一種定向振動壓路機的振動輪的製作方法

2023-05-06 02:10:06

專利名稱：一種定向振動壓路機的振動輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種定向振動壓路機的振動輪，屬於築路機械領域。
背景技術：
現有的振動壓路機，其工作裝置是振動輪，在振動輪的中心線上安裝有單根偏心軸或多根偏心軸串聯連接同步同向高速旋轉而產生的離心力，使振動輪產生振動，對土壤施加周期性的激振力，達到對土壤壓實的目的，但這種壓路機的振動輪實際上是在作周期性的圓振動，由於其振動方向是變化的，所以又稱之為非定向振動壓路機，這種壓路機的振動輪對壓實表層的拋甩作用，使被壓實土壤的壓實度難以提高，壓實層表面的質量差，且產生表面振動波，造成環境汙染。

發明內容
本發明的目的是提供一種定向振動壓路機的振動輪，該定向振動壓路機的振動輪完全沒有對壓實表層的拋甩作用，提高被壓實土壤的壓實度，提高壓實層表面的質量，提高壓實效率，改善環境。
本發明提供的技術方案是將多根(三根或三根以上)偏心軸串聯布置安裝在振動輪的中心線上，多根偏心軸分為兩組偏心矩完全相等的偏心軸，在多根偏心軸的端部布置安裝獨立的同步反向驅動裝置，同步反向驅動裝置通過減振器和機架相聯，同步反向驅動裝置驅動兩組偏心矩完全相等的偏心軸作同步反向旋轉，兩組偏心軸同步反向旋轉時產生的離心力在選定的方向上疊加(在其餘方向上抵消)形成定向激振力，使振動輪產生定向振動。


圖1是本發明提供的一種定向振動壓路機振動輪的激振器中齒輪式同步反向驅動裝置典型結構原理示意圖；圖2是本發明提供的一種定向振動壓路機振動輪的激振器中類似行星齒輪式同步反向驅動裝置典型結構原理示意圖，圖2所示結構實質上是圖1所示結構的一種變換結構；圖3是本發明提供的一種定向振動壓路機振動輪的激振器的原理示意圖；圖3中的齒輪式同步反向驅動裝置可以用類似行星齒輪式同步反向驅動裝置替換。
圖4是圖3中的右偏心軸19和左偏心軸21的旋轉相位示意圖；圖5是圖3中的中間偏心軸20的旋轉相位示意圖；圖6是圖3中的三根偏心軸旋轉時產生的離心力的合力示意圖；圖7是本發明提供的定向振動壓路機振動輪的典型結構實施例原理圖；圖8是圖7中的同步反向驅動裝置包括振動馬達安裝聯接的機構原理示意圖；圖9是圖7中的傳動軸I、II、III在A-A處的剖視放大圖。
圖中1-驅動齒輪；2、5、7-傳動齒輪；4-過渡齒輪；3-同步反向齒輪；6-同步同向齒輪；8-齒輪箱；9-齒圈；10-驅動太陽輪；11、16-過渡齒輪；12、14、17-類行星齒輪；13-同步反向太陽輪；15-同步同向太陽輪；19-右偏心軸；20-中間偏心軸；21-左偏心軸；22-聯軸器；23-振動馬達；24-振動軸承；25-振動軸承座；26-激振器安裝管；27-軸承；28-連接板；29-減振器；30-振動輪幅板；31-過渡齒輪；32-輸入齒輪；33-行走驅動機構；34-振動輪體；35-機架；I、II、III、IV-傳動軸；n1-右偏心軸19、左偏心軸21的旋轉角速度；n2-中間偏心軸20的旋轉角速度(n1和n2相等且反向)；p1-右偏心軸19、左偏心軸21旋轉時的離心力；p2-中間偏心軸20旋轉時的離心力；p-p1和p2的合力；β-三根偏心軸的相位角。
具體實施步驟本發明提供的一種定向振動壓路機的振動輪的核心機構是定向振動輪的激振器，定向振動輪的激振器主要有兩大部件組成，如圖3所示，一是串聯布置安裝在振動輪中心線上的三根(可以是三根以上)偏心軸19、20、21；二是多根偏心軸串聯連接的齒輪式(圖1所示)或類似行星齒輪式(圖2所示)同步反向驅動裝置。
