CN103994177A - 振动锤可调偏心力矩驱动总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动锤可调偏心力矩驱动总成，包括振动锤壳体及设置于振动锤壳体上相联动的主转动轴及副转动轴，主转动轴由电机驱动，主转动轴及副转动轴转动轴转速相同且转向相反，主转动轴及副转动轴上分别套设有随轴转动的偏心块，偏心块包括周向排布的第一偏心块和第二偏心块，主转动轴的第一偏心块与副转动轴的第一偏心块相联动同步转动，主转动轴的第二偏心块与副转动轴的第二偏心块相联动同步转动，主转动轴上还设置有调节第一偏心块和第二偏心块之间周向距离的距离调节机构。采用上述方案，本发明提供一种启动速度快、启动负担小且避免机械共振的振动锤可调偏心力矩驱动总成。

Description

振动锤可调偏心力矩驱动总成

技术领域

本发明涉及一种振动锤，具体涉及一种振动锤可调偏心力矩驱动总成。

背景技术

振动锤是利用电动机或液压马达带动成对偏心块作相反的转动，使它们所产生的横向离心力相互抵消，而垂直离心力则相互叠加，通过偏心轮的高速转动使振动锤壳体产生垂直的上下振动，从而达到沉桩的目的。

传统的振动锤的驱动总成包括振动锤壳体，振动锤壳体壳体内设置有由电机驱动的相互反向转动的转动轴，转动轴上分别固定设置有偏心块，当振动锤启动时，电机需要提供提供足够大的扭矩来克服两个转动轴上的整个偏心块的重力及偏心扭矩，增加了电机的启动负担且延缓了振动锤启动速度；其次，偏心块与转动轴之间存在共振频率，其频率的数值受到形状及材质的影响，而偏心块与转动轴所构成的形状一般不会改变，导致电机启动或者关闭时随着转速的逐渐提高或逐渐降低，在某一刻会触发共振带动振动锤壳体产生剧烈的振动及噪声，对周围的工作环境及工作人员造成影响，也降低了振动锤整体的安全性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种启动速度快、启动负担小且避免机械共振的振动锤可调偏心力矩驱动总成。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括振动锤壳体及设置于振动锤壳体上相联动的主转动轴及副转动轴，所述的主转动轴由电机驱动，所述的主转动轴及副转动轴转动轴转速相同且转向相反，所述的主转动轴及副转动轴上分别套设有随轴转动的偏心块，其特征在于：所述的偏心块包括周向排布的第一偏心块和第二偏心块，所述的主转动轴的第一偏心块与副转动轴的第一偏心块相联动同步转动，所述的主转动轴的第二偏心块与副转动轴的第二偏心块相联动同步转动，所述的主转动轴上还设置有调节第一偏心块和第二偏心块之间周向距离的距离调节机构。

通过采用上述技术方案，主转动轴及副转动轴带动偏心块转动产生垂直离心力来使振动锤壳体垂直的上下振动，利用距离调节机构在主转动轴启动之前，将其中一个偏心块转移至主转动轴上方与另一个转动轴相对设置，使两者的整体的重心与转动轴相重合，使偏心扭矩消失，电机所需克服的扭矩大大减少，接近零启动状态，使其能够快速启动，也可将偏心块转移至微向转动轴欲转动方向的一侧，给启动提供助力，进一步提高启动速度；而在启动之后，距离调节机构将所控制的偏心块靠近另一个偏心块，直至两者合并为整体，达到最大的垂直离心力来驱动振动锤的锤体对物体敲打，结束时被控制的偏心块回位至转动轴上方，以准备下次工作，而主转动轴的第一偏心块与副转动轴的第一偏心块相联动同步转动，主转动轴的第二偏心块与副转动轴的第二偏心块相联动同步转动，使副转动轴上第一偏心块和第二偏心块也能同步做出反应，保证它们所产生的横向离心力时刻相互抵消，整个装置稳定工作；其次，在电机启动或者关闭时，分体设置的偏心块在距离调节机构控制下其整体形状及整体内的相对位置关系一直在改变，导致其共振频率的数值也产生改变，则可控制距离调节机构的转变时长、转变角度及转变频率来避免共振频率与逐渐提高或逐渐降低的电机转速所产生的频率重合，即避免共振现象的发生，避免剧烈的振动及噪声给工作环境及工作人员造成影响。

本发明进一步设置为：所述的主转动轴和副转动轴包括与第一偏心块联动设置的中心轴及套设于中心轴且与第二偏心块联动设置的套轴，所述的距离调节机构设置于主转动轴与电机配合的端部，所述的距离调节机构包括与套轴联动的调节壳体及穿设于调节壳体内且与中心轴联动的调节轴，所述的主转动轴的调节壳体与调节轴之间设置有驱动调节壳体与调节轴相对转动的调节组件。

