专利名称：砌块成型机交流液压共振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及砌块成型机的配套装置，具体为一种砌块成型机交流液压共振 装置。
背景技术：
随着人们对环保要求的日益提高，混凝土砌块己经成为建筑墙体的主要材 料，而混凝土砌块是通过砌块成型机制造而成。砌块成型机将干硬性混凝土放 入模箱，由砌块成型机压头施加压力并通过机器台面或模具产生振动，将干硬 性混凝土压振成型。而安装在砌块成型机上的振动装置包括电机、油缸、振动 体和变流器，油缸包括活塞、与活塞连接的活塞杆和缸体，活塞将缸体分为上 腔和下腔，工作时油缸内的活塞做往复运动，从而带动振动体产生振动，但由 于变流器和振动体的结构设计不合理导致振动效果差，而且工作时振动装置消 耗的功率较大，因此不能够被广泛推广使用。
发明内容
本发明为了解决现有振动装置由于内部结构不合理导致振动效果差而且工 作时消耗的功率较大的问题，提供了一种砌块成型机交流液压共振装置。
本发明是采用如下技术方案实现的砌块成型机交流液压共振装置包括振 动体和变流器，变流器包括壳体和固定在壳体内壁上的变流套，所述的振动体 包括主振动块(即砌块成型机的模具)和辅振动块，辅振动块由砌块成型机的 机体和用来固定机体的基础组成，主振动块与机体之间固定有主振弹簧，机体 内固定油缸，油缸的活塞杆上端与主振动块连接；变流套内设有一端与电机连接的转轴，转轴上固定有与变流套内壁等径的叶轮，叶轮由轮毂和2n (n为自 然数)个叶片组成，叶轮两端面上分别设有固定在转轴上的与变流套内壁等径 的高压导流轮和低压导流轮，髙压导流轮的外圆柱面上开有环形槽并在环形槽 靠近叶轮的一侧开有轴向的且与叶轮各叶片围成的奇数腔相通的n个导流槽， 低压导流轮的外圆柱面上开有环形槽并在环形槽靠近叶轮的一侧开有轴向的且 与叶轮各叶片围成的偶数腔相通的n个导流槽，变流套在与叶轮叶片位置对应 处开有宽度小于叶片厚度的通油孔，变流套在高压导流轮的环形槽位置对应处 开有高压入油孔和高压出油孔并在低压导流轮的环形槽位置对应处开有回油 孔，壳体在变流套各孔的位置对应处开有孔，油缸的上腔和下腔所对应的缸体 侧壁上均开有孔，高压出油孔与油缸的上腔或下腔上的孔通过管子连通，通油 孔与油缸的另一个腔上的孔通过管子连通(具体为两种连接方式，第一种为高 压出油孔与油缸下腔上的孔连接，通油孔与油缸上腔上的孔连接；第二种是高 压出油孔与油缸上腔上的孔连接，通油孔与油缸下腔上的孔连接)。工作时，当 采用第一种连接方式时，油泵站供来的高压油依次经过壳体上与高压入油孔位 置对应的孔、高压入油孔、高压导流轮的环形槽、高〗上出油孔、壳体上与高压 出油孔位置对应的孔和油缸下腔的孔进入油缸的下腔，然后电机工作带动转轴 旋转，转轴匕的叶轮和高、低压导流轮随之旋转，当叶轮其中一个奇数腔与通 油孔相通时，高压油穿过高压导流轮的导流槽和叶轮的奇数腔流过通油孔进入 油缸上腔，此时油缸上腔为高压，继续旋转叶轮至其奇数腔的相邻腔(偶数腔) 与通油孔相通时，油缸上腔内的高压油依次经其上的孔、通油孔、相应的偶数 腔、低压导流轮的导流槽和环形槽、回油孔流回油箱，此时油缸上腔为低压， 活塞在油缸下腔高压油的推动下向上移动；当叶轮的下一个奇数腔(与偶数腔 相邻的另一个奇数腔)又与通油孔相通时，油缸上腔中向回油方向高速流动的油被流入的高压油止动并反向流动，这时在油缸上腔内发生液压冲击现象，致 使上腔内的液压力迅速升高且大于下腔内的液压力，活塞向下移动，随着叶轮 旋转油缸的上腔连续的发生高低压转换，致使油缸的活塞做往复的上下运动； 当采用第二种连接方式，工作原理相同，只是在油缸下腔内连续的发生高低压 转换从而发生液压冲击现象，油缸的上腔内一直处于高压状态，同样可使活塞 做往复上下运动，但在此过程中，叶轮叶片的厚度必须大于通油孔的宽度，否 则当叶片旋转至通油孔的中心处，通油孔可与叶轮的奇数腔和偶数腔形成回路， 影响油缸上、下腔内高低压的转换，活塞的往复运动带动活塞杆做往复运动， 输出振动位移和激振力，从而驱动与活塞杆连接的主振动块也往复运动。叶轮 旋转一周,油缸的活塞产生n次振动，通过改变叶轮的转速即可改变振动体的振 动频率，通过改变主振弹簧的刚度即可改变振动体的固有频率，因为当振动体 的质量不变时，其固有频率正比例于主振弹簧的刚度，当振动体的固有频率接 近振动频率时，振动体处于共振状态，这时只需较小的激振力即可产生大的振 幅，使砌块成型机交流液压共振装置消耗的功率大大减小。
主振弹簧为并联非线性组合弹簧，由软弹性体和硬弹性体组合而成，且软
弹性体和硬弹性体设有一定的高度差，这样可更好的调节主振弹簧的刚度。
