CN105369716B - 一种压路机振动轮及压路机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压路机振动轮，包括可滚动的轮体、减振器、以及依次同轴设置在中间传动轴上的左激振器、中间激振器和右激振器，左激振器、中间激振器和右激振器分别通过振动轴承设置在轮体内，且在动力装置的驱动下旋转；中间激振器通过多档位动力换挡齿轮变速机构与左激振器相连，左激振器和所述右激振器通过中间传动轴直接相连。本发明还公开了一种包含上述压路机振动轮的压路机。本发明采用多档位动力换挡齿轮变速机构，处于不同档位时，左激振器、右激振器和中间激振器具有多种位置相互关系，不仅能随时在圆周振动方式和垂直振动方式之间切换，还可以随时调整圆周振动的振动强度，扩展振动压路机的使用范围，满足更多种施工工况。

Description

一种压路机振动轮及压路机

技术领域

本发明涉及一种压路机，具体是一种可转换振动方式和调节振动强度的压路机振动轮及压路机。

背景技术

压路机是以增加工作介质(土石填方及路面铺层混合物料)的密实度为主要用途的施工机械。最早的压路机是使用静作用力压实的，即利用压路机的自身重量产生的静压力迫使工作介质密实，随着技术的发展，人们发现振动载荷能使工作介质处于高频振动状态，使工作介质颗粒之间的内摩擦力丧失，从而获得更高压实效率和更好压实效果，因此，振动压路机逐渐成为主流。

振动轮是振动压路机的关键部件之一，它既是振动压路机的工作装置，也是振动压路机的行走装置。其中，振动轮通过驱动装配在其内部的激振器高速旋转，产生周期性的激振力，使其减振器以内的部分产生持续的机械振动，迫使工作介质振动实现压实，且通过振动轮内轮圈总成绕其轴线的旋转，实现振动压路机的行走功能。

现有振动压路机按振动方式的不同，可分为圆周振动压路机、振荡振动压路机、垂直振动压路机，压路机振动轮的振动方式唯一（或为圆周振动、或为振荡振动、或为垂直振动），不能根据施工工况不同随意调节振动方式和振动强度，以满足多种压实工况对压路机振动轮的不同要求，因而使用范围窄、施工效率低。

如典型的垂直振动压路机振动轮包括可滚动的钢轮、减振器、以及依次同轴设置在中间传动轴上的左激振器、中间激振器和右激振器，左激振器、中间激振器、右激振器分别通过振动轴承设置在钢轮内且在动力装置的驱动下旋转，其中中间激振器通过换向齿轮传动机构与左激振器相连，左激振器和右激振器通过传动轴直接相连，使得左激振器、右激振器同步同向旋转，中间激振器与左激振器同步反向旋转，显然，上述振动方式下，三个激振器的转动位置相互关系唯一确定，只能实现垂直振动而无法实现其它振动方式，振动方式唯一，无法调节。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种压路机振动轮及压路机，该振动轮可以单独的进行圆周振动，也可以单独的进行垂直振动，其中圆周振动下振动的强度可以进行调节，提高压路机适应多种工况压实作业的能力，使用范围宽、施工效率高。

为了实现上述目的，本发明一种压路机振动轮，包括可滚动的轮体、减振器、以及依次同轴设置在中间传动轴上的左激振器、中间激振器和右激振器，左激振器、中间激振器和右激振器分别通过振动轴承设置在轮体内，且在动力装置的驱动下旋转；所述中间激振器通过多档位动力换挡齿轮变速机构与左激振器相连，所述左激振器和所述右激振器通过中间传动轴直接相连。

作为本发明的一种方案，所述动力装置为动力振动马达，动力由振动马达经第一传动轴传到左激振器。

作为本发明的一种方案，所述多档位动力换挡齿轮变速机构为定轴式齿轮变速机构，主要由离合器C1、离合器C2、输入齿轮、输出齿轮、惰轮和第二输入齿轮组成；所述输入齿轮与第一传动轴连接，输入齿轮与离合器齿轮相啮合，离合器C1用于控制离合器齿轮与轴的结合或分离，第二输入齿轮、惰轮、输出齿轮依次啮合，离合器C2用于控制第一传动轴与第二传动轴的结合或分离。

作为本发明的一种方案，所述定轴式齿轮变速机构中，离合器齿轮与输出齿轮齿数之积，等于输入齿轮与第二输入齿轮齿数之积。

作为本发明的一种方案，所述多档位动力换挡齿轮变速机构为行星式齿轮变速机构，主要由离合器C1、离合器C2、太阳轮和双行星轮组成；第一传动轴与双行星轮连接，第二传动轴与太阳轮连接，离合器C1用于控制内齿轮24和双行星轮的结合或分离，离合器C2用于控制第一传动轴和第二传动轴的结合或分离。

