高频低噪声便携插入式电控振动棒制造技术

本实用新型专利技术公开一种高频低噪声便携插入式电控振动棒。它包括棒头、振动体、电机、棒体、传感器探头、棒尾柄、胶管，其中：棒体前端与棒头安装在一起，后端通过棒尾柄与胶管相连；所述电机置于棒体内，振动体为非平衡式悬挂旋转体，直接安装在电机转子的轴上，其横截面具有半球形底部，半球形中央具有柱状突起加强筋；胶管与棒尾柄的接口处为号角形，内设４０铬弹簧钢丝和尼龙纤维丝混编的网２至３层；棒头外形为纺锤型；棒尾柄为收口圆台形；还包括控制电路，电机与控制电路并通过胶管与外界电子变频器电连接。本实用新型专利技术具有环保、节能、安全、使用寿命长、应用范围广、高效轻便等特点。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑工具，具体地说是一种高频低噪声便携插入式电控振动棒。
技术介绍
插入式混凝土振动器是建筑施工混凝土振动的主要工具，一般结构为外置普通电机，用软轴连接传动，旋转带动行星式振动棒头振动工作，存在如下不足一、高噪声污染环境。行星振动方式的棒头振动体敲击棒壁振动工作噪声很高，整机工作时噪声约90dB以上，是建筑施工噪声污染环境的主要污染源。二、耗能高。振动器工作时，外置电机耗能，软传动部分耗能，真正到振动工作的有效能量仅占输入功率能量的40～50％，整机生产时耗用原材料很多。三、性能效果不理想。行星式振动频率低，常出现不启振的“死机”现象；软传动无法远距离传送动力，且工作区域小，想大范围内操作需多人、多台设备才能工作。四、不安全。外置电机及振动棒都没有安全保护装置，使用中可能因不慎而触电，无法保证使用者操作安全；软传动部分振动强烈、易发热，很多工人因此造成职业病。五、使用寿命短。使用280～300小时后即报废，在使用中每使用10小时就需维修，清洗替换破损件，易损件多，维修频繁；又由于软管内有软轴旋转传动，且管壁内无保护措施，软管易被拉断或爆管。六、工作效率低。外置普通电机每分钟2600转，通过软传动到棒头，行星式振动棒振频低、振幅小，整机笨重(约40公斤)，操作时要由二至三人；另外振动质量差，振动混凝土有气泡、掉角现象，且振动时间长。七、使用范围小。采用三相380V动力电力电源，在无动力电的地方不能使用，因一机一棒，所以操作时要经常搬动电机；产品型号少，仅有三种棒径和长度不能超过8米的轴管传动的振动器。
技术实现思路
为了解决上述不足，本技术的目的是提供一种环保、节能、安全、使用寿命长、应用范围广、高效轻便的高频低噪声便携插入式电控振动棒。为了实现上述目的，本技术的技术方案是包括棒头、振动体、电机、棒体、传感器探头、棒尾柄、胶管，其中棒体前端与棒头安装在一起，后端通过棒尾柄与胶管相连；所述电机置于棒体内，振动体为非平衡式悬挂旋转体，直接安装在电机转子的轴上，其横截面具有半球形底部，半球形中央具有柱状突起加强筋加强筋的主视为上三角形、下船形结构；胶管与棒尾柄的接口处为号角形，内设40铬弹簧钢丝和尼龙纤维丝混编的网2至3层；棒头外形为纺锤型，即圆锥形；棒尾柄为收口圆台形；还包括控制电路，电机与控制电路并通过胶管与外界电子变频器电连接；设传感器探头于所述棒尾柄的空腔中，与控制电路电连接；所述控制电路由漏电保护电路、双向固体开关、双向固体开关控制电路、整流电路、主控单元、门电路、光电耦合驱动电路、输出组合模块、欠压、过压保护电路、过热保护电路、过流保护电路、空载保护电路及开关电源组成，其连接结构为双向固体开关由第1～2可控硅组成，输出端将电源信号经由第1整流桥组成的整流电路至输出组合模块；开关电源输出+5V、+15V稳定电压；主控单元以中央处理器为核心，其输出分别经由第17电阻、第4电容延时、由第4～6与非门组成的门电路反相后接由第1～3光电耦合放大器及第1～3驱动放大器构成的光电耦合驱动电路；输出组合模块由第1～6输出功率管组成，输入