一种可提高孔密实圆度的振冲器

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，具体涉及一种可提高孔密实圆度的振冲器。

背景技术

振冲器是振冲法施工中的特制机具。它利用水平方向振动力振挤填料及周围土体，而达到提高地基承载能力、减少沉降量、增加地基稳定性、提高抗地震液化能力。。

中国专利CN106284286A中公开了一种锚杆孔施工工艺，属于支护工程领域，旨在实现松软地基层钻孔，其技术方案要点是使用振动挤密成孔器钻设锚杆孔；所述振动挤密成孔器包括洛阳铲，所述洛阳铲外侧套设有套管，所述套管一端固定连接有振冲器，所述振冲器伸出套管的端部固设有钻头；锚杆孔的施工过程如下：确定孔位；调整钻建角度；挤密成孔；抽取地层物质；锚杆孔成形。本发明解决了松软地基层成孔困难的问题。

但是，其中振冲器未充分利用振动过程中产生的径向加速度，且固定盘位于地面，其不能充分利用电机振动产生的动力，也不能更大限度地保证振冲器位于需密实的孔的中心位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高孔密实圆度的振冲器，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可提高孔密实圆度的振冲器，包括：外筒体、内筒体、驱动装置、进料装置、出料头和调节装置；其中，所述外筒体设置有上套筒和下套筒，所述内筒体设置于所述外筒体的内部，所述内筒体连接所述驱动装置，所述出料头与所述驱动装置、下套筒分别滑动连接；所述出料头与所述驱动装置之间设置有弹性伸缩装置，所述出料头与所述驱动装置之间形成出料腔；所述驱动装置中设置有偏心装置，所述出料头中设置有加速度传感器；所述弹性伸缩装置通过所述偏心装置产生的轴向加速度伸缩将所述出料头上的出料孔打开，并依靠所述偏心装置产生的径向加速度完成出料；所述外筒体的外壁靠近所述驱动装置位置均匀地设置有多个所述调节装置，所述调节装置可转动地插入需密实的孔中，并实时调节所述驱动装置中的振动电机保持水平位置，且位于所述孔的中心位置。

可选实施例中，多个所述调节装置的结构相同，所述调节装置中设置有调节杆和定位片，所述调节杆铰接于所述外筒体的外壁，所述调节杆为电动伸缩杆可转动伸缩地插入定位至需密实的孔中，所述定位片52上设置有连接通槽，所述定位片通过所述连接通槽与所述调节杆铰接。

可选实施例中，所述驱动装置中设置有振动电机，所述振动电机通过多个安装板连接在所述上套筒上，所述振动电机的上部连接所述内筒体，所述振动电机的输出端通过联轴器连接驱动轴，所述驱动轴上设置有偏心块。

可选实施例中，所述出料头的上部为连接板，所述连接板上设置有供所述驱动轴穿过的轴孔和连接孔；所述出料头的侧壁形成有滑动腔，所述滑动腔的端部通过所述连接板形成有凸沿，所述出料头的内腔的侧壁上形成有多个出料孔。

可选实施例中，所述驱动轴上设置有上限位块、下限位块、限位槽和封堵板；其中，所述限位槽上滑动连接有滑动板，所述滑动板与所述出料头的内腔滑动配合，所述滑动板与所述连接板之间设置有套设在所述驱动轴上的弹簧，所述滑动板、封堵板与所述内腔形成出料腔。

