調幅激振機構和調幅組件的製作方法

2023-06-07 18:41:06 1

專利名稱：調幅激振機構和調幅組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及壓路機的激振機構，特別涉及一種調幅激振機構及調幅組件。
背景技術：
目前，國內外壓路機振動參數大多採用大小兩種激振力，兩種激振力對應於兩檔 振幅調節機構，該類機構均包括振動軸、相對于振動軸固定的偏心塊及能自由轉動的活動 偏心塊，該類機構的核心內容在於如何減小起振時的衝擊、如何使激振機構轉動慣量較小 及如何能達到壓路機激振力要求。圖1和圖2分別示出了現有技術的兩檔振幅的激振機構的在正轉和反轉情況下的 示意圖。其中，活動偏心塊2』置於盒體3』的密封腔內，在密封腔內注入矽油後能減少起振 時的衝擊，如圖1所示，當振動軸1』帶動盒體3』正轉時，盒體的擋塊V推動活動偏心塊的 擋塊6』，使活動偏心塊2』正轉，如圖2所示當振動軸1』帶動盒體3』反轉時，盒體的擋塊 6』推動活動偏心塊的擋塊6』，使活動偏心塊2』反轉，盒體的擋塊6』上設有配重塊5』。如 此通過振動軸正反轉實現了兩種激振力的轉換。隨著壓路機施工工藝的進一步發展，同時為滿足各種工況需要，振動壓路機需要 能夠提供多種振幅和激振力，現有技術中的兩檔調幅調頻型振動輪顯然已經不能很好滿足需要。最近多數壓路機生產廠家都開始開發變振幅激振機構，都是通過激振機構中活動 塊與固定塊的角度無級可調來實現偏心矩的變化而調整振幅和激振力，然而激振機構的結 構過於複雜。

發明內容
本發明的目的在於提供一種結構簡單的可實現多檔調幅的激振機構。本發明的目 的還在於提供一種調幅激振機構所使用的調幅組件。為此，本發明一方面提供了一種調幅激振機構，包括振動軸；調幅組件，包括套 設在振動軸上的活動塊、位於活動塊的腔體中的滑塊、以及向滑塊提供復位力的彈簧，其 中，活動塊的腔體設置成在振動軸轉動時允許滑塊向遠離振動軸的方向滑動；以及固定偏 心塊，位於調幅機構的兩側並且與振動軸同步轉動，固定偏心塊包括關于振動軸對稱分布 的第一偏心部和第二偏心部，其中，第一偏心部和第二偏心部擇一地與調幅組件同步轉動。進一步地，上述活動塊的外周上設有擋塊，第一偏心部和第二偏心部分別形成在 活動塊的擋塊的轉動路徑上延伸的橫梁。進一步地，上述彈簧位於滑塊的靠近振動軸的一側的活動塊的腔體中。進一步地，上述彈簧位於滑塊的背離振動軸的一側的活動塊的腔體中。進一步地，上述調幅激振機構還包括支撐限位機構，支撐限位機構包括在活動塊 的腔壁上沿滑塊的移動路徑布置的一組凹槽和在各凹槽中設置的用於限定滑塊位置的彈 性支撐塊，彈性支撐塊具有伸入腔體中以支撐滑塊的初始位置和偏轉至凹槽中的收疊位置。進一步地，上述彈性支撐塊包括套設在銷軸上的可偏轉的支撐塊和向支撐塊提供 扭矩使支撐塊具有保持在初始位置的趨勢的扭簧，其中，銷軸支撐在位於凹槽中的銷軸座 上。進一步地，上述振動軸與液壓變量馬達傳動連接。本發明還提供了一種調幅激振機構的調幅組件，包括套設在振動軸上的活動塊、 位於活動塊的腔體中的滑塊、以及向滑塊提供復位力的彈簧，其中，活動塊的腔體設置成在 振動軸轉動時允許滑塊向遠離振動軸的方向滑動。進一步地，上述調幅組件還包括支撐限位機構，支撐限位機構包括在活動塊的腔 壁上沿滑塊的移動路徑布置的一組凹槽和在各凹槽中設置的用於限定滑塊位置的彈性支 撐塊，彈性支撐塊具有伸入腔體中以支撐滑塊的初始位置和偏轉至凹槽中的收疊位置。