专利名称：施工机械和碾压辊的制作方法
根据权利要求1和2的前叙，本发明分别涉及一种施工机械和一种碾压辊。
由于不同的施工现场和不同的碾压操作，经常需要更换碾压刀具以适应特定的任务。例如，当要求得到一个特定的表面粗糙度时，就需要带有特定间隔线的碾压刀具的碾压辊或带有不同刀具装备的碾压辊。在另一个应用中，要修建一条有特定宽度的车道，因而需要一个有特定工作宽度的碾压辊。
通常，在这种情况下，不得不用专门的碾压机，或者碾压机必须装备一个碾压辊以适应任务。然而，目前来说，辊的更换非常麻烦，必须要用特定的辅助工具来安装和拆卸碾压辊。
在本领域当前的状况下，更换碾压辊以适应不同的需求是众所周知的。
DE 40 37 448 A描述了一种压路机，其中辊体被支撑在一个含有传动套管的固定轴承和一个安置在固定轴承对面的可动轴承之间。可动轴承装备了一个定心的接收斗锥，可动轴承的支撑能用液压装置移动。另外，可动轴承通过一个连杆支撑在固定轴承上。
从DE 40 37 448 A所知的方法，在碾压辊上需要有一个复杂的带有连杆的张力调整装置和一个动力油缸。
US-4,704,045描述了一种碾压机组，它通过使用不同的辊段获得了不同的宽度。根据这种方法，辊段之间通过一个连接插头相互连接在一起。在特定的状况下，这种方法可被认为是一种碾压辊的快速更换系统，但是它存在以下缺点在这种方法中，它的缺点在于碾压辊由位于辊两侧的液压马达静水地驱动。另外，辊段间的连接是一个简单的连接插头，仅仅允许使用一个偏心的碾压马达。
DE 31 45 713 A描述了一个用于压路机的碾压辊，它由一个固定在支撑框架上的滚柱轴承支撑，由一个固定在支撑框架上的驱动装置驱动，其中碾压辊包含一个圆柱状的基体。安装在偏向碾压辊的一端的是滚柱轴承的驱动单元和驱动装置以及一个安装在另一端用以支撑碾压管的环状轴肩。在驱动单元的对面，安装了一个固定凸缘来固定碾压管。根据这种方法，安装了静水驱动地碾压辊，由于系统自身的缺点，例如低效，如今在路面碾压时已几乎不再使用了。这种方法的另一个缺点是由于碾压管必须用环状轴肩轴向地固定，因此夹紧装置处于污染最严重的地方。
US-4,720,207描述了安装在碾压辊基体上的碾压管部件。在这种方法中，一个角环部件首先安装在一边。然后碾压管部件用螺丝固定于其上，其中螺丝安装在部件内部。它的缺点在于，考虑到螺丝连接的巨大花费，由于基体恒定的直径，所以当基体内部安装了一个行星齿轮时，碾压深度受到了限制。
US-5,505,598描述了另一种方法，尤其是碾压深度不受限制。根据这种方法，碾压管具有分级的形状，并且在其上装有碾压刀具。其原因是，机械碾压辊驱动所需的传动被整合在了转子中。行星齿轮安装在与皮带驱动圆盘相对的位置，由一个通过碾压轴导向的传动轴驱动。
这种传送布置需要考虑到冲水碾压。在辊传送的区域，碾压轴的直径根据传送的施工体积进行修改。区域的剩余部分将用来安装碾压刀具。
在这种方法中，它的缺点是不同的碾压操作，例如常规的和精细的碾压，不更换碾压转子是不能操作的。
目前的这种更换碾压刀具以适应不同的应用场合的设备和发明，把注意力仅仅集中在更换碾压转子以适应施工现场的各种情况上。
以上提到的本领域目前状况的通病是，用来把碾压部件固定在基体上的夹紧机构安装在圆柱形的碾压工具的表面。然而，恰恰就是这个区域，受到了大量的污染，以至于更换碾压管非常困难。
本发明的目标是提供一种施工机械，其中更换碾压辊和拆卸碾压辊的操作很方便，并且这些操作的时间和工作都是最少的。
为了达到这个目标，分别给出了权利要求1和2的特征。
按照本发明的解决方案，它的优点是，碾压管包含在内表面呈径向突出的夹紧机构，从而碾压管能以旋转固定的方式安装在辊的基体上或与辊的基体相连的部件上。这种布局方案有以下优点● 更换碾压刀具，仅仅需要更换碾压管。
● 夹紧机构安装在受污染最少的地方。
● 含有机械碾压辊驱动装置的辊驱动相对于机器上全部动力机组可以调节。
● 设备适用于不同的碾压方法。
● 不需要调节动力机组。
● 碾压管相对于碾压辊驱动装置定心。
● 碾压管和碾压管驱动装置容易分开。
● 起重设备更少的花费。
● 避免了由于轴的偏移或角度的偏移而造成的不平衡。
