[发明专利]可调偏心距制力器及其应用

说明书

本发明涉及一种机械振动设备，尤其是通过转轴带动偏心块旋转，产生的机械振动装置。

在由《机械工程手册》和《电机工程手册》编辑委员会编，机械出版社1978年2月在北京第一版出版的《机械工程手册》第21～119页，第21篇的机械振动中所述的产生单向激振力的双轴惯性激振器，其基本组成见附图1，由机壳1与两条轴2和偏心块3组成，其工作原理是由转向相反的两转轴，带动偏心块3在机壳1的缸筒中旋转，产生机械振动。其激振力P_Y与偏心块3旋转角度ω的工作波形见附图2，为正弦波形。该激振器在许多振动机械及工程机械上应用得较广泛，有一定的代表性。但是，经研究，该激振器有如下缺点：(1)单向激振力波形的正半波与负半波的峰值相等，如果提高转速加大振动力或振动频率，若机器本身自重不够，则机器会发生脱离打击面的跳动冲击，破坏机器结构，这是现有振动器和振动机械的体积与重量较大的原因；(2)起动和停机过程有共振现象；(3)由于单向激振力的正半波形与负半波形峰值相等，所以，不能用作拖拉机、推土机、装载机、坦克等常用行驶机械的助推器。

双轴惯性激振器的单向激振力是一种迭加离心力，旋转偏心块的离心力计算公式为：F＝m·R·ω²或中：F-离心力，m-偏心块质量，R-偏心块旋转半径，ω-偏心块旋转角速度。从公式中可知，离心力与偏心块的旋转角速度ω成正比平方关系，与旋转半径R成正比，提高转速是获得离心力的重要手段，而且，变动旋转半径R也可以改变离心力的大小。

本发明的目的是提供一种可调偏心距制力器，它应能克服激振力波形正、负半周峰值相等的现象，消除开或停机时的共振，还可作为工程机械和行驶机械的助力器。

本发明的目的是这样来实现的：在原双轴惯性激振器的基础上：(1)用旋转滑架代替偏心块，滑架的滑槽上设有滑块；滑块上设有滚轮。滑块可在滑槽上自由滑动；滚轮可在缸筒内壁作旋滚运动。(2)在两缸筒之间的机架上，设有调节缸筒与转轴中心距的液压机构。

所述的滑架中心孔与转轴固定联接，可有多个径向对称的滑槽，每条滑槽上可设有1付滑块和滚轮。

上述结构可调偏心距制力器，两缸筒中的两转轴各带动滑架作相反方向的旋转，滑架上的滚轮在缸筒内壁滚动，缸筒体承受滚轮的离心力。可通过液压机构使两缸筒的中心连线与两转轴的中心连线在纵向y轴上产生平行偏移，产生偏心距，从而改变在滑架上滚轮重心的旋转半径R的大小，改变单向激振力的大小，同时还改变了滚轮的旋转角速度ω。与原双轴惯性激振器相比，在激振力与滚轮旋转角度的工作波形上，正波形峰值大于负波形峰值，甚至无负波形，所产生的单向激振力为偏离单向激振力，该力的指向不变。通过调节转轴与缸筒的中心偏心距，可改变激振力的大小，相当于1个离合器与一个变力器的作用，而且是无级调力的作用，在起动与停机时都可以把所述的偏心距调到为零的状态下进行，以消除共振现象。又由于所述偏心距的调节有正负值，所以在用于行走机械作助力推进器时，还可以作为制动功能的一部份，即可以采用反向推力作为制动力，使行驶机械的制动更为迅速。而且可将制力器的体积做得较小，重量轻，提高转速加大振动力或振动频率，对制力器结构无影响。

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1所示，是原双轴惯性激振器原理结构图。

图2所示，是图1的激振力P_Y与偏心块旋转角ω的关系曲线图。

图3所示，是四滚轮式可调偏心距制力器的原理结构图。

图4所示，是图3沿C-C线的剖视图。

图5所示，是图3的激振力与滚轮旋转角ω关系曲线图。

图6所示，是双滚轮或可调偏心距制力器的原理结构图。

图7所示，是图6的激振力P_Y与滚轮旋转角ω关系曲线图。

图8所示，是八滚轮式可调偏心制力器的原理结构图。

图9所示，是图8的激振力P_Y与滚轮旋转角ω关系曲线图。

图10所示，是本发明用于定向力沉拨桩机原理示意图。

图11所示，是本发明用于定向力压路机原理示意图。

图1和图2是原双轴惯性激振器的原理结构和关系曲线图，在前面已作了说明。