一种定向振动轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种定向振动轮，包括振动轮体，其特征在于，所述振动轮体包括共轴设置的外圈和内圈，所述内圈的两端面通过左腹板和右腹板与外圈相连，所述内圈内设置有中间振动室，所述振动轮体在位于中间振动室的两端分别设置有左振动室和右振动室，一传动轴贯穿中间振动室连接左振动室和右振动室，所述左振动室通过回转支承支撑在振动轮体上且通过左连接组件连接在车架上，所述右振动室通过右连接组件连接在车架上；使定向振动轮在装配性、可靠性、维修性、复杂性、成本等方面进行改善，同时实现与可变方向定向振动轮的快速对接。
【专利说明】
一种定向振动轮
技术领域
[0001]本发明涉及一种定向振动轮。
【背景技术】
[0002]振动压路机产生的振动使土壤颗粒处于高频状态，土壤颗粒间的内摩擦力丧失，压路机本身的重力对土壤的压应力和剪切力使颗粒重新排列从而使土壤得到压实。振动压路机经过多年发展，目前市场上最为流行的振动轮为圆周振动轮，圆周振动轮的特点是沿振动轮轴向布置的激振器，形成周期性离心力。该结构从振动压路机发明至今，得到了很大的发展，也进行了多年的验证，结构极为成熟。
[0003]定向振动作为一种新的振动方式，在压实效果上相对于圆周振动具有一定优势，垂直振动作为定向振动的一种特例，也得到了较大的发展，其压实效果明显优于圆周振动。随着智能化发展的脚步，定向振动作为可变方向定向振动的基本结构，是压路机走向智能的基础。但是由于其装配性、可靠性、维修性、复杂性、成本等方面不如圆周振动轮，造成定向振动轮无法流行于市场，无法得到大力推广。
[0004]如图1所示的宝马格BW226DH-4BVC型智能自动控制定向激振系统，左壳体、中间壳体、右壳体通过螺栓组成一个较大的组件，通过轴承支撑在内圈内，激振器和齿轮通过轴承支撑在组件内，传动轴连接左右两个激振器，其存在下述不足:
[0005]第一、整个组件重量较重，不利于装配。该组件需要单独装配完成后，再装配至内圈内，整个轮子必须竖起来，再将组件吊起来进行装配。该振动轮只能竖起来装配，无法实现水平装配，并且整个组件重量较重，吊装具有一定危险性。
[0006]第二、整个组件左右两端需要两个大的轴承支撑，成本较高，并且两个轴承都需要承受较大的激振力。
[0007]第三、图1中右侧第二个空腔内有5个齿轮，其中，右侧的上面齿轮为过渡齿轮一，右侧的下面齿轮为输入齿轮，左侧的上面齿轮为过渡齿轮二，左侧的中面齿轮为过渡齿轮三，左侧的下面齿轮为输出齿轮。如果输入齿轮和输出齿轮齿数一样，因为输入齿轮和输出齿轮转速一样，那么过渡齿轮一和过渡齿轮三齿数也会一样，过渡齿轮一与输入齿轮啮合的同时，过渡齿轮三和输出齿轮也会必然啮合，无法实现换向。因此，在齿轮换向中，存在增速再减速的过程。该传动方式中的齿轮的齿数需要特别进行配合设计，并且不利于等强度设计。各个齿轮的模数一样，但齿数不一样，同样不利于加工制造。如果过渡齿轮一和过渡齿轮三与轴为整体式，加工会特别困难，需要在一个轴上加工两个参数的齿，如果为装配式，相关部件数量增加，不利于可靠性。
【发明内容】
[0008]针对上述问题，本发明提供一种定向振动轮，使定向振动轮在装配性、可靠性、维修性、复杂性、成本等方面进行改善，同时实现与可变方向定向振动轮的快速对接。
[0009]名词解释:
[0010]1、定向振动:产生一个特定方向的离心力，使振动轮始终沿一个方向振动。
[0011]2、可变方向定向振动:可使定向振动产生的离心力的方向产生变化，实现振动方向可变。
[0012]3、垂直振动:属于定向振动一个特例，使振动轮始终垂直地面振动。
[0013]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
