專利名稱：一種垂直振動壓路機的激振器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種智能型垂直振動壓路機的激振器，屬于筑路機械領域。
所謂智能振動壓路機是德國寶馬(BOMAG)公司研制成功的一種可以根據(jù)土質(zhì)變化狀況自動調(diào)節(jié)振幅和振動頻率的新型壓路機，其核心技術是發(fā)明了可以連續(xù)調(diào)節(jié)激振力在被壓實面垂直方向上的分量的激振器，這種激振器實質(zhì)上是一種激振力大小不變而激振力的方向相對于被壓實面而言從垂直方向到水平方向可連續(xù)改變的激振器，和其他類型振動壓路機相比，智能振動壓路機具有高效節(jié)能、保證和提高壓實質(zhì)量、能適應鋪筑新材料和新工藝發(fā)展的需要、對環(huán)境振動污染小的優(yōu)點，但該壓路機的激振機構結(jié)構復雜、制造費用昂貴，目前尚未廣泛應用，而本發(fā)明提供的智能型垂直振動壓路機的激振器，是一種激振力的方向不變(總是垂直方向)而激振力的大小作連續(xù)變化的激振器，它更加突顯智能振動壓路機的激振器的所有優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是提供一種由可調(diào)偏心矩的模塊化激振器單元(簡稱單元激振器)、模塊化激振器單元安裝架(簡稱激振器安裝架)、模塊化激振器單元同步反向驅(qū)動機構(簡稱同步反向驅(qū)動機構)和激振器調(diào)幅機構組成的激振器機構，使得智能型垂直振動壓路機的激振器機構結(jié)構簡單、制造方便、可靠性高、激振力大、讓智能型垂直振動壓路機得到廣泛應用。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的主要用以下方式設計制造偏心矩大小可調(diào)節(jié)的單元激振器，將兩組(也可以是兩只)單元激振器對稱安裝在激振器安裝架回轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)內(nèi)、保證兩組單元激振器的偏心塊的偏心矩在水平面上以激振器安裝架回轉(zhuǎn)軸線對稱，在兩組單元激振器的輸入端裝有同步反向驅(qū)動機構，同步反向驅(qū)動機構驅(qū)動兩組單元激振器作同步反向旋轉(zhuǎn)，激振器安裝架不作旋轉(zhuǎn)，激振器調(diào)幅機構同步等量調(diào)節(jié)兩組單元激振器偏心矩的大小，以實現(xiàn)激振器僅產(chǎn)生垂直方向的激振力而使振動輪僅作垂直方向的振動、且振幅可以從大到小無級調(diào)節(jié)。
一種智能型垂直振動壓路機的激振器，主要有兩組可調(diào)偏心矩的單元激振器(每個單元激振器中的偏心塊均由兩部分組成一部分是固定偏心塊，另一部分是活動偏心塊，通過調(diào)節(jié)活動偏心塊的偏心矩來調(diào)節(jié)整個偏心塊的偏心矩)、偏心矩調(diào)節(jié)機構即激振器調(diào)幅機構、激振器安裝架、同步反向驅(qū)動機構組成，兩組單元激振器牢固安裝在激振器安裝架內(nèi)，兩組單元激振器偏心塊的質(zhì)心在水平方向上以激振器安裝架的回轉(zhuǎn)軸線對稱，激振器調(diào)幅機構也安裝在激振器安裝架中，同步反向驅(qū)動機構亦牢固安裝在激振器安裝架內(nèi)并和兩組單元激振器相聯(lián)，兩組單元激振器在同步反向驅(qū)動機構的驅(qū)動下作同步反向旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力在兩組單元激振器回轉(zhuǎn)軸線決定的平面內(nèi)即水平面內(nèi)相互抵消，僅產(chǎn)生垂直方向的激振力，激振器的調(diào)幅機構根據(jù)操作指令同步控制和等量改變兩組單元激振器的偏心塊的偏心矩、即同步控制和等量改變兩組單元激振器的離心力、亦即控制和改變激振力大小達到調(diào)節(jié)和改變振動輪振幅大小的目的。
