CN108374307B - 一种压路机的冲击钢轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压路机的冲击钢轮，属于压路机领域，解决了偏心块会主轴施加水平行向上的离心力，从而导致影响压路机的行驶的问题，其技术方案要点是，包括轮体和主轴，所述轮体和主轴呈同轴设置并且两者转动连接，所述主轴上转动连接有第一偏心块和第二偏心块，所述第一偏心块和第二偏心块等速反向转动，当所述第一偏心块转动至最下端时所述第二偏心块也转动至最下端，所述主轴上设有驱动第一偏心块和第二偏心块转动的驱动装置，本发明结构合理，第一偏心块和第二偏心块相互抵消离心力，使钢轮产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，达到了减少对压路机的行驶的影响的目的。

Description

一种压路机的冲击钢轮

技术领域

本发明涉及一种压路机，更具体地说，它涉及一种压路机的冲击钢轮。

背景技术

压路机是现代道路施工建设中必不可少的一种工程机械，利用钢轮的重量压实底面，为了减轻钢轮的重量利于转场和节省成本，一般采用振动钢轮，利用偏心块转动而产生的离心力对底面施加周期性的冲击振动。

目前，现在，公告号为CN204703039U的中国发明专利公开了一种压路机用振动冲击圆形钢轮，包括主轴和钢轮主体，钢轮主体包括开口筒、左密封板和右密封板，主轴通过左连接轴承与左密封板连接，左连接轴承与主轴之间安装有左偏心套，主轴通过右连接轴承与右密封板连接，右连接轴承与主轴之间安装有右偏心套，主轴上安装有左偏心块和右偏心块，左偏心套与右偏心套、左偏心块与右偏心块的偏心方向相同，左偏心套与左偏心块、右偏心套与右偏心块的偏心方向反向，左偏心套和右偏心套的偏心距均为A，左偏心块和右偏心块的偏心距均为e，左偏心块和右偏心块的质量之和与偏心距e的乘积，与钢轮主体的质量与偏心距A的乘积相等。利用皮带轮带动钢轮转动，利用偏心钢轮滚动时对底面的冲击压实路面。

当偏心块转动过程中会产生周向离心力，周向离心力中竖直方向的离心力对主轴施加竖直方向的压力提高钢轮的压实效果，但周向离心力中水平方向上的离心力会对主轴施加水平方向的力，水平方向上的离心力通过主轴周期性的对压路机施加向前和向后的力，从而使压路机前后晃动，进而影响压路机的行驶。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种压路机的冲击钢轮，第一偏心块和第二偏心块相互抵消离心力，使钢轮产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，达到了减少对压路机的行驶的影响的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种压路机的冲击钢轮，包括轮体和主轴，所述轮体和主轴呈同轴设置并且两者转动连接，所述主轴上转动连接有第一偏心块和第二偏心块，所述第一偏心块和第二偏心块等速反向转动，当所述第一偏心块转动至最下端时所述第二偏心块也转动至最下端，所述主轴上设有驱动第一偏心块和第二偏心块转动的驱动装置。

通过采用上述技术方案，压路机工作时，驱动装置驱动第一偏心块和第二偏心块转动，当第一偏心块转动至最下端时第二偏心块也转动至最下端，从而第一偏心块和第二偏心块转动至竖直平面内时，第一偏心块和第二偏心块位于主轴的同侧从而对主轴施加两者转动时产生的偏心力；当第一偏心块和第二偏心块转动至水平平面内时，第一偏心块和第二偏心块分别位于主轴的两侧，从而抵消了两者施加与主轴上的离心力，进而使钢轮产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，进而减少了对压路机的行驶的影响。