作为本发明的一种方案，所述行星式齿轮变速机构中，内齿轮的齿数为太阳轮齿数的2倍。

作为本发明的一种方案，所述轮体内自左至右分别安装有用于安装左激振器、中间激振器、右轴承座的左轴承座、中间轴承座和右轴承座。

作为本发明的一种方案，所述动力换挡变速机构单独装配到轮体内或与左轴承座制成一体。

作为本发明的一种方案，所述减振器一端固定在轮体外机架上，一端固定在轮体内连接板上；所述振动马达安装在连接板上，所述连接板上连接有用于安装第一传动轴的行走轴承。

本发明采用多档位动力换挡齿轮变速机构，处于不同档位时，左激振器、右激振器和中间激振器具有多种位置相互关系，从而实现了不同振动方式和不同振动强度，如左激振器和右激振器联接在一起同步同向转动，中间激振器脱开联接静止不动，此时为一级圆周振动；左激振器、右激振器和中间激振器联接在一起同步同向转动，此时为二级圆周振动；左激振器、右激振器联接在一起同步同向转动，中间激振器相对左激振器同步反向转动，此时为垂直振动。本发明不仅能随时在圆周振动方式和垂直振动方式之间切换，而且还可以随时调整圆周振动的振动强度（即分为一级圆周振动和二级圆周振动），从而扩展了振动压路机的使用范围，满足了更多种施工工况的需求。

此外，本发明还提供一种压路机，包含有上述任意一种压路机振动轮。因此该压路机也包含具备上述压路机振动轮所具有的效果。

附图说明

图1是本发明一种实施例压路机振动轮的结构示意图；

图2是图1中定轴式齿轮变速机构的原理示意图；

图3是本发明另一种实施例压路机振动轮的结构示意图；

图4是图3中行星式齿轮变速机构的原理示意图；

图中：1.机架；2.减振器；3.振动马达；4.连接板；5.行走轴承；6.振动轴承；7.左轴承座；8.左激振器；9.变速机构箱体；10.离合器C1；11.离合器C2；12.中间轴承座；13.中间激振器；14.右轴承座；15.右激振器；16.轮体；17.输入齿轮；18.离合器齿轮；19.输出齿轮；20.惰轮；21.第二输入齿轮，22.太阳轮；23.双行星轮；24.内齿轮；Ⅰ.第一传动轴；Ⅱ.第二传动轴；Ⅲ.中间传动轴；Ⅳ.第四传动轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明一种压路机振动轮，包括可滚动的轮体16、减振器2、以及依次同轴设置在中间传动轴Ⅲ上的左激振器8、中间激振器13和右激振器15，左激振器8、中间激振器13和右激振器15分别通过振动轴承6设置在轮体16内，且在动力装置的驱动下旋转；中间激振器13通过多档位动力换挡齿轮变速机构与左激振器8相连，左激振器8和右激振器15通过中间传动轴Ⅲ直接相连。其中动力装置优选为振动马达3。为了方便理解，这里给出减振器2以及振动马达3的安装方式，减振器2一端固定在轮体16外机架1上，一端固定在轮体16内连接板4上；振动马达3安装在连接板4上，连接板4上连接有用于安装第一传动轴Ⅰ的行走轴承5。多档位动力换挡齿轮变速机构还可以设置在变速机构箱体9内，起到防护作用。

本发明的第一实施例，如图1和图2所示，即多档位动力换挡齿轮变速机构采用定轴式齿轮变速机构，定轴式齿轮变速机构主要由离合器C1、离合器C2、输入齿轮17、输出齿轮19、惰轮20和第二输入齿轮21组成；钢轮16内自左至右分别安装左轴承座7、中间轴承座12和右轴承座14；左轴承座7内装有振动轴承6、左激振器8；中间轴承座12内装有振动轴承、中间激振器13；右轴承座14内装有振动轴承、右激振器15。第一传动轴Ⅰ和左激振器8刚性连成一体，第二传动轴Ⅱ与中间激振器13刚性连成一体，第四传动轴Ⅳ和右激振器15刚性连成一体，左激振器8与右激振器15通过中间传动轴Ⅲ刚性连成一体。输入齿轮17与第一传动轴Ⅰ刚性连成一体，输出齿轮19与第二传动轴Ⅱ刚性连成一体。

该实施例，动力由振动马达3首先经第一传动轴Ⅰ传到左激振器8，然后分成两路，第一路动力通过连接在左激振器8上的中间传动轴Ⅲ传到右激振器15上；第二路动力经第一传动轴Ⅰ由输入齿轮17输入，再经过离合器C1，离合器C2，由输出齿轮19经第二传动轴Ⅱ传到中间激振器13上。

