[发明专利]一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置

说明书

本发明公开了一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置，包括XY二自由度移动平台，在移动平台上安装有强夯机构，强夯机构包括与移动平台固接的水平安装板，在水平安装板上垂直安装有强夯电机，强夯电机的输出端与位于其下方的蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合，在蜗轮的转轴上安装有不完全齿轮，不完全齿轮与齿条啮合，齿条滑动配合在滑槽内，滑槽竖直设置，在滑槽的下端和齿条的上端设有适配的齿条下限位结构，在齿条下端悬挂有夯锤；蜗杆、蜗轮和不完全齿轮设置在齿轮箱内，齿轮箱和滑槽固接在水平安装板的下方。本发明能够实现在离心机不停机的情况下，通过编程控制自动模拟平面区域大范围的强夯施工。

技术领域

本发明涉及一种强夯施工装置，特别是一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置。

背景技术

强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。是利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下，对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布。强夯法施工已广泛运用到高速公路、铁路、机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程。优点是工期短、效果好、造价低。在土工离心模型试验领域，需要一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可以在超重力场自动模拟强夯施工的装置，包括XY二自由度移动平台，在所述移动平台上安装有强夯机构，所述强夯机构包括与所述移动平台固接的水平安装板，在所述水平安装板上垂直安装有强夯电机，所述强夯电机的输出端与位于其下方的蜗杆连接，所述蜗杆与蜗轮啮合，在所述蜗轮的转轴上安装有不完全齿轮，所述不完全齿轮与齿条啮合，所述齿条滑动配合在滑槽内，所述滑槽竖直设置，在所述滑槽的下端和所述齿条的上端设有适配的齿条下限位结构，在所述齿条下端悬挂有夯锤；所述蜗杆、所述蜗轮和所述不完全齿轮设置在齿轮箱内，所述齿轮箱和所述滑槽固接在所述水平安装板的下方。

所述蜗轮和所述不完全齿轮聚集在一起，采用一体成型结构。

所述齿条下限位结构包括设置在所述滑槽下端的内伸挡板以及设置在所述齿条上端的与所述内伸挡板适配的外伸挡板。

所述移动平台包括Y向传动机构和X向传动机构，所述Y向传动机构包括两个分别连接在所述水平安装板两端下方的Y向传动螺母，所述Y向传动螺母与Y向丝杠螺纹连接，所述Y向丝杠采用支座Ⅰ支承、采用电机Ⅰ驱动，所述Y向传动螺母与位于其下方的Y向滑块固接，所述Y向滑块装配在位于所述Y向丝杠下方的Y向直线滑轨上，所述Y向直线滑轨、所述支座Ⅰ和所述电机Ⅰ均安装在Y向横梁上；所述X向传动机构包括两个分别连接在所述Y向横梁两端下方的X向传动螺母，所述X向传动螺母与X向丝杠螺纹连接，所述X向丝杠采用支座Ⅱ支承、采用电机Ⅱ驱动，所述X向传动螺母与位于其下方的X向滑块固接，所述X向滑块装配在位于所述X向丝杠下方的X向直线滑轨上，所述X向直线滑轨、所述支座Ⅱ和所述电机Ⅱ均安装在固定板上。

所述X向丝杠和所述Y向丝杠均为滚珠丝杠，所述X向传动螺母和所述Y向传动螺母均为T型螺母。

所述Y向传动螺母通过螺母固定块Ⅰ与所述水平安装板固接；所述X向传动螺母通过螺母固定块Ⅱ与所述Y向横梁固接。

所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ和所述强夯电机均为伺服电机。

所述支座Ⅰ和所述支座Ⅱ均是由Q345低合金钢制成的。

所述Y向横梁是由钛合金制成的。