CN112921755A - 一种开放式无冲击偏心激振机构及振动轮 - Google Patents

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黄析
宋晓瑞
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Abstract

本发明公开了一种开放式无冲击偏心激振机构,包括激振轴、左固定偏心块、右固定偏心块和至少两个活动偏心块,左固定偏心块和右固定偏心块均通过偏心孔和激振轴固定连接,多个活动偏心块通过偏心孔和激振轴活动连接,且多个活动偏心块位于左固定偏心块和右固定偏心块之间;左固定偏心块和右固定偏心块之间固定连接有和激振轴相平行的轴销,多个活动偏心块上均设有限位平面和限位弧面;激振轴转动,带动轴销撞击活动偏心块上的限位弧面;本发明降低了活动偏心块单次撞击轴销的冲击能量,实现低冲击甚至无冲击效果。

Description

一种开放式无冲击偏心激振机构及振动轮
技术领域
本发明涉及振动轮技术领域,具体涉及一种开放式无冲击偏心激振机构及振动轮。
背景技术
振动压路机是路面建设、土方压实等必不可少的工程机械设备,其主要通过自身重力和偏心激振机构高速旋转产生的离心力压实各种非粘性土壤、碎石混合料及各种沥青混凝土等介质,提高被压实对象的密实度。偏心激振机构作为振动压路机的激振源,其高速旋转产生的周期性离心力使振动轮发生受迫振动,进而达到动态压实的目的,增强压路机的压实性能。
偏心激振机构可分为冲击式和无冲击式两种。传统冲击式偏心激振具有结构简单,制造方便等特点,被广泛应用。但传统冲击式偏心激振机构由于活动偏心块与挡销之间无缓冲装置,所以在道路施工启停振的瞬时,活动偏心块因惯性高速撞击轴销,产生刺耳声音,同时巨大的冲击载荷可能引起偏心块撕裂、轴销脱落及振动轴承抱死等,严重影响整个机构和振动轴承的可靠性;无冲击式偏心激振机构主要可分为液体缓冲式和钢球式,利用液体阻尼来吸收活动偏心块启停振时的冲击能量或小钢球代替活动偏心块的方式,达到无冲击或低冲击效果。但液体或小钢球所需的密闭腔室制造工艺复杂,提高了整个机构的生产成本,同时该密闭腔室增大了整个偏心机构的转动惯量(与冲击式相比),增加了整机振动系统的负荷。也正因为此,带有密闭腔室的封闭式无冲击偏心激振机构未被广泛应用于振动压路机上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开放式无冲击偏心激振机构及振动轮,以解决现有技术中导致的目前冲击式激振器在启停振时发出刺耳声音和巨大冲击载荷引起偏心块撕裂、轴销脱落的缺陷,同时也解决了无冲击式激振器的大转动惯量和制造成本高的问题。
为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:
一种开放式无冲击偏心激振机构,包括激振轴、左固定偏心块、右固定偏心块和至少两个活动偏心块,所述左固定偏心块和右固定偏心块均通过偏心孔和激振轴固定连接,多个所述活动偏心块通过偏心孔和所述激振轴活动连接,且多个所述活动偏心块位于所述左固定偏心块和右固定偏心块之间;
所述左固定偏心块和右固定偏心块之间固定连接有和所述激振轴相平行的轴销,多个所述活动偏心块上均设有限位平面和限位弧面;所述激振轴转动,带动所述轴销撞击所述活动偏心块上的限位弧面。
进一步地,所述激振轴中心线所在的平面到每个所述活动偏心块的限位平面的距离均相同。
进一步地,所述激振轴中心线所在的平面到每个所述活动偏心块的限位平面的距离均不同。
进一步地,所述左固定偏心块和右固定偏心块均通过偏心孔和激振轴焊接连接;
所述左固定偏心块和右固定偏心块均与所述激振轴上设置铰制孔,所述铰制孔中焊接有定位销。
进一步地,所述左固定偏心块的两侧端面和右固定偏心块的两侧端面均与激振轴的轴线垂直。
进一步地,至少两个所述活动偏心块通过偏心孔和所述激振轴大间隙配合。
进一步地,所述限位弧面的圆弧半径大于所述轴销的半径。
进一步地,所述限位弧面最低点到所述限位平面的垂直距离小于5mm。
进一步地,所述限位平面和所述限位弧面的连接处设有圆弧倒角。
本发明还公开了一种振动轮,包括左激振室、右激振室、传动轴和权利要求任意一项所述的偏心激振机构,所述传动轴的一端左激振室中的偏心激振机构相连接,另一端和右激振室中的偏心激振机构相连接。
根据上述技术方案,本发明的实施例至少具有以下效果:
1、规避了封闭腔室带来的大转动惯量,造成整机振动系统负荷增大的风险。本申请采用微积分无限分割思想,把活动偏心块分割成多个(至少两个),将启停振时的巨大冲击载荷分解,不同活动偏心块限位平面与偏心孔中心线所在的平面之间的距离不同(可以相同),以此来控制各活动偏心块撞击轴销的先后顺序,降低了活动偏心块单次撞击轴销的冲击能量,实现低冲击甚至无冲击效果;
