承装置是多级串联缓冲机构,车架装置是串并联弹性组合联接装置,转向及路面自适应装置是采用万向自适应机构,本发明优点是被压过的土石层紧密、深度大、质量好,机器作业效率高,整机缓冲、减振、自适应性能好,结构简单,不需要外振激励源,成本低。
文档编号E02D3/026GK1176328SQ9710474
公开日1998年3月18日 申请日期1997年4月1日 优先权日1997年4月1日
发明者张洪, 孙斌煜 申请人:太原重型机械学院