專利名稱：一種新型強(qiáng)夯機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型強(qiáng)夯機(jī)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，強(qiáng)夯的應(yīng)用范圍非常廣泛，例如應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)、碼頭、 機(jī)場(chǎng)、路橋、人工島、儲(chǔ)油罐等。強(qiáng)夯是將夯錘吊到適當(dāng)高度后使其自由落下，夯錘對(duì)地基施加強(qiáng)烈的沖擊力和振動(dòng)，使土體結(jié)構(gòu)破壞，孔隙壓縮，土體局部液化，并通過(guò)裂縫排出孔隙水和氣體，地基土在新的狀況下固結(jié)，從而提高地基的承載能力，降低地基的壓縮性；在強(qiáng)夯過(guò)程中，夯擊能量還可以提高土層的均勻程度，減少可能出現(xiàn)的地基差異沉降。
強(qiáng)夯機(jī)是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯的典型施工設(shè)備，由于強(qiáng)夯機(jī)具有經(jīng)濟(jì)易行、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工便捷、質(zhì)量容易控制、適用范圍廣泛、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，在工程應(yīng)用中強(qiáng)夯機(jī)得到了迅速的推廣。
如圖I所示，為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的強(qiáng)夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1，該強(qiáng)夯機(jī)包括車體I’、桁架臂2’、變幅機(jī)構(gòu)3’、提升機(jī)構(gòu)4’和夯錘5’， 其中，桁架臂2’的底端鉸接在車體I’上，桁架臂2’的頂端設(shè)置鵝頭臂6’，變幅機(jī)構(gòu)3’的鋼絲繩與桁架臂2’連接，通過(guò)變幅機(jī)構(gòu)3’保持桁架臂2’的空間姿態(tài)，變幅機(jī)構(gòu)3’可以帶動(dòng)桁架臂2’繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)桁架臂2’的角度調(diào)整；在鵝頭臂6’上設(shè)置導(dǎo)向滑輪7’， 提升機(jī)構(gòu)4’的鋼絲繩跨過(guò)導(dǎo)向滑輪7’并與夯錘5’連接，能夠帶動(dòng)夯錘5’提升到適當(dāng)高度后然后釋放夯錘以進(jìn)行夯擊作業(yè)；在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，桁架臂2’進(jìn)行變幅和回轉(zhuǎn)動(dòng)作，以滿足強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)范圍需求。
根據(jù)強(qiáng)夯作業(yè)的特點(diǎn)，夯錘5’提升到適當(dāng)高度進(jìn)行釋放時(shí)，施加在桁架臂2’的力矩瞬間撤銷，桁架臂2’將會(huì)出現(xiàn)較大幅度的后傾式反彈動(dòng)作，從而引起強(qiáng)夯機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)， 并且隨著強(qiáng)夯機(jī)夯能的差異其振動(dòng)現(xiàn)象也隨之加大，影響強(qiáng)夯機(jī)的整體工作穩(wěn)定性和各零部件的壽命。
因此，如何對(duì)強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以提高強(qiáng)夯機(jī)的整體工作穩(wěn)定性和使用壽命，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型強(qiáng)夯機(jī)，該強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)布置合理，采用變幅油缸帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅調(diào)整，在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)能夠減小臂架的振動(dòng)，其整體工作穩(wěn)定性高。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新型強(qiáng)夯機(jī)，包括車體、臂架、變幅油缸、提升機(jī)構(gòu)、夯錘；臂架的底端鉸接在車體上，變幅油缸一端鉸接在車體上，另一端與臂架鉸接，變幅油缸能夠帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅動(dòng)作；提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩跨過(guò)臂架的頂端與夯錘連接，提升機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作。
優(yōu)選地，臂架由多節(jié)節(jié)臂連接而成，每節(jié)節(jié)臂都為桁架式臂架。
優(yōu)選地，臂架由多節(jié)節(jié)臂連接而成，每節(jié)節(jié)臂都為箱形梁。
優(yōu)選地，臂架由金屬材料或非金屬材料制成。
優(yōu)選地，所述金屬材料為鋼和鋁合金，所述非金屬材料為碳纖維。
優(yōu)選地，臂架的底端通過(guò)基本銷軸鉸接在車體上，任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂之間通過(guò)連接銷軸鉸接并通過(guò)緊固元件進(jìn)行固定，連接銷軸與基本銷軸垂直設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)連接銷軸分布在臂架軸線的兩側(cè)。
