專利名稱：新型激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)的振動(dòng)裝置，特別是一種取代熱時(shí)效方法、用于消除構(gòu)件應(yīng)力的振動(dòng)時(shí)效裝置。
殘余應(yīng)力產(chǎn)生于焊接、鑄造、鍛造、粗加工等工序之后，由于殘余應(yīng)力是金屬構(gòu)件產(chǎn)生變形和開(kāi)裂的重要原因之一，長(zhǎng)期以來(lái)，在機(jī)械制造中，采用自然時(shí)效和熱時(shí)效等方法消除殘余應(yīng)力。
近二十余年來(lái)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一種取代熱時(shí)效的方法---振動(dòng)消除應(yīng)力法(振動(dòng)時(shí)效VSR)。它可以明顯地降低、消除、均化金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力，可以提高工件的使用強(qiáng)度、減少變形，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定。
一般地，振動(dòng)時(shí)效裝置包括激振器和控制箱，激振器包含有激振裝置和電機(jī)，現(xiàn)有技術(shù)的主要不足在于1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸伸與激振裝置的傳動(dòng)軸剛性連接，在工作振動(dòng)時(shí)，電機(jī)常常發(fā)生損傷或損壞，產(chǎn)品的壽命短、可靠性差。
2.激振裝置中偏心輪的偏心量不可調(diào)或者調(diào)節(jié)不方便，調(diào)節(jié)后不知其對(duì)應(yīng)的一定轉(zhuǎn)速下的激振力為多大。
3.電機(jī)及激振裝置體積大而笨重，適用范圍小。
本實(shí)用新型的目的就是旨在提供一種新型的振動(dòng)時(shí)效裝置來(lái)解決以上技術(shù)中的不足。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
激振器由激振裝置、永磁電機(jī)及撓性聯(lián)軸器組成，其中，永磁電機(jī)系直流永磁無(wú)槽高速電機(jī)(專利號(hào)為ZL92231291.7)，具有體積小、重量輕、線性度好、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。并且，電機(jī)帶有同軸電磁或光電速度反饋裝置。激振裝置包含有機(jī)座、兩側(cè)端蓋、轉(zhuǎn)軸、內(nèi)偏心輪、外偏心輪、定位螺釘、刻度盤(pán)。撓性聯(lián)軸器由激振裝置的空心軸端、彈性軸套、兩組鍵、電機(jī)軸伸組成。
內(nèi)偏心輪為偏心圓環(huán)，其外表面和軸孔均為圓形，且軸孔和外圓的圓心不在同一點(diǎn)，兩圓心間的距離為內(nèi)偏心輪的偏心距，偏心距越大則偏心輪的偏心量就越大。內(nèi)偏心輪與轉(zhuǎn)軸為剛性鍵連接，即內(nèi)偏心輪固定在轉(zhuǎn)軸上。外偏心輪與內(nèi)偏心輪的結(jié)構(gòu)相似，其內(nèi)孔和外圓的圓心也不在同一點(diǎn)，且外偏心輪的內(nèi)孔直徑與內(nèi)偏心輪的外圓直徑剛好相等。內(nèi)偏心輪的外表面有一寬度適中的環(huán)形導(dǎo)槽，相對(duì)應(yīng)著，外偏心輪上有一個(gè)徑向螺孔，外偏心輪上的螺孔正與內(nèi)偏心輪的導(dǎo)槽相對(duì)。由于內(nèi)、外偏心輪間的配合是動(dòng)配合，因此當(dāng)外偏心輪固定時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使內(nèi)偏心輪隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，內(nèi)、外偏心輪的相對(duì)位置就會(huì)發(fā)生變化。本實(shí)用新型采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緊固件--內(nèi)六角圓柱螺釘通過(guò)外偏心輪的徑向螺孔定位在內(nèi)偏心輪的環(huán)形導(dǎo)槽內(nèi)。