本发明进一步设置为：所述第一偏心块位于主轴的轴向中间位置，所述第二偏心块有两个并且分别位于第一偏心块的两侧，所述第一偏心块的重量是第二偏心块重量的两倍。

当第一偏心块和第二偏心块位于竖直平面内时，第一偏心块和第二偏心块会产生两个方向相反的离心力，并且这两个离心力位于主轴轴向中心的两侧，从而使主轴产生轴向转动的扭矩，从而使钢轮偏转或者左右晃动，通过采用上述技术方案，使第一偏心块位于主轴的轴向中心位置，使两个第二偏心块位于第一偏心块的两侧，从而使第一偏心块和第二偏心块产生的离心力相互抵消，使主轴受力更加稳定，不会使主轴产生轴向转动的扭矩，使钢轮运行更加稳定。

本发明进一步设置为：所述主轴同轴转动连接有第一端面齿轮和第二端面齿轮，所述第一端面齿轮与第一偏心块固定连接，所述第二端面齿轮与第二偏心块固定连接，所述主轴上周向转动连接有若干个传动齿轮，所述传动齿轮同时与第一端面齿轮和第二端面齿轮啮合，所述驱动装置驱动第一偏心块转动。

通过采用上述技术方案，驱动装置驱动第一偏心块转动从而使第一端面齿轮转动，第一端面齿轮带动传动齿轮转动，传动齿轮带动第二端面齿轮转动，从而使第二偏心块转动，利用齿轮传动，传动比稳定可靠。

本发明进一步设置为：所述主轴上同轴设有挡环，所述挡环开设有安装孔，所述传动齿轮转动连接于安装孔内，所述轮体内同轴固定连接有支撑架，所述挡环穿置于支撑架内并且两者呈转动连接。

通过采用上述技术方案，使传动齿轮的连接结构更加稳定，并且利用支撑架将主轴和轮体连接，利用支撑架传递第一偏心块和第二偏心块转动产生的离心力，使活动辊的结构更加稳定。

本发明进一步设置为：所述驱动装置包括线圈、换向器和磁瓦，所述磁瓦固定连接于第一偏心块，所述磁瓦有至少两个并且位于主轴两侧，两个所述磁瓦相互靠近的一侧磁极相同，所述换向器同轴固定连接于主轴上，所述线圈有多个并且周向设置于主轴上，所述线圈与换向器电连接，所述换向器与电源连接，当所述线圈通电后产生的磁场与磁瓦的磁场形成夹角。

通过采用上述技术方案，当线圈通电后产生的磁场方向与磁瓦的磁场方向形成夹角，从利用磁力使第一偏心块转动，当转动时换向器使另一线圈通电，从而使第一偏心块转动继续转动，从而驱动第一偏心转动。

本发明进一步设置为：所述主轴上同轴固定连接有两个导电环，两个所述导电环分别与电源的正负极电连接，所述第一偏心块设有两个电刷，两个所述电刷分别与导电环抵触，所述电刷另一端抵触于换向器上。

通过采用上述技术方案，当第一偏心块转动时带动电刷转动，电刷依次为线圈通电，从而实现了自动换向使得下个线圈通电。

本发明进一步设置为：所述第一偏心块开设有两个滑动孔，两个所述电刷分别滑动连接于两个滑动孔内，所述电刷包括第一碳刷和第二碳刷，所述第一碳刷和第二碳刷电连接，所述第一碳刷抵触于导电环上，所述第二碳刷抵触于换向器上，所述滑动孔设有弹簧，所述弹簧两端分别抵触于第一碳刷和第二碳刷上。

长时间使用后因为电刷与换向器以及导电环摩擦而导致电刷被磨短，使电刷无法与换向器和导电环接触，通过采用上述技术方案，利用弹簧两端分别抵触于第一碳刷和第二碳刷，将第一碳刷抵触于导电环上，将第二碳刷抵触于换向器上，当第一碳刷和第二碳刷因磨损而变短时，在弹簧的作用下第一碳刷和第二碳刷滑动，从而使第一碳刷和第二碳刷仍分别与导电环和换向器电连接，增长了第一碳刷和第二碳刷的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述弹簧为铜弹簧，所述弹簧两端分别与第一碳刷和第二碳刷电连接。

