CN1948624A - 一种定向振动压路机的振动轮 - Google Patents

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Abstract

一种定向振动压路机的振动轮，包括机架、振动轮体、偏心轴、振动马达及其传动机构，分为两组偏心矩完全相等的多根偏心轴串联布置安装在振动轮的中心线上，在多根偏心轴的端部布置安装独立的同步反向驱动装置、该装置通过减振器和机架相联，同步反向驱动装置驱动两组偏心轴作同步反向旋转，两组偏心轴同步反向旋转时产生的离心力在选定的方向上叠加(在其余方向上抵消)形成定向激振力，使振动轮产生定向振动。

Description

一种定向振动压路机的振动轮
技术领域：
本发明涉及一种定向振动压路机的振动轮，属于筑路机械领域。
背景技术：
现有的振动压路机，其工作装置是振动轮，在振动轮的中心线上安装有单根偏心轴或多根偏心轴串联连接同步同向高速旋转而产生的离心力，使振动轮产生振动，对土壤施加周期性的激振力，达到对土壤压实的目的，但这种压路机的振动轮实际上是在作周期性的圆振动，由于其振动方向是变化的，所以又称之为非定向振动压路机，这种压路机的振动轮对压实表层的抛甩作用，使被压实土壤的压实度难以提高，压实层表面的质量差，且产生表面振动波，造成环境污染。
发明内容：
本发明的目的是提供一种定向振动压路机的振动轮，该定向振动压路机的振动轮完全没有对压实表层的抛甩作用，提高被压实土壤的压实度，提高压实层表面的质量，提高压实效率，改善环境。
本发明提供的技术方案是：将多根(三根或三根以上)偏心轴串联布置安装在振动轮的中心线上，多根偏心轴分为两组偏心矩完全相等的偏心轴，在多根偏心轴的端部布置安装独立的同步反向驱动装置，同步反向驱动装置通过减振器和机架相联，同步反向驱动装置驱动两组偏心矩完全相等的偏心轴作同步反向旋转，两组偏心轴同步反向旋转时产生的离心力在选定的方向上叠加(在其余方向上抵消)形成定向激振力，使振动轮产生定向振动。
附图说明：
图1是本发明提供的一种定向振动压路机振动轮的激振器中齿轮式同步反向驱动装置典型结构原理示意图；
图2是本发明提供的一种定向振动压路机振动轮的激振器中类似行星齿轮式同步反向驱动装置典型结构原理示意图，图2所示结构实质上是图1所示结构的一种变换结构；
图3是本发明提供的一种定向振动压路机振动轮的激振器的原理示意图；图3中的齿轮式同步反向驱动装置可以用类似行星齿轮式同步反向驱动装置替换。
图4是图3中的右偏心轴19和左偏心轴21的旋转相位示意图；
图5是图3中的中间偏心轴20的旋转相位示意图；
图6是图3中的三根偏心轴旋转时产生的离心力的合力示意图；
图7是本发明提供的定向振动压路机振动轮的典型结构实施例原理图；
图8是图7中的同步反向驱动装置包括振动马达安装联接的机构原理示意图；
图9是图7中的传动轴I、II、III在A-A处的剖视放大图。
图中：1-驱动齿轮；2、5、7-传动齿轮；4-过渡齿轮；3-同步反向齿轮；6-同步同向齿轮；8-齿轮箱；9-齿圈；10-驱动太阳轮；11、16-过渡齿轮；12、14、17-类行星齿轮；13-同步反向太阳轮；15-同步同向太阳轮；19-右偏心轴；20-中间偏心轴；21-左偏心轴；22-联轴器；23-振动马达；24-振动轴承；25-振动轴承座；26-激振器安装管；27-轴承；28-连接板；29-减振器；30-振动轮幅板；31-过渡齿轮；32-输入齿轮；33-行走驱动机构；34-振动轮体；35-机架；I、II、III、IV-传动轴；n1-右偏心轴19、左偏心轴21的旋转角速度；n2-中间偏心轴20的旋转角速度(n1和n2相等且反向)；p1-右偏心轴19、左偏心轴21旋转时的离心力；p2-中间偏心轴20旋转时的离心力；p-p1和p2的合力；β-三根偏心轴的相位角。
