差动式振动模式可调的激振机构.pdf

差动式可调激振机构，涉及压实机械。包括一对激振轴及其组合偏心块、差动传动齿轮箱、激振动力源、圆筒、马达。差动传动齿轮箱包括输入轴、左右中心齿轮、介轮、传动轴、箱体。两激振轴对称分布于振动轮中心线0－0的两侧，激振轴上各设一组偏心块，并通过轴承支撑在圆筒上，圆筒与机架联成一体，并通过轴承支撑在振动轮上。激振动力一路通过一对齿轮啮合带动激振轴及固联在其上的偏心块转动，另一路通过联轴节、输入轴、差动传动齿轮箱、输出齿轮、激振传动齿轮带动另一根激振轴及固联在其上的偏心块转动，两组偏心块作同速反向转动。差动传动齿轮箱通过轴承支撑在圆筒内，通过调整轴与马达相连，用马达带动差动传动齿轮箱调整振动模式。

1、  差动式振动模式可调的激振机构，包括机架(21)、激振动力源(7)、振动轮、激振传动轴(5)、传动机构、偏心块(18)、(19)、圆筒(20)、马达(9)，传动机构、激振轴(1)、(2)、调整轴(8)，其特征在于：两激振轴(1)、(2)对称分布于振动轮(22)中心线O-O的两侧，激振轴(1)、(2)通过轴承支撑在圆筒(20)上，圆筒(20)与机架(21)固联成一体，圆筒(20)通过轴承支撑在振动轮(22)上，激振传动轴(5)的动力分别通过两路齿轮传动链传给两组偏心块(18)、(19)，一路通过激振传动齿轮(41)与组合偏心块(18)同轴的齿轮(42)相啮合，另一路激振传动轴(5)轴端通过联轴节(23)与输入轴(10)连接，并通过差动传动齿轮箱(3)、输出齿轮(24)、组合偏心块(19)同轴的激振传动齿轮(43)组成的传动链传动连接，两组偏心块(18)、(19)作同速反向转动，差动传动齿轮箱(3)左端直接支撑在圆筒(20)左端的中央轴承上，或通过输入轴(10)支撑在圆筒(20)左端的中央轴承上，差动传动齿轮箱(3)通过调整轴(8)与固定在机架(21)上的马达(9)相连接。

2、  根据权利要求1所述的差动式振动模式可调的激振机构，其特征在于：差动传动齿轮箱(3)包括输入轴(10)、左右中心齿轮(11)、(12)、介轮(13)、(14)、传动轴(15)、(16)、箱体(17)，传动轴(15)、(16)上各固联一个介轮(13)、(14)，并通过轴承支撑在箱体(17)上，左中心齿轮(11)固联在输入轴(10)上，输入轴(10)左端通过轴承支撑在差动转动齿轮箱(3)的箱体(17)左端，输入轴(10)右端通过轴承支撑在园筒(20)上，传动轴(15)上的介轮(13)齿宽的一部分与左中心齿轮(11)啮合，齿宽的另一边部分与传动轴(16)上的介轮(14)齿宽的一部分啮合，介轮(14)的齿宽的另一部分与右中心齿轮(12)啮合，使介轮(14)与左中心齿轮(11)轴向错开布置，两者互不接触，介轮(13)与右中心齿轮(12)轴向错开布置，两者互不接触，各齿轮齿数设定应满足齿轮(42)与齿轮(43)等转速，右中心齿轮(12)和输出齿轮(24)固联成一体，并通过轴承支撑在输入轴(10)和箱体(17)上。

差动式振动模式可调的激振机构
技术领域：
本发明涉及压实机械，特别适用于振动压路机。
现有技术：
目前，振动压路机振动轮的振动方式主要有以下三种：1、激振力方向沿圆周方向不断变化的振动；2、垂直定向振动；3、振荡式振动。按振动方式的不同，相应有三种类型振动压路机，对于某一类型的振动压路机，只具有其中单一振动功能，难以根据压实路面的土壤或混合料工况以及密实度要求，选择最适应的振动模式，提高压实效率，更谈不上实现压实过程的智能化。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种差动式振动模式可调的激振机构。
