CN104358206A - 振捣轴承座、振捣机构及熨平板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振捣轴承座、振捣机构和熨平板，振捣轴承座安装在振捣轴上，振捣轴承座包括轴承座本体，轴承座本体的下方设置有与轴承座本体一体成型的安装部，安装部具有振捣架安装面和振捣架止动面，振捣架安装面与振捣架止动面的交接处为一过渡面。由于本发明的振捣轴承座的安装部的振捣架安装面和振捣架止动面通过过渡面过渡连接，该过渡面处的应力集中系数较低，所产生应力较小，从而使振捣轴承座抵抗疲劳负载的能力较强，不容易发生断裂失效。而且，在保证振捣轴承座不会发生断裂失效的前提下，本发明的振捣轴承座比现有技术中的振捣轴承座的结构更加紧凑，所占用空间更小。

Description

振捣轴承座、振捣机构及熨平板

技术领域

本发明涉及一种摊铺机的振捣机构，尤其涉及一种振捣机构的振捣轴承座。

背景技术

熨平板是摊铺机上非常重要的工作装置，负责对摊铺物料进行抹平压实并最终成形摊铺路面。如图1所示，熨平板通常包括熨平板架1、底板2、振捣机构3与挡料板4等，底板2、振捣机构3和挡料板4通常均安装在熨平板架1上，底板2负责使摊铺物料成形，振捣机构3负责对摊铺物料进行初压实，挡料板4用于对振捣机构3进行导向限位并防止熨平板前侧的摊铺物料进入振捣空间内。

如图2-3所示，并继续参照图1，振捣机构通常包括振捣轴5、固定轴承座6、振捣架(图2-3中振捣架为前振捣架10和后振捣架11)、振捣轴承座(图2-3中振捣架为前振捣轴承座7和后振捣轴承座8)、滚动轴承9及振捣刀片(图2-3中振捣架为前振捣刀片12和后振捣刀片13)等。固定轴承座6安装在熨平板1上，振捣轴5通过滚动轴承9安装在固定轴承座6上，振捣轴承座通过滚动轴承9安装在振捣轴5上，振捣刀片安装在振捣架的下端。振捣机构类似于曲柄滑块机构，振捣轴5的固定轴承座安装段和振捣轴承座安装段存在有偏心量，振捣轴5绕固定轴承座6转动时，带动振捣轴承座运动，并通过振捣架带动振捣刀片上下运动压实摊铺物料。

振捣机构按照振捣轴具有偏心量的振捣轴承座安装段和振捣刀片的个数通常分为单振捣机构和双振捣机构。单振捣机构的振捣轴上通常只包括一个具有偏心量的振捣轴承座安装段或两个具有相同偏心量的振捣轴承座安装段，振捣轴承座通过滚动轴承安装在具有偏心量的振捣轴承座安装段，并通过振捣架连接一个振捣刀片。双振捣机构的振捣轴上至少具有两个偏心量不同的安装段，图2和图3为具有两个安装段的振捣机构的结构示意图，前振捣轴承座7和后振捣轴承座8分别通过滚动轴承9安装在该两个具有不同偏心量的振捣轴承座安装段，并通过前振捣架10和后振捣架11分别连接前振捣刀片12和后振捣刀片13。双振捣机构的振捣轴5转动一周时，可以分别通过前振捣刀片12和后振捣刀片13各对摊铺物料进行一次压实。

如图4所示，在现有技术中，无论是单振捣机构还是双振捣机构，其振捣轴承座均包括一个轴承座本体14，该轴承座本体14的中部开设一个用于安装滚动轴承外圈(滚动轴承内圈安装在振捣轴的安装段上)的安装孔15，以使振捣轴承座通过滚动轴承安装在振捣轴5上；轴承座本体14的下部设置安装部16，且安装部16与轴承座本体14一体成型，该安装部16具有通常与安装孔15的轴心O偏置一距离e的振捣架安装面17以及通常与振捣架安装面17垂直相交的振捣架止动面18，该振捣架止动面18位于振捣架安装面17的上部，振捣架安装面17与振捣架止动面18的交接处形成直角19。为能够使振捣架安装在振捣轴承座的下方，振捣架的上端设置有能够与振捣架安装面17配合的轴承座安装面以及与振捣架止动面18配合的顶面；振捣架通过其轴承座安装面与振捣架安装面17的贴合，以螺栓紧固的方式安装在振捣轴承座的下方，且此时振捣架的顶面正好与振捣架止动面18贴合从而使振捣架止动面18能够限制振捣架相对振捣轴承座向上运动。

