本發(fā)明涉及用于諸如道路輾壓機(roadroller)和板式振動機(vibratoryplate)的壓實機的振動設備的設計。振動設備包括偏心質(zhì)量體(eccentricmass)，偏心質(zhì)量體圍繞非旋轉(zhuǎn)軸(non-rotatingshaft)旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生振動。偏心質(zhì)量體由與該偏心質(zhì)量體集成在一起的馬達旋轉(zhuǎn)。通過集成在非旋轉(zhuǎn)軸中的配電系統(tǒng)來為馬達供電。本發(fā)明特別適用于具有可調(diào)節(jié)振幅或可調(diào)節(jié)振動方向的電驅(qū)動振動設備。本發(fā)明使快速且高水平的早期調(diào)節(jié)(precociousadjustment)變得可能，并且由于這個原因，這些電驅(qū)動振動設備特別適用于根據(jù)地面條件自動調(diào)節(jié)壓實性能的系統(tǒng)。

美國專利公開號us2014/0161529示出了一種具有液壓馬達的振動設備，該液壓馬達與設備的偏心質(zhì)量體集成在一起并同時構(gòu)成質(zhì)量體的一部分。該馬達圍繞非旋轉(zhuǎn)軸布置，并且由穿過軸內(nèi)的管路分布的液壓液體驅(qū)動。具有該布置的優(yōu)點在于，在軸的被連接到壓實機的液壓系統(tǒng)的端部處不需要轉(zhuǎn)動連接。根據(jù)應用，該設備可以設置有多個類似的布置，以便實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的振動設備。這種可調(diào)節(jié)的振動設備的問題在于，液壓驅(qū)動不能提供這些連接所需的快速性和精確度。

本發(fā)明的目的是獲得一種振動設備，其包括前述且已知的設備的優(yōu)點并同時解決了其問題。此外，總體目的是實現(xiàn)電驅(qū)動振動設備。本發(fā)明通過為電驅(qū)動提供與這種驅(qū)動相關(guān)的快速且精確的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)該目的。附加的優(yōu)點在于，在主要相同的振動設備中，可產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)振幅的圓周振動或不具有可調(diào)節(jié)振幅的圓周振動和具有可調(diào)節(jié)方向的定向振動。在之前，這需要不同的且機械上復雜的設備，但在本發(fā)明中，這只是關(guān)于可編程電子系統(tǒng)中的邏輯的問題。

為了進一步解釋本發(fā)明的特征，在下文，通過不具有任何限制性特征的示例，參考附圖1-6描述了根據(jù)本發(fā)明的用于壓實機的振動設備的一些優(yōu)選的實施方案，其中：

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的振動設備的輾壓機滾筒的縱截面。

圖2示出了圖1的振動設備的放大和局部剖視圖。

圖3-4示出了在產(chǎn)生圓周振動的驅(qū)動模式期間來自圖1的設備的側(cè)視圖。

圖5-6示出了在產(chǎn)生定向振動的驅(qū)動模式期間來自圖1的設備的側(cè)視圖。

圖1示出了布置在自推進式輾壓機(self-propelledroller)(未示出)的輾壓機滾筒2中的振動設備1。輾壓機配置成用于柴油-電驅(qū)動，但其也能夠以純電驅(qū)動或與其他礦物或非礦物燃料組合的電驅(qū)動來使用振動設備1。振動設備1包括軸3、第一偏心質(zhì)量體4、第二偏心質(zhì)量體5和第三偏心質(zhì)量體6以及控制單元7(在圖中示意性示出)。此外，振動設備1包括每個偏心質(zhì)量體4、5、6一個的馬達8，馬達8用于圍繞軸3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動質(zhì)量體4、5、6。輾壓機滾筒2通過軸3圍繞振動設備1可旋轉(zhuǎn)地布置，軸3通過軸承連接到滾筒2。可旋轉(zhuǎn)連接的目的是，使得能夠使用輾壓機的滾筒馬達(未示出)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動滾筒2，以便使輾壓機向前或向后行駛。軸3的一個端部(圖中右側(cè)那個)通過橡膠安裝件不可旋轉(zhuǎn)但柔性地連接到輾壓機的框架(未示出)。柔性安裝件的目的是，使得振動設備1能夠跟隨振動運動，該振動運動是其以期望的方式致動滾筒2以執(zhí)行的。僅為振動設備1提供一個偏心質(zhì)量體是完全可能的，該偏心質(zhì)量體以與圖中第三偏心質(zhì)量體6相同的方式被配置。在本發(fā)明的這種實施方案中，僅僅可以致動振動設備1以產(chǎn)生具有不可調(diào)節(jié)振幅的圓周振動運動。將振動設備1替代地布置在板式振動機的底板中也是很有可能的。在這種實施方案中，軸3應不可旋轉(zhuǎn)地連接到底板?？刂茊卧?配置成從輾壓機的發(fā)電機和/或蓄電池接收電功率，并且配置成將功率分配給馬達8?？刂茊卧?還配置成接收來自輾壓機的操作者的控制操作，并且配置成處理來自輾壓機中的傳感器和電子系統(tǒng)的信號。特別是與輾壓機壓實性能有關(guān)的信號?？刂茊卧?包括可編程電子系統(tǒng)，該可編程電子系統(tǒng)配置成根據(jù)系統(tǒng)的預設邏輯來控制馬達8的驅(qū)動。控制單元7配置成通過致動分配給馬達8的電功率的至少一個參數(shù)來控制馬達8的驅(qū)動。

