具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

当前多数振动桩锤偏心质量矩为固定值，因此工作过程中振幅不可调。对不同的施工地质地段，需要不同频率与振幅时不能有效调节，影响适应性。同时改变频率会影响激振力。

为此，本实施例提供一种工程机械，该工程机械可为打桩机，打桩机包括振动锤，能够实现打桩机在打桩过程中振动锤的振幅可调。如图1所示，该振动锤包括振动箱体100、端板200、第一偏心总成1、第二偏心总成2、调节总成3和执行元件，其中第一偏心总成1、第二偏心总成2和调节总成3均设置在振动箱体100内，端板200设置在振动箱体100的两侧，且第一偏心总成1、第二偏心总成2和调节总成3的端部通过端板200固定，执行元件设置在振动箱体100外，第一偏心总成1和第二偏心总成2传动连接；调节总成3与第一偏心总成1或第二偏心总成2传动连接，用以调节第一偏心总成1及第二偏心总成2的相位差；执行元件包括第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构与第一偏心总成1或第二偏心总成2连接，用于为第一偏心总成1或第二偏心总成2提供驱动力，第二传动机构与调节总成3连接，用于为调节总成3提供驱动力。

第一传动机构与第一偏心总成1或第二偏心总成2连接为第一偏心总成1或第二偏心总成2提供驱动力，第二传动机构与调节总成3连接为调节总成3提供驱动力，第一传动机构和第二传动机构配合，能够在实际工况下使调节总成3有效的调节第一偏心总成1的相位差和第二偏心总成2的相位差，第一偏心总成1和第二偏心总成2的相位差改变可以改变振动锤的振动频率和振幅，从而在起振和熄振过程中振动锤降低对外界的共振影响，使该振动锤适应不同施工地质地段的要求，提高该振动锤的适应性。

可选地，在本实施例中，如图2、图3和图4所示，第一偏心总成1包括第一轴11、第一固定偏心单元12和第一可调偏心单元13；第一轴11依次穿过第一固定偏心单元12和第一可调偏心单元13，第一固定偏心单元12和第一可调偏心单元13间隔设置。具体地，在本实施例中，第一固定偏心单元12包括第一固定齿轮121和第一固定偏心块122，第一固定偏心块122与第一固定齿轮121固定连接。示例性地，第一固定偏心块122与第一固定齿轮121通过定位销91连接，第一固定偏心块122通过螺栓92与第一轴11固定连接，从而实现第一固定齿轮121与第一轴11的固定连接，第一固定齿轮121和第一固定偏心块122与第一轴11键连接，防止在第一轴11转动过程中第一固定齿轮121和第一固定偏心块122径向滑动。可选地，第一固定齿轮121和第一固定偏心块122通过平键93与第一轴11连接，当然，还可以是第一固定齿轮121和第一固定偏心块122通过花键或其他固定方式进行连接。

可选地，在本实施例中，第一可调偏心单元13包括第一轴承131、第一可调齿轮132和第一可调偏心块133，第一可调齿轮132和第一可调偏心块133固定连接，具体是通过螺栓92固定连接，第一轴承131套设于第一轴11上，第一可调齿轮132和第一可调偏心块133均套设于第一轴承131的外圈，当与第一轴11或第二轴21连接的第一传动机构工作时，第一轴11和第二轴21均会转动，由于第一轴承131的原因，第一可调齿轮132和第一可调偏心块133不随第一轴11转动，第一可调齿轮132和第一可调偏心块133随第二传动机构转动实现调节第一偏心总成1和第二偏心总成2之间的偏心质量距的调整。为了对第一轴承131起到限位的作用，防止第一轴承131沿第一轴11轴向移动，在本实施例中第一轴承131和第一固定偏心块122之间设置有第一隔套14，第一隔套14套设在第一轴11上，且第一隔套14分别与第一固定偏心块122和第一轴承131抵接。

第一轴11的两端设置有端部轴承101，为了防止第一轴承131带动第一固定偏心块122向端部轴承101方向滑动，本实施例中第一轴承131和端部轴承101之间设置有第二隔套15，第二隔套15分别与端部轴承101和第一轴承131抵接。

