两级式调矩激振器

技术领域

本发明涉及的是两级式调矩激振器，具体涉及一种可调偏心矩的液压振动打桩锤的两级式调矩激振器，属于桩工机械技术领域。

背景技术

液压振动打桩锤是一种广泛用于城市建设、桥梁、港口等多种基础施工工程的沉拔桩施工机械。一般与起重机、桩架配套使用，适于各类钢板桩和各类钢管桩的沉拔作业，亦可用于混凝土灌注桩、石灰桩、砂桩等多种类型的地基作业。打桩锤的工作原理是：打桩锤夹持桩体进行强制振动，该高频振动传给和桩接触的土层，以引起土壤物理性能的改变，从而减小摩擦力。而后控制周期往复的激振力进行沉拔桩作业。

随着液压技术的迅速发展和不断完善，液压马达驱动的打桩锤应运而生，液压马达与电动机相比具有更好的耐振性能和抗冲击载荷能力，并且其外形尺寸更小、重量相对较轻，有利于降低振动体质量、提高振幅、提高沉桩效果。液压振动打桩锤还拥有强大的作业能力、优越的控制性和户外施工的安全性。

然而由于土质土层工况不确定，而现有技术打桩机内的激振负载一般都是固定的。软土层需要大负载低频率打桩，硬土层需要小负载高频率打桩。所以亟需一种能够满足在软土层与硬土层中都能高效沉拔桩工作的打桩机用激振器。

发明内容

本发明提出的是两级式调矩激振器，其目的旨在填补现有技术存在的上述空白，实现适应不同土层工况下的变偏心力矩振动沉拔桩。

本发明的技术解决方案：两级式调矩激振器，其结构包括激振器箱体和安装在激振器箱体内部的左右对称的调矩机构，调矩机构包括中心轴、静块、动块、同步齿轮和限位销轴，中心轴位于激振器箱体内部且两端分别通过一轴向调心轴承支撑，两侧轴向调心轴承分别连接激振器箱体两侧面，两块静块安装在中心轴上，动块安装在两块静块之间的中心轴上，一侧静块外侧中心轴上还装有同步齿轮，两块静块通过静块同步安装螺栓与同步齿轮相固结，两块静块之间通过限位销轴连接，动块上两端分别设有与限位销轴形状配合的限位销轴碰撞凹槽，相邻调矩机构的同步齿轮相互啮合。

优选的，所述的静块通过键直连在中心轴上，动块通过动块回转轴承安装在中心轴4上。

优选的，所述的调矩机构共2组或4组，2组调矩机构时左右排布，4组调矩机构时左右各上下2组排布、且除上方2组外的其它调矩机构的同步齿轮相互啮合。

两级式调矩激振器的工作方法，左侧调矩机构的中心轴逆时针旋转时，动块和静块处于力矩叠加状态产生大力矩，实现高级偏心工况，进行软土层大负载低频打桩；左侧调矩机构的中心轴顺时针旋转时，动块和静块处于力矩相减状态，实现低级偏心矩工况产生小力矩，进行硬土层小负载高频打桩。

本发明的优点：结构设计合理，外形对称设计，左右侧限位销轴碰撞凹槽，可在中心轴顺时针逆时针旋转时分别处于高低两级偏心力矩状态，在大小偏心力矩的情况下完成软土层大负载低频打桩、硬土层小负载高频打桩，静块偏心键连接中心轴且布置在动块两侧，结构稳定，限位销与动块凹槽通过型面限位以固定转角。可用于两偏心齿轮或者四偏心齿轮场合，适用范围广。

附图说明

图1是本发明两级式调矩激振器的轴向结构示意图。

图2是本发明两级式调矩激振器在高级偏心矩工况下的偏心排布示意图。

图3是本发明两级式调矩激振器用于四偏心叠加安装示意图。

图4是本发明两级式调矩激振器在低级偏心矩工况下的四偏心叠加安装示意图。

图中的1是激振器箱体、2是轴向调心轴承、3是动块回转轴承、4是中心轴、5是静块(偏心)、6是静块同步安装螺栓、7是动块(偏心)、8是同步齿轮、9是限位销轴。

具体实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，两级式调矩激振器，其结构包括激振器箱体1和安装在激振器箱体1内部的左右对称的调矩机构，调矩机构包括中心轴4、静块5、动块7、同步齿轮8和限位销轴9，中心轴4位于激振器箱体1内部且两端分别通过一轴向调心轴承2支撑，两侧轴向调心轴承2分别连接激振器箱体1两侧面，两块静块5安装在中心轴4上，动块7安装在两块静块5之间的中心轴4上，一侧静块5外侧中心轴4上还装有同步齿轮8，两块静块5通过静块同步安装螺栓6与同步齿轮8相固结，两块静块5之间通过限位销轴9连接，动块7上两端分别设有与限位销轴9形状配合的限位销轴碰撞凹槽(动块7回转过程中受限位销轴9限制，最终实现两级调矩)，相邻调矩机构的同步齿轮8相互啮合。

所述的静块5通过键直连在中心轴4上，动块7通过动块回转轴承3安装在中心轴4上。实现动块7周向自由回转。

所述的调矩机构共2组或4组，2组调矩机构时左右排布，4组调矩机构时左右各上下2组排布、且除上方2组外的其它调矩机构的同步齿轮8相互啮合。即可用于两偏心齿轮或者四偏心齿轮场合，四偏心齿轮场合应用时，下端两齿轮啮合，上端齿轮之间不啮合，上部齿轮分别与下部齿轮单独啮合。

根据以上结构，两级式调矩激振器工作时，通过动块偏心与静块偏心绕中心轴4回转产生的相位差实现激振器的偏心力矩的更改，左侧中心轴4逆时针旋转，动静偏心块处于力矩叠加状态，实现高级偏心工况；左侧中心轴4顺时针旋转，动静偏心块处于力矩相减状态，实现低级偏心矩工况。

进而通过简单控制激振器正反转来完成动块7与静块4之间偏心力矩叠加或分散之间的关系，使逆时针旋转激振器产生动块7与静块4偏心力矩叠加产生的大力矩，顺时针旋转产生动块7与静块4偏心力矩相减产生小力矩。在大小偏心力矩的情况下完成软土层大负载低频打桩、硬土层小负载高频打桩。

以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。