申请/专利权人：青岛科技大学

申请日：2018-09-26

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN109082978B

主分类号：E01C19/28

分类号：E01C19/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.01.18#实质审查的生效;2018.12.25#公开

摘要：本发明一种齿轮齿条式调幅激振装置，振动轮的内圆筒内有水平放置的三组激振轴，其中有主动激振轴放置在中间，从动激振轴A和从动激振轴B分别放置在横向中心轴线的对称两侧，主激振轴中由调幅电机和调幅机构调整振动幅度大小，由主动力电机给主激振轴和从动激振轴A和从动激振轴B提供动力。本发明的有益效果是：通过电机驱动避免了液压系统带来的漏油现象，降低了日常维护工作强度，可以分别实现垂直激振和水平激振两种情况，同时能够最大程度上实现对压路机的无级调幅。

主权项：1.一种齿轮齿条式调幅激振装置，振动轮的内圆筒（1）内有水平放置的三组激振轴，其中有主动激振轴放置在中间，从动激振轴A（14）和从动激振轴B（15）分别放置在横向中心轴线的对称两侧，其特征在于：主动激振轴包括动力电机（2）、联轴器1（3）、动力主轴（4）、主动齿轮（5）、调幅机构1（6）、连接轴1（7）、电磁离合器1（8）、调幅齿轮A1（9）、调幅齿轮B1（10）、调幅主轴（11）、联轴器2（12）和调幅电机II（13），所述动力电机（2）通过螺栓安装在所述内圆筒（1）的左侧第一腹板上，所述动力电机（2）通过所述联轴器1（3）与所述动力主轴（4）相连接，所述主动齿轮（5）通过键安装在所述动力主轴（4）上，所述动力主轴（4）与所述调幅机构1（6）的左端面通过焊接连接在一起，所述调幅机构1（6）的右端面和所述连接轴1（7）通过焊接连接，所述连接轴1（7）通过所述电磁离合器1（8）与所述调幅主轴（11）相连，所述调幅齿轮A1（9）通过键安装在所述调幅主轴（11）上且所述调幅齿轮A1（9）的左端面与所述电磁离合器1（8）右端面相贴合，所述调幅齿轮B1（10）通过键安装在所述调幅主轴（11）上，且位于所述调幅齿轮A1（9）的右侧，所述调幅主轴（11）通过所述联轴器2（12）与所述调幅电机II（13）相连，所述调幅电机II（13）通过螺栓安装在所述内圆筒（1）的左侧第六腹板上，所述联轴器1（3）和所述联轴器2（12）为同一型号的联轴器，所述从动激振轴A（14）包括动力从动轴A（1401）、从动齿轮A（1402）、电磁离合器2（1403）、连接轴2（1404）、调幅机构2（1405）、连接轴3（1406）、电磁离合器3（1407）、调幅齿轮A2（1408）、调幅从动轴A（1409），所述动力从动轴A（1401）位于主动激振轴后方，所述动力从动轴A（1401）通过轴承安装在所述内圆筒（1）的左侧第二腹板上，所述从动齿轮A（1402）通过键安装在所述动力从动轴A（1401）上，且所述从动齿轮A（1402）与主动激振轴上的所述主动齿轮（5）相啮合，所述动力从动轴A（1401）通过所述电磁离合器2（1403）与所述连接轴2（1404）相连，所述连接轴2（1404）的右端面通过焊接与所述调幅机构2（1405）的左端面相连，所述调幅机构2（1405）的左端面通过焊接与所述连接轴3（1406）的右端面相连，所述连接轴3（1406）通过所述电磁离合器3（1407）与所述调幅从动轴A（1409）相连，所述连接轴3（1406）、所述连接轴2（1404）和所述连接轴1（7）结构一样，所述调幅齿轮A2（1408）通过键安装在所述调幅从动轴A（1409）上，且与所述调幅齿轮A1（9）相啮合，所述从动激振轴B（15）的大部分零部件和安装方式与所述从动激振轴A（14）都是一样的，所述从动激振轴B（15）包括动力从动轴B（1501）、从动齿轮B（1502）、电磁离合器4