专利名称：混凝土振动器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土振动器系统，更具体地，涉及一种便携浸入式(immersion)混凝土振动器。
背景技术：
建筑工地的工人通常使用便携浸入式混凝土振动器来对模壳(formwork,模型)中的一堆液状混凝土除气，以加速混凝土的硬化。浸入式混凝土振动器一般包括机动的振动体，该振动体适合于浸入在液状混凝土团块中以向混凝土传输振动；以及驱动电路，所述驱动电路用于致动振动体的电机。所述振动体包括AC电机、安装于所述电机的旋转轴的偏心块、以及容纳所述电机和所述偏心块的防水刚性壳体。所述驱动电路通常容纳于一箱中，能通过正常电力干线供电，并且通过电线连接至振动体的电机。 已知的浸入式振动器基本由于振动体的电机类型和驱动电路的类型而加以区分。在第一种类型的浸入式振动器中，振动体的电机为三相50V、200Hz电机,并且驱动电路包括单相230V、50Hz的AC电机，或者三相400V、50Hz的AC电机；以及永磁体变流器(converter),所述永磁体变流器稱接至这样的AC电机并且产生待供应至振动体的50V、200Hz的三相交流电压。这种类型的浸入式振动器从电力方面看是安全的，因为振动体在50V电压(低电压)下工作，但这种类型的浸入式振动器相当重，因为驱动电路包括AC电机和永磁体变流器。这种类型的浸入式振动器的重量甚至会超过20kg。在第二种类型的浸入式振动器中，振动体的电机为三相230V、200Hz电机，并且驱动电路包括换流器(inverter)，该换流器用于将单相230V、50Hz电压转换成待供应至振动体的三相230V、200Hz电压。这种类型的浸入式振动器比上述类型的振动器轻，但是安全性降低，因为振动体在230V下工作。在第三种类型的浸入式振动器中，振动体的电机为三相50V、200Hz电机，并且驱动电路包括变流器，该变流器用于将单相230V、50Hz电压转换成三相230V、200Hz电压；以及三相变压器，所述三相变压器耦接至换流器的输出端以将电压降低至50V。这种类型的振动器由于存在变压器(所述变压器较重而且产生损耗)而相当重并且效率不那么高，而且这种类型的振动器不是特别安全，因为驱动电路的部分(即，换流器与变压器之间的耦接器(coupling))在较高的电压(230V)下工作。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供一种混凝土振动器系统，特别是提供一种便携浸入式混凝土振动器，所述便携浸入式混凝土振动器没有上述缺点，同时能够容易且低成本地被提供。根据本实用新型，这里提供了一种混凝土振动器系统，所述混凝土振动器系统包括用于向液状混凝土团块传输振动的至少一个振动体以及设计为致动所述AC电机且能由供应第一 AC电压的电源供电的至少一个驱动电路，所述振动体包括AC电机；所述AC电机在第二AC电压下操作，所述第二AC电压具有的第一电压幅值低于所述第一AC电压的电压幅值并且以高于所述第一 AC电压的频率的预定频率振荡；所述混凝土振动器系统的特征在于，所述驱动电路包括接收所述第一 AC电压并且提供DC电压的至少一个开关电源以及电连接在所述开关电源与所述AC电机之间以便将所述DC电压转换成所述第二 AC电压的至少一个DC/AC换流器，所述DC电压具有的第二电压幅值低于所述第一 AC电压的电压幅值。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述开关电源是共振开关电源。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述DC/AC换流器包括多个晶体管和一微控制器，所述微控制器设置有用于产生具有脉宽调制脉冲的信号的时钟信号产生器，所述信号中的每一个均能够控制所述晶体管中相应的一个晶体管。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述第二电压幅值与所述第一电压幅值相同。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述第一电压幅值低于50V且所述预定频率的范围在180Hz与240Hz之间。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述驱动电路包括连接至所述开关电源的输入端的功率因数校正电路。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述振动体包括偏心块，所述偏心块装配在所述AC电机的旋转轴上；以及防水刚性壳，所述防水刚性壳在其内部容纳所述AC电机和所述偏心块，并且所述防水刚性壳适合于浸入到所述液状混凝土团块中。具体地，根据本实用新型的混凝土振动器系统，其中，所述振动体包括偏心块，所述偏心块装配在所述AC电机的旋转轴上；以及刚性壳，所述刚性壳在其内部容纳所述AC电机和所述偏心块，并且所述刚性壳适合于装配在混凝土模壳的壁上。本实用新型的混凝土振动器系统克服了上述现有技术中存在的缺点，请制造容易且成本低。
