施工機械和碾壓輥的製作方法
2023-05-25 08:41:56 2
專利名稱：施工機械和碾壓輥的製作方法
根據權利要求1和2的前敘，本發明分別涉及一種施工機械和一種碾壓輥。
由於不同的施工現場和不同的碾壓操作，經常需要更換碾壓刀具以適應特定的任務。例如，當要求得到一個特定的表面粗糙度時，就需要帶有特定間隔線的碾壓刀具的碾壓輥或帶有不同刀具裝備的碾壓輥。在另一個應用中，要修建一條有特定寬度的車道，因而需要一個有特定工作寬度的碾壓輥。
通常，在這種情況下，不得不用專門的碾壓機，或者碾壓機必須裝備一個碾壓輥以適應任務。然而，目前來說，輥的更換非常麻煩，必須要用特定的輔助工具來安裝和拆卸碾壓輥。
在本領域當前的狀況下，更換碾壓輥以適應不同的需求是眾所周知的。
DE 40 37 448 A描述了一種壓路機，其中輥體被支撐在一個含有傳動套管的固定軸承和一個安置在固定軸承對面的可動軸承之間。可動軸承裝備了一個定心的接收鬥錐，可動軸承的支撐能用液壓裝置移動。另外，可動軸承通過一個連杆支撐在固定軸承上。
從DE 40 37 448 A所知的方法，在碾壓輥上需要有一個複雜的帶有連杆的張力調整裝置和一個動力油缸。
US-4,704,045描述了一種碾壓機組，它通過使用不同的輥段獲得了不同的寬度。根據這種方法，輥段之間通過一個連接插頭相互連接在一起。在特定的狀況下，這種方法可被認為是一種碾壓輥的快速更換系統，但是它存在以下缺點在這種方法中，它的缺點在於碾壓輥由位於輥兩側的液壓馬達靜水地驅動。另外，輥段間的連接是一個簡單的連接插頭，僅僅允許使用一個偏心的碾壓馬達。
DE 31 45 713 A描述了一個用於壓路機的碾壓輥，它由一個固定在支撐框架上的滾柱軸承支撐，由一個固定在支撐框架上的驅動裝置驅動，其中碾壓輥包含一個圓柱狀的基體。安裝在偏向碾壓輥的一端的是滾柱軸承的驅動單元和驅動裝置以及一個安裝在另一端用以支撐碾壓管的環狀軸肩。在驅動單元的對面，安裝了一個固定凸緣來固定碾壓管。根據這種方法，安裝了靜水驅動地碾壓輥，由於系統自身的缺點，例如低效，如今在路面碾壓時已幾乎不再使用了。這種方法的另一個缺點是由於碾壓管必須用環狀軸肩軸向地固定，因此夾緊裝置處於汙染最嚴重的地方。
US-4,720,207描述了安裝在碾壓輥基體上的碾壓管部件。在這種方法中，一個角環部件首先安裝在一邊。然後碾壓管部件用螺絲固定於其上，其中螺絲安裝在部件內部。它的缺點在於，考慮到螺絲連接的巨大花費，由於基體恆定的直徑，所以當基體內部安裝了一個行星齒輪時，碾壓深度受到了限制。
US-5,505,598描述了另一種方法，尤其是碾壓深度不受限制。根據這種方法，碾壓管具有分級的形狀，並且在其上裝有碾壓刀具。其原因是，機械碾壓輥驅動所需的傳動被整合在了轉子中。行星齒輪安裝在與皮帶驅動圓盤相對的位置，由一個通過碾壓軸導向的傳動軸驅動。
這種傳送布置需要考慮到衝水碾壓。在輥傳送的區域，碾壓軸的直徑根據傳送的施工體積進行修改。區域的剩餘部分將用來安裝碾壓刀具。
在這種方法中，它的缺點是不同的碾壓操作，例如常規的和精細的碾壓，不更換碾壓轉子是不能操作的。
目前的這種更換碾壓刀具以適應不同的應用場合的設備和發明，把注意力僅僅集中在更換碾壓轉子以適應施工現場的各種情況上。
以上提到的本領域目前狀況的通病是，用來把碾壓部件固定在基體上的夾緊機構安裝在圓柱形的碾壓工具的表面。然而，恰恰就是這個區域，受到了大量的汙染，以至於更換碾壓管非常困難。
