CN103657999A

CN103657999A - 一种振动装置

Info

Publication number: CN103657999A
Application number: CN201310593075.0A
Authority: CN
Inventors: 朱伟亚; 万步炎; 黄筱军
Original assignee: Hunan University of Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Science and Technology
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: CN103657999B

Abstract

本发明提供一种振动装置，包括双轴电机和两个振动器(4)；所述双轴电机包括电机转子组件(2)和套设于所述电机转子组件(2)的电机定子组件(3)，所述电机转子组件(2)两端对称设有电机转轴(21)；所述两个振动器(4)分别安装于所述电机转轴(21)；工作时，所述电机转轴(21)驱动所述两个振动器(4)同时振动。本发明的振动装置，在电机转子组件两端对称设有电机转轴，电机转轴上各安装一个振动器，这种结构的振动装置故障率低、维护容易、操作方便；该振动装置采用全密封结构，设置有密封圈，防止进水，适合水下作业。本发明的振动装置主要应用于水下钻机系统。

Description

一种振动装置

技术领域

本发明涉及一种振动装置。

背景技术

目前的振动装置大部分采用回旋式或凸轮式，这种结构的振动装置存在故障率高、维护困难、操作不便等问题，特别不适合水下作业。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种故障率低、维护容易、操作方便并适合水下作业的振动装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种振动装置，包括双轴电机和两个振动器；所述双轴电机包括电机转子组件和套设于所述电机转子组件的电机定子组件，所述电机转子组件两端对称设有电机转轴；所述两个振动器分别安装于所述电机转轴；工作时，所述电机转轴驱动所述两个振动器同时振动。

本发明的进一步改进为，所述振动器包括振动器套筒、振动器端盖、振动器主动架、振动器从动架、主动偏心块组件、振动器从动轴、从动偏心块组件、第一过桥齿轮、第二过桥齿轮、第一过桥齿轮轴和第二过桥齿轮轴；所述主动偏心块组件由振动器主动齿轮和第一振动器偏心块固定连接而成；所述从动偏心块组件由振动器从动齿轮和第二振动器偏心块固定连接而成；所述振动器端盖分别安装于所述振动器套筒两端，所述振动器主动架和振动器从动架分别固定于所述振动器套筒内；所述主动偏心块组件套设于所述电机转轴并与之固定，所述振动器主动齿轮的轴心与所述电机转轴的轴心位于同一条直线上；所述从动偏心块组件套设于所述振动器从动轴并与之固定，所述振动器从动齿轮的轴心与所述振动器从动轴的轴心位于同一条直线上；所述第一过桥齿轮轴和第二过桥齿轮轴分别与所述振动器从动架内侧面垂直固定连接；所述第一过桥齿轮安装于所述第一过桥齿轮轴并转动配合，所述第二过桥齿轮安装于所述第二过桥齿轮轴并转动配合;所述振动器从动轴与所述振动器端盖和振动器从动架转动配合；所述电机转轴与所述振动器端盖和振动器主动架转动配合；所述电机转轴的轴心、振动器套筒的中心、振动器端盖的中心、振动器主动架的中心、振动器从动架的中心和振动器从动轴的轴心都位于同一条直线上；所述振动器主动齿轮与所述第一过桥齿轮啮合，所述第一过桥齿轮与所述第二过桥齿轮啮合，所述第二过桥齿轮与所述振动器从动齿轮啮合；工作时，所述电机转轴转动带动所述振动器主动齿轮转动，所述振动器主动齿轮带动所述第一过桥齿轮转动，所述第一过桥齿轮带动所述第二过桥齿轮转动，所述第二过桥齿轮带动所述振动器从动齿轮转动。

本发明的进一步改进为，所述第一振动器偏心块和第二振动器偏心块大小和形状都相同。

本发明的进一步改进为，所述振动装置还包括外壳，所述电机定子组件和两个振动器分别固定于所述外壳内；所述外壳包括振动器外筒、振动器法兰、振动器吊环、振动器接线筒和振动器座架；所述振动器外筒两端分别安装有所述振动器法兰，所述振动器法兰端部设有振动器法兰盖，所述振动器吊环固定于所述振动器外筒的外壁中间正上方，所述振动器座架固定于所述振动器外筒的外壁中间正下方，所述振动器接线筒固定于所述振动器外筒的外壁靠近所述振动器座架的正下方。

