本發(fā)明總體上涉及一種在道路的建造、建筑物、鐵路、水壩和其他土或石基結(jié)構(gòu)的地基壓實過程中使用的壓實機，更具體地，涉及一種具有振動輥的壓實機，該振動輥具有多個可變振幅的設(shè)定。

背景技術(shù)：

一些振動壓實機被制造成具有可改變滾輪的振動幅度和頻率的選項。振動幅度通過滾輪的一側(cè)上的機械輪的旋轉(zhuǎn)而改變。使這種機械輪旋轉(zhuǎn)將改變滾輪內(nèi)的偏心軸上的偏心質(zhì)量之間的間距。布置在該軸的一側(cè)上的偏心質(zhì)量越多，施加到地面上的沖擊力越大，且滾輪的振幅越大。這些偏心質(zhì)量圍繞該軸分布得越對稱，施加到地面上的沖擊力越小。通常，頻率和振幅是成對設(shè)置的，以產(chǎn)生特定大小的力。所產(chǎn)生的力已知是壓實過程中施加到表面上的偏心力或離心力。通過該壓實機的滾輪內(nèi)的偏心塊的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力可表示為：

fec＝mecrecωec²sin(ωect)＝asin(2πft)

其中，mecrec為偏心質(zhì)量的力矩，ωec為旋轉(zhuǎn)角頻率，a為振幅，f為頻率。

市場上急需一種允許振動輥在壓實機運行的同時改變振幅的裝置。然而，為了利用兩個偏心軸系統(tǒng)(彼此相對移動以改變振幅的內(nèi)偏心軸和外偏心軸)，如果希望有兩個以上的振幅設(shè)定，操作者須離開壓實機并手動改變振幅。結(jié)果，這種不便利導致效率低，因此需要找到一種新的方式來調(diào)節(jié)和管理可變振幅的設(shè)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的壓實機被設(shè)計為提供一種無限可調(diào)振幅偏心系統(tǒng)，它允許振動壓實機(輥)的操作者從操作者的區(qū)域、通過借助于控制旋鈕或其他類似裝置提供輸入信號來改變振幅，該控制旋鈕或類似裝置驅(qū)動用于使軸(內(nèi)偏心桿)前后移動的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的壓實機采用了如下布置結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的壓實機通過根據(jù)齒條和小齒輪在滾輪內(nèi)的移動來改變內(nèi)偏心桿(旋轉(zhuǎn)桿)上的可變偏心塊(偏心質(zhì)量)之間的間距，從而改變壓實機的沖擊力。隨著內(nèi)偏心桿前后移動，附到內(nèi)偏心桿的齒條將驅(qū)動小齒輪，這將使可變偏心塊相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線升高或降低，從而改變振幅和沖擊力。

所述內(nèi)偏心桿的移動可通過電磁場、電促動器或液壓促動器來執(zhí)行。

如果操作者能夠在不離開壓實機的情況下改變振動輥的振動幅度，這將為操作者提供方便，并使壓實機在無任何物理人工介入的情況下改變其所有運行參數(shù)。

另外，通過對復雜結(jié)構(gòu)的改進以調(diào)節(jié)滾輪中的振幅，能夠通過用簡化的機械操作改變滾輪中的偏心質(zhì)量的位置來調(diào)節(jié)由滾輪產(chǎn)生的振動的幅度。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第一示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第一截面圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第二示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第二截面圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第三示意圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第三截面圖；并且

圖7為沿圖7中的a-a線截取的、滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的剖視圖。

具體實施方式

出于說明性目的，已介紹了對本發(fā)明實施例的前述說明，但它并非旨在是窮舉性的或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的具體形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)上述教導，許多修改和變型都是可能的。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于這些具體實施方式，而是應(yīng)由所附權(quán)利要求限定。

如上文在背景技術(shù)部分中所描述的，壓實機的旋轉(zhuǎn)滾輪可根據(jù)偏心質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)角頻率、振幅和頻率而改變沖擊力。其中，滾輪的振幅可根據(jù)位于滾輪內(nèi)的偏心質(zhì)量的位置而被不同地設(shè)定，結(jié)果，這對壓實機的壓實力產(chǎn)生影響。該壓實機還可稱為振動壓實機。根據(jù)本發(fā)明的振動壓實機在滾輪內(nèi)設(shè)有可變偏心設(shè)備，使得操作者能夠容易地改變由滾輪產(chǎn)生的振動的幅度。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第一示意圖，而圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第一截面圖。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備包括位于振動壓實機的滾輪內(nèi)的內(nèi)偏心桿10以及形成在該內(nèi)偏心桿的一側(cè)上的齒條12。該內(nèi)偏心桿繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)而在振動輥內(nèi)產(chǎn)生離心力，并且，所產(chǎn)生的該離心力增大了使地面硬化的沖擊力。形成在內(nèi)偏心桿上的齒條12與稍后描述的小齒輪30嚙合，并用于改變可變偏心塊40的位置?？蓪?yīng)于所述小齒輪的鋸齒的數(shù)量和鋸齒的尺寸來確定所述齒條的長度、鋸齒的數(shù)量和鋸齒的尺寸。

