[实用新型]强力型行星滚锥结构混凝土振动棒

说明书

本实用新型属于建筑施工用机具，涉及一种插入式混凝土振动器。

目前用于混凝土施工的振动棒的结构特征是：套筒为多段内径不等的筒体，尖头为球冠形的实心部分，与套筒用螺扣连接，滚道安装在套筒或尖头内，滚锥除与滚道接触的短锥体外其余部分为多段不同直径、不同长度的圆柱体。上述结构的振动棒虽然具有合理的振频、振幅……等振动参数，但仍存在以下不足之处：套筒系统的内腔形式复杂，尺寸不够合理，限制了滚锥工作状态下的摆角(即工作状态下滚锥中心与套筒中心线的夹角)，使其取值相对较小；滚锥的主要部分为圆柱形，不能充分利用套筒内腔的空间增大滚锥的质量。如改进上述不足之处，就可以在不提高振频的条件下，使振动棒产生更大的激振力。

本实用新型的目的是，提供一种既能保持现有振动棒合理的振动参数又能产生更大激振力的强力型振动棒，从而提高振实混凝土的生产效率。

本实用新型是通过以下技术措施来实现的：

一种强力型行星滚锥结构混凝土振动棒，由动力机、软轴软管总成及棒体组成，棒体内设置行星滚锥结构，行星滚锥结构包括套筒、轴承、油封、垫片、滚道、滚锥和尖头，其特征是：套筒由长短两部分不同内径的圆柱形筒体螺扣连接而成，在两部分筒体连接处设置有轴向截面为梯形的滚道；滚锥由三段长短不等的锥体构成，其中与滚道接触的锥体为短锥体，锥度方向与其它两个锥体相反，前部锥体短于后部锥体，后部锥体通过油封挡和轴承挡与振动棒的软轴软管总成连接；套筒前部与短筒体连接有带螺纹的实心尖头，套筒后部的长筒体与振动棒的软轴软管总成和动力机连接。

本实用新型的的工作方式为：强力型行星滚锥结构混凝土振动棒由软轴带动棒体内滚锥自转，使滚锥的锥体部分与滚道成线接触并沿滚道滚动，偏心旋转的滚锥产生离心力，并根据行星运动的增速原理使振动棒棒体产生高频振动，锥体在动态时，中间短锥体与滚道呈线接触，其它锥体的母线与棒体圆柱形套筒内腔的母线平行并保持有间隙。

强力型行星滚锥结构混凝土振动棒，可根据工况的需要，确定了棒体外径和振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离长度后，来确定棒体中其它主要部分的尺寸即一组无量纲的模量，圆柱形套筒中短套筒的壳体内径最佳值是棒体外径的0.78～0.83倍，长度为振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的0.22～0.24倍，长套筒的壳体内径最佳值是棒体外径的0.66～0.71倍，长度为振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的0.495～0.506倍；套筒内的滚锥尺寸为，滚道左侧的滚锥锥体小头直径为棒体外径的0.54～0.59倍，长度为振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的0.20～0.22倍，滚道右侧的滚锥锥体大头直径为棒体外径的0.58～0.63倍，长度为振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的0.48～0.51倍；工作状态下滚锥中心与套筒中心线的夹角为(0.10～0.3)倍的振动棒外径与振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的商；滚道锥度及滚锥短锥体的锥度可根据工作状态下滚锥中心与套筒中心线的夹角用常规计算公式求得。

通过上述模量限定棒壳系统和滚锥系统质量分布，可优化振动棒的结构设计，增大了滚锥工作状态下的摆角--即工作状态下滚锥中心与套筒中心线的夹角，可使这个角度增大5％～12％；滚锥的主要部分为三段锥体，在工作状态下，中间短锥体与滚道成线接触，其两侧锥体的母线与棒体套筒内腔母线平行并保持有间隙，这就充分利用了套筒系统内腔，增大了滚锥的质量，从而使振动棒在不提高振频的条件下保持合理的振动参数并产生更大的激振力；本实用新型的强力型行星滚锥结构混凝土振动棒的尖端实心部分的长度可达振动棒尖头顶端平面至轴承回转中心距离的0.13～0.14倍，从而可以把尖头设计成带螺纹的实心尖头，这样既便于加工，又避免了热处理时产生裂纹，提高了振动棒的可靠性，尖头磨损后维修也更方便。

本实用新型适用于建筑、港口、桥梁、水工等混凝土施工中振实混凝土。

以下结合附图及实施例，对强力型行星滚锥结构混凝土振动棒做进一步描述。

图1为强力型行星滚锥结构混凝土振动棒结构示意图