圖2示出了振動設備1的偏心質(zhì)量體4、5、6和集成在質(zhì)量體4、5、6中的馬達8。偏心質(zhì)量體中的兩個(第一偏心質(zhì)量體4和第二偏心質(zhì)量體5)配置成具有相等的質(zhì)量，并且使得與相應的質(zhì)量體4、5的重心重合且垂直于軸3的長度延伸方向的假想平面(imaginedplanes)位于離第三偏心6的重心相同的距離處。換句話說，具有相等質(zhì)量的兩個偏心質(zhì)量體4、5對稱地布置在第三偏心質(zhì)量體6的兩側(cè)上。第三偏心質(zhì)量體6配置成具有與其他兩個偏心質(zhì)量體4、5加起來的質(zhì)量相等的質(zhì)量。該配置使得能夠在產(chǎn)生圓周振動期間將振動振幅調(diào)節(jié)至最大值和零之間的適當?shù)闹怠?/p>

每個馬達8都包括繞組單元9和轉(zhuǎn)子10。馬達8大體上類似地布置并且其性能適于其所驅(qū)動的偏心質(zhì)量體。由于該原因，附圖中的參考標記僅針對用于第三偏心質(zhì)量體6的馬達8。由于馬達8的轉(zhuǎn)子10與質(zhì)量體6集成在一起并連接到質(zhì)量體6，因此馬達8被稱為與偏心質(zhì)量體6集成在一起。轉(zhuǎn)子10通過經(jīng)由側(cè)蓋11、軸承12和內(nèi)管13可旋轉(zhuǎn)地連接到軸3而圍繞軸3可旋轉(zhuǎn)地布置。內(nèi)管13使得能夠在準備振動設備1期間預組裝馬達8并將其推到軸3上。內(nèi)管13和軸3通過鍵槽連接而彼此旋轉(zhuǎn)鎖定。繞組單元9通過內(nèi)管13連接到軸3。繞組單元9配置成產(chǎn)生至少一個磁場，目的是致動轉(zhuǎn)子10以使其圍繞軸3旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子10包括至少一個永磁體14，并由此配置成使得轉(zhuǎn)子10可被磁場致動以旋轉(zhuǎn)。如果繞組單元9配置成產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，則永磁體14可以由鼠籠式繞組或轉(zhuǎn)子繞組代替。振動設備1還包括連接到控制單元7(見圖1)的三個旋轉(zhuǎn)位置傳感器15。旋轉(zhuǎn)位置傳感器中的每個配置成檢測一個偏心質(zhì)量體4、5、6的重心相對于軸3的即時旋轉(zhuǎn)角度位置。旋轉(zhuǎn)位置傳感器15包括與軸承12集成在一起的所謂的霍爾效應傳感器。然而，不需要將旋轉(zhuǎn)位置傳感器15與軸承12集成在一起。傳感器15也可以與馬達8集成在一起或者作為單獨的部件布置。旋轉(zhuǎn)位置傳感器15通過電纜16連接到控制單元。電纜配置成用于傳導電信號。電纜16還配置成用于將電功率從控制單元7分配到馬達8。軸3包括通道17，該通道17配置成能夠在馬達8/旋轉(zhuǎn)位置傳感器15和軸3的端部之間進行電纜16的布線。