现有技术中的这种振捣轴承座虽然基本符合振捣机构的使用要求，但在振捣机构的工作过程中，振捣轴承座却容易在振捣架安装面与振捣架止动面的交接处发生断裂，使振捣轴承座的使用寿命缩短。为了防止振捣轴承座失效,现有技术一般都将振捣轴承座的尺寸设计得比较大,从而导致振捣机构的整体尺寸也比较大,这对一些要求空间紧凑的熨平板来说是极为不利的。

发明内容

针对现有技术中的振捣机构中的振捣轴承座在振捣架安装面和振捣架止动面的交接处容易发生断裂失效的技术问题，本发明提供了一种振捣轴承座，该振捣轴承座的强度较高，不容易发生断裂失效，且该振捣轴承座结构紧凑，占用空间较小。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种振捣轴承座，通过滚动轴承安装在振捣轴上，所述振捣轴承座包括轴承座本体，所述轴承座本体具有与所述滚动轴承的外圈配合的安装孔，所述轴承座本体的下方设置有用于安装所述振捣架的安装部，所述轴承座本体与所述安装部一体成型，所述安装部具有振捣架安装面以及振捣架止动面，所述振捣架安装面与所述振捣架止动面的交接处为一过渡面。

优选地，所述过渡面为圆弧面。

优选地，所述圆弧面的半径R为3mm-5mm。

优选地，所述过渡面通过表面硬化处理而具有残余表面压应力。

优选地，所述表面硬化处理为喷丸。

优选地，所述安装部在所述过渡面处的厚度尺寸最大。

本发明还提供了一种包括上述振捣轴承座的振捣机构。

本发明还提供了一种包括上述振捣机构的熨平板。

与现有技术相比，本发明的振捣轴承座的有益效果是：由于本发明的振捣轴承座的安装部的振捣架安装面和振捣架止动面通过过渡面过渡连接，该过渡面处的应力集中系数较低，所产生应力较小，从而使本发明的振捣轴承座抵抗疲劳负载的能力较强，不容易发生断裂失效。而且，在保证振捣轴承座不会发生断裂失效的前提下，本发明的振捣轴承座比现有技术中的振捣轴承座的结构更加紧凑，所占用空间更小，尤其适用于要求空间紧凑的熨平板。

附图说明

图1为现有技术中的熨平板的结构示意图；

图2为现有技术中的双振捣机构的主视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为现有技术中的振捣轴承座的结构示意图；

图5为本发明的一种实施例所提供的振捣轴承座的结构示意图；

图6为本发明的另一种实施例所提供的振捣轴承座的结构示意图。

图中：

140-轴承座本体；150-安装孔；160-安装部；170-振捣架安装面；180-振捣架止动面；190-过渡面。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

如图5所示，本发明的实施例公开了一种振捣轴承座，通过滚动轴承安装在振捣轴上，振捣轴承座包括轴承座本体140，轴承座本体140具有与滚动轴承的外圈配合的安装孔150，轴承座本体140的下方固定有用于安装振捣架的安装部160，安装部160具有通常与安装孔150的轴心O偏置一距离的振捣架安装面170以及与振捣架安装面170垂直相交(也可不垂直，如形成锐角和钝角)的振捣架止动面180，振捣架安装面170与振捣架止动面180的交接处为一过渡面190。

振捣机构在工作过程中，振捣轴承座会受到两方面的力的作用，一方面,振捣刀片在压实摊铺物料时，振捣刀片下方的摊铺物料对振捣刀片有一个反作用力并最终作用于振捣轴承座上；另一方面,熨平板前侧的摊铺物料的阻力部分通过挡料板下部作用于振捣机构的振捣刀片上，从而使得振捣机构在上下运动时具有摩擦阻力。当熨平板前侧的摊铺物料较多，且摊铺物料的内摩擦系数比较大时，振捣机构上下运动的阻力往往比较显著。因此，在振捣刀片向下运动时，受摊铺物料的向上的反作用力和向上的振捣机构运动的阻力；在振捣刀片向上运动时，受向下的振捣机构运动的阻力(结合图2和图3)。

如图5所示，由于振捣轴承座的振捣架安装面170相对于安装孔150的轴心O偏置一距离e，摊铺物料的反作用力和振捣机构上下运动的阻力的合力可以认为通过安装孔150的轴心O，此合力在振捣轴承座的振捣架安装面170的与振捣架止动面180的交接处的截面上产生一个附加弯矩T。也就是说，此合力基本可以等效于一个作用于振捣轴承座在交接处的截面厚度t的中心处且大小与此合力相等的一个作用力F以及一个附加弯矩T。

对于双振捣机构而言，通常后振捣轴承座的受力状况更恶劣(参见图2)。附加弯矩T的力臂大小约为振捣架安装面170相对于安装孔150的轴心O偏置的距离e与安装部160位于振捣架安装面170与振捣架止动面180交接处的厚度t的一半之和；附加弯矩T的力的大小约为等效的作用力F的大小，附加弯矩T的大小约为T＝F×(e+t/2)。

