CN113136767B - 一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，属于压路机领域。它包括滚筒外壳，沿滚筒外壳轴线方向装设的转轴，垂直于转轴方向分别装设于滚筒外壳内部左右两端的多频谐振模块A和多频谐振模块B；多频谐振模块A和多频谐振模块B结构相同，均包括竖梁、滑杆、抗压螺旋弹簧和偏心周向振动装置；偏心周向振动装置包括滑动套筒A、滑动套筒B、弧形轨道A、弧形轨道B、抗压弹簧A、抗压弹簧B、抗压弹簧C、抗压弹簧D、限位冲击柱A、限位冲击柱B、配重杆A和配重杆B。本发明是一种结构简单、能够在一个滚动周期内发生径向振动和周向振动、提供多种振动冲击力、可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒。

Description

一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒
技术领域
本发明主要涉及压路机领域，特指一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒。
背景技术
压路机是一种利用机械自重、振动或撞击的方法实施对路面的挤压和压实。现有压路机的偏心距通常是固定的，且对地面的振动冲击力是单一规律的，从而使得压路时难以产生随机冲击力效果，这制约着压路滚筒对路面的压实效果和压实效率的提高。因此，设计一种可以通过改变偏心位置形成随机冲击力效果的压路滚筒具有重要的应用价值。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、能够在一个滚动周期内发生径向振动和周向振动、提供多种振动冲击力、可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，包括滚筒外壳，沿所述滚筒外壳轴线方向装设的转轴，垂直于所述转轴方向分别装设于所述滚筒外壳内部左右两端的多频谐振模块A和多频谐振模块B。
所述多频谐振模块A和多频谐振模块B结构相同，均包括沿所述滚筒外壳径向装设且两端分别与所述滚筒外壳内壁相连的竖梁、垂直于所述竖梁且固定装设于所述竖梁上的滑杆，装设于所述滑杆上的抗压螺旋弹簧，以及滑动装设于所述滑杆两端的偏心周向振动装置；
所述偏心周向振动装置包括分别滑动装设于所述滑杆两端的滑动套筒A和滑动套筒B，沿同一圆周方向固定装设于所述滑动套筒A外端和弧形轨道A和固定装设于所述滑动套筒B外端的弧形轨道B，分别装设于所述弧形轨道A两端的抗压弹簧A和抗压弹簧B，分别装设于所述弧形轨道B两端的抗压弹簧C和抗压弹簧D，装设于所述滚筒外壳内壁上且位于所述滑杆轴线两侧的限位冲击柱A和限位冲击柱B，两端分别穿过所述多频谐振模块A和所述多频谐振模块B中的弧形轨道A且平行于所述转轴的配重杆A，两端分别穿过所述多频谐振模块A和所述多频谐振模块B中的弧形轨道B且平行于所述转轴的配重杆B，装设于所述配重杆A外部的特氟龙套筒A，装设于所述配重杆B外部的特氟龙套筒B；
所述抗压弹簧A的上端与所述弧形轨道A的上侧内壁相连，其下端为自由端；所述抗压弹簧B的下端与所述弧形轨道A的下侧内壁相连，其上端为自由端；所述特氟龙套筒 A位于所述抗压弹簧A和抗压弹簧B之间，且可沿所述弧形轨道A自由滑动；
所述抗压弹簧C的上端与所述弧形轨道B的上侧内壁相连，其下端为自由端；所述抗压弹簧D的下端与所述弧形轨道B的下侧内壁相连，其上端为自由端；所述特氟龙套筒 B位于所述抗压弹簧C和抗压弹簧D之间，且可沿所述弧形轨道B自由滑动；
所述拉压螺旋弹簧的两端分别与所述滑动套筒A和所述滑动套筒B相连。
进一步地，所述抗压弹簧A和所述抗压弹簧B在零变形状态时，抗压弹簧A的自由端与抗压弹簧B的自由端相接触。
进一步地，所述抗压弹簧C和所述抗压弹簧D在零变形状态时，抗压弹簧C的自由端与抗压弹簧D的自由端相接触。
进一步地，所述配重杆A和所述配重杆B均为实心金属圆柱形杆，两配重杆的总重量大于所述滚筒外壳的重量。
