专利名称：一种垂直振动压路机的激振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能型垂直振动压路机的激振器，属于筑路机械领域。
所谓智能振动压路机是德国宝马(BOMAG)公司研制成功的一种可以根据土质变化状况自动调节振幅和振动频率的新型压路机，其核心技术是发明了可以连续调节激振力在被压实面垂直方向上的分量的激振器，这种激振器实质上是一种激振力大小不变而激振力的方向相对于被压实面而言从垂直方向到水平方向可连续改变的激振器，和其他类型振动压路机相比，智能振动压路机具有高效节能、保证和提高压实质量、能适应铺筑新材料和新工艺发展的需要、对环境振动污染小的优点，但该压路机的激振机构结构复杂、制造费用昂贵，目前尚未广泛应用，而本发明提供的智能型垂直振动压路机的激振器，是一种激振力的方向不变(总是垂直方向)而激振力的大小作连续变化的激振器，它更加突显智能振动压路机的激振器的所有优点。
本发明的目的是提供一种由可调偏心矩的模块化激振器单元(简称单元激振器)、模块化激振器单元安装架(简称激振器安装架)、模块化激振器单元同步反向驱动机构(简称同步反向驱动机构)和激振器调幅机构组成的激振器机构，使得智能型垂直振动压路机的激振器机构结构简单、制造方便、可靠性高、激振力大、让智能型垂直振动压路机得到广泛应用。
实现本发明的目的主要用以下方式设计制造偏心矩大小可调节的单元激振器，将两组(也可以是两只)单元激振器对称安装在激振器安装架回转轴线的两侧内、保证两组单元激振器的偏心块的偏心矩在水平面上以激振器安装架回转轴线对称，在两组单元激振器的输入端装有同步反向驱动机构，同步反向驱动机构驱动两组单元激振器作同步反向旋转，激振器安装架不作旋转，激振器调幅机构同步等量调节两组单元激振器偏心矩的大小，以实现激振器仅产生垂直方向的激振力而使振动轮仅作垂直方向的振动、且振幅可以从大到小无级调节。
一种智能型垂直振动压路机的激振器，主要有两组可调偏心矩的单元激振器(每个单元激振器中的偏心块均由两部分组成一部分是固定偏心块，另一部分是活动偏心块，通过调节活动偏心块的偏心矩来调节整个偏心块的偏心矩)、偏心矩调节机构即激振器调幅机构、激振器安装架、同步反向驱动机构组成，两组单元激振器牢固安装在激振器安装架内，两组单元激振器偏心块的质心在水平方向上以激振器安装架的回转轴线对称，激振器调幅机构也安装在激振器安装架中，同步反向驱动机构亦牢固安装在激振器安装架内并和两组单元激振器相联，两组单元激振器在同步反向驱动机构的驱动下作同步反向旋转，所产生的离心力在两组单元激振器回转轴线决定的平面内即水平面内相互抵消，仅产生垂直方向的激振力，激振器的调幅机构根据操作指令同步控制和等量改变两组单元激振器的偏心块的偏心矩、即同步控制和等量改变两组单元激振器的离心力、亦即控制和改变激振力大小达到调节和改变振动轮振幅大小的目的。
本发明的
如下图1说明1-花键螺旋轴2-活动偏心块3-固定偏心块4-振动轴承 5-振动轴承座6-单元激振器壳体7-激振器安装架图2是图1在A-A处的剖视3是图1的K向局部视4说明
8-调幅轴承9-调幅轴承座10-轴承座推拉环图5说明11-激振器安装架主轴12-激振器安装滑套图6是图5的J向视7说明13-单元激振器 