为了更好地理解本实用新型，将参照附图仅通过非限定性的实例描述一优选实施例，附图中图I是根据本实用新型的教导提供的混凝土振动器系统的框图；以及图2示出了图I混凝土振动器系统的具体实施例。
具体实施方式
在图I中，数字I总体上指示作为整体的混凝土振动器系统，该振动器系统包括用于向液态混凝土团块传递振动的至少一个机动振动体2、以及被设计成致动振动体2的电机的至少一个驱动电路3。驱动电路3能由电力干线4供电并且其输出端借助可由操作人员手动操作的开关5连接至振动体2的电机。在下面描述的实施方式中，电力干线4是单相的，且电力干线电压Vs具有230V的幅值并以50Hz的频率振荡。替换地，驱动电路3，以及进而振动器系统1，通常能由另一 AC电源供电，例如由内燃机致动的AC发电机。[0020]振动体2包括三相AC电机6，所述三相AC电机在AC电压Vac下工作，该AC电压Vac具有的幅值低于电力干线电压Vs的幅值且以高于电力干线电压Vs的频率的预定频率振荡；以及偏心块7，所述偏心块安装于电机6的旋转轴。具体地，电压Vac具有的幅值VMl低于50V且以基本上在180与240Hz之间的频率FM振荡。例如，电压幅值VMl在42与48V之间。优选地，频率FM基本上等于200Hz。驱动电路3包括至少一个开关电源8，所述开关电源接收电力干线电压Vs并提供DC电压Vdc，该DC电压Vdc具有的幅值低于电力干线电压Vs的幅值；以及至少一个DC/AC换流器9，所述DC/AC换流器连接在开关电源8与电机6之间，具体地连接在开关电源8与开关5之间，以将电压Vdc转换成Vac。电压Vdc通常可具有与电压Vac的幅值VMl不同的幅值VM2。有利地，电压幅值VM2基本上与电压幅值VMl —致。开关电源8是共振型的，其在本质上是已知的，并且与传统的整流电路或传统的 电源相比，在所产生的功率相等的情况下，具有以下优点-较小的尺寸和重量；-较高的效率；-产生较少的热量；以及-对于外界具有较高的电绝缘。开关电源8包括特殊类型的变压器，该变压器在几十或几百或几千赫兹的频率下下工作，而不是电力干线电压Vs的50Hz的频率。这种类型的变压器的铁芯(core)由铁素体制成，铁素体是由胶粘金属粉末构成的材料，而传统的变压器的铁芯由铁箔片制成，铁箔片在高频下产生相当大的能量损失。开关电源8在其输入端可接受宽范围的电力干线电压Vs，例如230V、50Hz的干线电压(欧洲电力干线)或115V、60Hz的干线电压(美国电力干线)，而无需特别的更改。此外，开关电源8包括过载和短路保护系统以及需要用以防止高频信号朝向负载传播或朝向电力干线4返回的滤波器。DC/AC换流器9包括多个晶体管10，例如MOSFET或IGBT ；以及微控制器11，所述微控制器设置有时钟信号发生器12，例如石英钟，用于产生宽调制脉冲信号，每个所产生的信号能够控制所述晶体管10中的相应的一个晶体管。驱动电路3进一步包括滤波器13，所述滤波器被设计成允许驱动电路3满足电磁兼容需求(EMC)，这种滤波器13布置成在使用中直接连接至电力干线4 ;以及功率因数校正电路(PFC) 14，所述功率因数校正电路连接至开关电源8的输入端，介于所述开关电源与滤波器13之间，以使功率因数取得接近于I的值，并因此减少驱动电路3产生的谐波干扰。因此，开关电源8接收已经被滤波且具有校正的功率因数的电力干线电压Vs。图2示出了根据本实用新型的振动器系统I的具体实施方式
，该振动器系统由便携式插入式振动器构成。根据图2中的实施方式，振动器系统I包括箱(box) 15，该箱在图2中以具体的分解视图示出，且该箱内容纳有驱动电路3，并且振动体2包括细长的基本上圆柱形的刚性防水管壳(case) 16,该壳容纳电机6和偏心块7且适于浸入液态混凝土团块中，以向混凝土传递振动。箱15结合有把手17，用于帮助使用和手动运输振动器系统I。箱15基本上是平行六面体形的且在平行六面体的两个较大的面处具有两个相应的平坦有翼(finned)耗散器(dissipator) 18和19，所述耗散器各自的有翼侧布置在箱15之外。驱动电路3在两个印刷电路板20和21上实施。印刷电路板20包括开关电源8和功率因数校正电路14 (未示出)且安装于耗散器18的内侧，并且印刷电路板21包括DC/AC换流器8和滤波器13且安装于另一耗散器19的内侧。箱15包括电源线22,该电源线连接至激励电路(activation circuit)3的输入端，具体地连接至滤波器13的输入端，并且从箱15的小面(smaller face) 23伸出，终止于单相工业插头24，该单相工业插头可接合在电力干线4的对应的单相工业插座(未示出)中。箱15进一步包括三相工业插座25，该三相工业插座布置在与面23相对的小面26上且连接至激励电路15的输出端，具体地连接至DC/AC换流器9的输出端。