一种垂直振动轮及其振动室机构
阅读说明：本技术 一种垂直振动轮及其振动室机构 (Vertical vibration wheel and vibration chamber mechanism thereof ) 是由 周保刚 范冬冬 王新玲 牛春亮 黄析 刘浩 于 2021-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种振动室机构,主要包括传动轴、激振器Ⅰ和激振器Ⅱ,其中传动轴上固定连有传动大齿轮Ⅱ和传动小齿轮Ⅰ,传动轴两侧分别设置有激振器Ⅰ和激振器Ⅱ,激振器Ⅰ上右端固定连接有传动大齿轮Ⅰ,传动大齿轮Ⅰ与传动大齿轮Ⅱ的啮合传动；激振器Ⅱ上通过连接套固定连接有传动小齿轮Ⅱ,传动小齿轮Ⅱ与传动小齿轮Ⅰ通过齿形链连接,实现激振器Ⅰ和激振器Ⅱ同步反向旋转；传动大齿轮Ⅱ和传动大齿轮Ⅰ的传动比与传动小齿轮Ⅰ和传动小齿轮Ⅱ的传动比相同。本发明还公开包括上述振动室机构的垂直振动轮。本发明提供的一种垂直振动轮及其振动室机构,能够解决目前传统垂直振动轮传动噪音大、结构复杂、传动效果较差以及可靠性较低等问题。(The invention discloses a vibration chamber mechanism which mainly comprises a transmission shaft, a vibration exciter I and a vibration exciter II, wherein the transmission shaft is fixedly connected with a transmission large gear II and a transmission small gear I; the vibration exciter II is fixedly connected with a transmission pinion II through a connecting sleeve, and the transmission pinion II is connected with the transmission pinion I through a toothed chain, so that the vibration exciter I and the vibration exciter II synchronously and reversely rotate; the transmission ratio of the transmission gear wheel II and the transmission gear wheel I is the same as that of the transmission pinion gear I and the transmission pinion gear II. The invention also discloses a vertical vibrating wheel comprising the vibrating chamber mechanism. The vertical vibrating wheel and the vibrating chamber mechanism thereof provided by the invention can solve the problems of high transmission noise, complex structure, poor transmission effect, low reliability and the like of the traditional vertical vibrating wheel at present.)
技术领域
本发明涉及一种垂直振动轮及其振动室机构，属于道路工程机械振动轮技术领域。