14-调幅油缸15-调幅摆杆16-调幅轴承结构17-同步反向驱动机构图8是图7在B-B处的剖视图O1-O2是两组单元激振器13回转轴线决定的平面，β1、β2分别是两组单元激振器13的活动偏心块2、固定偏心块3的组合体的质心位置相位角图9说明18-智能型垂振式激振器机构19-联轴器20-振动马达安装座21-振动马达22-振动输出轴承23-振动输出轴承座24-振动轮侧板25-减振器26-减振器内联接板27-减振器外联接板28-机架29-行走马达机构30-减振器联接板31-振动轮32-减振器安装法兰图1、图2和图3是单元激振器13的一个典型结构原理图，活动偏心块2是具有偏心矩的轴且带花键孔，固定偏心块3是具有偏心矩的轴，固定偏心块3是由两端半轴组焊而成，活动偏心块2在固定偏心块3的两端半轴组焊前套装进固定偏心块3中，活动偏心块2和固定偏心块3的回转轴心相同，固定偏心块3的一端带螺旋孔而另一端带端面齿，轴向推拉花键螺旋轴1将使活动偏心块2相对于固定偏心块3作周向旋转、使活动偏心块2和固定偏心块3的组合偏心矩发生变化、固定偏心块3装配在振动轴承4的内孔中、振动轴承4装配在振动轴承座5的内孔中、振动轴承座5装配于单元激振器壳体6内，由花键螺旋轴1、活动偏心块2、固定偏心块3、振动轴承4、振动轴承座5、单元激振器壳体6组成的单元激振器13装配于激振器安装架7内。
图4是一组单元激振器13装配调幅轴承结构16的典型结构原理图，调幅轴承8装配固定在花键螺旋轴1的伸出端，调幅轴承座9装配在调幅轴承8的外圈上，轴承座推拉环10装配在调幅轴承座9上，调幅轴承8内圈和花键螺旋轴1一起旋转，调幅轴承8的外圈则不作旋转运动，在由两只或两只以上的单元激振器13组成的一组单元激振器中，只有和调幅轴承结构16相联的一只单元激振器13中的固定偏心块3需要带螺旋孔，其余的单元激振器13中的固定偏心块3无需带螺旋孔，每组单元激振器13中的固定偏心块3之间的传动是利用固定偏心块3的端面齿啮合进行的。
图5和图6是激振器安装架7的一个典型结构原理图，激振器安装架主轴11是由两端轴承座和中间两根轴段焊接而成的一根整体刚性主轴，激振器安装滑套12在激振器安装架主轴11的两端轴承座同激振器安装架主轴11的中间两根轴段焊接前装入激振器安装架主轴11的中间两根轴段中，激振器安装滑套12可在激振器安装架主轴11上作轴向滑动但滑动面配合间隙极小以便能够安装单元激振器13的同时保证激振器安装架7的整体刚性。
图7和图8是一种智能型垂振式激振器机构18的一个典型结构原理图，两组(也可以是两只)单元激振器13对称安装在激振器安装架7内、两组单元激振器13中的活动偏心块2和固定偏心块3的组合体的质心位置相位角β1和β2相等，两组单元激振器13的回转轴线决定的平面O1-O2面水平，调幅油缸14、调幅摆杆15、两只调幅轴承结构16组成两组单元激振器13的等量调幅机构，调幅油缸14安装固定在激振器安装架7的一端轴承座内腔中，调幅摆杆15的中点铰接安装在激振器安装架7上，调幅油缸14的活塞杆头部和调幅摆杆15铰接，调幅摆杆15两端和调幅轴承结构16中的轴承座推拉环10刚性联接，调幅轴承结构16安装固定在单元激振器13的花键螺旋轴1的伸出端，同步反向驱动机构17亦安装在激振器安装架7内，同步反向驱动机构17的输出轴仅同两组单元激振器13中的固定偏心块3相啮合(也可以仅同两组单元激振器13中的活动偏心块2相啮合)，固定偏心块3再通过和花键螺旋轴1啮合的螺旋副和花键螺旋轴1相啮合进而驱动活动偏心块2(活动偏心块2和花键螺旋轴1为花键副啮合传动)，使同组单元激振器13中的固定偏心块3和活动偏心块2同步同向旋转，使两组单元激振器13作同步反向旋转，控制调幅油缸14的伸缩量，调幅摆杆15绕其中心铰点摆动并将同步等量推拉两只调幅轴承结构16，由于两组单元激振器13中的固定偏心块3和花键螺旋轴1之间相啮合的螺旋副(螺旋副参数相同)作用，使得两组单元激振器13中的花键螺旋轴1相对于各自的固定偏心块3作周向转动，从而带动各自的活动偏心块2相对于各自的固定偏心块3作周向转动，达到同步等量增减两组单元激振器13中固定偏心块3和活动偏心块2的组合偏心矩。
