一种道路施工夯实地面用减震装置及减震方法与流程

1.本发明涉及道路施工装置技术领域，具体是一种道路施工夯实地面用减震装置及减震方法。


背景技术：

2.道路施工夯实地面主要采用液压夯实机，液压夯实机也叫“高速液压夯实机”、“液压机冲击夯”或“冲击性夯土机”等，与传统式的压实机器设备对比，具备夯击动能高，作用土层深，灵活机动、效率高的优势。液压夯实机夯击动能可调，能适用不同的路基压实要求。液压夯实机原理是：提高至一定高度地冲锤在重力作用或者推动作用下降落，冲击夯实锤，间接的夯击路面。
3.现有专利技术中具有如下问题：
4.液压夯实机的夯实机头一般安装于现有的机动设备上，如压路机或者挖掘机的前臂，冲锤冲击夯实锤时不仅具有夯实作用，还会产生较大的反震，反震作用力传递至机动设备上，驾驶员会有明显振动，且机动设备的车身会有明显抖动，在如此反震作用下，会导致机动设备的寿命大大降低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种道路施工夯实地面用减震装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明的技术方案是：一种道路施工夯实地面用减震装置，包括：
7.支撑筒架，支撑筒架套设连接于夯实机头外；
8.上减震环组件和下减震环组件，上减震环组件和下减震环组件分别设置于夯实机头的两端，用于连接支撑筒架和夯实机头；
9.外筒架，外筒架套设于支撑筒架外，且外筒架与支撑筒架之间连接有弹性胶块；
10.所述上减震环组件包括分别固定设置于支撑筒架和夯实机头上的上环管和内环架一，上环管和内环架一之间连接有阻尼伸缩减震器一，下减震环组件与上减震环组件结构相对应。
11.进一步的，所述内环架一靠近上环管一侧的两端分别设置有横向凸起部，而上环管凸出设置于支撑筒架的内壁方向，上环管的顶部和底部分别通过阻尼伸缩减震器一与内环架一的横向凸起部连接；
12.所述阻尼伸缩减震器一环绕夯实机头的周围等距设置有多个。
13.进一步的，所述阻尼伸缩减震器一包括第一球头杆，第一球头杆的球头部与内环架一的横向凸起部转动铰接，而第一球头杆的另一端滑动插设连接于第一球头套筒内，第一球头套筒的球头部与上环管转动铰接，且第一球头套筒的球头部中间开设有通孔，用于连通第一球头套筒与上环管的内腔；
14.所述上环管连通有第一蓄能器，第一蓄能器的出口通过输出管与上环管连接，且
输出管与上环管之间连接有输出单向阀；
15.所述上环管连通有第二蓄能器，第二蓄能器的通过输入管与上环管相连通，上环管的一侧设置有单向输送式伸缩减震器一，单向输送式伸缩减震器一包括互相滑动插合的第二球头杆和第二球头套筒，第二球头杆和第二球头套筒的球头部分别与内环架一和上环管转动铰接，且第二球头杆和第二球头套筒中间沿长度方向开设有贯穿的通孔，上环管的内腔与第二球头套筒的内腔相连通，且第二球头套筒的内腔与内环架一上横向凸起部中间的竖孔连接，该竖孔与输入管相连通；
16.所述第二球头杆的通孔中间活动内嵌有阀球，且阀球的一侧支撑设置有压缩弹簧。
17.进一步的，所述下减震环组件包括下环管和内环架二，下环管和内环架二之间通过阻尼伸缩减震器二连接，且下环管和内环架二之间还通过单向输送式伸缩减震器二连接，所述单向输送式伸缩减震器二的进口与下环管的内腔相连通，且单向输送式伸缩减震器二的出口通过连通管与上环管底部的单向输送式伸缩减震器一连通。
18.进一步的，所述第一蓄能器内设置有气囊，第一蓄能器内气囊之外的部分为液压腔；
