專利名稱：砼振動(dòng)器及其電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械振動(dòng)的產(chǎn)生設(shè)備，具體地說是一種利用電能的振動(dòng)器。
CN95216665號(hào)專利是一種新型混凝土振動(dòng)器，該振動(dòng)器由振動(dòng)頭、裝有異步電機(jī)和偏心軸的棒體、軟管接頭和軟管依次連接組成。其中的偏心軸和電機(jī)轉(zhuǎn)子采用孔、軸緊配合，再由銷釘定位的裝配結(jié)構(gòu)。這種連接結(jié)構(gòu)增加了聯(lián)接的剛度和可靠性，但在實(shí)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在5000 N偏心力矩激振力的作用下，就保證不了足夠的剛度和可靠性，轉(zhuǎn)子軸仍會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，造成電機(jī)掃膛而燒毀電機(jī)。另外，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，與這類棒式振動(dòng)器所匹配的應(yīng)是200赫茲、42伏電源。目前使用較多的電源裝置，是本公司生產(chǎn)的一種有刷發(fā)電變頻機(jī)組。該變頻機(jī)組中包括有異步電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為鼠籠式，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸。在電動(dòng)機(jī)定子繞組中有抽頭接勵(lì)磁機(jī)，從勵(lì)磁機(jī)再接至發(fā)電機(jī)定子繞組，以產(chǎn)生勵(lì)磁。通電后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組上感應(yīng)出三相交流電，經(jīng)主軸穿線孔送至集電環(huán)，再由炭刷引出到三相插座上，做為振動(dòng)器電源。因此這是一種有刷發(fā)電變頻機(jī)組。由于棒式振動(dòng)器是插入水泥、砂石和鋼筋中去工作，其工作負(fù)荷時(shí)刻在變化，因此對(duì)于電源的要求較為苛刻。如果電源電壓不穩(wěn)，或因鋼筋卡殼而堵轉(zhuǎn)，則有燒毀振動(dòng)器內(nèi)電機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生。在實(shí)際使用中，還有因炭刷磨損，造成供電電源缺相輸出，導(dǎo)致振動(dòng)器電機(jī)單相運(yùn)行而被燒毀的現(xiàn)象發(fā)生。這是有刷發(fā)電變頻機(jī)組存在的兩條嚴(yán)重缺陷。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種振動(dòng)器的新結(jié)構(gòu)及其匹配的無刷變頻機(jī)電源裝置，以徹底解決振動(dòng)器中偏心軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子的連接問題，提高其可靠性，防止內(nèi)電機(jī)的燒毀，并使電源裝置可提供穩(wěn)定、全相的高頻交流電源，從而提高整機(jī)的設(shè)備完好率，減少故障的發(fā)生。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的振動(dòng)器仍由振動(dòng)頭、裝有異步電機(jī)和偏心軸的棒體、軟管接頭和軟管依次連接組成，振動(dòng)器棒體中的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子與偏心軸為制成一體的整體結(jié)構(gòu)。電源裝置由變頻機(jī)構(gòu)成，變頻機(jī)由電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為繞線式轉(zhuǎn)子，其輸出接三相整流器，三相整流器輸出接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，在發(fā)電機(jī)定子繞組中抽頭接三相整流器，整流器輸出接于反饋繞組上。本實(shí)用新型將振動(dòng)器的電機(jī)轉(zhuǎn)子與偏心軸制成一體結(jié)構(gòu)，省去了任何聯(lián)接方式，也避免了各種聯(lián)接方式所帶來的缺陷；變頻機(jī)組的輸出電壓從轉(zhuǎn)子繞組變?yōu)閺亩ㄗ永@組輸出，代替了從電刷引出，從而取消了炭刷結(jié)構(gòu)，克服了因其磨損或接觸不良而燒毀振動(dòng)器內(nèi)電機(jī)的現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。


圖1是本實(shí)用新型的外觀圖，其中Ⅰ為振動(dòng)器，Ⅱ?yàn)榕c振動(dòng)器相匹配的電源裝置。
圖2是本實(shí)用新型中振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中電源裝置的電路原理圖。
