CN108060628B - 一种无级调幅压路机的振动钢轮 - Google Patents

Abstract

本发明属于振动压路机技术领域，尤其涉及一种调幅压路机振动钢轮。包括大钢轮体，小钢轮体，驱动机构和无级调幅装置。通过旋转接头、调幅旋转马达和异步换向机构，实现第一激振器和第二激振器合偏心矩的改变，进而实现振动钢轮的无级调幅。克服了现有振动压路机钢轮调幅档位少、施工工艺适应性窄、路面压实效果差等缺陷。钢轮调幅装置易于实现自动控制、智能控制，操作简单快捷，异步换向机构采用锥齿轮啮合形式，结构上下对称、紧凑重量轻，易于加工安装，工作稳定可靠性高。

Description

一种无级调幅压路机的振动钢轮

技术领域

本发明属于振动压路机技术领域，具体为一种无级调幅压路机的振动钢轮。

背景技术

压路机在压实不同的铺筑材料，不同铺层厚度，不同压实阶段时，要求压路机有不同的振幅和激振力来获得更好的表面压实效果，减小压碎骨料的危险，避免过压实现象的产生。目前，国内外压路机通常采用两档固定的振幅，双振幅靠激振器的正反转来实现，操作噪音大，使用寿命短；对于现代不同的压实材料，不同压实厚度和特别要求的压实还存在振幅选择范围小的缺陷，需选用不同吨位规格的振动压路机，设备占用量大，利用效率低。

发明内容

本发明提供了一种无级调幅压路机的振动钢轮，克服了现有振动压路机在调幅过程中存在的不足，使振动压路机的调幅结构相对简单，能根据压实现场的需要对振幅进行连续及时的调整，实现稳定的自动控制功能，调幅操作方便快捷，大幅提高压实工作效率和保证压实质量，具有较长的使用寿命。

为了实现上述发明内容，采用的技术方案为：

一种无级调幅压路机的振动钢轮，包括小钢轮和大钢轮，小钢轮包括筒体、左端盖和右端盖，筒体内安装有异步换向机构和两组激振器，第一组激振器包括第一花键轴和焊接在第一花键轴上的第一激振块，第二组激振器包括圆筒左端盖、圆筒右端盖、圆筒和焊接在圆筒上的第二激振块，第一花键轴的两端分别安装在圆筒左端盖、圆筒右端盖上，圆筒左端盖、圆筒右端盖还通过轴承分别与左端盖和筒体内小幅板连接；异步换向机构包括输入锥齿轮、输出锥齿轮、上锥齿轮和下锥齿轮，输入锥齿轮、输出锥齿轮分别通过轴承安装在右端盖和小幅板中，输入锥齿轮上连接有穿过输出锥齿轮的花键轴，花键轴与第一花键轴右端连接，输出锥齿轮通过花键套和圆筒右端盖右侧相连；

左端盖和右端盖分别通过轴承安装在两端的轴承座内，两端的轴承座通过两侧大幅板与大钢轮连接，轴承座通过第四轴承、轴承罩、连接板和减振器实现大钢轮与前机架的连接，两端的轴承罩上分别设置左盖板和右盖板，振动马达安装在右盖板上，振动马达通过第一联轴器和右端盖连接，振动马达的转矩经过第一联轴器传递给小钢轮，带动小钢轮转动产生激振力，当压路机行走时，振动马达和前机架一起发生水平运动，振动钢轮在前机架的作用下滚动；旋转接头安装在左盖板上，其左端与调幅液压回路连接，右端与通过固定盘固定在左端盖的调幅旋转马达相连接，调幅旋转马达与第一激振器通过第二联轴器连接；通过外部调幅液压回路来控制调幅旋转马达的转动，改变两组激振器之间的夹角即合成偏心矩的大小，进而实现振动钢轮振幅的无级调节；完成调幅后，调幅旋转马达在外部调幅液压回路的作用下，对两组激振器起固定作用，使两激振器的夹角不变，保证工作过程中振动钢轮振幅的稳定。

与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)区别于现有双振幅和多振幅振动钢轮技术，本发明提供了一种新型调幅压路机振动钢轮，通过旋转接头、调幅旋转马达和异步换向机构，实现第一激振器和第二激振器合偏心矩的改变，进而实现振动钢轮的无级调幅，克服了现有振动压路机钢轮调幅档位少、施工工艺适应性窄、路面压实效果差等缺陷。在改变压路机行走方向时，可以改变振动液压马达的旋向，有利于提高路面铺层的压实质量。

(2)通过调幅液压回路和调幅旋转马达进行无级调幅，易于实现自动控制和智能控制；调幅装置中的异步换向机构，采用锥齿轮啮合形式，结构上下对称、紧凑重量轻，易于加工安装，工作稳定可靠性高。