本发明的进一步改进为，所述振动器接线筒包括接线筒体、接线筒密封塞和接线筒封盖;所述接线筒密封塞安装于所述接线筒体内并与所述接线筒体内壁密封配合，所述接线筒封盖与所述接线筒体螺纹连接并压紧于接线筒密封塞。

本发明的进一步改进为，所述振动器法兰与所述振动器法兰盖之间设置有第一密封圈。

本发明的进一步改进为，所述外壳还包括定位密封座，所述定位密封座包括定位密封座座筒、定位密封座密封塞、定位密封座螺帽和定位螺钉；所述定位密封座座筒固定于所述外壳外，所述定位螺钉穿设于所述定位密封座座筒并与之螺纹连接，所述定位密封座密封塞安装于所述定位密封座座筒内并与所定位密封座座筒内壁密封配合，所述定位密封座螺帽与所定位密封座座筒螺纹连接并压紧于定位密封座密封塞。

本发明的进一步改进为，所述振动器端盖与振动器主动架之间还设置有定位环。

本发明的进一步改进为，所述振动器主动架通过连接柱与振动器从动架固定连接。

本发明的进一步改进为，所述振动器主动齿轮、第一过桥齿轮、第二过桥齿轮和振动器从动齿轮的齿数和模数根据不同情况调整。

相较于现有技术，本发明的振动装置，由电机转子组件和电机定子组件构成的电机，在电机转子组件的两端对称设有电机转轴，电机转轴上分别安装有振动器，整个振动装置整体上、下振动，采用这种结构的振动装置故障率低、维护容易、操作方便；该振动装置采用全密封结构，在各接口部位处（振动器法兰与法兰盖接合部、振动器接线筒部位、每个定位螺钉部位）都设置有密封圈，防止进水，适合水下作业。

附图说明

图1是本发明的1/4剖视立体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明去除外壳后的立体结构示意图；

图4是本发明的振动器立体结构示意图；

图5是本发明的振动器1/4剖视立体结构示意图；

图6是本发明的振动器去除振动器套筒后的立体结构示意图；

图7是本发明的振动器去除振动器套筒后的又一立体结构示意图；

图8是本发明的振动器去除振动器套筒和振动器主动架后的立体结构示意图；

图9是本发明的振动器去除振动器套筒、振动器主动架和振动器从动架后的立体结构示意图；

图10是本发明的外壳1/2剖视立体结构示意图；

图11是本发明的A-A剖视结构示意图；

图12是本发明的B-B剖视结构示意图。

图中各部件名称如下：

1――外壳；

11――振动器外筒

12――振动器法兰；

13――振动器吊环;

14――振动器接线筒;

141――接线筒体；

142――接线筒密封塞；

143――接线筒封盖；

144――第二密封圈；

15――振动器座架;

16――振动器法兰盖；

17――第一密封圈；

18――定位密封座；

181――定位密封座座筒；

182――定位密封座密封塞；

183――定位密封座螺帽；

184――第三密封圈；

185――定位螺钉；

191――螺栓；

192――螺母；

2――电机转子组件；

21――电机转轴；

3――电机定子组件；

4――振动器；

401――振动器套筒；

402――振动器端盖；

403――振动器主动架；

404――振动器从动架；

405――主动偏心块组件；

4051――振动器主动齿轮；

4052――第一振动器偏心块；

406――振动器从动轴；

407――从动偏心块组件；

4071――振动器从动齿轮；

4072――第二振动器偏心块；

408――第一过桥齿轮；

409――第二过桥齿轮；

410――第一过桥齿轮轴；

411――第二过桥齿轮轴；

412――定位环；

413――连接柱；

414――开槽螺钉；

415――第一轴承；

416――第二轴承。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，该振动装置包括外壳1、双轴电机和两个振动器4；双轴电机包括电机转子组件2和电机定子组件3，电机定子组件3套设于电机转子组件2中部外面，电机转子组件2相对于电机定子组件3的两端对称设置有电机转轴21，两个振动器4分别安装在电机转轴21上；电机定子组件3通过两个定位螺钉185（图中未示）固定在外壳1内；两个振动器4分别通过两个定位螺钉185固定在外壳1内。