2、本发明通过简单的焊接工艺将固定偏心块、激振轴和轴销三者固定连接在一起,使整个偏心激振机构具有结构简单、制造方便和低成本等特点;定位销分别连接左固定偏心块、右固定偏心块和激振轴,提高了三者之间的刚性连接强度,加大了整个偏心激振机构的稳定性;
3、活动偏心块上设有的大小振冲击限位弧面,可用于增大启停振时与轴销撞击的接触面积,冲击接触面面积的大小在工作中会自适应对应工况,有效降低了冲击引起的局部应力。同时活动偏心块限位平面和限位弧面处设有倒角,降低了活动偏心块因冲击塑性变形导致轴向卡死风险,提高了整个偏心激振机构的可靠性,延长了振动轮的使用寿命。
附图说明
图1为本发明具体实施方式偏心激振机构大振的结构示意图;
图2为本发明具体实施方式偏心激振机构小振的结构示意图;
图3为本发明具体实施方式偏心激振机构装配状态的结构示意图;
图4为本发明具体实施方式中活动偏心块的结构示意图;
图5为本发明具体实施方式偏心激振机构在振动轮中的应用示意图。
其中:1、左偏心激振机构总成;2、内支撑板;3、内轴承座;;4、传动轴;5、内圈;6、刮油器;7、右偏心激振机构总成;8、右封口板;9、右轴承座;10、左轴承座;11、振动轴承;12、左封口板;1-1、激振轴;1-2、左固定偏心块;1-3、活动偏心块一;1-4、活动偏心二;1-5、活动偏心块三;1-6、活动偏心块四;1-7、轴销;1-8、花键套;1-9、右固定偏心块;1-10、定位销;1-3-1、偏心孔;1-3-2、限位平面;1-3-3、限位弧面。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向,术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1至图4所示,一种开放式无冲击偏心激振机构,包括激振轴1-1、左固定偏心块1-2、右固定偏心块1-9和至少两个活动偏心块,左固定偏心块1-2和右固定偏心块1-9均通过偏心孔和激振轴1-1固定连接,多个活动偏心块通过偏心孔1-3-1和激振轴1-1活动连接,且多个活动偏心块位于左固定偏心块1-2和右固定偏心块1-9之间;左固定偏心块1-2和右固定偏心块1-9之间固定连接有和激振轴1-1相平行的轴销1-7,多个活动偏心块上均设有限位平面1-3-2和限位弧面1-3-3;激振轴1-1转动,带动轴销1-7撞击活动偏心块上的限位弧面1-3-3。
规避了封闭腔室带来的大转动惯量,造成整机振动系统负荷增大的风险。本申请采用微积分无限分割思想,把活动偏心块分割成多个,将启停振时的巨大冲击载荷分解,不同活动偏心块限位平面与偏心孔中心线所在的平面之间的距离不同(可以相同),以此来控制各活动偏心块撞击轴销的先后顺序,降低了活动偏心块单次撞击轴销的冲击能量,实现低冲击甚至无冲击效果。
如图1-图2所示,左固定偏心块1-2焊接在激振轴1-1上,通过激振轴1-1左侧轴肩定位,起到活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6的左侧限位。
在本实施例中,活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6的限位平面1-3-2的水平高度均不相同,即活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6的尺寸不同。
如图3-图4所示,活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6通过偏心孔1-3-1装配在激振轴1-1上,活动偏心块上设有限位平面1-3-2,用于调节活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6撞击轴销1-7的先后顺序,减小活动偏心块撞击轴销1-7时的单次冲击能量。
同时活动偏心块上设有限位弧面1-3-3,限位弧面的圆弧半径略大于轴销1-7半径,且限位弧面最低点与限位平面距离不宜过大。限位弧面1-3-3用于增大活动偏心块在撞击轴销1-7时的冲击面面积,降低活动偏心块撞击轴销1-7时的局部应力。同时活动偏心块限位平面和限位弧面处设有侧面倒角,降低了活动偏心块因冲击塑性变形导致轴向卡死风险,提高了整个偏心激振机构的可靠性,延长了振动轮的使用寿命。
焊接右固定偏心块1-9与激振轴1-1,通过激振轴1-1右侧轴肩定位,起到活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6的右侧限位,此时注意两固定偏心块上的轴销孔的相对位置,同时保证活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6均可相对激振轴1-1灵活转动。
