尤其用于施工机械的振动激励器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种尤其用于施工机械的振动激励器，具有带至少一个不平衡元件的至少一个被可旋转地支撑的不平衡单元、旋转驱动器、带至少一个齿轮的齿轮布置、和在其中容纳齿轮布置的外壳，其中，由旋转驱动器产生的旋转可通过齿轮布置而传递给该至少一个不平衡单元。根据本发明，由于通过齿轮布置可驱动延伸出外壳的输出轴，并且由于该至少一个不平衡元件在外壳的外侧上固定在输出轴上，故实现了一种节能且低维护的布置。
【专利说明】尤其用于施工机械的振动激励器
【技术领域】
[0001] 根据权利要求1的前序，本发明涉及一种尤其用于施工机械的振动激励器，其具 有带至少一个不平衡元件的至少一个被可旋转地支撑的不平衡单元、旋转驱动器、带至少 一个齿轮的齿轮布置、和在其中容纳齿轮布置的外壳，其中，由旋转驱动器产生的旋转可通 过齿轮布置而传递给该至少一个不平衡单元。
【背景技术】
[0002] 这种类型的振动激励器可取自例如EP 0 824 971 B1。这种为施工机械，尤其为振 动器提供的振动激励器具有中心旋转驱动器，其通过齿缘轮（toothed wheel)布置使若干 不平衡单元旋转。不平衡单元各自具有不平衡元件，该不平衡元件与齿缘轮一起设计为旋 转元件。这些元件在它们外侧上通过滚柱轴承而支撑在外壳中。由于不平衡质量的旋转， 致使可能选择性地产生振动。通过带不平衡元件的各个不平衡单元的恰当的调整，不平衡 可增加或彼此补偿。
[0003] 这种类型的振动激励器用于例如所谓振动器中，以用于将厚板（plank)打到疏松 的土壤中。
[0004] 此外，如可从例如DE 196 08 815 C1中了解到的，还可在钻孔设备中采用用于产 生振动的振动激励器。作为对旋转钻机驱动器的旋转运动的备选或补充，振动可在钻孔过 程中带来极大的改善。
[0005] 在已知的振动激励器中，不平衡元件与齿轮布置一起容纳在外壳中。由于齿轮和 不平衡质量在每分钟几百直到几千转的高速下部分地旋转，故外壳填充有油以用于润滑。
【发明内容】
[0006] 本发明基于提供一种振动激励器的目的，该振动激励器具有简单且维护友好的结 构，并且允许节能操作。
[0007] 根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的振动激励器来实现。在从属权 利要求中阐述了振动激励器的优选实施例。
[0008] 根据本发明的振动激励器的特征在于，通过齿轮布置可驱动延伸出外壳的输出 轴，并且至少一个不平衡元件在外壳的外侧固定在输出轴上。
[0009] 本发明的基本构思在于，在外壳内侧继续提供用于驱动不平衡单元的齿轮布置， 同时至少一个不平衡兀件在外壳的外侧固定在从外壳凸出的输出轴上。这样，夕卜壳可具有 小且成本效率高的设计。因此，降低了对于待填充外壳的齿轮油的需求。
[0010] 本发明的另一积极方面在于，定位在外壳外侧的不平衡元件能够容易地接近。这 极大地促进不平衡元件上的维护和更换操作。另外，通过朝外壳外侧重新配置不平衡元件， 不平衡元件不再与齿轮油接触。具体而言，不平衡元件不必穿过油槽，由此减少了摩擦，且 减少了整个振动激励器的能量消耗。
[0011] 在本发明的意义范围内，根据本发明的振动激励器的齿轮布置可为齿缘轮齿轮、 摩擦轮布置又或是链轮或皮带传动。因此，于是齿轮设计为齿缘轮、摩擦轮、链轮或皮带驱 动轮。
[0012] 本发明的一个优选实施例在于，提供至少一个第一不平衡单元和至少一个第二不 平衡单元，以用于形成一对不平衡单元，并且这对不平衡单元各自具有可以以不同旋转方 向驱动的输出轴。
[0013] 由于以不同旋转方向驱动的不平衡单元的成对布置，故可以以优选的方式来补偿 水平力，同时它们通过不平衡的恰当调整来在坚直方向上增加或彼此补偿。
[0014] 从稳定性的观点来看，本发明的一个特别有利的实施例在于，不平衡单元的至少 一个输出轴在两侧上延伸出外壳，并且第一不平衡元件布置在输出轴的第一端侧上，并且 第二不平衡元件布置在不平衡单元的输出轴的位置相反的第二端侧上。因而，相对于齿轮 布置的中心平面存在不平衡单元的不平衡元件的对称布置。
[0015] 为了产生大且强的振动，根据本发明另外的实施例做出规定，其中提供若干对不 平衡单元。不平衡单元可布置在彼此的顶部上或彼此紧接地布置。
