工程车辆的制作方法

1.本发明涉及一种工程车辆，并且更具体地，涉及一种与该工程车辆相关联的振动系统。


背景技术：

2.工程车辆，例如压实机，用于压实新铺设的材料，例如沥青、土壤和/或其他可压实材料。工程车辆包括与待压实的材料接触的单个滚筒或一对滚筒。滚筒配备有振动系统，以使滚筒以期望的振动频率和振幅振动。振动系统包括外部偏心锤和内部偏心锤。可以通过调节外部偏心锤相对于内部偏心锤的方向来控制振幅。在某些情况下，换挡组件用于调节外部偏心锤相对于内部偏心锤的方向。
3.换挡组件包括花键轴、拨叉、轴承、轴承箱和液压致动器。换挡组件沿着轴向移动花键轴，以调节振动系统的振幅。液压致动器被致动以移动花键轴，使得可以根据需要调节振动系统的振幅。
4.通常，花键轴的平移会在轴承和轴承箱上产生很大的力矩。由于该感应力矩，在车辆运行期间轴承的外圈或其他部件可能会失效。为了避免此类轴承故障，需要在换档组件中安装更大的轴承，这反过来又增加了振动系统的总成本。此类大轴承还需要增加空间用于对其进行安装。
5.de专利申请号102010048343描述了一种用于车辆的变速箱的拨叉。拨叉包括拨叉套和多个拨叉座。具有两个滑动式拨叉座的拨叉在拨叉套的拨叉端沿变速箱轴的轴向移动。拨叉座以滑动的方式与拨叉套的径向凹槽接合。


技术实现要素：

6.在本发明的一方面，提供了一种工程车辆。工程车辆包括框架。工程车辆还包括至少一个由该框架支撑的滚筒。工程车辆还包括安装在至少一个滚筒内的振动系统。振动系统包括第一偏心锤。振动系统还包括与第一偏心锤同心的第二偏心锤。振动系统还包括换挡组件，该换挡组件适于基于第一偏心锤相对于第二偏心锤的位置的变化来改变振动系统的振幅。换挡组件包括轴构件，该轴构件适于沿第一轴线移动，用于改变第一偏心锤相对于第二偏心锤的位置。换挡组件还包括平行于轴构件设置的致动器。换挡组件还包括叉组件，该叉组件适于基于致动器的致动使轴构件沿第一轴线移动。叉组件包括限定第一端和第二端的叉。叉在第一端附近固定地联接到致动器。叉组件还包括壳体构件，该壳体构件围绕轴构件同心地设置，其中叉在靠近叉的第二端限定的一对枢轴点处枢转地联接到壳体构件。叉组件还包括轴承构件，该轴承构件设置在壳体构件与轴构件之间。
7.在本发明的另一方面，提供了压实机。压实机包括框架。压实机还包括至少一个由框架支撑的滚筒。压实机还包括振动系统，该振动系统安装在至少一个滚筒内。振动系统包括第一偏心锤。振动系统还包括与第一偏心锤同心的第二偏心锤。振动系统还包括换挡组件，该换挡组件适于基于第一偏心锤相对于第二偏心锤的位置的变化来改变振动系统的振
幅。换挡组件包括轴构件，该轴构件适于沿第一轴线移动，用于改变第一偏心锤相对于第二偏心锤的位置。换挡组件还包括平行于轴构件设置的致动器。换挡组件还包括叉形组件，该叉形组件适于基于致动器的致动使轴构件沿第一轴线移动。叉组件包括限定第一端和第二端的叉。叉在第一端附近固定地联接到致动器。叉组件还包括壳体构件，该壳体构件围绕轴构件同心地设置，其中叉在靠近叉的第二端限定的一对枢轴点处枢转地联接到壳体构件。叉组件还包括轴承构件，该轴承构件设置在壳体构件与轴构件之间。
8.根据以下描述和附图，本发明的其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
9.图1是根据本发明的一个实施例的工程车辆的侧视图。
10.图2是根据本发明的一个实施例与图1的工程车辆相关联的滚筒和振动系统的横截面视图；
11.图3图示了根据本发明的一个实施例的包括换挡组件的图1的振动系统的一部分；
12.图4是根据本发明的一个实施例与图3的换挡组件相关联的叉组件的立体图；并且
13.图5是示出与图4的叉组件相关联的壳体构件、第一枢转销和第二枢转销的立体图。
具体实施方式
14.在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的零件。参考图图1，图示了示例性工程车辆100。工程车辆100在此体现为压实机。工程车辆100在下文中可互换地称为压实机100。此外，工程车辆100在本文中体现为土壤压实机。可替代地，工程车辆100可以体现另一种类型的压实机，例如，垃圾压实机、沥青压实机、气动辊和串联振动辊等。
