CN101341299B - 带有稳定装置的振动板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有一个上组件(3)与一个下组件(4)的振动板，所述振动板除了具有一个弹簧装置(5)以外，还有具有一个稳定装置，并且在下组件(4)相对于上组件(3)运动的过程中可以借助于该稳定装置对下组件导向。该稳定装置具有一个可以避免上组件(3)与下组件(4)之间出现倾斜的横向稳定器(6)，同样也可通过一个或多个可以避免上组件(3)与下组件(4)之间出现横向移动的横向定位杆(17、18)构成稳定装置。

Description

带有稳定装置的振动板

本发明涉及一种振动板。

众所周知，振动板主要用于夯实土壤。原则上来说，振动板由一个配置了振动激发器的地面接触板与一个驱动该振动激发器的驱动装置组成。将驱动装置列入上组件上，而把振动激发器与地面接触板看作是属于下组件。上组件与下组件通过一个弹簧装置连接在一起，并且可以彼此相对运动。这样就应该可以达到对上组件隔开振动的目的，以保护舞握持上组件上的驱动装置与振动板的操作人员。

在对路基面进行修复工作时，操作人员必须注意：现有沥青层与重新铺上并夯实的沥青层之间的过渡部分要尽可能平滑完成。因此，操作者要试图在过渡部分上把新铺的沥青夯实的特别紧。为此，在实践中已经表明，把振动板倾斜放置时(也就是说让振动板放到地面接触板的一边)非常适用于这种目的。通常，该项工作由第二个操作者帮助。

以上所描述的、连接上组件与下组件的弹簧装置通常可以通过安装在上组件与下组件之间的橡胶缓冲块实现。这样的橡胶缓冲块可以允许上组件与下组件之间在任意空间方向上产生相对运动。如果现在为了加强边缘夯实工作把振动板置于其地面接触板的边缘，那么地面接触板(也就是下组件)会相对于上组件倾斜。橡胶缓冲块不能阻止该倾斜运动，只能通过橡胶缓冲块的弹性作用限制该倾斜运动的程度。

另外，当振动板处于其边缘时，下组件与上组件之间还会出现横向移动。

驱动装置(通常为内燃机或电动机)的驱动能量通常是通过一个三角皮带传动装置传递的，也就是说通过一个三角皮带把驱动能量从一个安装在驱动装置上的三角皮带轮传递到一个安装在振动激发器上的三角皮带轮上。如果在上组件与下组件之间出现了倾斜或横向移动，那么驱动装置与振动激发器的三角皮带轮将不再成一条直线，这样会给在两个三角皮带轮之间运行的三角皮带造成巨大的负荷，会大大缩减其使用寿命。其后果是频繁中断振动工作，并且增加了与之相关的成本。

根据DE 1920985U，振动板安装有弹性发动机悬挂装置，通过发动机的弹性支撑实现悬挂。通过由双铰臂架构成的导向装置可以限制振动发动机的自由度。双铰臂架仅仅允许发动机垂直振动。

本发明的任务在于设计一种可以通过上组件与下组件之间的倾斜或横向移位装置，避免或降低上组件与下组件三角皮带轮之间的同心度误差的振动板。

根据发明，可以通过一种振动板解决该任务。

本发明所述的振动板，其特征在于其除了具有连接上组件与下组件弹簧装置外，还具有一个稳定装置，所述稳定装置在下组件相对于上组件的运动过程中可以对下组件导向。

这种稳定装置可以保证上组件与下组件仅仅只能占用预定义的、并且通过稳定装置所规定的相对位移。在设计稳定装置时，使其只允许发生可以保证三角皮带轮所要求的同心度以及由此而产生的上组件与下组件之间定向的相对位置。

在最严格的情况，稳定装置要设计成一个平行导向装置，其只允许上组件与下组件之间相对平行移动。在运行状况下，下组件强烈振动，而上组件保持相对静止，上组件与下组件(以及相关三角皮带轮)之间的距离会发生变化。

一种有利的发明结构形式对于实践特别有利，所述发明中，稳定装置不允上组件相对于下组件倾斜。当连接上组件与下组件的弹簧装置(例如：是橡胶缓冲块)根据弹性系数几乎可以实现上组件与下组件之间的任意倾斜位置时，该稳定装置就可以防止倾斜或者是大大降低倾斜角。当然由于会产生较高的作用力以及在这种建筑机械中存在允许公差，所以也不排除在上组件与下组件之间出现倾斜。然而稳定装置所允许的倾斜角大大低于不带稳定装置所允许的倾斜角。

