[发明专利]一种内置式换向机构的垂直振动轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种垂直振动轮，尤其涉及一种内置式换向机构的垂直振动轮，适用于压路机。

背景技术

压路机为由一个或多个金属圆柱形滚轮或橡胶轮胎组成的压实装置，它可以通过压实装置的滚动和（或)振动压碎岩石、压实土壤、沥青混凝土或砾石。压路机市场上应用最为广泛的振动方式为圆周振动，即沿振动轮轴线布置的激振器周期性旋转，形成周期性离心力。

圆周振动轮在水平方向的扰动会引起表面材料的剥离，而垂直振动在理论上的水平振动位移为零，有利于提高铺层表面的压实质量。对于圆周振动来说，振动轮由于其离心力在水平方向上的干扰，振动轮的轮心轨迹是一个复杂的圆运动，由于地面在水平方向上阻力的影响，将会引起振动轮在水平面内的摆动，当机器行驶时，这种水平干扰将会影响直线行驶的稳定性。垂直振动轮没有水平振动力的干扰，其轮心的轨迹始终是一条垂直地面的直线，不会引起振动轮在水平方向的摆动，这就保证了行驶稳定性。总之，垂直振动相对圆周振动拥有诸多优点，但是垂直振动轮由于其结构复杂，可靠性低的原因未能得到广泛推广。

目前行业上也有关于垂直振动轮的改进方案，典型的如专利“压路机的一种定向振动轮”（ZL201110145520.8），将左偏心轴、中间偏心轴安装在左激振室壳体内，左激振器壳体直接装配在钢轮壳体内，右偏心轴安装在右激振室壳体内，右激振器壳体装配在振动输出轴承内，左偏心轴、中间偏心轴产生的离心力可以由左激振器壳体直接传递给钢轮壳体，右偏心轴产生的离心力由振动输出轴承传递给钢轮壳体，齿轮箱定位在右振动轴承座上并安装在右激振器壳体的端部。这样振动输出轴承只需要承受右偏心轴产生的离心力即可，“从结构上大幅降低输出轴承的负载，且减少了振动输出轴承的数量，并使振动轮结构趋于简单”。

但是，上述方案首先忽略了装配难度，左偏心轴、中间偏心轴、四个振动轴承和四个左振动轴承座先装配在左激振器壳体内，组件再行装配在钢轮壳体内，组件较重是振动轮拆装时的一大难点，如此便不利于装配和现场维修。同理，右激振器壳体组件也存在该问题，并且“齿轮箱体定位在右振动轴承座上并安装在右激振器壳体的端部”，使得整个组件更重，现场装配维修变得更加困难。其次，实际上左偏心轴和中间偏心轴旋转时产生的离心力，还需要通过左振动轴承座传递，同理右偏心轴旋转产生的离心力也需要通过右振动轴座传递，如此，离心力传递路线复杂，导致整体结构可靠性低。再者，该专利想要将减少振动输出轴承的承载，提高振动输出轴承的寿命，但改进的振动输出轴承只是减少承载，没有从根本上解决振动输出轴承的使用问题。

综上所述，亟需研发改进出一种压路机用垂直振动轮新型结构。

发明内容

针对上述现存的技术问题，通过优化振动室的结构和齿轮箱的支撑方式，从而提供一种结构简单、可靠性高的内置式换向机构的垂直振动轮。

为实现上述目的，本发明提供一种内置式换向机构的垂直振动轮，包括车架，压轮，布置在压轮内部的左连接组件、振动驱动组件、左振动室、中间振动室、齿轮箱、右振动室和右连接组件，该左、右连接组件分别与压轮两侧的车架相连。

其中：左、右振动室设计为独立的激振室。所述的左振动室为主要由左壳体和左壳体盖组成并固定连接压轮的独立腔室，该腔室内部还设有左激振器和左振动轴承，且左激振器通过两侧的左振动轴承垂直支撑在左壳体盖和左壳体之间。所述的右振动室为主要由右壳体和右壳体盖组成并固定连接压轮的独立腔室，该腔室内部还设有右激振器和右振动轴承；且右激振器通过两侧的右振动轴承垂直支撑在右壳体和右壳体盖之间。

所述的中间振动室包括大轴承座、中间振动轴承、中间激振器，小轴承座；大、小轴承座分别固定连接压轮，中间激振器通过两侧的中间振动轴承支撑在大轴承座和小轴承座之间。

所述的齿轮箱位于中间振动室和右振动室之间，其一侧通过回转轴承活动连接压轮，另一侧通过固定轴固定连接车架。工作时，由于齿轮箱与车架连接，故而不随压轮转动，而是通过回转轴承与压轮相对旋转。

所述的振动驱动组件包括依次连接的马达、花键套和花键轴；马达通过花键套将动力传递给左激振器，然后通过花键轴将动力传递给齿轮箱，再通过齿轮箱将动力分别传递给右激振器和中间激振器，从而完成动力的传递。

并且，所述的左、右激振器静偏心矩之和等于中间激振器静偏心矩；三者初始相位相同，工作时三者转速相同，且左、右激振器均与中间激振器旋转方向相反。故而按垂直振动原理，激振器产生的离心力水平分量会互相抵消，其垂直分力相加，从而使振动压轮产生垂直振动。