[实用新型]插入式振动器

说明书

本实用新型涉及的是一种建筑用混凝土密实机具，具体是指插入式振动棒。

传统的混凝土密实机具均为旋转式，它由电机通过软轴带动偏心轮使执行部件振动，现有的振动棒就是这种结构。其结构复杂，体积大、重量重，并易出故障，给携带和工地操作带来极大的不便。由于是采用离心行星旋转运动产生的振动，摩擦损耗大，功耗高，效率低，现虽然也有电磁式振动棒的专利申请，但实用性差，难以达到实用效果来满足实际使用需要。

本实用新型的目的就是提供一种把交流电转变为直流脉冲后再转换成机械振动的插入式振动器，其结构简单，操作、携带方便，功耗低。

本实用新型的解决方案是：是由棒体和电路两部分构成，在棒体的外壳内一侧装有铁芯，其上装有线圈，在外壳内的另一侧装有衔铁和硅钢片，衔铁和铁芯之间装有弹簧，电源通过整流、滤波、开关电路给线圈通电，在棒体的头部和尾部分别装有弹簧，其中在棒体头部的衔铁和铁芯之间的弹簧为变截面Ω型片簧，力偶零点的截面最小，在棒体尾部的衔铁和铁芯之间的弹簧为C型卡簧，并且在负载和滤波电路之间装有功率回收电路，在负载和开关电路之间装有振荡控制电路，其详细内容参见附图描述如下：

参见图1、图2，本实用新型的插入式振动器是由棒体和电路两部分构成。在棒体的外壳（5）内一侧装有铁芯（15），其上装有线圈（14），在外壳（5）内另一侧装有衔铁（6）和硅钢片（7），衔铁（6）和铁芯（15）之间装有弹簧，从而构成电磁铁——弹簧振动器，电源A通过整流B、滤波C、开关电路给线圈（14）通电，经过整流、滤波后电流在开关电路接通的情况下加到线圈（14）上，所产生的磁力和弹簧的弹力使棒体产生振动。本实用新型的特征是在棒体头部和尾部分别装有弹簧，其中在棒体头部的衔铁（6）和铁芯（15）之间的弹簧（10）为变截面Ω型片簧，力偶零点的截面最小，因棒体的头部振动幅度最大，要求弹簧（10）的性能要好，经试验确定弹簧（10）为Ω型片簧，并按等强度设计，这样弹簧（10）的许应应力低、刚度大，抗疲劳性强，从而保证棒体振动的性能可靠。在棒体尾部的振幅为零，所以弹簧（11）为C型卡簧。在负载RL和滤波电路C之间装有功率回收F电路，当开关电路关闭时，负载RL上的续流电流经功率回收电路F到滤波电路C，此时得到一功率回收，具有节能的效果，同时也逆止了负载上电流的延时，进一步提高了振动力的输出。在负载RL和开关电路之间装有振荡控制电路，当负载RL上的振动发生变化时，即电压发生变化，通过振荡控制电路将原有振荡频率改变，使电路频率同步于机械振动频率，确保负载有高效的振动输出力，满足振动性能要求。本实用新型的内容进一步描述如下：

本实用新型的衔铁（6）相对于铁芯（15）倾斜设置，且棒体头部的铁芯（15）与衔铁之间的距离较远，这样，当棒体产生振动时，其头部的振幅为最大，尾部为零，使混凝土的密实从里到外切实、高效。在本实用新型的电路中，在负载RL的两端接有转拆二极管到滤波电路C构成功率回收，当开关电路关闭时，负载、转拆二极管和滤波电路C构成回路，使负载上的续流能够在滤波电路上得以回收。在本实用新型的振荡控制电路中，是由反馈信号G、运算放大电路H、积分电路I、信号发生器J、4分频电路K和功率放大器L构成，其构造是与负载RL连接的反馈信号G与运算放大电路H的输入端连接，其输出端连接有积分电路I到信号发生器J的输入端，信号发生器J的输出端依次连接有4分频电路K、功率放大电路L到开关电路的输入端，平时，电源供给信号发生器J电压使其产生振荡，4分频电路K将频率分为1／4周期方波脉冲送至功率放大器L进行放大，最后供给开关电路使其开通和关断，来自负载RL的反馈信号G送至运算放大器H，经积分电路I来调整改变信号发生器J的振动频率。

本实用新型提供的插入式振动器省去了一台电机，由220V的电源提供的电磁振动取代了偏心轮作圆周运动产生的振动，使结构大为简化，体积小，重量轻，操作携带十分方便，可靠性提高，故障减少，并且有明显的节能效果。

附图表示了本实用新型的具体实施方案。

首先对附图进行说明：

图1表示棒体的结构图；

图2表示电路原理框图；

图3表示电路图；

图4表示负载上输出的电流波形；

图5表示控制电路输出的电压波形。

按照附图所示的实施方案，棒体的构造是：在外壳（5）内一侧装有带线圈（14）的铁芯（15），装有硅钢片（7）的衔铁（6）倾斜设置，其一端通过压铁（8）与Ω型片簧（10）的一端连为一体，Ω型片簧（10）的另一端通过前支座（17）、垫铁（18）与壳体（5）连为一体，销钉（9）为弹簧（10）的紧固销，在铁芯（15）的尾部装有后支座（13）由销圈（12）固定为一体，在衔铁（6）和后支座（13）之间装有C型卡簧（11），壳体（5）上螺纹连接有锁紧螺母（4），锁紧螺母（4）上通过连接头（2）连接有胶管（1），（16）为铁芯（15）的固定销。电路部分的结构及原理是：50HZ、220V电源A通过4×D₁构成的桥式整流电路B由电容C₁和C₂滤波后加到三极管1T经负载RL到三极管2T构成的开关电路，三极管1T、2T由脉冲变压器BT₂端子1、2、3供给同步信号开通和关断。当1T和2T管导通时，电流流过负载RL，电流的波形如图5所示，使棒体产生振动，即铁芯（15）带动壳体（5）在衔铁（6）作用下的磁力和弹簧（10）的弹力共同作用下产生振动。当1T和2T管关闭时，负载RL上的续流通过转拆二极管₂×2在滤波电容C₁、C₂上得到一功率回收。在振荡控制电路中，电源A、变压器BT₁、整流D₃、滤波电容C₄、C₅、稳压CW供给控制电路电压，分压电阻R₄、R₅分出一基准电压供给由压控振荡器CD构成的信号发生器J产生振荡，4分频电路K即双触发器2将振频率分为1／4周期方波，脉冲送至功率放大器BG₁，电压波形如图4所示，经脉冲变压器BT₂耦合由端1、2、3供给1T、2T管的开通和关断。负载RL上的反馈信号G由R₁和X₁端上的电压信号通过R₉送至运算放大器BG₂，通过积分电容C₆和电阻R₇，经R₆调整R₄、R₅的分压质，从而改变压控振荡器CD的频率。图3中R₂、R₃为限压电阻，R₁₀和C₇构成CD振荡器的固有振荡电路，R₈为限流电阻，D₄为速流二极管，C₃对1T和2T管起保护作用。