在圖1中，方向a和b是內(nèi)偏心桿可沿其移動的方向。該內(nèi)偏心桿可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并沿方向a或b移動。該桿在方向a和b(前后)上的線性運動是與其旋轉(zhuǎn)運動分開的，并且該線性運動改變所述齒條的位置。

現(xiàn)在，如圖1所示，該可變偏心塊與內(nèi)偏心桿垂直，并且，該可變偏心塊的塊中心離內(nèi)偏心桿最遠。如果內(nèi)偏心桿沿旋轉(zhuǎn)軸線運動，那么，與內(nèi)偏心桿垂直時的該可變偏心塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生最大離心力。

依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備，該內(nèi)偏心桿包括與齒條12嚙合的小齒輪30。該小齒輪與形成在內(nèi)偏心桿上的齒條12嚙合，并用于移動可變偏心塊40的位置?？蓪?yīng)于所述齒條的鋸齒的數(shù)量和鋸齒的尺寸來確定小齒輪30的鋸齒的數(shù)量和鋸齒的尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的該可變偏心設(shè)備包括與小齒輪30接合的可變偏心塊40。隨著小齒輪30的旋轉(zhuǎn)，偏心塊40與所述內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離發(fā)生改變。當內(nèi)偏心桿線性移動時，所述可變偏心塊在產(chǎn)生離心力方面起到重要作用，且尤其與可決定離心力水平的元件的振幅相關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備包括外偏心管20，該外偏心管20上形成有孔22和支撐固定件24，該孔22用于引導以使所述齒條能夠前后移動；該支撐固定件24用于固定所述小齒輪的軸，使得小齒輪30能與所述齒條嚙合旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的是，形成在外偏心管上的所述孔具有與所述齒條的寬度相對應(yīng)的寬度，使得：當內(nèi)偏心桿沿方向a和b移動時，齒條能夠在該齒條不與小齒輪脫離的狀態(tài)下使小齒輪旋轉(zhuǎn)。如果所述孔的寬度太寬，當內(nèi)偏心桿沿方向a和b移動時，齒條可能左右晃動并且該齒條和小齒輪之間的嚙合可能變得不匹配。

另外，優(yōu)選的是，該容納孔(hold)具有一定長度，使得：當內(nèi)偏心桿沿方向a和b移動而改變可變偏心塊的位置時，在所述小齒輪最大程度地旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，即，在可變偏心塊沿方向a和b最大程度地傾斜并處于與內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線最接近的位置的狀態(tài)下，所述齒條不與小齒輪脫離而是保持與小齒輪的嚙合。如果外偏心管的該孔被形成得過長，當內(nèi)偏心桿沿方向a和b過多移動時，所述齒條和小齒輪可能彼此分離，因而該偏心體可能未被固定而隨意移動。

因此，參照圖1，優(yōu)選的是，形成在外偏心管上的所述孔被形成為矩形的形式，該矩形具有足以引導所述齒條的移動的寬度和長度。

形成在外偏心管上的所述支撐固定件用于固定小齒輪的軸，使得小齒輪與齒條嚙合旋轉(zhuǎn)。當內(nèi)偏心桿線性移動時，所述可變偏心塊及小齒輪在該可變偏心塊及小齒輪與齒條嚙合并固定到齒條的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，因此，優(yōu)選所述支撐固定件具有足夠的強度，以承受所述可變偏心塊和小齒輪旋轉(zhuǎn)時的離心力。另外，所述支撐固定件可包括小齒輪軸座，該小齒輪軸座固定所述小齒輪的軸，使得小齒輪能夠與齒條嚙合旋轉(zhuǎn)。該小齒輪軸座固定所述小齒輪軸的位置并使小齒輪能夠在齒條沿方向a和b執(zhí)行線性運動時進行旋轉(zhuǎn)運動，從而改變與小齒輪接合的所述可變偏心塊的位置。結(jié)果，齒條的線性運動被轉(zhuǎn)化為所述可變偏心塊的連續(xù)圓形運動。

結(jié)果，依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備，當內(nèi)偏心桿前后移動(沿圖1中的方向a和b移動)時，與齒條嚙合的小齒輪與齒條的移動同樣多地旋轉(zhuǎn)，并且，可變偏心塊的位置被與小齒輪的旋轉(zhuǎn)同樣多地改變。隨著所述可變偏心塊的位置的改變，該振動壓實機的振動幅度也發(fā)生改變。

圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第二示意圖，而圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第二截面圖。

與圖1和2中所示的不同，參照圖3和4，內(nèi)偏心桿沿方向a移動，并且所述可變偏心塊傾斜而與內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線成45°角。內(nèi)偏心桿的小齒輪沿著外偏心管的所述孔移動與內(nèi)偏心桿的移動距離同樣長的距離，且小齒輪與所述齒條的移動距離成比例地旋轉(zhuǎn)。因此，可變偏心塊變得更靠近內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線，并且圖3和4所示的可變偏心設(shè)備產(chǎn)生了與圖1和2所示的可變偏心設(shè)備的振幅不同的振幅。