如圖2所示，振動(dòng)器由振動(dòng)頭1、下棒管2、上棒管11和軟管接頭14依次旋接，旋接處涂以厭氧膠，既有粘接作用，又有密封防水作用。為加強(qiáng)密封防水性，在振動(dòng)頭與下棒管、上棒管與軟管接頭的連接端面上還可設(shè)置橡膠密封圈。振動(dòng)器中的微型異步電動(dòng)機(jī)定子10與上棒管11過盈配合，在定子的上下兩端注入有絕緣膠，形成膠層9，以起到固定定子繞組、傳熱和匝間絕緣的作用，從而提高電機(jī)使用壽命。微型異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子18的轉(zhuǎn)軸與偏心軸6為整體制造的一體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了復(fù)合偏心轉(zhuǎn)子軸。該偏心轉(zhuǎn)子軸通過三個(gè)軸承支撐定位。其上端由軸承12連接，支撐于與上棒管11過盈配合的軸承座13上；其中部和下端分別由兩套軸承7固定支撐于下棒管2內(nèi)。中部的軸承7是為承載偏心軸6而設(shè)置。在該軸承上部設(shè)有一檔圈8和密封圈19，兩者組成了一個(gè)密閉環(huán)，以密封下棒管腔體的潤(rùn)滑油，使之不能上行，從而在下腔體內(nèi)充分潤(rùn)滑主軸承。在振動(dòng)器中偏心軸的下端還套有滾動(dòng)軸承5，并通過軸承座4固定于下棒管內(nèi)。這是由于振動(dòng)器中的偏心轉(zhuǎn)子軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)負(fù)荷，在振動(dòng)器垂直使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向的力，從而加速軸承7的磨損。滾動(dòng)軸承5的加入，可有效地減輕這一動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的軸向力，以緩解軸承7的磨損。在軸承4下部還設(shè)有兩片蝶形彈簧3，該彈簧頂在軸承座4和振動(dòng)頭1之間。蝶形彈簧的作用是支撐著偏心轉(zhuǎn)子軸的軸向重力和冷熱造成的伸縮力，以防止各軸承出現(xiàn)軸向微量移動(dòng)而影響軸承壽命。在振動(dòng)器上部，軟管16是導(dǎo)線17的保護(hù)管，也是手持柄。因此軟管與軟管接頭的連接方式應(yīng)予加強(qiáng)。具體是在振動(dòng)器的軟管接頭14和軟管的結(jié)合部外側(cè)套一接頭套管15，在內(nèi)撐外壓的作用下，使軟管和棒體牢固地連接在一起。
在圖3中，本實(shí)用新型的匹配電源裝置為一無刷發(fā)電變頻機(jī)組，該機(jī)組由異步電動(dòng)機(jī)20、發(fā)電機(jī)21和反饋網(wǎng)絡(luò)組成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23為繞組式轉(zhuǎn)子，其輸出接三相硅整流器24，整流器輸出接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組25。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組25與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23同軸。在發(fā)電機(jī)定子繞組26中抽頭接三相硅整流器28，整流器輸出接于反饋繞組27上。當(dāng)接通電源，三相交流電送入電動(dòng)機(jī)定子繞組22，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子繞組23上感應(yīng)的三相交流電經(jīng)硅整流器24整流，送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組25勵(lì)磁。由于電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的兩轉(zhuǎn)子繞組同軸，基于同步發(fā)電機(jī)原理，在發(fā)電機(jī)定子繞組26上感應(yīng)出三相交流電。將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子制成8極，則在2極的定子上感應(yīng)出的頻率為電源頻率的4倍，即為200Hz。取發(fā)電機(jī)定子繞組中的部分電壓，經(jīng)整流后送給反饋繞組27，即用直流成分去控制發(fā)電機(jī)定子鐵芯的磁飽和程度，以達(dá)到控制發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定。在本變頻機(jī)中，發(fā)電機(jī)定子繞組26、反饋繞組27和整流器28一起構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。特別是變頻機(jī)中發(fā)電機(jī)定子繞組中的抽頭在定子繞組的22-27％位置處抽取，即可使反饋網(wǎng)絡(luò)的工作最為穩(wěn)定可靠。
