一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，包括豎直安裝的主軸和電機(jī)，所述主軸的上端水平設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，所述主軸的下端設(shè)置有大帶輪，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)置有小帶輪，所述小帶輪與所述大帶輪之間通過同步帶傳動(dòng)連接，所述同步帶的外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)張緊輪。本實(shí)用新型改變了現(xiàn)有技術(shù)中采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)及減速器驅(qū)動(dòng)的分層建筑結(jié)構(gòu)，節(jié)省了建筑成本；能夠解決離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過主軸內(nèi)孔向轉(zhuǎn)臂持續(xù)供給大流量水、油、氣的需求；同步帶傳動(dòng)具有一定的減振、降噪作用，可以在一定程度上吸收由轉(zhuǎn)臂不平衡或振動(dòng)臺(tái)激勵(lì)產(chǎn)生的附加作用力，減小附加作用力對(duì)建筑基礎(chǔ)的影響；同步帶工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維修和更換。
【專利說明】
一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種土工離心機(jī)，具體涉及一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]土工離心機(jī)利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臂產(chǎn)生超重力場(chǎng)環(huán)境，通過在吊籃中安裝相關(guān)的試驗(yàn)裝置(如:機(jī)械手裝置、地震模擬裝置、造風(fēng)裝置和深海環(huán)境模擬裝置等)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜載荷工況(如:開孔、挖洞、地震過程、海洋風(fēng)暴過程及深海作業(yè)過程等)的模擬，為土工結(jié)構(gòu)基坑開挖、地震破壞機(jī)理研究和海洋資源開發(fā)提供一個(gè)基礎(chǔ)試驗(yàn)平臺(tái)。
[0003]為保證超重力場(chǎng)中模擬試驗(yàn)的準(zhǔn)確、可靠，需要保證通過離心機(jī)轉(zhuǎn)臂高速旋轉(zhuǎn)提供的超重力場(chǎng)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，波動(dòng)小。這就對(duì)帶動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)臂運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方式提出了很高的要求。當(dāng)前，帶動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)臂運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方式主要有以下兩種:
[0004]I)電機(jī)驅(qū)動(dòng):電機(jī)輸出軸與離心機(jī)主軸連接，離心機(jī)主軸與轉(zhuǎn)臂連接，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)離心機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸帶動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，從而在吊籃內(nèi)指定的位置產(chǎn)生模擬試驗(yàn)所要求的η倍重力加速度；
[0005]2)電機(jī)及減速器驅(qū)動(dòng):電機(jī)輸出軸連接減速器輸入軸，減速器輸出軸連接離心機(jī)主軸，離心機(jī)主軸連接轉(zhuǎn)臂，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)減速器運(yùn)轉(zhuǎn)，減速器帶動(dòng)離心機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，從而在吊籃內(nèi)指定的位置產(chǎn)生模擬試驗(yàn)所要求的η倍重力加速度。
[0006]上述兩種驅(qū)動(dòng)方式存在著以下缺陷:
[0007]I)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電機(jī)直接與離心機(jī)主軸連接，離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)臂不平衡帶來的沖擊力會(huì)通過主軸直接作用在電機(jī)上，危害電機(jī)的運(yùn)行安全，特別是離心機(jī)用于地震模擬時(shí)，這種危害更大;另外，當(dāng)離心機(jī)主軸尺寸較大時(shí)，電機(jī)的尺寸也會(huì)相應(yīng)增大，增加離心機(jī)的建造成本。
[0008]2)采用電機(jī)及減速器驅(qū)動(dòng)時(shí)，減速器作為電機(jī)與離心機(jī)主軸之間的過渡環(huán)節(jié)，可以緩解離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的附加作用力對(duì)電機(jī)的影響，但這種附加作用力轉(zhuǎn)由減速器承擔(dān)，且直接傳遞到安裝減速器的建筑基礎(chǔ)上；另外，受離心機(jī)主軸尺寸和減速器傳動(dòng)比的影響，減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到一定的限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0011]—種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，包括豎直安裝的主軸和電機(jī)，所述主軸的上端水平設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，所述主軸的下端設(shè)置有大帶輪，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)置有小帶輪，所述小帶輪與所述大帶輪之間通過同步帶傳動(dòng)連接，所述同步帶的外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)張緊輪。