刚性壳16的一端16a借助橡胶套管28结构性地耦接于开关5的外部箱27，在所述橡胶套管中具有用于将开关5的接线端电连接至电机6的电线(未示出)。开关5的另一接线端借助电线29连接至接合在三相插座25中的工业三相插头。根据本实用新型的另一实施方式(未示出)，振动器系统I包括一个或多个振动体2，每个振动体包括相应的刚性壳，所述刚性壳中容纳有AC电机6和偏心块7，且所述刚性壳适于刚性地安装于混凝土模壳的壁，用于将振动传递至模壳内所包含的液 态混凝土团块。每个振动体2借助相应的开关5连接至激励电路3。根据振动体2的数量，且因此根据所需的机械动力，激励电路3可包括一个或多个开关电源8以及一个或多个DC/AC换流器。上述混凝土振动器系统的主要优点在于其是安全的，同时由于开关电源与DC/AC换流器9之间的串联布置的原因而很轻且效率高。这种优点在由便携式插入式振动器构成的实施方式中是很明显的，该便携式插入式振动器的重量不会超过6Kg。但是，在任一上述实施方式中，根据本实用新型的混凝土振动器系统的效率在93%与95%之间。
权利要求1.一种混凝土振动器系统，所述混凝土振动器系统包括用于向液状混凝土团块传输振动的至少一个振动体(2)以及设计为用以致动所述AC电机(6)且能由供应第一 AC电压(Vs)的电源供电的至少一个驱动电路(3)，所述振动体⑵包括AC电机(6);所述AC电机(6)以第二AC电压(Vac)操作，所述第二AC电压具有的第一电压幅值(VMl)低于所述第一AC电压(Vs)的电压幅值，并且所述第二 AC电压以高于所述第一 AC电压(Vs)的频率的预定频率(FM)振荡；其特征在于，所述驱动电路(3)包括接收所述第一 AC电压(Vs)并且提供DC电压(Vdc)的至少一个开关电源⑶以及电连接在所述开关电源⑶与所述AC电机(6)之间以便将所述DC电压(Vdc)转换成所述第二 AC电压(Vac)的至少一个DC/AC换流器(9)，所述DC电压具有的第二电压幅值(VM2)低于所述第一 AC电压(Vs)的电压幅值。
2.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述开关电源是共振开关电源⑶。
3.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述DC/AC换流器(9)包括多个晶体管(10)和一微控制器(11)，所述微控制器设置有用于产生具有脉宽调制脉冲的信号的时钟信号产生器(12)，所述信号中的每一个均能够控制所述晶体管(10)中相应的一个晶体管。
4.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述第二电压幅值(VM2)与所述第一电压幅值(VMl)相同。
5.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述第一电压幅值(VMl)低于50V且所述预定频率(FM)的范围在180Hz与240Hz之间。
6.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述驱动电路(3)包括连接至所述开关电源(8)的输入端的功率因数校正电路(14)。
7.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述振动体(2)包括偏心块(7)，所述偏心块装配在所述AC电机(6)的旋转轴上；以及防水刚性壳(16)，所述防水刚性壳在其内部容纳所述AC电机(6)和所述偏心块(7)，并且所述防水刚性壳适合于浸入到所述液状混凝土团块中。
8.根据权利要求I所述的混凝土振动器系统，其特征在于，所述振动体(2)包括偏心块(7)，所述偏心块装配在所述AC电机￠)的旋转轴上；以及刚性壳，所述刚性壳在其内部容纳所述AC电机(6)和所述偏心块(7)，并且所述刚性壳适合于装配在混凝土模壳的壁上。
专利摘要本实用新型具体涉及便携浸入式混凝土振动器，并提供了一种混凝土振动器系统，其包括用于向液状混凝土团块传输振动的至少一个振动体以及设计为用以致动AC电机且能由供应第一AC电压的电源供电的至少一个驱动电路，振动体包括AC电机；AC电机以第AC电压操作，第二AC电压具有的第一电压幅值低于第一AC电压的电压幅值，且第AC电压以高于第一AC电压的频率的预定频率振荡；其中，驱动电路包括接收第一AC电压并且提供DC电压的至少一个开关电源以及电连接在开关电源与AC电机之间以将DC电压转换成第AC电压的至少一个DC/AC换流器，DC电压具有的第二电压幅值低于第一AC电压的电压幅值。本混凝土振动器系统能够容易且低成本地被提供。
文档编号E04G21/08GK202577994SQ20122002862
公开日2012年12月5日 申请日期2012年1月21日 优先权日2011年1月24日
发明者米凯莱·莫德尼斯, 卢卡·吉里奥里, 万纳·马切西尼 申请人:威埃姆集团股份有限公司