在圖3、圖4、圖5、圖7中三根偏心軸19、20、21的初始安裝相位角相等，三根偏心軸分為兩組且兩組偏心軸的偏心矩完全相等，即右偏心軸19和左偏心軸21的偏心矩之和等於中間偏心軸20的偏心矩，中間偏心軸20可以製作成兩根偏心軸，只要兩根偏心軸的偏心矩之和等於偏心軸20的偏心矩，右偏心軸19、中間偏心軸20、左偏心軸21均是有偏心矩且帶花鍵孔(或其他嚙合齒)的軸，右偏心軸19和傳動軸III以花鍵副相連，中間偏心軸20和傳動軸II以花鍵副相連，左偏心軸21和傳動軸I以花鍵副相連。
在圖1所示的多根偏心軸串聯連接的齒輪式同步反向驅動裝置中驅動齒輪1，傳動齒輪2、5、7，過渡齒輪4，同步反向齒輪3，同步同向齒輪6，傳動軸I、II、III、IV均安裝在齒輪箱8內組成本發明提供的多根偏心軸串聯連接的齒輪式同步反向驅動裝置。驅動齒輪1、同步反向齒輪3、同步同向齒輪6均帶花鍵孔，傳動軸I為花鍵軸，傳動軸II帶外花鍵且為套狀以便傳動軸I穿過其中，傳動軸III亦帶花鍵且為套狀以便傳動軸I和傳動軸II穿過其中。驅動齒輪1和傳動軸I以花鍵副相連，驅動齒輪1和傳動齒輪2嚙合，傳動齒輪2、5、7通過傳動軸IV連接為同軸齒輪作同速同向旋轉，傳動齒輪5和過渡齒輪4嚙合，過渡齒輪4和同步反向齒輪3嚙合(傳動齒輪5、過渡齒輪4、同步反向齒輪3之間的傳動可以用鏈傳動或同步帶傳動)，同步反向齒輪3和傳動軸II以花鍵副相連，傳動齒輪7和同步同向齒輪6嚙合，同步同向齒輪6和傳動軸III以花鍵副相連，傳動軸I、II、III的輸出是傳動軸II與傳動軸I同步反向，傳動軸III與傳動軸I同步同向。在圖2所示的多根偏心軸串聯連接的類似行星齒輪式同步反向驅動裝置典型結構中齒圈9可以繞太陽輪迴轉軸線旋轉，驅動太陽輪10和傳動軸I以花鍵副相連，過渡齒輪11、16、類行星齒輪12、14、17均用銷軸安裝在齒輪箱8內，過渡齒輪11、16、類行星齒輪12、14、17隻能繞自身的銷軸旋轉，驅動太陽輪10和過渡齒輪11嚙合，過渡齒輪11和類行星齒輪12嚙合，類行星齒輪12、14、17均和齒圈9嚙合，類行星齒輪14和同步反向太陽輪13嚙合，同步反向太陽輪13和傳動軸II以花鍵副相連，類行星齒輪17和過渡齒輪16嚙合，過渡齒輪16和同步同向太陽輪15嚙合，同步同向太陽輪15和傳動軸III以花鍵副相連，傳動軸I、II、III的輸出是傳動軸II與傳動軸I同步反向，傳動軸III與傳動軸I同步同向。
本發明提供的一種定向振動壓路機振動輪的典型結構實施例如圖7所示三根偏心軸19、20、21串聯布置在振動輪體34的中心線上並安裝在振動軸承24中，振動軸承24安裝在振動軸承座25上，振動軸承座25安裝在激振器安裝管26內，激振器安裝管26安裝在振動輪幅板30上，當然，振動軸承座25可以採用其他方式固定在振動輪體34內而在結構上省略激振器安裝管26，軸承27定位安裝在激振器安裝管26的端部或振動輪幅板30上，連接板28裝配在軸承27的內圈上，連接板28通過減振器29安裝固定在機架35上，如圖8所示的同步反向驅動裝置包括振動馬達23定位安裝在連接板28上，即當振動輪體34滾動時，圖8所示的同步反向驅動裝置保持初始安裝位置不變，圖8所示的同步反向驅動裝置是在圖1所示的同步反向驅動裝置中增加了輸入齒輪32和過渡齒輪31，圖8和圖1所示結構的傳動原理相同，振動馬達23通過聯軸器22驅動輸入齒輪32及過渡齒輪31，過渡齒輪31和同步同向齒輪6嚙合，當振動馬達23旋轉時，同步同向齒輪6通過傳動軸III驅動右偏心軸19旋轉、而驅動齒輪1通過傳動軸I驅動左偏心軸21作和右偏心軸19的同步同向旋轉，同步反向齒輪3通過傳動軸II驅動中間偏心軸20作和右偏心軸19的同步反向旋轉，(如圖9所示傳動軸I穿過傳動軸II、傳動軸II穿過傳動軸III)，三根偏心軸19、20、21產生的離心力在三根偏心軸的偏心矩重合的方向上疊加(在其餘方向上抵消)形成定向激振力，使振動輪產生定向振動，行走驅動機構33安裝在機架35上，行走驅動機構33的輸出端通過減振器29驅動振動輪體34滾動。
