CN207846161U - 一种自切换振动模式振动轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于压路机设备领域，具体涉及用于振动压路机内的一种自切换振动模式振动轮。本实用新型包括轮体以及同轴套设于轮体内腔处的激振器筒和连接动力装置的齿轮箱，所述激振器筒内设有多组两端设置在振动轴承上的用于放置偏心块的振动轴，所述振动轴均与齿轮箱中的齿轮轴连接，所述齿轮箱内设有多个用于变向及传递动力的齿轮，多个所述齿轮所处的齿轮轴均彼此平行，在所述齿轮及所述振动轴上偏心块的共同作用下形成至少两种振动模式状态，所述轮体内设有用于使齿轮轴与振动轴处于结合或分离两种状态的离合器。本实用新型能够随意调节切换振动轮的振动模式，进而提高压路机适应多种工况压实作业的能力，具备适用范围宽、施工效率高的特点。

Description

一种自切换振动模式振动轮

技术领域

本实用新型属于压路机设备领域，具体涉及用于振动压路机内的一种自切换振动模式振动轮。

背景技术

压路机是以增加工作介质(土石填方及路面铺层混合物料)的密实度为主要用途的施工机械。最早的压路机是使用静作用力压实的，随着技术的发展，人们发现振动载荷能使工作介质处于高频振动状态，从而使得工作介质颗粒之间的内摩擦力丧失，进而获得更高的压实效率和更好的压实效果，因此振动压路机逐渐成为主流，而振动轮正是振动压路机中的关键部件。

现有振动压路机按振动模式的不同，可分为圆周振动压路机、振荡振动压路机、垂直振动压路机，压路机振动轮的振动模式唯一(或为圆周振动、或为振荡振动、或为垂直振动)，不能根据施工工况的不同随意调节切换振动模式，以满足多种压实工况对压路机振动轮的不同要求，因而适用范围窄、施工效率低。

发明内容

为了避免和克服现有技术中出现的问题，本实用新型提供了一种自切换振动模式振动轮。本实用新型能够随意调节切换振动轮的振动模式，进而提高压路机适应多种工况压实作业的能力，具备适用范围宽、施工效率高的特点。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种自切换振动模式振动轮，包括轮体以及同轴套设于轮体内腔处的激振器筒和连接动力装置的齿轮箱，所述激振器筒与齿轮箱轴向依次排布，所述激振器筒内设有多组彼此平行且两端设置在振动轴承上的用于放置偏心块的振动轴，所述振动轴均与齿轮箱中的齿轮轴连接，所述齿轮箱内设有多个用于变向及传递动力的齿轮，多个所述齿轮所处的齿轮轴均彼此平行，在所述齿轮及所述振动轴上偏心块的共同作用下形成至少两种振动模式状态，所述轮体内至少有一组相对应的齿轮轴与振动轴间设有用于使齿轮轴与振动轴处于结合或分离两种状态的离合器。

优选的，任意一组相对应的所述振动轴与齿轮轴间均设有所述离合器。

优选的，所述齿轮由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮组成，所述第二齿轮位于齿轮箱的中部位置处，所述第二齿轮对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮、第三齿轮分别位于第二齿轮的两侧且均与第二齿轮啮合，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮齿数均相同；所述振动轴由第一振动轴、第二振动轴、第三振动轴、第四振动轴组成，第一振动轴、第二振动轴、第三振动轴、第四振动轴分别对应连接第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮的齿轮轴，所述第一振动轴、第三振动轴上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴、第四振动轴上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

优选的，所述齿轮由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮组成，所述第二齿轮位于齿轮箱的中部位置处，所述第二齿轮对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮、第三齿轮分别位于第二齿轮的两侧且均与第二齿轮啮合，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮齿数均相同；所述振动轴由第一振动轴、第二振动轴、第四振动轴组成，第一振动轴、第二振动轴、第四振动轴分别对应连接第一齿轮、第二齿轮、第四齿轮的齿轮轴，所述第一振动轴、第四振动轴上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

