專利名稱：多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多根(兩根或兩根以上)偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)，尤其是振動壓路機激振器中多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)，屬于筑路機械領(lǐng)域。
本發(fā)明以兩根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)為典型例來說明多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)。
目前，國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的振動壓路機的激振機構(gòu)都是單根偏心軸(或是兩根偏心軸串聯(lián)在一根軸線上)的激振器，其工作原理是利用激振器的偏心軸與偏心塊在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力迫使振動輪作圓周方向的振動，即“圓振動”，由于這種“圓振動”存在水平方向的有害振動，使現(xiàn)有振動壓路機的壓實效能受到限制；并且，也存在一定的環(huán)境振動污染，為了改善“圓振動”壓路機的性能缺陷，近年來，研究出了壓路機的垂直振動和振蕩振動技術(shù)，垂直振動是將兩根偏心軸在水平方向上并聯(lián)安裝在激振器殼體內(nèi)，兩根偏心軸的偏心塊安裝時的初始相位角相等，兩根偏心軸的驅(qū)動是由直接安裝在偏心軸上的一對同步齒輪作同步反向旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，由于激振器殼體不旋轉(zhuǎn)，所以，兩只相對安裝的偏心軸的偏心塊在水平方向上的離心力相互抵消，僅產(chǎn)生垂直方向上的激振力。而振蕩振動的激振機構(gòu)則是在振動輪內(nèi)并聯(lián)安裝兩根偏心軸，兩根偏心軸的偏心塊安裝時的初始相位角相差180°，兩根偏心軸由一根中心軸通過同步齒形帶驅(qū)動兩根偏心軸作同步同向旋轉(zhuǎn)，兩根偏心軸與偏心塊同步同向旋轉(zhuǎn)時僅產(chǎn)生相互平行但反向的離心力形成交變扭矩使振動輪體產(chǎn)生振蕩振動。但上述現(xiàn)有技術(shù)提供的垂直振動和振蕩振動壓路機難以進入應(yīng)用階段，主要原因，是由于現(xiàn)有技術(shù)提供的垂直振動輪和振蕩振動輪的激振機構(gòu)存在重要缺陷，確切地是激振機構(gòu)中并聯(lián)安裝的兩根偏心軸的同步驅(qū)動的方法和同步驅(qū)動機構(gòu)存在缺陷。由同步齒形帶驅(qū)動的振蕩振動輪內(nèi)并聯(lián)安裝的兩根偏心軸，由于壓路機的工況惡劣，所以，同步齒形帶的工作可靠性及使用壽命較低；而垂直振動輪中并聯(lián)安裝的兩根偏心軸的同步驅(qū)動，由于振動軸承的徑向游隙存在及偏心軸旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的撓度變化，使得安裝在兩根偏心軸上的兩只同步齒輪的傳動中心距在旋轉(zhuǎn)中作周期變化，從而導(dǎo)致兩只同步齒輪使用壽命短甚至無法正常運行。