本發明的目標是提供一種施工機械，其中更換碾壓輥和拆卸碾壓輥的操作很方便，並且這些操作的時間和工作都是最少的。
為了達到這個目標，分別給出了權利要求1和2的特徵。
按照本發明的解決方案，它的優點是，碾壓管包含在內表面呈徑向突出的夾緊機構，從而碾壓管能以旋轉固定的方式安裝在輥的基體上或與輥的基體相連的部件上。這種布局方案有以下優點● 更換碾壓刀具，僅僅需要更換碾壓管。
● 夾緊機構安裝在受汙染最少的地方。
● 含有機械碾壓輥驅動裝置的輥驅動相對於機器上全部動力機組可以調節。
● 設備適用於不同的碾壓方法。
● 不需要調節動力機組。
● 碾壓管相對於碾壓輥驅動裝置定心。
● 碾壓管和碾壓管驅動裝置容易分開。
● 起重設備更少的花費。
● 避免了由於軸的偏移或角度的偏移而造成的不平衡。
夾緊機構優選地安裝在碾壓管的至少一端。在這種方式下，例如，碾壓管可移動到輥基體之上，被位於夾緊機構對面的引導部件引導和定心於輥基體的軸端。
碾壓管優選地連接在輥基體的一端。在這種布局下，夾緊機構可以免受汙染。
在一個優選實施例中，夾緊機構包含凸緣部件，它在碾壓管內呈徑向突出。夾緊螺絲由這些凸緣部件引導沿軸向伸出並擰入輥基體的末端。
碾壓輥可以設置為離開輥基體一個半徑的距離。剩下的圓柱形空間可用來，例如，在其內部充填水來冷卻碾壓輥。
碾壓管優選地徑向地支撐在輥基體的兩個間隔的位置。支撐結構可用這種引導部件提供，它既可以在輥基體徑向的外部又可以在輥基體徑向的內部進行夾緊。引導部件包含支撐環或在周向分段的引導部件，其中引導環可以以等角度120°安裝。引導部件可以是圓錐形的，例如，當沿截面的軸向看時，是水滴狀、球狀或圓柱狀。
另外，支撐結構可以包含徑向的引導部件，它整個連接著至少一個夾緊機構，這樣夾緊機構將同時影響連在碾壓管和輥基體之間的旋轉固定螺絲，引導和定心碾壓管於輥基體的軸端。
徑向的引導部件可以包含徑向的張力調整機構。
碾壓管優選地是一整塊的結構。
在碾壓管和輥基體之間可以設置至少一個支撐環，該支撐環包括例如至少兩段徑向張緊的環片。
該支撐環可設置為相對輥基體和碾壓管可軸向位移。
支撐環的環片截面是楔形。
該至少一個支撐環可以包含一個中心環，它的截面形狀是梯形的，沿軸向拉伸一個截面形狀是反梯形的徑向外環和徑向內環，把外環壓向碾壓管，把內環壓向輥基體。
該至少一個支撐環，當從周向看時，可以被分成一個或多個部分。這樣方便了支撐環的安裝；例如，支撐環可以包括兩個半環或120°的環片。
在一個實施例中，傳送單元安裝在面對碾壓輥驅動裝置的輥基體的端部。在這種布局中，傳送單元優選地整合在輥基體中。
在另一個實施例中，傳送單元安裝在遠離碾壓輥驅動裝置的輥基體的端部。傳送單元通過一個由輥基體引導的軸與碾壓輥驅動裝置相連。也是在這個例子中，傳送單元整合在輥基體內。這樣的設計考慮到了使用小碾壓寬度的碾壓管。
輥基體支撐在輥箱兩邊的壁上，其中遠離輥驅動裝置的壁可以繞軸旋轉或沿軸向移動。在閉合的情況下，可旋轉的或可移動的壁能容納輥基體的可動軸承。
為了這個目的，可動軸承可以包含一個在朝外的方向漸細的引導部件，它被容納和定心於相應的壁的漸細凹槽裡。
本發明更多的實施例將在後面的權利要求中描述。
本發明示例性的實施例將結合附圖在下文中進行詳細的說明。