如图3至图9所示，振动器4包括振动器套筒401、振动器端盖402、振动器主动架403、振动器从动架404、主动偏心块组件405、振动器从动轴406、从动偏心块组件407、第一过桥齿轮408、第二过桥齿轮409、第一过桥齿轮轴410和第二过桥齿轮轴411。主动偏心块组件405由振动器主动齿轮4051和第一振动器偏心块4052焊接而成，第一振动器偏心块4052的形状为扇形，扇形的中心和振动器主动齿轮4051的轴心位于同一条直线上。从动偏心块组件407由振动器从动齿轮4071和第二振动器偏心块4072焊接而成，第二振动器偏心块4072的形状为扇形，扇形的中心和振动器从动齿轮4071的轴心位于同一条直线上。为了达到更好的振动效果，第一振动器偏心块4052和第二振动器偏心块4072的大小、形状和材质都相同，且相对于电机转轴21的轴心对称配置。振动器套筒401为圆筒状类零件，两端分别各安装有一个振动器端盖402，振动器端盖402通过四个开槽螺钉414与振动器套筒401固定。振动器主动架403为圆盘状类零件，圆盘底部中心开设有一圆孔（图中未示），用于安装轴承。振动器从动架404为圆盘状类零件，圆盘底部中心开设有一圆孔（图中未示），用于安装轴承。振动器主动架403和振动器从动架404面对面一起安装在振动器套筒401内，分别通过四个开槽螺钉414与振动器套筒401固定；振动器主动架403和振动器从动架404再通过上四个连接柱413固定。振动器从动轴406穿设于从动偏心块组件407之中并用键销（图中未示）与之固定；振动器从动轴406的一端安装一个第一轴承415，另一端安装一个第二轴承416，所述第一轴承415并安装于振动器端盖402的中心，所述第二轴承416并安装于振动器从动架404的圆盘底部中心，振动器从动轴406的轴心、振动器套筒401的中心、振动器从动齿轮4071的轴心、振动器端盖402的中心、振动器从动架404的中心、第一轴承415的轴心和第二轴承416的轴心位于同一条直线上；振动器从动轴406的长度一端不超出振动器端盖402，另一端不超出振动器从动架404。电机转轴21穿设于主动偏心块组件405之中并用键销（图中未示）与之固定；电机转轴21的末端安装有一个第二轴承416，远离末端的台阶上安装有一个第一轴承415，所述第二轴承416并安装于振动器端盖402的中心，所述第一轴承415并安装于振动器主动架403的圆盘底部中心，电机转轴21的轴心、振动器套筒401的中心、振动器主动齿轮4051的轴心、振动器端盖402的中心、振动器主动架403的中心、第一轴承415的轴心和第二轴承416的轴心位于同一条直线上；电机转轴21的长度为末端不超出振动器端盖402。第一过桥齿轮408和第二过桥齿轮409分别通过轴承（图中未示）分别安装在第一过桥齿轮轴410和第二过桥齿轮轴411上，第一过桥齿轮轴410和第二过桥齿轮轴411分别垂直固定在振动器从动架404的正面上。振动器主动齿轮4051、第一过桥齿轮408、第二过桥齿轮409和振动器从动齿轮4071分别错开啮合，振动器主动齿轮4051与第一过桥齿轮408啮合，第一过桥齿轮408与第二过桥齿轮409啮合，第二过桥齿轮409与振动器从动齿轮4071啮合。振动器端盖402与振动器主动架403之间还设置有定位环412。作为本发明的进一步改进，振动器主动齿轮4051、第一过桥齿轮408、第二过桥齿轮409和振动器从动齿轮4071的齿数和模数根据不同情况调整。。

如图2及图10所示，外壳1包括振动器外筒11、振动器法兰12、振动器吊环13、振动器接线筒14、振动器座架15和定位密封座。振动器外筒11为圆筒状零件，两端分别焊接固定有振动器法兰12；振动器法兰盖16通过８组螺栓191和螺母192分别与振动器法兰12固定，振动器法兰12与振动器法兰盖16接触部位设置有密封槽（图中未示），密封槽中设置有第一密封圈17。振动器吊环13焊接固定在振动器外筒11的外壁中间正上方部位；振动器座架15焊接固定在振动器外筒11的外壁中间正下方部位。振动器接线筒14焊接固定在振动器外筒11的外壁靠近振动器座架15的正下方部位。每个振动器4通过两个定位螺钉185与外壳固定，电机定子组件3通过两个定位螺钉185与外壳1固定，这样共有６个定位螺钉185，在每个定位螺钉185处都设置有定位密封座。