15.此外，工程车辆8604可包括前端102和后端104。工程车辆100包括框架106。框架106将工程车辆100的各种部件支撑在其上。框架106限定了靠近后端104的外壳107。工程车辆100还包括电源(未示出)，该电源(未示出)安装在外壳107内。工程车辆100的各种部件由电源驱动。动力源可以是诸如内燃发动机等的发动机、例如一系列电池等的电源等。工程车辆100还包括操作员站108。操作员站108可以包括各种输入装置和输出装置，以控制车辆操作。
16.此外，工程车辆100包括一个或多个滚筒110，该一个或多个滚筒110由框架106支撑。在所示例的实例中，工程车辆100包括单个滚筒110。滚筒110被设置成接近工程车辆100的前端102。在实施例中，滚筒110可以包括垫脚型滚筒，多个分段的垫设置在滚筒110的外表面上。此外，工程车辆100包括轴(未示出)，该轴驱动设置在工程车辆100的后端104附近的一对车轮112。通常，滚筒110的滚动半径和轮112的滚动半径是相等的。滚筒110和车轮112一起充当工程车辆100的地面接合构件。在其他实施例中，工程车辆100可以省去车轮112，并且包括邻近工程车辆100的后端104的另一个滚筒。
17.图2图示了滚筒110的横截面视图。滚筒110包括壳体构件111。壳体构件111在工程车辆100的压实操作或移动期间接触地面。工程车辆100包括振动系统114，该振动系统114安装在一个或多个滚筒110内。更具体地，振动系统114被安装并支撑在壳体构件111内。振
动系统114包括第一偏心锤116、118。在所图示的实例中，振动系统114包括两个第一偏心锤116、118。第一偏心锤116、118限定中空部120、122。每个第一偏心锤116、118均包括螺栓连接在一起的两件式结构。
18.振动系统114还包括第二偏心锤124、126，该第二偏心锤124、126与第一偏心锤116、118同心。在所图示的实例中，振动系统114包括两个第二偏心锤124、126。第二偏心锤124、126被容纳在第一偏心锤116、118的中空部120、122内。第一偏心锤116、118和第二偏心锤124、126被包围在设置在滚筒110中的对应的舱壳体128、129中。此外，第一对轴承130设置在舱壳体128与第一偏心锤116之间。此外，第二对轴承132设置在舱壳体129与第一偏心锤118之间。
19.此外，振动系统114包括电动机134，以使第一偏心锤116、118和第二偏心锤124、126旋转。电动机134使振动系统114的一个或多个部件旋转。更具体地，电动机134使轴构件136(在图3中示出)、第一轴138、第二轴140(在图3中示出)和第三轴142旋转。发动机134可以是液压电动机，该液压电动机基于从动力源接收的动力而无限制地操作。此外，可以改变电动机134的输出，以改变振动系统114的振动频率。
20.参考图3所示，振动系统114包括第一轴138，该第一轴138可旋转地联接至电动机134。第一轴138包括多个第一外部螺旋花键144。第一外部螺旋花键144沿着第一轴138的外表面延伸。应当注意，第一轴138旋转，并且继而引起第二轴140、轴构件136和第三轴142旋转。此外，振动系统114包括第二轴140，该第二轴140由电动机134驱动，并联接至第一偏心锤116、118。第二轴140使第一偏心锤116、118旋转。第二轴140包括多个第二外部螺旋花键145。第二外部螺旋花键145沿着第二轴140的外表面延伸。振动系统114还包括第三轴142，该第三轴142由电动机134驱动并与第二偏心锤124、126联接。此外，第三轴142使第二偏心锤124、126旋转。更具体地，第三轴142与第一轴138联接，使得第一轴138使第三轴142旋转，第三轴142又使第二偏心锤124、126旋转。
