CN105256852A - 一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，包括推斗，推斗的顶端开设有通孔，通孔内设置有偏心轴，偏心轴的两端均套有轴承；偏心轴内部设有若干第一液压油腔，第一液压油腔里面设置有能够上下移动的活塞式偏心块；第一液压油腔连接用于控制活塞式偏心块在对应第一液压油腔内上下运动的电液控制系统；偏心轴的一端连接无级调速装置。推土机工作过程中，振动的推斗会产生振动频率和幅度都不断变化的冲击力，加速冻土的破碎，从而提高了推土机的推土效率。

Description

一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗

【技术领域】

本发明属于工程机械推土机技术领域，具体涉及一种可无级调频和调幅的振动推土机推斗。

【背景技术】

推土机是水利、桥梁、公路等工业生产及民用建筑工程中的专用设备。随着公路交通建设以及民用建筑的大力发展，推土机得到了迅速的发展，并且随着对施工质量以及作业效率的要求不断提高，从而对推土机提出了更高的要求。我国国土面积辽阔，公路总里程位于全世界第一，但是在西北地区存在大量高寒冻土，对施工设备具有较高的要求。推土机的工作效率关系到很多工程的进展，关系到建设成本的综合控制。

而现有的推土机基本上都是针对东南沿海的气候条件设计，没有可振动功能，更是没有可以无级调频与调幅的振动推土机，所以现有的技术存在西部高寒地区施工效率低，高寒冻土无法推平，作业质量差等各种问题，对于我国高速公路的修建造成很大的影响。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种可无级调幅与调频的可振动推土机推斗，以克服上述现有技术中存在的缺点；本发明具有使用方便，对于不同的作业环境可以进行振动频率以及振动幅度无级调节的特点，从而提高施工效率的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，包括推斗，推斗的顶端开设有通孔，通孔内设置有偏心轴，偏心轴的两端均套有轴承；偏心轴内部设有若干第一液压油腔，第一液压油腔里面设置有能够上下移动的活塞式偏心块；第一液压油腔连接用于控制活塞式偏心块在对应第一液压油腔内上下运动的电液控制系统；偏心轴的一端连接无级调速装置。

进一步的，所述无级调速装置包括电动机、变速器从动轮、变速器主动轮和钢链；偏心轴的一端连接变速器从动轮，变速器从动轮经钢链与变速器主动轮相连接，变速器主动轮连接至电动机的输出轴。

进一步的，变速器主动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，变速器主动轮的可动部分右端有第二液压油腔；变速器从动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，变速器从动轮的可动部分左端有第三液压油腔。

进一步的，电动机经固定架固定于通孔的内侧侧壁上。

进一步的，通孔两端分别设置有轴端盖和防尘盖。

进一步的，偏心轴与右端轴承的连接处设置有轴套，偏心轴的右端安装有端盖，偏心轴与端盖之间设置有防尘垫圈，且轴套和防尘垫圈分别设置于右端轴承的两侧。

进一步的，电液控制系统由双向液压锁、旋转接头、三位四通电液控制阀、溢流阀、液压油泵和油箱组成；第一液压油腔的两端分别连接液压管道，液压管道内部设置有双向液压锁，液压管道相继连接双向液压锁和三位四通电液控制阀，在双向液压锁和三位四通电液控制阀之间设置有旋转接头；三位四通电液控制阀的下面连接有油箱、液压油泵和溢流阀；其中旋转接头设置在偏心轴与变速器从动轮的中间，双向液压锁设置在偏心轴内部，三位四通液压阀、溢流阀、液压油泵和油箱设置在推土机推斗外部，通过液压油软管连接到推土机机身上。

