垂直振动压路机行星轮式激振器.pdf

垂直振动压路机行星轮式激振器，使用两个行星轮式同轴等速反向运转机构，实现同一轴线上的四个偏心块两两反向运转方式，以抵消水平方向的振动与扭动，实现垂直单一振动。核心部位的行星轮式同轴等速反向运转机构在装配时以部件的形式装配到振动轮内部，方便装配、维修保养。本发明提供的激振器具有极高的通用性，能直接替换普通振动压路机激振器，而无需改变外部液压系统及机体结构即可实现高效的垂直振动。

1.  行星轮式同轴等速反向运转机构。

2.  4个偏心块同轴对称安装，以两两同轴等速反向旋转的方式抵消水平方向振动，实现垂直振动。

垂直振动压路机行星轮式激振器
技术领域
本发明专利属机械工程技术领域，用行星轮实现同轴等速的反向运转，实现垂直振动。
背景技术
目前国内振动压路机振动室内部的激振器分为偏心杆式与偏心轮式两种，依靠偏心杆或者偏心轮的旋转产生偏心力振动。这种振动方式为水平振动与垂直振动的合成。
其缺点是：
1.水平振动干扰了垂直振动的有效振动，振动是无序、混乱的，压实效果不好；
2.水平与垂直两个方向的复合振动使得振动轮振动混乱，增加驾驶人员的疲劳度，增大了机体的不安全系数。
目前国内开发的垂直振动压路机，大都采用两个偏心轴的同期反向运转，以此抵消水平振动，实现垂直振动。此类垂直振动激振器的缺点是：激振力较小，其大振与小振只能通过转速来调节，振幅与激振力范围小。
发明内容
本发明专利的创新点：利用行星轮实现同轴等速反向运转。当应用在压路机的振动轮内部时，可以使得一个轴线上的四个偏心块两两反向旋转，以此抵消水平振动，实现垂直振动。其优点是，在同一个输入角速度值下，改变转动方向，即可实现大、小振的转变。
下面阐述本发明专利的核心部位：同轴等速反向运转机构。机构原理图如图1。
图1所示为同轴等速反向运转机构原理图。其能实现的功能为：I号行星轮的太阳轮与II号行星轮的太阳轮中心在一个轴线上、转速相等、转动方向相反。
1.方向性：
如图2。
行星轮组(I、II号行星轮的并称，以下皆称“行星轮组”)的动力传递方向如下：

2.速度性：
已知行星轮的传动比为外圈齿数比太阳轮齿数。设I号行星轮的外圈齿数与太阳轮齿数比为i₁，II号行星轮的外圈齿数与太阳轮齿数比为i₂。则，I号行星轮的传动比为II号行星轮的传动比为i₂。为保证行星轮系的输入角速度与输出角速度值相等，有以下公式：
i21+i1=1]]>
..·i2=1+i1]]>
结论：当本套行星轮系传动机构的两套行星轮传动比关系满足i₂＝1+i₁时，能够实现同轴等速反向的运动状态。
我们将这个行星轮组应用到压路机的振动轮中，就能实现垂直振动。如图3，为垂直振动压路机振动轮原理图。
图3中，1.定量柱塞马达，2.橡胶减振块，3.偏心块，4.行星轮式同轴等速反向运转机构，5.垂直振动轮的钢轮。
附图说明
图1是行星轮同轴等速反向运转机构。
图2是行星轮同轴等速方向运转机构方向性验证。
图3是垂直振动压路机振动轮原理图。
具体实施时，把行星轮式同轴等速反向运转机构的两套行星轮做成一个部件安装在振动室内部，以方便装配、维修和保养。按照行星轮的一般装配方式，将I号行星轮的星轮内嵌到II号行星轮的外圈内部，将II号行星轮的星轮内嵌到外壳体上，以保证所有星轮运动的稳定性。II号行星轮的外圈通过两对圆锥滚子轴承固定在左右两边的外壳体上，以保证其稳定性。星轮与太阳轮的齿轮啮合间隙也能由此保证。
振动轮的动力由左侧的定量柱塞马达提供，四个偏心块的运动方向为正、反、反、正，以此来抵消水平方向的振动，对垂直方向的振动增幅。而采用四个偏心块，也能有效地防止振动轮的扭动，使振动平稳。在同一个转速下，四个偏心块是对称安装的，马达反转可实现大、小振的转换。
通过图3，我们可以看到，左右两个振动室通过螺栓与机体相连接，(左侧、中间、右侧共4个)钢轮与振动室通过调心滚子轴承是可以相对滚动的。也就是说，在压路机正常工作时，振动室用螺栓通过减振块与机体相连接，钢轮在地面摩擦力的作用下向工作方向滚动。振动室不随钢轮滚动，是为了消除由行星轮组与偏心块的运动偏差导致的四个偏心块的角度误差，保证了振动的垂直单一性。