進一步地，上述彈性支撐塊包括套設在銷軸上的可偏轉的支撐塊和向支撐塊提供 扭矩使支撐塊具有保持在初始位置的趨勢的扭簧，其中，銷軸支撐在位於凹槽中的銷軸座 上。與現有技術相比，本發明具有以下特點結構簡單，不需要額外的動力裝置來進行 振幅切換；僅使用一根獨立的振動軸，能保證軸端軸承(振動軸承)安裝位置有較高的安裝 精度，在進行振幅調整時不用在水平方向進行調整，如此避免不必要的振動能量損失。滑塊 在活動塊內通過彈簧與活動塊連接，可以使壓路機在起振過程中激振機構的偏心矩逐步增 加，明顯降低了系統起振壓力。根據本發明的技術方案，滑動塊隨著激振機構轉速的逐步提高並且通過離心力到 達相應振幅檔位位置後能夠固定停留，並且可以藉助於復位彈簧的彈力回到最小偏心矩位置。除了上面所描述的目的、特徵、和優點之外，本發明具有的其它目的、特徵、和優 點，將結合附圖作進一步詳細的說明。


構成本說明書的一部分、用於進一步理解本發明的附圖示出了本發明的優選實施 例，並與說明書一起用來說明本發明的原理。圖中圖1示出了現有技術的具有兩檔變幅的激振機構處於正轉時的結構示意圖；圖2示出了圖1所示的具有兩檔變幅的激振機構處於反轉時的結構示意圖；圖3示出了根據本發明的調幅激振機構的結構示意圖；圖4示出了圖3所示調幅激振機構的調幅組件的內部結構示意圖；圖5示出了圖4所示調幅組件的支撐限位機構的結構示意圖；圖6示出了圖5所示支撐限位機構的彈性支撐塊的結構示意圖；圖7用局部示意圖示出了支撐限位機構的工作原理；圖8示出了根據本發明的調幅激振機構在正轉時的狀態；圖9示出了根據本發明的調幅激振機構在反轉時的狀態；以及圖10示出了根據本發明的調幅組件的一變型結構。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。圖3和圖4示出了根據本發明的調幅激振機構的示意性結構。如圖3和圖4所示， 調幅激振機構包括振動軸10 ；調幅組件20，包括套設在振動軸上的活動塊21、位於活動塊 的腔體中的滑塊22、以及向滑塊提供復位力的彈簧23，其中，活動塊21的腔體21a設置成 在振動軸10轉動時允許滑塊22在離心力作用下向遠離振動軸10的方向滑動；以及固定偏 心塊30，位於調幅機構的兩側並且與振動軸同步轉動，固定偏心塊30包括關于振動軸對稱 分布的第一偏心部31和第二偏心部32，其中，第一偏心部31和第二偏心部32擇一地與調 幅組件20同步轉動。振動軸10兩端安裝有軸承(圖中未示出)，與液壓變量馬達傳動連接，固定偏心塊 30 一端頂在振動軸10的軸肩上，另一端由檔圈(圖中未示出)限制軸向移動，由鍵傳遞扭 矩，實現與振動軸10的同步轉動。活動塊21可由若干零件接合而形成，調幅組件20在激振機構正反轉過程中，活動 塊21帶動滑塊22 —起轉動，從而實現活動塊21與固定偏心塊30偏心矩的疊加或抵消，達 到第一級大小振幅調節的目的。圖5至圖6示出了圖4所示調幅組件的支撐限位機構的示意性結構。如圖5至圖 7所示，支撐限位機構包括在活動塊21的腔壁上沿滑塊22的移動路徑布置的一組凹槽21b 和用於限定滑塊位置的彈性支撐塊24，該彈性支撐塊M具有伸入腔體中以支撐滑塊的工 作位置和在滑塊22的抵壓下偏轉至凹槽21b中的收疊位置。優選地，彈性支撐塊M包括套設在銷軸242上的可偏轉的支撐塊241和向支撐塊 241提供扭矩使支撐塊具有保持在初始位置的趨勢的扭簧M3，其中，銷軸242支撐在位於 凹槽21b中的銷軸座244上。