叶轮的轮毂上开有叶片可插入的槽，叶片与轮毂的槽为可拆分结构，工作
时叶轮旋转由于受离心力的作用可使叶片与变流套内壁的密封性更好。
本发明通过改变交流液压共振装置的供油流量和供油压力，就可实现振幅
的无级可调；通过改变叶轮的转速即可实现振动频率的无级可调，使主振动块 (砌块成型机的模具)产生高频率、大振幅，这样很容易实现振动体达到共振
状态，从而用较小的激振力就可实现主振动块的大振幅，与传统的振动装置相
比节能率有很大的提高。TQ6—15型砌块成型机的机械振动装置的激振力计算最大值为250000N，产生的单振幅为2mm;而采用交流液压共振装置后，据实际 测试，在振动频率相同的条件下，产生2.3mm单振幅，所需的激振力仅为76000N。 本发明的适用性强，可应用于多种振动机械中。
图1为本发明的结构示意图2为本发明的第一种连接方式下的剖面图3为本发明的第二种连接方式下的剖面图4为图3中A-A的剖面图5为图1的D-D剖面局部示意图6为图5中B-B的剖面图7为图5中C-C的剖面图8为图1中主振弹簧的结构示意图。
图中l-变流器，2-电机，3-主振动块，4-辅振动块，5-油缸，6-主振弹簧， 7-变流套，8-转轴，9-叶轮，10-高压导流轮，11-低压导流轮，12-通油孔，13-高压入油孔，14-高压出油孔，15-回油孔，16-活塞，17-活塞杆，18-环形槽，19-环形槽，20-导流槽，21导流槽，22-软弹性体，23-硬弹性体。
具体实施例方式
砌块成型机交流液压共振装置包括振动体和变流器1，变流器1包括壳体和 固定在壳体内壁上的变流套7，所述的振动体包括主振动块3和辅振动块4，辅 振动块4由砌块成型机的机体和用来固定机体的基础组成，主振动块3与机体 之间固定有主振弹簧6，机体内固定油缸5，油缸5的活塞杆17上端与主振动 块3连接；变流套7内设有一端与电机2连接的转轴8，转轴8上固定有与变流 套7内壁等径的叶轮9，叶轮9由轮毂和2n个叶片组成(本发明在实施过程中n的数量为6， 2n的数量即为12，也就是指叶轮上叶片的数量为12个，n也可 选用其它正整数)，叶轮9两端面上分别设有固定在转轴8上的与变流套7内壁 等径的高压导流轮10和低压导流轮11，高压导流轮10的外圆柱面上开有环形 槽18并在环形槽18靠近叶轮9的一侧开有轴向的且与叶轮9各叶片围成的奇 数腔相通的n个导流槽20，低压导流轮11的外圆柱面上开有环形槽19并在环 形槽19靠近叶轮9的一侧开有轴向的且与叶轮9各叶片围成的偶数腔相通的n 个导流槽21，变流套7在与叶轮9叶片位置对应处开有宽度小于叶片厚度的通 油孔12,变流套7在高压导流轮10的环形槽18位置对应处开有高压入油孔13 和高压出油孔14并在低压导流轮11的环形槽19位置对应处开有回油孔15，壳 体在变流套7各孔的位置对应处开有孔，油缸5的上腔和下腔所对应的缸体侧 壁上均开有孔，高压出油孔14与油缸5的上腔或下腔上的孔通过管子连通，通 油孔12与油缸5的另一个腔上的孔通过管子连通。具体为两种连接方式，第一 种为高压出油孔14与油缸5下腔上的孔连接，通油孔12与油缸5上腔上的孔 连接；第二种是高压出油孔14与油缸5上腔上的孔连接，通油孔12与油缸5 下腔上的孔连接；主振弹簧6为并联非线性组合弹簧，由软弹性体22和硬弹性 体23组合而成，且软弹性体22和硬弹性体23设有一定的高度差；叶轮9的轮 毂上开有叶片可插入的槽。具体实施过程中，主振弹簧6上开有螺纹孔并套在 固定在主振动块3和机体之间的螺杆上，主振弹簧6也可选用钢质螺旋弹簧； 活塞杆17为阶梯式结构并在其上端设有耳环，主振动块3下底面设有可与活塞 杆17的耳环通过销轴连接的耳环，活塞杆17与主振动块3的这种连接方式可 以起到便于安装且维修方便的作用；变流套7外壁上开有键槽，通过键使变流 套7与壳体固定；转轴8外圆柱面上开有键槽并通过键将叶轮9和高低压导流 轮与转轴8固定；转轴8的一端与电机2的主轴通过联轴器使其固定；电机2采用普通电动机，也可采用其他形式的特殊电动机。工作时，主振动块3的振 动必然引起辅振动块4的振动，根据振动体的振幅与其质量成反比的原理，当
辅振动块4的质量远大于主振动块3的质量时，辅振动块4的振幅远小于主振 动块3的振幅，而振动体达到共振状态时，振幅也不会无限大，因为在一个工 作循环过程中，油泵的供油流量是一定的，而且油缸和振动体均具有高阻尼特 性，所以不会对设备和外界造成损坏，可实现主振动块3强烈振动，而辅振动 块4较平稳，而且仅需要较小的激振力，节能效果显著。
权利要求