圖1是一個壓路機的視圖；圖2是碾壓輥驅動裝置的示意圖；圖3是碾壓輥的第一個實施例的視圖，它由一個輥箱支撐並且有一個可更換的碾壓管；圖4是碾壓輥的第二個實施例的視圖，它由一個輥箱支撐；圖5是輥箱的可旋轉的壁的視圖；圖6和7是碾壓管的徑向支撐的另一個實施例的視圖；圖8是碾壓管第三個實施例的視圖；以及圖9是沿圖8中IX-IX線的截面圖。
圖1表示了一個在下文描述的發明中主要用到的壓路機1。壓路機通常包含一個機架2，其內部安裝了一個內燃機11。壓路機的機架通常包含升降柱3、4，它可以調整高度並包含支撐輪或安裝於其上的履帶5、6。
具有碾壓輥18的碾壓機組7安裝在機架2之下並且是剛性連接。被碾壓輥除下的物料傳送到第一傳送帶9，它把物料傳送到高度可調節的和可旋轉的第二傳送帶10。
圖2表示了碾壓輥驅動的原理。內燃機11直接驅動一個皮帶輪13。在這個動力機組中，通常安裝一個泵傳輸分配器12，用於靜水驅動的液壓泵安裝在這裡。引擎的能量通過一組V型帶14傳輸到皮帶輪15。這個皮帶輪連著一個軸，它把能量傳到一個安裝在碾壓輥18內的行星齒輪以將引擎的轉速降低為所需的輥速。碾壓輥支撐在兩邊的壁16和17上。
圖3表示了碾壓輥18的第一個實施例，它由輥箱31支撐。碾壓輥18包含一個輥基體19和一個碾壓管25，其中輥基體的兩個軸端由輥箱31的兩個壁16、17支撐並能轉動。出於這種目的，輥基體19，在它的軸端，容納包含一個行星齒輪的傳送單元32並且與其以旋轉固定的方式連接。行星齒輪32的固定傳送部分22通過螺絲連接20的方式固定在壁16上。可以提供一個外部的保護壁21，在螺絲連接20的高度上有一個開口23允許從外部接觸螺絲連接20。在驅動側對面的輥基體19的軸端，可以提供一個可動軸承24，它依靠一個引導部件40定心，引導部件由臂17上的凹槽41支撐。引導部件40和凹槽41可以是圓錐形的以彼此適應，這樣含有可動軸承24的輥基體19以一種簡單的方式定心並支撐。
為了在輥基體19上安裝碾壓管25，碾壓管25被移動到輥基體19之上。在輥基體19的驅動側，提供了一個徑向的引導部件26，它一方面連接輥基體19，另一方面作為行星齒輪32的螺絲連接的凸緣。引導部件26可以包含一個環狀的凸緣或環片，它們僅僅是為了填充周邊的區域。引導部件26可以稍有一些圓錐的、球形的或圓柱狀的截面，能被焊接到輥基體19上。通常，在輥基體19上的碾壓管的徑向支撐可以正面嚙合或摩擦嚙合。另外，引導部件26可以是一個花鍵軸的外形。
安裝引導部件26是為了定心可更換的碾壓管25。優選地用截面形狀是圓錐形的或球形的，這樣可以在安裝碾壓管25時避免扭曲。
在面對可動軸承24的輥基體19的端部通過碾壓管25的夾緊部件28為碾壓管25提供徑向支撐。這個夾緊部件28包含，例如，一個環狀的凸緣，它呈徑向地在碾壓管25內突出並且連在碾壓管25的內表面44。這個環狀的凸緣，如圖3所示，可以是L型的橫截面，有一個軸向突出的環片或以一種固定的方式在輥基體19上支撐碾壓管25的環42。
夾緊部件28徑向突出向內的部分依靠軸向夾緊螺絲擰在輥基體19的前端3，這樣碾壓管25以旋轉固定的方式連接在輥基體19上。輥基體19可以通過面對可動軸承24的前端43鄰接含有環狀凸緣的夾緊部件28而不造成間隙27。
在碾壓管25的外表面46，可以安裝碾壓刀具(沒有顯示出來)。
調整壓路機在一個施工現場滿足不同的需要，僅僅需要更換碾壓管25。在這種方式中，可以使用有不同的工作寬度或有為了獲得鋪設路面的不同表面粗糙度的帶有不同間隔線的碾壓刀具的碾壓管25，並且可快速更換為其它碾壓管25。
