專利名稱：激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于振動技術(shù)，即屬于振動裝置的激振器。
本發(fā)明的最有效使用領(lǐng)域是零件在壓力加工或切削加工后，以及在焊接或鑄造后為了穩(wěn)定其幾何尺寸和形狀，或降低殘余應(yīng)力而對零件進(jìn)行的振動穩(wěn)定處理;為了試驗(yàn)振動過載對一例如在飛行器中-使用可靠性和抗振性的影響而進(jìn)行的振動加載。
其他一些使用領(lǐng)域可能是零件的振動磨制加工，例如在去除毛刺或清除氧化皮的裝置中;建材工業(yè)(例如，混凝土搗固或打樁裝置)道路建設(shè)(例如壓實(shí)瀝青或砂石的壓路機(jī))以及運(yùn)輸裝置，例如振動傳送帶或供料裝置。
目前，擴(kuò)大所研制的振動設(shè)備的工藝可能性是十分迫切的問題，因?yàn)檫@樣會使零件加工時(shí)間減少因而電能的需要減少，并且還可增加單位時(shí)間內(nèi)的加工生產(chǎn)率，提高振動加工的質(zhì)量。用于產(chǎn)生擾動力的最普遍的激振器形式是機(jī)械式的慣性不平衡激振器，它使用最簡單并可保證較大的擾動力。根據(jù)振動裝置的使用條件，經(jīng)常必須在寬廣的數(shù)值范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的擾動力，例如為了調(diào)節(jié)振動裝置的振動振幅。
所產(chǎn)生的振動力的大小與相對于驅(qū)動軸回轉(zhuǎn)軸線偏心的不平衡質(zhì)量的大小，該質(zhì)量中心距驅(qū)動軸回轉(zhuǎn)軸線的距離大小及驅(qū)動軸回轉(zhuǎn)頻率(角速度)的平方成正比。
由于驅(qū)動軸回轉(zhuǎn)頻率在寬廣的數(shù)值范圍內(nèi)的變化必須要將直流電機(jī)與供給電壓調(diào)節(jié)器綜合使用，則改變擾動力最簡單的方法或者是改變激振器的偏心質(zhì)量，或者是改變其質(zhì)量中心至驅(qū)動軸回轉(zhuǎn)軸線的距離。
已知一種離心式激振器，它包含一根安裝在殼體中可以回轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸和一個(gè)固定安裝在軸上的帶孔的平衡園盤，孔中插入一個(gè)或幾個(gè)芯軸用于調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量(科熱夫尼科夫C·H·等“機(jī)構(gòu)”。手冊，1976，機(jī)械制造出版社，莫斯科，669頁，

圖11，4)。該激振器制造的復(fù)雜性在于必須可靠地將可抽出的芯軸固定，同時(shí)還要使它們能快速更換以便改變偏心質(zhì)量的大小。
已知還有一種激振器，它包含一根驅(qū)動軸，固定在軸上的靜止的和在園周方向可動的偏心重塊，而且可動的偏心重塊利用鍵聯(lián)接固定在軸上，并具有幾個(gè)鍵槽，這些鍵槽決定了它相對于靜止偏心重塊的位置數(shù)量(科熱夫尼科夫C·H·等，“機(jī)構(gòu)”，手冊，1976，機(jī)械制造出版社，莫斯科，668頁，圖11，3δ)?？蓜悠闹貕K相對靜止偏心重塊的回轉(zhuǎn)引起它們的公共質(zhì)量中心相對于驅(qū)動軸的回轉(zhuǎn)軸線移動，因而可改變激振器產(chǎn)生的振動力。
上述激振器的共同缺點(diǎn)是所產(chǎn)生的振動力調(diào)節(jié)范圍較窄，這就限制了振動裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。