可选实施例中，所述下套筒的端部设置有连接滑块，所述连接滑块设置于所述滑动腔中，并沿所述滑动腔上下滑动。

可选实施例中，所述上套筒与下套筒之间通过所述连接器活动连接；所述出料孔的数量大于15个。

可选实施例中，所述驱动轴位于所述限位槽与所述封堵板之间的部分设置有螺旋叶片。

可选实施例中，所述进料装置包括输料管一和输料管二，所述输料管一和输料管二分别穿过所述连接板上的连接孔和所述滑动板上进料孔连通所述出料腔。

可选实施例中，当所述振动电机处于非工作状态时，所述弹簧处于非压缩状态，所述上限位块与所述出料头的连接板贴合，所述滑动板封堵所述出料孔；当所述振动电机处于工作状态时，带动所述偏心块转动产生振动，所述出料头受沿所述驱动轴轴向的加速度作用向下运动将所述弹簧压缩，所述上限位块与所述连接板分离，所述滑动板不再封堵所述出料孔，所述出料孔连通所述出料腔，所述出料腔中的物料受沿所述驱动轴径向的加速度作用及所述螺旋叶片的驱动经所述出料孔排出，并在所述出料头的振动作用下完成孔密实工作。

本发明的有益效果在于：

(1)该振冲器中设置有调节装置，调节装置可转动地插入需密实的孔中，并实时调节驱动装置中的振动电机保持水平位置，且位于需密实的孔的中心位置，最大限度地提高出料头位于需密实的孔的中心的程度，以提高密实完成后的孔的圆度，便于密实完成的孔的后期工作。

(2)该振冲器充分利用了振动电机振动产生的轴向加速度和径向加速度，利用其产生的轴向加速度将出料孔打开，利用其产生的径向加速度结合驱动轴的转动将物料经出料孔排出，配合出料头完成孔密实工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的整体结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的俯视图图(非出料状态)。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为图3中D处局部放大结构示意图。

图5为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的俯视图(出料状态)。

图6为图5中B-B向剖视图。

图7为图6中E处局部放大结构示意图。

图8为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的局部结构示意图一。

图9为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的局部结构示意图二。

图10为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器的局部结构示意图三。

图11为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器中出料头的结构示意图。

图12为本发明一实施例提供的可提高孔密实圆度的振冲器中出料头的俯视图。

图13为图12中C-C向剖视图。

其中，图中附图标记为：1、外筒体，11、上套筒，12、连接器，13、下套筒，2、出料头，21、出料孔，22、凸沿，23、连接孔，24、滑动腔，25、轴孔，26、内腔，27、连接板，3、进料装置，31、输料管一，32、输料管二，4、驱动装置，41、内筒体，42、振动电机，43、联轴器，44、驱动轴，45、电动伸缩杆，46、偏心块，47、凹槽，48、滑槽，49、滑杆，410、通槽，411、安装板，412、上限位块，413、弹簧，414、连接滑块，415、出料腔，416、下限位块，417、滑动板，418、封堵板，419、限位槽，5、调节装置，51、调节杆，52、定位片，53、连接通槽。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅附图1-13，本实施例的目的在于提供了一种可提高孔密实圆度的振冲器，包括：外筒体1、内筒体41、驱动装置4、进料装置3和出料头2；其中，外筒体1设置有上套筒11和下套筒13，优选地，上套筒11与下套筒13之间通过连接器12活动连接。内筒体41设置于外筒体1的内部，内筒体41连接驱动装置4，出料头2与驱动装置4、下套筒13分别滑动连接；出料头2与驱动装置4之间设置有弹性伸缩装置，出料头2与驱动装置4之间形成出料腔415。

具体地，驱动装置4中设置有偏心装置，出料头2中设置有加速度传感器；弹性伸缩装置通过偏心装置产生的轴向加速度伸缩将出料头2上的出料孔21打开，并依靠偏心装置产生的径向加速度完成出料；驱动装置4根据加速度传感器的检测值实时调整偏心装置的偏心距离以调整振冲器的振幅和出料速度。

