專利名稱：一種便攜式安全電控振動棒的制作方法
技術領域：
一種便攜式安全電控振動棒
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑工具，尤指一種便攜式安全電控振動棒。背景技術：
目前，傳統(tǒng)用于混凝土搗實的振動棒一般有以下二種形式第一種是分體式結構的振動棒，在振動棒外設普通異步電機，電機用軟軸連接傳 動，軟軸帶動偏心振子形成振動，由于采用軟軸傳動，效率低，隨著軟軸長度的增加而趨于 更加明顯，因此，電機功率比較大，能耗高，造成能量過度浪費。第二種是整體式結構的振動棒，將普通異步電機或者永磁直流無刷電機直接嵌 入棒體，由電機的轉子直接帶動偏心振子形成振動，該電機的工作電壓是220V，甚至更高， 結構上有進步，但是由于工作電壓是220V，甚至更高，容易漏電，危害人的生命。專利號為 02210407. 0的“一種新型混凝土振搗器”實用新型專利和專利號為ZL 200820018497. X的 “背負式高頻振動棒機”實用新型專利，用發(fā)電機組為振動棒提供42V安全電源，提高安全 性，但是發(fā)電機組笨重，攜帶麻煩，工作強度大，而且發(fā)電機到振動棒之間線較長，由于電流 大，線壓降就大，線損耗大，效率低。針對第二種振動棒，新型振動棒做了一些改進，將振動棒棒體與變頻電源做在一 起。專利號為ZL 200520018353的“無刷直流電機集成混凝土振動棒”實用新型專利，在其 說明書第三頁第八行記載“由于在無刷直流電機控制器中，導線通過橡膠軟管棒體電機相 連”，雖然能將棒體與控制器部分相拆開，減低使用過程中廢品率，但是由于中間使用橡膠 軟管相連，因而，控制器的散熱只能通過控制器部分外殼散熱，而且，軟管在操作時先要拿 住棒體，對準位置后再拿控制器，使用起來不方便，同時，雖然有些采用漏電電源開關，但是 輸入電源與電機端電源電氣沒有實現(xiàn)完全隔離，一旦漏電電源開關中漏電檢測功能失效， 則會出現(xiàn)危害操作人員生命安全的情況。申請?zhí)枮?2111133. 2的“混凝土振動棒”發(fā)明 專利，棒體與控制器之間通過筒狀柔性導電膠膜，雖然方便操作，但是，由于不能將棒體與 控制器部分相拆開，振動棒棒體容易壞，甚至斷，如果棒體壞了，振動棒的控制器也需要更 換，因而，使用過程中廢品率很高。申請?zhí)枮?00510021917.0的“混凝土振動棒”發(fā)明專 利，該優(yōu)缺點與申請?zhí)枮?2111133. 2的專利相同。申請?zhí)枮?3103067. X的“節(jié)能型手持 混凝土振動器”發(fā)明專利，其控制器與電機之間也是通過長電纜線，相應缺點與專利號ZL 200520018353 專利相同。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是對現(xiàn)有技術方案進行完善與 改進，提供一種便攜式安全電控振動棒，以達到體積小、操作方便、使用安全、維護成本低的 目的。為此，本實用新型采取以下技術方案—種便攜式安全電控振動棒，包括振動棒棒體、驅動棒體振動的振動電機、用于控 制振動電機運作的控制裝置及用于容納控制裝置的控制裝置殼體，其特征在于所述的控制裝置殼體一端與內置有所述振動電機的振動棒棒體可拆卸式相連，另一端設有握持部3 ； 所述的控制裝置包括可與市電連接并將市電轉換成直流低壓電的開關電源、將開關電源輸 出電逆變成高頻電的逆變電路及控制逆變電路輸出的中央處理器；所述的開關電源包括漏 電保護裝置、與逆變電路相連的DC-DC變換全橋電路，所述的DC-DC變換全橋電路包括用于 電氣隔離的變壓器；所述的控制裝置殼體中設有與控制裝置連接的散熱器，所述的控制裝 置通過散熱器與控制裝置殼體相連以增大散熱面積。