本質(zhì)上最接近本發(fā)明的是一種包含一根安裝在回轉(zhuǎn)電機(jī)上的靜止軸的離心式激振器(德國專利，C，1297928)。在電機(jī)殼體上固定著一塊弧狀導(dǎo)軌形式的偏心重塊，在弧狀導(dǎo)軌中裝有另外一塊弧狀元件形式的可動偏心重塊偏心重塊配備有作成在徑向方向呈彈性的芯軸定位銷形式的調(diào)節(jié)它們相互位置的機(jī)構(gòu)，定位銷的一端突出在靜止偏心重塊之上，而另一端插入通過靜止偏心重塊和電機(jī)殼體的徑向盲孔中，并可以移動。根據(jù)靜力矩必需數(shù)值的大小，定位銷的突出端進(jìn)入可動偏心重塊上的徑向通孔中的一個(gè)孔中，當(dāng)在園周方向上移動可動偏心重塊負(fù)載時(shí)，由于可動與靜止偏心重塊負(fù)載質(zhì)量中心的偏移，靜力矩將發(fā)生變化。偏心重塊靜力矩的大小與所產(chǎn)生的擾動力的大小成比例。為了調(diào)節(jié)擾動力，將圓柱形芯軸或改錐放入和芯軸末端相互作用的孔中，借助該芯軸或改錐，定住銷的末端安裝在徑向孔中，而偏心重塊轉(zhuǎn)移至與兩個(gè)相鄰孔之間的角度相適應(yīng)的下一位置，這時(shí)定住銷進(jìn)入可動偏心重塊的相鄰孔中，利用上述的芯軸或改錐可以將定位銷從該孔中推出。
激振器的最嚴(yán)重的缺點(diǎn)是偏心重塊相互位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不可能在寬廣的數(shù)值范圍內(nèi)改變擾動力，這就不可能對各種品種的零件進(jìn)行振動加工，上述激振器的另一個(gè)缺點(diǎn)是擾動力調(diào)節(jié)復(fù)雜。因?yàn)檎{(diào)節(jié)過程要使用附加的專用工具，例如園柱形芯軸或銷子，它必需依次插入可伸出的定位銷在其上面通過的園柱形通孔的每一個(gè)孔中，這就增加了總的調(diào)節(jié)時(shí)間。
此外，所述激振器還有一個(gè)缺點(diǎn)，即由于在可動的偏心重塊與電機(jī)殼體之間存在間隙，因此其正面阻力系數(shù)較大，這就增加了激振器工作時(shí)的噪聲水平。
本發(fā)明的基本任務(wù)是創(chuàng)造一種激振器，其偏心重塊能保證增加擾動力的調(diào)節(jié)范圍。
提出的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的在激振器中包含一根驅(qū)動軸，其上安裝著靜止的和可相對于軸回轉(zhuǎn)的偏心重塊以及作成在軸向具有彈性的芯軸形式的它們之間相互位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這個(gè)彈性芯軸安裝在兩個(gè)偏心重塊之一中，可以徑向移動并與另一個(gè)偏心重塊相互作用，根據(jù)本發(fā)明，其中一個(gè)偏心重塊作成在其內(nèi)園柱形表面上具有徑向孔的園柱形杯狀的形式，而另一個(gè)偏心重塊作成至少為安放在上述杯內(nèi)的部分園柱體，并在其上裝有芯軸，它插入上述園柱形杯的徑向孔的一個(gè)孔中。
所建議的偏心重塊結(jié)構(gòu)可以增加徑向移動芯軸插入其中的孔的數(shù)目，因而，可擴(kuò)展靜力矩的調(diào)節(jié)范圍，此力矩的值可在零至其最大值的范圍內(nèi)選取。將偏心重塊作成流線型的形狀可降低激振器工作時(shí)的噪聲水平，這是由于每一個(gè)偏心重塊的正面阻力系數(shù)減小的緣故。
在優(yōu)選的發(fā)明方案中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含一個(gè)徑向具有彈性，并安裝在內(nèi)面的偏心重塊上的附加芯軸。
與基本芯軸一起，在激振器的偏心重塊上有附加芯軸存在可以減小兩個(gè)芯軸插入其中的孔的直徑，因而可在激振器給定徑向尺寸的條件下增加在園柱形杯中孔的數(shù)量，這就可擴(kuò)大擾動力的調(diào)節(jié)范圍，從而擴(kuò)大激振器的工藝可能性。
在另一個(gè)發(fā)明方案中，每一個(gè)芯軸都有一個(gè)突出部分，而在內(nèi)面的偏心重塊的外端面上有徑向槽，芯軸的突出部分處在槽中，同時(shí)園柱形杯中的徑向孔作成盲孔。
作出插入到偏心重塊外端面上的徑向槽中的突出部分可以使定位銷從與之配合的園柱形杯的孔中脫出的過程簡化，因而可縮減將激振器調(diào)整至必須的擾動力所需的時(shí)間，并可改善其操作條件。
在作成園柱形杯狀的偏心重塊中存在盲孔，由于可減小園柱形杯殼體的正面(空氣動力學(xué)的)阻力系數(shù)，因此可大大降低激振器工作時(shí)的噪聲水平，相應(yīng)地可改善操作人員的工作條件。