焊接固定左固定偏心块1-2、轴销1-7和右固定偏心块1-9,轴销1-7用于活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6绕激振轴1-1转动时的限位,以实现偏心激振机构根据实际工况完成大、小振切换的功能。钻左固定偏心块1-2、右固定偏心块1-9和激振轴1-1上的绞制孔,并焊接定位销1-10,用于增加固定偏心块1-2、右固定偏心块1-9和激振轴1-1三者之间的刚性连接强度。
如图5所示,本发明还提供了一种振动轮,整个偏心激振机构装配在振动轮内部(以筒式四支撑振动轮为例),左封口板12、右封口板8分别焊接在内圈5两侧,形成封闭腔室。左封口板12、右封口板8和内轴承座2上焊接刮油器6,用于行走时振动轴承11的润滑。
右偏心激振机构总成7(为本申请所提供的偏心激振机构)接收外界输入的扭矩动力,位于由右轴承座9、右封口板8、振动轴承11、内支撑板2和内轴承座3组成右激振室内部。传动轴4通过花键套1-8连接右偏心激振机构总成7和左偏心激振机构总成1(为本申请所提供的偏心激振机构),用于动力传递;左偏心激振机构总成1协同右偏心激振机构总成7为整机提供激振力,此时左偏心激振机构总成1位于由左轴承座10、左封口板12、振动轴承11、内支撑板2和内轴承座3组成的左激振室内部。改变外界输入的扭矩动力方向,即可得到活动偏心块一1-3、活动偏心块二1-4、活动偏心块三1-5和活动偏心块四1-6撞击轴销1-7的另一状态,实现振动轮大、小振之间的切换。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,包括激振轴(1-1)、左固定偏心块(1-2)、右固定偏心块(1-9)和至少两个活动偏心块,所述左固定偏心块(1-2)和右固定偏心块(1-9)均通过偏心孔和激振轴(1-1)固定连接,多个所述活动偏心块通过偏心孔(1-3-1)和所述激振轴(1-1)活动连接,且多个所述活动偏心块位于所述左固定偏心块(1-2)和右固定偏心块(1-9)之间;
所述左固定偏心块(1-2)和右固定偏心块(1-9)之间固定连接有和所述激振轴(1-1)相平行的轴销(1-7),多个所述活动偏心块上均设有限位平面(1-3-2)和限位弧面(1-3-3);所述激振轴(1-1)转动,带动所述轴销(1-7)撞击所述活动偏心块上的限位弧面(1-3-3)。
2.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述激振轴(1-1)中心线所在的平面到每个所述活动偏心块的限位平面(1-3-2)的距离均相同。
3.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述激振轴(1-1)中心线所在的平面到每个所述活动偏心块的限位平面(1-3-2)的距离均不同。
4.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述左固定偏心块(1-2)和右固定偏心块(1-9)均通过偏心孔和激振轴(1-1)焊接连接;
所述左固定偏心块(1-2)和右固定偏心块(1-9)均与所述激振轴(1-1)上设置铰制孔,所述铰制孔中焊接有定位销(1-10)。
5.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述左固定偏心块(1-2)的两侧端面和右固定偏心块(1-9)的两侧端面均与激振轴(1-1)的轴线垂直。
6.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,至少两个所述活动偏心块通过偏心孔(1-3-1)和所述激振轴(1-1)大间隙配合。
7.根据权利要求1所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述限位弧面(1-3-3)的圆弧半径大于所述轴销(1-7)的半径。
8.根据权利要求7所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述限位弧面(1-3-3)最低点到所述限位平面(1-3-2)的垂直距离小于5mm。
9.根据权利要求7所述的开放式无冲击偏心激振机构,其特征在于,所述限位平面(1-3-2)和所述限位弧面(1-3-3)的连接处设有圆弧倒角。
10.一种振动轮,其特征在于,包括左激振室、右激振室、传动轴(4)和权利要求1-9任意一项所述的偏心激振机构,所述传动轴(4)的一端和左激振室中的偏心激振机构相连接,另一端和右激振室中的偏心激振机构相连接。
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