振动轮调幅装置、振动轮组件及振动压路机的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种振动轮调幅装置、振动轮组件及振动压路机。


背景技术：

2.振动压路机的工作原理主要是依靠振动轮内部的偏心轴旋转运动，产生周期性的激振力，使振动轮对地面产生压实作用。压实的深度通过振幅来衡量，振幅的大小与偏心轴的偏心矩成正比，偏心矩越大，振幅越大，压实的深度越大。
3.现有技术中的偏心轴包括内偏心轴和外偏心轴，通过单独转动内偏心轴调整内偏心轴和外偏心轴之间的相对位置，可以调节偏心轴的偏心矩。但由于内偏心轴的质量较大，调整偏心轴的偏心距的劳动强度较大，且由于内偏心轴的重心偏离内偏心轴的转动轴线，在转动内偏心轴过程中会产生反向阻力。在调整过程中，若作业人员意外失手，内偏心轴在重力作用下会自行转动，需要作业人员重新调整，操作不便，调整难度较高。
4.因此，如何解决或改善现有技术中的振动轮在调整偏心轴的偏心矩时存在的操作不便、调整难度较高的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种振动轮调幅装置、振动轮组件及振动压路机，用以解决或改善现有技术中的振动轮在调整偏心轴的偏心矩时存在的操作不便、调整难度较高的缺陷。
6.本发明提供一种振动轮调幅装置，包括：
7.外偏心轴，具有中空结构；
8.内偏心轴，可转动地设置在所述外偏心轴的内部，且所述内偏心轴的一端延伸至所述外偏心轴的外部；
9.转动方向控制机构，能够选择性的限定所述内偏心轴相对于所述外偏心轴的转动方向。
10.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述转动方向控制机构包括：
11.棘轮爪；
12.棘轮盘，能够与所述棘轮爪相互配合，所述棘轮盘和所述棘轮爪可选择的靠近和远离，所述棘轮盘和所述棘轮爪中的一者设置在所述振动轮或者所述外偏心轴上，另一者设置在所述内偏心轴上；
13.控制组件，能够控制所述棘轮爪和所述棘轮盘相互靠近和远离。
14.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述棘轮盘包括单向棘轮盘；
15.或，所述棘轮盘包括双向棘轮盘，所述棘轮爪包括第一方向棘轮爪和第二方向棘轮爪，所述第一方向棘轮爪和所述双向棘轮盘可选择性的靠近和远离，所述第一方向棘轮爪和所述双向棘轮盘用于选择性的限定所述内偏心轴沿第一方向相对于所述外偏心轴转动，所述第二方向棘轮爪和所述双向棘轮盘可选择性的靠近和远离，所述第二方向棘轮爪
和所述双向棘轮盘用于选择性的限定所述内偏心轴沿第二方向相对于所述外偏心轴转动；
16.或，所述棘轮盘包括第一方向棘轮盘和第二方向棘轮盘，所述棘轮爪包括第一方向棘轮爪和第二方向棘轮爪，所述第一方向棘轮盘和所述第一方向棘轮爪可选择性的靠近和远离，所述第一方向棘轮盘和所述第一方向棘轮爪用于选择性的限定所述内偏心轴沿第一方向相对于所述外偏心轴转动，所述第二方向棘轮盘和所述第二方向棘轮爪可选择性的靠近和远离，所述第二方向棘轮盘和所述第二方向棘轮爪用于选择性的限定所述内偏心轴沿第二方向相对于所述外偏心轴转动。
17.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述棘轮爪可转动地设置在所述振动轮或者所述外偏心轴上；所述控制组件包括：
