具有固定的和可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊的偏心軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及“雙振幅”型偏心軸的設(shè)計(jì)，這些“雙振幅”型偏心軸旨在用在壓實(shí)機(jī)中作為例如壓路機(jī)。偏心軸在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上具有高的偏心力矩，并且在另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上具有較低偏心力矩。偏心軸包括固定的和可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊?？蓜?dòng)的偏心質(zhì)量塊布置成在偏心軸的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上與固定的偏心質(zhì)量塊合作，并且在偏心軸的另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上部分地平衡固定的偏心質(zhì)量塊。偏心軸設(shè)計(jì)成以低的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)。后一特性有助于減少壓實(shí)機(jī)的燃料消耗。用于瀝青壓實(shí)的壓機(jī)的偏心軸在壓實(shí)工作期間頻繁地啟動(dòng)和停止。這是為什么本發(fā)明特別適用于這些類型的壓實(shí)機(jī)的原因，但本發(fā)明也適用于土壤壓實(shí)機(jī)。需要較低啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的偏心軸可以是使得有可能將較小功率內(nèi)燃機(jī)安裝在壓實(shí)機(jī)中的幾個(gè)因素之一。需要較低啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也使得可以減小壓實(shí)機(jī)的動(dòng)力分配系統(tǒng)的尺寸。這將降低系統(tǒng)的制造成本。偏心軸特別適用于盒式組件。
【背景技術(shù)】
[0002]Vibro-verken的專利文件US3，722，381示出了一對(duì)“雙振幅”型偏心軸，這對(duì)“雙振幅”型偏心軸布置在壓路機(jī)的鼓輪中。偏心軸的偏心質(zhì)量塊被相同地設(shè)計(jì)。偏心軸布置在箱盒中，箱盒連接到鼓輪的山墻狀端部(gable ends) ο液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸之一，該偏心軸又經(jīng)由中間軸將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到另一個(gè)偏心軸。偏心軸與中間軸的連接以在轉(zhuǎn)動(dòng)期間給予偏心質(zhì)量塊同步位置的方式布置。該專利文件的圖1示出了高振幅位置(在該高振幅位置中偏心軸的固定的和可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊都正在合作)，即偏心質(zhì)量塊在偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向之一上旨在占據(jù)的位置。轉(zhuǎn)動(dòng)且合作的偏心質(zhì)量塊旨在致動(dòng)壓機(jī)的鼓輪，以在這個(gè)位置中以最高可能振幅振動(dòng)。圖2示出了可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊在偏心軸的另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上占據(jù)的低振幅位置。偏心軸和在合作位置中的其偏心質(zhì)量塊的任一個(gè)的假想截面示出了徑向延伸部，該徑向延伸部由5邊幾何形狀限制。5邊形狀的缺陷是，它從質(zhì)量慣性矩(mass-moment of inertia)的觀點(diǎn)看不是最佳的。在假想截面中也觀察到，截面的大部分由平衡質(zhì)量塊占據(jù)，這些平衡質(zhì)量塊無(wú)助于偏心軸的偏心特性，而是有助于偏心軸的質(zhì)量慣性矩的有害增大。這同樣適用于環(huán)，這些環(huán)連接可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊和固定的偏心質(zhì)量塊，并且使可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊相對(duì)于固定的偏心質(zhì)量塊樞轉(zhuǎn)。在兩種情況下，結(jié)果都是，偏心軸在啟動(dòng)期間由于軸的高的質(zhì)量慣性矩，消耗不必要的動(dòng)力和能量。
[0003]中國(guó)專利文件CN102995521的圖3示出了雙振幅型的偏心軸。軸示出在低振幅位置中，在該低振幅位置中，其可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊(在底部處)正部分地平衡固定的偏心質(zhì)量塊(在頂部上)。偏心軸截面的各部分無(wú)助于偏心軸的偏心特性的上述問(wèn)題由固定的偏心質(zhì)量塊解決，該固定的偏心質(zhì)量塊同時(shí)具有“承載(carrying) ”功能。穿過(guò)偏心質(zhì)量塊的截面很可能示出由圓形形狀在外部限制的截面。圓形形狀給予低的質(zhì)量慣性矩，但圓形形狀關(guān)于在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與截面平面之間的交點(diǎn)的位置在這方面不是最佳的。圓形形狀顯得布置在離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一段距離處，這段距離超過(guò)圓形形狀的直徑。在假想的高振幅位置中(在該假想的高振幅位置中可動(dòng)和固定的偏心質(zhì)量塊正在合作)，使偏心質(zhì)量塊分布在截面中的兩個(gè)圓形形狀上也不是最佳的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是得到一種雙振幅型的偏心軸，這種偏心軸繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線具有最佳(低)的質(zhì)量慣性矩，偏心軸旨在繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，偏心軸的固定的和可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊的截面必須布置成當(dāng)質(zhì)量塊正在合作時(shí)由一個(gè)圓形形狀包括。圓形形狀必須與在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與截面平面之間的交點(diǎn)重合，或者布置成緊挨著該交點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0005]借助于附圖1-7將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1示出了在高振幅位置中的根據(jù)本發(fā)明的偏心軸的等軸測(cè)圖。圖2示出了在低振幅位置中的來(lái)自圖1的偏心軸。圖3示出了來(lái)自圖1-2的偏心軸的第一和優(yōu)選實(shí)施例的截面。圖4-5示出了來(lái)自圖1-2的偏心軸的第二和第三實(shí)施例的截面。圖6示出了在高振幅位置中的來(lái)自圖1的偏心軸的截面。圖7示出了在低振幅位置中的來(lái)自圖2的偏心軸的截面。