19.第二蓄能器和第一蓄能器的结构相同，且第二蓄能器和第一蓄能器的液压腔之间相互连通。
20.进一步的，所述支撑筒架和外筒架的上端和下端之间分别连接有上橡胶环和下橡胶环，使支撑筒架的外壁和外筒架的内壁之间形成相对封闭的空腔，该空腔内填充冷却水；
21.所述外筒架的一侧顶部设置有加水管，且外筒架的底部四周分别设置有排放喷头；
22.所述外筒架的一侧设置有耳座。
23.进一步的，所述第二蓄能器和第一蓄能器的液压腔连通管路中间设置有液压能利用组件；
24.所述液压能利用组件包括泄压管，泄压管的一端与第二蓄能器的液压腔相连通，且泄压管的中间设置有电磁阀，并且泄压管的另一端连接有第一叶轮器的进口，第一叶轮器的出口连接有回流管的一端，回流管的另一端与第一蓄能器的液压腔相连通；
25.所述第一叶轮器同轴连接有第二叶轮器，第二叶轮器的进口和出口分别与支撑筒架和外筒架之间所形成的空腔的两端连接。
26.进一步的，所述夯实机头包括夯架，夯架的中间滑动设置有冲锤，冲锤的顶部连接有液压缸，液压缸与夯架固定连接，所述夯架的下端滑动设置有夯实锤，夯实锤与冲锤位置正对应。
27.进一步的，所述冲锤的中间设置有竖槽，该竖槽内滑动设置有阻尼块，阻尼块的中间设置有排气管，排气管的中部设置有喇叭形通气嘴。
28.本发明还公布了一种道路施工夯实地面用的减震方法，包括以下步骤：
29.s1：利用下减震环组件和下减震环组件使支撑筒架对夯实机头整体支撑；
30.s2：利用外筒架和弹性胶块对支撑筒架弹性支撑，进行双重减震；
31.s3：下减震环组件和下减震环组件对震动能进行吸收，并转化为液压能储存；
32.s4：将储存的液压能释放，实现重复吸收震动能；
33.s5：将液压能转化为机械能，反馈至减震装置。
34.本发明通过改进在此提供一种道路施工夯实地面用减震装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
35.其一：本发明能够将夯实机头对机动设备的反震极大地削弱，延长机动设备的使用寿命，具体是，上减震环组件和下减震环组件设置于支撑筒架和夯实机头连接处的两端，能够形成稳定对称的机械减震支撑，同时支撑筒架外还设置有外筒架，外筒架与支撑筒架之间连接的弹性胶块具有向任意方向弯曲的弹性形变能力，能够与上减震环组件和下减震环组件形成配合，达到双重减震的目的，进而能够将机动设备与夯实机头隔开，极大地减轻反震对机动设备造成的伤害；
36.其二：本发明中，由于夯实锤击由上而下，纵向进行，反震的主要运动方向也是纵向的，阻尼伸缩减震器一也是纵向设置，更精准地对反震作用力进行减轻；
37.其三：本发明中，支撑筒架和外筒架之间连接有弹性胶块，弹性胶块在对支撑筒架和外筒架之间震动进行缓冲的同时，自身会发生震动，频繁地震动会导致其内部温度升高，长时间运行下，易发生爆裂损坏，通过向支撑筒架和外筒架之间填充冷却水，能够使弹性胶块的温度扩散开，加快其散热，防止弹性胶块高温爆裂，提高减震效果的稳定性；
38.其四：本发明中，随着支撑筒架和外筒架之间填充的冷却水温度升高，水分蒸发越多，会导致支撑筒架和外筒架之间空腔的压力增大，超出排放喷头压力的水分会从排放喷头喷出，进而防止外筒架其余部位高压泄漏，排放喷头设置于外筒架的底部四周，正好位于夯实锤的四周，夯实过程中，震动作用力还会导致地面扬尘，通过排放喷头喷射水分能够减轻一定的扬尘，降低震动造成的污染；