与第一偏心总成1结构基本相似，参考图4，在本实施例中，第二偏心总成2包括第二轴21、第二固定偏心单元22和第二可调偏心单元23；第二轴21依次穿过第二固定偏心单元22和第二可调偏心单元23，第二固定偏心单元22和第二可调偏心单元23间隔设置，第一轴11和第二轴21平行设置，第一固定偏心单元12和第二固定偏心单元22传动连接，且第一固定偏心单元12和第二固定偏心单元22呈轴对称设置。第一可调偏心单元13和第二可调偏心单元23传动连接。具体地，第二固定偏心单元22包括第二固定齿轮221和第二固定偏心块222，第二固定偏心块222与第二固定齿轮221固定连接，第一固定齿轮121和第二固定齿轮221啮合，当第一轴11和第二轴21中任一个转动，均能够实现二者同时转动的目的。

第二固定偏心单元22与第一固定偏心单元12呈轴对称设置，即二者呈180°设置。第二固定偏心单元22的偏心质量距与第一固定偏心单元12的偏心质量距大小相等。第二可调偏心单元23与第一可调偏心单元13呈轴对称设置，即二者呈180°设置。第二可调偏心单元23的偏心质量距与第一可调偏心单元13的偏心质量距大小相等。可以理解的是，第二偏心总成2的偏心质量距与第一偏心总成1的偏心质量距大小相等。

示例性地，第二固定偏心块222与第二固定齿轮221通过定位销91连接，第二固定偏心块222通过螺栓92与第二轴21固定连接，从而实现第二固定齿轮221与第二轴21的固定连接，第二固定齿轮221和第二固定偏心块222与第二轴21键连接，防止在第二轴21转动过程中第二固定齿轮221和第二固定偏心块222径向滑动。可选地，第二固定齿轮221和第二固定偏心块222通过平键93与第二轴21连接，当然，还可以是第二固定齿轮221和第二固定偏心块222通过花键或其他固定方式进行连接。

可选地，第二可调偏心单元23包括第二轴承231、第二可调齿轮232和第二可调偏心块233，第二可调齿轮232和第二可调偏心块233固定连接，第二轴承231套设于第二轴21上，第二可调齿轮232和第二可调偏心块233均套设于第二轴承231的外圈，第一可调齿轮132和第二可调齿轮232啮合。当与第一轴11或第二轴21连接的第一传动机构工作时，第一轴11和第二轴21转动，由于第二轴承231的原因，第二可调齿轮232和第二可调偏心块233不随第二轴21转动，第二可调齿轮232和第二可调偏心块233随第三轴31的转动而转动，由此，可根据需要调节第一偏心总成1和第二偏心总成2之间的相位差，且相位差可为0。为了对第二轴承231起到限位的作用，防止第二轴承231沿第二轴21的轴向移动，在本实施例中第二轴承231和第二固定偏心块222之间设置有第三隔套24，第三隔套24套设在第二轴21上，且第三隔套24分别与第二固定偏心块222和第二轴承231抵接。

第二轴21的两端设置有端部轴承101，为了防止第二轴承231沿轴向移动(向端部轴承101)滑动，本实施例中第二轴承231和端部轴承101之间设置有第四隔套25，第四隔套25分别与端部轴承101和第一轴承131抵接用以防止第二轴承231沿第二轴21的轴向移动。

可选地，在本实施例中，调节总成3包括第三轴31和设置于第三轴31的调节单元32，第二传动机构与第三轴31连接，调节单元32与第一可调偏心单元13或第二可调偏心单元23传动连接。其中，第一轴11、第二轴21和第三轴31平行设置，以保证各部件之间能够传动连接，调节单元32包括调节齿轮，第三轴31穿过调节齿轮，且调节齿轮与第三轴31键连接，调节齿轮与第一可调齿轮132或第二可调齿轮232啮合。即调节单元32能够驱动第一可调齿轮132或第二可调齿轮232转动，从而实现同一轴上的齿轮转速不同，从而改变第一偏心总成1和第二偏心总成2的相位差，起到调节频率和偏心质量距的目的。