信号为光电耦合驱动电路的输出信号，输出端接电机；漏电保护电路由第1开关管、第1、3二极管、第1～2电容、第15～16电阻组成，其中第1开关管基极接在串联的第3二极管、第15电阻与一端接地的第16电阻的节点之间，第3二极管另一端与位于电源两端的第1～2电容串联节点相连，第1开关管发射极经第1二极管对地，集电极至双向固体开关控制电路的输入端；双向固体开关控制电路由第1～2光电耦合控制器组成，其输出端分别接第1～2可控硅控制端，输入端经第1～2电阻至中央处理器，第1光电耦合控制器和第1电阻的节点与第1开关管集电极连接；欠压、过压保护电路通过变压器、由第3整流器单独供电，经电容滤波，第2二极管稳压后送至第2～3运算放大器正负相端，输出分别给或非门输入端，或非门输出将报警信号反相后送至中央处理器；过热保护电路为热敏开关管串联第15电阻结构，热敏开关管与第15电阻的连接处接或非门输入端，或非门输出送至中央处理器；过流保护电路以第1运算放大器为核心，在第1运算放大器负相端接第3电阻至电源，并串接第4～5电阻对地，第4～5电阻的节点与第1整流桥负端相连，第1运算放大器输出端经或非门将报警信号送至中央处理器；空载保护电路由第2～3开关管、第4～5二极管组成，第2开关管基极输入端经第4二极管接第5电阻与第4电阻的节点处，第3开关管集电极为输出端接或非门输入端。本技术具有如下有益效果1.噪声低。本技术采用非平衡悬挂技术的振动体和高频电机组合的离心式振动方式，其噪声极低(约63dB以下)，低于国际噪声环保73dB要求标准，适合在夜间和人口密集的施工工地使用。2.节能。本技术振动器工作时，电子变频器将50Hz频率的电源变为200Hz；电机的体积缩小(仅是普通电机1/5体积)，呈棒状，置入棒体内使用原材料很少，振动体与电机间无软传动连接，电机转子与振动体同轴振动，能量全部作用在振动上。3.性能好。本技术采用非平衡悬挂技术离心振动，磨擦极小，且振动频率高、振幅大，振动体与电机转子同轴旋转振动，无“死机”现象，振动工作系统全部在振动棒壳内部，不受距离所限，工作区域大。4.具有多项安全保护措施。本技术共设有六项安全保护电控装置，可确保使用者的操作安全和自身安全，胶管内因无机械传动，只传送信号，对人无害。5.使用寿命长。采用本技术可保证二年之内正常使用，经破坏性试验连续使用上千小时也无需停机修理，激光淬火的棒头耐磨、硬度高、韧性强，比普通淬火效果更好；软管壁内增加了40铬钢丝与尼龙纤维混合编网，使其抗拉力是棒头重量的400倍，不易被拉断，正常使用情况下还可延长使用年限。6.工作效率高。本技术采用三相高频内装式棒型电机，每分钟转速高达12000转，棒头振动与其同步，频率高、振幅大，整机小巧、轻便，重量不足10公斤，仅是行星式振动器重量的1/4，一人操作即可，振动质量好，振动混凝土时无气泡、掉角现象，振动时间短。7.使用灵活，应用范围广。本技术由于采用单相220V民用电源，只要有民用照明电的地方就可以使用；电子变频器重量不足600克，使用时可以用一个变频器带多个振动棒，且振动棒的长度不限、棒径及型号多种的振动器。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为图1中振动体主视图。图3为图1中振动体截面视图。图4为本技术控制电路原理图。具体实施方式以下结合附图及实施例详述本技术。