[实用新型]真空预压实机

说明书

【技术领域】

本实用新型属于工程机械领域，特别涉及一种沥青路面预压装置。

【背景技术】

沥青路面由于具有行车舒适、噪声小、易于机械化施工、养护维修方便等优越的性能得到广泛应用。压实是沥青路面修建的重要环节，压实方法和设备的性能直接影响压实效率与沥青路面的质量。

虽然我国公路建设发展迅速、整体水平大幅提高，但因建设工期短、车辆超载严重等原因，部分工程出现了质量问题，特别是路面早期局部损坏现象突出，有的路面使用不到一年就出现了车辙、裂缝、龟裂、坑槽和水损坏等问题。这些问题不但造成巨额维修费用，而且极大影响路面使用性能和行车安全，造成经济和社会效益的双重损失。国内外大量研究表明，压实不足是引起沥青路面质量的主要原因之一，这是因为沥青混合料是由气相、液相和固相组成的复杂三相体系，压实过程需尽量移除气相、使液相和固相发生重新排列而减少空隙率。沥青混合料中的空气主要有两部分，一部分是存在于开口孔隙与大气连通的自由气体，另一部分是以气泡形式存在于闭口孔隙的封闭气体。一般的，随着压实的进行，气体不断被排出，沥青混合料持续发生塑性变形而密实。当压实到一定程度时，自由气体变得很少，剩下难以溢出、存在于闭口孔隙的封闭气体。这些被沥青包裹的大量气泡形成了数量可观的“气体弹簧”，与所支撑的集料形成“弹簧-质量系统”，一方面消耗了大量压实能量；另一方面，当压实力撤去后，“气体弹簧”会发生反弹，减小了每次压实的塑性变形，降低了压实的效率。也就是说，大量封闭气体的“气体弹簧”效应阻碍压实过程的进行。

可见，若能在压实前减弱或消除沥青混合料内部封闭气体的“气体弹簧”效应，则其后在同等压实力的作用下，必然提升压实效率和质量，降低能耗。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种真空预压实机，以破坏沥青混合料中封闭气体的“气体弹簧”效应，强化其后的压实过程，减少压实能耗，提高压实效率和质量，延长路面的使用寿命，提高经济和社会效益。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

真空预压实机，包括自密封真空机构、气源动力机构和半自动冲击机构；自密封真空机构包括风机、气管、密封框和橡胶；风机安装在车架上；气管一端与风机的进风口相连，另一端与密封框相连通；密封框一侧固接于车架上，另一侧沿边框安装有一圈橡胶；半自动冲击机构能够在气源动力机构的驱动下上下运动翻动沥青混合料。

进一步的，气源动力机构包括空压机、高压风管、气动开关、进风管和单向阀Ⅱ；空压机安装在车架上，通过高压风管与进风管相连；进风管上装有用来启动半自动冲击机构的气动开关，进风管另一端通过单向阀Ⅱ安装在半自动冲击机构上。

进一步的，半自动冲击机构包括气缸、单向阀Ⅰ、排风管、活塞、钻头、圆柱框架和连接架；圆柱框架通过连接架安装在车架上；圆柱框架位于密封框内部；气缸安装在圆柱框架里，通过单向阀Ⅱ与进风管相通；活塞装于气缸里，一侧开有排气孔，依次通过单向阀Ⅰ、排风管与外界相通；钻头均匀的排布在活塞面上，穿过圆柱框架的下底板。

进一步的，圆柱框架下底板内侧设置有回位弹簧，回位弹簧位置与钻头错开。

进一步的，气管另一端安装在车架的螺纹孔里；车架的螺纹孔为通孔，气管通过螺纹孔与密封框相通。

进一步的，橡胶与地面紧密接触，在密封框与车架之间形成一个密闭空间。

相对于现有技术，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型一种真空预压实机使用时，橡胶与地面紧密接触，以此形成一个密闭空间；高压风机通过气管将密闭空间的气体抽出，此时沥青混合料被置于真空环境下；由于沥青混合料开孔孔隙处于真空环境下，受气体压差作用，开口孔隙中的气体首先迅速溢出；同时启动空压机再打开气动开关，使其气压在回位弹簧的配合下驱动活塞在气缸中高频垂直运动，从而带动钻头上下垂直冲击工作面，达到翻动沥青混合料的作用，让原本的闭口孔隙暴露在真空环境中成为开口孔隙，孔隙中的气体因成为自由气体而迅速溢出；这就对沥青混合料内部相互作用的气、液、固三相间暂时稳定的力平衡关系产生破坏作用。

与普通直接压实相比较，真空预压实机能在压实前减弱或消除沥青混合料内部封闭气体的“气体弹簧”效应，则其后在同等压实力的作用下，可提升压实效率和质量，降低能耗，具有良好的经济和社会效益。

【附图说明】

图1为本实用新型的结构示意图。