（1503）、连接轴4（1504）、调幅机构3（1505）、连接轴5（1506）、电磁离合器5（1507）、调幅齿轮B2（1508）、调幅从动轴B（1509），所述动力从动轴B（1501）位于主动激振轴前方，所述动力从动轴B（1501）通过轴承安装在所述内圆筒（1）的左侧第二腹板上，所述从动齿轮B（1502）通过键安装在所述动力从动轴B（1501）上，且所述从动齿轮B（1502）与主动激振轴上的所述主动齿轮（5）相啮合，所述动力从动轴B（1501）通过所述电磁离合器4（1503）与所述连接轴4（1504）相连，所述连接轴4（1504）的右端面通过焊接与所述调幅机构3（1505）的左端面相连，所述调幅机构3（1505）的右端面通过焊接与所述连接轴5（1506）的左端面相连，所述连接轴5（1506）通过所述电磁离合器5（1507）与所述调幅从动轴B（1509）相连，所述连接轴4（1504）、所述连接轴5（1506）与所述连接轴1（7）结构是一样的，所述调幅齿轮B2（1508）通过键安装在所述调幅从动轴B（1509）上，且与所述调幅齿轮B1（10）相啮合，所述调幅机构1（6）、所述调幅机构2（1405）和所述调幅机构3（1505）都是一样的结构，包括基体（601）、调幅电机I（602）、配重块（603）和调幅齿轮（604），所述基体（601）的上端面正中间有个十字形通孔，且所述基体（601）的前后端面开有通槽，所述配重块（603）为十字形，且前后两个端面安装有齿条，所述配重块（603）安装在所述基体（601）的十字形通孔中，所述调幅电机I（602）有2个，分别通过螺栓安装在所述基体（601）的前后端面上，所述调幅齿轮（604）有2个，通过键安装在所述调幅电机I（602）的主轴上，且与所述配重块（603）上的齿条相啮合，所述调幅电机I（602）转动带动所述调幅齿轮（604）将所述配重块（603）推出。

全文数据：一种齿轮齿条式调幅激振装置所属技术领域本发明属于振动压路机机械领域，具体为设计一种齿轮齿条式调幅激振装置。背景技术压路机是以增加工作介质土石填方及路面铺层混合物料的密实度为主要用途的施工机械。最早的压路机是利用压路机的自身重量产生的静压力迫使工作介质密实。随着技术的发展，人们发现振动载荷能使工作介质处于高频振动状态，使工作介质颗粒之间的内摩擦力丧失，从而获得更高的压实效率和更好的压实效果。因此，振动压路机逐渐成为主流。振动压路机是利用其自身重力和机械振动来压实各种建筑和筑路材料。在公路建设中，振动压路机最适宜压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土而被广泛应用。目前最广泛的振动压路机的调幅机构是固定振子与活动振子不同方位的相叠加来实现的，不能根据实际施工工况调整振动方向和振动强度，来满足不同的实际需要，达到最高的压实效率和最好的压实效果，为此需要设计一种无级调幅激振机构来实现对振幅的无级转换。发明内容本发明要解决的技术问题是最大程度上实现振动压路机振幅的无级调节，并能实现垂直激振模式，为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是设计一种齿轮齿条式调幅激振装置，振动轮的内圆筒内有水平放置的三组激振轴，其中有主动激振轴放置在中间，从动激振轴A和从动激振轴B分别放置在横向中心轴线的对称两侧，主动激振轴包括动力电机、联轴器1、动力主轴、主动齿轮、调幅机构1、连接轴1、电磁离合器1、调幅齿轮A1、调幅齿轮B1、调幅主轴、联轴器2和调幅电机II，所述动力电机通过螺栓安装在所述内圆筒的左侧第一腹板上，所述动力电机通过所述联轴器1与所述动力主轴相连接，所述主动齿轮通过键安装在所述动力主轴上，所述动力主轴与所述调幅机构1的左端面通过焊接连接在一起，所述调幅机构的右端面和所述连接轴1通过焊接连接，所述连接轴1通过所述电磁离合器1与所述调幅主轴相连，所述调幅齿轮A1通过键安装在所述调幅主轴上且所述调幅齿轮A1的左端面与所述电磁离合器1右端面相贴合，所述调幅齿轮B1通过键安装在所述调幅主轴上，且位于所述调幅齿轮A1的右侧，所述调幅主轴通过所述联轴器2与所述调幅电机II相连，所述调幅电机II通过螺栓安装在所述内圆筒的右侧第六腹板上，所述联轴器1和所述联轴器2为同一型号的联轴器。