阅读说明：本技术 一种激振方向可调的振动结构 (A kind of adjustable vibrational structure of direction of excitation ) 是由 黄方权 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压路机设备领域,具体是涉及一种激振方向可调的振动结构。包括振动主体以及布置于振动主体内的激振筒,激振筒的筒腔沿轴向设置有偏心轴以及偏心轴上设置有偏心块组,偏心轴连接有外部驱动源,用于驱动偏心轴和偏心块组转动,该振动结构还包括角度调整部,用于通过转动激振筒调节其内部的偏心轴与竖直方向的角度,以调节偏心轴上偏心块组的激振力与竖直方向的角度及调节激振力在竖直方向的振幅。能够根据压实工况调节振幅,满足实际使用需求。(The present invention relates to road roller apparatus fields, are specifically related to a kind of adjustable vibrational structure of direction of excitation.Including vibration main body and it is arranged in the main intracorporal exciting cylinder of vibration, the barrel chamber of exciting cylinder is axially disposed to be had and is provided with eccentric block group on eccentric shaft and eccentric shaft, eccentric shaft is connected with external drive source, for driving eccentric shaft and eccentric block group to rotate, the vibrational structure further includes angle adjusting part, for adjusting the angle of its internal eccentric shaft and vertical direction by rotating exciting cylinder, to adjust the exciting force of eccentric block group and the angle of vertical direction on eccentric shaft and adjust exciting force in the amplitude of vertical direction.It can be met the actual needs according to compacting operating condition adjusting amplitude.)

一种激振方向可调的振动结构

技术领域

本发明涉及压路机设备领域，具体是涉及一种激振方向可调的振动结构。

背景技术

振动压路机是利用自身的重力和振动压实各种建筑和筑路材料的机械；在公路建设中，振动压路机因最适宜压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土而被广泛应用。目前的振动压路机的主体结构，通常由振动主体和位于振动主体筒腔内的激振筒构成；激振筒筒腔内再设置偏心轴，并在偏心轴上设置偏心块组，最终通过齿轮来驱动各偏心块组作正反转动来实现激振筒的激振效果。

原有结构中，位于激振筒内部且设置在偏心轴上的偏心块组产生的激振力与竖直方向的角度不变，致使激振力在竖直方向的振幅不变，即垂直于被压实物体的振幅不变，满足不了根据压实工况调节振动激励方向以此调节振幅。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种激振方向可调的振动结构，能够根据压实工况调节振幅，满足实际的使用需求。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种激振方向可调的振动结构，包括振动主体以及布置于振动主体内的激振筒，所述激振筒的筒腔沿轴向设置有偏心轴以及偏心轴上设置有偏心块组，所述偏心轴连接有外部驱动源，用于驱动偏心轴和偏心块组转动，该振动结构还包括角度调整部，用于通过转动激振筒调节其内部的偏心轴与竖直方向的角度，以调节偏心轴上偏心块组的激振力与竖直方向的角度及调节激振力在竖直方向的振幅；

所述角度调整部包括驱动单元以及设置在驱动单元和激振筒之间的传动单元，所述驱动单元和传动单元相互配合用于转动激振筒。

进一步，所述驱动单元为角度调节马达，所述传动单元包括设置在角度调节马达主轴上的主动调节齿轮和设置在激振筒上的从动调节齿轮，所述主动调节齿轮和从动调节齿轮相互齿合。

进一步优选的，所述角度调整部还包括角度检测传感器和控制单元，所述角度检测传感器用于检测激振筒转动的角度，所述角度检测传感器将检测到的角度信号传送给控制单元，控制单元依据角度信号向角度调节马达发送指令。

进一步优选的，所述激振筒贯穿在左筒支撑轴承和右筒支撑轴承二者的内部。

进一步，所述偏心轴包括沿激振筒筒腔轴向设置的主动偏心轴和对称设置在主动偏心轴两侧的第一从动偏心轴、第二从动偏心轴，所述主动偏心轴、第一从动偏心轴、第二从动偏心轴均贯穿于对立设置的偏心轴轴承内，所述主动偏心轴上设置有主动齿轮，所述第一从动偏心轴上设置有第一从动齿轮，所述第二从动偏心轴上设置有第二从动齿轮，所述主动齿轮与第一从动齿轮相互齿合，所述主动齿轮与第二从动齿轮相互齿合；

