電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭。采用的技術(shù)方案是：電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，機(jī)架與振動(dòng)箱連接，機(jī)架的上端安裝加壓滑輪組和提升滑輪組，對(duì)稱安裝的減震彈簧組一端與機(jī)架連接，另一端與振動(dòng)箱連接，振動(dòng)箱的兩端分別對(duì)稱安裝一臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪組帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸穿過(guò)振動(dòng)箱后與反向同步齒輪組連接，每個(gè)主軸上分別裝有兩組偏心塊組。本實(shí)用新型是通過(guò)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)輸入頻率的變化來(lái)調(diào)整激振力的大小，同時(shí)也調(diào)整了偏心塊組的偏心力距的大小，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，用于復(fù)雜地層的振動(dòng)沉管樁基礎(chǔ)施工中，施工效率更高，樁質(zhì)量更可靠，成本更低的振動(dòng)錘。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于建筑樁基礎(chǔ)施工中的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭。
【背景技術(shù)】
[0002]振動(dòng)頭在建筑樁基礎(chǔ)施工中被廣泛使用，利用振動(dòng)頭裝置能控制樁的質(zhì)量，提高樁的施工效率，節(jié)約成本?，F(xiàn)有的施工設(shè)備匹配的振動(dòng)頭分為兩類。一類是液壓振動(dòng)頭，能夠變頻調(diào)幅，它需要復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，貴重的液壓元件，設(shè)備投入大，使用過(guò)程中耗能高，要定期更換液壓油。另一類是電動(dòng)振動(dòng)頭，它包括電動(dòng)變頻振動(dòng)頭和電動(dòng)液壓調(diào)幅振動(dòng)頭，它們使用中都有一定的局限性。電動(dòng)變頻振動(dòng)頭，是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)改變振動(dòng)頭的激振力。振動(dòng)頭在起振和停止過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)為之配套振動(dòng)裝置的固有頻率值，此時(shí)振動(dòng)頭與配套振動(dòng)裝置發(fā)生嚴(yán)重共振現(xiàn)象，會(huì)影響樁架裝置上的配電系統(tǒng)穩(wěn)定性和使用壽命，嚴(yán)重會(huì)造成事故。電動(dòng)液壓調(diào)幅振動(dòng)頭是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)調(diào)整振動(dòng)頭偏心塊的偏心力距，解決了振動(dòng)頭與匹配振動(dòng)裝置的共振問(wèn)題，但操作結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障率高，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，激振力恒定的，使用范圍比較窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，采用耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)，利用離心力調(diào)整偏心力距，彈簧自動(dòng)復(fù)位的偏心塊結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)控制激振力和振幅，用以實(shí)現(xiàn)不同巖層的振動(dòng)沉樁。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，機(jī)架與振動(dòng)箱連接，機(jī)架的上端安裝加壓滑輪組和提升滑輪組，對(duì)稱安裝的減震彈簧組一端與機(jī)架連接，另一端與振動(dòng)箱連接，振動(dòng)箱的兩端分別對(duì)稱安裝一臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪組帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸穿過(guò)振動(dòng)箱后與反向同步齒輪組連接，每個(gè)主軸上分別裝有兩組偏心塊組。
[0005]上述的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，所述的偏心塊組的結(jié)構(gòu)是:上體與下體通過(guò)螺栓連接后，由上體的內(nèi)孔和下體的內(nèi)孔形成軸孔，主軸兩側(cè)平面與軸孔兩側(cè)平面滑動(dòng)接觸限位，軸孔內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧一端與上體連接，另一端與主軸連接。
[0006]上述的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，主軸與偏心塊組之間的偏心距為e，當(dāng)主軸與偏心塊組下體的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距0.004m≤el≤0.015m ;當(dāng)主軸與偏心塊組上體的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距0.15m≤ e2 ≤0.25m。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:不同的巖土層所需的激振力和振幅值是不同的。本實(shí)用新型采用了偏心塊組的結(jié)構(gòu)，偏心塊組是由上體，下體，彈簧和緊固螺栓組成。偏心塊組如圖3所示，靜止?fàn)顩r時(shí)，在彈簧力的作用下將偏心塊組的質(zhì)心向上移動(dòng)，使偏心塊組的偏心力距％很小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻率f達(dá)到一定值時(shí)，由于偏心塊組離心力的作用開(kāi)始?jí)嚎s彈簧，直到f達(dá)到最大值f2時(shí)，彈簧完全被壓縮，偏心塊組如圖4所示，到f2的過(guò)程就是變頻調(diào)幅過(guò)程。因此，本實(shí)用新型可通過(guò)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)輸入頻率的變化來(lái)調(diào)整了偏心塊組的偏心力距的大小，從而也調(diào)整了激振力的大小，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。本實(shí)用新型可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土層的情況，隨時(shí)調(diào)整激振力，使用范圍廣。本實(shí)用新型通過(guò)在夯擴(kuò)樁機(jī)上施工實(shí)踐，針對(duì)復(fù)雜地層的樁基礎(chǔ)施工，顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到樁質(zhì)量更好，承載力更高，施工效率更高，成本更低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0010]圖3是偏心塊組的結(jié)構(gòu)示意圖(初始狀態(tài))。