[0014]—种定向振动轮，包括振动轮体，其特征在于，所述振动轮体包括共轴设置的外圈和内圈，所述内圈的两端面通过左腹板和右腹板与外圈相连，所述内圈内设置有中间振动室，所述振动轮体在位于中间振动室的两端分别设置有左振动室和右振动室，一传动轴贯穿中间振动室连接左振动室和右振动室，所述左振动室通过回转支承支撑在振动轮体上且通过左连接组件连接在车架上，所述右振动室通过右连接组件连接在车架上；
[0015]所述左振动室包括齿轮支撑轴承、右过渡齿轮、左过渡齿轮、盖、左齿轮、左壳体、左振动轴承、左激振器和左轴承座，所述左振动室靠近中间振动室的端部设置有盖，与马达相连的左激振器通过左振动轴承支撑在左壳体和左轴承座上，右过渡齿轮和左过渡齿轮通过齿轮支撑轴承支撑在盖和左壳体上，左齿轮装配在左激振器上；
[0016]所述中间振动室包括中间轴承座、中间振动轴承、中间激振器、中间壳体和右齿轮，所述中间激振器通过中间振动轴承支撑在中间轴承座和中间壳体上，右齿轮装配在中间激振器上；
[0017]所述右振动室包括右轴承座、右振动轴承、右激振器和右壳体，所述右激振器通过右振动轴承支撑在右轴承座和右壳体上；
[0018]所述左激振器通过传动轴将动力传递给右激振器实现同步同向旋转，同时，左激振器通过顺次啮合的左齿轮、左过渡齿轮、右过渡齿轮、右齿轮将动力传递给中间激振器实现同步反向旋转。
[0019]优选，所述中间振动室通过中腹板与内圈相连。
[0020]优选，所述盖、左壳体和左轴承座由螺栓装配组成左振动室的空腔，左齿轮通过螺栓装配在左激振器上。
[0021 ]优选，中间轴承座和中间壳体通过螺栓装配，右齿轮通过螺栓连接在中间激振器上。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]1、将齿轮换向机构相关零部件分配到各个振动室，简化了振动轮结构，同时三个振动室可作为三个独立的模块进行装配，可实现模块化装配，可竖直装配，适应用流水线等装配环境。三个振动室也可分解成多个零部件，向振动轮体上实现逐步散件装配，可竖直装配，也可水平装配。相关零部件较轻，可适应轮子无法竖起来的装配环境，比如工地上。
[0024]2、仅左振动室需要一个回转支承，节省了大量成本。同时该回转支承只需要承受左激振器产生的离心力。中间振动室和右振动室可直接装配至振动轮体上，离心力直接传递至振动轮体上。
[0025]3、齿轮换向结构中，包括左齿轮、左齿轮、左、右过渡齿轮的所有齿轮，模数和齿数均相等，利于设计和制造加工。
[0026]4、通过调整安装板和左振动室的相对安装角度，可实现一个振动轮多种振动方向，可对应多个吨位的机型。
【附图说明】
[0027]图1是宝马格BW226DH-4BVC型智能自动控制定向激振系统的结构示意图；
[0028]图2是本发明一种定向振动轮的结构示意图；
[0029]图3是图2中I的放大视图；
[0030]附图的标记含义如下:
[0031 ] 1.振动轮体，1-1.外圈，1-2.左腹板，1-3.内圈，1-4.中腹板，1-5.右腹板，2.右连接组件，2-1.右安装板，2-2.右减振器，2-3.右支座，3.框架轴承座，4.框架轴承，5.压板，6.油封，7.右振动室，7-1.右轴承座，7-2.右振动轴承，7-3.右激振器，7-4.右壳体，8.传动轴，