通过采用上述技术方案，利用弹簧使第一碳刷和第二碳刷电连接，使电刷的结构更加简单并且第一碳刷和第二碳刷电连接结构更加稳定。

本发明进一步设置为：所述换向器位于第一偏心块中间位置，两个所述导电环分别位于换向器的两侧，所述线圈位于换向器的两侧。

通过采用上述技术方案，使主轴和轮体呈左右对称设置，使轮体的两端的质量相等，从而使钢轮更加平衡稳定。

本发明进一步设置为：所述第一偏心块包括第一转动套、偏心臂、固定轴和第一配重辊，所述第一转动套转动连接于主轴上，所述偏心臂有两个分别固定连接于第一转动套的两端，所述固定轴两端分别与两个偏心臂固定连接，所述第一配重辊偏心转动连接于固定轴上，所述第二偏心块包括第二转动套、偏心臂、固定轴和第二配重辊，所述第二转动套转动连接于主轴上，所述偏心臂有两个分别固定连接于第二转动套的两端，所述固定轴两端分别与两个偏心臂固定连接，所述第二配重辊偏心转动连接于固定轴上，所述第二偏心块的长度为第一偏心块的一半。

通过采用上述技术方案，当第一偏心块和第二偏心块低速转动时并且第一偏心块和第二偏心高度大于主轴的高度时，第一配重辊和第二配重辊的重心位于固定轴的下端，从减小了第一配重辊和第二配重辊重心的半径，启动时所需的扭矩较小，使主轴转动更加省力；当第一偏心块和第二偏心块高速转动时，受到离心力的作用下，第一配重辊和第二配重辊的重心始终位于远离主轴的一端，从而增大第一配重辊和第二配重辊的重心的转动半径，并不减小正常转速下的离心力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）当第一偏心块和第二偏心块转动至水平平面内时，第一偏心块和第二偏心块分别位于主轴的两侧，从而抵消了两者施加与主轴上的离心力，进而使钢轮之产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，进而减少了对压路机的行驶的影响；

（2）将驱动装置放置于主轴中间位置，使钢轮的轴向上的重量更加均匀，从而钢轮结构稳定，使用时对底面施加的压力也更加均有稳定，使压路机压实路面的效果更佳；

（3）当第一偏心块和第二偏心块低速转动时扭矩小，使主轴转动更加省力，而转动至高速时，第一配重辊和第二配重辊在离心力的作用下重心始终位于远离主轴的一端，从而增大第一配重辊和第二配重辊的重心的转动半径，并不减小正常转速下的离心力。

附图说明

图1为本实施例用于展示内部结构的结构示意图；

图2为本实施例用于展示偏心结构的立体图；

图3为本实施例用于展示偏心结构爆炸图；

图4为本实施例用于展示驱动装置的结构示意图；

图5为本实施例用于展示驱动装置的剖面图；

图6为图5的A部放大图。

附图标记：1、轮体；11、支撑架；2、主轴；21、挡环；211、安装孔；212、传动齿轮；22、固定环；221、导电环；3、偏心结构；31、第一偏心块；311、第一转动套；312、第一配重辊；313、第一端面齿轮；314、安装环；315、滑动孔；32、第二偏心块；321、第二转动套；322、第二配重辊；323、第二端面齿轮；33、第一固定轴；331、第一偏心臂；332、第二固定轴；333、第二偏心臂；4、驱动装置；41、线圈；411、软磁铁芯；42、换向器；43、电刷；431、第一碳刷；432、第二碳刷；433、弹簧；44、磁瓦。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种压路机的冲击钢轮，如图1所示，包括轮体1、主轴2、偏心结构3和驱动装置4（参加图4），其中轮体1和主轴2同轴转动连接，主轴2两端与压路机固定连接。偏心结构3转动连接于主轴2上，驱动装置4驱动偏心结构3转动，利用偏心结构3转动时产生的周向离心力对底面产生冲击。