圖8和圖9示出了根據本發明的調幅激振機構在正轉和反轉時的狀態，如圖8和 圖9所示，活動塊21的外周上設有擋塊21c，固定偏心塊30的第一偏心部31和第二偏心部 32分別形成在活動塊21的擋塊21c的轉動路徑上延伸的橫梁31a、32a。這樣，當振動軸10 正反轉時，第一偏心部31和第二偏心部32擇一地與調幅組件20同步轉動。下面以第一級大振幅情況下(如圖8所示)活動塊與固定偏心塊的偏心矩疊加 時、振幅進一步調整為例對其多檔調幅原理進行說明。復位彈簧23的彈性係數為k，設此時最小振幅為A0，振動頻率T，角速度為ω，彈 簧伸長量為L，設計振幅依次為Al、Α2、Αη，若要使用到Al振幅，則通過控制變量馬達的排量 使角速度增加為ω = ω + Δ ω，從而使離心力Fl >Κ1，滑塊22則在離心力的作用下沿活 動塊腔體21a向上運動，到離心力與彈力接近平衡時，此時角速度回到ω，滑塊22則在慣性 的作用下持續運動到越過支撐限位機構，從而使振幅調整到Al。同樣只要進行角速度的微增，即可將滑動塊運動到Α2振幅位置，因為離心力與角 速度的平方成正比關係，所以只要控制角速度微增即可滿足要求，而當壓路機停振時，角速 度ω急速下降，離心力和支撐限位機構的彈簧力之和則小於復位彈簧的拉力，從而使滑塊 回到初始位置。另外，可以通過不同彈性係數的彈簧組合的方式例如大小彈簧同軸組合使滑動塊進行振動幅調整時的位移量與角速度的關係達到設計所需的關係。同樣，在活動塊與固定偏心塊偏心矩抵消時在第一級小振幅下(如圖9所示)也 可以再進行多檔調幅。圖10示出了根據本發明的調幅組件的一變型結構，其與圖7所示的調幅組件存在 區別。在圖7中，彈簧23位於滑塊22的靠近活動塊的迴轉中心的一側，向滑塊提供拉力。 在圖10中，彈簧23位於滑塊22的遠離活動塊的迴轉中心的一側，向滑塊提供壓力。通過以上描述可以看出，本發明具有以下優點1、結構簡單，不需要額外的動力裝置來進行振幅切換。2、僅使用一根獨立的振動軸，能保證軸端軸承(振動軸承)安裝位置有較高的安 裝精度，在進行振幅調整時不用在水平方向進行調整，如此避免不必要的振動能量損失。3、滑塊在活動塊內通過彈簧與活動塊連接，可以使壓路機在起振過程中偏心矩逐 步增加，明顯降低了系統起振壓力。4、在優選實施例中，滑動塊隨著激振機構轉速的逐步提高並且通過離心力到達相 應振幅檔位位置後能夠固定停留，並且可以藉助於復位彈簧的彈力回到最小偏心矩位置。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。附圖標記說明
10振動軸20調幅組件
21活動塊21a腔體
21b凹槽21c擋塊
22滑塊23彈簧
24彈性支撐塊30固定偏心塊
31第一偏心部32第二偏心部
31a、31b 橫梁241支撐塊
242銷軸243扭簧
244銷軸座。
權利要求
1.一種調幅激振機構，其特徵在於，包括振動軸(10)；調幅組件(20)，包括套設在所述振動軸(10)上的活動塊(21)、位於所述活動塊 的腔體Ola)中的滑塊(22)、以及向所述滑塊0 提供復位力的彈簧(23)，其中，所述活 動塊的腔體(21a)設置成在所述振動軸(10)轉動時允許所述滑塊0 向遠離所述振動軸 的方向滑動；以及固定偏心塊(30)，位於所述調幅機構OO)的兩側並且與所述振動軸(10)同步轉動，所 述固定偏心塊(30)包括關於所述振動軸(10)對稱分布的第一偏心部(31)和第二偏心部 (32)，其中，所述第一偏心部(31)和第二偏心部(3 擇一地與所述調幅組件同步轉動。