优选的，所述齿轮由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮组成，所述第二齿轮位于齿轮箱的中部位置处，所述第二齿轮对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮、第三齿轮分别位于第二齿轮的两侧且均与第二齿轮啮合，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮齿数均相同；所述振动轴由第一振动轴、第三振动轴、第四振动轴组成，第一振动轴、第三振动轴、第四振动轴分别对应连接第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮的齿轮轴，所述第一振动轴、第三振动轴上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴、第四振动轴上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

优选的，所述第二齿轮与第一齿轮的齿数相同。

优选的，所述第二齿轮的齿数大于第一齿轮的齿数。

优选的，所述第二齿轮的齿数小于第一齿轮的齿数。

本实用新型的有益效果主要体现在以下几个方面：

(1)本实用新型中设有多组振动轴，所述振动轴上均设有偏心块，所述振动轴均与齿轮箱中的齿轮轴连接，齿轮箱中设有用于变向及传递动力的多个位于不同齿轮轴上的齿轮，在各齿轮轴与振动轴的连接处设有离合器，此离合器可以通过闭合或脱开使得齿轮轴与振动轴处于结合或分开两种状态，从而有选择的决定哪个振动轴转动，即选择哪个偏心块处于工作状态(通过偏心块间的不同转动配合，可以实现多种振动模式)，进而能够做到根据压实工况随意调节切换振动模式，避免出现现有压实作业中振动模式唯一的不利情况，在提高其施工效率的同时扩大其适用范围。

(2)本实用新型中设有第二齿轮，且其齿轮轴在动力装置驱动下转动，本实用新型中还包括齿数均相同的第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮，通过齿轮间的彼此啮合，所述第一齿轮与第三齿轮同步同向转动，所述第一齿轮与第四齿轮同步反向转动。另外，本实用新型中所述第一振动轴上的偏心块与第三振动轴上的偏心块大小相同，安装方向相反，在第一齿轮与第三齿轮同步同向转动的基础上，上述的两个偏心块同步同向旋转，进而产生两个绕轮体中心的离心力，带动整个振动轮交变扭矩作切向振荡；所述第一振动轴上的偏心块与第四振动轴上的偏心块大小相同，安装方向一致，在第一齿轮与第四齿轮同步反向转动的基础上同步反向旋转，进而产生两个离心力，两离心力的水平分力相互抵消，垂直分力相互叠加，带动整个振动轮作上下垂直振动；所述第二振动轴上的偏心块在动力装置的驱动下独自转动时，产生离心力带动整个振动轮作圆周振动。上述三种振动模式均可通过改变处于各齿轮轴与振动轴连接处的离合器的工作状态一一实现，即在实际压实作业中，可以通过切换离合器的闭合、分离状态来选择合适的振动模式，从而满足多种施工工况的实际需求。

(3)本实用新型中振动模式组合多样，选择性广，使用范围宽，另外还具备结构简单，便于生产、操作的特点。

(4)本实用新型中第二齿轮与第一齿轮的齿数可以设计成相同或不同的多种方案，即在第一齿轮、第三齿轮、第四齿轮齿数均相同的基础上，第一齿轮与第二齿轮齿数相同时，动力装置的马达主轴转动频率等于圆周振动、垂直振动和振荡的频率；第二齿轮齿数小于第一齿轮齿数时，出现降频振动(动力装置的马达主轴转动频率大于垂直振动、振荡的频率)；第二齿轮齿数大于第一齿轮齿数时，出现增频振动(动力装置的马达主轴转动频率小于垂直振动、振荡的频率)。齿数的变化致使振动频率的变化，进而可以实现多种振动效果，设计简单而有效、作用明显。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的结构示意简图；