夹紧机构优选地安装在碾压管的至少一端。在这种方式下，例如，碾压管可移动到辊基体之上，被位于夹紧机构对面的引导部件引导和定心于辊基体的轴端。
碾压管优选地连接在辊基体的一端。在这种布局下，夹紧机构可以免受污染。
在一个优选实施例中，夹紧机构包含凸缘部件，它在碾压管内呈径向突出。夹紧螺丝由这些凸缘部件引导沿轴向伸出并拧入辊基体的末端。
碾压辊可以设置为离开辊基体一个半径的距离。剩下的圆柱形空间可用来，例如，在其内部充填水来冷却碾压辊。
碾压管优选地径向地支撑在辊基体的两个间隔的位置。支撑结构可用这种引导部件提供，它既可以在辊基体径向的外部又可以在辊基体径向的内部进行夹紧。引导部件包含支撑环或在周向分段的引导部件，其中引导环可以以等角度120°安装。引导部件可以是圆锥形的，例如，当沿截面的轴向看时，是水滴状、球状或圆柱状。
另外，支撑结构可以包含径向的引导部件，它整个连接着至少一个夹紧机构，这样夹紧机构将同时影响连在碾压管和辊基体之间的旋转固定螺丝，引导和定心碾压管于辊基体的轴端。
径向的引导部件可以包含径向的张力调整机构。
碾压管优选地是一整块的结构。
在碾压管和辊基体之间可以设置至少一个支撑环，该支撑环包括例如至少两段径向张紧的环片。
该支撑环可设置为相对辊基体和碾压管可轴向位移。
支撑环的环片截面是楔形。
该至少一个支撑环可以包含一个中心环，它的截面形状是梯形的，沿轴向拉伸一个截面形状是反梯形的径向外环和径向内环，把外环压向碾压管，把内环压向辊基体。
该至少一个支撑环，当从周向看时，可以被分成一个或多个部分。这样方便了支撑环的安装；例如，支撑环可以包括两个半环或120°的环片。
在一个实施例中，传送单元安装在面对碾压辊驱动装置的辊基体的端部。在这种布局中，传送单元优选地整合在辊基体中。
在另一个实施例中，传送单元安装在远离碾压辊驱动装置的辊基体的端部。传送单元通过一个由辊基体引导的轴与碾压辊驱动装置相连。也是在这个例子中，传送单元整合在辊基体内。这样的设计考虑到了使用小碾压宽度的碾压管。
辊基体支撑在辊箱两边的壁上，其中远离辊驱动装置的壁可以绕轴旋转或沿轴向移动。在闭合的情况下，可旋转的或可移动的壁能容纳辊基体的可动轴承。
为了这个目的，可动轴承可以包含一个在朝外的方向渐细的引导部件，它被容纳和定心于相应的壁的渐细凹槽里。
本发明更多的实施例将在后面的权利要求中描述。
本发明示例性的实施例将结合附图在下文中进行详细的说明。
图1是一个压路机的视图；图2是碾压辊驱动装置的示意图；图3是碾压辊的第一个实施例的视图，它由一个辊箱支撑并且有一个可更换的碾压管；图4是碾压辊的第二个实施例的视图，它由一个辊箱支撑；图5是辊箱的可旋转的壁的视图；图6和7是碾压管的径向支撑的另一个实施例的视图；图8是碾压管第三个实施例的视图；以及图9是沿图8中IX-IX线的截面图。
图1表示了一个在下文描述的发明中主要用到的压路机1。压路机通常包含一个机架2，其内部安装了一个内燃机11。压路机的机架通常包含升降柱3、4，它可以调整高度并包含支撑轮或安装于其上的履带5、6。
具有碾压辊18的碾压机组7安装在机架2之下并且是刚性连接。被碾压辊除下的物料传送到第一传送带9，它把物料传送到高度可调节的和可旋转的第二传送带10。
图2表示了碾压辊驱动的原理。内燃机11直接驱动一个皮带轮13。在这个动力机组中，通常安装一个泵传输分配器12，用于静水驱动的液压泵安装在这里。引擎的能量通过一组V型带14传输到皮带轮15。这个皮带轮连着一个轴，它把能量传到一个安装在碾压辊18内的行星齿轮以将引擎的转速降低为所需的辊速。碾压辊支撑在两边的壁16和17上。
图3表示了碾压辊18的第一个实施例，它由辊箱31支撑。碾压辊18包含一个辊基体19和一个碾压管25，其中辊基体的两个轴端由辊箱31的两个壁16、17支撑并能转动。出于这种目的，辊基体19，在它的轴端，容纳包含一个行星齿轮的传送单元32并且与其以旋转固定的方式连接。行星齿轮32的固定传送部分22通过螺丝连接20的方式固定在壁16上。可以提供一个外部的保护壁21，在螺丝连接20的高度上有一个开口23允许从外部接触螺丝连接20。在驱动侧对面的辊基体19的轴端，可以提供一个可动轴承24，它依靠一个引导部件40定心，引导部件由臂17上的凹槽41支撑。引导部件40和凹槽41可以是圆锥形的以彼此适应，这样含有可动轴承24的辊基体19以一种简单的方式定心并支撑。
