Вибратор

 

Изобретение относится к вибрационным устройствам, которые широко используются в различных отраслях: строительстве, горной промышленности, машиностроении. Вибратор содержит корпус с установленным в нем приводом и двумя маховиками, синхронно вращающимися навстречу друг к другу вокруг цилиндрических золотников, неподвижно закрепленных к корпусу и имеющих на поверхности гнезда, соединенные каналами с напорной и сливной магистралями. Каждый из маховиков выполнен с внутренними кольцевыми полостями и каналами, открытыми в сторону гнезд золотника, и содержит сквозное диаметральное отверстие, внутри которого установлен дебаланс, выполненный в виде поршня с двусторонними ступенчатыми штоками и закрытый крышками, образующих с обеих сторон ступенчатые рабочие цилиндры и гидроаккумулятор. Полость рабочего цилиндра через канал связана с кольцевой полостью и в зависимости от углового положения канала соединена через гнездо с напорной магистралью либо через гнездо со сливной магистралью. Одновременно полость рабочего цилиндра через канал, кольцевую полость и канал сообщается со сливом через гнездо золотника либо с кольцевой проточкой золотника, постоянно соединенной с напорной магистралью. Через пол-оборота вращения маховика направление рабочей жидкости в цилиндрах изменяется на противоположное. Под действием давления рабочей жидкости дебалансы перемещаются по заданной траектории, находясь в крайнем положении, двигаются по дуге окружности, затем быстро перемещаются в другое крайнее положение и так дважды за один оборот, оставаясь всегда в одной половине круга и создавая при этом возмущающую силу, направленную в одну сторону. Расширяются технологические возможности. 2 ил.

Изобретение относится к вибрационным устройствам.

Известен гидромеханический вибратор для уплотнения бетонных смесей, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, в рабочей полости которого установлена приводная и дополнительная пара шестерен, находящихся в зацеплении и снабженных дебалансами, при этом количество зубьев дополнительных и приводных шестерен находится в отношении 1:2, а моменты их дебалансов - в отношении 1:4 (авт.свид. N 1706719, кл. B 06 B 1/18, 1992).

Наиболее близким по технической сущности является вибратор, содержащий корпус прямоугольного сечения с установленным на нем приводом с двумя дебалансами, выполненными с возможностью вращения навстречу друг к другу, при этом корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента, дебалансы установлены с возможностью перемещения вдоль осей валов, а выступы размещены по осям симметрии граней корпуса (авт.свид. СССР N 1738890, кл. E 01 C 19/38, 1992).

Но указанный ниже технический результат не может быть достигнут при использовании известного устройства, принятого за прототип, т.к. в известном устройстве невозможно создать возмущающую силу, направленную в одну сторону.

Технический результат - расширение технологических возможностей вибратора за счет создания возмущений силы одностороннего направленного действия.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известный вибратор, содержащий корпус с установленным в нем приводом с двумя дебалансами, выполненными с возможностью вращения навстречу друг к другу, снабжен двумя маховиками, синхронно вращающимися вокруг цилиндрических золотников, неподвижно закрепленных к корпусу и имеющих на наружной поверхности гнезда, соединенные каналами с напорной и сливной магистралями, расположенными внутри золотника, при этом каждый из маховиков выполнен с внутренними кольцевыми полостями и каналами, открытыми в сторону золотника, а дебаланс выполнен в виде поршня с двусторонними ступенчатыми штоками и установлен в сквозном диаметральном отверстии маховика, закрытом с обеих сторон крышками, в каждой из которых находятся гидроаккумулятор и ступенчатый рабочий цилиндр, полости которых через каналы, кольцевые полости маховика и гнезда золотника попеременно соединены с напорной и сливной магистралями, обеспечивая перемещение дебалансов по заданной траектории.

При исследовании отличительных признаков описываемого вибратора не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, позволяющих получить возмущающую силу одностороннего направленного действия.

На фиг. 1 изображен общий вид вибратора; на фиг. 2 - продольный разрез.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Вибратор содержит корпус 1 с установленным в нем приводом 2 и двумя маховиками 3, вращающимися навстречу друг к другу вокруг цилиндрических золотников 4, неподвижно закрепленных к корпусу 1.