通过采用上述技术方案，距离调节机构作为安装于电机及主转动轴之间的安装配件，不管将电机与调节壳体或调节轴相对主转动轴的另一端联动进行联动，两者均可带动另一部件的同时来调节两者的周向相对角度，即调整套轴与中心轴之间的周向相对角度，也就实现了调整第一偏心块和第二偏心块之间的周向距离的功能。

本发明进一步设置为：所述的第一偏心块设有套设于中心轴的第一套环，所述的第二偏心块设有套设于套轴的第二套环，所述的第二套环分为两部分且分别位于第一套环的轴向两端，所述的第一套环上设置有限制第一偏心块活动范围的限位块。

通过采用上述技术方案，设置于第一套环上的限位块用于限制第二套环上的第二偏心块的转动范围，使其在转动到位时抵配于限位块上，防止其越程的同时给予其支撑，使其在停止工作时能处于稳定状态。

本发明进一步设置为：所述的限位块与第一偏心块相对的端面上设置有第一缓冲块，所述的第一偏心块与第二偏心块相对的端面上设置有第二缓冲块。

通过采用上述技术方案，限位块与第一偏心块或第一偏心块与第二偏心块在快要接触时，端面上设置的缓冲块会预先接触，给予两者缓冲力的同时避免两者碰撞，保证整个装置长时间稳定运行。

本发明进一步设置为：所述的调节组件包括设置于调节壳体内的液压腔，所述的液压腔包括分离腔及贴合腔，所述的分离腔及贴合腔与调节轴同轴设置且呈扇形状，所述的调节轴周面上与分离腔及贴合腔分别对应设置有与分离腔及贴合腔径向截面相适配的滑移块，所述的滑移块与调节轴上分别设置有与分离腔联通的分离油道及与贴合腔相联通的贴合油道，所述的贴合油道与贴合腔联通的开口相对分离油道与分离腔联通的开口周向朝向相反，所述的调节轴上分别设置有将分离腔及贴合腔与外界相联通的出油通道。

通过采用上述技术方案，通过开口相反的贴合油道和分离油道给贴合腔及分离腔供油，推动滑移块转动，由两个腔体不同的油量来调整调节壳体与调节轴的相对转动位置，当一腔体的油挤压另一腔体的油时从可通过控制阀从出油通道排出，保证腔内的压力稳定及正常转动。

本发明进一步设置为：所述的调节轴与中心轴联动的另一端套设有管道安装套，所述的分离油道、贴合油道、出油通道朝向管道安装套的端部延伸至调节轴外周面并与外界联通，所述的管道安装套分别与分离油道、贴合油道、出油通道对应的位置分别设置有安装口，所述的管道安装套与调节轴外周面之间环绕设置有分别将分离油道、贴合油道、出油通道与安装口相联通的引流通道。

通过采用上述技术方案，安装口便于外界管道的安装，将管道安装套固定于设备的其他构件，不随调节轴转动，增加外界管道的安装稳定性，且配合引流管道使两者具有更多的配合角度，可将分离油道、贴合油道及出油通道末端开口自由排布，不会由于过于密集增加加工难度或使管道排布更复杂化。

本发明进一步设置为：所述的中心轴及套轴分别设置有与相邻中心轴及套轴联动的传动齿轮。

通过采用上述技术方案，传动齿轮的设置使相邻的中心轴及套轴能够同步且反向运动，两者节奏相同，保证发挥最大的垂直离心力，采用齿轮啮合的方式传动稳定，安装方便。

本发明进一步设置为：所述的振动锤壳体与中心轴及套轴对应的位置分别设置有滚动轴承。

通过采用上述技术方案，滚动轴承设置于振动锤壳体与中心轴及套轴对应的位置，在保证两者稳定转动的同时也能给予必要的支撑力。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的立体图；

