真空預(yù)壓實(shí)機(jī)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型屬于工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種瀝青路面預(yù)壓裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]瀝青路面由于具有行車舒適、噪聲小、易于機(jī)械化施工、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)越的性能得到廣泛應(yīng)用。壓實(shí)是瀝青路面修建的重要環(huán)節(jié)，壓實(shí)方法和設(shè)備的性能直接影響壓實(shí)效率與瀝青路面的質(zhì)量。
[0003]雖然我國公路建設(shè)發(fā)展迅速、整體水平大幅提高，但因建設(shè)工期短、車輛超載嚴(yán)重等原因，部分工程出現(xiàn)了質(zhì)量問題，特別是路面早期局部損壞現(xiàn)象突出，有的路面使用不到一年就出現(xiàn)了車轍、裂縫、龜裂、坑槽和水損壞等問題。這些問題不但造成巨額維修費(fèi)用，而且極大影響路面使用性能和行車安全，造成經(jīng)濟(jì)和社會效益的雙重?fù)p失。國內(nèi)外大量研究表明，壓實(shí)不足是引起瀝青路面質(zhì)量的主要原因之一，這是因?yàn)闉r青混合料是由氣相、液相和固相組成的復(fù)雜三相體系，壓實(shí)過程需盡量移除氣相、使液相和固相發(fā)生重新排列而減少空隙率。瀝青混合料中的空氣主要有兩部分，一部分是存在于開口孔隙與大氣連通的自由氣體，另一部分是以氣泡形式存在于閉口孔隙的封閉氣體。一般的，隨著壓實(shí)的進(jìn)行，氣體不斷被排出，瀝青混合料持續(xù)發(fā)生塑性變形而密實(shí)。當(dāng)壓實(shí)到一定程度時，自由氣體變得很少，剩下難以溢出、存在于閉口孔隙的封閉氣體。這些被瀝青包裹的大量氣泡形成了數(shù)量可觀的“氣體彈簧”，與所支撐的集料形成“彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)”，一方面消耗了大量壓實(shí)能量；另一方面，當(dāng)壓實(shí)力撤去后，“氣體彈簧”會發(fā)生反彈，減小了每次壓實(shí)的塑性變形，降低了壓實(shí)的效率。也就是說，大量封閉氣體的“氣體彈簧”效應(yīng)阻礙壓實(shí)過程的進(jìn)行。
[0004]可見，若能在壓實(shí)前減弱或消除瀝青混合料內(nèi)部封閉氣體的“氣體彈簧”效應(yīng)，則其后在同等壓實(shí)力的作用下，必然提升壓實(shí)效率和質(zhì)量，降低能耗。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，以破壞瀝青混合料中封閉氣體的“氣體彈簧”效應(yīng)，強(qiáng)化其后的壓實(shí)過程，減少壓實(shí)能耗，提高壓實(shí)效率和質(zhì)量，延長路面的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，包括自密封真空機(jī)構(gòu)、氣源動力機(jī)構(gòu)和半自動沖擊機(jī)構(gòu)；自密封真空機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)、氣管、密封框和橡膠;風(fēng)機(jī)安裝在車架上;氣管一端與風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相連，另一端與密封框相連通;密封框一側(cè)固接于車架上，另一側(cè)沿邊框安裝有一圈橡膠;半自動沖擊機(jī)構(gòu)能夠在氣源動力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下上下運(yùn)動翻動瀝青混合料。
[0008]進(jìn)一步的，氣源動力機(jī)構(gòu)包括空壓機(jī)、高壓風(fēng)管、氣動開關(guān)、進(jìn)風(fēng)管和單向閥Π;空壓機(jī)安裝在車架上，通過高壓風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)管相連;進(jìn)風(fēng)管上裝有用來啟動半自動沖擊機(jī)構(gòu)的氣動開關(guān)，進(jìn)風(fēng)管另一端通過單向閥Π安裝在半自動沖擊機(jī)構(gòu)上。
[0009]進(jìn)一步的，半自動沖擊機(jī)構(gòu)包括氣缸、單向閥1、排風(fēng)管、活塞、鉆頭、圓柱框架和連接架；圓柱框架通過連接架安裝在車架上；圓柱框架位于密封框內(nèi)部;氣缸安裝在圓柱框架里，通過單向閥Π與進(jìn)風(fēng)管相通;活塞裝于氣缸里，一側(cè)開有排氣孔，依次通過單向閥1、排風(fēng)管與外界相通;鉆頭均勻的排布在活塞面上，穿過圓柱框架的下底板。