当稳定装置不允许上组件相对于下组件围绕一个对准主行走方向的轴倾斜时，这种结构特别有利。这样可以防止横向倾斜，当振动板设置在地面接触板的侧边上时，特别容易出现横向倾斜。可保持围绕横向于主行走方向的轴倾斜以允许上组件与下组件之间出现由原理决定的俯仰运动，并且由此可以避免提高稳定装置上的负荷。

既可以向前又可以向后运行的振动板对其行走运动，要求上组件与下组件之间有一个水平相对运动。稳定装置不允许妨碍该运动。与此相应，设计上组件与下组件之间的连接时，既要允许水平相对运动又要允许垂直相对运动。

作为补充或作为可选方案，在特别有利的发明结构形式中，稳定装置的设计可以保证稳定装置不允许上组件横向于主行走方向相对于下组件作横向移位或横向移动。这种方式也可以避免或降低上组件与下组件之间三角形皮带轮的同心度误差。

特别是，稳定装置至少要具有一个可以连接上组件与下组件的、形状稳定的连接件，其中，连接件要以铰接的方式安装在上组件与下组件上。连接件表现为一种导向装置，其可以保证，只呈现由连接元件所允许的上组件与下组件之间的相对位置。

在一个特别有利的发明结构形式中，连接件是一种横向稳定器。横向稳定器具有一个基本水平安装的U型件，该U型件总是通过摆动轴承安装在上组件与下组件上。横向稳定器原则上是从车辆技术中得出的，可以保证降低或避免上组件与下组件之间的倾斜。

U型件通过至少一个垂直的杠杆以一种特别有利的方式紧固在上组件和/或下组件上，其中垂直的杠杆与上组件和下组件以及U型原件成铰接连接。就像在车辆中一样，可以通过一个较短的垂直杠杆铰接边缘的U型件。特别是通过两个垂直杠杆的铰接可以保证所需要的稳定性。

特别是，U型件的开口末端不与上组件铰接就与下组件铰接，而一个被开口末端包围的U型件中间部分相应地与其相对的下组件或上组件成铰接连接。这时特别要注意的是，中间部分要垂直于包围它的U型件开口末端。横向稳定器可以以这种简单的方式降低生产费用。

特别有利的是，U型件的开口末端主要是安排在主运行方向上，并且可以通过摆动轴承使确定的摆动轴线横向于振动板的主运行方向。这种布置可以保证，横向稳定器阻止上组件相对于下组件围绕对准主运行方向上的轴倾斜。

作为可选方案，U型件的开口末端也可以主要在横向于主运行方向上对齐。与此相应的是，通过摆动轴承确定的摆动轴线对准振动板的主运行方向上。这样就可避免上组件与下组件之间出现以上所解释的、在振动激发器上由原理决定的俯仰运动，在振动激发器中至少布置了两个相互平行不平衡轴，并且两个不平衡轴被旋转驱动。因为由不平衡轴所承载的不平衡质量没有固定在下组件的总重心上，所以其总是造成一种围绕横向于下组件重心轴线的转矩，其主要以地面接触板的俯仰运动形式表现出来。

在这种方案中，必须至少允许一个边沿(上组件或下组件上U型件的铰接范围)在运行方向上出现主要的水平移动。例如：可以通过带有垂直杠杆的铰接铰链完成这种运动。作为可选方案，可以设计一种横向刚度较低的U型件，并且U型件相应地在横向方向上表现得比较柔软。

在发明的继续研究中，设计了两个相互垂直的U型件或者说是横向稳定器。这样既可以避免上组件与下组件之间的倾斜，又可以抑制俯仰运动。

在发明的另外一种特别有利的结构形式中，连接件是通过一个连接杆特别是一个横向定位杆构成的。横向定位杆同样在车辆技术中是公知的，可以保证固定它的元件之间的导向。

横向定位杆可以通过其末端上的关节铰接在上组件与下组件上。

特别是，连接杆主要是横向于主运行方向安装的，以避免上组件与下组件之间的横向移动，特别是当连接杆的长度足够大时，那么根据上组件与下组件之间垂直运动较小的事实情况，水平运动(横向移动，横向偏移)也会保持较小。