进一步地，所述拉压螺旋弹簧的刚度为所述抗压弹簧A刚度的两倍以上。
进一步地，所述抗压弹簧A的刚度与所述抗压弹簧B、抗压弹簧C和抗压弹簧D 的刚度相等。
进一步地，所述滑动套筒A与所述滑动套筒B沿径向向心运动时均不超过所述竖梁的轴线位置。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，滚筒内两端设有可沿径向发生相对运动的弧形轨道A和弧形轨道 B，弧形轨道A和弧形轨道B中穿设有配重杆A和配重杆B，从而使得压路滚筒在一个滚动周期内产生多种不同频率和不同振幅的冲击力，从而提高对地面的压实效果；弧形轨道A和弧形轨道B还可以随压路滚筒滚动速度的增加而发生相互远离，形成更远距离的相对平衡位置和偏心位置，从而显著提高对地面的冲击力；配重杆A和配重杆B在抗压弹簧的弹性势能下可以沿弧形轨道发生周向振动，且周向振动的频率和振动幅值也随弧形轨道在空间的相对位置变化而变化。由此可知，本发明的多频谐振偏心压路滚筒结构简单、能够在一个滚动周期内发生多种径向振动和周向振动、提供多种非规律性的振动冲击力、形成类似于随机振动规律的随机冲击力，且冲击力大小可控，因此本发明能够显著提高对路面压实效果和压实效率。
附图说明
图1是本发明的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒的结构原理示意图。
图2是本发明的多频谐振模块A的结构原理示意图。
图中，10—转轴；11—滚筒外壳；12—多频谐振模块A；13—多频谐振模块B； 21—滑动套筒A；22—弧形轨道A；23—抗压弹簧A；24—抗压弹簧B；25—配重杆A；26—特氟龙套管A；27—限位冲击柱A；31—滑动套筒B；32—弧形轨道B；33—抗压弹簧C；34 —抗压弹簧D；35—配重杆B；36—特氟龙套管B；37—限位冲击柱B；41—竖梁；42—滑杆；43—拉压螺旋弹簧。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2，本发明的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，它包括滚筒外壳11，沿滚筒外壳1轴线方向装设的转轴10，垂直于转轴10方向分别装设于滚筒外壳11内部左右两端的多频谐振模块A12和多频谐振模块B13。
参见图1和图2，多频谐振模块A12和多频谐振模块B13结构相同，均包括沿滚筒外壳11横截面直径方向装设且两端分别与滚筒外壳11内壁相连的竖梁41、垂直于竖梁41 固定装设于竖梁41上的滑杆42，装设于滑杆42上的抗压螺旋弹簧43，以及滑动装设于滑杆 42两端的偏心周向振动装置。
参见图1和图2，偏心周向振动装置包括分别滑动装设于滑杆42两端的滑动套筒A21和滑动套筒B31，沿同一圆周方向延伸且固定装设于滑动套筒A21外端的弧形轨道A22和固定装设于滑动套筒B32外端的和弧形轨道B32，分别装设于弧形轨道A22两端的抗压弹簧A23和抗压弹簧B24，分别装设于弧形轨道B32两端的抗压弹簧C33和抗压弹簧D34，装设于滚筒外壳11内壁上且位于滚筒外壳11与弧形轨道A22之间的限位冲击柱A27，装设于滚筒外壳11内壁上且位于滚筒外壳11与弧形轨道B32之间的限位冲击柱B37，两端分别穿过多频谐振模块A12和多频谐振模块B13中的弧形轨道A22且平行于转轴10的配重杆A25，两端分别穿过多频谐振模块A12和多频谐振模块B13中的弧形轨道B32且平行于转轴10的配重杆B35，装设于配重杆A25外部的特氟龙套筒A26，装设于配重杆B35外部的特氟龙套筒B36；限位冲击柱A27和限位冲击柱B37的中心连线与滑杆42的轴线共线。特氟龙套筒 A26用来降低配重杆A25与弧形轨道A22之间的摩擦力，特氟龙套筒B36用来降低配重杆B35 与弧形轨道B32之间的摩擦力，共同减缓振动振幅的衰减，进而增加对路面的压实效果。