[0010]進(jìn)一步的，圓柱框架下底板內(nèi)側(cè)設(shè)置有回位彈簧，回位彈簧位置與鉆頭錯開。
[0011]進(jìn)一步的，氣管另一端安裝在車架的螺紋孔里;車架的螺紋孔為通孔，氣管通過螺紋孔與密封框相通。
[0012]進(jìn)一步的，橡膠與地面緊密接觸，在密封框與車架之間形成一個密閉空間。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:
[0014]本實(shí)用新型一種真空預(yù)壓實(shí)機(jī)使用時，橡膠與地面緊密接觸，以此形成一個密閉空間；高壓風(fēng)機(jī)通過氣管將密閉空間的氣體抽出，此時瀝青混合料被置于真空環(huán)境下；由于瀝青混合料開孔孔隙處于真空環(huán)境下，受氣體壓差作用，開口孔隙中的氣體首先迅速溢出；同時啟動空壓機(jī)再打開氣動開關(guān)，使其氣壓在回位彈簧的配合下驅(qū)動活塞在氣缸中高頻垂直運(yùn)動，從而帶動鉆頭上下垂直沖擊工作面，達(dá)到翻動瀝青混合料的作用，讓原本的閉口孔隙暴露在真空環(huán)境中成為開口孔隙，孔隙中的氣體因成為自由氣體而迅速溢出；這就對瀝青混合料內(nèi)部相互作用的氣、液、固三相間暫時穩(wěn)定的力平衡關(guān)系產(chǎn)生破壞作用。
[0015]與普通直接壓實(shí)相比較，真空預(yù)壓實(shí)機(jī)能在壓實(shí)前減弱或消除瀝青混合料內(nèi)部封閉氣體的“氣體彈簧”效應(yīng)，則其后在同等壓實(shí)力的作用下，可提升壓實(shí)效率和質(zhì)量，降低能耗，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中各個標(biāo)號的含義為:1_風(fēng)機(jī)，2-氣管，3-進(jìn)風(fēng)管，4-氣動開關(guān)，5-高壓風(fēng)管，6-排風(fēng)管，7-空壓機(jī)，8-扶手，9-車架，10-車輪，11-密封框，12-單向閥I，13-氣缸，14-活塞，15-鉆頭，16-回位彈簧，17-單向閥Π，18-橡膠，19-圓柱框架，20-連接架。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]請參閱圖1所示，本實(shí)用新型一種真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，包括自密封真空機(jī)構(gòu)、氣源動力機(jī)構(gòu)和半自動沖擊機(jī)構(gòu)。
[0019]自密封真空機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)1、氣管2、密封框11和橡膠18。風(fēng)機(jī)1安裝在車架9上。氣管2—端與風(fēng)機(jī)1的進(jìn)風(fēng)口相連，另一端安裝在車架9的螺紋孔里。車架9的螺紋孔為通孔，與密封框11相通。密封框11 一側(cè)固接于車架9上，另一側(cè)沿邊框安裝有一圈橡膠18。橡膠18與地面緊密接觸。
[0020]氣源動力機(jī)構(gòu)包括空壓機(jī)7、高壓風(fēng)管5、氣動開關(guān)4、進(jìn)風(fēng)管3和單向閥Π 17。空壓機(jī)7安裝在車架9上，通過高壓風(fēng)管5與進(jìn)風(fēng)管3相連。進(jìn)風(fēng)管3上裝有氣動開關(guān)4，用來啟動半自動沖擊機(jī)構(gòu)。進(jìn)風(fēng)管3另一端通過單向閥Π 17安裝在半自動沖擊機(jī)構(gòu)上。
[0021]半自動沖擊機(jī)構(gòu)包括氣缸13、單向閥112、排風(fēng)管6、活塞14、鉆頭15、回位彈簧16、圓柱框架19和連接架20。圓柱框架19通過連接架20安裝在車架9上。氣缸13安裝在圓柱框架19里，通過單向閥Π 17與進(jìn)風(fēng)管3相通?；钊?4裝于氣缸13里，一側(cè)開有排氣孔，依次通過單向閥112、排風(fēng)管6與外界相通。鉆頭15均勻的排布在活塞14面上，穿過圓柱框架19的洗地板與地面接觸。圓柱框架19下底板內(nèi)側(cè)設(shè)置有回位彈簧16,位置與鉆頭15錯開。
[0022]本實(shí)用新型真空預(yù)壓實(shí)機(jī)的工作過程如下：
[0023]真空預(yù)壓實(shí)機(jī)在作業(yè)過程中，橡膠18與地面緊密接觸，以此形成一個密閉空間。高壓風(fēng)機(jī)1通過氣管2將密閉空間的氣體抽出，此時瀝青混合料被置于真空環(huán)境下。由于瀝青混合料開孔孔隙處于真空環(huán)境下，受氣體壓差作用，開口孔隙中的氣體首先迅速溢出；同時啟動空壓機(jī)7再打開氣動開關(guān)4,使其氣壓在回位彈簧16的相配合下驅(qū)動活塞14在氣缸13中高頻垂直運(yùn)動，從而帶動鉆頭15上下垂直沖擊工作面，達(dá)到翻動瀝青混合料的作用，讓原本的閉口孔隙暴露在真空環(huán)境中成為開口孔隙，孔隙中的氣體因成為自由氣體而迅速溢出。這就對瀝青混合料內(nèi)部相互作用的氣、液、固三相間暫時穩(wěn)定的力平衡關(guān)系產(chǎn)生破壞作用。