特别是连接杆基本水平安装，以避免不必要的结构高度，当然，连接杆也可相对于水平表面有轻微倾斜。

为了连接杆可以达到所期望的效果，当通过摆动轴承确定的摆动轴线对准主运行方向时，是比较有利的。

特别是，可以把万向节轴承用作振动轴承，以达到相应的角活动性。

连接杆应该具备尽可能大的长度，但是其也必须与可用结构空间相适应。

在一种特别有利的发明结构形式中，设计了两个主要相互平行安装的连接杆。在这种方式中，振动激发器前的连接杆与振动激发器后的连接杆与下组件成铰接连接。

对于以上规定，连接件也就是说横向稳定器或连接杆应该不易变形。也就是说，只有连接件不易变形才能达到所期望的导向效果。只要符合目的，那么在连接件的末端，可以在连接件的末端，也可以在与上组件或下组件相连的连接位置上设计弹簧装置，通过所述弹簧装置固定连接元件。例如：在设计摆动轴承时可以使其具有弹性性能。

特别是关于连接元件与上组件的连接点和连接元件与下组件的连接点之间的想象连线，刚度应该有效，

在发明的另外一种结构形式中，连接件具有弹簧弹性，并且横向于铰接点之间的想象连接线。也就是说，连接件必须始终不易变形。由于其具有弹性性能，所以也允许其有一定的变形。因为弹簧的作用可以通过连接元件的布置所选择的方式产生弹力，所以同样也可以达到降低上组件与下组件之间的倾斜角或者是横线偏移的目的。

以下将根据附图的示例详细解释发明的这些以及其它优点与特征。

图1符合发明要求的振动板第一种结构形式，俯视图(a)与侧视图(b)；和

图2振动板的第二代结构形式，俯视图(a)与侧视图(b)；

图1表述的是符合发明要求的振动板第一种结构形式，其中图1a)是俯视图，图1b)是侧视图。

在夯实工作中压在地面的地面接触板1上只安装了一个图示振动激发器2，作为振动激发器2一直以来就知道有不同的结构形式，因此就省去对其进行详细描述。例如：振动激发器2具有一个不平衡轴(牵拉激发器)，该不平衡轴是通过一个安装在上组件3上的、图中未示出的驱动装置(内燃机、电动机)旋转驱动的。同样可能的是，振动激发器2具有两根或更多相互平行驱动的不平衡轴。这些不平衡轴旋转时，其转速与相位必须相互协调，才能产生所期望用于夯实地面并驱动振动板的合力。例如：我们已经知道，不平衡轴相互之间是按照形状配合的方式相对旋转地连接在一起的。

振动激发器2中至少有一个不平衡轴是通过上组件3中的驱动装置旋转驱动的，其中，一般使用的都是三角皮带传动传递旋转运动，但是在图1中没有图示出，只在后面的图2中进行了描述。

地面接触板1与振动激发器2构成了下组件4的主要元件。下组件4是通过以弹性装置作用的橡胶缓冲块5与上组件3相连的。由于橡胶缓冲块5有弹性性能，所以上组件3与下组件4几乎可以在任意空间方向上相对移动。移动性仅仅只能通过橡胶缓冲块5的弹性常数与所施加的偏转力才能得到限制。橡胶缓冲块5的任务就是把在下组件4上所施加的较大振动与上组件3分开，以便保护安装在那里的驱动器以及扶持上组件3上振动板的操作人员。

除了橡胶缓冲块5外，还可以使用其它可以分离下组件4与上组件3之间振动耦合的弹性体。然而，在实践中经证明橡胶缓冲块5是可靠的。

在确定工作状态的情况下，操作者施加一侧对准地面的不对称压力到上组件3上，以便以这种方式提高地面接触板1的边缘压力。但是，单侧压下上组件3时，上组件3会相对于下组件4倾斜。这样会导致安装在上组件3驱动装置上的以及安装在下组件4振动激发器2上的、用于构成三角皮带传动的三角皮带轮不再成一条直线。那么在三角皮带轮之间旋转的三角皮带会发生压边现象，而这会大大降低其使用寿命。

为了避免上组件3与下组件4之间的这种倾斜，设计了一种以U型件的形式构成的横向稳定器6。U型件的开口末端7通过摆动轴承8与下组件4(例如：振动激发器2的外壳)相连，同时，被开口末端7所包围的U型件中间部分9会通过一个或两个摆动轴承10固定在上组件3上(例如：传动装置的一个外壳或一个支撑体)。为了水平对齐横向稳定器6以及在上组件3与下组件4之间形成一个水平相对移动，可以在下组件4或上组件3上设计一个垂直杠杆11。如果可能的话，也可以多安装几个垂直杠杆11，以保证稳定导向横向稳定器6。