背景技术
振动压路机是路面建设、土方压实等必不可少的工程机械设备，其动态压实的特性大大提高了压实质量和作业效率。目前国内外振动压路机的发展均以智能压实为目标，通过自动调节振动力来适应不同工况下的压实需求，进一步保证了压实质量和作业效率，避免了常规振动压路机出现的过压或漏压风险。
垂直振动技术主要是通过调节激振力方向的方式，使得整机将压实能量最大化的传递至被压实材料，大大提高了压实效率。同时作为智能压实的基础，被国内外相关学者广泛研究。
传统垂直振动轮的结构是沿振动轮径向布置两组分布在轴线对称位置的初始相位相同、静偏心距相等、反向旋转的振动室机构，保证两组振动室机构产生的水平方向上激振力的合力始终为零，最终使振动轮仅发生垂直方向上的受迫振动。行业内的垂直振动轮结构大多数采用多组齿轮副传动的方式改变两组振动室机构的旋转方向，导致振动轮工作时传动噪音较大、结构复杂。同时两组振动室机构在高速旋转时相互作用，极大地影响着齿轮之间的传动效果，进一步影响振动轮可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够解决目前传统垂直振动轮传动噪音大、结构复杂、传动效果较差以及可靠性较低等问题的垂直振动轮及其振动室机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种振动室机构，主要包括传动轴、激振器Ⅰ和激振器Ⅱ。所述传动轴上固定连有传动大齿轮Ⅱ和传动小齿轮Ⅰ，所述传动轴两侧分别设置有激振器Ⅰ和激振器Ⅱ，所述激振器Ⅰ上右端固定连接有传动大齿轮Ⅰ，所述传动大齿轮Ⅰ与所述传动大齿轮Ⅱ的啮合传动；所述激振器Ⅱ上固定连接有传动小齿轮Ⅱ，所述传动小齿轮Ⅱ与所述传动小齿轮Ⅰ通过齿形链连接；所述传动大齿轮Ⅱ和所述传动大齿轮Ⅰ的传动比与所述传动小齿轮Ⅰ和传动小齿轮Ⅱ的传动比相同，采用刚、柔混合传动模式实现垂直振动功能。
所述激振器Ⅰ上设置有活动偏心块Ⅰ、固定偏心块Ⅰ、固定偏心块Ⅱ和活动偏心块Ⅱ，所述激振器活动偏心块和固定偏心块上均设置有击油块。
所述激振器Ⅰ通过齿轮压板对传动大齿轮Ⅰ进行轴向限位，所述激振器Ⅱ上通过连接套与所述传动小齿轮Ⅱ固定连接，所述激振器Ⅰ和激振器Ⅱ上均设置有振动轴承。
一种直振动轮，包括上述的振动室机构和压轮，所述压轮包括外轮圈，所述外轮圈左右两侧分别固定连有左封口板和右封口板，所述左封口板和右封口板分别连有左连接组件和右连接组件，所述外轮圈内设置有振动室，所述振动室包括内轮圈，所述振动室机构设置在所述内轮圈内，所述内轮圈的左右两侧分别设置有左支撑板和右支撑板，所述左支撑板和右支撑板分别与所述左连接组件和右连接组件转动连接，所述传动轴穿过所述右支撑轴承座，所述传动轴右端上设置有花键套，所述右连接组件右侧固定连接有马达连接盘，所述马达连接盘右侧连接有振动马达，所述花键套与所述振动马达的输出轴连接。
所述振动轴承设置在振动轴承座内，所述振动轴承座一侧与所述内轮圈连接，另一侧连有传动轴承，所述传动轴承设置在所述传动轴上。
所述左封口板和右封口板与所述外轮圈之间采用焊接或整体铸造方式连接。
所述左支撑板连有左侧连有左支撑轴承座，所述左连接组件包括分别与所述左封口板和左支撑轴承座连接的左框架轴承座，所述左框架轴承座与所述左支撑轴承座之间设置有左框架轴承，所述左支撑轴承座左侧设置有左框架轴承内压板，所述左框架轴承内压板上套设有左框架轴承外压板，所述左框架轴承内压板左侧连有左减振器安装板，所述左减振器安装板左侧连有左减振器。
所述右支撑板右侧连有右支撑轴承座，所述右连接组件包括分别与所述右封口板和右支撑轴承座连接的右框架轴承座，所述右框架轴承座与所述右支撑轴承座之间设置有右框架轴承，所述右支撑轴承座右侧设置有右框架轴承内压板，所述右框架轴承内压板上套设有右框架轴承外压板，所述右框架轴承内压板右侧连有右减振器安装板，所述右减振器安装板右侧连有右减振器。