图2为图1所示振动轮的侧视简图；

图3为本实用新型中实施例2的结构示意简图；

图4为本实用新型中实施例3的结构示意简图；

图5为本实用新型呈圆周振动模式时的状态示意图；

图6为本实用新型呈振荡振动模式时的状态示意图；

图7为本实用新型呈垂直(或水平或斜向)振动模式时的状态示意图。

附图标记的含义如下：

10-轮体 20-激振器筒 30-齿轮箱 40-振动轴 40a-第一振动轴

40b-第二振动轴 40c-第三振动轴 40d-第四振动轴 50-齿轮

50a-第一齿轮 50b-第二齿轮 50c-第三齿轮 50d-第四齿轮

60-离合器 60a-第一离合器 60b-第二离合器 60c-第三离合器

60d-第四离合器

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～4所示，一种自切换振动模式振动轮，包括轮体10以及同轴套设于轮体10内腔处的激振器筒20和连接动力装置的齿轮箱30(所述齿轮箱 30内的一个齿轮轴与动力装置中马达主轴连接)，所述激振器筒20与齿轮箱30轴向依次排布，所述激振器筒20内设有多组彼此平行且两端设置在振动轴承上的用于放置偏心块的振动轴40，所述振动轴40均与齿轮箱30中的齿轮轴连接，所述齿轮箱30内设有多个用于变向及传递动力的齿轮50，多个所述齿轮50所处的齿轮轴均彼此平行，在所述齿轮50及所述振动轴40 上偏心块的共同作用下形成至少两种振动模式状态，所述轮体10内至少有一组相对应连接的齿轮轴与振动轴40间设有用于使齿轮轴与振动轴40处于结合或分离两种状态的离合器60。本实用新型中所述离合器60采用电磁离合器。

实施例1

如图1、2所示，所述齿轮50由第一齿轮50a、第二齿轮50b、第三齿轮50c、第四齿轮50d组成，所述第二齿轮50b位于齿轮箱30的中部位置处，所述第二齿轮50b对应的齿轮轴连接动力装置中的马达主轴，所述第一齿轮 50a、第三齿轮50c分别位于第二齿轮50b的两侧且均与第二齿轮50b啮合，所述第四齿轮50d与第三齿轮50c啮合，所述第一齿轮50a、第三齿轮50c、第四齿轮50d齿数均相同；所述振动轴40由第一振动轴40a、第二振动轴 40b、第三振动轴40c、第四振动轴40d组成，第一振动轴40a、第二振动轴 40b、第三振动轴40c、第四振动轴40d分别对应连接第一齿轮50a、第二齿轮50b、第三齿轮50c、第四齿轮50d的齿轮轴，各齿轮轴与振动轴40的连接处均设有离合器60，所述第一振动轴40a、第三振动轴40c上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴40a、第四振动轴40d 上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。如图2所示，本实施例中，所述第一振动轴40a、第四振动轴40d设计成处于同一水平面上，从而在第一振动轴40a、第四振动轴40d的偏心块的共同振动作用下产生垂直振动效果。当然，本实施例也可以将所述第一振动轴40a、第四振动轴40d设计成处于同一垂直平面或同一斜向平面上，进而产生水平振动效果或斜向振动效果。

下面结合实施例1对本实用新型的工作原理做详细说明：

1)当第二离合器60b闭合，第一离合器60a、第三离合器60c、第四离合器60d同时脱开时，第二齿轮50b对应的齿轮轴在动力马达的驱动下带动第二振动轴40b转动(此时其余振动轴不转)，致使第二振动轴40b上的偏心块旋转，进而产生离心力带动振动轮作圆周振动。本振动模式下的工作状态如图5所示。

2)当第一离合器60a、第三离合器60c同时闭合，第二离合器60b、第四离合器60d同时脱开时，在动力马达的驱动下第二齿轮50b转动，同时带动第一齿轮50a、第三齿轮50c反向转动，因第一齿轮50a与第三齿轮50c 齿数相同，故第一齿轮50a和第三齿轮50c实现同步同向转动，致使第一振动轴40a和第三振动轴40c上的偏心块实现同步同向旋转(此时第二振动轴 40b、第四振动轴40d不转)，又因第一振动轴40a与第三振动轴40c上的偏心块形状大小相同即偏心矩一样，安装方向相反，进而产生两个绕轮体10 中心的离心力，带动振动轮交变扭矩作振荡振动。本振动模式下的工作状态如图6所示。

