专利名称：一种振动锤偏心力矩调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种振动锤，更确切的说，涉及一种振动锤偏心力矩调节装置。
背景技术：
随着我国深水港码头、跨海大桥、海上风电场设施等大型海上工程项目的进一步 推进，对大型变矩型振动锤的工作可靠性提出了更高的要求。现有技术中采用油缸活塞杆 通过止推轴承与调节轴连接，该调节轴上设有不同外径、旋向相反的花键轴，并安装两个旋 向不同的螺旋花键套，当需要调节振动锤的偏心力矩时，控制油缸使调节轴随活塞杆作直 线运动，两个螺旋花键套就作相反方向的旋转，带动与两个螺旋花键套固装的动力齿轮旋 转，而安装在振动轴上、与动力齿轮啮合的两个齿轮也相应转动一定角度，从而使振动轴转 动一定的相位，对振动锤的偏心力矩进行无级调整。由于大型振动锤的偏心力矩较大，调节 油缸的活塞杆需克服较大的反作用力来推拉调节轴，安装于调节轴与活塞杆之间的止推轴 承的游隙瞬间减小，使止推轴承出现转动不灵活，止推轴承的摩擦力迅速增加，使活塞杆出 现与调整轴一起旋转的带转情况，而且振动锤工作中偏心力矩的调节十分频繁，这样就大 大降低油缸的密封圈和骨架油封的使用寿命，造成油缸出现渗漏油情况，从而影响振动锤 的正常工作。发明内容本实用新型的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种有效防止活塞杆与 调整轴同步旋转的带转情况、提高调节装置工作可靠性、保证振动锤正常工作的振动锤偏 心力矩调节装置。本实用新型通过以下技术方案来实现一种振动锤偏心力矩调节装置，包括含有活塞杆和缸盖的调节油缸、输入齿轮、长 圆筒、衬套、大花键套、推力轴承、输出齿轮、挡套、调节轴、花键套、右通盖、左通盖，所述调 节油缸的一端置于长圆筒的孔内，另一端固装于右通盖的孔内；所述调节油缸还包括一止 动套和一止动杆，所述止动套安装于活塞杆的一端，所述止动杆置于止动套中以使止动杆 以及活塞杆只能作轴向位移而不能转；调节油缸通过活塞杆上安装的轴承座、止推轴承、外 轴承座与调节轴的一端相连，调节轴的另一端通过挡套置于左通盖的孔内；所述调节轴外 周面设有两段旋向相反的大矩形螺旋外花键和小矩形螺旋外花键，大矩形螺旋外花键的外 径大于小矩形螺旋外花键的外径，大矩形螺旋外花键和小矩形螺旋外花键分别安装与花键 相配合的大花键套和花键套；所述大花键套通过螺栓连接到长圆筒的一端，长圆筒的另一 端通过圆锥滚子轴承安装到振动箱体上；所述花键套端部固装挡套；所述大花键套通过推 力轴承固装于振动箱体内腔的支座内；所述花键套通过推力轴承分别固装于支座和左通盖 内；所述输入齿轮和输出齿轮分别固装于长圆筒和花键套的外圆上。本实用新型可以是，所述的调节油缸的缸盖通过螺栓固装于缸体的端部；所述活 塞杆的外周面为阶梯形，其大端端面处设有深孔，止动套置于活塞杆端面的沉孔内；所述止动套端面的几何中心设有矩形通孔；所述止动杆的一端以轴向移动的方式置于矩形通孔 内，另一端固装于缸盖上。本实用新型还可以是，所述的止动杆的一端以轴向移动的方式置于矩形通孔内， 其外形尺寸具有与止动套上的矩形通孔保持一致的矩形杆部，所述止动杆的另一端固装于 缸盖上，且该端设有外螺纹，而缸盖上设有与所述外螺纹啮合的内螺纹。本实用新型还可以是，所述的外轴承座的外圆设有台阶，台阶上固装衬套，该衬套 的外径尺寸与长圆筒的内径尺寸一致，外圆上设有直油槽。本实用新型的有益效果在于，通过设置限制调节油缸活塞杆转动的止动杆机构， 避免振动锤在偏心力矩调节和振动工作过程中，因止推轴承受力过大而转动不灵时出现活 塞杆跟随变矩齿轮、花键套及调节轴一起旋转的现象，有效提高调节油缸的0型密封圈和 骨架油封的使用寿命，减少油缸出现渗漏油情况，保证振动锤的的正常工作。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述