18.弹性件，设置为使所述棘轮爪具有靠近所述棘轮盘的趋势；
19.限位件，能够在第一状态与第二状态之间切换，在所述第一状态下，所述棘轮爪能够转动且在所述弹性件作用下靠近所述棘轮盘并与所述棘轮盘接合，在所述第二状态下，所述限位件锁止所述棘轮爪使所述棘轮爪与所述棘轮盘的位置相对固定。
20.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，还包括：
21.锁止机构，能够在锁止状态与解锁状态之间切换，在所述锁止状态下，所述锁止机构能够限制所述内偏心轴与所述外偏心轴之间的相对转动，在所述解锁状态下，所述内偏心轴能够相对于所述外偏心轴转动；
22.所述锁止机构包括第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，所述内偏心轴的一端设置有能够与所述第一锁紧螺母和所述第二锁紧螺母配合连接的外螺纹，所述第一锁紧螺母与所述外偏心轴固定连接，所述第二锁紧螺母设置在所述第一锁紧螺母远离所述外偏心轴的一侧，所述第二锁紧螺母选择性地靠近和远离所述第一锁紧螺母。
23.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述内偏心轴包括芯轴和多个第二偏心块，所述芯轴上设置有多个用于与所述第二偏心块连接的安装位，多个所述安装位沿所述芯轴的轴向分布，所述第二偏心块可选择地与所述安装位相连接。
24.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述芯轴和所述第二偏心块均位于所述外偏心轴的内部；
25.或，所述芯轴位于所述外偏心轴的内部，所述外偏心轴的侧壁上设置有多个滑槽，所述滑槽与所述安装位一一对应，所述滑槽的长度方向沿所述外偏心轴的周向延伸，所述第二偏心块的一端与所述安装位相连接，另一端贯穿所述滑槽后延伸至所述外偏心轴的外部，所述第二偏心块设置为至少能够沿所述滑槽的长度方向滑动。
26.根据本发明提供的一种振动轮调幅装置，所述内偏心轴的一端设置有操作手柄，所述操作手柄与所述内偏心轴的轴线之间具有间距；
27.和/或，所述内偏心轴上设置有刻度盘，所述刻度盘上设置有用于显示偏心矩或振幅的刻度标记，所述刻度标记与所述棘轮盘的齿槽一一对应。
28.本发明还提供一种振动轮组件，包括振动轮，所述振动轮上设置有上述的振动轮调幅装置。
29.本发明还提供一种振动压路机，包括上述的振动轮组件。
30.本发明提供的振动轮调幅装置，使内偏心轴相对于外偏心轴转动，可以对偏心距进行调整，在调整过程中，通过转动方向控制机构限定内偏心轴相对于外偏心轴的转动方
向，使转动方向控制机构允许内偏心轴相对于外偏心轴转动的方向与内偏心轴的重力所产生的力矩的方向相反，即，转动方向控制机构可以阻止内偏心轴沿上述力矩方向转动。如此设置，通过转动方向控制机构，可以实现内偏心轴按照需要调整的方向单向转动，在转动内偏心轴的过程中，作业人员停止对内偏心轴施力或者作业人员意外失手，内偏心轴在转动方向控制机构的作用下，会停在相应位置，不会在其重力的作用下自行转动，操作方便，降低了调整难度，解决或改善了现有技术中的振动轮在调整偏心轴的偏心矩时存在的操作不便、调整难度较高的问题。
31.进一步，在本发明提供的振动轮组件中，由于具备如上所述的振动轮调幅装置，因此同样具备如上所述的各种优势。