图9是本发明涉及的智能型垂直振动式压路机的激振器实施例的一个典型结构原理图，振动马达安装座20和智能型垂振式激振器机构18中的同步反向驱动机构17的壳体固联，振动马达21安装在振动马达安装座20上，振动马达21的输出轴通过联轴器19和智能型垂振式激振器机构18中的同步反向驱动机构17的输入轴相联，智能型垂振式激振器机构18安装在振动输出轴承22内，振动输出轴承22安装在振动输出轴承座23上，振动输出轴承座23安装在振动轮侧板24上，智能型垂振式激振器机构18位于振动马达21的一端和减振器内联接板26固联，减振器25对称安装在减振器内联接板26的两面及减振器外联接板27上且受到减振器外联接板27的予压紧，减振器外联接板27和压路机的机架28固联，振动轮31的内圈位于行走马达机构29的一端焊接有减振器安装法兰32，减振器25对称安装在减振器安装法兰32的两面及减振器联接板30上且受到减振器联接板30的予压紧，行走马达机构29安装在机架28上，行走马达机构29的输出端和减振器联接板30固联。
本发明涉及的智能型垂直振动压路机的激振器的工作过程是振动马达21驱动智能型垂振式激振器机构18中的同步反向驱动机构17进而同时驱动两组单元激振器13作同步反向旋转，由于智能型垂振式激振器机构18通过减振器内联接板26、减振器25、减振器外联接板27和机架28联接、智能型垂振式激振器机构18不随振动轮31的滚动而动即始终保持初始安装位置不变亦即智能型垂振式激振器机构18中的两组单元激振器13的回转轴线决定的平面(O1-O2面)保持水平方向不变，所以，两组单元激振器13产生的离心力在O1-O2面即水平面上的合力为零，在垂直于O1-O2面上叠加，使智能型垂振式激振器机构18仅产生垂直激振力，该激振力经振动输出轴承22和振动输出轴承座23传递到振动轮侧板24，使振动轮31仅产生垂直方向上的振动，当被压实的土质变化时，调幅油缸14被控作伸缩运动，推动调幅摆杆15绕其中心铰点摆动，调幅摆杆15同步等量推拉两只调幅轴承结构16，即同步等量推拉智能型垂振式激振器机构18中的两组单元激振器13中的两只花键螺旋轴1，由于两组单元激振器13中的固定偏心块3和花键螺旋轴1之间相啮合的螺旋副(螺旋副参数相同)作用，使得两组单元激振器13中的花键螺旋轴1相对于各自的固定偏心块3作周向转动；又由于活动偏心块2和花键螺旋轴1为花键副啮合传动，从而使花键螺旋轴1带动各自的活动偏心块2相对于各自的固定偏心块3作周向转动，达到同步等量改变两组单元激振器13中的活动偏心块2和固定偏心块3的组合体的偏心矩大小，即同步等量改变两组单元激振器13的离心力的大小、亦即达到改变智能型垂振式激振器机构18所产生的激振力的大小，最终达到改变振动轮31的垂直振幅，智能型垂直振动压路机的激振器的频率调整可以由振动液压驱动系统的参数控制而实现，减振器内联接板26和减振器安装法兰32随振动轮31作同频同幅的振动，由于减振器25的阻尼作用，使减振器外联接板27和减振器联接板30以及机架28仅作符合要求的微小的振动，行走马达机构29的输出端驱动减振器联接板30经减振器25、减振器安装法兰32使振动轮31滚动。
实现本发明的途径按附图提供的实施例，按常规的机械制造工艺，即可实现本发明的实施。
本发明提供的主要由模块化激振器单元、模块化激振器单元安装架、模块化激振器单元驱动机构和激振器调幅机构等组成的智能型垂振式激振器机构，可应用于各类型的振动压路机。
本发明具有以下突出优点1、单元激振器的模块化结构简单，使制造方便；2、激振器安装架为刚体结构，强度高、刚性大，可使激振器机构的激振力设计不受限制；3、本发明提供的激振器可靠性高、寿命长。