图1为本实用新型偏心力矩调节装置的结构剖视图；图2为
图1中A-A向的剖视图；图3为本实用新型安装在振动锤上的展开结构图。
具体实施方式
如
图1、图2和图3所示，一种振动锤偏心力矩调节装置，包含含有活塞杆15和缸 盖18的调节油缸1、输入齿轮3、长圆筒4、衬套6、大花键套8、推力轴承10、输出齿轮11、挡 套12、调节轴13、花键套14、右通盖21、左通盖22，；所述调节油缸1的一端置于长圆筒4的 孔内，另一端固装于右通盖21的孔内；所述调节油缸1还包括一止动套16和一止动杆17， 所述止动套16安装在活塞杆15的一端，所述止动杆17置于止动套16以使止动杆17以及 活塞杆15只能作轴向位移而不能转；调节油缸1通过活塞杆15的另一端上安装的轴承座 5、止推轴承50、外轴承座7与调节轴13的一端相连，调节轴13的另一端通过挡套12置于 左通盖22的孔内；所述调节轴13外周面设有两段旋向相反的大矩形螺旋外花键131和小 矩形螺旋外花键132，大矩形螺旋外花键131的外径大于小矩形螺旋外花键132的外径，大 矩形螺旋外花键131和小矩形螺旋外花键132分别安装与花键相配合的大花键套8和花键 套14 ；所述大花键套8通过螺栓连接到长圆筒4的一端，长圆筒4的另一端通过圆锥滚子轴 承安装到振动箱体2上；所述花键套14端部固装挡套12 ；所述大花键套8通过推力轴承10 固装于振动箱体2内腔的支座9内；所述花键套14通过推力轴承10分别固装与支座9和 左通盖22内；所述输入齿轮3和输出齿轮11分别固装于长圆筒4和花键套14的外圆上； 所述调节油缸1的缸盖18通过螺栓固装于缸体19的端部；所述活塞杆15的外周面为阶梯 形，其大端端面处设有深孔151，止动套16置于活塞杆15端面的沉孔152内；所述止动套 16端面的几何中心设有矩形通孔161 ；所述的止动杆17的一端以轴向移动的方式置于矩形 通孔161内，其外形尺寸具有与止动套16上的矩形通孔161保持一致的矩形杆部，所述止 动杆17的另一端固装于缸盖18上，且该端设有外螺纹，而缸盖18上设有与所述外螺纹啮 合的内螺纹。所述的外轴承座7的外圆设有台阶，台阶上固装衬套6，该衬套6的外径尺寸与长圆筒4的内径尺寸一致，外圆上设有直油槽，便于贮存润滑油，减轻了长圆筒4内径与 衬套6间的磨损情况。当振动锤需要进行调节偏心力矩时，控制调节油缸1的活塞杆15伸缩运动，由于 固装于活塞杆15端部处沉孔151中的止动套16只能沿止动杆17作轴向位移而不能转动， 从而有效确保活塞杆15只能作轴向伸缩运动而不能旋转；在活塞杆15伸出及收缩时，与之 固装的调节轴13沿轴向位移和转动，从而带动了分别安装于调节轴13上大矩形螺旋外花 键131和小矩形螺旋外花键132处的大花键套8和花键套14随之转动一定的角度，输入齿 轮3和输出齿轮11同时转动相同的角度，最后通过与输入齿轮3和输出齿轮11分别啮合 的固装在振动轴上的变相齿轮也转动相应的角度，实现振动轴的相位变动，达到振动锤调 节偏心力矩的目的；由于大型振动锤在工作过程中，当大花键套8和花键套14随输入齿轮 3和输出齿轮11转动时，因偏心力矩较大，对调节轴13外周面上的大矩形螺旋外花键131、 