本發(fā)明的


如下圖1說明1-花鍵螺旋軸2-活動偏心塊3-固定偏心塊4-振動軸承 5-振動軸承座6-單元激振器殼體7-激振器安裝架圖2是圖1在A-A處的剖視3是圖1的K向局部視4說明
8-調(diào)幅軸承9-調(diào)幅軸承座10-軸承座推拉環(huán)圖5說明11-激振器安裝架主軸12-激振器安裝滑套圖6是圖5的J向視7說明13-單元激振器 14-調(diào)幅油缸15-調(diào)幅擺桿16-調(diào)幅軸承結(jié)構17-同步反向驅(qū)動機構圖8是圖7在B-B處的剖視圖O1-O2是兩組單元激振器13回轉(zhuǎn)軸線決定的平面，β1、β2分別是兩組單元激振器13的活動偏心塊2、固定偏心塊3的組合體的質(zhì)心位置相位角圖9說明18-智能型垂振式激振器機構19-聯(lián)軸器20-振動馬達安裝座21-振動馬達22-振動輸出軸承23-振動輸出軸承座24-振動輪側(cè)板25-減振器26-減振器內(nèi)聯(lián)接板27-減振器外聯(lián)接板28-機架29-行走馬達機構30-減振器聯(lián)接板31-振動輪32-減振器安裝法蘭圖1、圖2和圖3是單元激振器13的一個典型結(jié)構原理圖，活動偏心塊2是具有偏心矩的軸且?guī)ЩㄦI孔，固定偏心塊3是具有偏心矩的軸，固定偏心塊3是由兩端半軸組焊而成，活動偏心塊2在固定偏心塊3的兩端半軸組焊前套裝進固定偏心塊3中，活動偏心塊2和固定偏心塊3的回轉(zhuǎn)軸心相同，固定偏心塊3的一端帶螺旋孔而另一端帶端面齒，軸向推拉花鍵螺旋軸1將使活動偏心塊2相對于固定偏心塊3作周向旋轉(zhuǎn)、使活動偏心塊2和固定偏心塊3的組合偏心矩發(fā)生變化、固定偏心塊3裝配在振動軸承4的內(nèi)孔中、振動軸承4裝配在振動軸承座5的內(nèi)孔中、振動軸承座5裝配于單元激振器殼體6內(nèi)，由花鍵螺旋軸1、活動偏心塊2、固定偏心塊3、振動軸承4、振動軸承座5、單元激振器殼體6組成的單元激振器13裝配于激振器安裝架7內(nèi)。
圖4是一組單元激振器13裝配調(diào)幅軸承結(jié)構16的典型結(jié)構原理圖，調(diào)幅軸承8裝配固定在花鍵螺旋軸1的伸出端，調(diào)幅軸承座9裝配在調(diào)幅軸承8的外圈上，軸承座推拉環(huán)10裝配在調(diào)幅軸承座9上，調(diào)幅軸承8內(nèi)圈和花鍵螺旋軸1一起旋轉(zhuǎn)，調(diào)幅軸承8的外圈則不作旋轉(zhuǎn)運動，在由兩只或兩只以上的單元激振器13組成的一組單元激振器中，只有和調(diào)幅軸承結(jié)構16相聯(lián)的一只單元激振器13中的固定偏心塊3需要帶螺旋孔，其余的單元激振器13中的固定偏心塊3無需帶螺旋孔，每組單元激振器13中的固定偏心塊3之間的傳動是利用固定偏心塊3的端面齒嚙合進行的。
圖5和圖6是激振器安裝架7的一個典型結(jié)構原理圖，激振器安裝架主軸11是由兩端軸承座和中間兩根軸段焊接而成的一根整體剛性主軸，激振器安裝滑套12在激振器安裝架主軸11的兩端軸承座同激振器安裝架主軸11的中間兩根軸段焊接前裝入激振器安裝架主軸11的中間兩根軸段中，激振器安裝滑套12可在激振器安裝架主軸11上作軸向滑動但滑動面配合間隙極小以便能夠安裝單元激振器13的同時保證激振器安裝架7的整體剛性。