所述偏心块组包括设置在主动偏心轴上的第一偏心块、设置在第一从动偏心轴上的第二偏心块、设置在第二从动偏心轴上的第三偏心块。

进一步优选的，所述第一从动偏心轴与第二从动偏心轴的偏心矩之和等于主动偏心轴的偏心矩。

进一步，所述振动主体于激振筒的外侧设置有润滑油提斗，所述激振筒的外壁上开设有连通润滑油提斗与激振筒筒腔的润滑油进油孔，所述润滑油进油孔贯穿激振筒的筒壁并沿激振筒的径向连通至三组齿轮和/或偏心轴轴承处，三组齿轮即主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮。

进一步优选的，所述润滑油进油孔环形设置在激振筒的外壁上。

进一步，该振动结构还包括沿激振筒轴向设置在沿激振筒外部两侧的减振单元。

进一步，所述外部驱动源为连接在主动偏心轴一端的振动马达，所述振动马达用于转动主动偏心轴并促使与主动偏心轴构成齿轮传动的第一从动偏心轴和第二从动偏心轴作与主动偏心轴转动方向相反的转动以及转动偏心块组；

进一步优选的，所述振动主体于振动马达和角度调节马达所在的位置处设置有第一轴承座，所述振动马达和角度调节马达均设置在第一轴承座上，且第一轴承座与减振单元相连。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明在激振筒的外部设置角度调整部，通过转动激振筒，将位位于竖直方向上偏心块组调整为偏心块组偏移竖直方向，即改变激振力与竖直方向的角度，使得偏心块组产生的激振力以及振幅只有一部分作用在竖直方向上，即只有一部分作用在被压实的物体上。根据压实工况的需要，转动激振筒，调节在竖直方向的振幅，依次调节作用在被压实物体上的振幅。

(2)激振筒的两端均贯穿在轴承内，一方面轴承能够支撑激振筒，另一方面通过角度调节马达转动激振筒时，能够减小阻力，方便转动激振筒，以此方便调节偏心块组产生的激振力与竖直方向的角度，据此方便调节在竖直方向的振幅，即调节垂直于被压实物体的振幅。

(3)通过角度检测传感器获取激振筒转动的角度，以此获取偏心块组产生的激振力与竖直方向的角度，当达到设定角度时，通过控制单元制动角度调节马达，能够实现自动控制调节角度的目的。

(4)角度调节马达和激振筒采用齿轮传动，齿轮之间相互齿合，当调节至需要的角度时，齿轮能够固定住激振筒，防止固定住的激振筒在惯性作用下转动，提高了准确度。

(5)润滑油提斗内的润滑油通过进油孔到达激振筒内部的齿轮和轴承处，使得各齿轮和轴承均可得到充分润滑，并同步实现激振筒内各部分所产生热量的快速和高效的散热目的，其润滑和散热效率极高，工作过程也极为可靠稳定。

(6)主动偏心轴和从动偏心轴之间通过齿轮传动，使得三个偏心轴同步转动，且从动偏心轴转动方向与主动偏心轴转动方向相反，整体结构布置合理而实用，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的剖视结构图；