附图说明

图1表示本发明的结构示意图。

图2表示图1的A-A视图。

图3表示本发明调幅原理图。

图4表示图1中的局部放大图。

图5表示图1中的局部放大图。

图中：1-旋转接头，2-减振器，3-轴承罩，4-调幅旋转马达，5-大钢轮，6-大幅板，7-轴承座，8-小钢轮左端盖，9-固定盘，10-左端盖，11-小钢轮，12-花键轴，13-小幅板，14-轴承套，15-定位套筒，16-定位螺母，17-定位垫片，18-第一轴承，19-上锥齿轮，20-小钢轮右端盖，21-右盖板，22-振动马达，23-第一联轴器，24-输入锥齿轮，25-下锥齿轮，26-输出锥齿轮，27-花键套，28-右端盖，29-第一激振块，30-第二激振块，31-圆筒，32-第一花键轴，33-第二轴承，34-第二联轴器，35-第三轴承，36-第四轴承，37-连接板，38-限位盘，39-左盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种无级调幅压路机的振动钢轮，包括大钢轮、小钢轮、驱动机构、调幅装置、轴承、轴承座、轴承罩、连接板、花键轴、花键套、联轴器、减振器和幅板等。

具体装配关系如图1所示，无级调幅装置包括旋转接头1、调幅旋转马达4、第二联轴器34、第一花键轴32、第一激振块29、圆筒31、第二激振块30、花键轴12、花键套27和异步换向机构。两组激振器和异步换向机构安装在小钢轮体内共同组成了激振装置。第一花键轴32与第一激振块29焊接组成第一组激振器，圆筒左端盖10、圆筒右端盖28、圆筒31和第二激振块30共同组成第二组激振器；第一组激振器与第二组激振器的转动中心线重合，第一花键轴32的两端通过第二轴承33安装在圆筒左端盖10、圆筒右端盖28的中心；圆筒左端盖10、圆筒右端盖28通过螺栓与圆筒31固定连接，还通过第二轴承33分别与左端盖8和小幅板13连接。异步换向机构有两组锥齿轮组成，输入锥齿轮24和输出锥齿轮26分别通过第二轴承33安装在小钢轮右端盖20和小幅板13中。上锥齿轮19、下锥齿轮25通过轴承套14、定位套筒15、定位螺母16、定位垫片17和第一轴承18安装在小钢轮体内，两组锥齿轮中心线互相垂直。花键轴12穿过输出锥齿轮26与输入锥齿轮24连接，输入锥齿轮24通过第二轴承33固定在小钢轮右端盖20内侧中心线处，且与上锥齿轮19、下锥齿轮25啮合；输出锥齿轮26与上锥齿轮19、下锥齿轮25啮合，还通过花键套27和圆筒右端盖28右侧相连。

小钢轮11通过左盖板8、右盖板20、第三轴承35和轴承座7固定在大钢轮5上，二者中心线重合。两端的轴承座7通过两侧大幅板6与大钢轮5连接，轴承座7通过第四轴承36、轴承罩3、连接板37和减振器2实现大钢轮体与前机架的连接。振动马达22安装在右盖板21上。压路机水平运动时，大钢轮5通过第四轴承36和轴承罩3发生转动实现前进或者后退；振动马达22工作时，输出转矩通过第一联轴器23传递到小钢轮右端盖20，带动整个小钢轮体转动产生激振力。调幅旋转马达4固定安装在小钢轮11的左端盖39上，需要调幅时驾驶员通过控制调幅液压回路驱动调幅旋转马达4的转动，进而实现振动钢轮的调幅；在振动钢轮不进行调幅工作时，调幅旋转马达4在调幅液压回路的作用下起固定作用，防止两组激振器在小钢轮体内发生相对转动，造成激振装置的合成偏心矩的变化，影响压实效果。

如图2所示，第一花键轴32与第一激振块29通过焊接组成第一激振器，圆筒31和第二激振块30也通过焊接组成第二激振器，第一激振器和第二激振器的夹角为0°，此时激振装置的合成偏心矩最大，振动钢轮的振幅最大。振动钢轮的振幅与参振质量和激振装置的合成偏心矩有如下关系：

A-振幅(mm)；

m-参振质量(kg)；

M-激振装置的合成偏心矩(kg.mm)；

通过上式发现，在参振质量m不发生改变的情况下，通过改变激振装置的合成偏心矩M的变化来实现振动钢轮的调幅是非常具有可行性的。

如图3所示，当调幅旋转马达4不发生转动时，此时两激振器的合成偏心矩的值最大，振动钢轮的振幅也最大。当调幅旋转马达4转动β°角时，其输出转矩通过第二联轴器34传递到第一花键轴32，第一花键轴32与第一激振块29转动β°，转动方向与马达转角方向一致；从第一花键轴32输出的转矩通过花键轴12传递给输入锥齿轮24，输入锥齿轮24与上、下锥齿轮19、25啮合，转矩经输出锥齿轮26输出，转矩方向与调幅旋转马达4输出转矩方向相反，经过花键套27、圆筒右端盖28驱动圆筒31和第二激振块30转动，第二激振器相对原来位置的转动角度为β°，转动方向与马达转角方向相反；调幅旋转马达4转β°角时，第一激振器与第二激振器的形成2β°夹角，此时整个激振装置的合成偏心矩在最大合成偏心矩与最小合成偏心矩之间，振动轮所产生的振幅也介于最大振幅和最小振幅之间。当调幅旋转马达4转动90°角时，第一激振器与第二激振器的形成180°夹角，激振装置产生的合成偏心矩最小，振动钢轮振幅最小。