具体实施步骤：
本发明提供的一种定向振动压路机的振动轮的核心机构是定向振动轮的激振器，定向振动轮的激振器主要有两大部件组成，如图3所示，一是串联布置安装在振动轮中心线上的三根(可以是三根以上)偏心轴19、20、21；二是多根偏心轴串联连接的齿轮式(图1所示)或类似行星齿轮式(图2所示)同步反向驱动装置。
在图3、图4、图5、图7中：三根偏心轴19、20、21的初始安装相位角相等，三根偏心轴分为两组且两组偏心轴的偏心矩完全相等，即右偏心轴19和左偏心轴21的偏心矩之和等于中间偏心轴20的偏心矩，中间偏心轴20可以制作成两根偏心轴，只要两根偏心轴的偏心矩之和等于偏心轴20的偏心矩，右偏心轴19、中间偏心轴20、左偏心轴21均是有偏心矩且带花键孔(或其他啮合齿)的轴，右偏心轴19和传动轴III以花键副相连，中间偏心轴20和传动轴II以花键副相连，左偏心轴21和传动轴I以花键副相连。
在图1所示的多根偏心轴串联连接的齿轮式同步反向驱动装置中：驱动齿轮1，传动齿轮2、5、7，过渡齿轮4，同步反向齿轮3，同步同向齿轮6，传动轴I、II、III、IV均安装在齿轮箱8内组成本发明提供的多根偏心轴串联连接的齿轮式同步反向驱动装置。驱动齿轮1、同步反向齿轮3、同步同向齿轮6均带花键孔，传动轴I为花键轴，传动轴II带外花键且为套状以便传动轴I穿过其中，传动轴III亦带花键且为套状以便传动轴I和传动轴II穿过其中。驱动齿轮1和传动轴I以花键副相连，驱动齿轮1和传动齿轮2啮合，传动齿轮2、5、7通过传动轴IV连接为同轴齿轮作同速同向旋转，传动齿轮5和过渡齿轮4啮合，过渡齿轮4和同步反向齿轮3啮合(传动齿轮5、过渡齿轮4、同步反向齿轮3之间的传动可以用链传动或同步带传动)，同步反向齿轮3和传动轴II以花键副相连，传动齿轮7和同步同向齿轮6啮合，同步同向齿轮6和传动轴III以花键副相连，传动轴I、II、III的输出是：传动轴II与传动轴I同步反向，传动轴III与传动轴I同步同向。在图2所示的多根偏心轴串联连接的类似行星齿轮式同步反向驱动装置典型结构中：齿圈9可以绕太阳轮回转轴线旋转，驱动太阳轮10和传动轴I以花键副相连，过渡齿轮11、16、类行星齿轮12、14、17均用销轴安装在齿轮箱8内，过渡齿轮11、16、类行星齿轮12、14、17只能绕自身的销轴旋转，驱动太阳轮10和过渡齿轮11啮合，过渡齿轮11和类行星齿轮12啮合，类行星齿轮12、14、17均和齿圈9啮合，类行星齿轮14和同步反向太阳轮13啮合，同步反向太阳轮13和传动轴II以花键副相连，类行星齿轮17和过渡齿轮16啮合，过渡齿轮16和同步同向太阳轮15啮合，同步同向太阳轮15和传动轴III以花键副相连，传动轴I、II、III的输出是：传动轴II与传动轴I同步反向，传动轴III与传动轴I同步同向。
本发明提供的一种定向振动压路机振动轮的典型结构实施例如图7所示：三根偏心轴19、20、21串联布置在振动轮体34的中心线上并安装在振动轴承24中，振动轴承24安装在振动轴承座25上，振动轴承座25安装在激振器安装管26内，激振器安装管26安装在振动轮幅板30上，当然，振动轴承座25可以采用其他方式固定在振动轮体34内而在结构上省略激振器安装管26，轴承27定位安装在激振器安装管26的端部或振动轮幅板30上，连接板28装配在轴承27的内圈上，连接板28通过减振器29安装固定在机架35上，如图8所示的同步反向驱动装置包括振动马达23定位安装在连接板28上，即当振动轮体34滚动时，图8所示的同步反向驱动装置保持初始安装位置不变，图8所示的同步反向驱