為了安裝碾壓管25，安裝在可動軸承24上的壁17要拆卸或繞圖5所示的鉸鏈或齒輪30旋轉。鉸鏈30或齒輪被固定在輥箱31上。當壁17旋轉後，擰松夾緊部件28上的夾緊螺絲，通過簡單的工具就可以更換碾壓管25了。
圖4表示了小工作寬度碾壓輥25的一個實施例，尤其是行星齒輪32安裝在輥基體19遠離驅動側。行星齒輪32通過一個由輥基體19引導的軸56連接著碾壓輥驅動裝置11和15。行星齒輪32安裝在遠離驅動側，這種布局使得碾壓管25的冷卻液幾乎可以衝刷機器的外邊緣(零邊)。更換碾壓管25時，當除下壁17後，移動碾壓管25越過行星齒輪32，直到夾緊部件28靠近行星齒輪32。
在碾壓管25遠離行星齒輪32的一端，為碾壓管提供了一個支撐環33形式的徑向支撐，支撐環33安裝在碾壓管和輥基體19之間，包含多個環片60、62、64。支撐環33既可以相對於碾壓管25又可以相對於輥基體19作軸向的移動。外部的環片62、64在面向中間環片60的一邊削成圓錐狀，圓錐面的夾角根據楔形截面的中間環片60進行調整。中間環片60設置有一個夾緊螺絲35，它和一個環狀的反壓力碟片34一起工作把外部環片62、64夾緊在中間環片60上。通過外部環片62、64的膨脹，碾壓管25被緊緊地夾在了輥基體19之上並且同時被定心了。
點劃線指明了最大的截面圓環直徑和最小的碾壓寬度。
圖6和7表示了一個在輥基體19上的碾壓管25的另一個徑向支撐。在這個實施例中，如圖6所示，夾緊部件28直接沿軸向鄰接輥基體19的末端43且它們之間沒有間隙。
輥基體19的自由端焊接了一個圓柱狀的引導部件26，緊鄰碾壓管25的內表面44。另外，碾壓管25的內表面44在管的自由端，由一個保護性的套管39保護，這樣被碾壓輥25除下的物料就不能損壞碾壓管25的內表面44了。保護套管39優選地由一個凸緣固定在行星齒輪32上。
圖8表示了一個按照圖4布局的另一個實施例，其中夾緊部件28被緊緊的固定在行星齒輪32的凸緣上。支撐環33擰在輥基體19上，輥基體19根據碾壓管25的長度可以安裝在軸向的不同位置。為了達到這個目的，輥基體19包含了一個保護管38，它以旋轉固定的方式可更換地安裝在輥基體19上。保護管38用來保護輥基體19不被碾壓物料損壞。在保護管38中，凹槽37在沿圓周預定的軸向間隔上統一布置，在凹槽中，支撐環33被安裝在輥基體19上。凹槽37的間隔可以按輥基體19的長度調整。如果沒有安裝支撐環33，凹槽37可以用一個蓋子36封閉，這樣在凹槽37的區域也不會對輥基體19產生損壞。優選地，支撐環33和保護套管39結合設置以保護碾壓管25自由端的內表面44。
圖9是沿圖8中的IX-IX線的截面圖。支撐環33包括兩半，它們可以通過螺絲相互緊緊的擰在輥基體19的外面。在這個布局中，支撐環33的突出35嚙合著保護管38的凹槽37。支撐環兩半在突出35處可以擰到輥基體19上。為了支撐環33能軸向移動，移除碾壓管25之後，螺絲47要拆卸，這樣支撐環33的兩半就能夠被拉開至少可使支撐環33在保護管38內移動的距離。為了使支撐環33的兩半分開，要用一個壓力螺絲48，這樣不需要很大的力氣和很多的時間就可以把支撐環33安裝在輥基體19的軸向上不同的位置，而不需要完全拆掉螺絲47。凹槽37被軸向地安排在保護管38內，在這種方式中，保護套管39連接著支撐環33，這樣碾壓管端部的內表面44與插入的碾壓管25的對應自由端平齊。