所述从动激振轴A包括动力从动轴A、从动齿轮A、电磁离合器2、连接轴2、调幅机构2、连接轴3、电磁离合器3、调幅齿轮A2、调幅从动轴A，所述动力从动轴A位于主动激振轴后方，所述动力从动轴A通过轴承安装在所述内圆筒的左侧第二腹板上，所述从动齿轮A通过键安装在所述动力从动轴A上，且所述从动齿轮A与主动激振轴上的所述主动齿轮相啮合，所述动力从动轴A通过所述电磁离合器2与所述连接轴2相连，所述连接轴2的右端面通过焊接与所述调幅机构2的左端面相连，所述调幅机构2的左端面通过焊接与所述连接轴3的右端面相连，所述连接轴3通过所述电磁离合器3与所述调幅从轴A相连，所述连接轴3、所述连接轴2和所述连接轴1结构一样，所述调幅齿轮A2通过键安装在所述调幅从轴A上，且与所述调幅齿轮A1相啮合,所述调幅齿轮A1和所述调幅齿轮A2完成的作用是当所述调幅主轴旋转360°时，所述调幅从轴A旋转90°。所述从动激振轴B的大部分零部件和安装方式与所述从动激振轴A都是一样的，所述从动激振轴B包括动力从动轴B、从动齿轮B、电磁离合器4、连接轴4、调幅机构3、连接轴5、电磁离合器5、调幅齿轮B2、调幅从动轴B，所述动力从动轴B位于主动激振轴前方，所述动力从动轴B通过轴承安装在所述内圆筒的左侧第二腹板上，所述从动齿轮B通过键安装在所述动力从动轴B上，且所述从动齿轮B与主动激振轴上的所述主动齿轮相啮合，所述动力从动轴B通过所述电磁离合器4与所述连接轴4相连，所述连接轴4的右端面通过焊接与所述调幅机构3的左端面相连，所述调幅机构3的右端面通过焊接与所述连接轴5的左端面相连，所述连接轴5通过所述电磁离合器3与所述调幅从轴B相连，所述连接轴4、所述连接轴5与所述连接轴1结构是一样的，所述调幅齿轮B2通过键安装在所述调幅从轴B上，且与所述调幅齿轮B1相啮合,所述调幅齿轮B1和所述调幅齿轮B2完成的作用是当所述调幅主轴旋转360°时，所述调幅从轴B旋转180°。所述调幅机构1、所述调幅机构2和所述调幅机构3都是一样的结构，包括基体、调幅电机I、配重块和调幅齿轮，所述基体的上端面正中间有个十字形通孔，且所述基体的前后端面开有通槽，所述配重块为十字形，且前后两个端面安装有齿条，所述配重块安装在所述基体的十字形通孔中，所述调幅电机I有2个，分别通过螺栓安装在所述基体的前后端面上，所述调幅齿轮有2个，通过键安装在所述调幅电机I的主轴上，且与所述配重块上的齿条相啮合，所述调幅电机I转动带动所述调幅齿轮将所述配重块推出。本发明的有益效果是：通过电机驱动避免了液压系统带来的漏油现象，降低了日常维护工作强度，可以分别实现垂直激振和水平激振两种情况，同时能够最大程度上实现对压路机的无级调幅。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。附图说明图1是本发明所述一种齿轮齿条式调幅激振装置的俯视图。图2是本发明所述一种齿轮齿条式调幅激振装置的从动激振轴B的示意图。图3是本发明所述一种齿轮齿条式调幅激振装置的A-A剖面图。图4是本发明所述一种齿轮齿条式调幅激振装置的调幅机构的示意图。图5是本发明所述一种齿轮齿条式调幅激振装置的调幅机构中基体的示意图。