如图1所示，主轴2上同轴固定连接有两个挡环21，轮体1内同轴固定连接有两个支撑架11，支撑架11与挡环21同轴转动连接，利用支撑架11将主轴2和轮体1连接，利用支撑架11传递偏心结构3转动产生的离心力，使钢轮的结构更加稳定。

如图2所示，偏心结构3包括第一偏心块31和第二偏心块32，第二偏心块32有两个位于主轴2的两端，第二偏心块32的长度为第一偏心块31的一半。挡环21将第一偏心块31和第二偏心块32隔开。第一偏心块31位于主轴2的轴向中心位置，两个第二偏心块32位于第一偏心块31的两侧。所述第一偏心块的重量是第二偏心块重量的两倍。第一偏心块31和第二偏心块32转动方向相反转动速度相同。当第一偏心块31转动至最下端时第二偏心块32也转动至最下端，从而第一偏心块31和第二偏心块32转动至竖直平面内时，第一偏心块31和第二偏心块32位于主轴2的同侧从而对主轴2施加两者转动时产生的偏心力；当第一偏心块31和第二偏心块32转动至水平平面内时，第一偏心块31和第二偏心块32分别位于主轴2的两侧，从而抵消了两者施加与主轴2上的离心力，进而使钢轮之产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，进而减少了对压路机的行驶的影响。并且当第一偏心块31和第二偏心块32处于水平位置时，第一偏心块31和第二偏心块32产生的离心力相互抵消，使主轴2受力更加稳定，不会使主轴2产生轴向转动的扭矩，使钢轮运行更加稳定。

如图2所示，第一偏心块31包括第一转动套311、第一偏心臂331、第一固定轴33和第一配重辊312，第一转动套311套置于主轴2上并且位于两个挡环21之间，第一转动套311与主轴2转动连接。第一偏心臂331有两个分别固定连接于第一转动套311的两端，第一固定轴33两端分别与两个第一偏心臂331固定连接，第一配重辊312偏心转动连接于第一固定轴33上。

如图2所示，第二偏心块32包括第二转动套321、第二偏心臂333、第二固定轴332和第二配重辊322，第二转动套321转动连接于主轴2上，第二偏心臂333有两个分别固定连接于第二转动套321的两端，第二固定轴332两端分别与两个第二偏心臂333固定连接。当第一偏心块31和第二偏心块32低速转动时并且第一偏心块31和第二偏心块32高度大于主轴2的高度时，第一配重辊312和第二配重辊322的重心位于第一固定轴33和第二固定轴332的下端，从减小了第一配重辊312和第二配重辊322重心的半径，启动时所需的扭矩较小，使偏心结构3转动更加省力；当第一偏心块31和第二偏心块32高速转动时，受到离心力的作用下，第一配重辊312和第二配重辊322的重心始终位于远离主轴2的一端，从而增大第一配重辊312和第二配重辊322的重心的转动半径，不减小正常转速下的离心力。

如图3所示，第一转动套311的两端同轴固定连接有第一端面齿轮313，第二转动套321靠近挡环21的一端同轴固定连接有与第一端面齿轮313相同的第二端面齿轮323。挡环21上周向开设有三个安装孔211，安装孔211内转动连接有传动齿轮212，传动齿轮212的转动轴线与主轴2的转动轴线相交并且垂直。传动齿轮212同时与第一端面齿轮313和第二端面齿轮323啮合。驱动装置4驱动第一转动套311转动，从而使第一端面齿轮313转动，第一端面齿轮313带动传动齿轮212转动，传动齿轮212带动第二端面齿轮323转动，从而使第二转动套321转动，使第一偏心块31和第二偏心块32等速反向转动。