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的兩根或兩根以上偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)，避免在振蕩振動輪的激振機構(gòu)中使用同步齒形帶而導(dǎo)致較低的工作可靠性和使用壽命；保證垂直振動輪的激振機構(gòu)中偏心軸旋轉(zhuǎn)時兩只同步齒輪的傳動中心距不作改變，使得垂直振動和振蕩振動壓路機能夠得到真正的工業(yè)應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的將振蕩振動輪中并聯(lián)安裝的兩根偏心軸的同步同向驅(qū)動機構(gòu)由同步齒形帶驅(qū)動機構(gòu)改為同步同向齒輪驅(qū)動機構(gòu)，并且，同步齒輪避免直接安裝在偏心軸上；垂直振動輪中的并聯(lián)安裝的兩根偏心軸的兩只同步齒輪也避免直接安裝在偏心軸上，具體的方法是設(shè)計同步齒輪箱，在同步齒輪箱內(nèi)安裝同步齒輪和傳動齒輪，每只同步齒輪的輸出端均通過聯(lián)軸器或其他結(jié)構(gòu)緊湊、能定速傳遞扭矩、具有一定撓性的聯(lián)接器和對應(yīng)的偏心軸的輸入端相連接，同步齒輪的傳動中心距與兩根偏心軸的軸間距完全相等；同步齒輪箱的安裝底板對應(yīng)定位在兩根偏心軸輸入端的振動軸承座上并安裝在振動輪體內(nèi)孔的兩端幅板上，同步齒輪箱的安裝底板和振動軸承座的定位方式可以是止口凸臺、也可以是定位套或其他方式定位、以保證兩只同步齒輪與兩根偏心軸的裝配位置精度，由于每只同步齒輪與其對應(yīng)驅(qū)動的偏心軸之間聯(lián)接是通過具有撓性的聯(lián)軸器實現(xiàn)的，完全避免了兩根偏心軸在旋轉(zhuǎn)時由于振動軸承的徑向游隙存在及偏心軸的撓度變化而改變同步齒輪的傳動中心距及嚙合狀態(tài)，使兩只同步齒輪的傳動中心距及嚙合狀態(tài)保持初始安裝精度不變。
本發(fā)明的


如下圖1說明1—行走馬達 2—減振器 3—振動輪體 4—激振器殼體5—偏心軸 6—偏心塊 7—振動軸承 8—振動軸承座9—同步齒輪 10—同步齒輪 11—傳動齒輪 12—輸入齒輪13—振動馬達14—聯(lián)軸器 15—振動輸出軸承16—振動輸出軸承座 17—機架圖2是圖1在A-A處的剖視3說明f振動軸承7的徑向游隙d兩根偏心軸5靜止?fàn)顟B(tài)下的軸間距，也是兩只同步齒輪9、10靜止?fàn)顟B(tài)下的中心距β偏心軸5旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的撓度引起偏心軸5的兩支承端的轉(zhuǎn)角
圖4說明21—振蕩馬達 22—中心軸 23—同步齒形帶25—中心軸軸承座圖5是圖4在B-B處的剖視1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的垂直振動輪的典型結(jié)構(gòu)原理圖，行走馬達1安裝在機架17上，行走馬達1通過減振器2與振動輪體3相聯(lián)接，激振器殼體4的兩端軸頭上裝配振動輸出軸承15，振動輸出軸承15安裝在振動輸出軸承座16內(nèi)，振動輸出軸承座16再裝配在振動輪體3的內(nèi)孔的兩端幅板上，激振器殼體4的一端軸頭通過減振器2與機架17相聯(lián)，兩根固裝有偏心塊6的偏心軸5通過振動軸承7和振動軸承座8在水平方向上并聯(lián)相對安裝在激振器殼體4內(nèi)，所謂相對安裝是指兩根固裝有偏心塊6的偏心軸5對稱布置在激振器殼體4的回轉(zhuǎn)軸線兩側(cè)的水平方向上、兩根偏心軸5中的偏心塊6的初始相位角相等，同步齒輪9和同步齒輪10及傳動齒輪11(同步齒輪10和傳動齒輪11是雙聯(lián)齒輪)直接安裝在偏心軸5上，同步齒輪9和同步齒輪10的齒數(shù)相等，傳動齒輪11與輸入齒輪12嚙合，輸入齒輪12通過聯(lián)軸器14和振動馬達13相聯(lián)接。