39.其五：本发明中，随着第二蓄能器内部压力达到上限，可以打开电磁阀，对第二蓄能器泄压，泄压过程中，液压油从第一叶轮器中流过能够带动其中叶轮旋转，进而带动第二叶轮器旋转，第二叶轮器旋转时，能够从支撑筒架和外筒架的底部抽出两者之间的水分，再回送至支撑筒架和外筒架之间的顶部，形成带动支撑筒架和外筒架之间水分循环流动的效果，让水分换热更加均匀，保障对弹性胶块的降温效果，提高减震效果的稳定性；
40.其六：本发明中，冲锤向下冲击撞击到夯实锤时，阻尼块受到反震作用力会向上移动，阻尼块与冲锤上竖槽之间的摩擦力，会形成阻尼效果，利用摩擦力对震动产生缓冲效果，同时阻尼块被反震上升的同时，其中间的排气管能够限制气流排出，进一步的阻尼缓冲，利用气流排出的阻力对反震作用力进行削弱，从而起到减震效果，此减震效果与外筒架和支撑筒架的双重减震效果能够相叠加，进一步地减少反震危害。
附图说明
41.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：
42.图1是本发明的内部结构剖视图；
43.图2是本发明的上减震环组件剖视图；
44.图3是本发明的图2中a处放大结构示意图；
45.图4是本发明的下减震环组件剖视图；
46.图5是本发明的上环管俯视图；
47.图6是本发明的弹性胶块俯视图；
48.图7是本发明的第一叶轮器和第二叶轮器俯视图；
49.图8是本发明的第二叶轮器内部结构正视图；
50.图9是本发明的第一蓄能器内部结构正视图；
51.图10是本发明的上橡胶环俯视图；
52.图11是本发明的冲锤剖视图。
53.附图标记说明：01、夯实机头；011、夯架；012、冲锤；0121、阻尼块；0122、排气管；013、夯实锤；014、液压缸；2、上减震环组件；21、上环管；22、阻尼伸缩减震器一；221、第一球头套筒；222、第一球头杆；23、单向输送式伸缩减震器一；231、第二球头杆；232、压缩弹簧；233、第二球头套筒；234、阀球；24、内环架一；3、下减震环组件；31、下环管；32、阻尼伸缩减震器二；33、单向输送式伸缩减震器二；34、内环架二；4、耳座；5、支撑筒架；6、外筒架；61、加水管；7、弹性胶块；8、下橡胶环；9、排放喷头；10、第一蓄能器；101、输出管；102、输出单向阀；103、气囊；11、第二蓄能器；111、输入管；12、液压能利用组件；121、回流管；122、泄压管；123、电磁阀；124、第一叶轮器；125、第二叶轮器；13、上橡胶环；14、连通管。
具体实施方式
54.下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.本发明通过改进在此提供一种道路施工夯实地面用减震装置，如图1－图11所示，一种道路施工夯实地面用减震装置，包括：
56.支撑筒架5，支撑筒架5套设连接于夯实机头01外；
57.上减震环组件2和下减震环组件3，上减震环组件2和下减震环组件3分别设置于夯实机头01的两端，用于连接支撑筒架5和夯实机头01；
58.外筒架6，外筒架6套设于支撑筒架5外，且外筒架6与支撑筒架5之间连接有弹性胶块7；弹性胶块7可以是橡胶块，外筒架6用于与机动设备连接；
59.所述上减震环组件2包括分别固定设置于支撑筒架5和夯实机头01上的上环管21和内环架一24，上环管21和内环架一24之间连接有阻尼伸缩减震器一22，下减震环组件3与上减震环组件2结构相对应；结构相对应指的是两者的支撑作用能够形成对称效果。