这个或这些垂直杠杆11可以通过摆动轴承12与上组件3成铰接式连接。垂直的杠杆11要比横向稳定器6短一些，以避免较大的杠杆力。

横向稳定器6要设计成不易变形的连接件，以避免上组件3相对于下组件4围绕对准振动板主运行方向X的轴发生倾斜。当操作者与此相应试图把带有地面接触板1的振动板置于一个侧边上时，整个振动板不易弯曲，这样就可以特别避免上组件3相对于下组件4倾斜。

作为所图示的横向稳定器6的替代方式，也可以利用一个或多个扭转刚度大的连接杆或连接管(例如：通过扭转刚度大的伸缩管)达到横向稳定的效果，只要这些连接杆或连接管纵向铰接式固定在上组件3与下组件4之间，并可纵向移动。

图2表述的是符合发明要求的振动板第二种结构形式，其原则上具有与在图1所描述的振动板相似的结构。

在这里，下组件4主要也是通过地面接触板1与振动激发器2构成的，同时未示出的驱动装置安放在上组件3中。下组件4通过橡胶缓冲块5与上组件3振动解耦。

除此以外，在图2a)与2b)中，还描述了一个与振动激发器2的一个不平衡轴相连的三角皮带轮15。另外，在图2b)中可以看到一个三角皮带16，所述三角皮带以一种公知的方式把传动能量从位于上组件3盖板下的并且属于传动装置的三角皮带轮上传递给振动激发器2的三角皮带轮15上。

如上所述，在振动板工作时会出现上组件3或下组件4单侧(即不对称)负重的工作情况，这样就会影响三角皮带轮15与驱动装置的三角皮带轮所要求的同心度，并且三角皮带16会偏移其运行面。在图1中主要是讨论上组件3与下组件4之间的倾斜问题，而在图2的结构形式中主要讨论的上组件与下组件之间的侧面移动和/或围绕垂直轴扭转或者是侧面偏移。只要操作者把侧面横向力施加到上组件3上，那么橡胶缓冲块5就会允许侧面移动或侧面扭转，这样三角皮带轮就不再在一条直线上，也就不再处于一个平面上。

为了避免这种同心度错误的情况，作为上组件3与下组件4之间的稳定连接元件，铰接地安装两个横向定位杆17和18(连接杆)。为了可以铰接连接，在下组件4上要安装摆动轴承19，在上组件3上要安装摆动轴承20。

横向定位杆17、18应该尽可能地长，这样在上组件3与下组件4之间的间隔变化时，通过角度变化所产生的水平移动较小(相对于水平位置中的地面接触板1)。另外，横向定位杆17、18基本水平安装的，如图2a)与2b)所示。允许相对于水平方向有轻微的倾斜。

横向定位杆17、18要横向与主运行方向X安装，如图2a)所示。

横向定位杆17、18可以稳定上组件3与下组件4之间的相对位置，这样在出现横向力时，可以避免或降低侧面偏移，以便使三角皮带轮基本上保持在一个平面上。

横向定位杆17、18要尽可能地不易变形，以满足其导向效果。这时可以通过弯曲元件(例如：弹簧或橡胶振动金属)实现横向定位杆17、18与摆动轴承19、20的铰接。上组件3与下组件4之间的相对移动处于一个可以无条件被橡胶弹簧吸收的范围中。

除此之外，整个横向定位杆17、18还可以设计成弹性元件，其中不必通过摆动轴承把弹性元件强制安装在上组件与下组件上。最好是把横向定位杆的末端铰接紧固在上组件与下组件上。在弹性横向定位杆的尺寸足够大时，横向定位杆会通过弹性形变吸收垂直的横向力，并允许地面接触板1相对于上组件3垂直运动，同时水平方向的横向力轴向地引入到横向定位杆17、18，这样由于横向定位杆17、18的轴向刚度，横向力就不会引起值得一提的变形。

除在图2中所描述的两个横向定位杆17、18以外，也可以根据结构形式与应用情况，仅仅使用一个横向定位杆就够了。

符合发明要求的振动板除了在图中描述的结构形式外，还可以想象其它的变形形式。例如：除了参照图1的横向稳定器6外，或者在参照图1的横向稳定器6的基础上还可以再使用另外一个横向稳定器，所述横向稳定器转过90度安装，这样就可以阻止振动板的俯仰运动。一个由于振动激发器2中的不平衡轴旋转引起的地面接触板1的往复运动可以考虑为地面接触板1的俯仰运动。