9.中间振动室，9-1.中间轴承座，9-2.中间振动轴承，9-3.中间激振器，9-4.中间壳体，9-5.右齿轮，10.左振动室，10-1.齿轮支撑轴承，10-2.右过渡齿轮，10-3.左过渡齿轮，10-4.盖，10-5.左齿轮，10-6.左壳体，10-7.左振动轴承，10-8.左激振器，10_9.左轴承座，11.花键套，12.回转支承，13.左连接组件，13-1.左安装板，13-2.左减振器，13-3.左支座。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0033]如图2和图3所示，一种定向振动轮，包括振动轮体I，优选，振动轮体I由外圈1-1、左腹板1-2、内圈1-3、中腹板1-4、右腹板1-5焊接而成。如图2所示，所述振动轮体I包括共轴设置的外圈1_1和内圈1_3，所述内圈1-3的两端面通过左腹板1-2和右腹板1-5与外圈1-1相连，所述内圈1-3内设置有中间振动室9，图2中，中间振动室9通过中腹板1-4与内圈1-3相连。
[0034]所述振动轮体I在位于中间振动室9的两端分别设置有左振动室10和右振动室7，一传动轴8贯穿中间振动室9连接左振动室10和右振动室7，所述左振动室10通过回转支承12支撑在振动轮体I上且通过左连接组件13连接在车架上，所述右振动室7通过右连接组件2连接在车架上。
[0035]具体介绍如下:
[0036]所述左振动室10包括齿轮支撑轴承10-1、右过渡齿轮10-2、左过渡齿轮10-3、盖10-4、左齿轮10-5、左壳体10-6、左振动轴承10-7、左激振器10-8和左轴承座10-9，其中，盖10-4、左壳体10-6和左轴承座10-9由螺栓装配组成左振动室10的空腔，所述左振动室10靠近中间振动室9的端部设置有盖10-4，与马达相连的左激振器10-8通过左振动轴承10-7支撑在左壳体10-6和左轴承座10-9上，右过渡齿轮10-2和左过渡齿轮10-3通过齿轮支撑轴承10-1支撑在盖10-4和左壳体10-6上，左齿轮10-5装配在左激振器10-8上，一般的，左齿轮10-5通过螺栓装配在左激振器10-8上。
[0037]左振动室10通过回转支承12支撑在振动轮体I上，同时通过左连接组件3连接在车架上。通过这种方式，左振动室10相对车架不转动。其中回转支承12的外圈通过螺栓连接在振动轮体I上，回转支承12的内圈通过螺栓连接在左振动室1上。
[0038]所述中间振动室9包括中间轴承座9-1、中间振动轴承9-2、中间激振器9_3、中间壳体9-4和右齿轮9-5，其中，中间轴承座9-1和中间壳体9-4通过螺栓装配，所述中间激振器9-3通过中间振动轴承9-2支撑在中间轴承座9-1和中间壳体9-4上，右齿轮9-5装配在中间激振器9-3上，一般的，右齿轮9-5通过螺栓连接在中间激振器9-3上。中间振动室9通过螺栓连接在振动轮体I上。
[0039]所述右振动室7包括右轴承座7-1、右振动轴承7-2、右激振器7-3和右壳体7-4，其中，右轴承座7-1和右振动轴承7-2通过螺栓连接，所述右激振器7-3通过右振动轴承7-2支撑在右轴承座7-1和右壳体7-4上。
[0040]所述左激振器10-8通过传动轴8将动力传递给右激振器7-3实现同步同向旋转，同时，左激振器10-8通过顺次啮合的左齿轮10-5、左过渡齿轮10-3、右过渡齿轮10-2、右齿轮
9-5将动力传递给中间激振器9-3实现同步反向旋转。
[0041]优选，所述左连接组件13包括与左振动室10相连的左安装板13-1以及与车架相连的左支座13-3，所述左安装板13-1和左支座13-3之间设置有左减振器13-2。
[0042]而右振动室7通过螺栓连接在振动轮体I上，右端通过框架轴承4支撑在框架轴承座3上，同时框架轴承座3通过螺栓连接在右连接组件2上。通过这种方式，右振动室7相对车架可以转动。其中压板5通过螺栓将框架轴承4压紧在右振动室7上，油封6作为框架轴承座3和右振动室7相对转动的密封件。其中，与左连接组件13相对应，右连接组件2包括顺次相连的右安装板2-1、右减振器2-2和右支座2-3，所述右支座2-3与车架相连。
[0043]左激振器10-8通过花键套11与马达相连，传动轴8的两端通过花键连接左激振器