3)当第一离合器60a、第四离合器60d同时闭合，第二离合器60b、第三离合器60c同时脱开时，在动力马达的驱动下第二齿轮50b转动，同时带动第一齿轮50a、第三齿轮50c反向转动，反向转动的第三齿轮50c再带动第四齿轮50d转动，所述第四齿轮50d与第一齿轮50a的齿轮转动方向相反，因第一齿轮50a与第四齿轮50d齿数相同，故第一齿轮50a和第四齿轮50d 实现同步反向转动，致使第一振动轴40a与第四振动轴40d上的偏心块实现同步反向旋转(此时第二振动轴40b、第三振动轴40c不转)，又因第一振动轴40a和第四振动轴40d上的偏心块形状大小相同即偏心矩一样，且安装方向一致，进而产生两个离心力，两离心力的水平分力相互抵消，垂直分力相互叠加，带动振动轮作上下垂直振动。本振动模式下的工作状态如图7所示。

由上述可知，所述第一齿轮50a、第二齿轮50b、第三齿轮50c、第四齿轮50d始终同时转动，但可以通过切换离合器60的闭合、分离状态(通过控制电磁离合器线圈的通断电)有目的性的选择第一振动轴40a、第二振动轴40b、第三振动轴40c、第四振动轴40d分别处于工作状态还是停滞状态，进而选择合适的振动模式即调节切换圆周振动、垂直振动、振荡振动三种振动模式，从而满足多种施工工况的实际需求。

此外实施例1中的圆周振动、垂直振动、振荡振动三种振动模式可以拆分成不同的两两组合，即能够调节切换圆周振动、振荡振动两种振动模式的振动轮或者能够调节切换圆周振动、垂直振动两种振动模式的振动轮又或者能够调节切换振荡振动、垂直振动两种振动模式的振动轮。本实用新型不仅仅局限于四个齿轮、四个振动轴所组成的振动轮结构，三齿轮、三振动轴或更多个齿轮与振动轴所组成的振动轮结构也同样适用。

实施例2

用于调节切换圆周振动、垂直振动两种振动模式的振动轮：

如图3所示，所述齿轮50由第一齿轮50a、第二齿轮50b、第三齿轮50c、第四齿轮50d组成，所述第二齿轮50b位于齿轮箱30的中部位置处，所述第二齿轮50b对应的齿轮轴连接动力装置中的马达主轴，所述第一齿轮50a、第三齿轮50c分别位于第二齿轮50b的两侧且均与第二齿轮50b啮合，所述第四齿轮50d与第三齿轮50c啮合，所述第一齿轮50a、第三齿轮50c、第四齿轮50d齿数均相同；所述振动轴40由第一振动轴40a、第二振动轴40b、第四振动轴40d组成，第一振动轴40a、第二振动轴40b、第四振动轴40d 分别对应连接第一齿轮50a、第二齿轮50b、第四齿轮50d的齿轮轴，各齿轮轴与振动轴40的连接处均设有离合器60，所述第一振动轴40a、第四振动轴40d上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。为了产生垂直振动效果，本实施例中将所述第一振动轴40a、第四振动轴40d设计成处于同一水平面上。

实施例3

用于调节切换振荡振动、垂直振动两种振动模式的振动轮：

如图4所示，所述齿轮50由第一齿轮50a、第二齿轮50b、第三齿轮50c、第四齿轮50d组成，所述第二齿轮50b位于齿轮箱30的中部位置处，所述第二齿轮50b对应的齿轮轴连接动力装置中的马达主轴，所述第一齿轮50a、第三齿轮50c分别位于第二齿轮50b的两侧且均与第二齿轮50b啮合，所述第四齿轮50d与第三齿轮50c啮合，所述第一齿轮50a、第三齿轮50c、第四齿轮50d齿数均相同；所述振动轴40由第一振动轴40a、第三振动轴40c、第四振动轴40d组成，第一振动轴40a、第三振动轴40c、第四振动轴40d 分别对应连接第一齿轮50a、第三齿轮50c、第四齿轮50d的齿轮轴，各齿轮轴与振动轴40的连接处均设有离合器60，所述第一振动轴40a、第三振动轴40c上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴 40a、第四振动轴40d上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。为了产生垂直振动效果，本实施例中将所述第一振动轴40a、第四振动轴40d设计成处于同一水平面上。

本实用新型中所述第一齿轮50a、第三齿轮50c、第四齿轮50d的齿数均相同，所述第二齿轮50b与第一齿轮50a的齿数可以相同或不同，不同又包括大于或小于。

本实用新型中其他实施例的工作原理与实施例1的工作原理类似，在这就不做一一描述了。

Claims (8)