图2a、2b、2c为本发明的沿偏心块的径向方向所作横截面的剖视图；

图3a、3b、3c为本发明的沿主动偏心轴及从动偏心轴处润滑油进油孔。所作横截面的剖视图。

图中标注符号的含义如下：

10-振动主体 11-第一轴承座 12-行走支撑轴承 13-第二轴承座

14a-第一润滑油提斗 14b-第二润滑油提斗 15-角度检测传感器

20-驱动机构 30-减振单元 40-激振筒 41a-左筒支撑轴承

41b-右筒支撑轴承 42-从动调节齿轮

430-主动偏心轴 431-主动齿轮 432-第一偏心块 440-第一从动偏心轴

441-第一从动齿轮 442-第二偏心块 450-第二从动偏心轴

451-第二从动齿轮 452-第三偏心块 46-偏心轴轴承 47-第三轴承座

48-第四轴承座 49-润滑油进油孔

50-振动马达 60-角度调节马达 61-主动调节齿轮

具体实施方式

以下结合实施例和说明书附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明具体结构可参考图1所示，包括悬置的驱动机构20、与驱动机构20配合的行走支撑轴承12用于使整个振动结构行走、振动主体10以及布置于振动主体10内的激振筒40，其中行走支撑轴承12放置在第二轴承座13上，激振筒40为激振圆筒，振动主体10于激振筒40一侧设置振动马达50。激振筒40的筒腔沿轴向设置有偏心轴以及偏心轴上设置有偏心块组。偏心轴包括设置在激振筒40中心线的主动偏心轴430和对称设置在主动偏心轴430两侧的第一从动偏心轴440、第二从动偏心轴450。偏心块组包括设置在主动偏心轴430上的第一偏心块432、设置在第一从动偏心轴440上的第二偏心块442、设置在第二从动偏心轴450上的第三偏心块452。主动偏心轴430上设置有主动齿轮431，第一从动偏心轴440上设置有第一从动齿轮441，第二从动偏心轴450上设置有第二从动齿轮451，主动齿轮431与第一从动齿轮441相互齿合，主动齿轮431与第二从动齿轮451相互齿合。三个偏心轴的两端均贯穿在偏心轴轴承46内，其中一端的偏心轴轴承46放置在第三轴承座47上，另一端的偏心轴轴承46放置在第四轴承座48上。三组齿轮设置在偏心轴轴承46的内侧且靠近其中一组偏心轴轴承46。

激振筒40的外部设置有振动马达50，振动马达50驱动主动偏心轴430转动，第一从动偏心轴440、第二从动偏心轴450作与主动偏心轴430相反的转动，各个偏心轴上的偏心块组的重心旋转，产生激振力，激振筒40带动振动主体10振动。由于激振筒40在水平方向的两侧设置有减振单元30，能够消减振动马达50产生的振动。

实施例2

在实施例1的基础上，增加角度调整部，使得振动结构的激振方向可调，增加角度调整部之后的结构如图1所示。

为保证能够通过调节激振筒40的角度以调节其内部的偏心轴与竖直方向的角度，进而调节偏心轴上偏心块组的激振力与竖直方向的角度，达到调节激振力在竖直方向的振幅。如图1所示，激振筒40的两端贯穿在左筒支撑轴承41a和右筒支撑轴承41b二者的内部，能够减少转动产生的摩擦。增加的角度调整部包括角度调节马达60、角度检测传感器15和控制单元、设置在角度调节马达60主轴上的主动调节齿轮61、设置在激振筒40上的从动调节齿轮42，主动调节齿轮61和从动调节齿轮42相互齿合。

工作原理：如图3a所示，当主动偏心轴430、第一从动偏心轴440、第二从动偏心轴450均位于竖直方向上，三组偏心轴的激振力均如图2a所示，激振力的方向为竖直方向，即激振力的方向垂直于被压实的物体。当角度调节马达60通过主动调节齿轮61和从动调节齿轮42转动激振筒40，使得激振筒40内部的偏心块组产生的激振力方向发生如图2b所示的变化。

由于激振力F＝mew²，在竖直方向的分力为F_v＝mew²cosθ，在竖直方向的振幅其中m为各偏心块的总质量，e为各偏心块的总偏心矩，w为偏心块转动的角速度，θ为激振力F与竖直方向的夹角，f为振动频率，Q为振动主体10参振质量。

竖直方向的分量F_v是一个关于F的余弦函数，当角度θ越大时，很显然竖直方向的分力越来越小，也就是竖直方向的振幅越来越小。因压路机在压实铺层时，垂直于铺层的分力是压实的有效作用力，也就是在垂直方向的振幅才是调幅的关键。

当三组偏心轴达到如图3c的位置时，偏心块的产生的激振力如图2c所示，此时激振力方向为水平方向，在垂直于铺层的方向上没有振幅。

由以上分析可知，本发明能够实现激振力方向从竖直方向至水平方向的任意方向变化，振幅值从最小到最大的任意调节。当被压铺层密实度压至合格后，可以通过转动激振筒40，使得激振力方向为水平方向，对被压铺层进行收光处理。

实施例3

在实施例1、2的基础上，为了减少各个轴承和齿轮产生的摩擦力，该振动结构还设置有第一润滑油提斗14a和第二润滑油提斗14b，如图3a、3b、3c所示，激振筒40的外壁上开设有连通第一润滑油提斗14a与激振筒40筒腔的两组润滑油进油孔49，其中一组润滑油进油孔49连通第一润滑油提斗14a与激振筒40的筒腔，并延伸至位于激振筒40内部左侧的齿轮和轴承，另一组润滑油进油孔49连通第二润滑油提斗14b与激振筒40的筒腔，并延伸至位于激振筒40内部右侧的轴承。润滑油进油孔49环形均匀分布在激振筒40的外壁上。使得各齿轮和轴承均可得到充分润滑，并同步的实现激振筒40内各部分所产生热量快速和高效的散热目的，其润滑和散热效率极高，工作过程也极为可靠稳定。