参见图1和图2，抗压弹簧A23的上端与弧形轨道A22的上侧内壁相连，其下端为自由端；抗压弹簧B24的下端与弧形轨道A22的下侧内壁相连，其上端为自由端；特氟龙套筒A26位于抗压弹簧A23和抗压弹簧B24之间，且可沿弧形轨道A22自由滑动。
抗压弹簧C33的上端与弧形轨道B32的上侧内壁相连，其下端为自由端；抗压弹簧D34的下端与弧形轨道B32的下侧内壁相连，其上端为自由端；特氟龙套筒B36位于抗压弹簧C33和抗压弹簧D34之间，且可沿弧形轨道B32自由滑动。
拉压螺旋弹簧43的两端分别与滑动套筒A21和滑动套筒B31相连。
作为优选地，抗压弹簧A23和抗压弹簧B24在零变形状态下，抗压弹簧A23的自由端与抗压弹簧B24的自由端相接触，当抗压弹簧A23和抗压弹簧B24中的一个与配重杆A25 接触时，由于发生显著的压缩变形量，从而使得本发明的压路滚筒滚动时，配重杆A25同一时刻只与其中一个抗压弹簧的自由端接触。
作为优选地，抗压弹簧C33和抗压弹簧D34在零变形状态下，抗压弹簧C33的自由端与抗压弹簧D34的自由端相接触，在压路滚筒滚动时，配重杆B35同一时刻只与抗压弹簧C33和抗压弹簧D34中的一个弹簧的自由端接触。
作为优选地，配重杆A25和配重杆B35均为实心金属圆柱形杆，两配重杆的总重量大于滚筒外壳11的重量。压路滚筒工作时，其总重量主要由滚筒外壳11和两个配重杆的重量组成，因此，当配重杆A25和配重杆B35沿滚筒外壳11径向发生运动时，整个压路滚筒的质心必将发生显著的变化，进而产生显著的旋转离心力，冲击并压实路面。
作为优选地，拉压螺旋弹簧43的刚度为抗压弹簧A23刚度的两倍以上。配重杆 A25和配重杆B35可以沿径向和周向产生显著的刚度差，从而呈现出明显的多频特征。
作为优选地，抗压弹簧A23的刚度与抗压弹簧B24、抗压弹簧C33和抗压弹簧D34 的刚度相等。
作为优选地，滑动套筒A21与滑动套筒B31沿径向向心运动时均不超过竖梁 41的轴线位置。
偏心压路原理：由于滚筒外壳11的滚动，从而导致弧形轨道A22和弧形轨道B32 沿滚筒外壳11的直径方向发生相对运动，且配重杆A25和配重杆B35均为实心金属圆柱形杆，两配重杆的总重量大于滚筒外壳11的重量，因此滚筒外壳11在地面上滚动时，整个滚筒横截面的质心位置必然实时发生位置变化，从而实现了质心位置随滚动速度和滚动相对位置，即弧形轨道所处空间位置而改变，进而形成显著的离心力，压实路面。
周向谐振原理：参阅图2，当弧形轨道A22和弧形轨道B32运动至滚筒半径高度，即滑杆42处于水平位置时，此时在配重杆A25和特氟龙套管A26的重力作用下，其下方的抗压弹簧B24必然发生显著的压缩变形，从而储存一定周向弹性势能；当滚筒滚动速度较慢时，配重杆A25将向上振动，进而脱离抗压弹簧B24并压缩抗压弹簧A23，将运动的动能转变为抗压弹簧A23的弹性势能；因此虽然发生滚动，只要其滚动速度不高，配重杆A25在弧形轨道A22中的运动规律接近于谐振运动。配重杆B35的运动规律类似于配重杆A25，即滚动速度较低时，配重杆A25和配重杆B35的周向谐振效果高于径向谐振效果；当滚动速度较高时，配重杆A25和配重杆B35的径向谐振效果高于周向谐振效果。
水平径向谐振原理：由于拉压螺旋弹簧43的两端分别与滑动套筒A21和滑动套筒B31相连，从而使得滑杆42在水平位置或小倾角位置，两个弧形轨道分别带动两个配重杆沿半径方向发生振动，从而形成水平方向的振动冲击。
铅垂径向谐振原理：当滑杆42在铅垂位置或与铅垂位置形成小倾角的位置，由于配重杆的自重，必然使得弧形轨道A22与弧形轨道B32不再关于竖梁41对称，即两个弧形轨道与相应的配重杆的位置明显偏下，且拉压螺旋弹簧43发生显著的压缩变形，从而使得配重杆A25和配重杆B35中的一个不断冲击相应的限位冲击柱，进而形成铅垂方向的冲击力，压实路面。
压力滚筒在滚动一个周期内，会发生周向振动和径向振动，且水平径向振动和铅垂径向振动的作用力都显著不同，从而实现多频谐振压路。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，包括滚筒外壳(11)，沿所述滚筒外壳(1)轴线方向装设的转轴(10)，垂直于所述转轴(10)方向分别装设于所述滚筒外壳(11)内部左右两端的多频谐振模块A(12)和多频谐振模块B(13)；其特征在于：
