压路机激振装置、压路机滚压轮及压路机的制作方法

本发明涉及压路机激振装置、压路机滚压轮及压路机。

背景技术：

压路机是一种利用机械自重、振动或撞击的方法，对被压实材料重复加载，克服材料之间的黏聚力和内摩擦力，排除其内部的气体和水分，迫使材料颗粒之间产生位移，相互楔紧，增加密实度，使之达到一定的密实度和平整度的作业机械，广泛用于公路、铁路路基、机场跑道、堤坝及建筑物基础等基本建设工程的压实作业。

现有技术中的压路机如授权公告号为CN 102691248 B的中国专利中公开的压路机，该压路机为振动式压路机，包括压路机滚压轮和设置在压路机滚压轮内的激振装置，压路机滚压轮包括外滚筒、内滚筒，外滚筒通过辐板支撑在支撑轴上设置的轴承上，内滚筒内设有第一激振轴、第二激振轴，第一激振轴上固定有第一偏心块，第二激振轴上固定有第二偏心块，第一、二激振轴通过传动齿轮传动连接。工作时，振动马达驱动第二激振轴转动，第一激振轴在传动齿轮的作用下同时转动，使第一激振轴、第二激振轴按设定转速转动，依靠第一、二激振轴的离心力产生的合力实现向下的作用力输出，向下的作用力通过支撑轴传递给外滚筒，最终施加在路面上，实现压实。为了根据被压实材料压实状况的变化自动对振动压路机的振幅、频率及行走速度等进行调节，使压实作业获得最佳效果，部分压路机还设置有无级调幅机构，对两根激振轴的位置关系进行调节。

但是，现有的压路机依靠两组偏心块共同产生压实力，这个过程中需要有较多能量被两个偏心块平衡掉，并不产生实际作用，因此能量损失较大。另外，现有的压路机广泛采用液压系统进行控制，需要采用电磁阀、液压马达，管路连接复杂，容易漏油，并且故障率高，可靠性差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种压路机激振装置，以解决现有技术中的压路机能量利用率低的问题。同时，本发明还提供了一种使用该压路机激振装置的压路机滚压轮和压路机。

为实现上述目的，本发明中压路机激振装置采用的技术方案是：

方案1：压路机激振装置，包括用于与压路机滚压轮的支撑轴固定连接的装置架，所述装置架上设有沿竖直方向活动设置的配重撞击块和用于驱动所述配重撞击块在竖直方向上上下运动的驱动装置，所述装置架上还设有用于承受所述配重撞击块的向下撞击的撞击部。

方案2：根据方案1所述的压路机激振装置，所述驱动装置为用于依靠磁作用力驱动所述述配重撞击块上下运动的电磁驱动装置。

方案3：根据方案2所述的压路机激振装置，所述电磁驱动装置为线圈筒，所述线圈筒包括筒壁和设置在筒壁内的线圈，所述线圈筒沿竖直方向固定在所述装置架上，所述配重撞击块为筒状结构并沿竖直方向活动套设在所述线圈筒上。

方案4：根据方案3所述的压路机激振装置，所述配重撞击块与线圈的筒壁之间设有直线轴承。

方案5：根据方案3所述的压路机激振装置，所述配重撞击块为永磁体，所述永磁体的两个磁极位于配重撞击块的轴向两端。

方案6：根据方案3或4或5所述的压路机激振装置，所述装置架包括上下间隔设置的上框体和下框体，所述线圈筒的轴向两端分别固定在上框体和下框体上，下框体上处于线圈筒径向外侧的部分形成所述撞击部。

方案7：根据方案6所述的压路机激振装置，所述压路机激振装置包括线圈磁场控制装置，所述线圈磁场控制装置能够使所述线圈产生用于驱动配重撞击块加速上升和加速下降的磁场。

方案8：根据方案1—5的任意一项所述的压路机激振装置，所述配重撞击块和驱动装置设有两组以上，各组配重撞击块和驱动装置相互独立。

本发明中压路机滚压轮采用的技术方案是：

方案1：压路机滚压轮，包括外滚筒、支撑轴和压路机激振装置，所述外滚筒转动装配在支撑轴上，压路机激振装置包括用于与压路机滚压轮的支撑轴固定连接的装置架，所述装置架上设有沿竖直方向活动设置的配重撞击块和用于驱动所述配重撞击块在竖直方向上上下运动的驱动装置，所述装置架上还设有用于承受所述配重撞击块的向下撞击的撞击部。

方案2：根据方案1所述的压路机滚压轮，所述驱动装置为用于依靠磁作用力驱动所述述配重撞击块上下运动的电磁驱动装置。

方案3：根据方案2所述的压路机滚压轮，所述电磁驱动装置为线圈筒，所述线圈筒包括筒壁和设置在筒壁内的线圈，所述线圈筒沿竖直方向固定在所述装置架上，所述配重撞击块为筒状结构并沿竖直方向活动套设在所述线圈筒上。