權利要求
1.一種施工機械，包含一個機架(2)，在機架上安裝了一個可旋轉的碾壓輥(18)，碾壓輥(18)包含一個通過傳送單元(32)由碾壓輥驅動裝置(11-15)驅動的輥基體(19)，和一個從輥基體(19)的一邊同軸安裝的並能以允許更換的方式連接的碾壓管(25)，碾壓管(25)在它的外表面(46)帶有切割刀具，其特徵在於，碾壓管(25)包含夾緊部件(28)，從碾壓管(25)的內表面(44)徑向突出，從而碾壓管(25)能以旋轉固定的方式安裝在輥基體(19)或與輥基體(19)相連的部件上。
2.一種碾壓輥，包含一個通過傳送單元(32)由碾壓輥驅動裝置(11-15)驅動的輥基體(19)，和一個從輥基體(19)的一邊同軸安裝的並能以允許更換的方式連接的碾壓管(25)，碾壓管(25)在它的外表面(46)帶有切割刀具，其特徵在於，碾壓管(25)包含夾緊部件(28)，從碾壓管(25)的內表面(44)徑向突出，從而碾壓管(25)能以旋轉固定的方式安裝在輥基體(19)或與輥基體(19)相連的部件上。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特徵在於，夾緊部件(28)安裝在碾壓管(25)的至少一端。
4.根據權利要求1到3中的任何一個所述的設備，其特徵在於，碾壓管(25)被固定在輥基體(19)的一端，並且在另一端被徑向地支撐。
5.根據權利要求1到4中的任何一個所述的設備，其特徵在於，夾緊部件(28)包含在碾壓管(25)內部徑向突出的凸緣部件。
6.根據權利要求1到5中的任何一個所述的設備，其特徵在於，碾壓管(25)離開輥基體一個半徑的距離布置。
7.根據權利要求1到6中的任何一個所述的設備，其特徵在於，碾壓管(25)相對於輥基體(19)軸向突出。
8.根據權利要求1到7中的任何一個所述的設備，其特徵在於，連在輥基體(19)上的部件包含整合在輥基體(19)內的傳送單元(32)。
9.根據權利要求1到8中的任何一個所述的設備，其特徵在於，碾壓管(25)被徑向地支撐在輥基體(19)的兩個軸向間隔的位置。
10.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於，支撐包含徑向引導部件(26；33；42)，它們在輥基體(19)外部徑向地固定，或者在碾壓管(25)內部徑向地固定，或者被安裝在輥基體(19)和碾壓管(25)之間。
11.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於，支撐包含徑向引導部件(42)，其中引導部件(42)整體連接在至少一個夾緊部件(28)上。
12.根據權利要求10所述的設備，其特徵在於，支撐包含徑向引導部件(26)，其中引導部件(26)安裝在輥基體(19)的自由端。
13.根據權利要求1到12中的任何一個所述的設備，其特徵在於，碾壓管(25)是一整片。
14.根據權利要求1到13中的任何一個所述的設備，其特徵在於，徑向引導部件包含張力調整裝置(60，62，64)。
15.根據權利要求1到14中的任何一個所述的設備，其特徵在於，在碾壓管(25)和輥基體(19)之間，至少安裝了一個支撐環(33)作為徑向引導部件。
16.根據權利要求15所述的設備，其特徵在於，至少一個支撐環(33)包含至少兩個徑向張力環片(60，62，64)。