優(yōu)選地，在節(jié)臂的端部設(shè)置法蘭，相鄰兩節(jié)節(jié)臂的法蘭通過(guò)緊固元件固定連接，或者，通過(guò)設(shè)置連接板，緊固元件將連接板固定在相鄰兩節(jié)節(jié)臂上。
優(yōu)選地，臂架為變截面結(jié)構(gòu)，臂架整體呈魚腹型。
優(yōu)選地，提升機(jī)構(gòu)包括安裝在臂架上的至少一個(gè)提升單元，所述提升單元包括提升油缸、動(dòng)滑輪組、定滑輪組和提升拉繩，提升拉繩卷繞在定滑輪組和動(dòng)滑輪組上并與夯錘連接，提升油缸和定滑輪組均安裝在臂架上，動(dòng)滑輪組位于提升油缸和定滑輪組之間，動(dòng)滑輪組包括滑輪架和安裝在滑輪架上的多個(gè)動(dòng)滑輪，提升油缸的活塞桿與滑輪架連接。
優(yōu)選地，提升油缸、動(dòng)滑輪組和定滑輪組安裝在同一節(jié)臂上或者不同節(jié)臂上。
優(yōu)選地，在箱形梁的背板上設(shè)置支撐架，定滑輪組安裝在支撐架上。
優(yōu)選地，在箱形梁的背板上設(shè)置兩個(gè)支架，在兩個(gè)支架的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向槽，滑輪架能夠在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。
優(yōu)選地，動(dòng)滑輪組包括多個(gè)動(dòng)滑輪，定滑輪組中包括多個(gè)定滑輪，提升拉繩交替卷繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上。
在該新型強(qiáng)夯機(jī)中，臂架的底端鉸接在車體上，變幅油缸一端鉸接在車體上，另一端與臂架鉸接，變幅油缸能夠帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅動(dòng)作；提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩跨過(guò)臂架的頂端與夯錘連接，提升機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作。
通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)變幅油缸對(duì)臂架進(jìn)行變幅調(diào)整，強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)布置合理，采用變幅油缸帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅動(dòng)作，在進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)能夠減小了臂架的振動(dòng)，從而提高強(qiáng)夯機(jī)的整體工作穩(wěn)定性并提高各部件的使用壽命。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每節(jié)節(jié)臂都為多塊板材圍成的箱形梁。臂架為多塊板材圍成的箱形梁，箱形梁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便；箱形梁中多塊板材的連接處受力較小，臂架的整體抗壓能力強(qiáng)，能夠滿足強(qiáng)夯機(jī)在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)的受力要求，工作可靠性高。臂架采用多節(jié)箱形梁的節(jié)臂并連接而成，便于臂架的制作、安裝與運(yùn)輸。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述節(jié)臂可以采用四塊鋼板焊接成箱形梁。箱形梁采用四塊鋼板焊接而成，在焊接時(shí)形成四條焊縫，焊接加工方便，并且焊縫的焊接質(zhì)量容易控制，箱箱形梁中焊縫的受力較小，箱形梁的整體抗壓能力強(qiáng)，工作可靠性高。
在優(yōu)選實(shí)施例中，任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂之間通過(guò)連接銷軸鉸接,節(jié)臂與節(jié)臂之間在外力作用下可以繞連接銷軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，連接銷軸與基本銷軸垂直設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)連接銷軸分布在臂架軸線的兩側(cè)，多節(jié)節(jié)臂之間實(shí)現(xiàn)了順序折疊；在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，將多節(jié)節(jié)臂展開并通過(guò)緊固元件將任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂進(jìn)行固定，多節(jié)節(jié)臂連接成整體結(jié)構(gòu)；在運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，多節(jié)節(jié)臂可以折疊，并且各節(jié)節(jié)臂可以順序折疊于第一節(jié)節(jié)臂的同一側(cè)，并通過(guò)鎖緊元件將多節(jié)節(jié)臂進(jìn)行鎖緊。在多節(jié)節(jié)臂的臂架中，多節(jié)節(jié)臂可進(jìn)行展開和折疊，其展開和折疊方式為M型，操作方便，轉(zhuǎn)換過(guò)程快捷，滿足了強(qiáng)夯作業(yè)和運(yùn)輸作業(yè)的工況要求。
在優(yōu)選實(shí)施例中，提升機(jī)構(gòu)包括安裝在臂架上的至少一個(gè)提升單元，提升單元包括提升油缸、動(dòng)滑輪組、定滑輪組和提升拉繩，提升拉繩可以為鋼絲繩，提升拉繩卷繞在定滑輪組和動(dòng)滑輪組上并與夯錘連接，提升油缸和定滑輪組均安裝在臂架上，動(dòng)滑輪組位于提升油缸和定滑輪組之間，動(dòng)滑輪組安裝在滑輪架上，提升油缸的活塞桿與滑輪架連接。