圖7和圖8是一種智能型垂振式激振器機構18的一個典型結(jié)構原理圖，兩組(也可以是兩只)單元激振器13對稱安裝在激振器安裝架7內(nèi)、兩組單元激振器13中的活動偏心塊2和固定偏心塊3的組合體的質(zhì)心位置相位角β1和β2相等，兩組單元激振器13的回轉(zhuǎn)軸線決定的平面O1-O2面水平，調(diào)幅油缸14、調(diào)幅擺桿15、兩只調(diào)幅軸承結(jié)構16組成兩組單元激振器13的等量調(diào)幅機構，調(diào)幅油缸14安裝固定在激振器安裝架7的一端軸承座內(nèi)腔中，調(diào)幅擺桿15的中點鉸接安裝在激振器安裝架7上，調(diào)幅油缸14的活塞桿頭部和調(diào)幅擺桿15鉸接，調(diào)幅擺桿15兩端和調(diào)幅軸承結(jié)構16中的軸承座推拉環(huán)10剛性聯(lián)接，調(diào)幅軸承結(jié)構16安裝固定在單元激振器13的花鍵螺旋軸1的伸出端，同步反向驅(qū)動機構17亦安裝在激振器安裝架7內(nèi)，同步反向驅(qū)動機構17的輸出軸僅同兩組單元激振器13中的固定偏心塊3相嚙合(也可以僅同兩組單元激振器13中的活動偏心塊2相嚙合)，固定偏心塊3再通過和花鍵螺旋軸1嚙合的螺旋副和花鍵螺旋軸1相嚙合進而驅(qū)動活動偏心塊2(活動偏心塊2和花鍵螺旋軸1為花鍵副嚙合傳動)，使同組單元激振器13中的固定偏心塊3和活動偏心塊2同步同向旋轉(zhuǎn)，使兩組單元激振器13作同步反向旋轉(zhuǎn)，控制調(diào)幅油缸14的伸縮量，調(diào)幅擺桿15繞其中心鉸點擺動并將同步等量推拉兩只調(diào)幅軸承結(jié)構16，由于兩組單元激振器13中的固定偏心塊3和花鍵螺旋軸1之間相嚙合的螺旋副(螺旋副參數(shù)相同)作用，使得兩組單元激振器13中的花鍵螺旋軸1相對于各自的固定偏心塊3作周向轉(zhuǎn)動，從而帶動各自的活動偏心塊2相對于各自的固定偏心塊3作周向轉(zhuǎn)動，達到同步等量增減兩組單元激振器13中固定偏心塊3和活動偏心塊2的組合偏心矩。
圖9是本發(fā)明涉及的智能型垂直振動式壓路機的激振器實施例的一個典型結(jié)構原理圖，振動馬達安裝座20和智能型垂振式激振器機構18中的同步反向驅(qū)動機構17的殼體固聯(lián)，振動馬達21安裝在振動馬達安裝座20上，振動馬達21的輸出軸通過聯(lián)軸器19和智能型垂振式激振器機構18中的同步反向驅(qū)動機構17的輸入軸相聯(lián)，智能型垂振式激振器機構18安裝在振動輸出軸承22內(nèi)，振動輸出軸承22安裝在振動輸出軸承座23上，振動輸出軸承座23安裝在振動輪側(cè)板24上，智能型垂振式激振器機構18位于振動馬達21的一端和減振器內(nèi)聯(lián)接板26固聯(lián)，減振器25對稱安裝在減振器內(nèi)聯(lián)接板26的兩面及減振器外聯(lián)接板27上且受到減振器外聯(lián)接板27的予壓緊，減振器外聯(lián)接板27和壓路機的機架28固聯(lián)，振動輪31的內(nèi)圈位于行走馬達機構29的一端焊接有減振器安裝法蘭32，減振器25對稱安裝在減振器安裝法蘭32的兩面及減振器聯(lián)接板30上且受到減振器聯(lián)接板30的予壓緊，行走馬達機構29安裝在機架28上，行走馬達機構29的輸出端和減振器聯(lián)接板30固聯(lián)。
