RU2013489C1 - Vibration road roller - Google Patents

Abstract

FIELD: road construction machines. SUBSTANCE: road roller has frame with weight, roll, and vibration exciter with eccentric wheels engageable with working surface of the roll. Each shaft of vibration exciter is connected by detachable couplings with output shafts of reduction gear. Each mating out-of-balance weight is connected by pin joint to corresponding half-coupling for relative angular turning. Eccentricity of each support roll is offset toward rotation of the shaft with respect to the vector of induction force of corresponding pair of out-of-balance weights. EFFECT: enhanced efficiency of vibrocompaction. 6 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для уплотнения дорожно-строительных материалов. The invention relates to construction, and in particular to devices for compaction of road-building materials.

Известен виброкаток для уплотнения дорожно-строительных материалов, включающий раму с приводом и пригрузом, валец и возбудитель колебаний [1] . Known vibratory skating rink for compaction of road-building materials, including a frame with a drive and a load, a roller and a vibration exciter [1].

Недостатком известного технического решения является большая металлоемкость и высокая потребляемая мощность. A disadvantage of the known technical solution is the large metal consumption and high power consumption.

Наиболее близким техническим решением из известных является виброкаток, включающий валец, базовую раму с гидроприводом и пригрузом и контактирующий с рабочей поверхностью вальца своими опорными эксцентричными колесами возбудитель колебаний, каждый вал которого соединен при помощи муфты с выходным валом редуктора возбудителя [2] . The closest technical solution of the known ones is a vibratory roller, including a roller, a base frame with a hydraulic drive and a load and a vibration exciter in contact with the working surface of the roller with each supporting eccentric wheels, each shaft of which is connected by means of a coupling to the output shaft of the exciter gearbox [2].

Недостатком известного технического решения является периодичность контакта опорного эксцентричного колеса с вальцом, а следовательно, осуществляется не упорядоченный характер режима колебаний. A disadvantage of the known technical solution is the frequency of contact of the support eccentric wheel with the roller, and therefore, the non-ordered nature of the oscillation mode is carried out.

Цель изобретения - обеспечение безотрывного контакта каждого опорного эксцентричного колеса с вальцом и упорядоченного характера режима колебаний. The purpose of the invention is the provision of continuous contact of each supporting eccentric wheel with a roller and the ordered nature of the vibration mode.

Цель достигается тем, что виброкаток, содержащий раму с пригрузом, валец и контактирующий с его рабочей поверхностью опорными эксцентричными колесами возбудитель колебаний, каждый вал которого соединен посредством разъемной муфты с выходным валом редуктора, снабжен парными дебалансами, каждый из которых посредством шлицевого соединения закреплен на соответствующей полумуфте с возможностью углового поворота один относительно другого, причем эксцентриситет каждого опорного колеса смещен в сторону вращения вала относительно вектора вынуждающей силы соответствующей пары дебалансов. The goal is achieved in that the vibratory roller, containing the frame with the load, the roller and the vibration exciter in contact with the support surface of the eccentric wheels, each shaft of which is connected via a detachable coupling to the output shaft of the gearbox, is equipped with paired unbalances, each of which is attached to the corresponding spline connection coupling half with the possibility of angular rotation of one relative to the other, and the eccentricity of each support wheel is shifted in the direction of rotation of the shaft relative to the vector ynuzhdayuschey force corresponding unbalance couple.

Величина возбуждающей силы определяется по неравенству
М_пр ≅ Р_о ≅ (I+К_ск+К_сс) ˙М_к, где М_пр - масса пригруза виброкатка;
Р_о - величина возбуждающей силы возбудителя;
К_ск - коэффициент сопротивления качению виброкатка;
К_сс - коэффициент сопротивления скольжению виброкатка;
М_к - М_пр+М_в - общая масса виброкатка;
М_в - масса вальца виброкатка.The magnitude of the exciting force is determined by the inequality
M _pr ≅ P _o ≅ (I + K _ck + K _ss ) к M _k , where M _pr - mass of the load of the vibratory roller;
P _about - the magnitude of the exciting force of the pathogen;
To _SK - coefficient of rolling resistance of the vibratory roller;
To _ss - coefficient of sliding resistance of the vibratory roller;
M _to - M _pr + M _in - the total mass of the vibratory roller;
M _in - the mass of the roller vibratory roller.

Оснащение виброкатка переставными парными дебалансами, каждый из которых установлен при помощи шлицевого соединения на соответствующей полумуфте, обеспечивает возможность добиться упорядоченного характера режима колебаний и безотрывного контакта каждого опорного эксцентричного колеса с вальцом. Equipping the vibratory roller with permissible paired unbalances, each of which is installed with the help of a spline connection on the corresponding coupling half, makes it possible to achieve an ordered nature of the oscillation mode and continuous contact of each supporting eccentric wheel with the roller.