为了在辊基体19上安装碾压管25，碾压管25被移动到辊基体19之上。在辊基体19的驱动侧，提供了一个径向的引导部件26，它一方面连接辊基体19，另一方面作为行星齿轮32的螺丝连接的凸缘。引导部件26可以包含一个环状的凸缘或环片，它们仅仅是为了填充周边的区域。引导部件26可以稍有一些圆锥的、球形的或圆柱状的截面，能被焊接到辊基体19上。通常，在辊基体19上的碾压管的径向支撑可以正面啮合或摩擦啮合。另外，引导部件26可以是一个花键轴的外形。
安装引导部件26是为了定心可更换的碾压管25。优选地用截面形状是圆锥形的或球形的，这样可以在安装碾压管25时避免扭曲。
在面对可动轴承24的辊基体19的端部通过碾压管25的夹紧部件28为碾压管25提供径向支撑。这个夹紧部件28包含，例如，一个环状的凸缘，它呈径向地在碾压管25内突出并且连在碾压管25的内表面44。这个环状的凸缘，如图3所示，可以是L型的横截面，有一个轴向突出的环片或以一种固定的方式在辊基体19上支撑碾压管25的环42。
夹紧部件28径向突出向内的部分依靠轴向夹紧螺丝拧在辊基体19的前端3，这样碾压管25以旋转固定的方式连接在辊基体19上。辊基体19可以通过面对可动轴承24的前端43邻接含有环状凸缘的夹紧部件28而不造成间隙27。
在碾压管25的外表面46，可以安装碾压刀具(没有显示出来)。
调整压路机在一个施工现场满足不同的需要，仅仅需要更换碾压管25。在这种方式中，可以使用有不同的工作宽度或有为了获得铺设路面的不同表面粗糙度的带有不同间隔线的碾压刀具的碾压管25，并且可快速更换为其它碾压管25。
为了安装碾压管25，安装在可动轴承24上的壁17要拆卸或绕图5所示的铰链或齿轮30旋转。铰链30或齿轮被固定在辊箱31上。当壁17旋转后，拧松夹紧部件28上的夹紧螺丝，通过简单的工具就可以更换碾压管25了。
图4表示了小工作宽度碾压辊25的一个实施例，尤其是行星齿轮32安装在辊基体19远离驱动侧。行星齿轮32通过一个由辊基体19引导的轴56连接着碾压辊驱动装置11和15。行星齿轮32安装在远离驱动侧，这种布局使得碾压管25的冷却液几乎可以冲刷机器的外边缘(零边)。更换碾压管25时，当除下壁17后，移动碾压管25越过行星齿轮32，直到夹紧部件28靠近行星齿轮32。
在碾压管25远离行星齿轮32的一端，为碾压管提供了一个支撑环33形式的径向支撑，支撑环33安装在碾压管和辊基体19之间，包含多个环片60、62、64。支撑环33既可以相对于碾压管25又可以相对于辊基体19作轴向的移动。外部的环片62、64在面向中间环片60的一边削成圆锥状，圆锥面的夹角根据楔形截面的中间环片60进行调整。中间环片60设置有一个夹紧螺丝35，它和一个环状的反压力盘片34一起工作把外部环片62、64夹紧在中间环片60上。通过外部环片62、64的膨胀，碾压管25被紧紧地夹在了辊基体19之上并且同时被定心了。
点划线指明了最大的截面圆环直径和最小的碾压宽度。
图6和7表示了一个在辊基体19上的碾压管25的另一个径向支撑。在这个实施例中，如图6所示，夹紧部件28直接沿轴向邻接辊基体19的末端43且它们之间没有间隙。
辊基体19的自由端焊接了一个圆柱状的引导部件26，紧邻碾压管25的内表面44。另外，碾压管25的内表面44在管的自由端，由一个保护性的套管39保护，这样被碾压辊25除下的物料就不能损坏碾压管25的内表面44了。保护套管39优选地由一个凸缘固定在行星齿轮32上。
图8表示了一个按照图4布局的另一个实施例，其中夹紧部件28被紧紧的固定在行星齿轮32的凸缘上。支撑环33拧在辊基体19上，辊基体19根据碾压管25的长度可以安装在轴向的不同位置。为了达到这个目的，辊基体19包含了一个保护管38，它以旋转固定的方式可更换地安装在辊基体19上。保护管38用来保护辊基体19不被碾压物料损坏。在保护管38中，凹槽37在沿圆周预定的轴向间隔上统一布置，在凹槽中，支撑环33被安装在辊基体19上。凹槽37的间隔可以按辊基体19的长度调整。如果没有安装支撑环33，凹槽37可以用一个盖子36封闭，这样在凹槽37的区域也不会对辊基体19产生损坏。优选地，支撑环33和保护套管39结合设置以保护碾压管25自由端的内表面44。