21.此外，振动系统114包括换挡组件146，以基于第一偏心锤116、118相对于第二偏心锤124、126的位置变化来改变振动系统114的振幅。换挡组件146安装在滚筒110中。更具体地，换挡组件146被封闭在壳体148中，该壳体148设置在滚筒110中。此外，一对圆锥滚子轴承168(图2所示)被定位在壳体148与舱壳体128之间。应当注意，除非操作换挡组件146以改变振动系统114的振幅，否则第一轴138、第二轴140、第三轴142和轴构件136中的每个均以相同的速度旋转。
22.此外，换挡组件146包括轴构件136，该轴构件136沿着第一轴线“a
‑
a1”移动，以改变第一偏心锤116、118相对于第二偏心锤124、126的位置。当换挡组件146被致动时，轴构件136沿第一方向“d1”移动。应当注意，轴构件136在第一方向“d1”上的运动导致振动系统114的振幅减小。此外，轴构件136在与第一方向“d1”相反的方向上的运动导致振动系统114的振幅增大。
23.轴构件136包括凸缘152。轴构件136被垫圈154和轴承螺母156包围。轴构件136包括多个第一内部螺旋花键150，该多个第一内部螺旋花键150与第一轴138上的一定数量的第一外部螺旋花键144接合。第一内部螺旋花键150沿着轴构件136的外表面的靠近轴构件136的凸缘152的一部分延伸。此外，轴构件136包括多个第二内部螺旋花键160，该多个第二内部螺旋花键160与第二轴140上的一定数量的第二外部螺旋花键145接合。第二内部螺旋
花键160沿着轴构件136的外表面的一部分延伸。第二内部螺旋花键160靠近与凸缘152相反的一端设置。
24.此外，换挡组件146包括致动器162，该致动器162平行于轴构件136设置。致动器162包括圆柱体164和杆构件166。致动器162可以是液压致动、气动操作或电致动。轴构件136基于致动器162的致动可以沿着第一轴线“a
‑
a1”移动。可以基于来自控制模块(未示出)的输入来致动致动器162，以改变振动系统114的振幅。
25.此外，换挡组件146包括叉组件158，该叉组件158基于致动器162的致动使轴构件136沿第一轴线“a
‑
a1”移动。如图4所示，叉组件158包括叉170，叉170限定了第一端172和第二端174。叉170在第一端172附近固定地联接到致动器162。叉170限定第一通孔176，以容纳致动器162的一部分，用于将叉组件158与致动器162固定地联接。更特别地，第一通孔176靠近第一端172被限定，并且容纳杆构件166的一部分。在一个实例中，杆构件166可以焊接到叉170。
26.叉170在在靠近叉170的第二端174附近被限定的一对枢转点178、180处枢转地联接到壳体构件184。更特别地，叉170包括第一叉臂182和第二叉臂186，该第一叉臂182在第一枢转点178处枢转地联接到壳体构件184，该第二叉臂186在第二枢转点180处枢转地联接到壳体构件184。在轴构件136的运动期间，第一枢轴点178和第二枢轴点180允许叉170与壳体构件184之间相对运动。更特别地，第一枢转销188将第一叉臂182与壳体构件184枢转地联接，并且第二枢转销189将第二叉臂186与壳体构件184枢转地联接。
27.此外，第一叉臂182和第二叉臂186的设计使得当第一叉臂182与第二叉臂186联接时限定第一通孔176。使用多个机械紧固件190将第一叉臂182与第二叉臂186可移除地联接。机械紧固件190可以包括螺栓、螺钉、销和铆钉等。在所图示的实例中，第一叉臂182和第二叉臂186使用四个机械紧固件190可移除地联接。然而，机械紧固件190的总数可以根据应用要求而变化。此外，第一叉臂182包括第一通孔(未示出)，并且第二叉臂186包括第二通孔(未示出)。第一通孔和第二通孔彼此对准。
28.叉组件158还包括壳体构件184(参见图4)，该壳体构件184围绕轴构件136同心地设置。壳体构件184是圆形的。此外，壳体构件184限定第一凹槽192和开口185。开口185容纳轴承构件194、轴构件136和穿过其中的第一轴138。现在再次参考图5，第一枢转销188和第二枢转销189被体现为挤压件，该挤压件从壳体构件184的外表面191突出。第一枢转销188和第二枢转销189可以与壳体构件184一体地联接。第一枢转销188和第二枢转销189大体上是圆形的。此外，第一枢轴销188与第一叉臂182中的第一通孔对准(参见图4)，第二枢轴销189与第二叉臂186中的第二通孔对齐(参见图4)，用于将叉170与壳体构件184枢转地联接。
