真空預壓實機的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ]本實用新型屬于工程機械領域，特別涉及一種瀝青路面預壓裝置。
【【背景技術】】
[0002]瀝青路面由于具有行車舒適、噪聲小、易于機械化施工、養(yǎng)護維修方便等優(yōu)越的性能得到廣泛應用。壓實是瀝青路面修建的重要環(huán)節(jié)，壓實方法和設備的性能直接影響壓實效率與瀝青路面的質量。
[0003]雖然我國公路建設發(fā)展迅速、整體水平大幅提高，但因建設工期短、車輛超載嚴重等原因，部分工程出現(xiàn)了質量問題，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用，而且極大影響路面使用性能和行車安全，造成經濟和社會效益的雙重損失。國內外大量研究表明，壓實不足是引起瀝青路面質量的主要原因之一，這是因為瀝青混合料是由氣相、液相和固相組成的復雜三相體系，壓實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，隨著壓實的進行，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。當壓實到一定程度時，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量可觀的“氣體彈簧”，與所支撐的集料形成“彈簧-質量系統(tǒng)”，一方面消耗了大量壓實能量；另一方面，當壓實力撤去后，“氣體彈簧”會發(fā)生反彈，減小了每次壓實的塑性變形，降低了壓實的效率。也就是說，大量封閉氣體的“氣體彈簧”效應阻礙壓實過程的進行。
[0004]可見，若能在壓實前減弱或消除瀝青混合料內部封閉氣體的“氣體彈簧”效應，則其后在同等壓實力的作用下，必然提升壓實效率和質量，降低能耗。
【【實用新型內容】】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種真空預壓實機，以破壞瀝青混合料中封閉氣體的“氣體彈簧”效應，強化其后的壓實過程，減少壓實能耗，提高壓實效率和質量，延長路面的使用壽命，提高經濟和社會效益。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]真空預壓實機，包括自密封真空機構、氣源動力機構和半自動沖擊機構；自密封真空機構包括風機、氣管、密封框和橡膠;風機安裝在車架上;氣管一端與風機的進風口相連，另一端與密封框相連通;密封框一側固接于車架上，另一側沿邊框安裝有一圈橡膠;半自動沖擊機構能夠在氣源動力機構的驅動下上下運動翻動瀝青混合料。
[0008]進一步的，氣源動力機構包括空壓機、高壓風管、氣動開關、進風管和單向閥Π;空壓機安裝在車架上，通過高壓風管與進風管相連;進風管上裝有用來啟動半自動沖擊機構的氣動開關，進風管另一端通過單向閥Π安裝在半自動沖擊機構上。
[0009]進一步的，半自動沖擊機構包括氣缸、單向閥1、排風管、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部;氣缸安裝在圓柱框架里，通過單向閥Π與進風管相通;活塞裝于氣缸里，一側開有排氣孔，依次通過單向閥1、排風管與外界相通;鉆頭均勻的排布在活塞面上，穿過圓柱框架的下底板。
[0010]進一步的，圓柱框架下底板內側設置有回位彈簧，回位彈簧位置與鉆頭錯開。
[0011]進一步的，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，本實用新型具有以下技術效果:
[0014]本實用新型一種真空預壓實機使用時，橡膠與地面緊密接觸，以此形成一個密閉空間；高壓風機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；同時啟動空壓機再打開氣動開關，使其氣壓在回位彈簧的配合下驅動活塞在氣缸中高頻垂直運動，從而帶動鉆頭上下垂直沖擊工作面，達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部相互作用的氣、液、固三相間暫時穩(wěn)定的力平衡關系產生破壞作用。
[0015]與普通直接壓實相比較，真空預壓實機能在壓實前減弱或消除瀝青混合料內部封閉氣體的“氣體彈簧”效應，則其后在同等壓實力的作用下，可提升壓實效率和質量，降低能耗，具有良好的經濟和社會效益。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖中各個標號的含義為:1_風機，2-氣管，3-進風管，4-氣動開關，5-高壓風管，6-排風管，7-空壓機，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。