图9是沿图8中的IX-IX线的截面图。支撑环33包括两半，它们可以通过螺丝相互紧紧的拧在辊基体19的外面。在这个布局中，支撑环33的突出35啮合着保护管38的凹槽37。支撑环两半在突出35处可以拧到辊基体19上。为了支撑环33能轴向移动，移除碾压管25之后，螺丝47要拆卸，这样支撑环33的两半就能够被拉开至少可使支撑环33在保护管38内移动的距离。为了使支撑环33的两半分开，要用一个压力螺丝48，这样不需要很大的力气和很多的时间就可以把支撑环33安装在辊基体19的轴向上不同的位置，而不需要完全拆掉螺丝47。凹槽37被轴向地安排在保护管38内，在这种方式中，保护套管39连接着支撑环33，这样碾压管端部的内表面44与插入的碾压管25的对应自由端平齐。
权利要求
1.一种施工机械，包含一个机架(2)，在机架上安装了一个可旋转的碾压辊(18)，碾压辊(18)包含一个通过传送单元(32)由碾压辊驱动装置(11-15)驱动的辊基体(19)，和一个从辊基体(19)的一边同轴安装的并能以允许更换的方式连接的碾压管(25)，碾压管(25)在它的外表面(46)带有切割刀具，其特征在于，碾压管(25)包含夹紧部件(28)，从碾压管(25)的内表面(44)径向突出，从而碾压管(25)能以旋转固定的方式安装在辊基体(19)或与辊基体(19)相连的部件上。
2.一种碾压辊，包含一个通过传送单元(32)由碾压辊驱动装置(11-15)驱动的辊基体(19)，和一个从辊基体(19)的一边同轴安装的并能以允许更换的方式连接的碾压管(25)，碾压管(25)在它的外表面(46)带有切割刀具，其特征在于，碾压管(25)包含夹紧部件(28)，从碾压管(25)的内表面(44)径向突出，从而碾压管(25)能以旋转固定的方式安装在辊基体(19)或与辊基体(19)相连的部件上。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，夹紧部件(28)安装在碾压管(25)的至少一端。
4.根据权利要求1到3中的任何一个所述的设备，其特征在于，碾压管(25)被固定在辊基体(19)的一端，并且在另一端被径向地支撑。
5.根据权利要求1到4中的任何一个所述的设备，其特征在于，夹紧部件(28)包含在碾压管(25)内部径向突出的凸缘部件。
6.根据权利要求1到5中的任何一个所述的设备，其特征在于，碾压管(25)离开辊基体一个半径的距离布置。
7.根据权利要求1到6中的任何一个所述的设备，其特征在于，碾压管(25)相对于辊基体(19)轴向突出。
8.根据权利要求1到7中的任何一个所述的设备，其特征在于，连在辊基体(19)上的部件包含整合在辊基体(19)内的传送单元(32)。
9.根据权利要求1到8中的任何一个所述的设备，其特征在于，碾压管(25)被径向地支撑在辊基体(19)的两个轴向间隔的位置。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，支撑包含径向引导部件(26；33；42)，它们在辊基体(19)外部径向地固定，或者在碾压管(25)内部径向地固定，或者被安装在辊基体(19)和碾压管(25)之间。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，支撑包含径向引导部件(42)，其中引导部件(42)整体连接在至少一个夹紧部件(28)上。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，支撑包含径向引导部件(26)，其中引导部件(26)安装在辊基体(19)的自由端。
13.根据权利要求1到12中的任何一个所述的设备，其特征在于，碾压管(25)是一整片。
14.根据权利要求1到13中的任何一个所述的设备，其特征在于，径向引导部件包含张力调整装置(60，62，64)。