起振和熄振过程中，第一轴11上的第一可调偏心块133和第一固定偏心块122二者处于180°，即第一可调偏心块133的偏心部和第一固定偏心块122的偏心部位于第一轴11的两侧。第二轴21上的第二可调偏心块233和第二固定偏心块222二者处于180°，即第二可调偏心块233的偏心部和第二固定偏心块222的偏心部位于第二轴21的两侧。起振和熄振过程中，第一固定偏心单元和第一可调偏心单元的偏心质量距相等，对应地，第二固定偏心单元和第二可调偏心单元的偏心质量距相等。捶打工作时，第一驱动机构和第二驱动机构需要控制第一轴11和第三轴31以不同速度转动，使第一可调偏心块133和第一固定偏心块122呈0°以及使第二可调偏心块233和第二固定偏心块222二者呈0°。即通过第一驱动机构和第二驱动机构来控制第一轴11和第三轴31的转动以调节第一偏心总成1的相位差一级第二偏心总成2的相位差。

可选地，在本实施例中，第一可调偏心单元13还包括第一压板134，第二可调偏心单元23包括第二压板234，第一压板134套设于第一轴11上并与第一可调偏心块133固定连接。示例性地，第一压板134与第一可调偏心块133通过螺栓92固定连接，第一压板134用于抵压第一可调偏心块133向端部轴承101移动(即轴向移动)，第二压板234套设于第二轴21上并与第二可调偏心块233固定连接。示例性地，第二压板234与第二可调偏心块233通过螺栓92固定连接，第二压板234用于抵压第二可调偏心块233向端部轴承101移动(即轴向移动)。

由于在第一轴11、第二轴21和第三轴31的两端均设置有端部轴承101，为此，在第一轴11、第二轴21和第三轴31的两端还分别设置有轴承座103和端盖102，其中端部轴承101设置在轴承座103形成的空间内，端盖102位于轴承座103的外部，端盖102对端部轴承101起到良好的保护作用。需要说明的是，第一轴11或第二轴21的其中一个端盖102上设置有能够使第一驱动机构伸入的连接孔，第一驱动机构与第一轴11或第二轴21连接，以带动第一轴11或第二轴21转动。本实施例中第一轴11对应的一个端盖102上设置有连接孔，对应地，第一轴11的端部设置有容纳过渡花键套111的容纳孔，过渡花键套111过盈配合，第一驱动机构的输出端伸入过渡花键套111内与第一轴11键连接。

由于第三轴31与第二驱动机构连接，为此，第三轴31其中一端对应的端盖102上设置有能够使第二驱动机构伸入的连接孔，第三轴31的端部也与第一轴11的端部设置有容纳过渡花键套111的容纳孔，以便于第二驱动机构与第三轴31过盈配合连接，第二驱动机构的输出端伸入过渡花键套111内与第三轴31键连接。

第一驱动机构和第二驱动机构用以带动轴的转动，因此第一驱动机构和第二驱动机构为电机或马达，而第一驱动机构和第二驱动机构的选择具体根据实际工况选择，对于工程机械而言，第一驱动机构和第二驱动机构多选择马达。

该振动锤用于打桩机上，打桩机属于工程机械，因此，在本实施例中，如图5所示，第一驱动机构为第一马达4，第二驱动机构为第二马达5。第一马达4和第二马达5均是通过液压泵6提供液压油输出动力，因此，本实施例中振动锤还包括液压泵6、主阀7和两个比例调速阀组8，比例调速阀组8控制压力油的流量以改变第一马达4和第二马达5的转速，以实现调节频率和偏心质量距的目的。其中，液压泵6的出油口与主阀7的进油口连接，主阀7的出油口分别与两个比例调速阀组8的进油口连接，两个比例调速阀组8中，其中一个与第一传动机构(即第一马达4)连接，另外一个与第二传动机构(即第二马达5)连接。

第一马达4在压力油的作用下旋转，从而带动第一轴11和与设置在第一轴11上的第一固定偏心单元12旋转，因第一固定偏心单元12中的第一固定齿轮121与第二固定偏心单元22中的第二固定齿轮221啮合，从而进一步通过齿轮传动带动第二偏心总成2的第二轴21旋转。