进一步地，驱动装置4中设置有振动电机42，振动电机42通过多个安装板411连接在上套筒11上，振动电机42的上部连接内筒体41，振动电机42的输出端通过联轴器43连接驱动轴44，驱动轴44上设置有两个对称设置的凹槽47，凹槽47上设置有偏心块46，偏心块46上设置有通槽410，通槽410与凹槽47滑动配合。驱动轴44上还设置有电动伸缩杆45，电动伸缩杆45连接偏心块46并驱动其沿驱动轴44的径向运动；驱动轴44上还设置有滑杆49，滑杆49与偏心块46上的滑槽48滑动配合。该振冲器可根据加速度传感器的实时检测结果及孔的密实完成状态实时调节振动电机42产生的振幅大小，例如，在孔的密实工作刚开始时，可使用最大的电机振幅，在孔的密实工作完成过程中随着需要密实的孔径的逐步减小，逐步减小或调解电机振幅，以完成孔的密实工作，可最大限度地节约动力。

此外，出料头2的上部为连接板27，连接板27上设置有供驱动轴44穿过的轴孔25和连接孔23；出料头2的侧壁形成有滑动腔24，滑动腔24的端部通过连接板27形成有凸沿22，出料头2的内腔26的侧壁上形成有多个出料孔21，优选地，出料孔21的数量大于15个，本实施例中，出料孔21的数量为20个。

需要指出的是，驱动轴44上设置有上限位块412、下限位块416、限位槽419和封堵板418；其中，限位槽419上滑动连接有滑动板417，滑动板417与出料头2的内腔26滑动配合，滑动板417与连接板27之间设置有套设在驱动轴44上的弹簧413，滑动板417、封堵板418与内腔26形成出料腔415。下套筒13的端部设置有连接滑块414，连接滑块414设置于滑动腔24中，并沿滑动腔24上下滑动。驱动轴44位于限位槽419与封堵板418之间的部分设置有螺旋叶片，螺旋叶片旋转可辅助完成出料。

可选实施例中，进料装置3包括输料管一31和输料管二32，输料管一31和输料管二32分别穿过连接板27上的连接孔23和滑动板417上进料孔连通出料腔415，物料经输料管一31和输料管二32进入出料腔415。

最后，上套筒11的外壁靠近连接器12的外表面设置有多个均布的调节装置5，优选地，调解装置5的数量为4个，每个调节装置5的结构相同，包括铰接在上套筒11的外壁调节杆51，调节杆51优选为电动伸缩杆，其转动伸缩可插入定位至需密实的孔中，调节杆51上连接有定位片52，定位片52上设置有连接通槽53，定位片52通过连接通槽53与调节杆51铰接，定位片52可增大与需密实的孔的接触面积，提高上套筒11固定的稳定程度，最大限度地提高出料头2位于需密实的孔的中心的程度，以提高密实完成后的孔的圆度，以便于密实完成的孔的后期工作。值得一提的是，调解装置5设置有水平仪，实时调节各调节杆51的长度，保证振冲器的实时水平位置。还需要指出的是，本实施例中的调解装置5位于地面以下，并靠近振动电机42，两者的距离始终恒定，能够更好地保证振冲器的位于需密实的孔的中心位置，尤其是保证振动电机42位于需密实的孔的中心位置。现有技术中，较于背景技术中现有技术中的定位盘7安装于地面的表面，当振冲器位于地面以下较深位置时，振冲器偏离孔中心的位置较大，不易控制，相较于本实施例中的设置方式其效果较差。

本实施例中的振冲器的工作原理为：当振动电机42处于非工作状态时，弹簧413处于非压缩状态，上限位块412与出料头2的连接板27贴合，滑动板417封堵出料孔21；当振动电机42处于工作状态时，带动偏心块46转动产生振动，出料头2受沿驱动轴44轴向的加速度作用向下运动将弹簧413压缩，上限位块412与连接板27分离，滑动板417不再封堵出料孔21，出料孔21连通出料腔415，出料腔415中的物料受沿驱动轴44径向的加速度作用及螺旋叶片的驱动经出料孔21排出，并在出料头2的振动作用下完成孔密实工作。该振冲器充分利用了振动电机振动42产生的轴向加速度和径向加速度，利用其产生的轴向加速度将出料孔打开，利用其产生的径向加速度结合驱动轴的转动将物料经出料孔排出，配合出料头2完成孔密实工作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。