1.一种自切换振动模式振动轮，包括轮体(10)以及同轴套设于轮体(10)内腔处的激振器筒(20)和连接动力装置的齿轮箱(30)，所述激振器筒(20)与齿轮箱(30)轴向依次排布，其特征在于：所述激振器筒(20)内设有多组彼此平行且两端设置在振动轴承上的用于放置偏心块的振动轴(40)，所述振动轴(40)均与齿轮箱(30)中的齿轮轴连接，所述齿轮箱(30)内设有多个用于变向及传递动力的齿轮(50)，多个所述齿轮(50)所处的齿轮轴均彼此平行，在所述齿轮(50)及所述振动轴(40)上偏心块的共同作用下形成至少两种振动模式状态，所述轮体(10)内至少有一组相对应的齿轮轴与振动轴(40)间设有用于使所述齿轮轴与振动轴(40)处于结合或分离两种状态的离合器(60)。

2.根据权利要求1所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：任意一组相对应的所述振动轴(40)与齿轮轴间均设有所述离合器(60)。

3.根据权利要求2所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述齿轮(50)由第一齿轮(50a)、第二齿轮(50b)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)组成，所述第二齿轮(50b)位于齿轮箱(30)的中部位置处，所述第二齿轮(50b)对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)分别位于第二齿轮(50b)的两侧且均与第二齿轮(50b)啮合，所述第四齿轮(50d)与第三齿轮(50c)啮合，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)齿数均相同；所述振动轴(40)由第一振动轴(40a)、第二振动轴(40b)、第三振动轴(40c)、第四振动轴(40d)组成，第一振动轴(40a)、第二振动轴(40b)、第三振动轴(40c)、第四振动轴(40d)分别对应连接第一齿轮(50a)、第二齿轮(50b)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)的齿轮轴，所述第一振动轴(40a)、第三振动轴(40c)上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴(40a)、第四振动轴(40d)上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

4.根据权利要求2所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述齿轮(50)由第一齿轮(50a)、第二齿轮(50b)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)组成，所述第二齿轮(50b)位于齿轮箱(30)的中部位置处，所述第二齿轮(50b)对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)分别位于第二齿轮(50b)的两侧且均与第二齿轮(50b)啮合，所述第四齿轮(50d)与第三齿轮(50c)啮合，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)齿数均相同；所述振动轴(40)由第一振动轴(40a)、第二振动轴(40b)、第四振动轴(40d)组成，第一振动轴(40a)、第二振动轴(40b)、第四振动轴(40d)分别对应连接第一齿轮(50a)、第二齿轮(50b)、第四齿轮(50d)的齿轮轴，所述第一振动轴(40a)、第四振动轴(40d)上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

5.根据权利要求2所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述齿轮(50)由第一齿轮(50a)、第二齿轮(50b)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)组成，所述第二齿轮(50b)位于齿轮箱(30)的中部位置处，所述第二齿轮(50b)对应的齿轮轴连接动力装置，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)分别位于第二齿轮(50b)的两侧且均与第二齿轮(50b)啮合，所述第四齿轮(50d)与第三齿轮(50c)啮合，所述第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)齿数均相同；所述振动轴(40)由第一振动轴(40a)、第三振动轴(40c)、第四振动轴(40d)组成，第一振动轴(40a)、第三振动轴(40c)、第四振动轴(40d)分别对应连接第一齿轮(50a)、第三齿轮(50c)、第四齿轮(50d)的齿轮轴，所述第一振动轴(40a)、第三振动轴(40c)上的偏心块形状大小完全相同并且安装方向相反，所述第一振动轴(40a)、第四振动轴(40d)上的偏心块形状大小完全相同且安装方向一致。

6.根据权利要求3～5中任何一项所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述第二齿轮(50b)与第一齿轮(50a)的齿数相同。

7.根据权利要求3～5中任何一项所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述第二齿轮(50b)的齿数大于第一齿轮(50a)的齿数。

8.根据权利要求3～5中任何一项所述的一种自切换振动模式振动轮，其特征在于：所述第二齿轮(50b)的齿数小于第一齿轮(50a)的齿数。