同样也可以把横向稳定器6与一个或多个横向定位杆17、18组合在一起。根据设计者的愿望设计变化可能性，以便促成以及避免或降低上组件与下组件之间的规定相对运动。

借助稳定装置(所述稳定装置至少具有一个形式为横向稳定6或横向定位杆17、18的连接件)，可以避免或降低上组件与下组件之间的不希望的相对运动(摆动、倾斜、横向偏移)，而不会影响下组件3对上组件4的隔振。

Claims (16)

1.振动板，带有

——具有传动装置的上组件(3)；

——具有地面接触板(1)与一个振动激发装置(2)、并且可以相对于上组件(3)移动的下组件(4)，由三角皮带将传动能量从位于上组件(3)的盖板下且属于传动装置的三角皮带轮传递给振动激发装置的三角皮带轮上；以及

——一个连接上组件(3)与下组件(4)的弹簧装置(5)；

其中，

——除了弹簧装置(5)外，还安装了一个用于在下组件(4)相对于上组件(3)运动时对下组件导向的稳定装置(6；17、18)，

——稳定装置至少具有一个不易变形的、用于连接上组件(3)与下组件(4)的连接件(6；17、18)；

其特征在于，

稳定装置的设计保证稳定装置不允许上组件(3)相对于下组件(4)围绕一个对准主行走方向的轴倾斜和/或横向于主行走方向相对于下组件作横向移位或横向移动，其中：

——连接件是一个横向稳定器(6)；

——横向稳定器(6)具有一个水平安装的U型件，该U型件总是通过摆动轴承(8)安装在上组件(3)与下组件(4)上；

——U型件通过至少一个垂直杠杆(11)固定在上组件(3)和/或下组件(4)上，并且

——垂直杠杆(11)与上组件(3)及下组件(4)以及与U型件成铰接连接。

2.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述U型件的开口末端(7)与上组件(3)或与下组件(4)铰接，并且被开口末端(7)所包围的U型件中间部分(9)也相应地铰接在相对的下组件(4)或上组件(3)上。

3.根据权利要求2所述的振动板，其特征在于，所述中间部分(9)垂直于包围它的U型件开口末端(7)。

4.根据权利要求2所述的振动板，其特征在于，所述U型件的开口末端(7) 对准主运行方向(X)，并且通过摆动轴承(8)所确定的摆动轴线横向于振动板的主运行方向(X)。

5.根据权利要求2所述的振动板，其特征在于，所述U型件的开口末端(7)横向于主运行方向(X)。

6.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，安装了两个横向稳定器，它们相互成直角安装。

7.振动板，带有

——具有传动装置的上组件(3)；

——具有地面接触板(1)与一个振动激发装置(2)、并且可以相对于上组件(3)移动的下组件(4)；

——由三角皮带将传动能量从位于上组件(3)的盖板下且属于传动装置的三角皮带轮传递给振动激发装置的三角皮带轮上，以及

——一个连接上组件(3)与下组件(4)的弹簧装置(5)；

其中，

——除了弹簧装置(5)外，还安装了一个用于在下组件(4)相对于上组件(3)运动时对下组件导向的稳定装置(6；17、18)，以允许上组件(3)和下组件(4)之间的垂直运动以及上组件(3)和下组件(4)之间沿行进方向的相对水平运动，

——稳定装置至少具有一个不易变形的、用于连接上组件(3)与下组件(4)的连接件(6；17、18)；

其特征在于，

稳定装置的设计保证稳定装置不允许上组件(3)相对于下组件(4)围绕一个对准主行走方向的轴倾斜和/或横向于主行走方向相对于下组件作横向移位或横向移动，其中：

——所述连接件是一个连接杆(17、18)，所述连接杆是一个横向定位杆，

——所述连接杆(17、18)的末端可以通过摆动轴承(19、20)安装在上组件(3)与下组件(4)上。

8.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接杆(17、18)横向于主运行方向(X)。

9.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接杆(17、18)水 平安装。

10.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述通过摆动轴承(19、20)确定的摆动轴线对准主运行方向(X)。

11.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接杆(17、18)具有一个可以与结构空间相配合的、尽可能大的长度。

12.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，设计了两个可相互平行延伸的连接杆(17、18)。

13.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接件(6；17、18)铰接安装在上组件(3)与下组件(4)上。

14.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接件(6；17、18)相对于连接件(6；17、18)与上组件(3)以及连接件与下组件(4)铰接点之间的假想连接线不易变形。

15.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接件(6；17、18)横向于在连接件(6；17、18)与上组件(3)以及连接件与下组件(4)铰接点之间的假想连接线具有弹性。

16.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述连接杆(17、18)的末端可以通过一个万向节轴承或通过弹簧装置安装在上组件(3)与下组件(4)上。 

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