當(dāng)內(nèi)六角螺釘緊釘在環(huán)形導(dǎo)槽內(nèi)時(shí)，內(nèi)、外偏心輪就被該螺釘連接成為一個(gè)整體，稱之為組合偏心輪。固定在轉(zhuǎn)軸上的組合偏心輪通過(guò)軸承、端蓋等裝在機(jī)座內(nèi)，在機(jī)座的某一徑向線上開(kāi)有一個(gè)較大的螺孔，它的軸向位置與內(nèi)偏心輪上的環(huán)形導(dǎo)槽相一致。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使外偏心輪的內(nèi)六角螺釘與機(jī)座螺孔正好相對(duì)時(shí)，用從機(jī)座螺孔中探入的內(nèi)六角搬手即可將螺釘松動(dòng)或緊固。這樣就可較方便地調(diào)節(jié)內(nèi)、外偏心輪的相對(duì)位置，從而達(dá)到改變組合偏心輪偏心距的目的。由于組合偏心輪的偏心距決定了激振裝置某一具體轉(zhuǎn)速下的激振力的大小，所以從理論上講該結(jié)構(gòu)的激振裝置可以實(shí)現(xiàn)激振力從零到最大激振力間的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。這一功能通過(guò)裝在機(jī)座上的刻度盤(pán)和激振力對(duì)照表可以更加快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。具體的說(shuō)，在轉(zhuǎn)軸的一端(另一端與電機(jī)相連接)裝有一個(gè)指示標(biāo)志，相應(yīng)的在端蓋上固定有一刻度盤(pán)，盤(pán)上刻有角度刻度。為了方便，指示標(biāo)志與內(nèi)偏心輪的壁最厚處相對(duì)應(yīng)，而刻度盤(pán)的起點(diǎn)刻度與機(jī)座上的螺孔處在同一位置。激振力對(duì)照表是將激振器在不同轉(zhuǎn)速下指示標(biāo)志所指刻度與激振力的對(duì)應(yīng)關(guān)系列于表中。
激振裝置與永磁電機(jī)是通過(guò)撓性聯(lián)軸器連接的。由于激振器是一種高速振動(dòng)的機(jī)電裝置，因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種精巧的撓性聯(lián)軸器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)和激振裝置間的轉(zhuǎn)矩傳遞。激振裝置的軸端處是空心的，空心軸內(nèi)有一用彈性材料(如硬橡膠、工程塑料等)制成的圓筒狀軸套。軸套外面與空心軸用均勻分部的幾個(gè)鍵聯(lián)接，電機(jī)的軸伸伸入軸套內(nèi)，軸套內(nèi)側(cè)與電機(jī)軸伸也用鍵聯(lián)接。由彈性軸套和內(nèi)、外兩組鍵實(shí)現(xiàn)電機(jī)軸伸到激振裝置間的轉(zhuǎn)矩傳遞。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然激振裝置產(chǎn)生較大的激振力，但由于彈性軸套的緩沖、減振作用，從軸伸傳向電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)得以大大緩解，同時(shí)彈性軸套的補(bǔ)償作用對(duì)永磁電機(jī)和激振裝置的加工和裝配精度要求也可以降低。使得電機(jī)的使用壽命大大延長(zhǎng)，激振器的可靠性得以保證。
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作選一步的描述。
圖一本實(shí)用新型激振器整體裝配示意圖圖二激振裝置的外偏心輪圖三激振裝置的內(nèi)偏心輪(主視圖和俯視圖)
圖四內(nèi)、外偏心輪配合在最大激振力時(shí)的位置圖五內(nèi)、外偏心輪配合在最小激振力時(shí)的位置圖六彈性軸套示意圖圖七刻度盤(pán)示意圖圖八激振裝置轉(zhuǎn)軸與彈性軸套配合的截面示意圖參照?qǐng)D一，本實(shí)用新型所述的是一種新型結(jié)構(gòu)的激振器，它的轉(zhuǎn)子是通過(guò)定位螺栓(14)將外偏心輪(6)固定在內(nèi)偏心輪(7)及轉(zhuǎn)軸(1)上組成；轉(zhuǎn)子與兩側(cè)端蓋(3)、(8)，機(jī)座(4)等組成激振裝置；由彈性軸套(9)、鍵(11)把激振裝置與永磁無(wú)槽電機(jī)(13)連接在一起組成激振器。