本发明的方案是：差动式振动模式可调的激振机构，包括机架、激振动力源、振动轮、激振传动轴、传动机构、偏心块、圆筒、激振轴、马达、调整轴，其特征在于：两激振轴对称分布于振动轮中心线O-O的两侧，激振轴通过轴承支撑在圆筒上，圆筒与机架联成一体，圆筒通过轴承支撑在振动轮上。激振动力源通过联轴节与激振传动轴相联，激振传动轴一方面通过一对传动齿轮啮合直接与一根激振轴相连，另一方面通过联轴节与差动传动齿轮箱的输入轴相连，并通过差动传动齿轮系统输出齿轮、激振传动齿轮与另一根激振轴相连，两组合偏心块作同转速反方向旋转。差动传动齿轮箱左端通过轴承活套在输入轴上，右端通过轴承活套在输出齿轮延伸的空心套上，此空心套又通过两轴承活套在输入轴上，输出齿轮与固联在另一个激振轴上的激振传动齿轮相啮合，箱体左端同时又支撑在圆筒左端的中央轴承上，或通过输入轴支撑在圆筒左端的中央轴承上，同时差动传动齿轮箱通过调整轴与马达相连。
本发明的优点在于：提供一种差动式振动模式调整的激振机构，既可实现垂直定向振动功能和振荡式振动功能，又可以实现无级调整垂直振动分量与振荡分量混合的比例。该激振机构既用于振动模式可变换的多功能振动压路机，也可用作智能压路机振动轮的激振机构。
附图说明：
图1为本发明的结构原理图。
图2为图1的A-A剖视示意图。
图3为图2的B-B剖视图。
图4为两偏心块激振力矢量叠加原理图。
具体实施方式：
实施例：本发明如图1、2、3、4所示，包括一对激振轴(1)、(2)及其组合偏心块(18)、(19)、差动传动齿轮箱(3)、激振动力源(7)、圆筒(20)、马达(9)。差动传动齿轮箱(3)包括输入轴(10)、左右中心齿轮(11)、(12)、介轮(13)、(14)、传动轴(15)、(16)、箱体(17)。两激振轴(1)、(2)对称分布于振动轮(22)中心线O-O的两侧，激振轴(1)、(2)上各设有一组偏心块(18)、(19)，激振轴(1)、(2)通过轴承支撑在圆筒(20)上，圆筒(20)与机架(21)联成一体，圆筒(20)的两端通过轴承支撑在振动轮(22)上。激振动力源(7)通过联轴节(6)与激振传动轴(5)相联，激振传动轴(5)通过激振传动齿轮(41)、(42)与激振轴(1)相联，同时激振传动轴(5)通过联轴节(23)、差动传动齿轮箱(3)的输入轴(10)、差动传动齿轮箱(3)、输出齿轮(24)、激振传动齿轮(43)又与激振轴(2)相联，从而带动两组合偏心块(18)、(19)作同转速反方向旋转。
差动传动齿轮箱(3)的箱体(17)内有两个传动轴(15)、(16)，分别支撑在箱体(17)相应位置的轴承上。传动轴(15)、(16)上各固联一个介轮，左中心齿轮(11)固联在输入轴(10)上，传动轴(15)上的介轮(13)齿宽的一部分与左中心齿轮(11)啮合，齿宽的另一部分与传动轴(16)上的介轮(14)齿宽的一部分啮合，介轮(14)齿宽的另一部分与右中心齿轮(12)啮合，使介轮(14)与左中心齿轮(11)轴向错位布置，两者不会发生干涉，各齿轮齿数设定应满足齿轮(42)与齿轮(43)等转速，右中心齿轮(12)和输出齿轮(24)固联成一体，并通过轴承支撑在输入轴(10)和箱体(17)上。输入轴(10)的左端通过轴承支撑在差动传动齿轮箱(3)的箱体(17)左端，输入轴(10)右端通过轴承支撑在园筒(20)上，差动传动齿轮箱(3)左端直接支撑在圆筒(20)左端的中央轴承上，或通过输入轴(10)支撑在圆筒(20)左端的中央轴承上。差动传动齿轮箱(3)通过调整轴(8)与固定在机架(21)上的马达(9)相连接。