在還有一種發(fā)明方案中，芯軸在直徑方向上相對配置，同時(shí)內(nèi)面的偏心重塊的質(zhì)量中心位于與芯軸軸線相重合的線上。
芯軸這種配置方法，利用了芯軸與其配合的孔的相互接近，使芯軸退出與其配合孔的嚙合的過程變得容易了，這就可縮減調(diào)整時(shí)間，并改善激振器操作條件。
將芯軸配置在與內(nèi)面的偏心重塊質(zhì)量中心重合的線上可提高定位的可靠性，因?yàn)樵谶@種情況下，芯軸移動的方向與內(nèi)面偏心重塊離心力的作用矢量方向一致。
在另一種實(shí)現(xiàn)發(fā)明的方案中，在(上述園柱形)杯的園柱形內(nèi)表面上的徑向孔作成鍵槽形式。
將徑向孔作成鍵槽形式可使它們?nèi)菀浊邢?，例如用銑刀的切削，這樣可以簡化激振器的制造工藝。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)從下面詳細(xì)描述其實(shí)施例子及附圖就可以清楚了，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明的激振器的總圖(縱向剖面);
圖2，3表示在不同的內(nèi)面偏心重塊方案中圖1的Ⅱ-Ⅱ剖面;
圖4表示圖1的A向視圖;
圖5，6表示在不同的外面偏心重塊方案中圖1的Ⅲ-Ⅲ剖面;
激振器包含一根驅(qū)動軸1(圖1，2，4)，軸上安裝有可以回轉(zhuǎn)的偏心重塊2，它作成至少是園柱體的一部分3的形式，其中帶有一個(gè)固定在園柱體內(nèi)端面5上的偏心重塊負(fù)載4。偏心重塊2同軸地安裝在相對軸1靜止的偏心重塊6內(nèi)，該偏心重塊6作成園柱形杯7的形式，并帶有一個(gè)固定在其內(nèi)端面9上的偏心重塊負(fù)載8。偏心重塊2用法蘭10固定在軸1上。激振器裝有偏心重塊2，6相互位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。它作成安裝在偏心重塊2的兩個(gè)直徑方向相對配置的徑向園柱形孔12，12′中的二個(gè)園柱形芯軸-基本芯軸11與輔助芯軸11′-的形式。偏心重塊2的質(zhì)量中心位于與芯軸11，11′的軸線相重合的線上。芯軸11，11′在徑向方向受到彈性元件，例如園柱形的壓縮螺旋彈簧13，13′的頂壓并帶有突出部分14，14′。每一個(gè)突出部分14，14′的對稱軸垂直于芯軸11，11′的對稱軸，而且突出部分14，14′穿過直徑方向相對地作在內(nèi)面可動偏心重塊2的外端面上的徑向槽15。從孔12，12′中突出的芯軸11，11′的末端16，16′進(jìn)入作在杯7的內(nèi)園柱形表面上的徑向不通的鑄槽17中。
激振器按下列方式工作。
在起始位置時(shí)，芯軸11，11′的從內(nèi)面偏心重塊2的孔12，12′中突出的末端16，16′進(jìn)入杯7的鍵槽17中，形成可拆卸的聯(lián)接。當(dāng)電機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)(圖中末示出)，偏心重塊2與6將擾動力傳遞給軸1和電機(jī)殼體，擾動力的大小決定于偏心重塊2，6相互回轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)需要改變這個(gè)力的大小時(shí)，可將電機(jī)斷開，使激振器停止工作，并在徑向方向，克服彈簧13，13′的壓緊力，在突出部分14的后面將園柱形芯軸11，11′移動，這時(shí)芯軸11，11′與鍵槽17脫離嚙合，內(nèi)面的偏心重塊2有可能相對驅(qū)動軸1和外面的偏心重塊6自由轉(zhuǎn)動。把芯軸的突出部分14，14′保持在彈簧13，13′受壓縮的位置，將偏心重塊2相對偏心重塊6轉(zhuǎn)動一個(gè)與靜力矩必需數(shù)值大小相適應(yīng)的角度。并逐漸放開芯軸11，11′的突出部分14，14′，則其自由端16，16′在彈簧13，13′松開的作用下進(jìn)入兩個(gè)在杯7的內(nèi)園柱表面上直徑方向相對的鍵槽17中。然后啟動電機(jī)，加工繼續(xù)進(jìn)行。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)面的偏心重塊2作成園柱形的嵌入物形式，在其內(nèi)部作出許多扇形的凹槽18(圖3)。