比例调速阀组8包括换向阀81、压差反馈阀82和可调节流阀83，其中主阀7的出油口与压差反馈阀82的进油口连通，压差反馈阀82的出油口与可调节流阀83的进油口连通，换向阀81的进油口与可调节流阀83的出油口连接，换向阀81的出油口与油箱连接或被关闭，比例调速阀组8还包括第一信号油路a和第二信号油路b，第一信号油路a一端与所述压差反馈阀82的第一端连接，第一信号油路a的另一端与可调节流阀83的进油口连接，第二信号油路b与压差反馈阀82的第二端连接，压差反馈阀82的第二端还设置有弹簧。与压差反馈阀82两端相连的第一信号油路a和第二信号油路b分别位于可调节流阀83的前后端，因此压差反馈阀82使可调节流阀83前后压差为定值，因此只需改变可调节流阀83开口面积即可改变流量来调节马达的转速。换向阀81控制马达负载反馈压力是否反馈到压差反馈阀82，当换向阀81处于上位时，此时马达为非工作状态，马达负载反馈压力与油箱互通；当换向阀81处于下位时负载反馈压力与油箱通道截断，压力油经过第二信号油路b流至压差反馈阀82的第二端，将油压信号反馈到压差反馈阀82一端，压差反馈阀82根据两端的压差控制阀芯的移动，以控制第一马达4和第二马达5的转速，因此，第一马达4的转速和第二马达5的转速可相同也可不同。另外，由于主阀7主要控制其他执行部件的动作，因此经过主阀7的压力油的油压较高，而压差反馈阀82还能够将主阀7提供的压力油进一步降压，以便于压力油能够正常供给马达。

比例调速阀组8包括溢流阀84，溢流阀84与第二信号油路b连接。溢流阀84限制驱动马达的负载反馈压力，避免超限。

振动锤振动时，通过比例调速阀组8控制通向第一马达4和第二马达5压力油的流量，即改变第一马达4和第二马达5的转速，既而改变振动锤的振动频率。可选地，本实施例中振动锤还包括控制器、角度传感器和转速传感器，第一轴11和第二轴21上均设置有角度传感器和速度传感器，第三轴31上设置有速度传感器。控制器与角度传感器、转速传感器、主阀7和液压泵6电连接，速度传感器分别检测第一马达4和第二马达5的转速，进而通过控制器控制比例调速阀组8，使第一轴11和第二轴21旋转转速与第一可调偏心单元13和第二可调偏心单元23同步转动，而通过改变第一马达4和第二马达5的转速即可改变振动频率。自然状态下，由于在重力作用下，第一固定偏心块122和第二固定偏心块222在非工作状态下会处于最底端，而非是呈180°，而在起振和熄振过程中偏心质量矩为0时才能够避免对周边建筑物的共振，因此，角度传感器用于检测第一轴11和第二轴21的转角，分别用于判断第一轴11上的第一可调偏心块133和第一固定偏心块122二者是否处于180°的状态，以及第二轴21上的第二可调偏心块233和第二固定偏心块222二者是否处于180°的状态；若不是，则控制第一马达4和第二马达5的转速使第一可调偏心块133和第一固定偏心块122呈180°以及控制第二可调偏心块233和第二固定偏心块222二者呈180°设置，防止工作过程中振幅和振动频率出现较大误差，而后再使第一马达4和第二马达5加速工作。

锤头振动时，通过比例调速阀组8控制通向第一马达4和第二马达5的压力油的流量，即改变第一马达4和第二马达5的转速，既而改变振动锤的振动频率；速度传感器分别检测第一马达4和第二马达5的转速，进而通过控制器控制比例调速阀组8，使第一轴11和第二轴21旋转转速与第二可调偏心单元23和第一可调偏心单元13旋转转速相等，改变转速即改变频率。

改变第一马达4和第二马达5旋转转速，即可改变第一固定偏心单元12、第二固定偏心单元22与第一可调偏心单元13、第二可调偏心单元23的相位差，从而改变第一偏心总成1、第二偏心总成2的偏心质量矩，因第一固定偏心单元12和第一可调偏心单元13的偏心质量距大小可调节为相等，且第二固定偏心单元22与第二可调偏心单元23偏心质量矩大小可调节为相等，因此可实现第一偏心总成1的偏心质量矩和第二偏心总成的偏心质量距从0到最大预设值的无级调节。其中偏心质量距是指偏心距和质量的乘积。

控制第一马达4和第二马达5的转速即可调节第一偏心总成1和第二偏心总成2的偏心质量矩的相位差，可以实现振动锤在起振和熄振过程中第一偏心总成1的偏心质量矩和第二偏心总成的偏心质量矩为0，当频率达到某一值后，改变第一马达4和第二马达5的转速，实现偏心质量矩的改变，实现起振、熄振过程中的免共振，从而有效的避免周边建筑物共振；同时根据不同地质工况可实现振动锤频率与偏心质量矩的无级调节，满足工况的适应性。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。