設于控制裝置殼體一端的握持部3用 于操作者握持以控制振動棒位置、方向等；開關電源與外部電源可直接相連，電源線可以相 對較長，實現(xiàn)大范圍操作；由于控制裝置包括漏電保護裝置、整流濾波電路、DC-DC變換全 橋電路，輸入電源與電機電源完全電氣隔離，即使電機漏電，也不會出現(xiàn)漏電傷人事故，實 現(xiàn)安全運行，即使輸入電源有漏電現(xiàn)象，因有漏電保護裝置，也會自動切斷系統(tǒng)電源；由于 控制裝置殼體與振動棒棒體為可拆卸式連接，兩者可分離，使得控制裝置與電機部分維護 互不影響，當其中一部分損壞時，不需要更換另一部分，降低維護成本；因控制裝置殼體與 振動棒棒體直接連接，使得控制裝置到電機的連線短，線路壓降小，效率高，而且控制裝置 的熱經(jīng)散熱器到達控制裝置殼體及與殼體連接的棒體上，增大散熱面積，提高散熱效率，特 別在運行是，棒體插入到含水的混凝土中，散熱效果更加明顯；采用整體式結構，易于控制 操作。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特 征所述的開關電源還包括位于漏電保護裝置及DC-DC變換全橋電路之間的整流濾 波電路。所述的中央處理器設有用于判斷并處理電機缺相的缺相處理模塊、用于判斷并處 理電機堵轉的堵轉處理模塊、用于判斷并處理逆變電路過流、欠壓的過流、欠壓處理模塊及 用于判斷并處理電機過熱的過熱處理模塊，所述的缺相處理模塊、堵轉處理模塊與電機三 相線相連，所述的過流、欠壓處理模塊與逆變電路相連，所述的過熱處理模塊與設于電機的 定子上的熱傳感器相連。所述的振動棒體及控制裝置殼體設有相配的螺接口，兩者通過螺紋連接。兩者直 接連接，提高熱傳導效率，有利于開關電源的散熱，可將開關電源的熱引至控制裝置殼體， 并通過螺接口傳導至振動棒體，增加散熱面積。所述的振動棒體與控制裝置殼體通過螺栓或螺釘連接。有益效果開關電源與外部電源可直接相連，電源線可以相對較長，實現(xiàn)大范圍操 作；由于控制裝置包括漏電保護裝置、整流濾波電路、DC-DC變換全橋電路，輸入電源與電 機電源完全電氣隔離，即使電機漏電，也不會出現(xiàn)漏電傷人事故，實現(xiàn)安全運行，當輸入電 源有漏電現(xiàn)象，因有漏電保護裝置，也會自動切斷系統(tǒng)電源；由于控制裝置殼體與振動棒棒 體為可拆卸式連接，兩者可分離，使得控制裝置與電機部分維護互不影響，當其中一部分損 壞時，不需要更換另一部分，降低維護成本；因控制裝置殼體與振動棒棒體直接連接，使得 控制裝置到電機的連線短，線路壓降小，效率高；；采用整體式結構，易于控制操作；中央處 理器設保護功能實現(xiàn)了過熱保護、過流保護、堵轉保護、過欠壓保護、缺相保護、漏電保護， 有效延長產(chǎn)品的使用壽命；控制裝置通過散熱器與殼體及棒體相連，增大散熱面積，提高散 熱效果，有效保護開關電源、中央控制器等部件，且可相應減少散熱器的體積，降低重量，便于使用者靈活操作。
圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型原理結構具體實施方式以下結合說明書附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。如圖1所示，本實用新型包括振動棒棒體1、驅動棒體1振動的振動電機2、用于控 制振動電機2運作的控制裝置6及用于容納控制裝置6的控制裝置殼體5，控制裝置殼體5 一端與內置有振動電機2的振動棒棒體1可拆卸式連接，另一端設有握持部3 ；控制裝置殼 體5中設有與控制裝置6連接的散熱器7，控制裝置6通過散熱器7與控制裝置殼體5相連 以增大散熱面積；振動棒體1及控制裝置殼體5設有相配的螺接口 4，兩者通過螺紋連接， 兩者也可通過螺栓或螺釘連接。控制裝置6通過控制裝置殼體5上開關、電源線和插頭直 接連接至外部電源。如圖2所示，控制裝置6包括可與市電連接并將市電轉換成直流低壓電的開關電 源10、將開關電源10輸出電逆變成高頻電的逆變電路16及控制逆變電路16輸出的中央 處理器20 ；開關電源10包括漏電保護裝置11、與逆變電路16相連的DC-DC變換全橋電路 8及位于漏電保護裝置11及DC-DC變換全橋電路8之間的整流濾波電路12，DC-DC變換全 橋電路8包括用于電氣隔離的變壓器9 ；中央處理器20通過控制電路17控制逆變電路16 輸出。為提高工作的安全性，有效保護設備，中央處理器20設有用于判斷并處理電機2缺 相的缺相處理模塊13、用于判斷并處理電機2堵轉的堵轉處理模塊14、用于判斷并處理逆 變電路16過流和過欠壓的過流處理模塊21和過欠壓處理模塊15及用于判斷并處理電機2 過熱的過熱處理模塊18，缺相處理模塊13、堵轉處理模塊14與電機2三相線相連，過流處 理模塊21、過欠壓處理模塊15與逆變電路16相連，過熱處理模塊18與設于電機2的定子 上的熱傳感器19相連。輸入電源先經(jīng)過整流濾波處理，獲取直流電源(VIN+、VIN-)，直流電源(VIN+、 VIN-)經(jīng)過開關電源10全橋電路(含整流、LC濾波電路)獲取直流電源(VOUT+、V0UT-)， 由于VIN+與VOUT+通過開關電源10全橋電路中高頻變壓器9 (Bi)進行電氣隔離；直流電 源經(jīng)過降壓為中央處理器20提供電源，同時，直流電源經(jīng)過電路變換并輸入到中央處理器 20的模數(shù)轉換器中轉換成數(shù)字信號，由中央處理器20的過欠壓處理模塊15判斷是否過欠 壓，如果過欠壓則設置過欠壓保護信號；中央處理器20檢測沒有處在過欠壓、過流、堵轉、 過熱、缺相情況的前提下向控制電路發(fā)送PWM信號，控制電路將PWM信號進行適當變換輸入 到逆變電路16中，逆變電路16依據(jù)直流電源提供的電源按照控制電路發(fā)送PWM信號向電 機2UVW三相輸出電壓，電機2便開始運轉。在逆變電路16在逆變過程中，如果出現(xiàn)過流情 況，則相應設置過流保護信號。電機2在運轉過程中，定子上溫度傳感器采集定子溫度經(jīng) 模數(shù)轉換后變成數(shù)字信號，由過熱處理模塊18判斷是否過熱，如果過熱則設置過熱保護信 號。電機2在運轉過程中，根據(jù)電機2三相電流信號經(jīng)過模數(shù)轉換后由堵轉處理模塊14判 斷是否堵轉，如果出現(xiàn)堵轉情況，則設置了堵轉保護信號。電機2在運轉過程中，根據(jù)電機2
5三相電流信號經(jīng)過模數(shù)轉換后由缺相處理模塊13判斷是否缺相，如果出現(xiàn)缺相情況，則相 應設置了缺相保護信號。一旦設有保護信號，中央處理器20立即要求停止向控制電路發(fā)送 PWM信號，逆變電路16則停止向電機2供電，電機2也隨著停止運轉。 整個振動棒工作流程如下當電源插頭接上市電后，控制器依次經(jīng)過整流濾波電 路12變換、全橋電路變換(含整流、LC濾波)得到與輸入端完全隔離的安全電源，電源供逆 變電路16使用，在正常情況下，中央處理器20發(fā)送PWM信號，該PWM信號經(jīng)過控制電路處 理后送逆變電路16，逆變成電機2需要的高頻電源，輸入到電機2，電機2就可以運轉。電 機2拖動偏心軸，產(chǎn)生振動頻率高達12000rpm，使電機2的振動棒極易和混凝土構件產(chǎn)生共 振。