实施例1如图1、2、3所示，由棒头1、振动体4、电机、棒体9、传感器探头11、棒尾柄12、胶管13及控制电路组成，其中电机置于棒体9内，所述振动体4为非平衡式悬挂旋转体，直接安装在电机转子8的轴上，其横截面具有半球形底部，半球形中央具有柱状突起加强筋；所述加强筋的主视为上三角形、下船形结构；棒体9前端与棒头1安装在一起，后端通过棒尾柄12与胶管13相连；电机与控制电路并通过胶管13与外界电子变频器电连接；振动体4两端用轴承3支撑悬挂在电机转子8的轴上，于棒体9内，其一端的轴承3通过波纹弹簧垫圈2与棒头1接触连接，另一端的轴承3与电机的转子8同轴；电机的转子8另一端与棒尾柄12之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频低噪声便携插入式电控振动棒，包括棒头（１）、振动体（４）、电机、棒体（９）、传感器探头（１１）、棒尾柄（１２）、胶管（１３），其中：棒体（９）前端与棒头（１）安装在一起，后端通过棒尾柄（１２）与胶管（１３）相连；其特征在于：所述电机置于棒体（９）内，振动体（４）为非平衡式悬挂旋转体，直接安装在电机转子（８）的轴上，其横截面具有半球形底部，半球形中央具有柱状突起加强筋；胶管（１３）与棒尾柄（１２）的接口处为号角形，内设４０铬弹簧钢丝和尼龙纤维丝混编的网２至３层；棒头（１）外形为纺锤型，即圆锥形；棒尾柄（１２）为收口圆台形；还包括控制电路，电机与控制电路并通过胶管（１３）与外界电子变频器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种高频低噪声便携插入式电控振动棒，包括棒头(1)、振动体(4)、电机、棒体(9)、传感器探头(11)、棒尾柄(12)、胶管(13)，其中棒体(9)前端与棒头(1)安装在一起，后端通过棒尾柄(12)与胶管(13)相连；其特征在于所述电机置于棒体(9)内，振动体(4)为非平衡式悬挂旋转体，直接安装在电机转子(8)的轴上，其横截面具有半球形底部，半球形中央具有柱状突起加强筋；胶管(13)与棒尾柄(12)的接口处为号角形，内设40铬弹簧钢丝和尼龙纤维丝混编的网2至3层；棒头(1)外形为纺锤型，即圆锥形；棒尾柄(12)为收口圆台形；还包括控制电路，电机与控制电路并通过胶管(13)与外界电子变频器电连接。2.按照权利要求1所述高频低噪声便携插入式电控振动棒，其特征在于所述振动体(4)两端用轴承(3)支撑悬挂在电机转子(8)的轴上，于棒体(9)内，其一端的轴承(3)通过波纹弹簧垫圈(2)与棒头(1)接触连接，另一端的轴承(3)与电机的转子(8)同轴；电机的转子(8)另一端与棒尾柄(12)之间通过轴承支架(10)设有轴承(3)。3.按照权利要求1所述高频低噪声便携插入式电控振动棒，其特征在于所述加强筋的主视为上三角形、下船形结构。4.按照权利要求1所述高频低噪声便携插入式电控振动棒，其特征在于设传感器探头(11)于所述棒尾柄(12)的空腔中，与控制电路电连接。5.按照权利要求1所述高频低噪声便携插入式电控振动棒，其特征在于所述电机为200Hz三相鼠笼式感应高频电机，电机定子(7)、转子(8)为细长形状、200Hz三相高频鼠笼式结构。6.按照权利要求1所述高频低噪声便携插入式电控振动棒，其特征在于所述控制电路由漏电保护电路、双向固体开关、双向固体开关控制电路、整流电路、主控单元、门电路、光电耦合驱动电路、输出组合模块、欠压、过压保护电路、过热保护电路、过流保护电路、空载保护电路及开关电源组成，其连接结构为双向固体开关由第1～2可控硅(SCR1～SCR2)组成，输出端将电源信号经由第1整流桥(BG1)组成的整流电路至输出组合模块；开关电源输出+5V、+15V稳定电压；主控单元以中央处理器(CPU)为核心，其输出分别经由第17电阻(R17)、第4电容(C4)延时、由第4～6与非门(IC4～IC6)组成的门电路反相后接由第1～3光电耦合放大器(PC1～PC3)及第1～3驱动放大器(Dr1～Dr3)构成的光电耦合驱动电路；输出组合模块由第1～6输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辅臣，吴凤贤，
申请(专利权)人：王辅臣，吴凤贤，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]