【【具體實施方式】】
[0018]請參閱圖1所示，本實用新型一種真空預壓實機，包括自密封真空機構、氣源動力機構和半自動沖擊機構。
[0019]自密封真空機構包括風機1、氣管2、密封框11和橡膠18。風機1安裝在車架9上。氣管2—端與風機1的進風口相連，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 一側固接于車架9上，另一側沿邊框安裝有一圈橡膠18。橡膠18與地面緊密接觸。
[0020]氣源動力機構包括空壓機7、高壓風管5、氣動開關4、進風管3和單向閥Π 17。空壓機7安裝在車架9上，通過高壓風管5與進風管3相連。進風管3上裝有氣動開關4，用來啟動半自動沖擊機構。進風管3另一端通過單向閥Π 17安裝在半自動沖擊機構上。
[0021]半自動沖擊機構包括氣缸13、單向閥112、排風管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與進風管3相通?；钊?4裝于氣缸13里，一側開有排氣孔，依次通過單向閥112、排風管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下底板內側設置有回位彈簧16,位置與鉆頭15錯開。
[0022]本實用新型真空預壓實機的工作過程如下：
[0023]真空預壓實機在作業(yè)過程中，橡膠18與地面緊密接觸，以此形成一個密閉空間。高壓風機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7再打開氣動開關4,使其氣壓在回位彈簧16的相配合下驅動活塞14在氣缸13中高頻垂直運動，從而帶動鉆頭15上下垂直沖擊工作面，達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部相互作用的氣、液、固三相間暫時穩(wěn)定的力平衡關系產生破壞作用。
【主權項】
1.真空預壓實機，其特征在于，包括自密封真空機構、氣源動力機構和半自動沖擊機構； 自密封真空機構包括風機(1)、氣管(2)、密封框(11)和橡膠(18);風機(1)安裝在車架(9)上;氣管(2)—端與風機(1)的進風口相連，另一端與密封框(11)相連通;密封框(11) 一側固接于車架(9)上，另一側沿邊框安裝有一圈橡膠(18); 半自動沖擊機構能夠在氣源動力機構的驅動下上下運動翻動瀝青混合料。2.根據權利要求1所述的真空預壓實機，其特征在于，氣源動力機構包括空壓機(7)、高壓風管(5)、氣動開關(4)、進風管(3)和單向閥Π (17);空壓機(7)安裝在車架(9)上，通過高壓風管(5)與進風管(3)相連;進風管(3)上裝有用來啟動半自動沖擊機構的氣動開關(4)，進風管(3)另一端通過單向閥Π (17)安裝在半自動沖擊機構上。3.根據權利要求2所述的真空預壓實機，其特征在于，半自動沖擊機構包括氣缸(13)、單向閥1(12)、排風管(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)內部;氣缸(13)安裝在圓柱框架(19)里，通過單向閥Π (17)與進風管(3)相通;活塞(14)裝于氣缸(13)里，一側開有排氣孔，依次通過單向閥1(12)、排風管(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.根據權利要求3所述的真空預壓實機，其特征在于，圓柱框架(19)下底板內側設置有回位彈簧(16)，回位彈簧(16)的位置與鉆頭(15)錯開。5.根據權利要求1所述的真空預壓實機，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.根據權利要求1所述的真空預壓實機，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】本實用新型公開一種真空預壓實機，包括自密封真空機構、氣源動力機構和半自動沖擊機構；自密封真空機構包括風機、氣管、密封框和橡膠；風機安裝在車架上；氣管一端與風機的進風口相連，另一端與密封框相連通；密封框一側固接于車架上，另一側沿邊框安裝有一圈橡膠；半自動沖擊機構能夠在氣源動力機構的驅動下上下運動翻動瀝青混合料。與普通直接壓實相比較，真空預壓實機能在壓實前減弱或消除瀝青混合料內部封閉氣體的“氣體彈簧”效應，則其后在同等壓實力的作用下，可提升壓實效率和質量，降低能耗，具有良好的經濟和社會效益。
【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, 姚運仕
【申請人】長安大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月3日