小矩形螺旋外花键132产生较大的轴向力，该轴向力传递到止推轴承50时，会使止推轴承 50游隙减小、转动不灵活，造成摩擦力迅速增加，使活塞杆15出现与调整轴13 —起旋转的 情况；由于在活塞杆15端部设置了止动杆17，就避免上述的活塞杆15与调节轴13、大矩形 螺旋外花键131、小矩形螺旋外花键132、输入齿轮3和输出齿轮11 一起旋转的现象，有效 保护了调节油缸1的0型密封圈和骨架油封，避免调节油缸1渗漏油，提高了调节装置的工 作可靠性。参照图3，本实用新型的具有两段旋向相反、直径不等的大矩形螺旋外花键131和 小矩形螺旋外花键132的调整轴13的偏心力矩调整装置应用在振动桩锤上，该振动桩锤的 四根振动轴以正方形四角布置，其中第一振动轴31和第二振动轴32为动力输入轴，位于正 方形的上部两角，在第一振动轴31和第二振动轴32上分别固装一对啮合的同步齿轮33、 34，在第一振动轴31和第二振动轴32的中心分别固装着偏心力矩相等的偏心块41、42，形 成一个“上部双轴定向惯性分振动器”(以下简称分振器)，在第三振动轴35前端空套有中 间齿轮51，该中间齿轮51与第二振动轴上32的同步齿轮34啮合，并且同时与本实用新型 的偏心力矩调节装置上的输入齿轮3啮合，而偏心力矩调节装置的输出齿轮11与第三振动 轴35上的同步齿轮23相啮合，所述动力输出齿轮11同时与第四振动轴36固装的同步齿轮 37啮合；在第三振动轴35和第四振动轴36的中心分别固装有偏心力矩相等的偏心块43、 44，形成另一个“下部双轴定向惯性分振动器”，因而构成可无级调整偏心力矩的振动锤。该桩锤采用双电机驱动方式，动力经V形胶带传递给第一振动轴31和第二振动轴 32构成的“双轴定向惯性振动器”，然后由固装于第二振动轴32上的同步齿轮34，传给空 套于第三振动轴35上的中间齿轮51，再往下传给偏心力矩调节装置，最后传给下方的第二 个“双轴定向惯性分振动器”。当调节油缸1处于大腔供油时，活塞杆15则全部伸出，调节 轴13处在最后位置，此时两个“双轴定向惯性振动器”的四个偏心块的质心与振动轴轴心 连线(即质心线)皆垂直于水平面，调节油缸1不再动作，偏心力矩调节装置只起到一个刚性 轴的连接作用，此时，两个分振器惯性力最大，它们的合力即振动锤的激振力也最大，此时 如操纵偏心力矩调节装置，向调节油缸1小腔供油，活塞杆15则回缩，调节轴13向前轴向 移动，因调节轴13大径处的大矩形螺旋花键131为右旋，大花键套8连带输入齿轮3—起 顺时针旋转，而调整轴13小径处的小矩形螺旋花键132为左旋，花键套14连带输出齿轮11 一起逆时针旋转，如活塞杆15缩回，大花键套8、花键套14各自旋转90°，如果以上部分振器作为参照，下部分振器的偏心块43、44的质心都各绕自己的振动轴中心旋转180°，此 时，两个分振动器的惯性力最大且相等，但方向相反，振动锤的偏心力矩为零；同样，如向调 节油缸10供油而不充满，使活塞杆15在需要的位置停下，则下部分振器的二个偏心块43、 44质心旋转角度在0 180°间变化，惯性力向下最大设为F，因而惯性力在+F和一 F间变 化，其二个分振器的惯性力之和，即振动锤的激振力可换算成偏心力矩，在0到最大值之间 变化，最终达到无级连续调整偏心力矩的目的。