方案4：根据方案3所述的压路机滚压轮，所述配重撞击块与线圈的筒壁之间设有直线轴承。

方案5：根据方案3所述的压路机滚压轮，所述配重撞击块为永磁体，所述永磁体的两个磁极位于配重撞击块的轴向两端。

方案6：根据方案3或4或5所述的压路机滚压轮，所述装置架包括上下间隔设置的上框体和下框体，所述线圈筒的轴向两端分别固定在上框体和下框体上，下框体上处于线圈筒径向外侧的部分形成所述撞击部。

方案7：根据方案6所述的压路机滚压轮，所述压路机激振装置包括线圈磁场控制装置，所述线圈磁场控制装置能够使所述线圈产生用于驱动配重撞击块加速上升和加速下降的磁场。

方案8：根据方案1—5的任意一项所述的压路机滚压轮，所述配重撞击块和驱动装置设有两组以上，各组配重撞击块和驱动装置相互独立。

本发明中压路机采用的技术方案是：

方案1：压路机，包括压路机滚压轮，压路机滚压轮包括外滚筒、支撑轴和压路机激振装置，所述外滚筒转动装配在支撑轴上，压路机激振装置包括用于与压路机滚压轮的支撑轴固定连接的装置架，所述装置架上设有沿竖直方向活动设置的配重撞击块和用于驱动所述配重撞击块在竖直方向上上下运动的驱动装置，所述装置架上还设有用于承受所述配重撞击块的向下撞击的撞击部。

方案2：根据方案1所述的压路机，所述驱动装置为用于依靠磁作用力驱动所述述配重撞击块上下运动的电磁驱动装置。

方案3：根据方案2所述的压路机，所述电磁驱动装置为线圈筒，所述线圈筒包括筒壁和设置在筒壁内的线圈，所述线圈筒沿竖直方向固定在所述装置架上，所述配重撞击块为筒状结构并沿竖直方向活动套设在所述线圈筒上。

方案4：根据方案3所述的压路机，所述配重撞击块与线圈的筒壁之间设有直线轴承。

方案5：根据方案3所述的压路机，所述配重撞击块为永磁体，所述永磁体的两个磁极位于配重撞击块的轴向两端。

方案6：根据方案3或4或5所述的压路机，所述装置架包括上下间隔设置的上框体和下框体，所述线圈筒的轴向两端分别固定在上框体和下框体上，下框体上处于线圈筒径向外侧的部分形成所述撞击部。

方案7：根据方案6所述的压路机，所述压路机激振装置包括线圈磁场控制装置，所述线圈磁场控制装置能够使所述线圈产生用于驱动配重撞击块加速上升和加速下降的磁场。

方案8：根据方案1—5的任意一项所述的压路机，所述配重撞击块和驱动装置设有两组以上，各组配重撞击块和驱动装置相互独立。

有益效果：本发明采用上述技术方案，所述装置架上的驱动装置能够驱动配重撞击块在竖直方向上上下运动，所述装置架上还设有用于承受所述配重撞击块的向下撞击的撞击部，这样，配重撞击块撞击到装置架上的撞击部时能够对装置架形成向下的较大撞击力，该撞击力与压路机的重力能够共同作用对路面形成碾压，由于压路机滚压轮与地面的接触具有一定宽度，通过控制压路机的行进速度和配重撞击块的撞击频率，即可实现连续碾压。与现有技术相比，本发明中的压路机通过配重撞击块的撞击实现动态质量大于静态质量，不存在被两个偏心块平衡掉的能量，因此能够有效提高能量利用率，并且结构简单，制造成本低，可靠性好。如果撞击块的向下运动是加速运动，虽然配重撞击块向下运动的过程中会对装置架形成向上的反作用力，但是由于装置架是与压路机滚压轮的支撑轴固定连接，而压路机本身的重量远远大于配重撞击块的重量，因此配重撞击块仅仅会使压路机的碾压力有所降低，不会影响压实效果。如果撞击块的向上运动是加速运动，配重撞击块向上运动的过程中装置架会受到向下的反向作用力，该反向作用力和压路机的重力能够共同作用对路面形成碾压。

进一步地，所述驱动装置为用于依靠磁作用力驱动所述述配重撞击块上下运动的电磁驱动装置，电磁驱动装置与配重撞击块之间无机械传动，能够避免配重撞击块对驱动装置的撞击，并且电磁驱动装置控制简单，便于对电磁场的频率、强度等进行调整，适应不同的使用工况。

进一步地，所述电磁驱动装置为线圈筒，所述线圈筒包括筒壁和设置在筒壁内的线圈，所述线圈筒沿竖直方向固定在所述装置架上，所述配重撞击块为筒状结构并沿竖直方向活动套设在所述线圈筒上，这样，线圈筒和电磁驱动装置之间无轴向重叠部分，线圈筒不会对电磁驱动装置造成影响，有利于延长使用寿命。