权利要求
1.一种智能型垂直振动压路机的激振器，主要有两组单元激振器(13)、激振器安装架(7)、同步反向驱动机构(17)和激振器调幅机构组成，其特征在于两组(也可以是两只)单元激振器(13)牢固安装在激振器安装架(7)内，两组单元激振器(13)的活动偏心块(2)和固定偏心块(3)的组合体的质心位置在水平面(O1-O2面)方向上以激振器安装架(7)的回转轴线对称及相位角(β1和β2)相等，同步反向驱动机构(17)亦牢固安装在激振器安装架(7)内，同步反向驱动机构(17)的输出端仅同两组单元激振器(13)中的固定偏心块(3)相啮合[或仅同花键螺旋轴(1)相啮合]，激振器调幅机构中的调幅油缸(14)、调幅摆杆(15)亦安装在激振器安装架(7)内，激振器调幅机构中的调幅轴承结构(16)安装在两组单元激振器(13)中的花键螺旋轴(1)的伸出端。
2.如权利要求1所述的智能型垂直振动压路机的激振器，其特征在于单元激振器(13)主要有花键螺旋轴(1)、活动偏心块(2)、固定偏心块(3)、振动轴承(4)、振动轴承座(5)和单元激振器壳体(6)组成，花键螺旋轴(1)上带有花键轴段和螺旋轴段，花键螺旋轴(1)和活动偏心块(2)以花键副啮合传动；花键螺旋轴(1)和固定偏心块(3)以螺旋副啮合传动[当然，也可以是花键螺旋轴(1)和活动偏心块(2)以螺旋副啮合传动；花键螺旋轴(1)和固定偏心块(3)以花键副啮合传动]。
3.如权利要求1所述的智能型垂直振动压路机的激振器，其特征在于激振器安装架(7)有激振器安装架主轴(11)和激振器安装滑套(12)组成，激振器安装架主轴(11)是由两端轴承座和中间两根轴段组焊而成的一根整体刚性主轴，激振器安装滑套(12)可在激振器安装架主轴(11)上作轴向滑动但滑动面配合间隙极小。
4.如权利要求1所述的智能型垂直振动压路机的激振器，其特征在于同步反向驱动机构(17)内的传动件可以是齿轮、也可以是同步带、同步链或其他传动件。
5.如权利要求1所述的智能型垂直振动压路机的激振器，其特征在于激振器的调幅机构主要有调幅油缸(14)、调幅摆杆(15)、调幅轴承结构(16)以及花键螺旋轴(1)、活动偏心块(2)、固定偏心块(3)组成，花键螺旋轴(1)和活动偏心块(2)、固定偏心块(3)之间的螺旋副和花键副啮合实现了利用花键螺旋轴(1)的轴向移动达到活动偏心块(2)和固定偏心块(3)之间在周向的相对转动，调幅轴承结构(16)实现了用静止的推拉机构[调幅油缸(14)和调幅摆杆(15)]完成对高速旋转的花键螺旋轴(1)的轴向移动。
6.如权利要求1所述的智能型垂直振动压路机的激振器，其特征在于主要有单元激振器(13)、激振器安装架(7)和激振器的调幅机构[调幅油缸(14)、调幅摆杆(15)、调幅轴承结构(16)、花键螺旋轴(1)、活动偏心块(2)、固定偏心块(3)]组成的智能型垂振式激振器机构(18)可以变换应用于其他类型振动压路机的激振器机构。
全文摘要
一种智能型垂直振动压路机的激振器，属筑机领域，有两组单元激振器、激振器安装架、同步反向驱动机构和激振器调幅机构等组成，两组单元激振器对称安装在激振器安装架内，同步反向驱动机构和激振器调幅机构亦安装在激振器安装架内，同步反向驱动机构驱动两组单元激振器同步反向旋转，使激振器仅产生垂直方向的激振力，激振器的调幅机构改变单元激振器内偏心块的偏心矩以改变垂直激振力的大小，本发明提供的激振器结构简单、高效。
文档编号E01C19/28GK1528983SQ20031010110
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者陈启方, 潘韶东 申请人:陈启方