1、一种砌块成型机交流液压共振装置，包括振动体和变流器(1)，变流器(1)包括壳体和固定在壳体内壁上的变流套(7)，其特征是所述的振动体包括主振动块(3)和辅振动块(4)，辅振动块(4)由砌块成型机的机体和用来固定机体的基础组成，主振动块(3)与机体之间固定有主振弹簧(6)，机体内固定油缸(5)，油缸(5)的活塞杆(17)上端与主振动块(3)连接；变流套(7)内设有一端与电机(2)连接的转轴(8)，转轴(8)上固定有与变流套(7)内壁等径的叶轮(9)，叶轮(9)由轮毂和2n个叶片组成，叶轮(9)两端面上分别设有固定在转轴(8)上的与变流套(7)内壁等径的高压导流轮(10)和低压导流轮(11)，高压导流轮(10)的外圆柱面上开有环形槽(18)并在环形槽(18)靠近叶轮(9)的一侧开有轴向的且与叶轮(9)各叶片围成的奇数腔相通的n个导流槽(20)，低压导流轮(11)的外圆柱面上开有环形槽(19)并在环形槽(19)靠近叶轮(9)的一侧开有轴向的且与叶轮(9)各叶片围成的偶数腔相通的n个导流槽(21)，变流套(7)在与叶轮(9)叶片位置对应处开有宽度小于叶片厚度的通油孔(12)，变流套(7)在高压导流轮(10)的环形槽(18)位置对应处开有高压入油孔(13)和高压出油孔(14)并在低压导流轮(11)的环形槽(19)位置对应处开有回油孔(15)，壳体在变流套(7)各孔的位置对应处开有孔，油缸(5)的上腔和下腔所对应的缸体侧壁上均开有孔，高压出油孔(14)与油缸(5)的上腔或下腔上的孔通过管子连通，通油孔(12)与油缸(5)的另一个腔上的孔通过管子连通。
2、 根据权利要求1所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征是高压出油孔(14)与油缸(5)下腔上的孔连接，通油孔(12)与油缸(5)上腔上的孔连接。
3、 根据权利要求1所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征是高压出油孔(14)与油缸(5)上腔上的孔连接，通油孔(12)与油缸(5)下腔上的孔连接。
4、 根据权利要求1或2或3所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征 是主振弹簧(6)为并联非线性组合弹簧，由软弹性体(22)和硬弹性体(23) 固定而成，且软弹性体(22)和硬弹性体(23)设有一定的高度差。
5、 根据权利要求1或2或3所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征 是叶轮(9)的轮毂上开有叶片可插入的槽。
6、 根据权利要求4所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征是叶轮 (9)的轮毂上开有叶片可插入的槽。
7、 根据权利要求1或2或3所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征 是主振弹簧(6)上开有螺纹孔并套在固定在主振动块(3)和机体上壁之间 的螺杆上。
8、 根据权利要求4所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征是主振 弹簧(6)上开有螺纹孔并套在固定在主振动块(3)和机体上壁之间的螺杆上。
9、 根据权利要求5所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特征是主振 弹簧(6)上开有螺纹孔并套在固定在主振动块(3)和机体上壁之间的螺杆上。
10、 根据权利要求1或2或3所述的砌块成型机交流液压共振装置，其特 征是活塞杆(17)为阶梯式结构并在其上端设有耳环，主振动块(3)下底面 设有可与活塞杆(17)的耳环通过销轴连接的耳环。
全文摘要
本发明为一种砌块成型机交流液压共振装置，解决了现有振动装置结构不合理的问题。振动体包括主振动块和辅振动块并在其间固定有主振弹簧，活塞杆与主振动块连接；变流套内设有固定在转轴上的叶轮，叶轮两侧分别设有高压和低压导流轮，高压和低压导流轮的外圆柱面上均开有环形槽并均在其靠近叶轮一侧开有轴向的且与各叶片围成的奇数腔和偶数腔相通的导流槽，变流套在叶片对应处开有小于叶片厚度的通油孔，变流套在高压导流轮的环形槽对应处开有高压入油孔和出油孔并在低压导流轮的环形槽对应处开有回油孔，壳体在变流套各孔的对应处开有孔，高压出油孔与油缸的上腔或下腔连通，通油孔与另一个腔连通。具有节能、振幅大，高频率且无级可调的优点。
文档编号F16F3/00GK101531030SQ20091007422
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者许步勤 申请人:许步勤