29.现在再次参考图3，叉组件158还包括轴承构件194，该轴承构件194设置在壳体构件184与轴构件136之间。轴构件136可旋转地安装在轴承构件194内。在所图示的实例中，轴承构件194包括球轴承。此外，轴承构件194的外圈196的一部分被容纳在第一凹槽192内(参见图4)。此外，轴承构件194的内座圈198的一部分容纳在由凸缘152、轴构件136和垫圈154形成的第二凹槽(未示出)内。因此，轴承构件194被保持在轴构件136与壳体构件184之间。
30.当需要减小振动系统114的振幅时，叉170被平移，使得第一偏心锤116、118相对于第二偏心锤124、126逐渐停用。更特别地，致动器162被致动，并且杆构件166移动，导致叉170在第一枢转点178和第二枢转点180处相对于壳体构件184移动并枢转。此外，叉170的移
动导致轴构件136沿着第一轴线“a
‑
a1”移动。
31.轴构件136的此类移动导致轴构件136的第一内部螺旋花键150和第二内部螺旋花键160分别与第一轴138和第二轴140的另一组的第一外部螺旋花键144和第二外部螺旋花键145接合。更特别地，轴构件136的移位导致第二轴140相对于第三轴142旋转。当第一偏心锤116、118联接到第二轴140并且第二偏心锤124、126联接到第三轴142时，第二轴140相对于第三轴142的旋转导致第一偏心锤116、118相对于第二偏心锤124、126旋转。此外，第一偏心锤116、118和第二偏心锤124、126之间的相对运动改变了第一偏心锤116、118和第二偏心锤124、126的组合重心。第一偏心锤116、118和第二偏心锤124、126的组合重心的改变改变了振动系统114的振幅。当轴构件136停止沿第一轴线“a
‑
a1”进一步移动时，第一轴138、第二轴140、第三轴142和轴构件136开始以相同速度旋转。此外，当要增加振动系统114的振幅时，杆构件166缩回并且轴构件136沿与第一方向“d1”相反的方向移动，以相对第二偏心锤124、126逐步采用第一偏心锤116、118。
32.应该理解，针对一个实施例示出或描述的单个特征可以与针对另一实施例示出或描述的单个特征结合。上面描述的实施方式绝不限制本发明的范围。因此，应当理解，尽管示出或描述了一些特征以在功能段的上下文中图示本发明的使用，但是在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的精神的情况下，可以从本发明的范围中省略这些特征。
33.工业实用性
34.本发明涉及与换挡组件146相关联的叉组件158。叉组件158包括拨叉170，拨叉170在第一枢转点178和第二枢转点180处与壳体构件184枢转地联接。在操作期间，当叉170被致动器162平移时，第一枢转点178和第二枢转点180在叉170的移位期间承受力矩载荷。当第一枢轴点178和第二枢轴点180承受力矩载荷而不是轴承构件194或壳体构件184时，在叉170和轴构件的换挡期间轴承构件194或壳体构件184发生故障的可能性减少136。
35.当力矩荷载承受第一枢轴点178和第二枢轴点180而不是轴承构件194时，可以在换挡组件146中安装紧凑且经济高效的轴承构件194。更特别地，将第一枢轴点178和第二枢轴点180并入叉组件158中取消了对大轴承的需求，从而降低了与振动系统114相关联的成本。
36.尽管已经参考上述实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域技术人员将理解，可以通过修改所公开的机器、系统和方法来构想各种另外的实施例，而不背离本发明的精神和范围。此类实施例应被理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本发明的范围内。