本發明提供的定向振動壓路機振動輪的典型結構中的齒輪式同步反向驅動裝置可以用類似行星齒輪式同步反向驅動裝置替換。
本發明提供的定向振動壓路機振動輪的激振器(如圖3所示)的激振力的方向調整至少有兩種方式一種方式是同時將傳動軸I和驅動齒輪1、傳動軸III和同步同向齒輪6之間(或只將傳動軸II和同步反向齒輪3之間)製作成螺旋副傳動，則同時軸向移動傳動軸I和傳動軸III(或只軸向移動傳動軸II)，即可同時改變右偏心軸19和左偏心軸21(或只改變中間偏心軸20)的相位角，達到調整激振力的方向的目的；另一種方式是同時將傳動軸I和左偏心軸21、傳動軸III和右偏心軸19之間(或只將傳動軸II和中間偏心軸20之間)的花鍵副改成螺旋副，則同時軸向移動傳動軸I和傳動軸III(或只軸向移動傳動軸II)，亦可達到調整激振力的方向的目的。
本發明提供的定向振動壓路機振動輪中的傳動軸與其對應傳動的齒輪及偏心軸之間的花鍵副聯接方式可以是其他的嚙合副聯軸器或離合器。
本發明提供的定向振動輪的激振器可以應用於定向振動夯。
本發明提供的定向振動壓路機振動輪的結構簡單，製造方便。
權利要求
1.一種定向振動壓路機的振動輪，包括機架、振動輪體、偏心軸、振動馬達及其傳動機構等，多根(三根或三根以上)偏心軸(19)、(20)、(21)分為兩組且兩組偏心軸的偏心矩完全相等、串聯布置在振動輪體(34)的中心線上並安裝在振動軸承(24)中，振動軸承(24)安裝在振動軸承座(25)上，振動軸承座(25)固定安裝在激振器安裝管(26)內，激振器固定安裝管(26)安裝在振動輪幅板(30)上，軸承(27)定位安裝在激振器安裝管(26)的端部或振動輪幅板(30)上，連接板(28)裝配在軸承(27)的內圈上，連接板(28)又通過減振器(29)安裝固定在機架(35)上，其特徵是在串聯布置的偏心軸(19)、(20)、(21)的輸入端，布置一隻多根偏心軸串聯連接的同步反向驅動裝置，所述的同步反向驅動裝置定位安裝在連接板(28)上，所述的同步反向驅動裝置是多根偏心軸串聯連接的齒輪式或類似行星齒輪式同步反向驅動裝置。
2.如權力要求1所述的一種定向振動壓路機的振動輪，其特徵是所述的多根偏心軸串聯連接的齒輪式同步反向驅動裝置主要有驅動齒輪(1)，傳動齒輪(2)、(5)、(7)，過渡齒輪(4)，同步反向齒輪(3)，同步同向齒輪(6)，傳動軸(I)、(II)、(III)、(IV)、齒輪箱8組成，驅動齒輪(1)、同步反向齒輪(3)、同步同向齒輪(6)均帶花鍵孔，傳動軸(I)為花鍵軸，傳動軸(II)帶外花鍵且為套狀以便傳動軸(I)穿過其中，傳動軸(III)亦帶花鍵且為套狀以便傳動軸(I)和傳動軸(II)穿過其中，驅動齒輪(1)和傳動軸(I)以花鍵副相連，驅動齒輪(1)和傳動齒輪(2)嚙合，傳動齒輪(2)、(5)、(7)通過傳動軸(IV)連接為同軸齒輪作同速同向旋轉，傳動齒輪(5)和過渡齒輪(4)嚙合，過渡齒輪(4)和同步反向齒輪(3)嚙合，同步反向齒輪(3)和傳動軸(II)以花鍵副相連，傳動齒輪(7)和同步同向齒輪(6)嚙合，同步同向齒輪(6)和傳動軸(III)以花鍵副相連，傳動軸(I)、(II)、(III)的輸出是傳動軸(II)與傳動軸(I)同步反向，傳動軸(III)與傳動軸(I)同步同向，所述的傳動軸(I)和同步反向驅動裝置中的驅動齒輪(1)及左偏心軸(21)以花鍵副相連，所述的傳動軸(II)和同步反向驅動裝置中的同步反向齒輪(3)及中間偏心軸(20)以花鍵副相連，所述的傳動軸(III)和同步反向驅動裝置中的同步同向齒輪(6)及右偏心軸(19)以花鍵副相連。