На фиг. 1 показан предлагаемый виброкаток; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 3. In FIG. 1 shows the proposed vibratory roller; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB of FIG. 2; in FIG. 5 is a section GG in FIG. 2; in FIG. 6 is a section DD in FIG. 3.

Виброкаток 1 включает валец 2, базовую раму 3 с гидроприводом 4 и пригрузом 5 и контактирующий с рабочей повеpхностью 6 вальца 2 своими опорными эксцентричными колесами 7 возбудитель 8 колебаний, каждый вал 9 которого соединен при помощи муфт 10 с выходным валом 11 редуктора 12. Виброкаток 1 снабжен смещенными между собой парными дебалансами 13, каждый из которых посредством шлицевого соединения 14 закреплен на соответствующей полумуфте 15 муфты 10 с возможностью независимого углового перемещения (поворота) один относительно другого для изменения в заданных пределах суммарного эксцентриситета дебалансов 13. The vibratory roller 1 includes a roller 2, a base frame 3 with a hydraulic actuator 4 and a load 5 and in contact with the working surface 6 of the roller 2 with its supporting eccentric wheels 7 exciter 8 oscillations, each shaft 9 of which is connected by means of couplings 10 with the output shaft 11 of the gearbox 12. Vibratory roller 1 equipped with paired unbalances 13, each of which, by means of a spline connection 14, is mounted on the corresponding coupling half 15 of the coupling 10 with the possibility of independent angular movement (rotation) of one relative to the other to change the limits of the total eccentricity of unbalances 13.

Причем лидерами при вращении вала 11 возбудителя 8 являются эксцентриситеты опорных эксцентричных колес 7. Вал 9 выполнен с эксцентриситетом е/2. На валу 9 установлена охватывающая его с возможностью поворота эксцентричная втулка 16 с эксцентриситетом е относительно основной оси. Втулка 16 снабжена механизмом 17 фиксации ее углового положения относительно вала 9. Механизмы 17 фиксации выполнены в виде кулачковой муфты 18, одна секция 19 которой образована на торце втулки 16, а другая секция 20 установлена на валу 9 возбудителя 8 при помощи шлицевого соединения. Вал 9 установлен в подшипниках 21 и соединен муфтой 10 с редуктором 12. На втулке 16 насажены подшипники 22, на которые установлено опорное эксцентричное колесо 7, опирающееся на валец 2. Редуктор 12 имеет два входных 23 и 24 вала и один выходной вал 11. Входные валы 23 и 24 соединены муфтами 25 с гидромоторами 26 и 27, выходной вал 11 - муфтами 10 с возбудителем 8, колебаний. На каждой муфте 10, соединяющий возбудитель 8 колебаний с выходным валом 11 редуктора 12, закреплена пара дебалансов 13. Каждый дебаланс 13 при помощи шлицевого соединения 14 установлен на соответствующей полумуфте 15 муфты 10. Каждая пара дебалансов 13 установлена на одной муфте 10 и имеет возможность независимого углового поворота один относительно другого для изменения в заданных пределах величины суммарного эксцентриситета парных дебалансов 13. Базовая рама 3 снабжена вертикальными направляющими 28, в которых смонтированы подшипники, в последних установлена ось 29 вальца 2. Базовая рама 3 имеет грузовую серьгу 30 для сцепки виброкатка 11 с транспортирующей машиной. Moreover, the leaders in the rotation of the shaft 11 of the pathogen 8 are the eccentricities of the support eccentric wheels 7. The shaft 9 is made with an eccentricity e / 2. An eccentric sleeve 16 with an eccentricity e relative to the main axis is mounted on the shaft 9. The sleeve 16 is equipped with a mechanism 17 for fixing its angular position relative to the shaft 9. The fixing mechanisms 17 are made in the form of a cam clutch 18, one section 19 of which is formed at the end of the sleeve 16, and the other section 20 is mounted on the shaft 9 of the pathogen 8 using a spline connection. The shaft 9 is mounted in bearings 21 and connected by a coupling 10 to the gearbox 12. Bearings 22 are mounted on the sleeve 16, on which a support eccentric wheel 7 is mounted, supported by a roller 2. The gearbox 12 has two input shafts 23 and 24 and one output shaft 11. Input shafts 23 and 24 are connected by couplings 25 to hydraulic motors 26 and 27, the output shaft 11 is connected by couplings 10 with a pathogen 8, oscillations. A pair of unbalances 13 is attached to each coupling 10, connecting the oscillation exciter 8 to the output shaft 11 of the gearbox 12. Each unbalance 13 is mounted on the corresponding coupling half 15 of the clutch 10 using a splined connection 14. Each pair of unbalances 13 is mounted on one clutch 10 and has the possibility of independent angular rotation relative to one another to change within the specified limits the value of the total eccentricity of pair unbalances 13. The base frame 3 is equipped with vertical rails 28 in which the bearings are mounted, in the latter x axis set 29 roller frame 2. The base 3 has a load shackle 30 for coupling vibrating compactor 11 with the transporting machine.