В маховике 3 имеется сквозное диаметральное отверстие 5, внутри которого установлен дебаланс 6, выполненный в виде поршня с двумя ступенчатыми штоками 7, закрытый с обеих сторон крышками 8, в каждой из которых содержится гидроаккумулятор 11, одна полость которого заряжена газом, а другая соединена с полостью ступенчатого рабочего цилиндра 9 (10), образованного штоком 7.

В теле маховика вокруг золотника 4 расположены внутренние кольцевые полости 14 и 15. При этом кольцевая полость 14 каналом 12 соединена с рабочим цилиндром 9 и имеет канал 16, открытый в сторону золотника 4, а кольцевая полость 15 каналом 13 соединена с рабочим цилиндром 10 и имеет канал 17, обращенный к золотнику 4. На наружной цилиндрической поверхности золотника концентрично кольцевым полостям 14 и 15 выполнены две пары гнезд 18, 19 и 20, 21, а также кольцевая проточка 22, расположенная между ними и через канал 25 соединенная с напорной магистралью 26. Гнездо 18 из первой пары и диаметрально противоположное гнездо 20 из другой пары соединены каналами 23 и 24 через проточку 22 с напорной магистралью (напорные гнезда), а гнезда 19 и 21 через внутреннюю полость золотника и каналы 27 постоянно соединены со сливной магистралью 28.

Маховики установлены в подшипниках 29 корпуса 1 и подшипниках 30 золотника 4 с зацеплением зубчатых венцов 31, расположенных на наружной поверхности маховиков.

В поршне дебаланса 6 имеются также перепускные каналы 32.

Вибратор работает следующим образом. Рабочая жидкость из напорной магистрали 26 через канал 25, кольцевую проточку 22 поступает к напорным гнездам 18 и 20 золотника 4. Маховики непрерывно вращаются и в момент, когда канал 16 окажется напротив гнезда 18, рабочая жидкость под давлением поступит в кольцевую полость 14 маховика и через канал 12 в полость ступенчатого рабочего цилиндра 9. Под действием давления рабочей жидкости и центробежной силы, возникающей при вращении, дебаланс переместится вверх до упора в торец крышки 8. При этом происходит наполнение энергии в гидроаккумуляторе 11, необходимой для ускоренного обратного хода, и слив рабочей жидкости из полости ступенчатого рабочего цилиндра 10 по каналу 13 через кольцевую полость 15, канал 17 и гнездо 21 во внутреннюю полость золотника 4, постоянно соединенную со сливной магистралью 28.

После того как маховик сделает пол-оборота, направление потока рабочей жидкости изменится, т.к. канал 17 совместится с напорным гнездом 21, и рабочая жидкость под давлением через кольцевую полость 15 и канал 13 поступит в полость рабочего цилиндра 10. Одновременно полость рабочего цилиндра 9 соединится со сливом и дебаланс под действием давления жидкости в рабочем цилиндре 10 и энергии аккумулятора быстро переместится из одного крайнего положения в другое, после чего цикл повторяется.

Таким образом, за один оборот маховиков дебалансы дважды совершают двойной ход, большую часть времени оставаясь в крайних положениях, на периферии. При этом дебалансы не входят в зону действия отрицательных сил (траектории их движения находятся в верхней половине круга, пересекая ось вращения), что позволяет создать возмущающую силу, всегда направленную в одну сторону, и получить два импульса за один оборот.

Преимущество изобретения состоит в возможности получения возмущающей силы одностороннего направленного действия, что расширяет технологические возможности вибратора по его применению в строительстве, горной промышленности, литейном производстве, машиностроении, а также в качестве движителя в транспортных средствах, позволяет повысить КПД.

Формула изобретения

Вибратор, содержащий корпус с установленным в нем приводом с двумя дебалансами, выполненными с возможностью вращения навстречу друг другу, отличающийся тем, что он снабжен двумя маховиками, синхронно вращающимися вокруг цилиндрических золотников, неподвижно закрепленных к корпусу и имеющих на наружной поверхности гнезда, соединенные каналами с напорной и сливной магистралями, расположенными внутри золотника, при этом каждый из маховиков выполнен с внутренними кольцевыми полостями и каналами, открытыми в сторону золотника, а дебаланс выполнен в виде поршня с двусторонними ступенчатыми штоками и установлен в сквозном диаметральном отверстии маховика, закрытом с обеих сторон крышками, в каждой из которых находятся гидроаккумулятор и ступенчатый рабочий цилиндр, полости которых через каналы, кольцевые полости маховика и гнезда золотника попеременно соединены с напорной и сливной магистралями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2