CN102878234B

CN102878234B - 截锥螺旋弹簧式缓冲器

Info

Publication number: CN102878234B
Application number: CN201210353520.1A
Authority: CN
Inventors: 张志刚; 李祝; 高绪坤
Original assignee: BEIJING RUILIHENGYI LOGISTICS TECHNOLOGY PLC
Current assignee: Beijing Ruize Hengyi Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2032-09-20
Also published as: CN102878234A

Abstract

本发明涉及一种货物装载运输的捆绑紧固装置，具体是一种适用于各种运输中，对货物装载运输的捆绑加固起缓冲作用的截锥螺旋弹簧式缓冲器，包括连接压板和截锥螺旋弹簧，所述的连接压板分为第一连接压板和第二连接压板，所述的截锥螺旋弹簧设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间，当该缓冲器受到张力作用时，所述的第一连接压板和第二连接压板形成对截锥螺旋弹簧的压缩负载。该缓冲器能够有效减缓和消除运输途中因颠簸而引发的共振现象，并消减了冲击力的峰值，对紧固绳索和运载车辆的拴结点进行了有效保护。

Description

截锥螺旋弹簧式缓冲器

技术领域

本发明涉及一种货物装载运输的捆绑紧固装置，具体是一种适用于公路运输、铁路运输、海上运输时，对钢材、轮式工程机械、大件货物和大型包装箱货物装载运输的捆绑加固起缓冲作用的截锥螺旋弹簧式缓冲器。

背景技术

日前，在我国的物流运输行业中，对钢材、大型结构件、工程机械、机械装备等大宗大件货物的捆绑加固，大多采用多股铁线或绳索捆绑，通过绞棒绞绕实现拉紧的方式实现绑紧，或使用钢丝绳紧固器实现捆绑加固，捆绑的预紧力是依靠工人的经验来掌握。不能实现量化操作，给行车和货物带来隐患。随着我国工业和物流业的发展，货物运输呈集装化和专业化的趋势，因而所承载的货物过重，过大情况越来越多。在铁路大提速和公路路网建设大发展的前提下。运输过程中，运载车辆的急起急停、驼峰溜放等作业，增大了货物所受惯性力的影响，在惯性力的冲击下，增大了铁线、绳索和车辆拴结点被拉断拉损的风险。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种利用截锥螺旋弹簧的刚度特性，采用截锥螺旋弹簧并联方式组合成型装置，已达到消减冲击峰值为目的拉纤形式的缓冲器。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种截锥螺旋弹簧式缓冲器，包括连接压板和截锥螺旋弹簧，所述的连接压板分为第一连接压板和第二连接压板，所述的截锥螺旋弹簧设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间，当该缓冲器受到张力作用时，所述的第一连接压板和第二连接压板形成对截锥螺旋弹簧的压缩负载。

此外，该缓冲器还包括连接导杆，所述的连接导杆分为第一连接导杆和第二连接导杆；当该第一连接导杆和第二连接导杆受张力拉动时，所述的第一连接导杆可带动所述的第一连接压板，所述的第二连接导杆可带动第二连接压板。

其中，所述的截锥螺旋弹簧数量为偶数配置，且该截锥螺旋弹簧的半数为正向截锥螺旋弹簧，另外半数为反向截锥螺旋弹簧。

进一步，所述的截锥螺旋弹簧为四件，以并联的形式平行地设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间。

另外，所述的连接导杆为螺栓；所述的第一连接导杆依次穿过所述的第一连接压板、正向截锥螺旋弹簧和第二连接压板；所述的第二连接导杆依次穿过所述的第二连接压板、反向截锥螺旋弹簧和第一连接压板。

此外，该缓冲器还设有两个拉耳环，其中一个拉耳环通过螺母连接在所述的第一连接导杆上，另外一个拉耳环通过螺母连接在所述的第二连接导杆上。

其中，上述的连接导杆上设有刻度显示，用于提示预紧力大小状况。

此外，所述的第一连接压板和第二连接压板分别在内侧设置有限位柱，当第一连接压板和第二连接压板受到压缩力冲击时，所述的限位柱可在所述的截锥螺旋弹簧完全被压并前并合在一起。

其中，所述的限位柱采用抗震塑性材料。

进一步，所述的限位柱分别设置在所述的第一连接压板和第二连接压板上的正中心位置。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1.利用弹簧具有缓和与消除共振的特性，本发明可以减缓和消除运输途中因颠簸而引发的共振现象，并可在运输过程中，延长了冲击力的作用时间，进而消减了冲击力的峰值；