如图4所示，第一花键轴32通过轴承二33固定在圆筒右端盖28的中心处，第一花键轴32右端与花键轴12通过花键进行连接，花键轴12右端与输入锥齿轮24连接。圆筒31通过圆筒右端盖28和第二轴承33固定在小幅板13中心处，圆筒右端盖28与输出锥齿轮26通过花键套27连接。第一花键轴32转动驱动花键轴12和输入锥齿轮24转动，换向后的转矩通过输出锥齿轮26和花键套27传递给圆筒右端盖28，圆筒31和第二激振块30发生偏转。

如图5所示，第一花键轴32的左端通过第二轴承33固定在圆筒左端盖10中心处，圆筒左端盖10与小钢轮左端盖8通过第二轴承33进行安装，调幅旋转马达4通过固定盘9固定在小钢轮左端盖8中心处，第二联轴器34实现调幅旋转马达4与第一花键轴32的连接。小钢轮左端盖8通过第三轴承35安装在轴承座7内侧中心，轴承座7外侧通过第四轴承36、轴承罩3、连接板37和减振器2与前机架相连。旋转接头1安装在左端盖39中心处，左侧与调幅液压回路连接，保证振动压路机有稳定可靠地调幅工作压力。振动钢轮在进行振动压实工作时，安装在小钢轮左端盖8上的调幅旋转马达4和小钢轮体内的所有零部件，在振动马达22和联轴器一23的作用下转动；小钢轮体内的两组激振器在转动过程中产生激振力，通过第三轴承35、轴承座7和大幅板6将激振力传递到大钢轮5，进而实现压实作业。

Claims (1)

1.一种无级调幅压路机的振动钢轮，其特征在于包括小钢轮（11）和大钢轮（5），小钢轮（11）包括筒体、左端盖（8）和右端盖（20），筒体内安装有异步换向机构和两组激振器，第一组激振器包括第一花键轴（32）和焊接在第一花键轴（32）上的第一激振块（29），第二组激振器包括圆筒左端盖（10）、圆筒右端盖（28）、圆筒（31）和焊接在圆筒（31）上的第二激振块（30），第一花键轴（32）的两端分别安装在圆筒左端盖（10）、圆筒右端盖（28）上，圆筒左端盖（10）、圆筒右端盖（28）还通过轴承分别与左端盖（8）和筒体内小幅板（13）连接；异步换向机构包括输入锥齿轮（24）、输出锥齿轮（26）、上锥齿轮（19）和下锥齿轮（25），输入锥齿轮（24）、输出锥齿轮（26）分别通过轴承安装在右端盖（20）和小幅板（13）中，输入锥齿轮（24）上连接有穿过输出锥齿轮（26）的花键轴（12），花键轴（12）与第一花键轴（32）右端连接，输出锥齿轮（26）通过花键套（27）和圆筒右端盖（28）右侧相连；

左端盖（8）和右端盖（20）分别通过轴承安装在两端的轴承座（7）内，两端的轴承座（7）通过两侧大幅板（6）与大钢轮（5）连接，轴承座（7）通过第四轴承（36）、轴承罩（3）、连接板（37）和减振器（2）实现大钢轮与前机架的连接，两端的轴承罩（3）上分别设置左盖板（39）和右盖板（21），振动马达（22）安装在右盖板（21）上，振动马达（22）通过第一联轴器（23）和右端盖（20）连接，振动马达（22）的转矩经过第一联轴器（23）传递给小钢轮，带动小钢轮转动产生激振力，当压路机行走时，振动马达（23）和前机架一起发生水平运动，振动钢轮在前机架的作用下滚动；旋转接头（1）安装在左盖板（39）上，其左端与调幅液压回路连接，右端与通过固定盘（9）固定在左端盖（8）的调幅旋转马达（4）相连接，调幅旋转马达（4）与第一激振器通过第二联轴器（34）连接；通过外部调幅液压回路来控制调幅旋转马达（4）的转动，改变两组激振器之间的夹角即合成偏心矩的大小，进而实现振动钢轮振幅的无级调节；完成调幅后，调幅旋转马达（4）在外部调幅液压回路的作用下，对两组激振器起固定作用，使两激振器的夹角不变，保证工作过程中振动钢轮振幅的稳定。

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