3.如權力要求1所述的一種定向振動壓路機的振動輪，其特徵是所述的多根偏心軸串聯連接的類似行星齒輪式同步反向驅動裝置主要有齒圈(9)，驅動太陽輪(10)，過渡齒輪(11)、(16)、類行星齒輪(12)、(14)、(17)，同步反向太陽輪(13)，同步同向太陽輪(15)，傳動軸(I)、(II)、(III)，齒輪箱(8)組成，齒圈(9)繞太陽輪迴轉軸線旋轉，驅動太陽輪(10)和傳動軸(I)以花鍵副相連，過渡齒輪(11)、(16)、類行星齒輪(12)、(14)、(17)均用銷軸安裝在齒輪箱(8)內，過渡齒輪(11)、(16)、類行星齒輪(12)、(14)、(17)只能繞自身的銷軸旋轉，驅動太陽輪(10)和過渡齒輪11嚙合，過渡齒輪(11)和類行星齒輪(12)嚙合，類行星齒輪(12)、(14)、(17)均和齒圈(9)嚙合，類行星齒輪(14)和同步反向太陽輪(13)嚙合，同步反向太陽輪(13)和傳動軸(II)以花鍵副相連，類行星齒輪(17)和過渡齒輪(16)嚙合，過渡齒輪(16)和同步同向太陽輪(15)嚙合，同步同向太陽輪(15)和傳動軸(III)以花鍵副相連，傳動軸(I)、(II)、(III)的輸出是傳動軸(II)與傳動軸(I)同步反向，傳動軸(III)與傳動軸(I)同步同向，所述的傳動軸(I)和同步反向驅動裝置中的驅動太陽輪(10)及左偏心軸(21)以花鍵副相連，所述的傳動軸(II)和同步反向驅動裝置中的同步反向太陽輪(13)及中間偏心軸(20)以花鍵副相連，所述的傳動軸(III)和同步反向驅動裝置中的同步同向太陽輪(15)及右偏心軸(19)以花鍵副相連。
4.如權力要求1所述的一種定向振動壓路機的振動輪，其特徵是所述的振動輪的振動方向的改變至少可以用下述兩種方式實現一種方式是同時將傳動軸(I)和驅動齒輪(1)、傳動軸(III)和同步同向齒輪(6)之間[或只將傳動軸(II)和同步反向齒輪(3)之間]製作成螺旋副傳動，則同時軸向移動傳動軸(I)和傳動軸(III)[或只軸向移動傳動軸(II)]，即可同時改變右偏心軸(19)和左偏心軸(21)[或只改變中間偏心軸(20)]的相位角，達到調整振動輪的振動方向的目的；另一種方式是同時將傳動軸(I)和左偏心軸(21)、傳動軸(III)和右偏心軸(19)之間[或只將傳動軸(II)和中間偏心軸(20)之間]的花鍵副改成螺旋副，則同時軸向移動傳動軸(I)和傳動軸(III)[或只軸向移動傳動軸(II)]，亦可達到調整激振力的方向的目的。
5.如權力要求1所述的一種定向振動壓路機的振動輪，其特徵是所述的振動輪中的傳動軸與其對應傳動的齒輪及偏心軸之間的花鍵副聯接方式可以是其他的嚙合副聯軸器或離合器。
6.如權力要求1所述的一種定向振動壓路機的振動輪，其特徵是所述的的定向振動壓路機的振動輪的激振器可以應用於定向振動夯。
全文摘要
一種定向振動壓路機的振動輪，包括機架、振動輪體、偏心軸、振動馬達及其傳動機構，分為兩組偏心矩完全相等的多根偏心軸串聯布置安裝在振動輪的中心線上，在多根偏心軸的端部布置安裝獨立的同步反向驅動裝置、該裝置通過減振器和機架相聯，同步反向驅動裝置驅動兩組偏心軸作同步反向旋轉，兩組偏心軸同步反向旋轉時產生的離心力在選定的方向上疊加(在其餘方向上抵消)形成定向激振力，使振動輪產生定向振動。
文檔編號B06B1/10GK1948624SQ200510113158
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月15日 優先權日2005年10月15日
發明者陳啟方, 潘韶東 申請人:陳啟方