[0016] 为了振动激励器的特别紧凑的结构，一个优选实施例在于，一个不平衡单元的不 平衡元件布置成对另一不平衡单元的不平衡元件偏移。例如两个不平衡单元的输出轴可比 盘状不平衡元件的半径略远地间隔开，在该情况下，旋转的盘状不平衡单元的碰撞通过相 应输出轴上的不平衡元件的轴向偏移来实现。
[0017] 根据本发明的另一优选实施例，由于至少一个不平衡元件以可脱扣（releasable) 且可交换的方式支撑在输出轴上，故实现了振动发生时的高灵活性。盘状不平衡元件可例 如通过花键边齿（toothing)而附连到输出轴的自由端侧，并通过合适的固连器件（诸如轴 螺母或径向夹板）来紧固。这种固连或连接器件容易脱扣，以至于不平衡元件可由更大或 更小的不平衡元件来替换，或者由另外的元件补充，以便影响所激励的振动类型。
[0018] 此外，根据本发明的另一实施例，对于齿轮布置的润滑，优选的是用齿轮油填充外 壳。外壳可完全或优选地仅部分由齿轮油填充，在该情况下，齿轮布置上部的润滑通过喷雾 润湿来实现。
[0019] 本发明另外的优选实施例在于，提供了一种调整单元以用于调整不平衡单元相对 于彼此的角度位置。为此，不平衡元件可具有例如两部分的设计，其中，这两部分的扭转可 增强或减少不均匀的质量分布。另外，通过带有调整轮的调整单元，不平衡单元还可调整到 相对于其它不平衡单元的角度位置中，以便影响振幅。
[0020] 本发明的一个有利实施例还在于，旋转马达用法兰连接到外壳上，并且旋转马达 的驱动轴驱动齿轮布置的驱动小齿轮。旋转马达安装在外壳外侧，因而它容易进行更换和 维修。
[0021] 尤其在输出轴在两侧上延伸出振动激励器外壳的情况下，根据本发明优选的是， 输出轴中的各个具有居中定位的输出齿轮。结果，形成对称并因此形成缓和的力流。输出 齿轮可与输出轴整体地成形，或者作为单独的齿轮元件（诸如齿轮圈）安装在输出轴上。
[0022] 此外，根据本发明的一个实施例，具有如下优点，S卩外壳具有连接器件，利用该连 接器件可将外壳紧固在工作器具上。在最简单的变体中，连接器件可能是平面法兰，利用该 平面法兰可将外壳固定在例如钻孔设备的连接点上。连接器件还可具有阻尼元件，以便使 振动主要沿特定方向传递，同时在其它方向上衰减。
[0023] 此外，本发明涉及一种施工机械，其特征在于，提供有根据本发明的前述振动激励 器。
[0024] 根据本发明，该施工机械可设计为一种钻孔设备或振动器。然而，在原则上，其它 应用也是可行的，诸如在压土机或筛选元件中。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 以下将通过附图中示意性地示出的优选实施例来进一步描述本发明，其中： 图1示出钻机驱动头上的根据本发明的振动激励器的截面图； 图2示出根据图1的振动激励器的纵截面； 图3示出图1的振动激励器的示意性侧视图，但没有钻机驱动头；且 图4示出图3的振动激励器的截面图。
【具体实施方式】
[0026] 根据图1至4,根据本发明的振动激励器10(其还可称为振动单元）具有小盒形外 壳40,在其中提供了齿轮布置50。通过用法兰连接在外壳40外侧上的旋转驱动器30和其 延伸到外壳40内部的驱动轴32,使具有外部边齿的驱动小齿轮52旋转。
[0027] 如可从图1和图4中详细地看出，驱动小齿轮52最初利用对应的外部边齿驱动中 间齿缘轮54。中间齿缘轮54 -方面与第一输出齿轮58的外部边齿卩齿合，并且以此方式驱 动第一不平衡单兀12。第一输出齿轮58居中地布置在输出轴20上，输出轴20在两侧上朝 板状外壳40的外侧延伸，这可从图2 了解到。输出轴20通过两个未更详细示出的输出轴 轴承24而可旋转地支撑在外壳40上。通过密封环来密封外壳40。在输出轴20的第一端 侧上可脱扣地固定第一盘状不平衡元件16,并且在输出轴20的第二端侧上可脱扣地固定 第二盘状不平衡元件18。
[0028] 另一方面，中间齿缘轮54还利用外部边齿驱动反向齿缘轮56。反向齿缘轮56与 第二不平衡单元14的第二输出轴20的第二输出齿轮58啮合。不平衡单元14与前述第一 不平衡单元12相同地设计，并因此具有第一不平衡元件16和第二不平衡元件18,它们各自 布置在第二输出轴20的端侧上，如从图2可知。然而，通过插入反向齿缘轮56,第二不平衡 单元14的输出轴20相对于第一不平衡单元12的输出轴20围绕轴线22沿相反方向旋转， 如图1中由旋转箭头示意性地所示。两个输出轴20的轴线22彼此平行地布置，恰如齿轮 布置50的齿轮的其它旋转轴线。由于旋转的不平衡元件16、18,致使外壳40和整个布置振 动，其中不平衡质量布置成使得在应用方向W上形成振幅，应用方向W在图1和3中示意性 地示出。