10-8和右激振器7-3。
[0044]定向振动实现方式以垂直振动为例，左振动室10相对车架不转动，马达通过花键套11将动力传递给左激振器10-8，假设马达旋转方向为正向，此时左激振器10-8旋转方向为正向。左激振器10-8通过传动轴8将动力传递给右激振器7-3，同步同向，右激振器7-3旋转方向为正向；同时，左激振器10-8通过左齿轮10-5(旋转正向)、左过渡齿轮10-3(旋转反向)、右过渡齿轮10-2 (旋转正向)、右齿轮(9-5)旋转反向将动力传递给中间激振器9-3 (旋转反向)，中间激振器9-3旋转方向为反向。
[0045]左振动室10相对车架固定，设计时，初始状态下，三个激振器的相位角相同，保证中间激振器9-3产生的离心力等于两个侧激振器产生的离心力的和，使三个激振器在竖直方向的力叠加，水平方向的力抵消，这样可实现垂直方向的定向振动。
[0046]采用该方案，具有以下优点:
[0047]该结构中左振动室10、中间振动室9、右振动室7可根据装配坏境选择模块化装配或散件装配，同时齿轮换向机构将相关部件分解到左振动室10和中间振动室9中，简化了振动轮结构。
[0048]根据结构要求，可调整左腹板1-2、中间腹板1-4、右腹板1-5的位置，保证激振器的离心力通过腹板，优化受力方式。同时内圈1-3焊接在左腹板1-2和右腹板1-5上，振动轮体I强度较好。例如，左激振器10-8的离心力方向即可通过左腹板1-2上，图2中右激振器7-3产生的离心力方向不通过中间腹板1-4上，造成悬臂出现，该情况不推荐使用。实际应用中，调整中间腹板1-4的位置，即可实现离心力通过腹板。
[0049]右齿轮9-5通过螺栓连接中间激振器9-3上，节省了大量径向空间，传动轴8直接可适当做大，提升了相关传动件可靠性。
[0050]通过调整左连接组件13和左振动室10的相对安装角度，可实现不同方向的定向振动。例如，左连接组件13装配时，旋转左振动室10，使左振动室10内的左激振器10-8的方向垂直地面，即可实现垂直方向的定向振动。旋转左振动室10，使左振动室10内的左激振器
10-8的方向与地面成45度夹角，即可实现45度方向的定向振动。可实现一个振动轮对应多个吨位的机型。
[0051 ]另外，与本
【申请人】2015年2月12日提交的、专利号为2015100732945的发明专利(专利名称:一种振动轮和振动压路机)相比，本发明主要区别有以下两点:
[0052]I)本发明专利将三个激振器完全分配至三个振动室内。
[0053]2)本发明专利振动端的振动组件只采用一个回转支承支撑。
[0054]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种定向振动轮，包括振动轮体(I)，其特征在于，所述振动轮体(I)包括共轴设置的外圈(1-1)和内圈(1-3)，所述内圈(1-3)的两端面通过左腹板(1-2)和右腹板(1-5)与外圈(1-1)相连，所述内圈(1-3)内设置有中间振动室(9)，所述振动轮体(I)在位于中间振动室(9)的两端分别设置有左振动室(10)和右振动室(7)，一传动轴(8)贯穿中间振动室(9)连接左振动室(10)和右振动室(7)，所述左振动室(10)通过回转支承(12)支撑在振动轮体(I)上且通过左连接组件(13)连接在车架上，所述右振动室(7)通过右连接组件(2)连接在车架上； 所述左振动室(10)包括齿轮支撑轴承(10-1)、右过渡齿轮(10-2)、左过渡齿轮(10-3)、盖(10-4)、左齿轮(10-5)、左壳体(10-6)、左振动轴承(10-7)、左激振器(10-8)和左轴承座(10-9)，所述左振动室(10)靠近中间振动室(9)的端部设置有盖(10-4)，与马达相连的左激振器(10-8)通过左振动轴承(10-7)支撑在左壳体(10-6)和左轴承座(10-9)上，右过渡齿轮(10-2)和左过渡齿轮(10-3)通过齿轮支撑轴承(10-1)支撑在盖(10-4)和左壳体(10-6)上，左齿轮(10-5)装配在左激振器(10-8)上； 