所述左框架轴承外压板与所述左框架轴承内压板之间且位于所述左框架轴承左侧设置有左外侧油封，所述左框架轴承座与所述左支撑轴承座之间且位于所述左框架轴承右侧设置有左内侧油封。
所述右框架轴承外压板与所述右框架轴承内压板之间且位于所述右框架轴承右侧设置有右外侧油封，所述右框架轴承座与所述右支撑轴承座之间且位于所述右框架轴承左侧设置有右内侧油封。
本发明的有益效果：本发明提供的一种垂直振动轮及其振动室机构，传动轴上固定连有传动大齿轮Ⅱ和传动小齿轮Ⅰ，内轮圈内且位于传动轴两侧分别设置有激振器Ⅰ和激振器Ⅱ，激振器Ⅰ上右端固定连接有传动大齿轮Ⅰ，并通过齿轮压板对传动大齿轮Ⅰ进行轴向限位，传动大齿轮Ⅰ与传动大齿轮Ⅱ的啮合传动；激振器Ⅱ上通过连接套固定连接有传动小齿轮Ⅱ，传动小齿轮Ⅱ与传动小齿轮Ⅰ通过齿形链连接；传动大齿轮Ⅱ和传动大齿轮Ⅰ的传动比与传动小齿轮Ⅰ和传动小齿轮Ⅱ的传动比相同，通过齿轮啮合和齿形链的刚、柔混合传动方法，实现振动轮的垂直振动功能。整个系统因齿轮啮合传动，具有较高的传动效率；因齿形链传动，具有较低噪音、挠性良好等特性。刚、柔混合传动模式，完全避免了两组振动室机构因长时间高速旋转产生微小塑性变形后，因两者之间相互作用降低齿轮或传统结构中同步带使用寿命低的风险，提高了整个振动轮可靠性。
附图说明
图1为本发明一种垂直振动轮结构示意图；
图2为本发明中刚、柔混合传动结构示意图；
图3为本发明中激振器总成的结构示意图；
图4为本发明中激振器击油块的结构示意图。
其中附图标记如下：1-压轮；2-振动室；3-右连接组件；4-马达连接盘；5-花键套；6-左连接组件；1-1-外轮圈；1-2-右封口板；1-3- 左封口板；2-1-内轮圈；2-2-激振器Ⅰ；2-3-振动轴承座；2-4-传动大齿轮Ⅰ；2-5-齿轮压板；2-6-传动大齿轮Ⅱ；2-7-传动小齿轮Ⅰ；2-8- 右支撑轴承座；2-9-右支撑板；2-10-传动小齿轮Ⅱ；2-11-齿形链；2-12- 连接套；2-13-传动轴承；2-14-激振器Ⅱ；2-15-传动轴；2-16-振动轴承；2-17-左支撑板；2-18-左支撑轴承座；3-1-右减振器；3-2-右减振器安装板；3-3-右框架轴承内压板；3-4-右外侧油封；3-5-框架轴承外压板；3-6-右框架轴承座；3-7-右框架轴承；3-8-右内侧油封；6-1-左减振器；6-2-左减振器安装板；6-3-左框架轴承内压板；6-4-左外侧油封；6-5-左框架轴承外压板；6-6-左框架轴承座；6-7-左框架轴承；6-8- 左内侧油封；2-2-1活动偏心块Ⅰ；2-2-2固定偏心块Ⅰ；2-2-3固定偏心块Ⅱ；2-2-4活动偏心块Ⅱ；2-2-1-1击油块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供一种垂直振动轮，包括压轮1、振动室 2、右连接组件3、马达连接盘4、花键套5、左连接组件6。压轮主要由外轮圈1-1、左封口板1-3、右封口板1-2组成，其中左封口板 1-3、右封口板1-2与外轮圈1-1固定连接，可采用焊接或整体铸造等方式。同时左封口板1-3与左连接组件6固定连接，右封口板1-2与右连接组件3固定连接。
有振动室2设置在外轮圈1-1内，振动室2为该垂直振动轮的主要结构，用来实现振动轮工作时的垂直振动功能。振动室2包括内轮圈2-1，内轮圈2-1的左右两侧分别设置有左支撑板2-17和右支撑板 2-9，左支撑板2-17和右支撑板2-9分别与左连接组件6和右连接组件3转动连接，内轮圈2-1内设置有传动轴2-15，传动轴2-15穿过右支撑轴承座2-8，传动轴2-15右端上设置有花键套5，右连接组件 3中右框架轴承内压板3-3右侧固定连接有马达连接盘4，马达连接盘4右侧连接有振动马达，花键套5与振动马达的输出轴连接，花键套5用于接收振动马达动力并传输至传动轴2-15。