图2为本发明具体实施方式中去除振动锤壳体的立体图；

图3为本发明具体实施方式中主转动轴的立体图；

图4为本发明具体实施方式中主转动轴的爆炸图；

图5为为本发明具体实施方式中距离调节机构的剖视图；

图6为图3中A向剖视图。

具体实施方式

 如图1—图6所示，本发明公开了一种振动锤可调偏心力矩驱动总成，包括振动锤壳体1及设置于振动锤壳体1上相联动的主转动轴2及副转动轴3，主转动轴2由电机驱动，主转动轴2及副转动轴3转动轴转速相同且转向相反，主转动轴2及副转动轴3上分别套设有随轴转动的偏心块4，偏心块4包括周向排布的第一偏心块41和第二偏心块42，主转动轴1的第一偏心块41与副转动轴2的第一偏心块41相联动同步转动，主转动轴1的第二偏心块42与副转动轴3的第二偏心块42相联动同步转动，主转动轴1上还设置有调节第一偏心块41和第二偏心块42之间周向距离的距离调节机构5，主转动轴2及副转动轴3带动偏心块转动产生垂直离心力来使振动锤壳体垂直的上下振动，如图2所示，利用距离调节机构在主转动轴1启动之前，将其中一个偏心块转移至主转动轴上方与另一个转动轴相对设置，使两者的整体的重心与转动轴相重合，使偏心扭矩消失，电机所需克服的扭矩大大减少，接近零启动状态，使其能够快速启动，也可将偏心块转移至微向转动轴欲转动方向的一侧，给启动提供助力，进一步提高启动速度；如图3所示，而在启动之后，距离调节机构将所控制的偏心块靠近另一个偏心块，直至两者合并为整体，达到最大的垂直离心力来驱动振动锤的锤体对物体敲打，如图2所示，结束时被控制的偏心块回位至转动轴上方，以准备下次工作，而主转动轴1的第一偏心块41与副转动轴2的第一偏心块41相联动同步转动，主转动轴1的第二偏心块42与副转动轴3的第二偏心块42相联动同步转动，使副转动轴3上第一偏心块41和第二偏心块42也能同步做出反应，保证它们所产生的横向离心力时刻相互抵消，整个装置稳定工作；其次，在电机启动或者关闭时，分体设置的偏心块在距离调节机构控制下其整体形状及整体内的相对位置关系一直在改变，导致其共振频率的数值也产生改变，则可控制距离调节机构的转变时长、转变角度及转变频率来避免共振频率与逐渐提高或逐渐降低的电机转速所产生的频率重合，即避免共振现象的发生，避免剧烈的振动及噪声给工作环境及工作人员造成影响。

主转动轴2包括与第一偏心块41联动设置的中心轴21及套设于中心轴21且与第二偏心块42联动设置的套轴22，副转动轴3与其相同设置，距离调节机构5设置于主转动轴2与电机配合的端部，距离调节机构5包括与套轴22联动的调节壳体51及穿设于调节壳体51内且与中心轴21联动的调节轴52，主转动轴2的调节壳体51与调节轴52之间设置有驱动调节壳体51与调节轴52相对转动的调节组件6，距离调节机构5作为安装于电机及主转动轴2之间的安装配件，不管将电机与调节壳体51或调节轴52相对主转动轴2的另一端联动进行联动，两者均可带动另一部件的同时来调节两者的周向相对角度，即调整套轴52与中心轴51之间的周向相对角度，也就实现了调整第一偏心块41和第二偏心块42之间的周向距离的功能。

第一偏心块41设有套设于中心轴21的第一套环411，第二偏心块42设有套设于套轴22的第二套环421，第二套环421分为两部分且分别位于第一套环411的轴向两端，第一套环411上设置有限制第二偏心块42活动范围的限位块412，设置于第一套环411上的限位块412用于限制第二套环421上的第二偏心块42的转动范围，使其在转动到位时抵配于限位块412上，防止其越程的同时给予其支撑，使其在停止工作时能处于稳定状态，副转动轴3与其相同设置。

限位块412与第一偏心块41相对的端面上设置有第一缓冲块43，第一偏心块41与第二偏心块42相对的端面上设置有第二缓冲块44，限位块412与第一偏心块41或第一偏心块41与第二偏心块42在快要接触时，端面上设置的缓冲块会预先接触，给予两者缓冲力的同时避免两者碰撞，保证整个装置长时间稳定运行，副转动轴3与其相同设置。

调节组件6包括设置于调节壳体51内的液压腔，液压腔包括分离腔61及贴合腔62，分离腔61及贴合腔62与调节轴52同轴设置且呈扇形状，调节轴52周面上与分离腔61及贴合腔62分别对应设置有与分离腔61及贴合腔62径向截面相适配的滑移块521，滑移块521与调节轴52上分别设置有与分离腔61联通的分离油道5211及与贴合腔62相联通的贴合油道5212，贴合油道5212与贴合腔62联通的第二开口52121相对分离油道5211与分离腔61联通的第一开口52111周向朝向相反，调节轴52上分别设置有将分离腔61及贴合腔62与外界相联通的出油通道63，通过开口相反的贴合油道5212和分离油道5211给贴合腔62及分离腔61供油，推动滑移块521转动，由两个腔体不同的油量来调整调节壳体51与调节轴52的相对转动位置，当一腔体的油挤压另一腔体的油时从可通过控制阀从出油通道63排出，保证腔内的压力稳定及正常转动。