提升機(jī)構(gòu)布置在箱形梁臂架上，充分合理地利用了箱形梁的布置空間，強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊，提升油缸在進(jìn)行夯錘提升動(dòng)作時(shí)，提升拉繩的運(yùn)行平穩(wěn)，偏載沖擊較小，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的卷?yè)P(yáng)帶動(dòng)鋼絲繩進(jìn)行提升，采用油缸和滑輪組可以大幅度降低提升機(jī)構(gòu)的成本；提升機(jī)構(gòu)采用油缸、滑輪組和提升拉繩的組合，通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)提升拉繩在動(dòng)滑輪組和定滑輪組上的卷繞方式可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)具有不同的工作效率，為提升機(jī)構(gòu)的提升功能提供較大的擴(kuò)展空間，從而滿足多提升作業(yè)工況的需求。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在臂架上設(shè)置兩個(gè)支架，在兩個(gè)支架的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向槽，滑輪架能夠在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。這樣，承載動(dòng)滑輪的滑輪架能夠在箱形梁臂架上沿預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，可以避免動(dòng)滑輪組在運(yùn)動(dòng)中的晃動(dòng)、擺動(dòng)等不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提升油缸能夠帶動(dòng)提升拉繩穩(wěn)定地提升夯錘至適當(dāng)?shù)母叨纫赃M(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的強(qiáng)夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種新型強(qiáng)夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中四塊板材工字型布置所圍成的節(jié)臂截面示意圖。
圖4為圖2中四塊板材H字型布置所圍成的節(jié)臂截面示意圖。
圖5為圖2中U型鋼和一塊鋼板圍成的節(jié)臂截面示意圖。
圖6為圖2中新型強(qiáng)夯機(jī)的臂架處于第一狀態(tài)下的示意圖。
圖7為圖2中新型強(qiáng)夯機(jī)的臂架處于第二狀態(tài)下的示意圖。
圖8為圖2中新型強(qiáng)夯機(jī)的提升單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖I中附圖標(biāo)記說(shuō)明
車體I’、桁架臂2’、變幅機(jī)構(gòu)3’、提升機(jī)構(gòu)4’、夯錘5’、鵝頭臂6’、導(dǎo)向滑輪7’。
圖2至圖6中附圖標(biāo)記說(shuō)明
車體I、基本銷軸100、臂架2、根節(jié)臂21、中間臂22、上節(jié)臂23、第一連接銷軸200、 第二連接銷軸300、鋼板201、U形鋼202、變幅油缸3、提升單元4、提升油缸41、動(dòng)滑輪組42、 定滑輪組43、提升拉繩44、滑輪架420、支撐架430、夯錘5、臂頭6、導(dǎo)向滑輪7。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種新型強(qiáng)夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型強(qiáng)夯機(jī)，包括車體I、臂架2、變幅油缸3、 提升機(jī)構(gòu)和夯錘5，其中，臂架2的底端通過(guò)基本銷軸100鉸接在車體I上，變幅油缸3的一端鉸接在車體I上，另一端與臂架2鉸接，通過(guò)變幅油缸3能夠帶動(dòng)臂架2繞基本銷軸100轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)臂架2的變幅調(diào)整，在臂架2的頂端設(shè)置臂頭6，在臂頭6上設(shè)有導(dǎo)向滑輪7， 提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩跨過(guò)導(dǎo)向滑輪7與夯錘5連接，提升機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夯錘5進(jìn)行提升動(dòng)作，提升機(jī)構(gòu)將夯錘提升至適當(dāng)?shù)母叨柔尫藕诲N，進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)。
本發(fā)明實(shí)施例提出的強(qiáng)夯機(jī)，顛覆性地改變經(jīng)典強(qiáng)夯機(jī)中臂架的結(jié)構(gòu)、臂架與車體之間的安裝關(guān)系、變幅機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及安裝關(guān)系。通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)變幅油缸對(duì)臂架進(jìn)行變幅調(diào)整，在圖2中變幅油缸可以驅(qū)動(dòng)臂架在紙面所在的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)在進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)， 變幅油缸的活塞桿伸長(zhǎng)以推動(dòng)臂架豎起并調(diào)整臂架至適當(dāng)?shù)目臻g姿態(tài)，在進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，變幅油缸的活塞桿縮回以帶動(dòng)臂架回收到車體上。在強(qiáng)夯機(jī)的整體布局設(shè)計(jì)時(shí)，將臂架鉸接在車體的后端并且變幅油缸鉸接在車體的前端，這樣從臂架的底端至頂端具有較大的跨距，在夯錘提升過(guò)程中不會(huì)與臂架發(fā)生干涉現(xiàn)象，其整體結(jié)構(gòu)布置合理、緊湊，改善了強(qiáng)夯機(jī)的受力分布，在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)能夠改善強(qiáng)夯機(jī)的受力性能，從而能夠減小了臂架的振動(dòng)， 提高強(qiáng)夯機(jī)的整體工作穩(wěn)定性并提高各部件的使用壽命。