現(xiàn)有技術(shù)提供的垂直振動輪(附圖1所示)的工作過程是振動馬達13通過聯(lián)軸器14驅(qū)動輸入齒輪12旋轉(zhuǎn)，輸入齒輪12嚙合驅(qū)動傳動齒輪11和同步齒輪10旋轉(zhuǎn)、同步齒輪10又嚙合傳動同步齒輪9作和同步齒輪10的旋向相反的等速旋轉(zhuǎn)，即同步齒輪9和同步齒輪10驅(qū)動兩根偏心軸5作同步反向旋轉(zhuǎn)，由于兩根偏心軸5的偏心塊6在水平方向上的相對安裝，又由于激振器殼體4不旋轉(zhuǎn)，所以，兩根偏心軸5上的偏心塊6在水平方向上的激振力相互抵消，僅產(chǎn)生垂直方向上的激振力，該激振力經(jīng)振動輸出軸承15、振動輸出軸承座16傳遞給振動輪體3，使振動輪體3僅作垂直方向上的振動。圖3是圖1中四只振動軸承7、兩根偏心軸5和兩只同步齒輪9、10初始安裝時的狀態(tài)和工作時的兩種典型工況示意圖。圖3(a)是四只振動軸承7、兩根偏心軸5和兩只同步齒輪9、10在靜止?fàn)顟B(tài)下意圖，兩根偏心軸5的軸間距是d，由于兩只同步齒輪9、10直接安裝在兩根偏心軸5上，所以，兩只同步齒輪9、10的傳動中心距亦是d，振動軸承7的徑向游隙f均勻?qū)ΨQ分布。圖3(b)是兩根偏心軸5的偏心塊6向外旋離到兩根偏心軸5上的偏心塊6的相位角相差180°時兩根偏心軸5的軸間距變化及其撓度和同步齒輪9、10嚙合狀態(tài)的工況示意圖，此時，由于振動軸承7的徑向游隙f的偏置，兩根偏心軸5的軸間距由d增大到d+2f，兩根偏心軸5產(chǎn)生的撓度在安裝同步齒輪9、10的軸頭引起轉(zhuǎn)角β，而兩只同步齒輪9、10的傳動中心距也增大到d+2f的同時，兩只同步齒輪9、10的回轉(zhuǎn)軸線也由平行狀態(tài)變?yōu)榻徊鏍顟B(tài)(向內(nèi)轉(zhuǎn)角2β)。圖3(c)是兩根偏心軸5向內(nèi)旋合到兩根偏心軸5上偏心塊6的相位角相差180°時兩根偏心軸5的軸間距變化及其撓度和同步齒輪9、10嚙合狀態(tài)的工況示意圖，此時，兩根偏心軸5的軸間距由d減小到d-2f，兩根偏心軸5產(chǎn)生的撓度在安裝同步齒輪9、10的軸頭引起轉(zhuǎn)角β，而兩只同步齒輪9、10的傳動中心距也減小到d-2f的同時，兩只同步齒輪9、10的回轉(zhuǎn)軸線也由平行狀態(tài)變?yōu)榻徊鏍顟B(tài)(向外轉(zhuǎn)角2β)。
圖4和圖5是現(xiàn)有技術(shù)提供的振蕩輪的典型結(jié)構(gòu)示意圖，中心軸22通過中心軸軸承座25安裝在振動輪體3的回轉(zhuǎn)中心線上，兩根偏心軸5并聯(lián)對稱布置在中心軸22的兩側(cè)并通過振動軸承7和振動軸承座8安裝在振動輪體3的內(nèi)腔幅板上，偏心塊6固裝在偏心軸5上，兩根偏心軸5上的偏心塊6初始安裝相位角相差180°，中心軸22的輸入端和振蕩馬達21聯(lián)接，兩條同步齒形帶23分別裝配在中心軸22和兩根偏心軸5上，機架17通過減振器2和振動輪體3的幅板相聯(lián)，現(xiàn)有技術(shù)提供的振蕩振動輪(圖4所示)的工作過程是振蕩馬達21驅(qū)動中心軸22旋轉(zhuǎn)，中心軸22通過同步軸形帶23帶動兩根偏心軸5作同步反向旋轉(zhuǎn)，由于兩根偏心軸5安裝時保證兩根偏心軸5上的偏心塊6的相位角相差180°，所以，兩根偏心軸5的偏心塊6產(chǎn)生的離心力是一對平行且反向的力偶，該力偶通過振動軸承7和振動軸承座8作用于振動輪體3使振動輪體3作繞中心軸22的來回擺動即振蕩振動。