60.上减震环组件2和下减震环组件3设置于支撑筒架5和夯实机头01连接处的两端，能够形成稳定的机械减震支撑，同时支撑筒架5外还设置有外筒架6，外筒架6与支撑筒架5之间连接的弹性胶块7具有向任意方向弯曲的弹性形变能力，能够与上减震环组件2和下减震环组件3形成配合，达到双重减震的目的，进而能够将机动设备与夯实机头01隔开，极大地减轻反震对机动设备造成的伤害。
61.所述内环架一24靠近上环管21一侧的两端分别设置有横向凸起部，而上环管21凸出设置于支撑筒架5的内壁方向，上环管21的顶部和底部分别通过阻尼伸缩减震器一22与内环架一24的横向凸起部连接；由于夯实锤013击由上而下，纵向进行，反震的主要运动方向也是纵向的，此结构使得阻尼伸缩减震器一22能够纵向设置，更精准地对反震作用力进行减轻；
62.所述阻尼伸缩减震器一22环绕夯实机头01的周围等距设置有多个；多个阻尼伸缩减震器一22的设计，使得减震缓冲作用更加均匀。
63.所述阻尼伸缩减震器一22包括第一球头杆222，第一球头杆222的球头部与内环架一24的横向凸起部转动铰接，而第一球头杆222的另一端滑动插设连接于第一球头套筒221内，第一球头套筒221的球头部与上环管21转动铰接，且第一球头套筒221的球头部中间开设有通孔，用于连通第一球头套筒221与上环管21的内腔；第一球头杆222和第一球头套筒221在受到震动时能够相互滑动伸缩，过程中抽吸液压油进入上环管21内，液压油的流动对第一球头杆222和第一球头套筒221的伸缩形成阻尼作用，利用此阻尼作用能够达到对震动的缓冲效果；
64.所述上环管21连通有第一蓄能器10，第一蓄能器10的出口通过输出管101与上环管21连接，且输出管101与上环管21之间连接有输出单向阀102；输出单向阀102使得液压油只能够从第一蓄能器10进入上环管21；
65.所述上环管21连通有第二蓄能器11，第二蓄能器11的通过输入管111与上环管21相连通，上环管21的一侧设置有单向输送式伸缩减震器一23，单向输送式伸缩减震器一23包括互相滑动插合的第二球头杆231和第二球头套筒233，第二球头杆231和第二球头套筒233的球头部分别与内环架一24和上环管21转动铰接，且第二球头杆231和第二球头套筒233中间沿长度方向开设有贯穿的通孔，上环管21的内腔与第二球头套筒233的内腔相连通，且第二球头套筒233的内腔与内环架一24上横向凸起部中间的竖孔连接，该竖孔与输入管111相连通；第二球头杆231和第二球头套筒233在伸缩的同时，还能够抽吸液压油从其中单向流动，使得液压油能够不断地被从第一蓄能器10抽出集中进入上环管21，而后从上环管21再被输送至第二蓄能器11；
66.所述第二球头杆231的通孔中间活动内嵌有阀球234，且阀球234的一侧支撑设置有压缩弹簧232；阀球234和压缩弹簧232的结构用于控制液压油的单向流动，使得液压油只能够向第二蓄能器11流动。
67.所述下减震环组件3包括下环管31和内环架二34，下环管31和内环架二34之间通过阻尼伸缩减震器二32连接，且下环管31和内环架二34之间还通过单向输送式伸缩减震器二33连接，所述单向输送式伸缩减震器二33的进口与下环管31的内腔相连通，且单向输送式伸缩减震器二33的出口通过连通管14与上环管21底部的单向输送式伸缩减震器一23连通；下减震环组件3的主要结构与上减震环组件2的主要结构相同，通过连通管14的连接，使得下减震环组件3中的阻尼伸缩减震器二32和单向输送式伸缩减震器二33能够将液压油从下环管31输送至上环管21，让下环管31和上环管21统一管线。
