Результат интеллектуальной деятельности: Вибрационный валец дорожного катка

Изобретение относится к дорожно-строительным машинам и предназначено 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, В06В 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 заявленному изобретению является валец вибрационного катка (Патент РФ №146104, кл. Е01С 19/00, опубл. 27.09.2014), включающий в себя два дебалансных вала, соединенных между собой подвижным шлицевым валом, перемещающимся в осевом направлении от гидроцилиндра через штангу и позволяющим им смещаться друг относительно друга.

Однако недостатком данной конструкции является дискретное изменение вынуждающего усилия и, как следствие, ограниченное количество режимов работы вибратора вальца.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности процесса уплотнения дорожного покрытия вальцом катка.

Поставленная задача решается тем, что вибрационный валец дорожного катка, включающий корпус, закрепленный внутри вальца, опору, гидромотор, зубчатую передачу, гидроцилиндр, дебалансный вал, пружину, согласно изобретению, содержит блокируемый дифференциал, включающий в себя корпус, ведущую шестерню, установленную на ведущем валу, три сателлита, ведомую шестерню, соединенную с дебалансным валом, установленным на подшипниках внутри полого вала, к которому прикреплены корпус блокируемого дифференциала и дебаланс, кроме этого содержит механизм блокировки дифференциала, включающий в себя ведущую шестерню, полумуфту, установленную на валу-толкателе, который имеет возможность свободно перемещаться относительно ведущего вала, при этом шлицевая часть вала-толкателя и пружина установлены в шлицевом отверстии дебалансного вала, а также содержит датчик дебалансного вала, датчик полого вала и тормозную полумуфту, установленную на валу-толкателе.

Сущность изобретения поясняется рисунками, представленными на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4. На фиг. 1 изображено продольное сечение вибрационного вальца; на фиг. 2 показан выносной элемент I на фиг. 1; на фиг. 3 показан выносной элемент II на фиг. 1; на фиг. 4 показана схема действия вынуждающих сил дебалансов.

Вибрационный валец 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 дебалансного вала 14, датчик 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 ведущую шестерню 16, полумуфту 20, установленную на валу-толкателе 21, который имеет возможность свободно перемещаться относительно ведущего вала 17. Шлицевая часть вала-толкателя 21 и пружина 22 установлены в шлицевом отверстии дебалансного вала 8. Тормозная полумуфта 23 установлена на валу-толкателе 21.

Вибрационный валец 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. Дальнейшее движение вала-толкателя 21 приводит к соприкосновению тормозной полумуфты 23 с конусной поверхностью отверстия в опоре 4, следствием чего является уменьшение частоты вращения дебалансного вала 8 относительно частоты вращения полого вала 5. Это приводит к изменению угла ϕ (фиг. 2) между вынуждающими силами F_в1 и F_в2, создаваемыми соответственно дебалансным валом 8 и дебалансом 7; при этом изменяется значение результирующей вынуждающей силы F=2F_в⋅cos(ϕ/2), где F_в=F_в1=F_в2. Угол ϕ определяется на основе сигналов, поступающих от датчиков 14 и 15. Эти же датчики служат для контроля частоты вращения соответствующих валов. После достижения требуемого значения результирующей вынуждающей силы F осуществляется блокировка дифференциала усилием пружины 22, передаваемым через вал-толкатель 21 на полу муфту 20.

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить эффективность процесса уплотнения дорожного покрытия катком за счет возможности непрерывного изменения величины результирующей вынуждающей силы от нулевого до максимального значения без отключения вибрации.