在圖2中，臂架2由多節(jié)節(jié)臂連接而成，并且每節(jié)節(jié)臂都為多塊板材圍成的箱形梁；箱形梁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，箱形梁中多塊板材的連接處受力較小，臂架的整體抗壓能力強(qiáng)，能夠滿足強(qiáng)夯機(jī)在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)的受力要求，工作可靠性高；單節(jié)節(jié)臂的加工制作簡(jiǎn)單，臂架采用多節(jié)節(jié)臂連接而成，其組裝和運(yùn)輸非常方便快捷。根據(jù)強(qiáng)夯應(yīng)用場(chǎng)景的需要，在不同的強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，可以對(duì)臂架2中節(jié)臂的節(jié)數(shù)以及每節(jié)節(jié)臂的長(zhǎng)度進(jìn)行選擇，從而使得整個(gè)臂架2的長(zhǎng)度參數(shù)滿足強(qiáng)夯作業(yè)的要求。
上述臂架2由多節(jié)節(jié)臂連接而成，并且每節(jié)節(jié)臂都為桁架式臂架；桁架式臂架的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)成熟，其受力性能滿足強(qiáng)夯機(jī)的作業(yè)要求。上述臂架2由多節(jié)節(jié)臂連接而成，并且每節(jié)節(jié)臂都為箱形梁。
臂架2可以采用金屬材料或非金屬材料制成箱形梁，例如，金屬材料可以采用鋼、 鋁合金等，非金屬材料可以為碳纖維等高強(qiáng)度材料。例如，臂架采用非金屬材料制成，例如碳纖維，采用一體成型的方式制成碳纖維的箱形梁的臂架；節(jié)臂可采用金屬材料制成，例如鋼板，采用焊接方式圍成箱形梁的節(jié)臂。
節(jié)臂由四塊鋼板焊接成箱形梁；箱形梁采用四塊鋼板焊接而成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在進(jìn)行焊接時(shí)形成四條焊縫，焊接加工方便，并且焊縫的焊接質(zhì)量容易控制；進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)， 箱形梁中焊縫的受力較小，節(jié)臂的整體抗壓能力強(qiáng)，工作可靠性高。在焊接過(guò)程中，對(duì)四塊鋼板可以采用不同的布置形式，四塊鋼板分別定義為背板、底板和兩側(cè)板，在圖3中，四塊鋼板201采用工字型布置方式，在圖4中，四塊鋼板201采用H型布置方式，其中，位于上方的定義為背板，位于下方的定義為底板，位于兩側(cè)的定義為側(cè)板。
如圖5所示，節(jié)臂由U形鋼202和一塊鋼板201焊接成箱形梁；U形鋼202具有三個(gè)側(cè)面，采用U形鋼202和一塊鋼板201可以圍成橫截面為矩形的箱形梁，在進(jìn)行焊接時(shí)形成兩條焊縫，相對(duì)于四塊鋼板圍成的箱形梁，減少了焊縫的數(shù)量，從而減小焊接的操作步驟，更加方便加工制作，并且，整個(gè)節(jié)臂采用U形鋼202和一塊鋼板201，減少了鋼板的數(shù)量和焊縫的數(shù)量，能夠更好第提高節(jié)臂的整體抗壓能力，使得強(qiáng)夯作業(yè)穩(wěn)定性更強(qiáng)。
在上述實(shí)施例中，節(jié)臂由多塊鋼板焊接形成箱形梁，為了進(jìn)一步提高節(jié)臂的整體抗壓強(qiáng)度，還可以在箱形梁內(nèi)設(shè)置橫向和/或縱向的加強(qiáng)筋板，通過(guò)加強(qiáng)筋板將多塊板材連接為一個(gè)整體；在節(jié)臂承受壓力時(shí)，加強(qiáng)筋板能夠提高整個(gè)節(jié)臂的整體抗壓強(qiáng)度，并且作用在節(jié)臂上的壓力可以通過(guò)加強(qiáng)筋板進(jìn)行傳遞，使得壓力能夠最大限度地施加在板材上， 從而減小焊縫處的受力，從而能夠進(jìn)一步提高箱形梁節(jié)臂的工作可靠性。
臂架2由多節(jié)節(jié)臂連接而成,在對(duì)多節(jié)節(jié)臂的連接關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂之間通過(guò)連接銷軸鉸接，連接銷軸與基本銷軸垂直設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)連接銷軸分布在臂架軸線的兩側(cè)；通過(guò)該設(shè)置方式，在第一狀態(tài)下，多節(jié)節(jié)臂展開并通過(guò)緊固元件將任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂進(jìn)行固定，在第二狀態(tài)下，多節(jié)節(jié)臂折疊并通過(guò)鎖緊元件進(jìn)行鎖緊。
參照?qǐng)D2，本實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)的臂架2由三節(jié)節(jié)臂連接而成，三節(jié)節(jié)臂均為箱形梁，其分別為根節(jié)臂21、中間臂22和上節(jié)臂23，中間臂22連接在根節(jié)臂21和上節(jié)臂23之間，根節(jié)臂21的底端通過(guò)基本銷軸鉸接在車體I上，變幅油缸與根節(jié)臂21鉸接，臂頭6安裝在上節(jié)臂23的頂端。