圖6說明18—聯(lián)軸器 19—同步齒輪箱圖7是圖6在I處的局部放大圖，N同步齒輪箱19安裝底板上的定位凸臺，M振動軸承座8上的定位止口，圖8是圖6中的同步齒輪9、10通過聯(lián)軸器18驅(qū)動偏心軸5的傳動示意圖，圖9說明29—殼狀中央半軸 30—中央回轉(zhuǎn)軸承 31—中央回轉(zhuǎn)軸承座圖6是本發(fā)明提供的多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例垂直振動輪的典型結(jié)構(gòu)原理圖，在并聯(lián)安裝的兩根偏心軸5的輸入端，設(shè)計并安裝一同步齒輪箱19，同步齒輪箱19內(nèi)安裝有同步齒輪9、10和傳動齒輪11，同步齒輪9、10的傳動中心距等于兩振偏心軸5的安裝軸間距，同步齒輪箱19的安裝底板上加工有定位凸臺N，振動軸承座8上加工有定位止口M，同步齒輪箱19通過振動軸承座8上的定位止口和同步齒輪箱19安裝底板上的定位凸臺定位并安裝在振動輪體3的內(nèi)孔的兩端幅板上，同步齒輪箱19的安裝底板和振動軸承座8的定位也可以采用其他方式，聯(lián)軸器18實現(xiàn)偏心軸5和同步齒輪9、10的傳動聯(lián)接，聯(lián)軸器18是結(jié)構(gòu)緊湊、能定速傳遞扭矩、具有一定撓性的聯(lián)接器件，當(dāng)聯(lián)軸器18為嚙合型齒式聯(lián)軸器或離合器時，聯(lián)軸器18的嚙合傳動副的間隙應(yīng)根據(jù)振動軸承7的游隙和偏心軸5在旋轉(zhuǎn)時撓度變化量來確定。圖6所示的多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例垂直振動輪的典型結(jié)構(gòu)原理圖的其他結(jié)構(gòu)和圖1所示現(xiàn)有技術(shù)提供的垂直振動輪的典型結(jié)構(gòu)相同，不作贅述，本發(fā)明提供的多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例垂直振動輪的工作過程是振動馬達13通過聯(lián)軸器14使輸入齒輪12旋轉(zhuǎn)，輸入齒輪12嚙合驅(qū)動傳動齒輪11，使同步齒輪10旋轉(zhuǎn)，同步齒輪10嚙合驅(qū)動同步齒輪9作同步反向旋轉(zhuǎn)，同步齒輪9、10均通過對應(yīng)的聯(lián)軸器18分別驅(qū)動兩根偏心軸5，使兩根偏心軸5作同步反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生垂直振動力。圖8(u)是圖6中四只振動軸承7、兩根偏心軸5、兩只同步齒輪9、10、兩只聯(lián)軸器18靜止?fàn)顟B(tài)下的安裝聯(lián)接示意圖，在靜止?fàn)顟B(tài)下或初始安裝時兩根偏心軸5的軸間距和兩只同步齒輪9、10的中心距完全相等均等于d；圖8(v)是圖6中兩根偏心軸5的偏心塊6向外旋離到兩偏心塊6的相位角相差180°時，四只振動軸承7的徑向游隙變化狀況、兩只同步齒輪9、10的嚙合狀態(tài)的示意圖，此時，由于兩只偏心塊6離心力的作用，四只振動軸承7的徑向游隙出現(xiàn)單邊分布，兩根偏心軸5的軸間距由d增大到d+2f，同時，兩根偏心軸5產(chǎn)生撓度也引起軸頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)角β，由于同步齒輪9、10通過聯(lián)軸器18和偏心軸5相聯(lián)，所以，兩只同步齒輪9、10的