权利要求1.一种振动锤偏心力矩调节装置，包括含有活塞杆(15)和缸盖(18)的调节油缸(1)、 输入齿轮(3)、长圆筒(4)、衬套(6)、大花键套(8)、推力轴承(10)、输出齿轮(11)、挡套(12)、调节轴(13)、花键套(14)、右通盖(21)、左通盖(22)，其特征在于所述调节油缸(1)的 一端置于长圆筒(4)的孔内，另一端固装于右通盖(21)的孔内；所述调节油缸(1)还包括一 止动套(16)和一止动杆(17)，所述止动套(16)安装在活塞杆(15)的一端，所述止动杆(17) 置于止动套(16)中以使止动杆(17)以及活塞杆(15)只能作轴向位移而不能转；调节油缸 (1)通过活塞杆(15)的另一端上安装的轴承座(5)、止推轴承(50)、外轴承座(7)与调节轴(13)的一端相连，调节轴(13)的另一端通过挡套(12)置于左通盖(22)的孔内；所述调节 轴(13)外周面设有两段旋向相反的大矩形螺旋外花键(131)和小矩形螺旋外花键(132)， 大矩形螺旋外花键(131)的外径大于小矩形螺旋外花键(132)的外径，大矩形螺旋外花键 (131)和小矩形螺旋外花键(132)分别安装与花键相配合的大花键套(8)和花键套(14);所 述大花键套(8)通过螺栓连接到长圆筒(4)的一端，长圆筒(4)的另一端通过圆锥滚子轴承 安装到振动箱体(2)上；所述花键套(14)端部固装挡套(12)；所述大花键套(8)通过推力 轴承(10)固装于振动箱体(2)内腔的支座(9)内；所述花键套(14)通过推力轴承(10)分 别固装于支座(9)和左通盖(22)内；所述输入齿轮(3)和输出齿轮(11)分别固装于长圆筒 (4)和花键套(14)的外圆上。
2.根据权利要求1所述的振动锤偏心力矩调节装置，其特征在于所述的调节油缸(1) 的缸盖(18)通过螺栓固装于缸体(19)的端部；所述活塞杆(15)的外周面为阶梯形，其大 端端面处设有深孔(151)，止动套(16)置于活塞杆(15)端面的沉孔(152)内；所述止动套 (16)端面的几何中心设有矩形通孔(161)；所述止动杆(17)的一端以轴向移动的方式置于 矩形通孔(161)内，另一端固装于缸盖(18)上。
3.根据权利要求2所述的振动锤偏心力矩调节装置，其特征在于所述止动杆(17)的一 端以轴向移动的方式置于矩形通孔(161)内，其外形尺寸具有与止动套(16)上的矩形通孔 (161)保持一致的矩形杆部，所述止动杆(17)的另一端固装于缸盖(18)上，且该端设有外 螺纹，而缸盖(18)上设有与所述外螺纹啮合的内螺纹。
4.根据权利要求1所述的振动锤偏心力矩调节装置，其特征在于所述的外轴承座(7) 的外圆设有台阶，台阶上固装衬套(6)，该衬套(6)的外径尺寸与长圆筒(4)的内径尺寸一 致，外圆上设有直油槽。
专利摘要一种振动锤偏心力矩调节装置，包含调节油缸、输入齿轮、长圆筒、衬套、大花键套、推力轴承、输出齿轮、挡套、调节轴、花键套、止动套、止动杆；调节油缸的一端置于长圆筒的孔内，另一端固装于右通盖的孔内；调节油缸还包括一止动套和一止动杆，止动套安装在活塞杆的一端，止动杆(17)置于止动套中以使止动杆及活塞杆只能作轴向位移而不能转；调节油缸的另一端通过轴承座、止推轴承、外轴承座与调节轴的一端相连；调节轴外周面设有两段旋向相反的大矩形螺旋外花键和小矩形螺旋外花键，分别安装大花键套和花键套。本装置可阻止活塞杆随调节轴一起转动，提高油缸O型密封圈和骨架油封的使用寿命，保证振动锤正常工作。
文档编号E02D7/18GK201826311SQ201020572578
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年3月31日
发明者吴阎松, 张国强, 张慧颖, 张烨雯, 张鹏, 毛雪峰, 黄敏 申请人:上海工程机械厂有限公司