图中：1、内圆筒2、动力电机3、联轴器14、动力主轴5、主动齿轮6、调幅机构1601、基体602、调幅电机I603、配重块604、调幅齿轮7、连接轴18、电磁离合器19、调幅齿轮A110、调幅齿轮B111、调幅主轴12、联轴器213、调幅电机II14、从动激振轴A15、从动激振轴B1401、动力从动轴A1402、从动齿轮A1403、电磁离合器21404、连接轴21405、调幅机构21406、连接轴31407、电磁离合器31408、调幅齿轮A21409、调幅从轴A1501、动力从动轴B1502、从动齿轮B1503、电磁离合器41504、连接轴41505、调幅机构31506、连接轴51507、电磁离合器51508、调幅齿轮B21509、调幅从轴B具体实施方式参见附图1、图2、图3、图4和图5，一种齿轮齿条式调幅激振装置，振动轮的内圆筒1内有水平放置的三组激振轴，其中有主动激振轴放置在中间，从动激振轴A14和从动激振轴B15分别放置在横向中心轴线的对称两侧，主动激振轴包括动力电机2、联轴器13、动力主轴4、主动齿轮5、调幅机构16、连接轴17、电磁离合器18、调幅齿轮A19、调幅齿轮B110、调幅主轴11、联轴器212和调幅电机II13，所述动力电机2通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第一腹板上，所述动力电机2通过所述联轴器13与所述动力主轴4相连接，所述主动齿轮5通过键安装在所述动力主轴4上，所述动力主轴4与所述调幅机构16的左端面通过焊接连接在一起，所述调幅机构6的右端面和所述连接轴17通过焊接连接，所述连接轴17通过所述电磁离合器18与所述调幅主轴11相连，所述调幅齿轮A19通过键安装在所述调幅主轴11上且所述调幅齿轮A19的左端面与所述电磁离合器18右端面相贴合，所述调幅齿轮B110通过键安装在所述调幅主轴11上，且位于所述调幅齿轮A19的右侧，所述调幅主轴11通过所述联轴器212与所述调幅电机II13相连，所述调幅电机II13通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第六腹板上，所述联轴器13和所述联轴器213为同一型号的联轴器。所述从动激振轴A14包括动力从动轴A1401、从动齿轮A1402、电磁离合器21403、连接轴21404、调幅机构21405、连接轴31406、电磁离合器31407、调幅齿轮A21408、调幅从动轴A1409，所述动力从动轴A1401位于主动激振轴后方，所述动力从动轴A1401通过轴承安装在所述内圆筒1的左侧第二腹板上，所述从动齿轮A1402通过键安装在所述动力从动轴A1401上，且所述从动齿轮A1402与主动激振轴上的所述主动齿轮5相啮合，所述动力从动轴A1401通过所述电磁离合器21403与所述连接轴21404相连，所述连接轴21404的右端面通过焊接与所述调幅机构21405的左端面相连，所述调幅机构21405的左端面通过焊接与所述连接轴31406的右端面相连，所述连接轴31406通过所述电磁离合器31407与所述调幅从轴A1409相连，所述连接轴31406、所述连接轴21404和所述连接轴17结构一样，所述调幅齿轮A21408通过键安装在所述调幅从轴A1409上，且与所述调幅齿轮A19相啮合,所述调幅齿轮A19和所述调幅齿轮A21408完成的作用是当所述调幅主轴11旋转360°时，所述调幅从轴A1409旋转90°。所述从动激振轴B15包括动力从动轴B1501、从动齿轮B1502、电磁离合器41503、连接轴41504、调幅机构31505、连接轴51506、电磁离合器51507、调幅齿轮B21508、调幅从动轴B1509，所述动力从动轴B1501位于主动激振轴前方，所述动力从动轴B1501通过轴承安装在所述内圆筒1的左侧第二腹板上，所述从动齿轮B1502通过键安装在所述动力从动轴B1501上，且所述从动齿轮B1502与主动激振轴上的所述主动齿轮5相啮合，所述动力从动轴B1501通过所述电磁离合器41503与所述连接轴41504相连，所述连接轴41504的右端面通过焊接与所述调幅机构31505的左端面相连，所述调幅机构31505的右端面通过焊接与所述连接轴51506的左端面相连，所述连接轴51506通过所述电磁离合器31507与所述调幅从轴B1509相连，所述连接轴41504、所述连接轴51506与所述连接轴17结构是一样的，所述调幅齿轮B21508通过键安装在所述调幅从轴B1509上，且与所述调幅齿轮B19相啮合,所述调幅齿轮B110和所述调幅齿轮B21508完成的作用是当所述调幅主轴11旋转360°时，所述调幅从轴B1509旋转180°。