本發(fā)明涉及的智能型垂直振動壓路機的激振器的工作過程是振動馬達21驅(qū)動智能型垂振式激振器機構18中的同步反向驅(qū)動機構17進而同時驅(qū)動兩組單元激振器13作同步反向旋轉(zhuǎn)，由于智能型垂振式激振器機構18通過減振器內(nèi)聯(lián)接板26、減振器25、減振器外聯(lián)接板27和機架28聯(lián)接、智能型垂振式激振器機構18不隨振動輪31的滾動而動即始終保持初始安裝位置不變亦即智能型垂振式激振器機構18中的兩組單元激振器13的回轉(zhuǎn)軸線決定的平面(O1-O2面)保持水平方向不變，所以，兩組單元激振器13產(chǎn)生的離心力在O1-O2面即水平面上的合力為零，在垂直于O1-O2面上疊加，使智能型垂振式激振器機構18僅產(chǎn)生垂直激振力，該激振力經(jīng)振動輸出軸承22和振動輸出軸承座23傳遞到振動輪側(cè)板24，使振動輪31僅產(chǎn)生垂直方向上的振動，當被壓實的土質(zhì)變化時，調(diào)幅油缸14被控作伸縮運動，推動調(diào)幅擺桿15繞其中心鉸點擺動，調(diào)幅擺桿15同步等量推拉兩只調(diào)幅軸承結(jié)構16，即同步等量推拉智能型垂振式激振器機構18中的兩組單元激振器13中的兩只花鍵螺旋軸1，由于兩組單元激振器13中的固定偏心塊3和花鍵螺旋軸1之間相嚙合的螺旋副(螺旋副參數(shù)相同)作用，使得兩組單元激振器13中的花鍵螺旋軸1相對于各自的固定偏心塊3作周向轉(zhuǎn)動；又由于活動偏心塊2和花鍵螺旋軸1為花鍵副嚙合傳動，從而使花鍵螺旋軸1帶動各自的活動偏心塊2相對于各自的固定偏心塊3作周向轉(zhuǎn)動，達到同步等量改變兩組單元激振器13中的活動偏心塊2和固定偏心塊3的組合體的偏心矩大小，即同步等量改變兩組單元激振器13的離心力的大小、亦即達到改變智能型垂振式激振器機構18所產(chǎn)生的激振力的大小，最終達到改變振動輪31的垂直振幅，智能型垂直振動壓路機的激振器的頻率調(diào)整可以由振動液壓驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)控制而實現(xiàn)，減振器內(nèi)聯(lián)接板26和減振器安裝法蘭32隨振動輪31作同頻同幅的振動，由于減振器25的阻尼作用，使減振器外聯(lián)接板27和減振器聯(lián)接板30以及機架28僅作符合要求的微小的振動，行走馬達機構29的輸出端驅(qū)動減振器聯(lián)接板30經(jīng)減振器25、減振器安裝法蘭32使振動輪31滾動。
實現(xiàn)本發(fā)明的途徑按附圖提供的實施例，按常規(guī)的機械制造工藝，即可實現(xiàn)本發(fā)明的實施。
本發(fā)明提供的主要由模塊化激振器單元、模塊化激振器單元安裝架、模塊化激振器單元驅(qū)動機構和激振器調(diào)幅機構等組成的智能型垂振式激振器機構，可應用于各類型的振動壓路機。
本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點1、單元激振器的模塊化結(jié)構簡單，使制造方便；2、激振器安裝架為剛體結(jié)構，強度高、剛性大，可使激振器機構的激振力設計不受限制；3、本發(fā)明提供的激振器可靠性高、壽命長。
權利要求
1.一種智能型垂直振動壓路機的激振器，主要有兩組單元激振器(13)、激振器安裝架(7)、同步反向驅(qū)動機構(17)和激振器調(diào)幅機構組成，其特征在于兩組(也可以是兩只)單元激振器(13)牢固安裝在激振器安裝架(7)內(nèi)，兩組單元激振器(13)的活動偏心塊(2)和固定偏心塊(3)的組合體的質(zhì)心位置在水平面(O1-O2面)方向上以激振器安裝架(7)的回轉(zhuǎn)軸線對稱及相位角(β1和β2)相等，同步反向驅(qū)動機構(17)亦牢固安裝在激振器安裝架(7)內(nèi)，同步反向驅(qū)動機構(17)的輸出端僅同兩組單元激振器(13)中的固定偏心塊(3)相嚙合[或僅同花鍵螺旋軸(1)相嚙合]，激振器調(diào)幅機構中的調(diào)幅油缸(14)、調(diào)幅擺桿(15)亦安裝在激振器安裝架(7)內(nèi)，激振器調(diào)幅機構中的調(diào)幅軸承結(jié)構(16)安裝在兩組單元激振器(13)中的花鍵螺旋軸(1)的伸出端。