在具體設(shè)計(jì)時(shí)，參考圖6和圖7，根節(jié)臂21與中間臂22之間通過(guò)第一連接銷軸200 鉸接，中間臂22與上節(jié)臂23之間通過(guò)第二連接銷軸300鉸接，并且兩節(jié)銷軸與基本銷軸 100垂直設(shè)置，這樣，根節(jié)臂21與中間臂22可以繞第一連接銷軸200轉(zhuǎn)動(dòng)，中間臂22與上節(jié)臂23可以繞第二連接銷軸300轉(zhuǎn)動(dòng)，并且兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)平面均與臂架2的變幅平面垂直， 即在垂直于紙面所在的轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了根節(jié)臂21、中間臂22和上節(jié)臂23 的展開和折疊，并且，相鄰連接節(jié)臂之間通過(guò)緊固元件固定。
進(jìn)一步地，第一連接銷軸200位于臂架軸線的右側(cè)，第二連接銷軸300位于臂架軸線的左側(cè)，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，在根節(jié)臂21和中間臂22的右側(cè)側(cè)板上設(shè)置鉸接座并通過(guò)第一連接銷軸200進(jìn)行連接，在中間臂22和上節(jié)臂的左側(cè)側(cè)板上設(shè)置鉸接座并通過(guò)第二連接銷軸 300進(jìn)行連接。在多節(jié)節(jié)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)比參考圖6和圖7，根節(jié)臂21、中間臂22和上節(jié)臂23可以順序折疊，具體的，上節(jié)臂23可以轉(zhuǎn)動(dòng)并折疊于中間臂22的左側(cè)，中間臂22 可以轉(zhuǎn)動(dòng)并折疊于根節(jié)臂21的右側(cè)，折疊完成后中間臂22和上節(jié)臂23均位于根節(jié)臂的右側(cè)，且上節(jié)臂23位于中間臂的右側(cè)，三節(jié)節(jié)臂形成如圖7所示的折疊姿態(tài)。
顯而易見的，在多節(jié)節(jié)臂的臂架中，任意相鄰兩個(gè)連接銷軸分布在臂架軸線的兩側(cè)，多節(jié)節(jié)臂在展開和折疊時(shí)，其展開和折疊方式為M型，其操作方便，轉(zhuǎn)換過(guò)程快捷，能夠滿足強(qiáng)夯作業(yè)和運(yùn)輸作業(yè)的工況要求。
基于上述多節(jié)節(jié)臂之間的連接關(guān)系，在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)三節(jié)節(jié)臂以將三節(jié)節(jié)臂展開，并通過(guò)緊固元件將根節(jié)臂21與中間臂22、中間臂22與上節(jié)臂23進(jìn)行固定，這樣，多節(jié)節(jié)臂連接成整體結(jié)構(gòu)并成圖6所示的姿態(tài)；在運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，松開緊固元件，根節(jié)臂21與中間臂22、中間臂22與上節(jié)臂23之間可以相互轉(zhuǎn)動(dòng)，基于上述第一連接銷軸200和第二連接銷軸300的設(shè)置方式，三節(jié)節(jié)臂折疊完成后成圖7所示的姿態(tài)，為了避免三節(jié)節(jié)臂在運(yùn)輸時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在折疊完成后通過(guò)鎖緊元件將三節(jié)節(jié)臂進(jìn)行鎖緊，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全、可靠地進(jìn)行運(yùn)輸。
在上述強(qiáng)夯機(jī)的基礎(chǔ)上，可以對(duì)多節(jié)節(jié)臂進(jìn)行連接的緊固元件和鎖緊元件進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
上述緊固元件可以為螺栓，根節(jié)臂21與中間臂22、中間臂22與上節(jié)臂23之間通過(guò)螺栓進(jìn)行固定。多節(jié)節(jié)臂之間通過(guò)螺栓進(jìn)行固定，螺栓連接方式便于多節(jié)節(jié)臂的安裝與拆卸，易于實(shí)現(xiàn)。
在一種具體實(shí)施例中，在節(jié)臂的端部設(shè)置法蘭，相鄰兩節(jié)節(jié)臂的法蘭通過(guò)螺栓固定連接；例如，在根節(jié)臂21、中間臂22以及上節(jié)臂23上均設(shè)置法蘭，在法蘭上設(shè)有通孔，螺栓穿過(guò)根節(jié)臂21和中間臂22上法蘭的通孔并通過(guò)螺母擰緊固定，螺栓穿過(guò)中間臂22和上節(jié)臂23上法蘭的通孔并通過(guò)螺母擰緊固定。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以在根節(jié)臂21和中間臂22 的背板、底板和左側(cè)板的至少一面或三面設(shè)置法蘭，并在法蘭上設(shè)置多個(gè)通孔；可以在中間臂22和上節(jié)臂23的背板、底板和右側(cè)板的至少一面或三面設(shè)置法蘭，并在法蘭上設(shè)置多個(gè)通孔。應(yīng)當(dāng)理解的，還可以在節(jié)臂的端部形成周向的外翻邊，相鄰兩節(jié)節(jié)臂的外翻邊通過(guò)螺栓固定連接，該設(shè)置方式與法蘭的設(shè)置方式雷同。
在另一種具體實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置連接板，將連接板平鋪在根節(jié)臂21和中間臂22 的連接處，并通過(guò)螺栓分別將連接板固定在根節(jié)臂21和中間臂22上，實(shí)現(xiàn)了兩節(jié)節(jié)臂的固定連接；還可以在中間臂22與上節(jié)臂23上采用連接板和螺栓進(jìn)行固定的方式。