傳動中心距d不變，嚙合狀態(tài)也保持不變；圖8(w)是圖6中兩根偏心軸5的偏心塊6向內(nèi)旋合到兩偏心塊6的相位角相差180°時，四只振動軸承7的徑向游隙變化狀況、兩根偏心軸5的撓度變化及兩只同步齒輪9、10的嚙合狀態(tài)的示意圖，此時，兩根偏心軸5的軸間距由d減小到d-2f，同時，兩根偏心軸5產(chǎn)生撓度也引起軸頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)角β，但由于同步齒輪9、10是通過聯(lián)軸器18和偏心軸5相聯(lián)接，所以，兩只同步齒輪9、10的傳動中心距d和嚙合狀態(tài)均保持不變。圖9是本發(fā)明提供的多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例振蕩振動輪的典型結(jié)構(gòu)原理圖，兩根偏心軸5通過四只振動軸承7并聯(lián)安裝在振動軸承座8內(nèi)，兩根偏心軸5上的偏心塊6的初始相位角相差180°，振動軸承座8又安裝在振動輪幅板32內(nèi)，在并聯(lián)安裝的兩根偏心軸5的輸入端，設(shè)計并安裝一同步齒輪箱19、兩只同步齒輪9、10和輸入齒輪12均安裝在同步齒輪箱19內(nèi)，同步齒輪9、10的齒數(shù)相等，同步齒輪箱19定位于振動軸承座8端部并緊固安裝在振動輪幅板32上，兩只同步齒輪9、10均通過聯(lián)軸器18和兩根偏心軸5聯(lián)接，兩只同步齒輪9、10的中心距等于兩根偏心軸5的軸間距，兩根殼狀中央半軸29定位并安裝在振動輪幅板32上，中央回轉(zhuǎn)軸承座31通過中央回轉(zhuǎn)軸承30安裝在殼狀中央半軸29上，中央回轉(zhuǎn)軸承座31通過減振器2和機架17聯(lián)接，振蕩馬達21安裝在殼狀中央半軸29上，振蕩馬達21通過聯(lián)軸器14和輸入齒輪12相聯(lián)。圖9所示的多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例振蕩振動輪的工作過程是振蕩馬達21通過聯(lián)軸器14驅(qū)動輸入齒輪12旋轉(zhuǎn)，輸入齒輪12同時嚙合驅(qū)動兩只同步齒輪9、10作同步同向旋轉(zhuǎn)，兩只同步齒輪9、10又通過聯(lián)軸器18分別驅(qū)動兩根偏心軸5作同步同向旋轉(zhuǎn)，由于兩根偏心軸5的偏心塊6的初始相位角相差180°，所以，兩根偏心軸5僅產(chǎn)生一對力偶，該力偶通過振動軸承7、振動軸承座8傳遞到振動輪幅板32、使振動輪體3繞中央回轉(zhuǎn)軸承座31作振蕩振動，由于兩只同步齒輪9、10是通過聯(lián)軸器18和兩根偏心軸5進行傳動聯(lián)接，所以，兩根偏心軸5旋轉(zhuǎn)時軸間距的變化及撓度變化均不影響兩只同步齒輪9、10以及輸入齒輪12之間的嚙合狀態(tài)。
本發(fā)明的實現(xiàn)設(shè)計同步驅(qū)動齒輪箱，注意兩只同步齒輪的旋向關(guān)系，按照本發(fā)明提供多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)的實施例垂直振動輪(圖6和圖7所示)及振蕩振動輪(圖9所示)的典型結(jié)構(gòu)原理圖，按現(xiàn)有技術(shù)及制造工藝，可以實現(xiàn)本發(fā)明實施例的制造工作。