15.根据权利要求1到14中的任何一个所述的设备，其特征在于，在碾压管(25)和辊基体(19)之间，至少安装了一个支撑环(33)作为径向引导部件。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，至少一个支撑环(33)包含至少两个径向张力环片(60，62，64)。
17.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，至少一个支撑环(33)设置为可以相对于辊基体(19)和碾压管(25)轴向移动。
18.根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于，环片(60，62，64)横截面是楔形的。
19.根据权利要求15到18中的任何一个所述的设备，其特征在于，至少一个支撑环(33)包含一个横截面是圆锥形的圆锥形中心环(60)，用来沿轴向拉伸两个有相反圆锥截面的径向外环(62)和径向内环(64)，把外环(62)压向碾压管(25)，把内环(64)拉向辊基体(19)。
20.根据权利要求15到19中的任何一个所述的设备，其特征在于，至少一个支撑环(33)被沿周向分成两个或多个部分。
21.根据权利要求1到20中的任何一个所述的设备，其特征在于，传送单元(32)安装在面向碾压辊驱动装置(11-15)的辊基体(19)的一端。
22.根据权利要求1到20中的任何一个所述的设备，其特征在于，传送单元(32)安装在远离碾压辊驱动装置(11-15)的辊基体(19)的一端，传送单元(32)通过一个由辊基体(19)引导的轴连接在碾压辊驱动装置(11-15)上。
23.根据权利要求1到22中的任何一个所述的设备，其特征在于，辊基体(19)被支撑在辊箱(31)两边的壁(16，17)上，远离碾压辊驱动装置(11-15)的壁(17)可绕其旋转轴旋转或沿平行轴的方向移动，可以绕轴旋转的壁(17)在关闭的状态下可以容纳辊基体(19)的可动轴承(24)。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，可动轴承(24)包含一个向外渐细的引导部件(40)，并且壁(17)包含一个相应的渐细的凹槽(41)来容纳引导部件(40)。
25.根据权利要求1到24中的任何一个所述的设备，其特征在于，辊基体(19)被支撑在辊箱(31)两边的壁(16，17)上，安装在碾压辊驱动装置(11-15)上的机盖(21)提供了一个开口(23)，允许接触到在面向碾压辊驱动装置(11-15)的壁(16)和传送单元(32)之间的夹紧部件(20)，而不用拆卸机器。
26.根据权利要求1到25中的任何一个所述的设备，其特征在于，在碾压管(25)的自由端提供了一个保护套管(39)保护内表面(44)。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，保护套管(39)从支撑环(33)突出。
28.根据权利要求1到27中的任何一个所述的设备，其特征在于，辊基体(19)由一个保护管(38)环绕。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，保护管(38)包含一个沿圆周在预定的轴向距离上均匀分布的凹槽(37)，用来容纳支撑环(33)。
全文摘要
本发明涉及一种施工机械,包含一个机架(2),在机架上安装了一个可以旋转的碾压辊(18)。所述碾压辊(18)包含一个通过传送单元(32)由碾压辊驱动装置(11－15)驱动的辊基体(19),和一个同轴地安装在辊基体(19)上并以能更换的方式连接在辊基体上的碾压管(25)。在碾压管的外表面(46)带有切割刀具。根据本发明,碾压管(25)包含从内表面径向突出的夹紧部件(28),从而碾压管(25)能以旋转固定的方式连接在辊基体(19)上或与辊基体(19)相连接的部件上。
文档编号E01C23/088GK1360653SQ00810309
公开日2002年7月24日 申请日期2000年7月14日 优先权日1999年7月14日
发明者奥拉夫·盖特纳, 冈特·哈恩, 贝恩·霍尔 申请人:威尔特根有限公司