68.所述第一蓄能器10内设置有气囊103，第一蓄能器10内气囊103之外的部分为液压腔；液压腔用于储存液压油，而气囊103用于储存便于压缩的稳定气体，如氮气；
69.第二蓄能器11和第一蓄能器10的结构相同，且第二蓄能器11和第一蓄能器10的液压腔之间相互连通；第一蓄能器10内腔液压油抽出越多，气囊103膨胀越大，而反之，第二蓄能器11中的气囊103收缩越大，使得第二蓄能器11和第一蓄能器10中分别形成正压和负压的不平衡状态。
70.所述支撑筒架5和外筒架6的上端和下端之间分别连接有上橡胶环13和下橡胶环8，使支撑筒架5的外壁和外筒架6的内壁之间形成相对封闭的空腔，该空腔内填充冷却水；
支撑筒架5和外筒架6之间连接有弹性胶块7，弹性胶块7在对支撑筒架5和外筒架6之间震动进行缓冲的同时，自身会发生震动，频繁地震动会导致其内部温度升高，长时间运行下，易发生爆裂损坏，通过向支撑筒架5和外筒架6之间填充冷却水，能够使弹性胶块7的温度扩散开，加快其散热，防止弹性胶块7高温爆裂；
71.支撑筒架5和外筒架6之间填充的冷却水还能够形成一道水墙，具有降低锤击时产生的噪音的效果；
72.所述外筒架6的一侧顶部设置有加水管61，且外筒架6的底部四周分别设置有排放喷头9，排放喷头9具体是正恒压阀；随着温度升高，支撑筒架5和外筒架6之间填充的冷却水温度也会升高，水分蒸发会导致支撑筒架5和外筒架6之间空腔的压力增大，超出排放喷头9压力的水分会从排放喷头9喷出，进而防止外筒架6高压泄漏，排放喷头9设置于外筒架6的底部四周，正好位于夯实锤013的四周，夯实过程中，震动作用力还会导致地面扬尘，通过排放喷头9喷射水分能够减轻一定的扬尘，降低震动造成的污染。
73.所述外筒架6的一侧设置有耳座4；耳座4用于和机动设备的前臂连接。
74.所述第二蓄能器11和第一蓄能器10的液压腔连通管路中间设置有液压能利用组件12；
75.所述液压能利用组件12包括泄压管122，泄压管122的一端与第二蓄能器11的液压腔相连通，且泄压管122的中间设置有电磁阀123，并且泄压管122的另一端连接有第一叶轮器124的进口，第一叶轮器124的出口连接有回流管121的一端，回流管121的另一端与第一蓄能器10的液压腔相连通；第一叶轮器124和第二叶轮器125结构相同，均由圆盘壳和叶轮组成；
76.所述第一叶轮器124同轴连接有第二叶轮器125，第二叶轮器125的进口和出口分别与支撑筒架5和外筒架6之间所形成的空腔的两端连接；随着第二蓄能器11内部压力达到上限，需要打开电磁阀123，对第二蓄能器11泄压，泄压过程中，液压油从第一叶轮器124中流过能够带动其中叶轮旋转，进而带动第二叶轮器125旋转，第二叶轮器125旋转时，能够从支撑筒架5和外筒架6的底部抽出两者之间的水分，再回送至支撑筒架5和外筒架6之间的顶部，形成带动支撑筒架5和外筒架6之间水分循环流动的效果，让水分换热更加均匀，保障对弹性胶块7的降温效果，提高减震效果的稳定性。
77.所述夯实机头01包括夯架011，夯架011的中间滑动设置有冲锤012，冲锤012的顶部连接有液压缸014，液压缸014与夯架011固定连接，所述夯架011的下端滑动设置有夯实锤013，夯实锤013与冲锤012位置正对应；冲锤012由液压缸014带动上升和下降，利用冲锤012冲击夯实锤013，使夯实锤013夯实道路。