本發(fā)明提供的實施例可以變換應(yīng)用于兩根以上偏心軸的并聯(lián)安裝聯(lián)接的同步驅(qū)動方法及同步驅(qū)動機構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明提供的多根偏心軸的同步驅(qū)動方法科學(xué)、實用、簡單可行，本發(fā)明提供的多根偏心軸的同步驅(qū)動典型結(jié)構(gòu)機構(gòu)簡單、緊湊、可靠、制造方便。
權(quán)利要求
1.多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法，其特征在于在并聯(lián)安裝的多根偏心軸的驅(qū)動端，設(shè)計制造一同步齒輪箱，同步齒輪箱定位在并聯(lián)安裝的多根偏心軸的驅(qū)動端的振動軸承座上并安裝在振動輪體內(nèi)孔兩端的幅板上，多只同步齒輪間的中心距和其驅(qū)動的多根偏心軸之間對應(yīng)的軸間距相等，同步齒輪和其對應(yīng)驅(qū)動的偏心軸之間用聯(lián)軸器或其他結(jié)構(gòu)緊湊、具有撓性、能定速傳遞轉(zhuǎn)扭的聯(lián)接器來實現(xiàn)傳動聯(lián)接，避免在兩根偏心軸上直接安裝同步齒輪驅(qū)動機構(gòu)；避免用同步齒形帶驅(qū)動多根偏心軸。
2.一種多根偏心軸并聯(lián)安裝的典型同步驅(qū)動機構(gòu)，主要有兩根并聯(lián)安裝的兩根偏心軸(5)、振動軸承(7)、振動軸承座(8)、同步齒輪(9)、(10)及驅(qū)動齒輪(11)組成，偏心軸(5)兩端裝有振動軸承(7)，振動軸承(7)安裝在振動軸承座(8)內(nèi)，振動軸承座(8)安裝在振動輪體(3)的內(nèi)孔兩端的幅板上，同步齒輪(9)、(10)分別驅(qū)動兩根偏心軸(5)，其特征在于設(shè)計制造一同步齒輪箱(19)，將同步齒輪(9)、(10)和驅(qū)動齒輪(11)安裝在同步齒輪箱(19)內(nèi)，同步齒輪箱(19)定位在振動軸承座(8)的端部并安裝在振動輪體(3)的內(nèi)孔兩端的幅板上，同步齒輪(9)、(10)的中心距和兩根偏心軸(5)安裝時的軸間距相等，同步齒輪(9)、(10)和兩根偏心軸(5)之間的傳動聯(lián)接均是通過聯(lián)軸器(18)來進行的。
3.如權(quán)力要求2所述的一種多根偏心軸并聯(lián)安裝的典型同步驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于聯(lián)軸器(18)是結(jié)構(gòu)緊湊、能定速傳遞扭矩、具有一定撓性的聯(lián)接器件，當(dāng)聯(lián)軸器(18)為嚙合型齒式聯(lián)軸器或離合器時，聯(lián)軸器(18)的嚙合傳動副的間隙應(yīng)根據(jù)振動軸承(7)的游隙和偏心軸(5)在旋轉(zhuǎn)時撓度變化量來確定。
全文摘要
一種多根偏心軸并聯(lián)安裝的同步驅(qū)動方法及典型同步驅(qū)動機構(gòu)，主要有兩根并聯(lián)安裝的偏心軸、振動軸承、振動軸承座、同步齒輪箱、聯(lián)軸器等組成，偏心軸上裝有振動軸承，振動軸承安裝在振動軸承座內(nèi)，振動軸承座安裝在振動輪體內(nèi)孔兩端的幅板上，同步齒輪箱定位在振動軸承座上并安裝在振動輪體內(nèi)孔兩端的幅板上，同步齒輪箱內(nèi)安裝同步齒輪，同步齒輪通過聯(lián)軸器和其驅(qū)動的偏心軸相聯(lián)，本發(fā)明解決了并聯(lián)安裝的多根偏心軸同步驅(qū)動問題。
文檔編號B06B1/10GK1605680SQ20041009451
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月30日
發(fā)明者陳啟方 申請人:陳啟方