工作原理：假设过两激振轴(1)、(2)的回转轴心线O1-O1、O2-O2的平面称为P-P平面，过振动轮(22)中心线O-O且垂直于P-P平面的平面称为Q-Q。当组合偏心块(18)产生的激振力矢量与组合偏心块(19)产生的激振力矢量(其中)相对Q-Q平面对称分布时，两组偏心块产生激振力的合力方向始终垂直于平面P-P(如图2、4所示)，激振合力方向垂直于被压实地面，即振动轮(22)作垂直定向振动；当组合偏心块(18)的偏心距矢量的初始相位角不变，而组合偏心块(19)的偏心距矢量的初始相位角变化β角时，则两组偏心块产生激振力的合力方向与Q-Q平面成β/2夹角，振动轮(22)作混合式振动，垂直振动分量和水平振动分量的大小取决于β/2角。当β/2＝90°时，振动轮(22)作振荡式振动，其垂直振动分量为零。
其传动过程为激振动力源(7)通过联轴节(6)带动激振传动轴(5)转动，激振传动轴(5)上的激振传动齿轮(41)带动激振轴(1)上的激振传动齿轮(42)转动，从而带动激振轴(1)上的组合偏心块(18)转动，同时激振传动轴(5)通过联轴节(23)带动输入轴(10)转动，则固定在输入轴(10)上的左中心齿轮(11)依次带动介轮(13)、介轮(14)、右中心齿轮(12)转动，右中心齿轮(12)带动同轴固定的输出齿轮(24)转动，输出齿轮(24)带动固定在激振轴(2)上的激振传动齿轮(43)转动，从而带动激振轴(2)上的组合偏心块(19)转动。由于差动齿轮的过渡，所以两组合偏心块(18)、(19)转动方向互为反向且等转速。
调整振动模式时，依靠马达(9)或摆动液压缸通过调整轴(8)带动差动传动齿轮箱(3)整体转动，因差动传动齿轮箱(3)的左中心齿轮(11)与输入轴(10)相固联，假设输入轴(10)、联轴节(23)和激振传动轴(5)相对固定不动，则使介轮(13)(即行星轮)绕着左中心齿轮(11)作行星式转动，依次带动介轮(14)、右中心齿轮(12)、输出齿轮(24)、激振传动齿轮(43)、激振轴(2)、组合偏心块(19)转动，从而使激振轴(2)上的组合偏心块(19)获得附加转动。根据周转轮系传动比原理，设差动传动齿轮箱(3)的箱体(17)(注：相当于系杆)转过β/2角，则组合偏心块(19)的附加转动角度为β角，即使组合偏心块(19)的偏心距矢量的初始相位角变化β角(如图4所示)，假设此时偏心块(18)不动，导致两偏心块产生激振力的合力方向变化β/2角。因此，可依靠马达(9)或摆动液压缸通过调整轴(8)、差动传动齿轮箱(3)、输出齿轮(24)、激振传动齿轮(43)、激振轴(2)带动组合偏心块(19)作附加转动，直至使组合偏心块(19)的偏心距矢量的初始相位角转过预定的角度，获得预定的振动模式，并以该振动模式进行激振。可以在工作过程中任何情况下(即：激振状态或非激振状态下)无级调整差动传动齿轮箱(3)的转角，使组合偏心块(19)的偏心距矢量地初始相位角转过预定的角度，从而达到振动模式的调整。各振动模式的垂直振动分量和振荡分量的调整变化范围0～A(注：A为最大垂直振幅)，具体大小取决于激振合力方向与Q-Q平面的夹角。