Величина возбуждающей силы возбудителя 8 определяется неравенством
М_пр ≅ Р_о ≅ (I+К_ск+К_сс) ˙М_к, где М_пр - масса пригруза виброкатка;
Р_о - величина возбуждающей силы;
К_ск - коэффициент сопротивления качению виброкатка;
К_сс - коэффициент сопротивления скольжению виброкатка;
М_к= М_пр+М_в - общая масса виброкатка;
М_в - масса вальца виброкатка.The magnitude of the exciting force of the pathogen 8 is determined by the inequality
M _pr ≅ P _o ≅ (I + K _ck + K _ss ) к M _k , where M _pr - mass of the load of the vibratory roller;
P _about - the magnitude of the exciting force;
To _SK - coefficient of rolling resistance of the vibratory roller;
To _ss - coefficient of sliding resistance of the vibratory roller;
M _to = M _pr + M _in - the total mass of the vibratory roller;
M _in - the mass of the roller vibratory roller.

Виброкаток работает следующим образом. Vibro roll works as follows.

При перемещении виброкатка 1 по уплотняемой поверхности включается привод с гидронасосом (не показан), который подает рабочую жидкость в гидромоторы 26 и 27, вращающие через муфту 10 и редуктор 12 эксцентриковый вал 9 возбудителя 8 колебаний. При этом дебалансы 13 усиливают возбуждающую силу возбудителя 8. Одновременно эксцентричные опорные колеса 7, контактируя с вальцом 2, передают ему нагрузку от массы пригруза 5. Валец 2, имеющий массу по сравнению с массой пригруза 5, отталкиваясь от него, активно уплотняет материал. When moving the vibratory roller 1 along the sealing surface, a drive with a hydraulic pump (not shown) is turned on, which supplies the working fluid to the hydraulic motors 26 and 27, which rotate the eccentric shaft 9 of the exciter 8 through the clutch 10 and the gearbox 12. In this case, the unbalances 13 enhance the exciting force of the pathogen 8. At the same time, the eccentric support wheels 7, in contact with the roller 2, transfer the load from the mass of the load 5. The roller 2, which has a mass compared to the mass of the load 5, repels from it and actively compacts the material.

Ось 29 вальца 2, перемещаясь в направляющих 28 вертикально, исключает передачу динамических воздействий на базовую раму 3. The axis 29 of the roller 2, moving vertically in the guides 28, eliminates the transmission of dynamic effects to the base frame 3.

Изменение базового поворота втулки 16 относительно вала 9 и перестановкa дебалансов 13 позволяет изменять эксцентриситет е, а следовательно и амплитуду колебаний А вальца 2, в зависимости от вида уплотняемого материала. Частота колебаний (ударов) вальца 2 регулируется скоростью вращения входных валов 23 и 24 гидромоторов 26 и 27. Changing the basic rotation of the sleeve 16 relative to the shaft 9 and the permutation of the unbalance 13 allows you to change the eccentricity e, and therefore the amplitude of the oscillations A of the roller 2, depending on the type of material being compacted. The oscillation (shock) frequency of the drum 2 is controlled by the rotation speed of the input shafts 23 and 24 of the hydraulic motors 26 and 27.

При достижении соответствующей степени уплотнения материала привод 3 отключается, возбудитель 8 колебаний и валец 2 останавливаются. Upon reaching the appropriate degree of compaction of the material, the drive 3 is turned off, the exciter 8 of the oscillations and the roller 2 are stopped.

Claims (1)

ВИБРОКАТОК, содержащий раму с пригрузом, валец и контактирующий с его рабочей поверхностью опорными эксцентричными колесами возбудитель колебаний, каждый вал которого соединен посредством разъемной муфты с выходным валом редуктора, отличающийся тем, что он снабжен парными дебалансами, каждый из которых посредством шлицевого соединения закреплен на соответствующей полумуфте с возможностью углового поворота одного относительно другого, причем эксцентриситет каждого опорного катка смещен в сторону вращения вала относительно вектора вынуждающей силы соотвествующей пары дебалансов. VIBRATOR, containing a frame with a load, a roller and a vibration exciter in contact with its working surface by supporting eccentric wheels, each shaft of which is connected by means of a detachable coupling to the output shaft of the gearbox, characterized in that it is equipped with paired unbalances, each of which is mounted on the corresponding spline connection coupling half with the possibility of angular rotation of one relative to the other, and the eccentricity of each track roller is shifted in the direction of rotation of the shaft relative to the vector ynuzhdayuschey appropriate force couple unbalance.

Images