[0012]優(yōu)選地，所述大帶輪與所述小帶輪的直徑比為2:1至4:1。
[0013]優(yōu)選地，所述大帶輪與所述主軸之間、所述小帶輪與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸之間均通過鍵連接。
[0014]優(yōu)選地，所述電機(jī)設(shè)置有兩塊固定板，兩個(gè)所述張緊輪分別安裝在兩塊所述固定板上，兩個(gè)所述張緊輪分別位于所述大帶輪與所述小帶輪的連心線兩側(cè)。
[0015]具體地，所述張緊輪包括外部筒和中心軸，所述外部筒套在所述中心軸上，所述外部筒與所述中心軸之間設(shè)置有軸承，所述中心軸通過螺釘固定在所述固定板上，所述螺釘位于所述中心軸的偏心部。
[0016]優(yōu)選地，所述中心軸設(shè)置有用于放置扳手的凹槽。
[0017]優(yōu)選地，所述軸承有兩個(gè)，所述中心軸套有過渡環(huán)，兩個(gè)所述軸承分別位于所述過渡環(huán)的兩端，所述中心軸的內(nèi)端設(shè)置有用于擋住第一所述軸承的階梯面，所述中心軸的外端設(shè)置有用于固定第二所述軸承的鎖緊螺母。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0019]采用同步帶傳動(dòng)，可以將電機(jī)、離心機(jī)機(jī)座、轉(zhuǎn)臂等安裝在同一層建筑結(jié)構(gòu)中，改變了現(xiàn)有技術(shù)中采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)及減速器驅(qū)動(dòng)的分層建筑結(jié)構(gòu)，節(jié)省了建筑成本；
[0020]同步帶傳動(dòng)裝置中帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是大帶輪與離心機(jī)主軸連接的內(nèi)孔，其尺寸可以設(shè)計(jì)的較大，有利于離心機(jī)主軸尺寸的擴(kuò)大，以解決離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過主軸內(nèi)孔向轉(zhuǎn)臂持續(xù)供給大流量水、油、氣的需求，從而避免在離心機(jī)轉(zhuǎn)臂上附加供回水、供回油及供回氣設(shè)備；
[0021]同步帶傳動(dòng)具有一定的減振、降噪作用，可以在一定程度上吸收由轉(zhuǎn)臂不平衡或振動(dòng)臺(tái)激勵(lì)產(chǎn)生的附加作用力，減小附加作用力對(duì)建筑基礎(chǔ)的影響；
[0022]同步帶工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維修和更換。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型中同步傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型所述張緊輪的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中:1-轉(zhuǎn)臂、2-大帶輪、3-小帶輪、4-電機(jī)、5-同步帶、6-主軸、7-機(jī)座、8-張緊輪、9-固定板、I O-鍵、81-軸承、82-外部筒、83-過渡環(huán)、84-中心軸、85-鎖緊螺母、86-凹槽、87-螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0029]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型包括豎直安裝的主軸6和電機(jī)4，主軸6的上端水平設(shè)置有轉(zhuǎn)臂I，主軸6的下端設(shè)置有大帶輪2，電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸設(shè)置有小帶輪3，小帶輪3與大帶輪2之間通過同步帶5傳動(dòng)連接，同步帶5的外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)張緊輪8。
[0030]同步帶5用于聯(lián)接小帶輪3和大帶輪2，實(shí)現(xiàn)由小帶輪3至大帶輪2的固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)。張緊輪8—方面用于調(diào)節(jié)同步帶5與大帶輪2、同步帶5與小帶輪3的嚙合位置，保證同步帶5與帶輪的正確嚙合；另一方面用于實(shí)現(xiàn)同步帶5的張緊，保證由小帶輪3至大帶輪2運(yùn)動(dòng)傳遞的不失真。
[0031]大帶輪2、小帶輪3、同步帶5和張緊輪8等構(gòu)成同步帶傳動(dòng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)由電機(jī)4的輸出轉(zhuǎn)軸至離心機(jī)主軸6的動(dòng)力傳遞。
[0032]大帶輪2與小帶輪3的直徑比為2:1至4:1，具體大小比值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。
[0033]大帶輪2與主軸6之間、小帶輪3與電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸之間均通過鍵10連接，小帶輪3通過鍵10安裝在電機(jī)4輸出轉(zhuǎn)軸上，使小帶輪3和電機(jī)4轉(zhuǎn)軸組成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體;大帶輪2通過鍵10安裝在離心機(jī)主軸6上，使大帶輪2和離心機(jī)主軸6組成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體。