【主權(quán)項】
1.真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，包括自密封真空機(jī)構(gòu)、氣源動力機(jī)構(gòu)和半自動沖擊機(jī)構(gòu)； 自密封真空機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)(1)、氣管(2)、密封框(11)和橡膠(18);風(fēng)機(jī)(1)安裝在車架(9)上;氣管(2)—端與風(fēng)機(jī)(1)的進(jìn)風(fēng)口相連，另一端與密封框(11)相連通;密封框(11) 一側(cè)固接于車架(9)上，另一側(cè)沿邊框安裝有一圈橡膠(18); 半自動沖擊機(jī)構(gòu)能夠在氣源動力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下上下運(yùn)動翻動瀝青混合料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，氣源動力機(jī)構(gòu)包括空壓機(jī)(7)、高壓風(fēng)管(5)、氣動開關(guān)(4)、進(jìn)風(fēng)管(3)和單向閥Π (17);空壓機(jī)(7)安裝在車架(9)上，通過高壓風(fēng)管(5)與進(jìn)風(fēng)管(3)相連;進(jìn)風(fēng)管(3)上裝有用來啟動半自動沖擊機(jī)構(gòu)的氣動開關(guān)(4)，進(jìn)風(fēng)管(3)另一端通過單向閥Π (17)安裝在半自動沖擊機(jī)構(gòu)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，半自動沖擊機(jī)構(gòu)包括氣缸(13)、單向閥1(12)、排風(fēng)管(6)、活塞(14)、鉆頭(15)、圓柱框架(19)和連接架(20);圓柱框架(19)通過連接架(20)安裝在車架(9)上；圓柱框架(19)位于密封框(11)內(nèi)部;氣缸(13)安裝在圓柱框架(19)里，通過單向閥Π (17)與進(jìn)風(fēng)管(3)相通;活塞(14)裝于氣缸(13)里，一側(cè)開有排氣孔，依次通過單向閥1(12)、排風(fēng)管(6)與外界相通;鉆頭(15)均勻的排布在活塞(14)面上，穿過圓柱框架(19)的下底板。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，圓柱框架(19)下底板內(nèi)側(cè)設(shè)置有回位彈簧(16)，回位彈簧(16)的位置與鉆頭(15)錯開。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，氣管(2)另一端安裝在車架(9)的螺紋孔里;車架(9)的螺紋孔為通孔，氣管(2)通過螺紋孔與密封框(11)相通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，橡膠(18)與地面緊密接觸，在密封框(11)與車架(9)之間形成一個密閉空間。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種真空預(yù)壓實(shí)機(jī)，包括自密封真空機(jī)構(gòu)、氣源動力機(jī)構(gòu)和半自動沖擊機(jī)構(gòu)；自密封真空機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)、氣管、密封框和橡膠；風(fēng)機(jī)安裝在車架上；氣管一端與風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相連，另一端與密封框相連通；密封框一側(cè)固接于車架上，另一側(cè)沿邊框安裝有一圈橡膠；半自動沖擊機(jī)構(gòu)能夠在氣源動力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下上下運(yùn)動翻動瀝青混合料。與普通直接壓實(shí)相比較，真空預(yù)壓實(shí)機(jī)能在壓實(shí)前減弱或消除瀝青混合料內(nèi)部封閉氣體的“氣體彈簧”效應(yīng)，則其后在同等壓實(shí)力的作用下，可提升壓實(shí)效率和質(zhì)量，降低能耗，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【IPC分類】E01C19/30
【公開號】CN205100068
【申請?zhí)枴緾N201520869091
【發(fā)明人】袁露, 何義, 薛闊, 王娜, 高峰, 李曉輝, 沈振宗, 姚運(yùn)仕
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月3日