32.进一步，在本发明提供的振动压路机中，由于具备如上所述的振动轮组件，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明提供的振动轮调幅装置的外部结构示意图(未示出棘轮爪)；
35.图2是本发明提供的振动轮调幅装置的剖视图；
36.图3是本发明提供的内偏心轴与外偏心轴之间的连接结构示意图；
37.图4是本发明提供的内偏心轴与外偏心轴的相对位置示意图一；
38.图5是本发明提供的内偏心轴与外偏心轴的相对位置示意图二；
39.图6是本发明提供的振动轮组件的结构示意图一；
40.图7是本发明提供的振动轮组件的结构示意图二。
41.附图标记：
42.1：轴壳；2：棘轮爪；3：弹性件；4：振动轮；5：棘轮盘；6：第二方向棘轮爪；7：第一锁紧螺母；8：第二锁紧螺母；9：芯轴；10：第二偏心块；11：安装位；12：滑槽；13：操作手柄；14：销轴；15：轴承座；16：压紧螺钉；17：轴承压盖；18：第一偏心块；19：第一方向棘轮爪。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.下面结合图1至图7描述本发明的振动轮调幅装置。
45.如图1至图7所示，本发明实施例提供的振动轮调幅装置，包括外偏心轴、内偏心轴和转动方向控制机构。
46.具体来说，外偏心轴具有中空结构，内偏心轴可转动地设置在外偏心轴的内部，并使内偏心轴的一端延伸至外偏心轴的外部，在外偏心轴的外部对内偏心轴的端部施力，可
以驱使内偏心轴相对于外偏心轴转动，以对内偏心轴和外偏心轴的相对位置进行调整，从而对振动轮4的振幅进行调节。
47.上述转动方向控制机构能够选择性的限定内偏心轴相对于外偏心轴的转动方向。在调整过程中，通过转动方向控制机构限定内偏心轴相对于外偏心轴的转动方向，使转动方向控制机构允许内偏心轴相对于外偏心轴转动的方向与内偏心轴的重力所产生的力矩的方向相反，即，转动方向控制机构可以阻止内偏心轴沿上述力矩方向转动。
48.如此设置，通过转动方向控制机构，可以实现内偏心轴按照需要调整的方向单向转动，在转动内偏心轴的过程中，作业人员停止对内偏心轴施力或者作业人员意外失手，内偏心轴在转动方向控制机构的作用下，会停在相应位置，不会在其重力的作用下自行转动，操作方便，降低了调整难度，解决或改善了现有技术中的振动轮在调整偏心轴的偏心矩时存在的操作不便、调整难度较高的问题。
49.本发明实施例中，上述转动方向控制机构包括棘轮爪2、棘轮盘5和控制组件，具体来说，棘轮爪2能够与棘轮盘5相互配合，通过棘轮爪2能够限制棘轮盘5单向转动。
50.将棘轮盘5和棘轮爪2中的一者设置在外偏心轴或振动轮4上，将另一者设置在内偏心轴上。
51.若将棘轮盘5设置在外偏心轴或振动轮4上，将棘轮爪2设置在内偏心轴上，此时，棘轮盘5可以设置为环状结构，棘轮盘5的齿槽位于其环状结构的内壁上。
52.若将棘轮盘5设置在内偏心轴上，将棘轮爪2设置在外偏心轴或振动轮4上，此时，棘轮盘5的齿槽位于棘轮盘5的外圆周面上。
53.需要说明的是，将本实施例中的振动轮调幅装置设置在振动轮4上时，可以在振动轮4上设置轴承座15，使外偏心轴的两端分别通过轴承与振动轮4相连接，并利用骨架油封密封。相应地，可以将棘轮盘5和棘轮爪2中的一者设置在轴承座15上。
54.上述棘轮爪2和棘轮盘5能够可选择地靠近或远离，棘轮爪2和棘轮盘5相互靠近至两者接合时，棘轮爪2限制棘轮盘5单向转动。当棘轮爪2和棘轮盘5相互远离至两者分离，棘轮爪2则取消对棘轮盘5的转动方向的限制。