圖二、圖三顯示了本實(shí)用新型的外偏心輪(6)和內(nèi)偏心輪(7)。內(nèi)偏心輪(7)上有導(dǎo)槽，與之對(duì)應(yīng)，外偏心輪(6)上有一螺孔和導(dǎo)槽相對(duì)。圖四為激振裝置的內(nèi)偏心輪(7)與外偏心輪(6)偏心量正向疊加組成組合偏心輪。此時(shí)，組合偏心輪的偏心量為最大，因此，該種狀態(tài)下的激振器運(yùn)行時(shí)輸出一定轉(zhuǎn)速下的最大激振力。同理，圖五為內(nèi)、外偏心輪偏心量反向疊加組成組合偏心輪。本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，內(nèi)偏心輪和外偏心輪的偏心距相同，因此，內(nèi)、外偏心輪反向疊加組成組合偏心輪的偏心量為零，激振器運(yùn)行時(shí)輸出的激振力也為零。通過(guò)上述兩個(gè)組合位置可以推出，當(dāng)改變外偏心輪(6)與內(nèi)偏心輪(7)的相對(duì)位置，使組合偏心輪的偏心量由小到大逐漸變化時(shí)，激振器的激振力則從零到最大逐漸增大。即激振器的激振力可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中，外偏心輪的偏心距大于內(nèi)偏心輪的偏心距，則當(dāng)內(nèi)、外偏心輪反向疊加組成組合偏心輪時(shí)，組合偏心輪的偏心距不為零。這彈的偏心輪適用于有較大激振力要求的激振裝置，同時(shí)該激振裝置的最小激振力也不為零，而是相對(duì)應(yīng)于反向疊加時(shí)的激振力。同理，第二實(shí)施例激振器的激振力也可實(shí)現(xiàn)從最小到最大無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
參照?qǐng)D一，內(nèi)偏心輪(7)與外偏心輪(6)之間有一內(nèi)六角螺釘(14)穿過(guò)外偏心輪(6)上的螺孔緊定在內(nèi)偏心輪(7)外表面上的導(dǎo)槽內(nèi)。顯然，當(dāng)組合偏心輪隨轉(zhuǎn)軸(1)一起旋轉(zhuǎn)到一定位置時(shí)，內(nèi)六角螺釘(14)正好與機(jī)座上的探孔螺栓(5)相對(duì)應(yīng)在同一徑向線上，松掉螺栓(5)后，即可從探孔中插入相應(yīng)的內(nèi)六角搬手松動(dòng)內(nèi)六角螺釘(14)，并且轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(1)則可改變總偏心輪的偏心量，從而達(dá)到改變一定轉(zhuǎn)速下激振力的目的。當(dāng)把組合偏心輪的偏心量調(diào)節(jié)完畢后，擰緊內(nèi)六角螺釘(14)，取出內(nèi)六角搬手，上好探孔螺栓(5)，即完成了激振力的調(diào)節(jié)。由于上述螺釘(14)、螺栓(5)均為標(biāo)準(zhǔn)件，使得使用、更換變得十分簡(jiǎn)單，且降低了生產(chǎn)成本。圖七顯示了本實(shí)用新型的刻度盤(pán)(2)，為了方便，刻度盤(pán)(2)起始刻度與機(jī)座探孔螺孔中心處在同一軸線上，每當(dāng)內(nèi)偏心輪與外偏心輪以一定的相對(duì)位置固定，從刻度盤(pán)上就可以方便地讀出唯一的一個(gè)刻度。從隨機(jī)配的激振力對(duì)照表中即可查出在一定轉(zhuǎn)速下的激振力。反之，當(dāng)已經(jīng)得知某工件所需的共振速度后，要想得到某一激振力，也可從表中查出刻度盤(pán)的對(duì)應(yīng)刻度，從而方便地調(diào)節(jié)外偏心輪。