内轮圈2-1内设置振动室机构，振动室机构主要包括传动轴2-15、激振器Ⅰ2-2和激振器Ⅱ2-14。传动轴2-15上固定连有传动大齿轮Ⅱ 2-6和传动小齿轮Ⅰ2-7，可用平键作旋转固定限位，挡圈作轴向限位。内轮圈2-1内且位于传动轴2-15两侧分别设置有激振器Ⅰ2-2和激振器Ⅱ2-14，激振器Ⅰ2-2上右端固定连接有传动大齿轮Ⅰ2-4，并通过齿轮压板2-5对传动大齿轮Ⅰ2-4进行轴向限位，传动大齿轮Ⅰ2-4与传动大齿轮Ⅱ2-6的啮合传动，使得激振器Ⅰ2-2的旋转方向与传动轴2-15的旋转方向相反；激振器Ⅱ2-14上通过连接套2-12固定连接有传动小齿轮Ⅱ2-10，传动小齿轮Ⅱ2-10与传动小齿轮Ⅰ2-7通过齿形链2-11连接，使得激振器Ⅱ2-10的旋转方向与传动轴2-15的旋转方向相同。同时，传动大齿轮Ⅱ2-6和传动大齿轮Ⅰ2-4的传动比与传动小齿轮Ⅰ2-7和传动小齿轮Ⅱ2-10的传动比相同，形成图2中刚、柔混合传动结构，使得激振器Ⅰ2-2与激振器Ⅱ2-14具有转速相等、方向相反的特点，保证激振器Ⅰ2-2与激振器Ⅱ2-14的静偏心距相等，实现振动轮的垂直振动功能。
激振器Ⅰ2-2和激振器Ⅱ2-14上均设置有振动轴承2-16，振动轴承2-16设置在振动轴承座2-3内，振动轴承座2-3一侧与内轮圈2-1 连接，另一侧连有传动轴承2-13，传动轴承2-13设置在传动轴2-15 上，方便激振器Ⅰ2-2和激振器Ⅱ2-14进行转动。
如图3和图4所示，激振器Ⅰ2-2上设置有活动偏心块Ⅰ2-2-1、固定偏心块Ⅰ2-2-2、固定偏心块Ⅱ2-2-3和活动偏心块Ⅱ2-2-4，为避免振动室2内部因振动轴承2-16、左框架轴承6-7、右框架轴承3-7、齿轮啮合等润滑不足造成温度过高的风险，采用激振器击油形成油雾的方式提高润滑效果。同时为降低因高速旋转激振器在工作中击油导致的高负载，激振器活动偏心块2-2-1和固定偏心块2-2-2上均设置有击油块2-2-1-1。
左支撑板2-17连有左侧连有左支撑轴承座2-18，左连接组件6 包括分别与左封口板1-3和左支撑轴承座2-18连接的左框架轴承座 6-6，左框架轴承座6-6与左支撑轴承座2-18之间设置有左框架轴承 6-7，左支撑轴承座2-18左侧设置有左框架轴承内压板6-3，左框架轴承内压板6-3上套设有左框架轴承外压板6-5，左框架轴承内压板 6-3左侧连有左减振器安装板6-2，左减振器安装板6-2左侧连有左减振器6-1。
右支撑板2-9右侧连有右支撑轴承座2-8，右连接组件3包括分别与右封口板1-2和右支撑轴承座2-8连接的右框架轴承座3-6，右框架轴承座3-6与右支撑轴承座2-18之间设置有右框架轴承3-7，右支撑轴承座2-18右侧设置有右框架轴承内压板3-3，右框架轴承内压板3-3上套设有右框架轴承外压板3-5，右框架轴承内压板3-3右侧连有右减振器安装板3-2，右减振器安装板3-2右侧连有右减振器3-1。
其中，左减振器6-1的左侧和右减振器3-1的右侧与车架固定连接。左框架轴承6-7和右框架轴承3-7在压轮1与振动室2之间建立回转副，使得压轮1可相对振动室2旋转，实现振动轮的行走功能。
左框架轴承外压板6-5与左框架轴承内压板6-3之间且位于左框架轴承6-7左侧设置有左外侧油封6-4，左框架轴承座6-6与左支撑轴承座2-18之间且位于左框架轴承6-7右侧设置有左内侧油封6-8。
右框架轴承外压板3-5与右框架轴承内压板3-3之间且位于右框架轴承3-7右侧设置有右外侧油封3-4，右框架轴承座3-6与右支撑轴承座2-18之间且位于右框架轴承3-7左侧设置有右内侧油封3-8。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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