所述中间振动室(9)包括中间轴承座(9-1)、中间振动轴承(9-2)、中间激振器(9-3)、中间壳体(9-4)和右齿轮(9-5)，所述中间激振器(9-3)通过中间振动轴承(9-2)支撑在中间轴承座(9-1)和中间壳体(9-4)上，右齿轮(9-5)装配在中间激振器(9-3)上； 所述右振动室(7)包括右轴承座(7-1)、右振动轴承(7-2)、右激振器(7-3)和右壳体(7-4)，所述右激振器(7-3)通过右振动轴承(7-2)支撑在右轴承座(7-1)和右振动轴承(7-2)上； 所述左激振器(10-8)通过传动轴(8)将动力传递给右激振器(7-3)实现同步同向旋转，同时，左激振器(10-8)通过顺次啮合的左齿轮(10-5)、左过渡齿轮(10-3)、右过渡齿轮(10-2)、右齿轮(9-5)将动力传递给中间激振器(9-3)实现同步反向旋转。2.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，所述中间振动室(9)通过中腹板(1-4)与内圈(1-3)相连。3.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，所述盖(10-4)、左壳体(10-6)和左轴承座(10-9)由螺栓装配组成左振动室(10)的空腔，左齿轮(10-5)通过螺栓装配在左激振器(10-8)上。4.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，中间轴承座(9-1)和中间壳体(9-4)通过螺栓装配，右齿轮(9-5)通过螺栓连接在中间激振器(9-3)上。5.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，右轴承座(7-1)和右壳体(7-4)通过螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，所述左连接组件(13)包括与左振动室(10)相连的左安装板(13-1)以及与车架相连的左支座(13-3)，所述左安装板(13-1)和左支座(I 3-3)之间设置有左减振器(13-2)。7.根据权利要求6所述的一种定向振动轮，其特征在于，所述右振动室(7)通过螺栓连接在振动轮体(I)上，端部通过框架轴承(4)支撑在框架轴承座(3)上，同时框架轴承座(3)通过螺栓连接在右连接组件(2)上。8.根据权利要求7所述的一种定向振动轮，其特征在于，所述右连接组件(2)包括顺次相连的右安装板(2-1)、右减振器(2-2)和右支座(2-3)，所述右支座(2-3)与车架相连。9.根据权利要求7所述的一种定向振动轮，其特征在于，一压板(5)通过螺栓将框架轴承(4)压紧在右振动室(7)上，框架轴承座(3)和右振动室(7)之间设置有油封(6)作为相对转动的密封件。10.根据权利要求1所述的一种定向振动轮，其特征在于，左激振器(10-8)通过花键套(11)与马达相连，传动轴(8)的两端通过花键连接左激振器(10-8)和右激振器(7-3)。
【文档编号】E01C19/28GK105926416SQ201610380135
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘洁, 周保刚, 刘邦辉, 牛春亮, 夏磐夫, 谢娟娟, 江奎峰
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司