进一步的，变速器主动轮的可动部分和固定部分之间和变速器从动轮的可动部分和固定部分之间均形成v型槽，钢链在两个v型槽内与变速器主动轮和变速器从动轮齿合。

进一步的，所述第二液压油腔用于推动变速器主动轮的可动部分以改变变速器主动轮的半径；第三液压油腔用于推动变速器从动轮的可动部分以改变变速器从动轮的半径。

相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：本发明通过在推斗顶部的通孔中设置有电动机，电动机带动偏心轴旋转，高速旋转下的偏心轴产生的不平衡的离心力实现推斗工作时的上下振动，而在偏心轴内部设置有可可以移动的偏心块，偏心轴上设有为液压油腔供油的油路，通过调整进油口的流量，可控制活塞式偏心块的位置，利用双向液压锁，实现偏心轴旋转过程中，活塞式偏心块位置固定不变。活塞式偏心块在径向的不同位置，将会产生不同的偏心力矩，进而产生不同的振幅，从而实现振动幅度的无级调节。控制偏心轴转速的变速器由主动轮和从动轮组成，主动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，可动部分右端有液压油腔，通过液压油的压力调节来控制可动部分的位置，来实现变速器主动轮轮径的大小调节，同理，可以调节从动轮的轮径大小，从而控制传动比的大小，实现对偏心轴转动速度的无级调节。推土过程中推土机对土壤产生频率和振幅都可以变化的冲击作用，根据不同土壤结构的特点，选择不同的振幅和频率，把不能够推动的土壤结构成功推开，提高了推土机的工作效率。从而攻克了西部地区冻土推平效率太低的问题。本装置在非推土状态下，能够通过自身的振动来除去粘在推斗表面的泥土，从而提高使推土机的推斗使用率；由于所有机构密封于推斗内部，不仅能够产生所需要的振动和冲击力，提高推土机的工作效率，还能够保证这个装置不受到推土机工作环境的影响。由于设置的轴端盖和防尘盖，里面结构受到推斗外壳的保护，延长了使用寿命。在相对容易的使用环境中，能够随时关闭，和现有的推土机设备功能一样，从而实现一机多用，在一些简单的推土工作中轻松完成任务；且本装置所采用的偏心轴加工工艺简单、安装与维修方便，而且偏心轴的连接方式也非常方便。本装置适用于大面积推广和使用。

【附图说明】

图1是本装置推土机内部结构示意图；

图2是振动装置在推土机铲斗的位置安装示意图；

图3是变速机构的控制原理示意图。

图4是活塞式偏心块的位置控制示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

参见图1～4，本发明一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，包括推斗17，推斗17的顶端开设有通孔，通孔内设置有偏心轴5，偏心轴5的两端均套有轴承2；偏心轴内部设有三个液压油腔4，液压油腔4里面设置有可以上下移动的活塞式偏心块3，液压油腔4通过液压油腔11与电液控制系统连接，电液控制系统由双向液压锁19、旋转接头20、三位四通电液控制阀21、溢流阀22、液压油泵24和油箱23组成，整个控制系统如图4所示，活塞式偏心块3安装在第一液压油腔4中，第一液压油腔4的两端分别连接液压管道，液压管道内部设置有双向液压锁19，液压管道相继连接双向液压锁19和三位四通电液控制阀21，而在双向液压锁19和三位四通电液控制阀21之间设置有旋转接头20，三位四通电液控制阀21的下面连接有油箱23、液压油泵24、溢流阀22等一系列的供油装置，三位四通电液控制阀21由控制单元进行开闭控制，所述的旋转接头20在整个机构内部的位置为在偏心轴5与变速器从动轮8、10的中间，所述双向液压锁19在整个机构内部的位置设置在偏心轴5内部，三位四通液压阀21、溢流阀22、液压油泵24和油箱23设置在推土机推斗外部，通过液压油软管连接到推土机机身上。偏心轴5的一端与变速器从动轮8、10相连接，且变速器从动轮8、10经钢链9与变速器主动轮13、14相连接，变速器主动轮13、14通过键15连接至电动机16的输出轴；变速器主动轮13、14由可做轴向运动的可动部分(13)和固定部分(14)组成，可动部分右端有液压油腔11；变速器从动轮8、10由可做轴向运动的可动部分(8)和固定部分(10)组成，可动部分左端有液压油腔11，两个液压油腔11分别与位于推土机外部的控制单元相连接。电动机16经固定架固定于通孔的内侧侧壁上；通孔两端分别设置有轴端盖1和防尘盖12。偏心轴5与右端轴承2的连接处设置有轴套6，偏心轴5与端盖18之间设置有防尘垫圈7，且轴套6和防尘垫圈7分别设置于轴承2的两侧。

工作过程：电动机16和整个偏心装置全部安装于推斗17后面的通孔内，电动机16由推土机本身自带的发电机进行供电，电动机16开关打开后，其发生快速转动，从而使位于电动机中心轴上的变速器主动轮13、14转动，变速器主动轮13、14转动的转矩通过钢链9传动给位于其上面变速器从动轮8、10，变速器从动轮8、10马上发生偏转，其转动的转矩传递给偏心轴5，由于偏心轴5的质量分布不均匀，转动过程中会产生上下振动，从而带动整个推土机的推斗17上下振动。变速器可以实现偏心轴5转动速度的无级变化，其工作原理为：变速器主动轮13、14连接在电动机16输出轴上，通过钢链9与变速器从动轮8、10连接；主动轮与从动轮由固定部分和可动部分组成，固定部分与可动部分之间形成v型槽，钢链9在槽内与主从动轮齿合。当主动轮或者从动轮的可动部分在控制单元所控制的液压油的作用下做轴向运动的时候，就能改变主动轮或者从动轮的半径，从而改变传动比，从而改变偏心轴的转速，改变振动频率。整个调幅控制系统的工作原理为：偏心轴5内部的第一液压油腔4里面设置有可以在液压油的作用下上下移动的活塞式偏心块3，当控制单元发出命令控制三位四通电液控制阀21开闭，从而实现第一液压油腔4内部偏心式活塞3左右两端的液压油量发生变化，从而使偏心式活塞块3上下移动，因而改变偏心轴5的不均匀性，从而实现振动幅度的改变。当偏心式活塞3在液压油的作用有了新的位置以后，双向液压锁20产生对液压油的双向锁定作用，从而保证偏心式活塞块3的位置保持不变，从而获得稳定的工作状态。由于旋转接头20的存在，从而保证了液压管路在持续供油的同时不会缠绕偏心轴5。推土机工作过程中，振动的推斗17就会产生振动频率和幅度都不断变化的冲击力，加速冻土的破碎，从而提高了推土机的推土效率。