78.所述冲锤012的中间设置有竖槽，该竖槽内滑动设置有阻尼块0121，阻尼块0121的中间设置有排气管0122，排气管0122的中部设置有喇叭形通气嘴，排气管0122采用橡胶材质；冲锤012向下冲击撞击到夯实锤013时，阻尼块0121受到反震作用力会向上移动，阻尼块0121与冲锤012上竖槽之间的摩擦力，会形成阻尼效果，利用摩擦力对震动产生缓冲效果，同时阻尼块0121被反震上升的同时，其中间的排气管0122能够限制气流排出，进一步的阻尼缓冲，利用气流排出的阻力对反震作用力进行削弱，从而起到减震效果，此减震效果与外筒架6和支撑筒架5的双重减震效果能够相叠加，进一步地减少反震危害。
79.本发明还公布了一种道路施工夯实地面用的减震方法，包括以下步骤：
80.s1：利用下减震环组件3和下减震环组件3使支撑筒架5对夯实机头01整体支撑；
81.s2：利用外筒架6和弹性胶块7对支撑筒架5弹性支撑，进行双重减震；
82.s3：下减震环组件3和下减震环组件3对震动能进行吸收，并转化为液压能储存；通过第一蓄能器10和第二蓄能器11储能；
83.s4：将储存的液压能释放，实现重复吸收震动能；
84.s5：将液压能转化为机械能，反馈至减震装置；通过液压能利用组件12将液压能转化为机械能。
85.工作原理：当夯实机头01运行过程中产生反震时，震动首先传动至上减震环组件2和下减震环组件3，上减震环组件2和下减震环组件3设置于支撑筒架5和夯实机头01连接处的两端，能够形成稳定对称的机械减震支撑，同时支撑筒架5外还设置有外筒架6，外筒架6与支撑筒架5之间连接的弹性胶块7具有向任意方向弯曲的弹性形变能力，能够与上减震环组件2和下减震环组件3形成配合，达到双重减震的目的，进而能够将机动设备与夯实机头01隔开，极大地减轻反震对机动设备造成的伤害，延长机动设备的使用寿命；
86.上减震环组件2运行过程中，其中的第一球头杆222和第一球头套筒221在受到震动时能够相互滑动伸缩，过程中抽吸液压油进入上环管21内，液压油的流动对第一球头杆222和第一球头套筒221的伸缩形成阻尼作用，利用此阻尼作用能够达到对震动的缓冲效果；而第二球头杆231和第二球头套筒233在伸缩的同时，还能够抽吸液压油从其中单向流动，使得液压油能够不断地被从第一蓄能器10抽出集中进入上环管21，而后从上环管21再被输送至第二蓄能器11，下减震环组件3的效果与上减震环组件2相同，实现对震动能的回收效果；
87.上述支撑筒架5和外筒架6之间连接的弹性胶块7在对支撑筒架5和外筒架6之间震动进行缓冲的同时，自身会发生震动，频繁地震动会导致其内部温度升高，长时间运行下，易发生爆裂损坏，通过向支撑筒架5和外筒架6之间填充冷却水，能够使弹性胶块7的温度扩散开，加快其散热，防止弹性胶块7高温爆裂，提高减震效果的稳定性；
88.随着支撑筒架5和外筒架6之间填充的冷却水温度升高，水分蒸发越多，会导致支撑筒架5和外筒架6之间空腔的压力增大，超出排放喷头9压力的水分会从排放喷头9喷出，进而防止外筒架6其余部位高压泄漏，排放喷头9设置于外筒架6的底部四周，正好位于夯实锤013的四周，夯实过程中，震动作用力还会导致地面扬尘，通过排放喷头9喷射水分能够减轻一定的扬尘，降低震动造成的污染；
89.当第二蓄能器11内部压力达到上限，可以打开电磁阀123，对第二蓄能器11泄压，泄压过程中，液压油从第一叶轮器124中流过能够带动其中叶轮旋转，进而带动第二叶轮器125旋转，第二叶轮器125旋转时，能够从支撑筒架5和外筒架6的底部抽出两者之间的水分，再回送至支撑筒架5和外筒架6之间的顶部，形成带动支撑筒架5和外筒架6之间水分循环流动的效果，让水分换热更加均匀，保障对弹性胶块7的降温效果，提高减震效果的稳定性。