圖3示出了在第一類型驅(qū)動模式期間的振動設備1，在該第一類型驅(qū)動模式中，所產(chǎn)生的圓周振動的振幅最大(用錐形曲線示出)。來自碾壓機的操作者的指令或來自輾壓機的自動控制其壓實功率的信號，已經(jīng)將控制單元7(如圖1中所示)的可編程電子系統(tǒng)致動以執(zhí)行邏輯中對應于該驅(qū)動模式的一部分。處于該類型驅(qū)動模式的控制單元配置成以可控的速度沿著第一旋轉(zhuǎn)方向(在附圖中用較長的彎曲箭頭示出)驅(qū)動第三偏心質(zhì)量體6的馬達8(如圖2中所示)。單元7同時配置成以與第一旋轉(zhuǎn)方向相同的旋轉(zhuǎn)方向(在圖中用短箭頭示出)驅(qū)動其他兩個偏心質(zhì)量體4、5的馬達8。以兩個偏心質(zhì)量體4、5的重心的旋轉(zhuǎn)角度位置相比較于第三偏心質(zhì)量體6的重心的旋轉(zhuǎn)角度位置的可控差來執(zhí)行其他兩個偏心質(zhì)量體4、5的馬達8的驅(qū)動。在上述驅(qū)動期間，旋轉(zhuǎn)角度位置的差為零。

圖4示出了與圖3相同類型的驅(qū)動模式，但振動設備1現(xiàn)在被調(diào)節(jié)至90度的旋轉(zhuǎn)角度位置差。因此，控制單元7(如圖1中所示)已經(jīng)將振動設備1致動至這樣的調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)導致第一偏心質(zhì)量體4和第二偏心質(zhì)量體5都以90度的旋轉(zhuǎn)角度位置差跟隨第三偏心質(zhì)量體6旋轉(zhuǎn)。在該驅(qū)動期間，振動設備1將產(chǎn)生具有圖3中的驅(qū)動所致的振幅的約71％的圓周振動。因此，振動設備1可通過將旋轉(zhuǎn)角度位置差在0度和180度之間調(diào)控而被調(diào)節(jié)成輸出在0和最大振幅之間的振動振幅。

圖5示出了第二類型驅(qū)動模式期間的振動設備1，在該第二類型驅(qū)動模式中，所產(chǎn)生的振動的方向是垂直的(在圖中用錐形曲線/垂直箭頭示出)?？刂茊卧?(圖1中所示)配置成沿著第一旋轉(zhuǎn)方向(該第一旋轉(zhuǎn)方向在圖中用較長的彎曲箭頭示出)驅(qū)動第三偏心質(zhì)量體6的馬達8。在驅(qū)動期間，偏心質(zhì)量體6的重心在可控的單圈時間下的每次回轉(zhuǎn)之后獲得可控的旋轉(zhuǎn)角度位置。同時，其他兩個偏心質(zhì)量體4、5的馬達8在同一時間沿著相比較于第一旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動。該驅(qū)動以與第三偏心質(zhì)量體6的馬達8大致相同的旋轉(zhuǎn)速度進行。該驅(qū)動被進行成使得：在每次回轉(zhuǎn)之后，兩個偏心質(zhì)量體4、5的重心都獲得與第三偏心質(zhì)量體6的重心相同的旋轉(zhuǎn)角度位置。偏心質(zhì)量體6的重心的可控的旋轉(zhuǎn)角度位置在上述驅(qū)動下被設置為對應于垂直定向振動的值。

圖6示出了與圖5相同類型的驅(qū)動，但在這里旋轉(zhuǎn)角度位置被設置為對應于從垂直平面傾斜45度的振動方向的值。通過改變旋轉(zhuǎn)角度位置的值，振動設備1因此可被調(diào)節(jié)至輸出完全垂直定向的振動和水平定向的振動或兩者的組合。因此，該驅(qū)動類型特別適用于向前和向后進行的板式振動機。

術(shù)語“偏心質(zhì)量體”涉及不平衡質(zhì)量體，當該不平衡質(zhì)量體圍繞軸3旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生偏心力矩。偏心力矩是不平衡質(zhì)量與該質(zhì)量體的旋轉(zhuǎn)中心和其重心之間的距離的長度的乘積。如果將一個或多個偏心重量體連接到一個轉(zhuǎn)子10，則其加起來的不平衡質(zhì)量被認為是“偏心質(zhì)量”，并且總的不平衡質(zhì)量的重心被認為是“偏心質(zhì)量的重心”。

本發(fā)明決不限于上述或附圖中所示的實施方案的形式，然而，根據(jù)本發(fā)明的用于壓實機的振動設備可以制成各種形狀和尺寸，而不脫離本發(fā)明的范圍。