调节轴52与中心轴21联动的另一端套设有管道安装套53，分离油道5211、贴合油道5212、出油通道63朝向管道安装套53的端部延伸至调节轴52外周面并与外界联通，管道安装套53分别与分离油道5211、贴合油道5212、出油通道63对应的位置分别设置有安装口531，包括分离安装口5311、贴合安装口5312、出油安装口5313，管道安装套53与调节轴52外周面之间环绕设置有分别将分离油道5211、贴合油道5212、出油通道63与安装口531相联通的引流通道532，包括分离引流通道5321、贴合引流通道5322、出油引流通道5323，安装口531便于外界管道的安装，将管道安装套53固定于设备的其他构件，不随调节轴52转动，增加外界管道的安装稳定性，且配合引流管道532使两者具有更多的配合角度，可将分离油道、贴合油道及出油通道末端开口自由排布，不会由于过于密集增加加工难度或使管道排布更复杂化。

中心轴21及套轴22分别设置有与相邻中心轴21及套轴22联动的传动齿轮25，传动齿轮25的设置使相邻的中心轴21及套轴22能够同步且反向运动，两者节奏相同，保证发挥最大的垂直离心力，采用齿轮啮合的方式传动稳定，安装方便，副转动轴3与其相同设置。

振动锤壳体1与中心轴21及套轴22对应的位置分别设置有滚动轴承26，滚动轴承26设置于振动锤壳体1与中心轴21及套轴22对应的位置，在保证两者稳定转动的同时也能给予必要的支撑力，副转动轴3与其相同设置。

Claims (8)

1.一种振动锤可调偏心力矩驱动总成，包括振动锤壳体及设置于振动锤壳体上相联动的主转动轴及副转动轴，所述的主转动轴由电机驱动，所述的主转动轴及副转动轴转动轴转速相同且转向相反，所述的主转动轴及副转动轴上分别套设有随轴转动的偏心块，其特征在于：所述的偏心块包括周向排布的第一偏心块和第二偏心块，所述的主转动轴的第一偏心块与副转动轴的第一偏心块相联动同步转动，所述的主转动轴的第二偏心块与副转动轴的第二偏心块相联动同步转动，所述的主转动轴上还设置有调节第一偏心块和第二偏心块之间周向距离的距离调节机构。

2.根据权利要求1所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的主转动轴和副转动轴包括与第一偏心块联动设置的中心轴及套设于中心轴且与第二偏心块联动设置的套轴，所述的距离调节机构设置于主转动轴与电机配合的端部，所述的距离调节机构包括与套轴联动的调节壳体及穿设于调节壳体内且与中心轴联动的调节轴，所述的主转动轴的调节壳体与调节轴之间设置有驱动调节壳体与调节轴相对转动的调节组件。

3.根据权利要求2所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的第一偏心块设有套设于中心轴的第一套环，所述的第二偏心块设有套设于套轴的第二套环，所述的第二套环分为两部分且分别位于第一套环的轴向两端，所述的第一套环上设置有限制第一偏心块活动范围的限位块。

4.根据权利要求3所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的限位块与第一偏心块相对的端面上分别设置有第一缓冲块，所述的第一偏心块与第二偏心块相对的端面上分别设置有第二缓冲块。

5.根据权利要求2或3或4所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的调节组件包括设置于调节壳体内的液压腔，所述的液压腔包括分离腔及贴合腔，所述的分离腔及贴合腔与调节轴同轴设置且呈扇形状，所述的调节轴周面上与分离腔及贴合腔分别对应设置有与分离腔及贴合腔径向截面相适配的滑移块，所述的滑移块与调节轴上分别设置有与分离腔联通的分离油道及与贴合腔相联通的贴合油道，所述的贴合油道与贴合腔联通的开口相对分离油道与分离腔联通的开口周向朝向相反，所述的调节轴上分别设置有将分离腔及贴合腔与外界相联通的出油通道。

6.根据权利要求5所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的调节轴与中心轴联动的另一端套设有管道安装套，所述的分离油道、贴合油道、出油通道朝向管道安装套的端部延伸至调节轴外周面并与外界联通，所述的管道安装套分别与分离油道、贴合油道、出油通道对应的位置分别设置有安装口，所述的管道安装套与调节轴外周面之间环绕设置有分别将分离油道、贴合油道、出油通道与安装口相联通的引流通道。

7.根据权利要求6所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的中心轴及套轴分别设置有与相邻中心轴及套轴联动的传动齿轮。

8.根据权利要求7所述的振动锤可调偏心力矩驱动总成，其特征在于：所述的振动锤壳体与中心轴及套轴对应的位置分别设置有滚动轴承。