本實(shí)用新型中振動(dòng)器的偏心軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子為一體結(jié)構(gòu)，使加工簡(jiǎn)便，可保證同軸度，且偏心轉(zhuǎn)子軸的剛性好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不變形，轉(zhuǎn)子部分不掃膛，提高了內(nèi)電機(jī)的使用壽命。在振動(dòng)器的電源裝置中，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由鼠籠型改成繞線型，代替了勵(lì)磁機(jī)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。發(fā)電機(jī)無電刷，使工作可靠性提高，避免了由此產(chǎn)生的燒電機(jī)現(xiàn)象。反饋網(wǎng)絡(luò)的使用，使輸出的工作電壓穩(wěn)定，在起動(dòng)和過載情況下，電壓波動(dòng)不超過±10％，在振動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)堵轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)燒毀電機(jī)。通過振動(dòng)器其他部位的改進(jìn)，使其結(jié)構(gòu)更為合理，更適于實(shí)用。
權(quán)利要求1.一種砼振動(dòng)器及其電源裝置，包括有由振動(dòng)頭(1)、裝有異步電機(jī)和偏心軸的棒體(2、11)、軟管接頭(14)和軟管(16)依次連接組成的振動(dòng)器(Ⅰ)和由變頻機(jī)構(gòu)成的電源裝置(Ⅱ)，其特征在于a、振動(dòng)器棒體中的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子與偏心軸為制成一體的整體結(jié)構(gòu)，b、變頻機(jī)由電動(dòng)機(jī)(20)、發(fā)電機(jī)(21)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(23)為繞線式轉(zhuǎn)子，其輸出接三相整流器(24)，三相整流器輸出接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組(25)，在發(fā)電機(jī)定子繞組(26)中抽頭接三相整流器(28)，整流器輸出接于反饋繞組(27)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砼振動(dòng)器及其電源裝置，其特征在于在振動(dòng)器中偏心軸的下端套有滾動(dòng)軸承(5)，并通過軸承座(4)固定于棒管內(nèi)，蝶形彈簧(3)頂在軸承座(4)和振動(dòng)頭(1)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砼振動(dòng)器及其電源裝置，其特征在于在振動(dòng)器的軟管接頭(14)和軟管(16)的結(jié)合部外側(cè)套有接頭套管(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砼振動(dòng)器及其電源裝置，其特征在于變頻機(jī)中的發(fā)電機(jī)定子繞組中的抽頭在定子繞組的22-27％位置處抽取。
專利摘要本實(shí)用新型是一種利用電能的振動(dòng)器,是將現(xiàn)有棒式振動(dòng)器中電機(jī)轉(zhuǎn)子與偏心軸制成為一體結(jié)構(gòu),使加工簡(jiǎn)便,保證同軸度和剛性,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子不掃膛。另外還將振動(dòng)器電源裝置設(shè)計(jì)為由電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的變頻機(jī),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為繞線式,其輸出經(jīng)整流器接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組,以取代勵(lì)磁機(jī),使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在發(fā)電機(jī)定子繞組中抽頭經(jīng)整流器接反饋繞組,使變頻機(jī)的輸出電壓從轉(zhuǎn)子繞組變?yōu)閺亩ㄗ由陷敵?取消了電刷,工作可靠性提高。
文檔編號(hào)E01C19/22GK2307816SQ9721945
公開日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1997年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月28日
發(fā)明者張新明, 侯文山, 薛慶杰, 霍欲覺 申請(qǐng)人:河北建樂振動(dòng)器制造有限公司