【具體實(shí)施方式】
[0006]圖1示出了雙振幅型的偏心軸1，該偏心軸I繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在瀝青壓機(jī)(未示出)的鼓輪中。圖1示出了偏心軸I當(dāng)它沿其轉(zhuǎn)動(dòng)方向之一繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)視圖。轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針的，并且在圖中由彎曲箭頭表明。偏心軸I包括有固定的偏心質(zhì)量塊3和可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4。固定的偏心質(zhì)量塊3并入在球墨鑄鐵的鑄造部件中。偏心軸I的兩個(gè)軸端部都連接到固定的偏心質(zhì)量塊3，并且具有用于軸承(未示出)的機(jī)械精加工表面，這使軸I是可轉(zhuǎn)動(dòng)的。軸承布置在鼓輪的山墻狀端部之一中的箱盒(未示出)中。軸端部之一(左端部)連接到液壓馬達(dá)(未示出)，該液壓馬達(dá)使軸I繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)。另一個(gè)軸端部(右端部)經(jīng)由中間軸(未示出)連接到類似偏心軸，該類似偏心軸布置在鼓輪的另一個(gè)山墻狀端部中的箱盒中。連接以在軸的轉(zhuǎn)動(dòng)期間相對(duì)于鼓輪給予固定的偏心質(zhì)量塊相等和同步位置的方式布置?？蓜?dòng)的偏心質(zhì)量塊4繞軸線樞轉(zhuǎn)地布置，該軸線幾乎與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2重合。當(dāng)開(kāi)始偏心軸I的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4相對(duì)于固定質(zhì)量塊3樞轉(zhuǎn)一點(diǎn)，并且由固定質(zhì)量塊3停止。在偏心軸I的繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)期間，固定的偏心質(zhì)量塊3將把在其前面的可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4推動(dòng)到在圖1中示出的位置中。該位置適應(yīng)其目的，并且與其中可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4與固定的偏心質(zhì)量塊3正在合作的位置相對(duì)應(yīng)。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸正以目標(biāo)方式致動(dòng)鼓輪振動(dòng)，并且以最高可能振幅壓實(shí)地面。
[0007]圖2示出了偏心軸I當(dāng)它在其另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上(即逆時(shí)針地)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)視圖。當(dāng)開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4將繞其軸線樞轉(zhuǎn)幾乎半轉(zhuǎn)，于是它的樞轉(zhuǎn)將由止動(dòng)器5 (結(jié)合圖7描述)停止。在偏心軸I的繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)期間，止動(dòng)器5將致動(dòng)可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4，以便在圖2中示出的占據(jù)位置中跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。該位置適應(yīng)其目的，并且與其中可動(dòng)的偏心質(zhì)量塊4正部分地平衡固定的偏心質(zhì)量塊3的位置相對(duì)應(yīng)?？蓜?dòng)的偏心質(zhì)量塊4布置成平衡固定的偏心質(zhì)量塊3的一半。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸因此將致動(dòng)鼓輪，以便以最高可能振幅的一半的振幅振動(dòng)。當(dāng)然可以適應(yīng)性調(diào)整偏心質(zhì)量塊，從而得到其它振幅組合。
[0008]圖3示出了固定的偏心質(zhì)量塊3的截面。固定的偏心質(zhì)量塊3的截面以在圖3-7中的連續(xù)線和虛線的組合示出。圖3示出了固定的偏心質(zhì)量塊3的截面的相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2的最大徑向延伸量UB如何由弧形曲線6限制。曲線6可延伸至具有直徑D的圓形形狀7ο在優(yōu)選實(shí)施例中，圓形形狀7布置成與在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2和截面平面之間的交點(diǎn)8重合。在優(yōu)選實(shí)施例中，固定的偏心質(zhì)量塊3的每個(gè)截面由具有類似直徑的類似圓形形狀和相對(duì)于在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2與截面平面之間的交點(diǎn)8的位置限制。同樣，弧形曲線6由圓弧構(gòu)成，圓形形狀7通過(guò)圓構(gòu)成。實(shí)施例給出了偏心軸I繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2的最佳低質(zhì)量慣性矩。
[0009]術(shù)語(yǔ)“弧形曲線”包括可近似于弧形曲線、而原始曲線沒(méi)有部分從該近似偏離大于0.04D的距離(0.04乘以D) (0.04multiplied med D)的全部曲線。“D”在這種情況下也是用于圓形形狀的直徑D，近似可延伸到該圓形