如图12所示，振动器接线筒14包括接线筒体141、接线筒密封塞142、接线筒封盖143和第二密封圈144。接线筒体141为圆筒状类零件，焊接固定在外壳1的外壁上；接线筒密封塞142外圆周开设有密封槽（图中未示），密封槽中设置有第二密封圈144，接线筒密封塞142安装在接线筒体141内并与接线筒体141内壁密封配合；接线筒体141设有外螺纹，接线筒封盖143与接线筒体141螺纹连接并压紧在接线筒密封塞142上。

如图11所示，定位密封座18包括定位密封座座筒181、定位密封座密封塞182、定位密封座螺帽183、第三密封圈184和定位螺钉185。定位密封座座筒181为圆筒状类零件，焊接固定在外壳1的外壁上，内部设有内螺纹孔，定位螺钉185通过内螺纹进而固定电机定子组件3和振动器4；定位密封座密封塞182外圆周开设有密封槽（图中未示），密封槽中设置有第三密封圈184，定位密封座密封塞182安装在定位密封座座筒181内并与位密封座座体181内壁密封配合；位密封座座体181设有外螺纹，定位密封座螺帽183与定位密封座座筒181螺纹连接并压紧在定位密封座密封塞182上。

下面来简述一下本发明的振动装置的工作过程：由电机转子组件2和电机定子组件3构成的双轴电机，通电工作，电机转子组件2和电机转轴21一起转动，电机转轴21带动振动器主动齿轮4051和第一振动器偏心块4052一起转动，同时振动器主动齿轮4051带动第一过桥齿轮408转动，第一过桥齿轮408带动第二过桥齿轮409转动，第二过桥齿轮409带动振动器从动齿轮4071和第二振动器偏心块4072一起转动；这样第一振动器偏心块4052与第二振动器偏心块4072一起同时转动，转动的方向相反；由于振动器主动齿轮4051、第一过桥齿轮408、第二过桥齿轮409和振动器从动齿轮4071的齿数和模数都相同，这样第一振动器偏心块4052和第二振动器偏心块4072转动的速度一样；由于第一振动器偏心块4052与第二振动器偏心块4072的形状、大小、材质相同，且相对于电机转轴21的轴心对称配置，这样在电机转轴21带动下的转动过程中，就产生了垂直向上、向下的力，整个振动装置随着电机转轴21的转动实现了垂直上、下运动，即实现了振动。若要实现产生其他方向的振动，只要调整第一振动器偏心块4052和第二振动器偏心块4072的相对位置或者两个振动器偏心块的大小、形状即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种振动装置，其特征在于：包括双轴电机和两个振动器(4)；所述双轴电机包括电机转子组件(2)和套设于所述电机转子组件(2)的电机定子组件(3)，所述电机转子组件(2)两端对称设有电机转轴(21)；所述两个振动器(4)分别安装于所述电机转轴(21)；工作时，所述电机转轴(21)驱动所述两个振动器(4)同时振动。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于：所述振动器(4)包括振动器套筒(401)、振动器端盖(402)、振动器主动架(403)、振动器从动架(404)、主动偏心块组件(405)、振动器从动轴(406)、从动偏心块组件(407)、第一过桥齿轮(408)、第二过桥齿轮(409)、第一过桥齿轮轴(410)和第二过桥齿轮轴(411)；所述主动偏心块组件(405)由振动器主动齿轮(4051)和第一振动器偏心块(4052)固定连接而成；所述从动偏心块组件(407)由振动器从动齿轮(4071)和第二振动器偏心块(4072)固定连接而成；所述振动器端盖(402)分别安装于所述振动器套筒(401)两端，所述振动器主动架(403)和振动器从动架(404)分别固定于所述振动器套筒(401)内；所述主动偏心块组件(405)套设于所述电机转轴(21)并与之固定，所述振动器主动齿轮(4051)的轴心与所述电机转轴(21)的轴心位于同一条直线上；所述从动偏心块组件(407)套设于所述振动器从动轴(406)并与之固定，所述振动器从动齿轮(4071)的轴心与所述振动器从动轴(406)的轴心位于同一条直线上；所述第一过桥齿轮轴(410)和第二过桥齿轮轴(411)分别与所述振动器从动架(404)内侧面垂直固定连接；所述第一过桥齿轮(408)安装于所述第一过桥齿轮轴(410)并转动配合，所述第二过桥齿轮(409)安装于所述第二过桥齿轮轴(411)并转动配合;所述振动器从动轴(406)与所述振动器端盖(402)和振动器从动架(404)转动配合；所述电机转轴(21)与所述振动器端盖(402)和振动器主动架(403)转动配合；所述电机转轴(21)的轴心、振动器套筒(401)的中心、振动器端盖(402)的中心、振动器主动架(403)的中心、振动器从动架(404)的中心和振动器从动轴(406)的轴心都位于同一条直线上；所述振动器主动齿轮(4051)与所述第一过桥齿轮(408)啮合，所述第一过桥齿轮(408)与所述第二过桥齿轮(409)啮合，所述第二过桥齿轮(409)与所述振动器从动齿轮(4071)啮合；工作时，所述电机转轴(21)转动带动所述振动器主动齿轮(4051)转动，所述振动器主动齿轮(4051)带动所述第一过桥齿轮(408)转动，所述第一过桥齿轮(408)带动所述第二过桥齿轮(409)转动，所述第二过桥齿轮(409)带动所述振动器从动齿轮(4071)转动。