振捣刀片向下运动时，作用力F作用于振捣轴承座上并使得其振捣架安装面170和振捣架止动面180的交接处受压应力，附加弯矩T也使得交接处受压应力；振捣机构向上运动时，作用力F作用于振捣轴承座上并使得交接处受拉应力，附加弯矩T也使得交接处受拉应力。交接处在振捣机构的一个运动循环中，交替受拉、压应力。可知，振捣轴承座的最大应力产生于振捣架安装面170与振捣架止动面180的交接处。

如图4所示，由于现有技术中的振捣轴承座的振捣架安装面17和振捣架止动面18的交接处为直角19，此交接处的应力集中系数高，交变应力极大，因此现有技术中的振捣轴承座常因交接处具有很大交变应力而在交接处发生断裂失效，技术人员为防止发生断裂失效，常常把振捣轴承座的尺寸(包括其轴向宽度的尺寸、安装孔的尺寸、外圆的半径等)做得较大，但这种做法势必增加了振捣轴承座的体积且浪费材料，振捣轴承座的体积大导致振捣机构也非常占用空间，这对于一些要求空间紧凑的熨平板是极为不利的。

如图5所示，由于本发明的振捣轴承座的安装部160的振捣架安装面170和振捣架止动面180通过过渡面190过渡连接，作用力F所产生的附加弯矩T并不会使过渡面190处有较高的集中应力系数，即交变应力较小，因此，若与现有技术中的振捣轴承座外形尺寸相同，本发明的振捣轴承座抵抗疲劳载荷的能力更强，更不容易发生断裂失效。换言之，若与现有技术中的振捣轴承座承受相同的疲劳载荷，则可以将本发明的振捣轴承座的体积做的较小，从而使结构更加紧凑，所占用空间更小。

过渡面190可以是平面、圆弧面或者其他曲面，凡不至于使振捣架安装面170与振捣架止动面180的交接处产生尖点的外形均可。在本发明的一个优选实施例中，过渡面190为圆弧面，在受到附加弯矩T的作用下，交接处设置成圆弧面使得在交接处的应力集中系数更低，交变应力更小，因此，振捣轴承座抵抗断裂失效的能力更强。具体地，圆弧面的半径R设置在3mm-5mm之间。

为进一步提高交接处的疲劳强度，过渡面190进行表面硬化处理，经硬化处理的过渡面190具有残余表面压应力，该残余表面压应力使得交接处具有更高的疲劳强度。表面硬化处理可以为多种类型，具体地，过渡面190采用喷丸处理。

根据材料力学原理，振捣架安装面170与振捣架止动面180的交接处是整个振捣轴承中最薄弱的位置，即最容易发生断裂失效的位置，除在交接处采用过渡处理外，还可以令安装部160在交接处的厚度尺寸大于安装部160其他位置的厚度尺寸，如图6所示，在本发明的另一个实施例中，安装部150从下向上厚度逐渐增大，安装部150在交接处的厚度最大，将安装部150在交接处的厚度设置成最大的优点在于，既可以增加交接处的疲劳强度，又不增加振捣轴承座的体积。

本发明除公开了上述振捣轴承座外，还公开了一种包括振捣轴、固定轴承座、振捣架、振捣刀片和上述的振捣轴承座的振捣机构以及一种包括具有上述的振捣轴承座的振捣机构的熨平板。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种振捣轴承座，通过滚动轴承安装在振捣轴上，所述振捣轴承座包括轴承座本体，所述轴承座本体具有与所述滚动轴承的外圈配合的安装孔，所述轴承座本体的下方设置有用于安装所述振捣架的安装部，所述轴承座本体与所述安装部一体成型，所述安装部具有振捣架安装面以及振捣架止动面，其特征在于，所述振捣架安装面与所述振捣架止动面的交接处为一过渡面。

2.根据权利要求1所述的振捣轴承座，其特征在于，所述过渡面为圆弧面。

3.根据权利要求2所述的振捣轴承座，其特征在于，所述圆弧面的半径R为3mm-5mm。

4.根据权利要求1所述的振捣轴承座，其特征在于，所述过渡面通过表面硬化处理而具有残余表面压应力。

5.根据权利要求4所述的所述振捣轴承座，其特征在于，所述表面硬化处理为喷丸。

6.根据权利要求1所述的所述振捣轴承座，其特征在于，所述安装部在所述过渡面处的厚度尺寸最大。

7.一种振捣机构，包括振捣轴、固定轴承座、振捣架以及振捣刀片，其特征在于，还包括权利要求1至6中任一项所述的振捣轴承座。

8.一种熨平板，其特征在于，包括权利要求7所述的振捣机构。