CN106311585B - 一种3x型直线振动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种3X型直线振动结构，包括奇数个偏心轴，所述偏心轴通过相互啮合的齿轮沿偏心轴连线组成振动单元，它们水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相互叠加，形成激振力F，形成一个规则的正弦波振动，所述奇数个偏心轴相互平行，并布置在同一竖直平面内，所述激振力的方向通过各偏心轴的轴心的连线。本发明实施例将振动方向外的没有作用的分力有效消除，保证振动方向分力的有效叠加，实现振动方向上的正弦波振动，直线布置偏心轴，方便的增加偏心轴数量，同时振动装置截面不变，保证狭窄空间的施工能力。

Description

一种3X型直线振动结构
技术领域
本发明涉及振动结构领域，尤其涉及一种3X型直线振动结构。
背景技术
传统的偏心轴振动方式
如图一所示，最基本的振动单元为2根联结有相同偏心矩的振动轴(又称偏心轴)，通过一对大小相同的齿轮啮合相向传动，有偏心块产生的离心力F1，F1在水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相叠加，形成一个规则的正弦波振动。
若要实现更大的激振力(或更大的振动能量)的振动，需要在水平方向增加振动轴的对数，通常为4轴、6轴、8轴……16轴等等，目前最大的振动锤的振动轴(或称偏心轴)的轴数用到了16轴，分上下两层布置，上、下两层之间要加过渡齿轮。下列几种分别为4轴、6轴、8轴及上下两层分布的8轴的振动方式(如图2、3、4、5所示)。
从以上各图中可以看出，所有振动方式的振动轴数都为偶数，激振力的方向(振动方向)始终垂直于振动轴轴心的连线方向。
这种方式的振动装置，当需要增加振动***的功率(或能量)时，就需要增加振动轴的轴数，它的横向尺寸就会增加，从而难以进入一个相对狭小的空间。由此原理生产的振动设备，只能放置于地面上或坑洞外，难以进入狭窄的区域内施工。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种3X型直线振动结构。
所述3X型直线振动结构，包括奇数个偏心轴，所述偏心轴通过相互啮合的齿轮沿偏心轴连线组成振动单元，它们水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相互叠加，形成激振力F，形成一个规则的正弦波振动，所述奇数个偏心轴相互平行，并布置在同一竖直平面内，所述激振力的方向通过各偏心轴的轴心的连线。
所述直线振动结构包括三个偏心轴，上下两根偏心轴的偏心矩同为mr，由偏心块产生的离心力为F1，中间偏心轴的偏心矩为2mr，由偏心块产生的离心力为F2，其中F2＝2F1。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例将振动方向外的没有作用的分力有效消除，保证振动方向分力的有效叠加，实现振动方向上的正弦波振动，直线布置偏心轴，方便的增加偏心轴数量，同时振动装置截面不变，保证狭窄空间的施工能力。
附图说明
图1是最基本的2根振动轴振动方式示意图；
图2是4根偏心轴的振动方式示意图；
图3是6根偏心轴的振动方式示意图；
图4是8根偏心轴的振动方式示意图；
图5是8根偏心轴的另一种振动方式示意图；
图6是最基本的3X型直线振动方式示意图；
图7是源于最基本的3X型直线振动方式的5轴振动方式示意图；
图8是源于最基本的3X型直线振动方式的7轴振动方式示意图；
图9是源于最基本的3X型直线振动方式的9轴振动方式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例3X型直线振动结构，包括奇数个偏心轴，偏心轴通过相互啮合的齿轮沿偏心轴连线组成振动单元，它们水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相互叠加，形成激振力F，形成一个规则的正弦波振动。
如图六所示，最基本的3X型振动方式由3根偏心轴组成，3轴之间通过大小相同的三个齿轮啮合传动，上下两根偏心轴的偏心矩同为mr，中间偏心轴的偏心矩为2mr，它们之间的相对位置如图六，当齿轮开始转动时，由偏心块产生离心力F1和F2，其中F2＝2F1，由图中可知，它们水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相互叠加，形成激振力F，形成一个规则的正弦波振动。与传统的偏心轴振动方式不同的是，激振力的方向是通过各偏心轴轴心的连线。
若要实现更大的激振力(或更大的振动能量)的振动，可在偏心轴轴心的连线方向增加偏心轴的轴数，确切的说是增加最基本的3X型直线振动方式的单元数量，图7、8、9几种经过变化的3X型直线振动方式。
依次类推，还可以延伸为11、13/15轴等振动方式，也可以将偏心轴轴数设计为≥4的偶数，但这种结构形式极不合理而不宜使用。
从以上各图中可看出，所有振动方式的结构型式都以基本的3X型直线振动方式为基础，激振力的方向也就是振动方向始终通过各偏心轴轴心的连线，各偏心轴都位于一条直线上，故将此振动技术称为3X型直线振动技术。
由这种振动技术设计而成的振动装置将具有很小的截面尺寸，在地下的工作状态婉如一条蚯蚓，可以方便的在地下狭窄的通道中穿行，从而为以前难以进行或不可能进行的地下工程施工提供了一种可能。
高频振动施工设备是一种快捷的施工设备，而3X型直线振动技术是一种能进入地下狭窄空间的施工技术，因此，在今后国内外各种地下工程施工中，3X型直线振动技术将应用在人员难以到达或不可能达到，充满各种危险因素而又需快速解决问题的各种工程中。目前最迫切需要解决的问题是：一，桩基础施工中的快速入岩技术；二，地下隧道工程中的岩体快速掘进技术；三，救援井、通风井的快速掘进技术。
本发明实施例将振动方向外的没有作用的分力有效消除，保证振动方向分力的有效叠加，实现振动方向上的正弦波振动，直线布置偏心轴，方便的增加偏心轴数量，同时振动装置截面不变，保证狭窄空间的施工能力。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种3X型直线振动结构，其特征在于，包括奇数个偏心轴，所述偏心轴通过相互啮合的齿轮沿偏心轴连线组成振动单元，它们水平方向的分力相互抵消，在竖直方向的分力相互叠加，形成激振力F，形成一个规则的正弦波振动，所述奇数个偏心轴相互平行，并布置在同一竖直平面内，所述激振力的方向通过各偏心轴的轴心的连线，使得所述3X型直线振动结构适于在地下狭窄空间中工作。
2.如权利要求1所述的一种3X型直线振动结构，其特征在于：所述3X型直线振动结构包括三个偏心轴，上下两根偏心轴的偏心矩同为mr，由偏心块产生的离心力为F1，中间偏心轴的偏心矩为2mr，由偏心块产生的离心力为F2，其中F2＝2F1。
3.如权利要求1所述的一种3X型直线振动结构，其特征在于：所述3X型直线振动结构包括5个、7个或9个偏心轴。
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