3.根据权利要求2所述的振动装置，其特征在于：所述第一振动器偏心块(4052)和第二振动器偏心块(4072)大小和形状都相同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的振动装置，其特征在于：所述振动装置还包括外壳(1)，所述电机定子组件(3)和两个振动器(4)分别固定于所述外壳(1)内；所述外壳(1)包括振动器外筒(11)、振动器法兰(12)、振动器吊环(13)、振动器接线筒(14)和振动器座架(15)；所述振动器外筒(11)两端分别安装有所述振动器法兰(12)，所述振动器法兰(12)端部设有振动器法兰盖(16)，所述振动器吊环(13)固定于所述振动器外筒(11)的外壁中间正上方，所述振动器座架(15)固定于所述振动器外筒(11)的外壁中间正下方，所述振动器接线筒(14)固定于所述振动器外筒(11)的外壁靠近所述振动器座架(15)的正下方。

5.根据权利要求4所述的振动装置，其特征在于：所述振动器接线筒(14)包括接线筒体(141)、接线筒密封塞(142)和接线筒封盖(143); 所述接线筒体(141)固定于所述外壳(1)外，所述接线筒密封塞(142)安装于所述接线筒体(141)内并与所述接线筒体(141)内壁密封配合，所述接线筒封盖(143)与所述接线筒体(141)螺纹连接并压紧于接线筒密封塞(142)。

6.根据权利要求4所述的振动装置，其特征在于：所述振动器法兰(12)与所述振动器法兰盖(16)之间设置有第一密封圈(17)。

7.根据权利要求4所述的振动装置，其特征在于：所述外壳(1)还包括定位密封座(18)，所述定位密封座(18)包括定位密封座座筒(181)、定位密封座密封塞(182)、定位密封座螺帽(183)和定位螺钉(185)；所述定位密封座座筒(181)固定于所述外壳(1)外，所述定位螺钉(185)穿设于所述定位密封座座筒(181)并与之螺纹连接，所述定位密封座密封塞(182)安装于所述定位密封座座筒(181)内并与所定位密封座座筒(181)内壁密封配合，所述定位密封座螺帽(183)与所定位密封座座筒(181)螺纹连接并压紧于定位密封座密封塞(182)。

8.根据权利要求2或3所述的振动装置，其特征在于：所述振动器端盖(402)与振动器主动架(403)之间还设置有定位环(412)。

9.根据权利要求2或3所述的振动装置，其特征在于：所述振动器主动架(403)通过连接柱(413)与振动器从动架(404)固定连接。

10.根据权利要求2或3所述的振动装置，其特征在于：所述振动器主动齿轮(4051)、第一过桥齿轮(408)、第二过桥齿轮(409)和振动器从动齿轮(4071)的齿数和模数根据不同情况调整。