2.根據權利要求1所述的調幅激振機構，其特徵在於，所述活動塊的外周上設有 擋塊Olc)，所述第一偏心部(31)和第二偏心部(3 分別形成在所述活動塊的擋塊(21c) 的轉動路徑上延伸的橫梁(31a、3h)。
3.根據權利要求1所述的調幅激振機構，其特徵在於，所述彈簧03)位於所述滑塊的 靠近所述振動軸的一側的所述活動塊的腔體Ola)中。
4.根據權利要求1所述的調幅激振機構，其特徵在於，所述彈簧03)位於所述滑塊的 背離所述振動軸的一側的所述活動塊的腔體中。
5.根據權利要求1所述的調幅激振機構，其特徵在於，還包括支撐限位機構，所述支撐 限位機構包括在所述活動塊的腔壁上沿所述滑塊的移動路徑布置的一組凹槽(21b) 和在各所述凹槽中設置的用於限定滑塊位置的彈性支撐塊(M)，所述彈性支撐塊04)具 有伸入所述腔體(21a)中以支撐滑塊0 的初始位置和偏轉至所述凹槽Olb)中的收疊 位置。
6.根據權利要求5所述的調幅激振機構，其特徵在於，所述彈性支撐塊04)包括套設 在銷軸( 上的可偏轉的支撐塊(Ml)和向所述支撐塊(Ml)提供扭矩使支撐塊具有保 持在初始位置的趨勢的扭簧043)，其中，所述銷軸( 支撐在位於所述凹槽中的銷軸座 (244)上。
7.根據權利要求1所述的調幅激振機構，其特徵在於，所述振動軸(10)與液壓變量馬 達傳動連接。
8.一種調幅激振機構的調幅組件，其特徵在於，包括套設在振動軸(10)上的活動塊(21)、位於所述活動塊的腔體Ola)中的滑塊02)、以及向所述滑塊02)提供復位力的 彈簧(23)，其中，所述活動塊的腔體(21a)設置成在所述振動軸(10)轉動時允許所述滑塊(22)向遠離所述振動軸的方向滑動。
9.根據權利要求8所述的調幅組件，其特徵在於，還包括支撐限位機構，所述支撐限位 機構包括在所述活動塊的腔壁上沿所述滑塊的移動路徑布置的一組凹槽(21b)和在 各所述凹槽中設置的用於限定滑塊位置的彈性支撐塊(M)，所述彈性支撐塊04)具有伸 入所述腔體(21a)中以支撐滑塊0 的初始位置和偏轉至所述凹槽(21b)中的收疊位置。
10.根據權利要求9所述的調幅組件，其特徵在於，所述彈性支撐塊04)包括套設在 銷軸( 上的可偏轉的支撐塊(Ml)和向所述支撐塊(Ml)提供扭矩使支撐塊具有保 持在初始位置的趨勢的扭簧043)，其中，所述銷軸( 支撐在位於所述凹槽中的銷軸座 (244)上。
全文摘要
本發明公開了一種調幅激振機構和調幅組件，該調幅激振機構包括振動軸；調幅組件，包括套設在振動軸上的活動塊、位於活動塊的腔體中的滑塊、以及向滑塊提供復位力的彈簧，其中，活動塊的腔體設置成在振動軸轉動時允許滑塊向遠離振動軸的方向滑動；以及固定偏心塊，位於調幅機構的兩側並且與振動軸同步轉動，固定偏心塊包括關于振動軸對稱分布的第一偏心部和第二偏心部，其中，第一偏心部和第二偏心部擇一地與調幅組件同步轉動。本發明結構簡單，不需要額外的動力裝置來進行振幅切換，可使壓路機在起振過程中激振機構的偏心矩逐步增加，使得液壓系統的起振壓力得到明顯降低。
文檔編號E01C19/28GK102094378SQ20111007112
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月23日 優先權日2011年3月23日
發明者劉凱, 賈幹, 黃飛 申請人:三一重工股份有限公司