激振裝置是由永磁無(wú)槽電機(jī)(13)來(lái)拖動(dòng)的，電機(jī)上裝置有速度反饋裝置，通過(guò)控制箱對(duì)電機(jī)實(shí)施速度控制，從而達(dá)到理想的振動(dòng)效果。由撓性聯(lián)軸器聯(lián)接永磁無(wú)槽電機(jī)(13)和激振裝置是通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)的圖八是激振裝置轉(zhuǎn)軸(1)的空心軸截面示意圖，轉(zhuǎn)軸軸伸部為中空，裝有用彈性材料制成的軸套(9)，如圖六所示，彈性軸套(9)為環(huán)形，外表面上的鍵槽與激振裝置的轉(zhuǎn)軸(1)空心段內(nèi)孔上的鍵槽相配合。參照?qǐng)D一，通過(guò)鍵(11)插入上述鍵槽中把兩者固定為一體。永磁無(wú)槽電機(jī)(13)的軸伸(10)通過(guò)鍵(12)與彈性軸套(9)連接。這樣，由內(nèi)、外兩組鍵和彈性軸套(9)、空心軸端、電機(jī)軸伸(10)一起組成的撓性聯(lián)軸器把激振裝置與永磁無(wú)槽電機(jī)(13)連接為一體。當(dāng)永磁無(wú)槽電機(jī)(13)帶動(dòng)激振裝置工作產(chǎn)生較強(qiáng)的徑向振動(dòng)時(shí)，由于彈性軸套(9)的緩沖、減振作用，使得軸連接處所受到的機(jī)械振動(dòng)得以大大緩解，有效地保護(hù)了轉(zhuǎn)軸(1)及電機(jī)軸伸(10)，使得電機(jī)的使用壽命大大延長(zhǎng)，激振器的可靠性得以保證。為實(shí)現(xiàn)對(duì)工件施加最大激振力提供了保障，拓寬了激振器的使用范圍。
權(quán)利要求1.一種由裝在轉(zhuǎn)軸上的組合偏心輪、機(jī)座、兩側(cè)端蓋、刻度盤(pán)等組成的激振裝置和電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接為一體，與激振力表等組成的新型激振器，其特征在于激振裝置內(nèi)有一組合偏心輪，組合偏心輪由內(nèi)偏心輪和外偏心輪組成，外偏心輪與內(nèi)偏心輪為動(dòng)配合，內(nèi)偏心輪與轉(zhuǎn)軸固定；激振裝置的轉(zhuǎn)軸為空心軸，電機(jī)軸伸與空心軸間加有一撓性聯(lián)軸器，內(nèi)、外兩組鍵把電機(jī)軸伸、彈性軸套、激振裝置的空心軸連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激振裝置，其特征在于連接激振裝置和電機(jī)的彈性軸套是用彈性材料制成，如工程塑料、硬橡膠等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激振裝置，其特征在于內(nèi)偏心輪的外表面上有導(dǎo)槽，從外偏心輪的螺孔中擰入的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角螺釘固定在內(nèi)偏心輪的導(dǎo)槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激振裝置，其特征在于在轉(zhuǎn)軸的一端上裝有指示標(biāo)志，相應(yīng)的在該側(cè)端蓋上配有刻度盤(pán)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種代替熱時(shí)效處理的新型激振器，它的組合偏心輪的偏心量可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，激振裝置與永磁無(wú)槽電機(jī)間采用撓性聯(lián)軸器聯(lián)接——電機(jī)軸伸伸入激振裝置的空心軸內(nèi)，二者間加彈性軸套，用內(nèi)、外兩組鍵把電機(jī)軸伸、彈性軸套、空心軸聯(lián)接起來(lái)。它緩解了電機(jī)所受到的振動(dòng)，降低了對(duì)永磁電機(jī)和激振裝置的加工裝配精度要求。從而使電機(jī)的使用壽命大大延長(zhǎng)，激振器的可靠性得以保證，整機(jī)的使用范圍得以拓寬。
文檔編號(hào)B06B1/10GK2239298SQ95208240
公開(kāi)日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1995年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月11日
發(fā)明者溫學(xué)敏 申請(qǐng)人:包頭市永磁電機(jī)研究所