2.如權利要求1所述的智能型垂直振動壓路機的激振器，其特征在于單元激振器(13)主要有花鍵螺旋軸(1)、活動偏心塊(2)、固定偏心塊(3)、振動軸承(4)、振動軸承座(5)和單元激振器殼體(6)組成，花鍵螺旋軸(1)上帶有花鍵軸段和螺旋軸段，花鍵螺旋軸(1)和活動偏心塊(2)以花鍵副嚙合傳動；花鍵螺旋軸(1)和固定偏心塊(3)以螺旋副嚙合傳動[當然，也可以是花鍵螺旋軸(1)和活動偏心塊(2)以螺旋副嚙合傳動；花鍵螺旋軸(1)和固定偏心塊(3)以花鍵副嚙合傳動]。
3.如權利要求1所述的智能型垂直振動壓路機的激振器，其特征在于激振器安裝架(7)有激振器安裝架主軸(11)和激振器安裝滑套(12)組成，激振器安裝架主軸(11)是由兩端軸承座和中間兩根軸段組焊而成的一根整體剛性主軸，激振器安裝滑套(12)可在激振器安裝架主軸(11)上作軸向滑動但滑動面配合間隙極小。
4.如權利要求1所述的智能型垂直振動壓路機的激振器，其特征在于同步反向驅(qū)動機構(17)內(nèi)的傳動件可以是齒輪、也可以是同步帶、同步鏈或其他傳動件。
5.如權利要求1所述的智能型垂直振動壓路機的激振器，其特征在于激振器的調(diào)幅機構主要有調(diào)幅油缸(14)、調(diào)幅擺桿(15)、調(diào)幅軸承結(jié)構(16)以及花鍵螺旋軸(1)、活動偏心塊(2)、固定偏心塊(3)組成，花鍵螺旋軸(1)和活動偏心塊(2)、固定偏心塊(3)之間的螺旋副和花鍵副嚙合實現(xiàn)了利用花鍵螺旋軸(1)的軸向移動達到活動偏心塊(2)和固定偏心塊(3)之間在周向的相對轉(zhuǎn)動，調(diào)幅軸承結(jié)構(16)實現(xiàn)了用靜止的推拉機構[調(diào)幅油缸(14)和調(diào)幅擺桿(15)]完成對高速旋轉(zhuǎn)的花鍵螺旋軸(1)的軸向移動。
6.如權利要求1所述的智能型垂直振動壓路機的激振器，其特征在于主要有單元激振器(13)、激振器安裝架(7)和激振器的調(diào)幅機構[調(diào)幅油缸(14)、調(diào)幅擺桿(15)、調(diào)幅軸承結(jié)構(16)、花鍵螺旋軸(1)、活動偏心塊(2)、固定偏心塊(3)]組成的智能型垂振式激振器機構(18)可以變換應用于其他類型振動壓路機的激振器機構。
全文摘要
一種智能型垂直振動壓路機的激振器，屬筑機領域，有兩組單元激振器、激振器安裝架、同步反向驅(qū)動機構和激振器調(diào)幅機構等組成，兩組單元激振器對稱安裝在激振器安裝架內(nèi)，同步反向驅(qū)動機構和激振器調(diào)幅機構亦安裝在激振器安裝架內(nèi)，同步反向驅(qū)動機構驅(qū)動兩組單元激振器同步反向旋轉(zhuǎn)，使激振器僅產(chǎn)生垂直方向的激振力，激振器的調(diào)幅機構改變單元激振器內(nèi)偏心塊的偏心矩以改變垂直激振力的大小，本發(fā)明提供的激振器結(jié)構簡單、高效。
文檔編號E01C19/28GK1528983SQ20031010110
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權日2003年10月15日
發(fā)明者陳啟方, 潘韶東 申請人:陳啟方