动装置是在图1所示的同步反向驱动装置中增加了输入齿轮32和过渡齿轮31，图8和图1所示结构的传动原理相同，振动马达23通过联轴器22驱动输入齿轮32及过渡齿轮31，过渡齿轮31和同步同向齿轮6啮合，当振动马达23旋转时，同步同向齿轮6通过传动轴III驱动右偏心轴19旋转、而驱动齿轮1通过传动轴I驱动左偏心轴21作和右偏心轴19的同步同向旋转，同步反向齿轮3通过传动轴II驱动中间偏心轴20作和右偏心轴19的同步反向旋转，(如图9所示：传动轴I穿过传动轴II、传动轴II穿过传动轴III)，三根偏心轴19、20、21产生的离心力在三根偏心轴的偏心矩重合的方向上叠加(在其余方向上抵消)形成定向激振力，使振动轮产生定向振动，行走驱动机构33安装在机架35上，行走驱动机构33的输出端通过减振器29驱动振动轮体34滚动。
本发明提供的定向振动压路机振动轮的典型结构中的齿轮式同步反向驱动装置可以用类似行星齿轮式同步反向驱动装置替换。
本发明提供的定向振动压路机振动轮的激振器(如图3所示)的激振力的方向调整至少有两种方式：一种方式是同时将传动轴I和驱动齿轮1、传动轴III和同步同向齿轮6之间(或只将传动轴II和同步反向齿轮3之间)制作成螺旋副传动，则同时轴向移动传动轴I和传动轴III(或只轴向移动传动轴II)，即可同时改变右偏心轴19和左偏心轴21(或只改变中间偏心轴20)的相位角，达到调整激振力的方向的目的；另一种方式是同时将传动轴I和左偏心轴21、传动轴III和右偏心轴19之间(或只将传动轴II和中间偏心轴20之间)的花键副改成螺旋副，则同时轴向移动传动轴I和传动轴III(或只轴向移动传动轴II)，亦可达到调整激振力的方向的目的。
本发明提供的定向振动压路机振动轮中的传动轴与其对应传动的齿轮及偏心轴之间的花键副联接方式可以是其他的啮合副联轴器或离合器。
本发明提供的定向振动轮的激振器可以应用于定向振动夯。
本发明提供的定向振动压路机振动轮的结构简单，制造方便。

Claims (6)

1、一种定向振动压路机的振动轮，包括机架、振动轮体、偏心轴、振动马达及其传动机构等，多根(三根或三根以上)偏心轴(19)、(20)、(21)分为两组且两组偏心轴的偏心矩完全相等、串联布置在振动轮体(34)的中心线上并安装在振动轴承(24)中，振动轴承(24)安装在振动轴承座(25)上，振动轴承座(25)固定安装在激振器安装管(26)内，激振器固定安装管(26)安装在振动轮幅板(30)上，轴承(27)定位安装在激振器安装管(26)的端部或振动轮幅板(30)上，连接板(28)装配在轴承(27)的内圈上，连接板(28)又通过减振器(29)安装固定在机架(35)上，其特征是：在串联布置的偏心轴(19)、(20)、(21)的输入端，布置一只多根偏心轴串联连接的同步反向驱动装置，所述的同步反向驱动装置定位安装在连接板(28)上，所述的同步反向驱动装置是多根偏心轴串联连接的齿轮式或类似行星齿轮式同步反向驱动装置。
2、如权力要求1所述的一种定向振动压路机的振动轮，其特征是：所述的多根偏心轴串联连接的齿轮式同步反向驱动装置主要有驱动齿轮(1)，传动齿轮(2)、(5)、(7)，过渡齿轮(4)，同步反向齿轮(3)，同步同向齿轮(6)，传动轴(I)、(II)、(III)、(IV)、齿轮箱8组成，驱动齿轮(1)、同步反向齿轮(3)、同步同向齿轮(6)均带花键孔，传动轴(I)为花键轴，传动轴(II)带外花键且为套状以便传动轴(I)穿过其中，传动轴(III)亦带花键且为套状以便传动轴(I)和传动轴(II)穿过其中，驱动齿轮(1)和传动轴(I)以花键副相连，驱动齿轮(1)和传动齿轮(2)啮合，传动齿轮(2)、(5)、(7)通过传动轴(IV)