[0011]圖4是偏心塊組的結(jié)構(gòu)示意圖(工作狀態(tài)，)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1和圖2所示，電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，機(jī)架(1)與振動(dòng)箱(2)連接，機(jī)架(1)的上端安裝加壓滑輪組(3)和提升滑輪組(4)，對(duì)稱安裝的減震彈簧組(5)—端與機(jī)架(1)連接，另一端與振動(dòng)箱(2)連接，振動(dòng)箱(2)的兩端分別對(duì)稱安裝一臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)(6 )，每臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)(6 )通過(guò)皮帶輪組(7 )帶動(dòng)主軸(8 )轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸(8 )穿過(guò)振動(dòng)箱(2)后與反向同步齒輪組(9)連接，每個(gè)主軸(8)上分別裝有兩組偏心塊組(10)。
[0013]如圖3所示，偏心塊組(10 )的結(jié)構(gòu)是:上體(11)與下體(12 )通過(guò)螺栓(13 )連接后，由上體(11)的內(nèi)孔和下體(12)的內(nèi)孔形成軸孔(14)，主軸(8)兩側(cè)平面與軸孔(14)兩側(cè)平面滑動(dòng)接觸限位，軸孔(14)內(nèi)設(shè)有彈簧(15)，彈簧(15)—端與上體(11)連接，另一端與主軸(8)連接。
[0014]上述的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，主軸(8)與偏心塊組(10)之間的偏心距為e (偏心距指偏心塊組的質(zhì)心到主軸中心的距離)，當(dāng)主軸(8)與偏心塊組(10)下體(12)的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距0.004m ^ el ^ 0.015m ;當(dāng)主軸(8 )與偏心塊組(10 )上體(11)的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距0.15m ^ e2 ^ 0.25m。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理是:本實(shí)用新型是通過(guò)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)來(lái)調(diào)整激振力的變化,通過(guò)離心力調(diào)整偏心塊組的偏心矩實(shí)現(xiàn)變幅。耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪組帶動(dòng)振動(dòng)箱主軸旋轉(zhuǎn)，兩主軸通過(guò)反向同步齒輪組實(shí)現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)，兩主軸上分別裝有兩組相同的偏心塊組。當(dāng)電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，偏心塊組如圖3所示，偏心塊組在彈簧的作用下，確保偏心塊組下體的內(nèi)孔可靠地與主軸緊密接觸，此時(shí)偏心塊組的偏心矩為^ (偏心距指偏心塊組的質(zhì)心到主軸中心的距離)。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由于離心力(F=mco2e)的作用，當(dāng)電機(jī)頻率達(dá)到一定值時(shí)，彈簧開(kāi)始被壓縮，隨著頻率的增加，彈簧壓縮量越來(lái)越大，直到完全被壓縮(如圖4)。此時(shí)偏心塊組上體的內(nèi)孔面完全與主軸接觸，偏心距達(dá)到最大值e2。偏心塊組的離心力及其偏心距隨著電動(dòng)機(jī)的頻率變化過(guò)程中就實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)幅功能。當(dāng)停止電動(dòng)機(jī)時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，偏心塊組在彈簧力的作用下又回到了如圖3所示的狀況。
[0016]將偏心塊組的上體與下體通過(guò)螺栓連接后，主軸兩側(cè)平面與偏心塊組中心的兩側(cè)平面滑動(dòng)接觸限位，偏心塊組在工作時(shí)可以沿著Y方向運(yùn)動(dòng)。靜止?fàn)顩r時(shí)，在彈簧力的作用下將偏心塊組的質(zhì)心向上移動(dòng)，使偏心塊組的偏心距ei很小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻率f達(dá)到一定值f工時(shí)，由于偏心塊組離心力的作用開(kāi)始?jí)嚎s彈簧，直到f達(dá)到最大值f2時(shí)，彈簧完全被壓縮，偏心塊組如圖4所示，到f2的過(guò)程就是變頻調(diào)幅過(guò)程。fl值等于振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的2-2.5倍，用來(lái)減輕共振現(xiàn)象。
[0017]根據(jù)電力學(xué)公式可知:
[0018]交流變頻電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速
【權(quán)利要求】
1.電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，其特征在于:機(jī)架(1)與振動(dòng)箱(2)連接，機(jī)架(1)的上端安裝加壓滑輪組(3)和提升滑輪組(4)，對(duì)稱安裝的減震彈簧組(5)—端與機(jī)架(1)連接，另一端與振動(dòng)箱(2)連接，振動(dòng)箱(2)的兩端分別對(duì)稱安裝一臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)(6)，每臺(tái)耐震交流變頻電動(dòng)機(jī)(6 )通過(guò)皮帶輪組(7 )帶動(dòng)主軸(8 )轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸(8 )穿過(guò)振動(dòng)箱(2 )后與反向同步齒輪組(9)連接，每個(gè)主軸(8)上分別裝有兩組偏心塊組(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，其特征在于:所述的偏心塊組(10)的結(jié)構(gòu)是:上體(11)與下體(12)通過(guò)螺栓(13)連接后，由上體(11)的內(nèi)孔和下體(12)的內(nèi)孔形成軸孔(14)，主軸(8)兩側(cè)平面與軸孔(14)兩側(cè)平面滑動(dòng)接觸限位，軸孔(14)內(nèi)設(shè)有彈簧(15)，彈簧(15) —端與上體(11)連接，另一端與主軸(8)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)變頻調(diào)幅振動(dòng)頭，其特征在于:主軸(8)與偏心塊組(10)之間的偏心距為e，當(dāng)主軸(8)與偏心塊組(10)下體(12)的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距.0.004m ≤el ≤ 0.015m ;當(dāng)主軸(8)與偏心塊組(10)上體(11)的內(nèi)孔緊密接觸時(shí)，偏心距.0.15m ≤ e2 ≤0.25m。
【文檔編號(hào)】B06B1/02GK203594026SQ201320773877
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】張桂芳, 薛淑華, 郭海艷, 杜嘯, 劉守進(jìn), 王國(guó)岐, 楊鑫, 鄭宏俊, 汪美娜, 卜艷嬌, 孫君 申請(qǐng)人:劉守進(jìn)