如图2所示定轴式齿轮变速机构原理示意图，当离合器C1结合、离合器C2分离时，此时压路机工作在垂直振动模式，动力传递路线如下：振动马达3→第一传动轴Ⅰ→输入齿轮17→离合器齿轮18→第二输入齿轮21→惰轮20→输出齿轮19→第二传动轴Ⅱ，此时动力经该齿轮变速机构被同步反向的传递到第二传动轴Ⅱ上；当离合器C1分离、离合器C2结合时，此时压路机工作在二级圆周振动模式，第一传动轴Ⅰ和第二传动轴Ⅱ经离合器C2连为一体，此时动力经该齿轮变速机构被同步同向的传递到第二传动轴Ⅱ上；当离合器C1和离合器C2同时分离时，动力不再向第二传动轴Ⅱ传递，此时压路机工作在一级圆周振动模式。

定轴式齿轮变速机构结构简单，传动效率高，加工与装配精度容易保证，同时维修方便，造价低。

本发明第二实施例，如图3和图4所示，与第一实施例相比，主要区别在于多档位动力换挡齿轮变速机构采用行星式齿轮变速机构，行星式齿轮变速机构主要由离合器C1、离合器C2、太阳轮22和双行星轮23组成；所述第一传动轴Ⅰ与双行星轮23相连接，第二传动轴Ⅱ与太阳轮22相连接。

如图4所示行星式齿轮变速机构原理示意图，当离合器C1结合、离合器C2分离时，此时压路机工作在垂直振动模式，动力传递路线如下：振动马达3→第一传动轴Ⅰ→双行星轮23→太阳轮22→第二传动轴Ⅱ，此时动力经该齿轮变速机构被同步反向的传递到第二传动轴Ⅱ上；当离合器C1分离、离合器C2结合时，此时压路机工作在二级圆周振动模式，第一传动轴Ⅰ和第二传动轴Ⅱ经离合器C2连为一体，此时动力经该齿轮变速机构被同步同向的传递到第二传动轴Ⅱ上；当离合器C1和离合器C2同时分离时，动力不再向第二传动轴Ⅱ传递，此时压路机工作在一级圆周振动模式。

行星式齿轮变速机构结构紧凑，结构刚度大，齿轮接触良好，使用寿命长，同时由于离合器布置于变速箱的外周，尺寸大，容量大，且控制方便。

由于本实施例其他结构与第一实施例基本相同，在此不再赘述。

综合如上所述，无论定轴式齿轮变速机构（参见图2），还是行星式齿轮变速机构（参见图4），当离合器C1和离合器C2同时处于分离状态时，仅左激振器8和右激振器15做圆周振动，记此为一级圆周振动；当离合器C1分离，而离合器C2结合时，此时第一传动轴Ⅰ和第二传动轴Ⅱ连为一体，左激振器8、右激振器15与中间激振器13同步同向转动，记此为二级圆周振动；当离合器C1结合，而离合器C2分离时，左激振器8、右激振器15与中间激振器13同步反向转动，记此为垂直振动。

为实现左、右激振器8、15与中间激振器13同步反向，在定轴式齿轮变速机构中，离合器齿轮18与输出齿轮19齿数之积，等于输入齿轮17与第二输入齿轮21齿数之积。在行星式齿轮变速机构中，内齿轮19的齿数为太阳轮17齿数的2倍。

上述多档位动力换挡齿轮变速机构在由一级圆周振动切换到二级圆周振动，或由圆周振动切换到垂直振动时，需要在第一传动轴Ⅰ运动到合理位置时进行切换，具体如下：

1、左激振器与中间激振器相位差等于0时，分离离合器C1，同时结合离合器C2，此时左激振器、中间激振器、右激振器同步同向旋转，且激振力指向同一方向，实现了一级圆周振动或垂直振动到二级圆周振动的切换。

2、任何时刻，分离离合器C1，同时分离离合器C2，此时左激振器、右激振器同步同向旋转，中间激振器不旋转，实现了二级圆周振动或垂直振动到一级圆周振动的切换。

3、左激振器与中间激振器相位差等于0时，结合离合器C1，同时分离离合器C2，此时左激振器、中间激振器、右激振器同步反向旋转，且激振力合力指向唯一方向，实现了一级或二级圆周振动到垂直振动的切换。

