САМОСИНХРОНИЗИРУЮЩИЙСЯ ВИБРАТОР НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ Советский патент 1968 года по МПК B60B1/16 

Изобретение относится к самосинхронизирующимся вибраторам направленного действия для виброуплотнительных машин, производящих трамбование грунта, дорожного покрытия, щебеночной балластной призмы железнодорожного пути и т.д.

Известные конструкции вибраторов такого типа, в которых соосно вращаются навстречу друг другу дебалансные массы, имеющие одинаковые кинематические моменты, громоздки и тяжелы.

Цель изобретения - упростить конструкцию вибратора в целом.

Для этого дебалансные массы закреплены непосредственно на роторе и статоре электродвигателя, установленных в корпусе с помощью подшипников.

Для выравнивания средних угловых скоростей вращения ротора и статора корпус вибратора подвешен к раме рабочей машины на параллелограммных подвесках.

Во избежание искрения и пригара токосъемных колец, токоподводящие щетки электродвигателя расположены в плоскости, перпендикулярной направлению действия возмущающей силы.

На фиг. 1 изображен описываемый вибратор; на фиг. 2 - то же, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху.

Вибратор состоит из корпуса 1, в крышках 2 и 3 которого установлены подшипники качения 4, 5, 6 и 7. На подшипниках 4 и 7 вращается вал 8, в средней части которого установлен ротор 9 электродвигателя, а на концах закреплены дебалансные массы 10 и 11. На подшипниках 5 и 6 вращается корпус 12, в котором установлен статор 13 электродвигателя.

На наружной поверхности вращающегося корпуса 12 закреплена дебалансная масса 14, момент которой (произведение расстояния между центром тяжести дебалансной массы и ее осью вращения и веса дебалансной массы) равен сумме моментов дебалансных масс 10 и 11.

Крышки 15 и 16 вращающегося корпуса 12 имеют токосъемные кольца 17, 18 и 19, к которым прижимаются угольные токоподводящие щетки 20 и 21. Держатели 22 щеток закреплены на крышках 2 и 3. К токосъемным кольцам подводятся выводы обмотки статора, а к держателям щеток - провода от клеммной коробки, установленной на корпусе вибратора.

Щетки установлены в горизонтальной плоскости, в результате чего динамические усилия, действующие на щетки, направлены перпендикулярно возможному направлению их перемещения.

Корпус 1 вибратора установлен на раме 23 рабочей машины при помощи двух подвесок 24 и 25 равной длины. Подвески могут поворачиваться на шарнирах 26, 27, 28 и 29. Благодаря таким параллелограммным подвескам корпус вибратора имеет одну степень свободы, т.е. может совершать практически прямолинейные колебания в вертикальной плоскости. Такая подвеска вибратора обеспечивает устойчивую самосинхронизацию вращения неуравновешенного вала с ротором и неуравновешенного вращающегося корпуса со статором относительно вертикальной оси.

Корпус вибратора при помощи четырех лап 30 закреплен на промежуточной раме 31. Рама 31 посредством пружин 32 соединена с трамбующей плитой 33. На раме 31 закреплены цапфы 34, являющиеся осями шарниров параллелограммной подвески 25.

При работе неуравновешенный вал с ротором и неуравновешенный вращающийся корпус со статором вращаются навстречу друг другу с одинаковыми средними угловыми скоростями. Вследствие того, что обе вращающиеся системы являются неуравновешенными, происходит их самосинхронизация. Она заключается в том, что дебалансы ротора и статора, вращаясь в установившемся режиме работы в разные стороны навстречу друг к другу с равными средними угловыми скоростями, практически одновременно проходят через верхнее и нижнее положения. Самосинхронизация осуществляется относительно оси, совпадающей с направлением возможного перемещения корпуса.

Равенство средних значений угловых скоростей вращения и моментов дебалансных масс приводит к тому, что горизонтальные составляющие центробежных сил инерции дебалансных масс ротора и статора взаимно уравновешиваются, а вертикальные составляющие складываются, образуя направленную неуравновешенную силу инерции, изменяющуюся по закону, близкому к гармоническому.

1. Самосинхронизирующийся вибратор направленного действия для виброуплотнительных машин, включающий корпус, в котором помещены соосно расположенные вращаемые навстречу друг другу дебалансные массы, имеющие одинаковые кинетические моменты, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции вибратора в целом, дебалансные массы закреплены непосредственно на роторе и статоре электродвигателя, установленных в корпусе с помощью подшипников.

2. Вибратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью выравнивания средних угловых скоростей вращения ротора и статора, корпус вибратора подвешен к раме рабочей машины с помощью параллелограммных подвесок.

3. Вибратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью устранения искрения и пригара токосъемных колец, токоподводящие щетки электродвигателя расположены в плоскости перпендикулярной к направлению действия возмущающей силы.