所述多频谐振模块A(12)和多频谐振模块B(13)结构相同，均包括沿所述滚筒外壳(11)径向装设且两端分别与所述滚筒外壳(11)内壁相连的竖梁(41)、垂直于所述竖梁(41)且固定装设于所述竖梁(41)上的滑杆(42)，装设于所述滑杆(42)上的抗压螺旋弹簧(43)，以及滑动装设于所述滑杆(42)两端的偏心周向振动装置；
所述偏心周向振动装置包括分别滑动装设于所述滑杆(42)两端的滑动套筒A(21)和滑动套筒B(31)，沿同一圆周方向固定装设于所述滑动套筒A(21)外端的弧形轨道A(22)和固定装设于所述滑动套筒B(32)外端的弧形轨道B(32)，分别装设于所述弧形轨道A(22)两端的抗压弹簧A(23)和抗压弹簧B(24)，分别装设于所述弧形轨道B(32)两端的抗压弹簧C(33)和抗压弹簧D(34)，装设于所述滚筒外壳(11)内壁上且位于所述滑杆(42)轴线两侧的限位冲击柱A(27)和限位冲击柱B(37)，两端分别穿过所述多频谐振模块A(12)和所述多频谐振模块B(13)中的弧形轨道A(22)且平行于所述转轴(10)的配重杆A(25)，两端分别穿过所述多频谐振模块A(12)和所述多频谐振模块B(13)中的弧形轨道B(32)且平行于所述转轴(10)的配重杆B(35)，装设于所述配重杆A(25)外部的特氟龙套筒A(26)，装设于所述配重杆B(35)外部的特氟龙套筒B(36)；
所述抗压弹簧A(23)的上端与所述弧形轨道A(22)的上侧内壁相连，其下端为自由端；所述抗压弹簧B(24)的下端与所述弧形轨道A(22)的下侧内壁相连，其上端为自由端；所述特氟龙套筒A(26)位于所述抗压弹簧A(23)和抗压弹簧B(24)之间，且可沿所述弧形轨道A(22)自由滑动；
所述抗压弹簧C(33)的上端与所述弧形轨道B(32)的上侧内壁相连，其下端为自由端；所述抗压弹簧D(34)的下端与所述弧形轨道B(32)的下侧内壁相连，其上端为自由端；所述特氟龙套筒B(36)位于所述抗压弹簧C(33)和抗压弹簧D(34)之间，且可沿所述弧形轨道B(32)自由滑动；
所述拉压螺旋弹簧(43)的两端分别与所述滑动套筒A(21)和所述滑动套筒B(31)相连。
2.根据权利要求1所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述抗压弹簧A(23)和所述抗压弹簧B(24)在零变形状态时，抗压弹簧A(23)的自由端与抗压弹簧B(24)的自由端相接触。
3.根据权利要求1所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述抗压弹簧C(33)和所述抗压弹簧D(34)在零变形状态时，抗压弹簧C(33)的自由端与抗压弹簧D(34)的自由端相接触。
4.根据权利要求1所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述配重杆A(25)和所述配重杆B(35)均为实心金属圆柱形杆，两配重杆的总重量大于所述滚筒外壳(11)的重量。
5.根据权利要求1所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述拉压螺旋弹簧(43)的刚度为所述抗压弹簧A(23)刚度的两倍以上。
6.根据权利要求5所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述抗压弹簧A(23)的刚度与所述抗压弹簧B(24)、抗压弹簧C(33)和抗压弹簧D(34)的刚度相等。
7.根据权利要求1所述的一种可用于压路机的多频谐振偏心压路滚筒，其特征在于：所述滑动套筒A(21)与所述滑动套筒B(31)沿径向向心运动时均不超过所述竖梁 (41)的轴线位置。
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