连接为同轴齿轮作同速同向旋转，传动齿轮(5)和过渡齿轮(4)啮合，过渡齿轮(4)和同步反向齿轮(3)啮合，同步反向齿轮(3)和传动轴(II)以花键副相连，传动齿轮(7)和同步同向齿轮(6)啮合，同步同向齿轮(6)和传动轴(III)以花键副相连，传动轴(I)、(II)、(III)的输出是：传动轴(II)与传动轴(I)同步反向，传动轴(III)与传动轴(I)同步同向，所述的传动轴(I)和同步反向驱动装置中的驱动齿轮(1)及左偏心轴(21)以花键副相连，所述的传动轴(II)和同步反向驱动装置中的同步反向齿轮(3)及中间偏心轴(20)以花键副相连，所述的传动轴(III)和同步反向驱动装置中的同步同向齿轮(6)及右偏心轴(19)以花键副相连。
3、如权力要求1所述的一种定向振动压路机的振动轮，其特征是：所述的多根偏心轴串联连接的类似行星齿轮式同步反向驱动装置主要有齿圈(9)，驱动太阳轮(10)，过渡齿轮(11)、(16)、类行星齿轮(12)、(14)、(17)，同步反向太阳轮(13)，同步同向太阳轮(15)，传动轴(I)、(II)、(III)，齿轮箱(8)组成，齿圈(9)绕太阳轮回转轴线旋转，驱动太阳轮(10)和传动轴(I)以花键副相连，过渡齿轮(11)、(16)、类行星齿轮(12)、(14)、(17)均用销轴安装在齿轮箱(8)内，过渡齿轮(11)、(16)、类行星齿轮(12)、(14)、(17)只能绕自身的销轴旋转，驱动太阳轮(10)和过渡齿轮11啮合，过渡齿轮(11)和类行星齿轮(12)啮合，类行星齿轮(12)、(14)、(17)均和齿圈(9)啮合，类行星齿轮(14)和同步反向太阳轮(13)啮合，同步反向太阳轮(13)和传动轴(II)以花键副相连，类行星齿轮(17)和过渡齿轮(16)啮合，过渡齿轮(16)和同步同向太阳轮(15)啮合，同步同向太阳轮(15)和传动轴(III)以花键副相连，传动轴(I)、(II)、(III)的输出是：传动轴(II)与传动轴(I)同步反向，传动轴(III)与传动轴(I)同步同向，所述的传动轴(I)和同步反向驱动装置中的驱动太阳轮(10)及左偏心轴(21)以花键副相连，所述的传动轴(II)和同步反向驱动装置中的同步反向太阳轮(13)及中间偏心轴(20)以花键副相连，所述的传动轴(III)和同步反向驱动装置中的同步同向太阳轮(15)及右偏心轴(19)以花键副相连。
4、如权力要求1所述的一种定向振动压路机的振动轮，其特征是：所述的振动轮的振动方向的改变至少可以用下述两种方式实现：一种方式是同时将传动轴(I)和驱动齿轮(1)、传动轴(III)和同步同向齿轮(6)之间[或只将传动轴(II)和同步反向齿轮(3)之间]制作成螺旋副传动，则同时轴向移动传动轴(I)和传动轴(III)[或只轴向移动传动轴(II)]，即可同时改变右偏心轴(19)和左偏心轴(21)[或只改变中间偏心轴(20)]的相位角，达到调整振动轮的振动方向的目的；另一种方式是同时将传动轴(I)和左偏心轴(21)、传动轴(III)和右偏心轴(19)之间[或只将传动轴(II)和中间偏心轴(20)之间]的花键副改成螺旋副，则同时轴向移动传动轴(I)和传动轴(III)[或只轴向移动传动轴(II)]，亦可达到调整激振力的方向的目的。
5、如权力要求1所述的一种定向振动压路机的振动轮，其特征是：所述的振动轮中的传动轴与其对应传动的齿轮及偏心轴之间的花键副联接方式可以是其他的啮合副联轴器或离合器。
6、如权力要求1所述的一种定向振动压路机的振动轮，其特征是：所述的的定向振动压路机的振动轮的激振器可以应用于定向振动夯。
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