[0034]電機(jī)4設(shè)置有兩塊固定板9，兩個(gè)張緊輪8分別安裝在兩塊固定板9上，兩個(gè)張緊輪8分別位于大帶輪2與小帶輪3的連心線兩側(cè)。
[0035]張緊輪8包括外部筒82和中心軸84，外部筒82套在中心軸84上，外部筒82與中心軸84之間設(shè)置有軸承81，中心軸84通過螺釘87固定在固定板9上，螺釘87位于中心軸84的偏心部。中心軸84設(shè)置有用于放置扳手的凹槽86。軸承81有兩個(gè)，中心軸84套有過渡環(huán)83，兩個(gè)軸承81分別位于過渡環(huán)83的兩端，中心軸84的內(nèi)端設(shè)置有用于擋住第一軸承81的階梯面，中心軸84的外端設(shè)置有用于固定第二軸承81的鎖緊螺母85。
[0036]本實(shí)用新型中的張緊輪8為可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)距的偏心張緊輪8。螺釘87的中心位置相對(duì)中心軸84具有一定的偏心距離，這個(gè)偏心距離的存在可以調(diào)節(jié)張緊輪8的張緊范圍。偏心距離越大，張緊范圍越大。通過凹槽86中放置的扳手，將張緊輪8調(diào)整到合適的位置后，擰緊螺釘87，即可實(shí)現(xiàn)張緊輪8的定位。
[0037]當(dāng)本實(shí)用新型同步帶傳動(dòng)裝置中的電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小帶輪3跟隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過同步帶5帶動(dòng)大帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪2帶動(dòng)離心機(jī)主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸6帶動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)臂I旋轉(zhuǎn)，從而在吊籃內(nèi)指定的位置產(chǎn)生模擬實(shí)驗(yàn)所要求的η倍重力加速度。
[0038]本專利技術(shù)通過同步帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)至離心機(jī)主軸的運(yùn)動(dòng)傳遞。同步帶傳動(dòng)是一種柔性、精確傳動(dòng)方式，具有一定的減振、降噪的作用。當(dāng)轉(zhuǎn)臂不平衡或受到振動(dòng)臺(tái)激勵(lì)而產(chǎn)生附加作用力時(shí)，同步帶可以吸收一定的附加作用力。采用同步帶傳動(dòng)有利于實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，因此離心機(jī)主軸尺寸可以做的很大，以解決離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過主軸內(nèi)孔向轉(zhuǎn)臂持續(xù)供給大流量水、油、氣的需求，而不需要在離心機(jī)轉(zhuǎn)臂上附加供回水、供回油及供回氣設(shè)備。
[0039]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，包括豎直安裝的主軸和電機(jī)，所述主軸的上端水平設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，其特征在于:所述主軸的下端設(shè)置有大帶輪，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)置有小帶輪，所述小帶輪與所述大帶輪之間通過同步帶傳動(dòng)連接，所述同步帶的外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)張緊輪。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述大帶輪與所述小帶輪的直徑比為2:1至4:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述大帶輪與所述主軸之間、所述小帶輪與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸之間均通過鍵連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)設(shè)置有兩塊固定板，兩個(gè)所述張緊輪分別安裝在兩塊所述固定板上，兩個(gè)所述張緊輪分別位于所述大帶輪與所述小帶輪的連心線兩側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述張緊輪包括外部筒和中心軸，所述外部筒套在所述中心軸上，所述外部筒與所述中心軸之間設(shè)置有軸承，所述中心軸通過螺釘固定在所述固定板上，所述螺釘位于所述中心軸的偏心部。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述中心軸設(shè)置有用于放置扳手的凹槽。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用同步帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的土工離心機(jī)，其特征在于:所述軸承有兩個(gè)，所述中心軸套有過渡環(huán)，兩個(gè)所述軸承分別位于所述過渡環(huán)的兩端，所述中心軸的內(nèi)端設(shè)置有用于擋住第一所述軸承的階梯面，所述中心軸的外端設(shè)置有用于固定第二所述軸承的鎖緊螺母。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK205607991SQ201620412893
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】李心耀, 洪建忠, 黎啟勝, 李明海, 趙寶忠
【申請(qǐng)人】中國工程物理研究院總體工程研究所