附图说明

图1是本发明中压路机滚压轮的一个实施例的外部结构示意图；

图2是图1中压路机激振装置的立体图1；

图3是图1中压路机激振装置的立体图2。

图中各附图标记对应的名称为：10-外滚筒，20-辐板，30-支撑轴，40-圆柱滚子轴承，50-轴承盖，60-压路机激振装置，61-装置架，611-上框体，612-下框体，613-左框体，614-右框体，62-线圈筒，63-电极，64-接线端，65-配重撞击块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明中压路机滚压轮的一个实施例如图1~图3所示，包括外滚筒10、辐板20、支撑轴30和压路机激振装置60，支撑轴30的轴向两端设有双列圆柱滚子轴承40，辐板20的径向外侧固定在外滚筒10的轴向两端，辐板20的径向内侧与圆柱滚子轴承40配合，辐板20上还设有与圆柱滚子轴承40沿轴向挡止配合的轴承盖50，使得外滚筒10转动装配在支撑轴30上。

压路机激振装置60包括装置架61、线圈筒62、配重撞击块65和线圈磁场控制装置。装置架61为方框结构，包括上下间隔设置的上框体611、下框体612和连接在上框体611与下框体612之间的左框体613和右框体614，各框体均为板状结构。左框体613和右框体614通过螺栓与支撑轴30固定连接，制造、装卸方便。线圈筒62包括筒壁和设置在筒壁内的线圈，形成用于驱动所述配重撞击块65在竖直方向上上下运动的驱动装置。线圈筒62的轴向两端分别固定在上框体611和下框体612上，形成竖直固定姿态。线圈筒62的筒壁上通过直线轴承装配有筒状的配重撞击块65，配重撞击块65为永磁体，其两个磁极位于配重撞击块65的轴向两端。上框架上设有电极63，线圈的接线端64通过电极63与相应的线圈磁场控制装置连接。本实施例中，线圈磁场控制装置采用交流控制，线圈中通入的电流为交流电流，交流电流的正向周期用于使线圈产生正向磁场，正向磁场用于与配重撞击块65形成大于配重撞击块65的重量的作用力，进而驱动配重撞击块65加速上升；交流电流的反向周期用于使线圈产生反向磁场，反向磁场用于与配重撞击块的重力叠加，进而驱动配重撞击块65加速下降。在其他实施例中，线圈也可以通过直流电产生磁场，直流电流和交流电流的波形可以根据需要进行调整，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可实现的。

工作时，线圈磁场控制装置向线圈内通入的电流处于正向周期，线圈产生正向磁场，正向磁场驱动配重撞击块65向上加速运动；配重撞击块65运动到最高处时，线圈磁场控制装置向线圈内通入的电流处于反向周期，线圈产生反向磁场，反向磁场驱动配重撞击块65加速向下运动，配重撞击块65运动到最低处时撞击到装置架61的撞击部上，能够对装置架61形成向下的较大撞击力，该撞击力实现的动态质量远大于静态质量，与压路机的重力共同作用能够对路面形成碾压。通过控制压路机的行进速度和配重撞击块65的撞击频率，即可实现连续碾压。配重撞击块65的向下运动为加速运动能够实现更大的撞击力，配重撞击块65向下加速运动的过程中虽然会对装置架61形成向上的反作用力，但是由于装置架61是与压路机滚压轮的支撑轴30固定连接，而压路机本身的重量较大，配重撞击块65仅仅会使压路机的碾压力有所降低。通过线圈磁场控制装置控制线圈筒62以一定频率产生变换磁场，使配重撞击块65产生相应的上下运动，即可达到设定的碾压力，实现对路面的碾压。

本发明中压路机的一个实施例包括压路机滚压轮，压路机滚压轮即上述实施例中的压路机滚压轮，本发明中压路机激振装置的一个实施例即上述实施例中的压路机激振装置60，此处均不再赘述。

在上述实施例中，所述驱动装置为用于依靠磁作用力驱动所述述配重撞击块65上下运动的电磁驱动装置，并且采用的是线圈筒62的结构，而配重撞击块65为套设在线圈筒62上的筒状永磁体。在本发明的其他实施例中，配重撞击块65也可以设置单独的导向结构，例如导向柱，而电磁驱动装置可以是设置在上框体611或下框体612上的线圈，或者同时在上框体611和下框体612上同时设置线圈，而配重撞击块也可以带有用于产生磁场的线圈，依靠线圈形成磁场，而不是依靠永磁体自身形成磁场。另外，在其他实施例中，电磁驱动装置也可以替换为其他形式，例如替换为与断路器适配的永磁操动机构中常用的斥力盘的形式，将配重撞击块65设置为斥力盘，依靠线圈产生脉冲磁场，利用电磁感应使配重撞击块65与线圈之间产生斥力；再如，在配重撞击块65与装置架61之间设置齿轮齿条机构、丝杠螺母机构等，依靠齿轮齿条机构、丝杠螺母机构实现配重撞击块65在竖直方向上的上下运动。