Вибратор вальца дорожного катка

Полезная модель относится к дорожно-строительным машинам и предназначена для уплотнения дорожных покрытий, оснований и грунта.
Известен самоходный виброкаток (А.с. СССР №1502677, кл. Е01С 19/28, опубл. 23.08.1989), включающий в себя вибровозбудитель, на валу которого установлен с возможностью поворота дебаланс, устройство для регулирования статического момента вибровозбудителя.
Также известен валец вибрационного дорожного катка (Патент РФ №25012, кл. Е01С 19/28, E02D 3/074, В06 В 1/16, опубл. 10.09.2002), включающий в себя дебалансный вибратор, состоящий из корпуса вибратора, вала вибратора и дебаланса, выполненного цельным с полым корпусом, заполненным металлическим балластом размером 3-6 мм.
Однако общим недостатком вышеуказанных технических решений является наличие только двух фиксированных значений вынуждающей силы вибровозбудителя в процессе уплотнения: высокого и низкого.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является вибрационный валец дорожного катка (Патент РФ №2746773, кл. Е01С 19/28, опубл. 20.04.2021), включающий в себя корпус, закрепленный внутри вальца, опору, гидромотор, зубчатую передачу, гидроцилиндр, дебалансный вал, пружину, блокируемый дифференциал, механизм блокировки дифференциала, датчик дебалансного вала, датчик полого вала и тормозную полумуфту, установленную на валу-толкателе.
Однако недостатком данной конструкции является ее сложность, связанная с наличием двух фрикционных полумуфт на одном валу.
Кроме этого, в данной конструкции отсутствует возможность изменения взаимного положения дебалансных валов в обоих направлениях. Изменение относительного положения происходит лишь в одном направлении, что влечет за собой невозможность достижения значения вынуждающей силы, предшествующего текущему значению, минуя либо нулевое, либо максимальное значение указанной силы в зависимости от текущего положения дебалансных валов.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение конструкции, а также исключение опасных эксплуатационных режимов.
Поставленная задача решается тем, что вибратор вальца дорожного катка, включающий корпус, закрепленный внутри вальца, опору, к которой присоединен гидромотор, зубчатую передачу, блокируемый дифференциал, состоящий из корпуса, ведущей шестерни, установленной на ведущем валу, трех сателлитов, ведомой шестерни, соединенной с дебалансным валом, установленным на подшипниках внутри полого вала, к которому прикреплены корпус блокируемого дифференциала и дебаланс, датчик контроля частоты вращения полого вала, датчик контроля частоты вращения дебалансного вала, кроме этого, включающий механизм блокировки дифференциала, состоящий из полумуфты, установленной на валу-толкателе, который выполнен с возможностью свободного перемещения посредством гидроцилиндра относительно ведущего вала и с возможностью разъединения полумуфты и ведущей шестерни блокируемого дифференциала, при этом шлицевая часть вала-толкателя и пружина установлены в шлицевом отверстии дебалансного вала, согласно полезной модели, содержит шестерню, установленную на валу-толкателе.
Такая конструкция позволяет регулировать взаимное положение дебалансного вала и полого вала с дебалансом посредством изменения частоты вращения ведущего вала.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, представленным на фиг.1, где изображено продольное сечение вибратора вальца дорожного катка.
Вибратор вальца дорожного катка содержит корпус 1, закрепленный внутри вальца 2. В корпусе 1 расположены следующие элементы: подшипники 3, смонтированные на опоре 4, полый вал 5 с прикрепленными к нему корпусом 6 блокируемого дифференциала и дебалансом 7, дебалансный вал 8, установленный на подшипниках 9 внутри полого вала 5, установленного, в свою очередь, на подшипниках 10. К опоре 4 присоединены гидромотор 11 с установленной на его выходном валу шестерней зубчатой передачи 12, гидроцилиндр 13, датчик контроля частоты вращения дебалансного вала 14, датчик контроля частоты вращения полого вала 15. Блокируемый дифференциал включает в себя корпус 6, ведущую шестерню 16, установленную на ведущем валу 17, три сателлита 18, ведомую шестерню 19, соединенную с дебалансным валом 8. Механизм блокировки дифференциала включает в себя полумуфту 20, установленную на валу-толкателе 21, который выполнен с возможностью свободного перемещения относительно ведущего вала 17. Шлицевая часть вала-толкателя 21 и пружина 22 установлены в шлицевом отверстии дебалансного вала 8. Шестерня 23 установлена на валу-толкателе 21.
Вибратор вальца дорожного катка работает следующим образом.
Дебалансный вал 8 и полый вал 5 с дебалансом 7 приводятся во вращение гидромотором 11 через зубчатую передачу 12 и блокируемый дифференциал.
При заблокированном дифференциале частоты вращения дебалансного вала 8 и полого вала 5 равны, при этом значение результирующей вынуждающей силы неизменно и определяется взаимным положением дебалансного вала 8 и дебаланса 7. Для изменения величины результирующей вынуждающей силы производится разблокирование дифференциала путем перемещения штоком гидроцилиндра 13 вала-толкателя 21 относительно ведущего вала 17, что приводит к разъединению полумуфты 20 и ведущей шестерни 16.
в
mах
в
mах
Увеличение частоты вращения ведущего вала 17 после разблокирования дифференциала вызывает увеличение угловой скорости полого вала 5 с дебалансом 7 и уменьшение угловой скорости дебалансного вала 8. При уменьшении частоты вращения ведущего вала 17 изменение угловой скорости валов 5 и 8 меняется на противоположное. Таким образом, ускорение и замедление вращения ведущего вала 17 дает возможность изменять угол ϕ между вынуждающими силами, создаваемыми дебалансным валом 8 и дебалансом 7, а следовательно, и величину результирующей вынуждающей силы, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения от любого его текущего значения в пределах диапазона регулирования. Угол ϕ определяется на основе сигналов, поступающих от датчиков 14 и 15. Эти же датчики служат для контроля частот вращения валов 8 и 5. После достижения требуемого значения результирующей вынуждающей силы осуществляется блокировка дифференциала усилием пружины 22, передаваемым через вал-толкатель 21 на полумуфту 20. Максимальное значение угла ϕ необходимо ограничить величиной 180° либо механически, либо с помощью датчиков положения. Диапазон регулирования угла ϕ в этом случае составит: от 0 до 180°, а диапазон регулирования результирующей вынуждающей силы: - от F до 0, соответственно, где F - максимальное значение результирующей вынуждающей силы.
Таким образом, данная полезная модель позволяет упростить конструкцию за счет наличия одной полумуфты на валу-толкателе, а также обеспечивает исключение опасных эксплуатационных режимов за счет изменения взаимного положения дебалансного вала и дебаланса в обоих направлениях посредством ускорения и замедления вращения ведущего вала.