權利要求一種便攜式安全電控振動棒，包括振動棒棒體(1)、驅動棒體(1)振動的振動電機(2)、用于控制振動電機(2)運作的控制裝置(6)及用于容納控制裝置(6)的控制裝置(6)殼體(5)，其特征在于所述的控制裝置(6)殼體(5)一端與內置有所述振動電機(2)的振動棒棒體(1)可拆卸式連接，另一端設有握持部(3)；所述的控制裝置(6)包括可與市電連接并將市電轉換成直流低壓電的開關電源(10)、將開關電源(10)輸出電逆變成高頻電的逆變電路(16)及控制逆變電路(16)輸出的中央處理器(20)；所述的開關電源(10)包括漏電保護裝置(11)、與逆變電路(16)相連的DC-DC變換全橋電路(8)，所述的DC-DC變換全橋電路(8)包括用于電氣隔離的變壓器(9)；所述的控制裝置殼體(5)中設有與控制裝置(6)連接的散熱器(7)，所述的控制裝置(6)通過散熱器(7)與控制裝置殼體(5)相連以增大散熱面積。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式安全電控振動棒，其特征在于所述的開關電源 (10)還包括位于漏電保護裝置(11)及DC-DC變換全橋電路⑶之間的整流濾波電路(12)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式安全電控振動棒，其特征在于所述的中央處理 器(20)設有用于判斷并處理電機(2)缺相的缺相處理模塊(13)、用于判斷并處理電機⑵ 堵轉的堵轉處理模塊(14)、用于判斷并處理電機(2)過流的過流處理模塊(21)、用于判斷 并處理逆變電路(16)過欠壓的過欠壓處理模塊(15)及用于判斷并處理電機(2)過熱的過 熱處理模塊(18)，所述的缺相處理模塊(13)、堵轉處理模塊(14)與振動電機(2)三相線相 連，所述的過流處理模塊(21)、過欠壓處理模塊(15)與逆變電路(16)相連，所述的過熱處 理模塊(18)與設于電機(2)的定子上的熱傳感器(19)相連。
4.根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的一種便攜式安全電控振動棒，其特征在于 所述的振動棒體(1)及控制裝置殼體(5)設有相配的螺接口(4)，兩者通過螺紋連接。
5.根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的一種便攜式安全電控振動棒，其特征在于 所述的振動棒體(1)與控制裝置殼體(5)通過螺栓或螺釘連接。
專利摘要一種便攜式安全電控振動棒，涉及一種建筑工具。目前的振動棒不能兼顧體積小、操作靈活、使用安全、維護方便等優(yōu)點。本實用新型包括振動棒棒體、振動電機、控制裝置及控制裝置殼體，其特征在于所述的控制裝置殼體一端與內置有所述振動電機的振動棒棒體可拆卸式連接，另一端設有握持部；所述的控制裝置包括開關電源、逆變電路及中央處理器；所述的開關電源包括漏電保護裝置、DC-DC變換全橋電路，所述的DC-DC變換全橋電路包括變壓器；所述的控制裝置殼體中設有散熱器，所述的控制裝置通過散熱器與控制裝置殼體相連以增大散熱面積。本實用新型體積小、操作方便、使用安全、維護成本低。
文檔編號E04G21/08GK201620608SQ201020128729
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權日2010年3月11日
發(fā)明者付貴霖 申請人:臥龍電氣集團股份有限公司