所述调幅机构16、所述调幅机构21405和所述调幅机构31505都是一样的结构，包括基体601、调幅电机I602、配重块603和调幅齿轮604，所述基体601的上端面正中间有个十字形通孔，且所述基体601的前后端面开有通槽，所述配重块603为十字形，且前后两个端面安装有齿条，所述配重块603安装在所述基体601的十字形通孔中，所述调幅电机I602有2个，分别通过螺栓安装在所述基体601的前后端面上，所述调幅齿轮604有2个，通过键安装在所述调幅电机I602的主轴上，且与所述配重块603上的齿条相啮合，所述调幅电机I602转动带动所述调幅齿轮604将所述配重块603推出。所述电磁离合器18、电磁离合器21403、电磁离合器31407、电磁离合器41503和电磁离合器51507是同一种型号的电磁离合器，所述电磁离合器21403和所述电磁离合器41503通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第三腹板上，所述电磁离合器18、所述电磁离合器31407和所述电磁离合器51507通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第四腹板上，分别用来连接不同的轴。产生垂直激振力的调幅工作情形如下：初始状态下，假设所述配重块603在平衡位置，所有的电磁离合器都是连接的，首先，断开所述电磁离合器21403和所述电磁离合器41503，所述调幅机构16和所述调幅机构31505中的所述调幅电机I602启动，带动所述调幅齿轮604将所述配重块603向上推出相同的距离，之后锁死，所述配重块603的推出距离的大小，会影响振动幅度的大小，然后连接所述电磁离合器21403和所述电磁离合器41503，断开所述电磁离合器18、所述电磁离合器31407和所述电磁离合器51507，启动所述动力电机2带动三个所述调幅机构转动，产生垂直激振力。产生水平激振力的无级调幅工作情形如下：初始状态下，假设所述配重块603在平衡位置，所有的电磁离合器都是连接的，首先，断开所述电磁离合器21403和所述电磁离合器41503，所述调幅机构16和所述调幅机构31505中的所述调幅电机602启动，带动所述调幅齿轮604将所述配重块603向上推出相同的距离，然后锁死，所述配重块603的推出距离的大小，会影响振动幅度的大小，然后所述调幅电机II13启动，带动所述调幅主轴11旋转360°，使得所述调幅机构31505推出的所述配重块603推出方向向下，然后连接所述电磁离合器21403和所述电磁离合器41503，断开所述电磁离合器18、所述电磁离合器31407和所述电磁离合器51507，启动所述动力电机2带动三个所述调幅机构转动，产生水平激振力。当所述调幅机构6上的所述电机I602启动，调整所述配重块603推出的距离大小时，可以实现激振力大小最大程度上的无级调幅。

权利要求：1.一种齿轮齿条式调幅激振装置，振动轮的内圆筒1内有水平放置的三组激振轴，其中有主动激振轴放置在中间，从动激振轴A14和从动激振轴B15分别放置在横向中心轴线的对称两侧，主动激振轴包括动力电机2、联轴器13、动力主轴4、主动齿轮5、调幅机构16、连接轴17、电磁离合器18、调幅齿轮A19、调幅齿轮B110、调幅主轴11、联轴器212和调幅电机II13，所述动力电机2通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第一腹板上，所述动力电机2通过所述联轴器13与所述动力主轴4相连接，所述主动齿轮5通过键安装在