如图4所示，驱动装置4包括线圈41、换向器42、磁瓦44和电刷43。换向器42同轴固定连接于主轴2中间位置上。主轴2上位于换向器42的两侧均周向固定连接有十二个软磁铁芯411。换向器42两侧的线圈41均有六个，一个线圈41同时将相背离的两个软磁铁芯411卷绕，使线圈41通电后产生的磁场的N极和S极分别位于两个软磁铁芯411远离主轴2的一侧。线圈41的两端分别与换向器42上的两个相互背离的接触片电连接。主轴2上同轴固定连接有两个固定环22，固定环22位于换向器42的两端并且与换向器42之间留有间隙。两个固定环22靠近换向器42的端面上同轴固定连接有导电环221，两个导电环221分别与电源的正负极电连接。第一转动套311内壁同轴固定连接有两个安装环314，两个安装环314分别位于换向器42的两端并且置于固定环22和换向器42之间。两个安装环314上均固定开设有滑动孔315，滑动孔315内滑动连接有电刷43，电刷43的一端抵触于导电环221上，另一端抵触于换向器42上。两个电刷43与换向器42的两个接触点的连线经过换向器42的圆心。利用电刷43将换向器42与导电环221电连接，从而为换向器42通电进而使线圈41通电。

如图5所示，换向器42的两侧均设有两个磁瓦44，两个磁瓦44分别固定连接于第一转动套311内壁上并且以主轴2呈轴对称，两个磁瓦44相互靠近的一侧磁极相同。线圈41通电后产生的磁场与磁瓦44的磁场形成夹角，从利用磁力使第一偏心块31偏转。当第一连接套偏转时带动电刷43转动，从而换向器42使另线圈41通电，从而使第一转动套311继续偏转，从而驱动第一偏心转动。

如图6所示，电刷43包括第一碳刷431、第二碳刷432和弹簧433，第一碳刷431和第二碳刷432均滑动连接于滑动孔315内，第一碳刷431抵触于导电环221上，第二碳刷432抵触于换向器42上，弹簧433为铜弹簧位于两端分别与第一碳刷431和第二碳刷432抵触并且电连接。当第一碳刷431和第二碳刷432因磨损而变短时，在弹簧433的作用向第一碳刷431和第二碳刷432滑动，从而使第一碳刷431和第二碳刷432仍分别与导电环221和换向器42电连接，增长了第一碳刷431和第二碳刷432的使用寿命。