17.根據權利要求15或16所述的設備，其特徵在於，至少一個支撐環(33)設置為可以相對於輥基體(19)和碾壓管(25)軸向移動。
18.根據權利要求16或17所述的設備，其特徵在於，環片(60，62，64)橫截面是楔形的。
19.根據權利要求15到18中的任何一個所述的設備，其特徵在於，至少一個支撐環(33)包含一個橫截面是圓錐形的圓錐形中心環(60)，用來沿軸向拉伸兩個有相反圓錐截面的徑向外環(62)和徑向內環(64)，把外環(62)壓向碾壓管(25)，把內環(64)拉向輥基體(19)。
20.根據權利要求15到19中的任何一個所述的設備，其特徵在於，至少一個支撐環(33)被沿周向分成兩個或多個部分。
21.根據權利要求1到20中的任何一個所述的設備，其特徵在於，傳送單元(32)安裝在面向碾壓輥驅動裝置(11-15)的輥基體(19)的一端。
22.根據權利要求1到20中的任何一個所述的設備，其特徵在於，傳送單元(32)安裝在遠離碾壓輥驅動裝置(11-15)的輥基體(19)的一端，傳送單元(32)通過一個由輥基體(19)引導的軸連接在碾壓輥驅動裝置(11-15)上。
23.根據權利要求1到22中的任何一個所述的設備，其特徵在於，輥基體(19)被支撐在輥箱(31)兩邊的壁(16，17)上，遠離碾壓輥驅動裝置(11-15)的壁(17)可繞其旋轉軸旋轉或沿平行軸的方向移動，可以繞軸旋轉的壁(17)在關閉的狀態下可以容納輥基體(19)的可動軸承(24)。
24.根據權利要求23所述的設備，其特徵在於，可動軸承(24)包含一個向外漸細的引導部件(40)，並且壁(17)包含一個相應的漸細的凹槽(41)來容納引導部件(40)。
25.根據權利要求1到24中的任何一個所述的設備，其特徵在於，輥基體(19)被支撐在輥箱(31)兩邊的壁(16，17)上，安裝在碾壓輥驅動裝置(11-15)上的機蓋(21)提供了一個開口(23)，允許接觸到在面向碾壓輥驅動裝置(11-15)的壁(16)和傳送單元(32)之間的夾緊部件(20)，而不用拆卸機器。
26.根據權利要求1到25中的任何一個所述的設備，其特徵在於，在碾壓管(25)的自由端提供了一個保護套管(39)保護內表面(44)。
27.根據權利要求26所述的設備，其特徵在於，保護套管(39)從支撐環(33)突出。
28.根據權利要求1到27中的任何一個所述的設備，其特徵在於，輥基體(19)由一個保護管(38)環繞。
29.根據權利要求28所述的設備，其特徵在於，保護管(38)包含一個沿圓周在預定的軸向距離上均勻分布的凹槽(37)，用來容納支撐環(33)。
全文摘要
本發明涉及一種施工機械,包含一個機架(2),在機架上安裝了一個可以旋轉的碾壓輥(18)。所述碾壓輥(18)包含一個通過傳送單元(32)由碾壓輥驅動裝置(11－15)驅動的輥基體(19),和一個同軸地安裝在輥基體(19)上並以能更換的方式連接在輥基體上的碾壓管(25)。在碾壓管的外表面(46)帶有切割刀具。根據本發明,碾壓管(25)包含從內表面徑向突出的夾緊部件(28),從而碾壓管(25)能以旋轉固定的方式連接在輥基體(19)上或與輥基體(19)相連接的部件上。
文檔編號E01C23/088GK1360653SQ00810309
公開日2002年7月24日 申請日期2000年7月14日 優先權日1999年7月14日
發明者奧拉夫·蓋特納, 岡特·哈恩, 貝恩·霍爾 申請人:威爾特根有限公司