為了增大從驅(qū)動軸1的回轉(zhuǎn)軸線至外面偏心重塊6的質(zhì)量中心的距離，在外面偏心重塊6的端面壁19上(圖1)可以作出若干個(gè)扇形的凹槽20(圖5)。
在外面偏心重塊6的另一種實(shí)施方案中，在其端面壁19(圖1)上作有許多園柱形的凹槽21(圖6)。
權(quán)利要求
1.一種激振器，它包含一根驅(qū)動軸(1)，其上安裝有偏心重塊(2，6)，其中一個(gè)偏心重塊為靜止，而另一個(gè)可相對軸(1)回轉(zhuǎn)以及作成在軸向具有彈性的芯軸(11)形式的偏心重塊相互位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，芯軸(11)安裝在一個(gè)偏心重塊中，可以徑向移動并與另一個(gè)偏心重塊相互作用，這種激振器的特征為，其中一個(gè)偏心重塊(6)作成在其內(nèi)園柱形表面上具有徑向孔(17)的園柱形杯(7)的形式，而另一個(gè)偏心重塊(2)作成置于杯(7)內(nèi)的至少為園柱體一部分(3)的形式，在此園柱體部分上安裝著芯軸(11)，它進(jìn)入杯(7)的徑向孔(17)的一個(gè)孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的激振器，其特征為，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含一個(gè)輔助的芯軸(11′)，它在徑向方向具有彈性，安裝在內(nèi)面偏心重塊(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激振器，其特征為，每一個(gè)芯軸(11)都有突出部分(14，14′)，而在內(nèi)面的偏心重塊(2)的外端面上有徑向槽(15)，芯軸(11，11′)的突出部分(14，14′)安放在槽中，同時(shí)在園柱形杯(7)中的徑向孔(17)作成不通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的激振器，其特征為，芯軸(11，11′)在直徑方向上相對配置，同時(shí)內(nèi)面的偏心重塊(2)的質(zhì)量中心位于與芯油(11，11′)的軸線重合的線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的激振器，其特征為，在杯(7)的內(nèi)園柱形表面上的徑向孔(17)作成鍵槽形式。
全文摘要
激振器含一根驅(qū)動軸(1)，在其上裝著靜止的偏心重塊(6)和可相對軸(1)回轉(zhuǎn)的偏心重塊(2)以及作成在軸向具有彈性的芯軸(11)形式的它們相互位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，芯軸(11)安裝在回轉(zhuǎn)的偏心重塊(2)上，可徑向移動并與另一個(gè)偏心重塊(6)相互作用。靜止的偏心重塊(6)作成在其內(nèi)圓柱形表面上具有徑向孔(17)的圓柱形杯(7)的形式。回轉(zhuǎn)的偏心重塊(2)作成放置在杯(7)內(nèi)至少為圓柱體一部分(3)的形式，同時(shí)芯軸(11)可進(jìn)入杯(7)的內(nèi)圓柱形表面上的徑向孔(17)中的一個(gè)孔中。
文檔編號B06B1/16GK1048178SQ8910427
公開日1991年1月2日 申請日期1989年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月22日
發(fā)明者亞歷山大·伊索夫維奇·卓亞, 亞歷山大·格里高里維奇·伊斯科維 申請人:克拉馬托爾斯基工業(yè)研究所, 生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)所屬尼弗斯基工廠, 生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)所屬新克拉馬托爾斯基機(jī)器制造工廠