具体工作方式：需要使用冲击钢轮时，利用为两个导电环221为换向器42通电，利用线圈41产生与磁瓦44磁场形成一定夹角的磁场，从而产生转矩使第一偏心块31转动。当第一偏心块31转动时，第一端面齿轮313转动，第一端面齿轮313带动传动齿轮212转动，传动齿轮212带动第二端面齿轮323转动，从而使第二转动套321转动，使第一偏心块31和第二偏心块32等速反向转动。第一偏心块31和第二偏心块32转动方向相反转动速度相同。当第一偏心块31转动至最下端时第二偏心块32也转动至最下端，从而第一偏心块31和第二偏心块32转动至竖直平面内时，第一偏心块31和第二偏心块32对主轴2施加两者转动时产生的偏心力；当第一偏心块31和第二偏心块32转动至水平平面内时，第一偏心块31和第二偏心块32分别位于主轴2的两侧，从而抵消了两者施加与主轴2上的离心力，进而使钢轮之产生竖直方向上的冲击而不会产生水平方向的冲击，进而减少了对压路机的行驶的影响。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种压路机的冲击钢轮，包括轮体（1）和主轴（2），所述轮体（1）和主轴（2）呈同轴设置并且两者转动连接，其特征是：所述主轴（2）上转动连接有第一偏心块（31）和第二偏心块（32），所述第一偏心块（31）和第二偏心块（32）等速反向转动，当所述第一偏心块（31）转动至最下端时所述第二偏心块（32）也转动至最下端，所述主轴（2）上设有驱动第一偏心块（31）和第二偏心块（32）转动的驱动装置（4），所述驱动装置（4）包括线圈（41）、换向器（42）和磁瓦（44），所述磁瓦（44）固定连接于第一偏心块（31），所述磁瓦（44）有至少两个并且位于主轴（2）两侧，两个所述磁瓦（44）相互靠近的一侧磁极相同，所述换向器（42）同轴固定连接于主轴（2）上，所述线圈（41）有多个并且周向设置于主轴（2）上，所述线圈（41）与换向器（42）电连接，所述换向器（42）与电源连接，当所述线圈（41）通电后产生的磁场与磁瓦（44）的磁场形成夹角；主轴（ 2） 上同轴固定连接有两个固定环（ 22） ，固定环（ 22） 位于换向器（ 42） 的两端并且与换向器（ 42） 之间留有间隙；两个固定环（ 22） 靠近换向器（ 42）的端面上同轴固定连接有导电环（ 221） ，两个所述导电环（221）分别与电源的正负极电连接，第一转动套（311）内壁同轴固定连接有两个安装环（314），两个安装环（314）分别位于换向器（42）的两端并且置于固定环（22）和换向器（42）之间；两个安装环（314）上均固定开设有滑动孔（315），滑动孔（315）内滑动连接有电刷（43），两个所述电刷（43）分别与导电环（221）抵触，所述电刷（43）另一端抵触于换向器（42）上；所述电刷（43）包括第一碳刷（431）和第二碳刷（432），所述第一碳刷（431）和第二碳刷（432）电连接，所述第一碳刷（431）抵触于导电环（221）上，所述第二碳刷（432）抵触于换向器（42）上，所述滑动孔（315）设有弹簧（433），所述弹簧（433）两端分别抵触于第一碳刷（431）和第二碳刷（432）上；所述弹簧（433）为铜弹簧，所述弹簧（433）两端分别与第一碳刷（431）和第二碳刷（432）电连接；所述换向器（42）位于第一偏心块（31）中间位置，两个所述导电环（221）分别位于换向器（42）的两侧，所述线圈（41）位于换向器（42）的两侧；所述第一偏心块（31）包括第一转动套（311）、第一偏心臂（331）、第一固定轴（33）和第一配重辊（312），所述第一转动套（311）转动连接于主轴（2）上，所述第一偏心臂（331）有两个分别并且固定连接于第一转动套（311）的两端，所述第一固定轴（33）两端分别与两个第一偏心臂（331）固定连接，所述第一配重辊（312）偏心转动连接于第一固定轴（33）上，所述第二偏心块（32）包括第二转动套（321）、第二偏心臂（333）、第二固定轴（332）和第二配重辊（322），所述第二转动套（321）转动连接于主轴（2）上，所述第二偏心臂（333）有两个并且分别固定连接于第二转动套（321）的两端，所述第二固定轴（332）两端分别与两个第二偏心臂（333）固定连接，所述第二配重辊（322）偏心转动连接于第二固定轴（332）上，所述第二偏心块（32）的长度为第一偏心块（31）的一半。

2.根据权利要求1所述的一种压路机的冲击钢轮，其特征是：所述第一偏心块（31）位于主轴（2）的轴向中间位置，所述第二偏心块（32）有两个并且分别位于第一偏心块（31）的两侧，所述第一偏心块（31）的重量是第二偏心块（32）重量的两倍。

3.根据权利要求2所述的一种压路机的冲击钢轮，其特征是：所述主轴（2）同轴转动连接有第一端面齿轮（313）和第二端面齿轮（323），所述第一端面齿轮（313）与第一偏心块（31）固定连接，所述第二端面齿轮（323）与第二偏心块（32）固定连接，所述主轴（2）上周向转动连接有若干个传动齿轮（212），所述传动齿轮（212）同时与第一端面齿轮（313）和第二端面齿轮（323）啮合，所述驱动装置（4）驱动第一偏心块（31）转动。

4.根据权利要求3所述的一种压路机的冲击钢轮，其特征是：所述主轴（2）上同轴设有挡环（21），所述挡环（21）开设有安装孔（211），所述传动齿轮（212）转动连接于安装孔（211）内，所述轮体（1）内同轴固定连接有支撑架（11），所述挡环（21）穿置于支撑架（11）内并且两者呈转动连接。

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