需要說(shuō)明的是，上述采用螺栓連接的方式可以實(shí)現(xiàn)相鄰兩節(jié)節(jié)臂的固定連接，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在強(qiáng)夯機(jī)中多節(jié)節(jié)臂的連接過(guò)程中，不局限于單一的法蘭或外翻邊方式， 還可以采用法蘭和外翻邊進(jìn)行組合的方式，以實(shí)現(xiàn)相鄰兩節(jié)節(jié)臂之間固定連接。
上述鎖緊元件可以為鋼絲繩，在多節(jié)節(jié)臂折疊完成后，采用鋼絲繩將多節(jié)節(jié)臂捆綁鎖定，在運(yùn)輸過(guò)程中避免多節(jié)節(jié)臂的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步地還可以在節(jié)臂上設(shè)置擋塊，以更好地穩(wěn)定鋼絲繩；上述鎖緊元件還可以為鎖扣，在相鄰兩個(gè)節(jié)臂折疊到位后用鎖扣將兩個(gè)節(jié)臂進(jìn)行鎖緊固定。
在具體實(shí)施例中，根據(jù)強(qiáng)夯機(jī)的臂架的受力因素，可以設(shè)置臂架為變截面結(jié)構(gòu)，如圖2所示,根節(jié)臂21的截面尺寸大于中間臂22的截面尺寸，中間臂22的截面尺寸大于上節(jié)臂23的截面尺寸，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，還可以設(shè)置根節(jié)臂21、中間臂22和上節(jié)臂23的從底端到頂端的截面尺寸逐漸減小，在滿足節(jié)臂受力性能的前提下，節(jié)約材料和成本。
在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，臂架為變截面結(jié)構(gòu)，并且臂架整體呈兩頭小中部大的魚腹型結(jié)構(gòu)，以滿足強(qiáng)夯機(jī)臂架的整體受力性能。
在臂架的各個(gè)承力位置，例如，變幅油缸的鉸接點(diǎn)，提升單元在臂架的安裝點(diǎn)位置，通過(guò)增大臂架的截面尺寸，以進(jìn)一步增加臂架的整體抗彎、抗扭性能。
在上述實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)中，基于對(duì)強(qiáng)夯機(jī)中臂架2的結(jié)構(gòu)、臂架2與車體I之間的安裝關(guān)系、變幅機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)以及安裝關(guān)系的改進(jìn)，進(jìn)一步地，還可以對(duì)提升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及安裝關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
參考圖2和圖8，提升機(jī)構(gòu)包括安裝在臂架2上的至少一個(gè)提升單元4，提升單元 4包括提升油缸41、動(dòng)滑輪組42、定滑輪組43和提升拉繩44，動(dòng)滑輪組42包括滑輪架420 和多個(gè)動(dòng)滑輪，多個(gè)動(dòng)滑輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在滑輪架420上，定滑輪組43中包括多個(gè)定滑輪， 提升拉繩44卷繞在定滑輪組43和動(dòng)滑輪組42的滑輪上，并且其自由端用于與夯錘連接， 提升油缸41和定滑輪組43均安裝在臂架上，動(dòng)滑輪組42位于提升油缸41和定滑輪組43 之間，動(dòng)滑輪組42安裝在滑輪架420上，提升油缸41的活塞桿與滑輪架420連接，提升油缸41能夠驅(qū)動(dòng)動(dòng)滑輪組42移動(dòng)從而牽引提升拉繩44，并通過(guò)提升拉繩44帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作。在實(shí)際應(yīng)用中，提升拉繩44可以采用鋼絲繩。
作為優(yōu)選實(shí)施例，可以將提升單元中提升油缸41、動(dòng)滑輪組42和定滑輪組43設(shè)置在箱形梁的背板上，這樣，提升拉繩44可以沿著臂架的軸線跨過(guò)導(dǎo)向滑輪，避免產(chǎn)生偏載現(xiàn)象。當(dāng)然，在不發(fā)生干涉的情況下，可以將部分部件設(shè)置在箱形梁的側(cè)板上。
在具體結(jié)構(gòu)布置過(guò)程中，如圖8所示，定滑輪組43包括多個(gè)定滑輪，其設(shè)置在臂架 2上，可在臂架2的背板上設(shè)置支撐架430，將定滑輪組43中多個(gè)定滑輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在支撐架430上，這樣，定滑輪組43相對(duì)于臂架2的空間位置相對(duì)固定，在提升拉繩44的牽引力作用下多個(gè)定滑輪可相對(duì)于支撐架430上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；提升油缸41設(shè)置在臂架2上，具體的，提升油缸41的缸筒可以固定在臂架的背板上，也可以將提升油缸41的缸筒鉸接安裝在臂架的背板上，并且，提升油缸41的活塞桿與滑輪架連接。
在進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，控制提升油缸41的活塞桿進(jìn)行縮回動(dòng)作，帶動(dòng)滑輪架向遠(yuǎn)離定滑輪組43 —側(cè)移動(dòng)，定滑輪組43和動(dòng)滑輪組42之間的提升拉繩44變長(zhǎng)，相應(yīng)地，提升拉繩44帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作；另一方面，在提升油缸41的活塞桿進(jìn)行伸出動(dòng)作時(shí)，提升拉繩44的自由端在外力作用下，滑輪架可以向靠近定滑輪組43 —側(cè)移動(dòng)，定滑輪組43和動(dòng)滑輪組42之間的提升拉繩44變短，提升拉繩44向下為夯錘的提升進(jìn)行準(zhǔn)備。