所述动力主轴4上，所述动力主轴4与所述调幅机构16的左端面通过焊接连接在一起，所述调幅机构6的右端面和所述连接轴17通过焊接连接，所述连接轴17通过所述电磁离合器18与所述调幅主轴11相连，所述调幅齿轮A19通过键安装在所述调幅主轴11上且所述调幅齿轮A19的左端面与所述电磁离合器18右端面相贴合，所述调幅齿轮B110通过键安装在所述调幅主轴11上，且位于所述调幅齿轮A19的右侧，所述调幅主轴11通过所述联轴器212与所述调幅电机II13相连，所述调幅电机II13通过螺栓安装在所述内圆筒1的左侧第六腹板上，所述联轴器13和所述联轴器213为同一型号的联轴器。2.如权利要求1所述一种齿轮齿条式调幅激振装置，其特征在于：所述从动激振轴A14包括动力从动轴A1401、从动齿轮A1402、电磁离合器21403、连接轴21404、调幅机构21405、连接轴31406、电磁离合器31407、调幅齿轮A21408、调幅从动轴A1409吗，所述动力从动轴A1401位于主动激振轴后方，所述动力从动轴A1401通过轴承安装在所述内圆筒1的左侧第二腹板上，所述从动齿轮A1402通过键安装在所述动力从动轴A1401上，且所述从动齿轮A1402与主动激振轴上的所述主动齿轮5相啮合，所述动力从动轴A1401通过所述电磁离合器21403与所述连接轴21404相连，所述连接轴21404的右端面通过焊接与所述调幅机构21405的左端面相连，所述调幅机构21405的左端面通过焊接与所述连接轴31406的右端面相连，所述连接轴31406通过所述电磁离合器31407与所述调幅从轴A1409相连，所述连接轴31406、所述连接轴21404和所述连接轴17结构一样，所述调幅齿轮A21408通过键安装在所述调幅从轴A1409上，且与所述调幅齿轮A19相啮合。3.如权利要求1所述一种齿轮齿条式调幅激振装置，其特征在于：所述从动激振轴B15的大部分零部件和安装方式与所述从动激振轴A14都是一样的，所述从动激振轴B15包括动力从动轴B1501、从动齿轮B1502、电磁离合器41503、连接轴41504、调幅机构31505、连接轴51506、电磁离合器51507、调幅齿轮B21508、调幅从动轴B1509吗，所述动力从动轴B1501位于主动激振轴前方，所述动力从动轴B1501通过轴承安装在所述内圆筒1的左侧第二腹板上，所述从动齿轮B1502通过键安装在所述动力从动轴B1501上，且所述从动齿轮B1502与主动激振轴上的所述主动齿轮5相啮合，所述动力从动轴B1501通过所述电磁离合器41503与所述连接轴41504相连，所述连接轴41504的右端面通过焊接与所述调幅机构31505的左端面相连，所述调幅机构31505的右端面通过焊接与所述连接轴51506的左端面相连，所述连接轴51506通过所述电磁离合器31507与所述调幅从轴B1509相连，所述连接轴41504、所述连接轴51506与所述连接轴17结构是一样的，所述调幅齿轮B21508通过键安装在所述调幅从轴B1509上，且与所述调幅齿轮B19相啮合。4.如权利要求1所述一种齿轮齿条式调幅激振装置，其特征在于：所述调幅机构16、所述调幅机构21405和所述调幅机构31505都是一样的结构，包括基体601、调幅电机I602、配重块603和调幅齿轮604，所述基体601的上端面正中间有个十字形通孔，且所述基体601的前后端面开有通槽，所述配重块603为十字形，且前后两个端面安装有齿条，所述配重块603安装在所述基体601的十字形通孔中，所述调幅电机I602有2个，分别通过螺栓安装在所述基体601的前后端面上，所述调幅齿轮604有2个，通过键安装在所述调幅电机I602的主轴上，且与所述配重块603上的齿条相啮合，所述调幅电机I602转动带动所述调幅齿轮604将所述配重块603推出。

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