[0029] 在外壳40的下侧上可设置板状连接器件70,利用该连接器件70可将振动激励器 10可脱扣地固定在施工机械的工作器具上。
[0030] 在图1和2中，部分地描绘了这种工作器具，即钻孔设备，更具体而言为钻土或钻 岩设备。出于该目的，连接器件70紧固在凸缘状轴承头9上，在轴承头9中可旋转地支撑 钻机驱动轴7。
[0031] 如图1和2所示，旋转运动可以以众所周知的方式借助钻机驱动器5经由齿缘轮 布置传递至具有对应的花键边齿的钻机驱动轴7。在钻机驱动轴7上可用法兰连接没有详 细显示的钻杆。在该布置中，因而可用振动激励器10的轴向振动运动叠加由钻机驱动器5 传递的旋转运动。
[0032] 该布置的目的是尽可能与钻孔轴线3的方向平行地提供应用方向W上的振幅。为 了避免非期望横向振动从轴承头9到钻机驱动器5的驱动布置的外壳的不必要传递，相对 于钻机驱动器外壳6利用侧向支撑件8支撑轴承头9,其中由弹性橡胶材料组成的阻尼元件 11布置在支撑件8与轴承头9之间。
【权利要求】
1. 一种尤其用于施工机械的振动激励器，其具有 -至少一个被可旋转地支撑的不平衡单元，其带有至少一个不平衡元件， -旋转驱动器， -带有至少一个齿轮的齿轮布置，其中，由所述旋转驱动器产生的旋转可通过所述齿轮 布置而传递给所述至少一个不平衡单元，和 -外壳，在所述外壳中容纳所述齿轮布置， 其特征在于， -通过所述齿轮布置可驱动输出轴，所述输出轴延伸出所述外壳，且 -所述至少一个不平衡元件在所述外壳的外侧固定在所述输出轴上。
2. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 提供了至少一个第一不平衡单元和至少一个第二不平衡单元，以用于形成一对不平衡 单元，且 所述一对不平衡单元各自具有以不同的旋转方向被驱动的输出轴。
3. 根据权利要求1所述的振动激励器，其特征在于， 所述不平衡单元的至少一个输出轴在两侧上延伸出所述外壳，且 第一不平衡元件布置在所述输出轴的第一端侧上，并且第二不平衡元件布置在所述不 平衡单元的输出轴的位置相反的第二端侧上。
4. 根据权利要求2所述的振动激励器， 其特征在于， 提供有若干对不平衡单元。
5. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 一个不平衡单元的不平衡元件布置为相对于另一不平衡单元的不平衡元件偏移。
6. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 至少一个不平衡元件以可脱扣且可更换的方式支撑在所述输出轴上。
7. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 为了所述齿轮布置的润滑，所述外壳填充有齿轮油。
8. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 提供有调整单元，其用于调整所述不平衡单元相对于彼此的角度位置。
9. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 旋转马达用法兰连接在所述外壳上，并且所述旋转马达的驱动轴驱动所述齿轮布置的 驱动小齿轮。
10. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 各个输出轴具有居中定位的输出齿轮。
11. 根据权利要求1所述的振动激励器， 其特征在于， 所述外壳具有连接器件，利用所述连接器件可将所述外壳紧固到工作器具上。
12. -种施工机械， 其特征在于， 提供有根据权利要求1所述的振动激励器。
13. 根据权利要求12所述的施工机械， 其特征在于， 其被设计为钻孔设备或振动器。
【文档编号】B06B1/16GK104107796SQ201410103853
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2013年3月20日
【发明者】H.达姆 申请人:欧洲钻机有限责任公司