55.上述控制组件能够控制棘轮爪2和棘轮盘5相互靠近和远离，控制棘轮盘5和棘轮爪2在接合状态与分离状态之间切换。
56.本实施例中，使棘轮爪2可转动地设置在振动轮4或者外偏心轴上，如图6所示，将棘轮爪2设置在轴承座15上，相应地，棘轮盘5设置在内偏心轴上，且棘轮盘5的轴线与内偏心轴的轴线重合。
57.上述控制组件包括弹性件3和限位件，弹性件3设置在棘轮爪2与轴承座15之间，弹性件3能够使棘轮爪2的端部具有靠近棘轮盘5的齿槽的趋势，使棘轮爪2的端部抵在棘轮盘5的齿槽内，即，使棘轮爪2与棘轮盘5接合。
58.具体地，上述弹性件3可以为扭力弹簧，在轴承座15上设置有销轴14，棘轮爪2的第一端设置有供销轴14穿过的通孔，使棘轮爪2绕销轴14转动。扭力弹簧设置在轴承座15与棘轮爪2之间，扭力弹簧的一端与轴承座15固定连接，另一端与棘轮爪2固定连接。
59.上述限位件设置在振动轮4的轴承座15上，限位件能够在第一状态与第二状态之间切换。当限位件切换至第一状态时，棘轮爪2能够转动，且在弹性件3的作用下，棘轮爪2靠近棘轮盘5并与棘轮盘5接合，棘轮爪2限制棘轮盘5仅能够沿一个方向间歇式转动。当限位
件切换至第二状态时，限位件锁止棘轮爪2，使棘轮爪2与棘轮盘5的位置相对固定。
60.在需要对偏心距进行调整时，将上述限位件切换至第一状态。在调整好内偏心轴与外偏心轴的相对位置并将内偏心轴与外偏心轴相固定后，使棘轮爪2与棘轮盘5分离，并将上述限位件切换至第二状态，确保内偏心轴可随外偏心轴顺畅转动。
61.具体地，销轴14与轴承座15相对固定，上述限位件包括压紧螺钉16，压紧螺钉16与销轴14螺纹连接，压紧螺钉16的螺帽端能够抵在棘轮爪2的第一端。在需要使棘轮爪2与棘轮盘5分离时，转动棘轮爪2使棘轮爪2的第二端与棘轮盘5相互远离，通过旋拧压紧螺钉16，使压紧螺钉16的螺帽端抵在棘轮爪2的第一端，通过压紧螺帽与棘轮爪2之间的摩擦力可以限制棘轮爪2的转动，从而使棘轮爪2与轴承座15相对固定。在需要使棘轮爪2相对于轴承座15转动时，旋拧压紧螺钉16，使压紧螺钉16的螺帽端与棘轮爪2脱离接触即可。
62.可选实施例中，上述限位件可以包括限位柱和限位孔，限位孔设置在轴承座15上，限位柱能够伸入至限位孔内。在需要使棘轮爪2与棘轮盘5分离时，将棘轮爪2转动至限位孔远离棘轮盘5的一侧，然后将限位柱插入限位孔内，利用限位柱与棘轮爪2的相互作用，使棘轮爪2克服弹性件3的弹力，以与轴承座15相对固定。
63.具体实施例中，上述棘轮盘5可以为单向棘轮盘，单向棘轮盘仅能够与一个方向的棘轮爪2相配合，在一个方向上被限制为单向间歇转动，如图6所示。
64.在调节振幅时，使限位件切换至第一状态，作业人员对内偏心轴施力，使内偏心轴沿逆时针转动，内偏心轴转动过程中，棘轮爪2的端部可以依次伸入棘轮盘5的不同齿槽里。若停止对内偏心轴的转动，棘轮爪2随即与相应的齿槽卡接，限制内偏心轴的转动。如此，作业人员在调节振幅时，只需要驱使内偏心轴转动，且随时可以停止、继续转动操作，操作方便。即使作业人员失手，内偏心轴也会停止在相应位置。