本发明一种可无级调频和调幅的可振动推土机推斗，包括推土机推斗，推斗的顶端开设有通孔，通孔内设置有偏心轴，偏心轴内部有均匀分布的三个液压油腔，液压油腔内部设置有可以上下移动的活塞式偏心块，偏心轴上设有为液压油腔供油的油路，通过调整进油口的流量，可控制活塞式偏心块的位置，利用双向液压锁，实现偏心轴旋转过程中，活塞式偏心块位置固定不变。活塞式偏心块在径向的不同位置，将会产生不同的偏心力矩，进而产生不同的振幅。偏心轴通过两端的轴承固定在推斗顶端的通孔内，偏心轴的另外一端为无级调速机构，无极调速机构由钢链和可无级伸缩的主动轮和从动轮组成；变速器主动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，可动部分右端有液压油腔，通过液压油的压力调节来控制可动部分的位置，来实现变速器主动轮轮径的大小调节，同理，可以调节从动轮的轮径大小，从而控制传动比的大小，实现对偏心轴转动速度的无级调节。通过在推斗顶部的通孔中设置有电动机，电动机通过无级调速机构带动偏心轴旋转，高速旋转下的偏心轴产生的不平衡的离心力实现推斗工作时的上下振动，通过调节偏心轴中偏心块的位置来实现无级调幅，通过调节无级调速器的传动比来实习无级调频，从而在推土过程中对土壤产生频率和振幅可以调节的冲击作用，从而能够智能的把不能够推动的土壤结构成功推开，提高了推土机的工作效率。

Claims (9)

1.一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，包括推斗(17)，推斗(17)的顶端开设有通孔，通孔内设置有偏心轴(5)，偏心轴(5)的两端均套有轴承(2)；

偏心轴(5)内部设有若干第一液压油腔(4)，第一液压油腔(4)里面设置有能够上下移动的活塞式偏心块(3)；第一液压油腔(4)连接用于控制活塞式偏心块(3)在对应第一液压油腔(4)内上下运动的电液控制系统；

偏心轴(5)的一端连接无级调速装置。

2.根据权利要求1所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，所述无级调速装置包括电动机、变速器从动轮、变速器主动轮和钢链(9)；偏心轴(5)的一端连接变速器从动轮，变速器从动轮经钢链(9)与变速器主动轮相连接，变速器主动轮连接至电动机(16)的输出轴。

3.根据权利要求2所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，变速器主动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，变速器主动轮的可动部分右端有第二液压油腔；变速器从动轮由可做轴向运动的可动部分和固定部分组成，变速器从动轮的可动部分左端有第三液压油腔。

4.根据权利要求2所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，电动机(16)经固定架固定于通孔的内侧侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，通孔两端分别设置有轴端盖(1)和防尘盖(12)。

6.根据权利要求1所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，偏心轴(5)与右端轴承的连接处设置有轴套(6)，偏心轴(5)的右端安装有端盖(18)，偏心轴(5)与端盖(18)之间设置有防尘垫圈(7)，且轴套(6)和防尘垫圈(7)分别设置于右端轴承的两侧。

7.根据权利要求2所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，电液控制系统由双向液压锁(19)、旋转接头(20)、三位四通电液控制阀(21)、溢流阀(22)、液压油泵(24)和油箱(23)组成；第一液压油腔(4)的两端分别连接液压管道，液压管道内部设置有双向液压锁(19)，液压管道相继连接双向液压锁(19)和三位四通电液控制阀(21)，在双向液压锁(19)和三位四通电液控制阀(21)之间设置有旋转接头(20)；三位四通电液控制阀(21)的下面连接有油箱(23)、液压油泵(24)和溢流阀(22)；其中旋转接头(20)设置在偏心轴(5)与变速器从动轮的中间，双向液压锁(19)设置在偏心轴(5)内部，三位四通液压阀(21)、溢流阀(22)、液压油泵(24)和油箱(23)设置在推土机推斗外部，通过液压油软管连接到推土机机身上。

8.根据权利要求3所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，变速器主动轮的可动部分和固定部分之间和变速器从动轮的可动部分和固定部分之间均形成v型槽，钢链(9)在两个v型槽内与变速器主动轮和变速器从动轮齿合。

9.根据权利要求8所述的一种可以无级调速和调频的可振动推土机推斗，其特征在于，所述第二液压油腔用于推动变速器主动轮的可动部分以改变变速器主动轮的半径；第三液压油腔用于推动变速器从动轮的可动部分以改变变速器从动轮的半径。