另外的，当振动轮在由一级圆周振动向二级圆周振动切换时，若控制中间激振器13与左激振器8的相位差为其他非零数值，则可控制振动轮的激振力合力的大小，使振动轮的振动强度介于一级圆周振动和二级圆周振动之间；当振动轮在由一级或二级圆周振动向垂直振动切换时，若控制中间激振器与左激振器的相位差为其他非零数值，则可控制振动轮的激振力合力的方向，从而实现定向振动。上述动力换挡变速机构换挡是通过液压动力实现的，操纵轻便，而且容易实现自动化。

在以上结构的基础上，本发明动力换挡变速机构根据需要既可以单独装配到轮体16内，也可以与左轴承座7制成一体。

此外本发明还给出一种压路机，包括以上任意所述的压路机振动轮，通过应用上述可转换振动方式和调节振动强度的压路机振动轮，构成一种具备同样功能的振动压路机。

当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

Claims (8)

1.一种压路机振动轮，包括可滚动的轮体（16）、减振器（2）、以及依次同轴设置在中间传动轴（Ⅲ）上的左激振器（8）、中间激振器（13）和右激振器（15），左激振器（8）、中间激振器（13）和右激振器（15）分别通过振动轴承（6）设置在轮体（16）内，且在动力装置的驱动下旋转；

所述中间激振器（13）通过多档位动力换挡齿轮变速机构与左激振器（8）相连，所述左激振器（8）和所述右激振器（15）通过中间传动轴（Ⅲ）直接相连；所述动力装置为动力振动马达（3），动力由振动马达（3）经第一传动轴（Ⅰ）传到左激振器（8）；其特征在于，所述多档位动力换挡齿轮变速机构为定轴式齿轮变速机构，主要由离合器C1（10）、离合器C2（11）、输入齿轮（17）、输出齿轮（19）、惰轮（20）和第二输入齿轮（21）组成；所述输入齿轮（17）与第一传动轴（Ⅰ）连接，输入齿轮（17）与离合器齿轮（18）相啮合，离合器C1（10）用于控制离合器齿轮（18）与第一传动轴（Ⅰ）的结合或分离，第二输入齿轮（21）、惰轮（20）、输出齿轮（19）依次啮合，离合器C2（11）用于控制第一传动轴（Ⅰ）与第二传动轴（Ⅱ）的结合或分离。

2.根据权利要求1所述的一种压路机振动轮，其特征在于，所述定轴式齿轮变速机构中，离合器齿轮（18）与输出齿轮（19）齿数之积，等于输入齿轮（17）与第二输入齿轮（21）齿数之积。

3.一种压路机振动轮，包括可滚动的轮体（16）、减振器（2）、以及依次同轴设置在中间传动轴（Ⅲ）上的左激振器（8）、中间激振器（13）和右激振器（15），左激振器（8）、中间激振器（13）和右激振器（15）分别通过振动轴承（6）设置在轮体（16）内，且在动力装置的驱动下旋转；所述中间激振器（13）通过多档位动力换挡齿轮变速机构与左激振器（8）相连，所述左激振器（8）和所述右激振器（15）通过中间传动轴（Ⅲ）直接相连；所述动力装置为动力振动马达（3），动力由振动马达（3）经第一传动轴（Ⅰ）传到左激振器（8）；其特征在于，所述多档位动力换挡齿轮变速机构为行星式齿轮变速机构，主要由离合器C1（10）、离合器C2（11）、太阳轮（22）和双行星轮（23）组成；所述第一传动轴（Ⅰ）与双行星轮（23）连接，第二传动轴（Ⅱ）与太阳轮（22）连接，离合器C1（10）用于控制内齿轮（24）和双行星轮（23）的结合或分离，离合器C2（11）用于控制第一传动轴（Ⅰ）和第二传动轴（Ⅱ）的结合或分离。

4.根据权利要求3所述的一种压路机振动轮，其特征在于，所述行星式齿轮变速机构中，内齿轮（19）的齿数为太阳轮（17）齿数的2倍。

5.根据权利要求1或3所述的一种压路机振动轮，其特征在于，所述轮体（16）内自左至右分别安装有用于安装左激振器（8）、中间激振器（13）、右轴承座（14）的左轴承座（7）、中间轴承座（12）和右轴承座（14）。

6.根据权利要求5所述的一种压路机振动轮，其特征在于，所述动力换挡变速机构单独装配到轮体（16）内或与左轴承座（7）制成一体。

7.根据权利要求1或3所述的一种压路机振动轮，其特征在于，所述减振器（2）一端固定在轮体（16）外机架（1）上，一端固定在轮体（16）内连接板（4）上；所述振动马达（3）安装在连接板（4）上，所述连接板（4）上连接有用于安装第一传动轴（Ⅰ）的行走轴承（5）。

8.一种压路机，其特征在于，包括权利要求 1-7任意一项所述的压路机振动轮。