65.可选实施例中，可以将上述棘轮盘5设置为双向棘轮盘，上述棘轮爪2包括第一方向棘轮爪19和第二方向棘轮爪6，如图7所示。第一方向棘轮爪19和棘轮盘5可选择地靠近和远离，当第一方向棘轮爪19与棘轮盘5相互靠近至两者接合时，第一方向棘轮爪19与棘轮盘5可以选择性地限定内偏心轴沿第一方向(图7中的逆时针方向)相对于外偏心轴转动。上述第二方向棘轮爪6和棘轮盘5可选择地靠近和远离，当第二方向棘轮爪6与棘轮盘5相互靠近至两者接合时，第二方向棘轮爪6与棘轮盘5可以选择性地限定内偏心轴沿第二方向(图7中的顺时针方向)相对于外偏心轴转动。在调整振幅时，可以根据内偏心轴的重力所产生的力矩的方向，选择相应的一个棘轮爪与棘轮盘5配合。
66.另一可选实施例中，上述棘轮盘5可以包括两个单向棘轮盘，具体为第一方向棘轮盘和第二方向棘轮盘，棘轮爪2包括第一方向棘轮爪和第二方向棘轮爪。第一方向棘轮盘和第一方向棘轮爪可选择性的靠近和远离，当第一方向棘轮爪与第一方向棘轮盘相互靠近至两者接合时，第一方向棘轮盘和第一方向棘轮爪可以选择性的限定内偏心轴沿第一方向相对于外偏心轴转动。上述第二方向棘轮盘和第二方向棘轮爪可选择性的靠近和远离，当第二方向棘轮爪与第二方向棘轮盘相互靠近至两者接合时，第二方向棘轮盘和第二方向棘轮爪可以选择性的限定内偏心轴沿第二方向相对于外偏心轴转动。在调整振幅时，可以根据内偏心轴的重力所产生的力矩的方向，选择相应的一个棘轮爪与相应的棘轮盘配合。
67.本发明实施例中的振动轮调幅装置还包括锁止机构，锁止机构设置在外偏心轴与内偏心轴之间，用于控制内偏心轴与外偏心轴之间的连接状态。
68.上述锁止机构能够在锁止状态与解锁状态之间切换，当锁止机构切换至锁止状态时，锁止机构能够限制内偏心轴与外偏心轴之间的相对转动，使内偏心轴与外偏心轴相对固定，以使内偏心轴与外偏心轴同步转动。当锁止机构切换至解锁状态时，内偏心轴能够相对于外偏心轴转动，通过使内偏心轴相对于外偏心轴转动，可以对内偏心轴和外偏心轴的相对位置进行调整。
69.具体来说，可以将上述锁止机构设置为双螺母锁紧的形式，具体包括第一锁紧螺母7和第二锁紧螺母8，在内偏心轴的一端设置有外螺纹，第一锁紧螺母7和第二锁紧螺母8均能够与上述外螺纹配合连接。
70.上述第一锁紧螺母7与外偏心轴固定连接，内偏心轴在相对于外偏心轴转动时，还会产生沿外偏心轴轴向的位移，故需要将内偏心轴设置为能够沿外偏心轴的周向、轴向运动。具体地，可以利用直线轴承或滑动轴承使内偏心轴的另一端与外偏心轴连接。
71.需要说明的是，调整内偏心轴与外偏心轴的相对位置时，内偏心轴相对于外偏心轴的转动角度一般不超过90度，也就是1/4周，相应地，内偏心轴上的外螺纹与第一锁紧螺母7的内螺纹相对转动1/4周，即，内偏心轴相对于第一锁紧螺母7的轴线方向的移动距离为第一锁紧螺母7的螺距的1/4，不足1毫米，基本可以忽略，故，在实际应用中，上述内偏心轴沿外偏心轴的轴线方向的运动可以忽略，保证内偏心轴沿外偏心轴的轴线方向的运动不影响第二偏心块10与滑槽12的配合以及棘轮爪和棘轮盘的配合即可。
72.需要说明的是，为方便直线轴承或滑动轴承的安装，可以在外偏心轴的侧壁上设置开口槽，参照图1和图3，将轴承安装在开口槽位置后，利用轴承压盖17对轴承进行固定即可。
73.上述第二锁紧螺母8设置在第一锁紧螺母7远离外偏心轴的一侧，可以选择性地靠近或远离第一锁紧螺母7。利用双螺母锁紧原理，通过对第一锁紧螺母7和第二锁紧螺母8施加不同的预紧力，可以限制内偏心轴与第一锁紧螺母7的相对转动，即，限制内偏心轴与外偏心轴的相对转动，使内偏心轴与外偏心轴相对固定。
74.在需要使内偏心轴相对于外偏心轴转动时，先旋拧第二锁紧螺母8，使第二锁紧螺母8远离第一锁紧螺母7，然后再转动内偏心轴。