在提升油缸41帶動(dòng)滑輪架運(yùn)動(dòng)以牽引提升拉繩44的過(guò)程中，為了避免滑輪架的擺動(dòng)、晃動(dòng)等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以對(duì)滑輪架的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行限定。在具體實(shí)施例中，在箱形梁的背板上設(shè)置兩個(gè)支架，在兩個(gè)支架的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向槽，滑輪架位于背板上并處在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。采用該設(shè)置方式，承載動(dòng)滑輪的滑輪架能夠在箱形梁臂架上沿預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，可以避免動(dòng)滑輪組42在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的不穩(wěn)定動(dòng)作，從而提升油缸41能夠帶動(dòng)提升拉繩44穩(wěn)定地提升夯錘至適當(dāng)?shù)母叨纫赃M(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)。上述兩個(gè)支架還可以設(shè)置在箱形梁的兩個(gè)側(cè)板上，并使得滑輪架處于背板上并處在兩個(gè)支架的導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。
為了進(jìn)一步提高提升拉繩44在牽引過(guò)程中的穩(wěn)定性，還可以在臂架的背板上設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，例如在靠近上節(jié)臂的導(dǎo)向滑輪位置設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，提升拉繩44可以穿過(guò)定位機(jī)構(gòu)，從而保持提升拉繩44的運(yùn)動(dòng)軌跡。
在上述實(shí)施例中，提升機(jī)構(gòu)布置在箱形梁臂架上，充分合理地利用了箱形梁的布置空間，強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊，提升油缸41在進(jìn)行夯錘提升動(dòng)作時(shí)，提升拉繩44的運(yùn)行平穩(wěn)，偏載沖擊較小，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的卷?yè)P(yáng)帶動(dòng)提升拉繩44進(jìn)行提升，采用油缸和滑輪組可以大幅度降低提升機(jī)構(gòu)的成本。提升機(jī)構(gòu)采用油缸、滑輪組和提升拉繩44的組合，通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)提升拉繩44在動(dòng)滑輪組42和定滑輪組43上的卷繞方式可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)具有不同的工作效率，為提升機(jī)構(gòu)的提升功能提供較大的擴(kuò)展空間，從而滿足多提升作業(yè)工況的需求。
需要說(shuō)明的是，為了適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合下提升機(jī)構(gòu)的提升功能，可以在臂架上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)提升單元，在提升大重量的夯錘時(shí)，可以采用多個(gè)提升單元同時(shí)工作，多個(gè)提升單元的提升拉繩44都與夯錘連接，從而提供更大的提升拉力，以滿足夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作的要求。例如，在多節(jié)節(jié)臂連接而成的箱形梁臂架中，多個(gè)提升單元可以并排設(shè)置在同一節(jié)節(jié)臂上，例如將兩個(gè)提升單元并排設(shè)置在第一節(jié)節(jié)臂上，或者多個(gè)提升單元可以設(shè)置在不同的節(jié)臂上。
本具體實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)的臂架2由三節(jié)節(jié)臂連接而成，三節(jié)節(jié)臂均為箱形梁，其分別為根節(jié)臂21、中間臂22和上節(jié)臂23，在強(qiáng)夯機(jī)的臂架上設(shè)置兩個(gè)提升機(jī)構(gòu)，其中，第一提升機(jī)構(gòu)中提升油缸41、動(dòng)滑輪組42和定滑輪組43均安裝在根節(jié)臂21上，第二提升機(jī)構(gòu)中提升油缸41和動(dòng)滑輪組42安裝在中間臂22上，定滑輪組43安裝在上節(jié)臂23上。提升機(jī)構(gòu)采用上述布置方式，兩個(gè)提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩44基本處于臂架的軸線上，可以避免在同時(shí)工作時(shí)產(chǎn)生的偏載現(xiàn)象，并且，上述布置方式充分考慮了多節(jié)節(jié)臂的截面尺寸情況，充分利用了臂架的空間，其結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性良好。
在上述提升結(jié)構(gòu)中，如圖8所示，提升拉繩44卷繞在動(dòng)滑輪組42和定滑輪組43 上，在具體實(shí)施例中，動(dòng)滑輪組42包括M個(gè)動(dòng)滑輪，定滑輪組43中包括N個(gè)定滑輪，將提升拉繩44的一端固定，并將提升拉繩44交替卷繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上，提升拉繩44可以在定滑輪和動(dòng)滑輪上都纏繞半圈，其中，M=N或者M(jìn)=N+1。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)設(shè)置提升拉繩44 在動(dòng)滑輪組42和定滑輪組43上的卷繞方式可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)具有不同的工作效率，為提升機(jī)構(gòu)的提升功能提供較大的擴(kuò)展空間，從而滿足多提升作業(yè)工況的需求。