圖5為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第三示意圖；而圖6為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的第三截面圖。

參照圖5和6，與圖3和4中所示的相比，內(nèi)偏心桿沿方向a進一步移動，并且所述可變偏心塊傾斜到幾乎與內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線平行。內(nèi)偏心桿的齒條沿著外偏心管的所述孔移動與內(nèi)偏心桿的移動距離同樣長的距離，且小齒輪與所述齒條的移動距離成比例地旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，外偏心管的所述孔引導齒條的移動，并且如前所述，該容納孔具有一定長度，使得：在可變偏心塊變得最接近內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線的狀態(tài)下，所述齒條不與小齒輪脫離。

隨著小齒輪的旋轉(zhuǎn)，該可變偏心塊變得更接近內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線，并且圖5和6所示的可變偏心設(shè)備旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生與圖3和4所示的可變偏心設(shè)備的振幅不同的振幅，且更不同于圖1和2所示的可變偏心設(shè)備的振幅。

圖7是沿圖7中的線a-a截取的、滾輪內(nèi)的可變偏心設(shè)備的剖視圖。圖7示出了從內(nèi)偏心桿的軸線方向上看到的、根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備的剖視圖。參照圖7，可以確認內(nèi)偏心桿的齒條與小齒輪之間的嚙合狀態(tài)以及該小齒輪、可變偏心塊和外偏心管的支撐固定件之間的連接關(guān)系。

由于根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備的內(nèi)偏心桿需要同時執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動和線性運動，內(nèi)偏心桿需要分別用于所述運動的驅(qū)動力。在內(nèi)偏心桿旋轉(zhuǎn)運動的情況下，可根據(jù)相關(guān)技術(shù)提供相應(yīng)的驅(qū)動力，但在線性運動的情況下，可能需要單獨的驅(qū)動力。

該內(nèi)偏心桿可通過電磁場、電促動器或液壓促動器的至少一種而前后移動(沿方向a和b移動)。根據(jù)一實施例，該內(nèi)偏心桿可由使振動壓實機的滾輪移動的驅(qū)動力驅(qū)動(或者由來自使?jié)L輪移動的驅(qū)動力的輔助驅(qū)動力驅(qū)動)，或者根據(jù)另一實施例，由單獨提供的驅(qū)動動力源驅(qū)動。

在又一實施例中，該可變偏心塊可與小齒輪一體地成形。在此情況下，小齒輪的旋轉(zhuǎn)角度可以與可變偏心塊的旋轉(zhuǎn)角度一致。

在又一實施例中，該可變偏心塊可包括由連接至小齒輪的連接部構(gòu)成的下端部以及由塊構(gòu)成的上端部，并且可變偏心塊的塊中心可定位成偏向上端部。例如，圖1中的可變偏心塊被設(shè)計成使得：連接至小齒輪的該下端部呈細長棒的形狀，且上端部具有比下端部大的重量。可調(diào)整該可變偏心塊的重心位置以滿足相應(yīng)的振動壓實機所需的條件。

在又一實施例中，如果齒條移動而最大程度地旋轉(zhuǎn)所述小齒輪，該可變偏心塊可被放置成最接近內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)軸線。在此情況下，通?？蓽p小由于內(nèi)偏心桿的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的幅度。

在又一實施例中，如果齒條移動而使得可變偏心塊與內(nèi)偏心桿垂直，可變偏心塊的塊中心可定位成離內(nèi)偏心桿最遠。在此情況下，通?？稍龃笥捎诳勺兤臈U的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的幅度。

在又一實施例中，根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備可包括：所述可變偏心桿的多個齒條、多個可變偏心塊、所述外偏心管的多個孔、以及多個支撐固定件。作為示例，圖1至7所示的可變偏心設(shè)備分別包括兩對齒條、兩對小齒輪、兩對可變偏心塊、外偏心管的兩對所述孔、以及兩對支撐固定件。如果根據(jù)本發(fā)明的可變偏心設(shè)備設(shè)有一個可變偏心塊，應(yīng)增加該可變偏心塊的重量以產(chǎn)生足夠的離心力。然而，如果一個內(nèi)偏心桿內(nèi)設(shè)有數(shù)對可變偏心塊，則可減輕每個可變偏心塊的重量，結(jié)果，對這些可變偏心塊和小齒輪進行支撐的外偏心管的支撐固定件的耐久性能夠長時間地得到維持。

如上所述，如果該可變偏心設(shè)備設(shè)置在振動壓實機的滾輪內(nèi)，操作者能夠在不離開壓實機的情況下、在工作空間內(nèi)改變由壓實機的滾輪產(chǎn)生的振動的幅度，從而提高工作效率。