75.本实施例中，在内偏心轴上设置有刻度盘，刻度盘上设置有刻度标记，刻度标记与棘轮盘5上的齿槽一一对应，用于指示偏心矩或振幅。与每个齿槽对应的刻度标记的数值需要通过计算确定。
76.具体地，上述刻度盘可以单独设置，也可以由上述棘轮盘5代替，将刻度标记设置在棘轮盘5的端面上。
77.上述外偏心轴包括轴壳1和设置在轴壳1外部的第一偏心块18，第一偏心块18与轴壳1固定连接。
78.本实施例中，上述内偏心轴包括芯轴9和第二偏心块10，第二偏心块10设置有多个。相应地，在芯轴9上设置有多个用于与第二偏心块10连接的安装位11，且多个安装位11沿芯轴9的轴向分布。上述第二偏心块10可选择地与安装位11相连接。第二偏心块10的数量以及安装位11的选择可根据需要确定。
79.安装位11包括设置在芯轴9上的螺纹孔，在第二偏心块10上也设置相应的螺纹孔，利用螺栓可以实现第二偏心块10与芯轴9之间的连接。
80.每个第二偏心块10的形状、尺寸、质量相同，不同数量的第二偏心块10与芯轴9连接，使得内偏心轴具有不同范围的偏心矩，在与外偏心轴配合时，可以使振动轮4具有不同范围的振幅。故，内偏心轴上的第二偏心块10的数量可以根据振动轮4的振幅需求确定。
81.对应地，可以设置多组刻度标记，分别对应当芯轴9上设置不同数量的第二偏心块10时偏心距或振幅的分布情况。
82.本实施例中，将芯轴9设置在外偏心轴的内部，在外偏心轴的侧壁上设置有多个滑槽12，滑槽12与安装位11一一对应，滑槽12的长度方向沿外偏心轴的周向延伸。将第二偏心块10的一端与安装位11相连接，另一端贯穿滑槽12后延伸至外偏心轴的外部。
83.第二偏心块10至少能够沿滑槽12的长度方向滑动，在利用第一锁紧螺母7和第二锁紧螺母8实现内偏心轴与外偏心轴之间的锁止连接时，由于内偏心轴相对于外偏心轴还具有轴向移动，故，还需要使第二偏心块能够沿滑槽12的宽度方向移动。
84.可选实施例中，可以将上述芯轴9和第二偏心块10同时设置在外偏心轴的内部，此时，内偏心轴可以相对于外偏心轴360度旋转，有利于增加内偏心轴和外偏心轴整体的偏心矩的可调范围，即，增加振动轮4的振幅的可调范围。
85.为方便转动内偏心轴，在内偏心轴的一端还设置有操作手柄13，便于作业人员施力，提高操作舒适性。上述操作手柄13可以设置在棘轮盘5的端面上，并使操作手柄13偏离棘轮盘5的轴线，即，操作手柄13与内偏心轴的轴线之间具有间距，增加了力矩，降低了作业人员的劳动强度。
86.另一方面，本发明实施例还提供一种振动轮组件，包括振动轮，振动轮上设置有上述任一实施例提供的振动轮调幅装置。上述任一实施例提供的振动轮调幅装置通过转动方向控制机构，可以实现内偏心轴按照需要调整的方向单向转动，在转动内偏心轴的过程中，作业人员停止对内偏心轴施力或者作业人员意外失手，内偏心轴在转动方向控制机构的作用下，会停在相应位置，不会在其重力的作用下自行转动，操作方便，降低了调整难度。故本实施例中的振动轮组件也具有方便调节振幅、调整振幅的难度低的优点。本发明实施例中的振动轮组件的有益效果的推导过程与上述振动轮调幅装置的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
87.又一方面，本发明实施例还提供一种振动压路机，包括上述任一实施例提供的振动轮组件。具有上述振动轮的全部优点，此处不再赘述。
88.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。