在本發(fā)明實(shí)施例提出的強(qiáng)夯機(jī)中，該強(qiáng)夯機(jī)還可以包括輔助龍門架，臂架2與輔助龍門架連接，輔助龍門架能夠?qū)Ρ奂?進(jìn)行支撐。通過(guò)設(shè)置輔助龍門架，可以適合大噸位強(qiáng)夯機(jī)的強(qiáng)夯作業(yè)。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，包括車體、臂架、變幅油缸、提升機(jī)構(gòu)、夯錘；臂架的底端鉸接在車體上，變幅油缸一端鉸接在車體上，另一端與臂架鉸接，變幅油缸能夠帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅動(dòng)作；提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩跨過(guò)臂架的頂端與夯錘連接，提升機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，臂架由多節(jié)節(jié)臂連接而成，每節(jié)節(jié)臂都為桁架式臂架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，臂架由多節(jié)節(jié)臂連接而成，每節(jié)節(jié)臂都為箱形梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，臂架由金屬材料或非金屬材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，所述金屬材料為鋼和鋁合金，所述非金屬材料為碳纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，臂架的底端通過(guò)基本銷軸鉸接在車體上，任意相鄰兩節(jié)節(jié)臂之間通過(guò)連接銷軸鉸接并通過(guò)緊固元件進(jìn)行固定，連接銷軸與基本銷軸垂直設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)連接銷軸分布在臂架軸線的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，在節(jié)臂的端部設(shè)置法蘭，相鄰兩節(jié)節(jié)臂的法蘭通過(guò)緊固元件固定連接，或者，通過(guò)設(shè)置連接板，緊固元件將連接板固定在相鄰兩節(jié)節(jié)臂上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，臂架為變截面結(jié)構(gòu)，臂架整體呈魚腹型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，提升機(jī)構(gòu)包括安裝在臂架上的至少一個(gè)提升單元，所述提升單元包括提升油缸、動(dòng)滑輪組、定滑輪組和提升拉繩， 提升拉繩卷繞在定滑輪組和動(dòng)滑輪組上并與夯錘連接；提升油缸和定滑輪組均安裝在臂架上，動(dòng)滑輪組位于提升油缸和定滑輪組之間，動(dòng)滑輪組包括滑輪架和安裝在滑輪架上的多個(gè)動(dòng)滑輪，提升油缸的活塞桿與滑輪架連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，提升油缸和定滑輪組安裝在同一節(jié)臂上或者不同節(jié)臂上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，在箱形梁的背板上設(shè)置支撐架， 定滑輪組安裝在支撐架上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，在箱形梁的背板上設(shè)置兩個(gè)支架，在兩個(gè)支架的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向槽，滑輪架能夠在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的新型強(qiáng)夯機(jī)，其特征在于，動(dòng)滑輪組包括多個(gè)動(dòng)滑輪，定滑輪組中包括多個(gè)定滑輪，提升拉繩交替卷繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新型強(qiáng)夯機(jī)，包括車體、臂架、變幅油缸、提升機(jī)構(gòu)、夯錘；臂架的底端鉸接在車體上，變幅油缸一端鉸接在車體上，另一端與臂架鉸接，變幅油缸能夠帶動(dòng)臂架進(jìn)行變幅動(dòng)作；提升機(jī)構(gòu)的提升拉繩跨過(guò)臂架的頂端與夯錘連接，提升機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夯錘進(jìn)行提升動(dòng)作。在本發(fā)明中，強(qiáng)夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)布置合理，通過(guò)變幅油缸對(duì)臂架進(jìn)行變幅調(diào)整，在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)能夠減小臂架的振動(dòng)，提高了強(qiáng)夯機(jī)的整體工作穩(wěn)定性并提高各部件的使用壽命。
文檔編號(hào)E02D3/054GK102979080SQ20121047868
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者易小剛, 李 東, 張作良, 吳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司