2.本发明采用的锥形螺旋弹簧有更好的稳定性，可以避免弹簧的失稳现象；

3.本发明的限位柱设计中，限位柱在弹簧完全压并前触合，一方面可以保护对弹簧的冲击；另一方面，限位柱选用抗震吸震材料，也有可以减缓冲击作用；

4.本发明锥形螺旋弹簧数量呈偶数配置，正、反向锥形螺旋弹簧的一比一配置保证缓冲器两端力学性能相同；

5.本发明弹簧导杆有刻度显示，可以对紧固操作过程中，提示预紧力显示，可实现预紧力量化操作。

附图说明

图1是本发明的截锥弹簧式缓冲器的立体视图；

图2是本发明的正面视图；

图3是图2中的A-A剖面示意图；

图4是截锥螺旋弹簧的变形与负荷P-F特征线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

一种截锥弹簧式缓冲器，对公路运输、铁路运输、海上运输时，对钢材，轮式工程机械、大件货物和大型包装箱货物装载运输的捆绑加固起缓冲作用。该缓冲器上设有连接压板1和截锥螺旋弹簧2，连接压板1包括第一连接压板11和第二连接压板12，所述的截锥螺旋弹簧2设置在第一连接压板11和第二连接压板12之间。截锥螺旋弹簧2是指呈现锥形形状的螺旋弹簧，这种螺旋弹簧2的两端的弹簧圈由大至小排布。第一连接压板11和第二连接压板12分别连接紧固用的绳索，当缓冲器受到绳索的张力作用时，所述的第一连接压板11和第二连接压板12就会对截锥螺旋弹簧2形成压缩负载。

如上所述，截锥螺旋弹簧2作为压缩弹簧使用，承受载荷时，在簧圈未出现并死前，该弹簧变形与负荷成正比，如图4所示，在P—F图上特征线段为直线区段；当负荷逐渐增加时，弹簧圈从大端开始出现并死，随着并死的弹簧圈增多，有效圈数相应减少，弹簧刚度也渐渐增大，直到弹簧圈完全压并，这一阶段变形与负荷的关系呈非线性，在P—F图上特性线段为渐增型。截锥螺旋弹簧2的刚度为变值，其圆锥角越大，该弹簧的自振频率的变化率越高，对于缓和或消除运输中的共振越有利。

与圆柱螺旋弹簧相比较，在相同的外廓尺寸情况下截锥螺旋弹簧能够承受较大的载荷，并可以产生较大的变形，而且弹簧全压并时，高度比较小。此外，截锥螺旋弹簧在受力时的稳定性能也比较好，与圆柱螺旋弹簧相比较，具有较大的横向稳定性。

缓冲器的连接压板1之间可设置有连接导杆3，该连接导杆3对第一连接压板11和第二连接压板12起到连接、支撑的作用，并且连接导杆3可分为第一连接导杆31和第二连接导杆32，它们都要穿过第一连接压板11和第二连接压板12，如图1和2所示，第一连接导杆31和第二连接导杆32分别连接有紧固绳索，当受到紧固绳索的张力作用时，第一连接导杆31带动第一连接压板11，第二连接导杆32带动第二连接压板12，从而使第一连接压板11、第二连接压板12对截锥螺旋弹簧2进行压缩。

上述的截锥螺旋弹簧2采用偶数配置，并且截锥螺旋弹簧2平均分为两部分，这两部分截锥螺旋弹簧2的放置方向正好相反，即截锥螺旋弹簧2的大小端方向相反，该截锥螺旋弹簧可均分为正向截锥螺旋弹簧21和反向截锥螺旋弹簧22，如图1所示，正向截锥螺旋弹簧21的小端在上，而反向截锥螺旋弹簧22的大端在上。并且，截锥螺旋弹簧2的数量优选为四件，以并联的形式平行地设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间其中，两件正向截锥螺旋弹簧21和两件反向截锥螺旋弹簧22均衡排列，如十字交叉排列，以保证缓冲器在连接压板1上受到的力学性能相同。

对于连接压板1与连接导杆3的连接关系，可以采用多种方案。例如，可将第一连接导杆31穿过第二连接压板12并与第一连接压板11固定连接，同时将第二连接导杆32穿过第一连接压板11并与第二连接压板12连接。如图3所示，本发明所优选采用的方案是：所述的连接导杆3都采用螺杆，第一连接导杆31依次穿过所述的第一连接压板11、正向截锥螺旋弹簧21和第二连接压板12；所述的第二连接导杆32依次穿过所述的第二连接压板12、反向截锥螺旋弹簧22和第一连接压板11。这样在第一连接导杆31和第二连接导杆32受张力作用时，第一连接导杆31和第二连接导杆32就可对应地带动第一连接压板11和第二连接压板12。当正向截锥螺旋弹簧21和反向截锥螺旋弹簧22分别为两个的情况下，可将第一连接导杆31和第二连接导杆32对应分别设置为两个。

缓冲器上设有拉耳环4，用于连接紧固绳索。一般拉耳环4可设置为两个，且拉耳环4与连接导杆固定连接。如果连接导杆3都为螺杆的情形下，本方案可将其中一个拉耳环4通过螺母连接在所述的第一连接导杆31上，并将另外一个拉耳环4通过螺母连接在所述的第二连接导杆32上。

在对货物进行捆绑加固的过程中，随着张紧装置对绳索的拉紧，缓冲器的连接导杆3从连接压板1中被拉出，连接导杆3设有刻度显示，提示预紧力大小状况显示，可实现对预紧力的量化操作。

如图3所示，在缓冲器受冲击过程中，为了防止冲击力造成的破坏，在缓冲器正中部加入了限位柱6设计，限位柱6采用具有减震性能的塑形材料。在缓冲器受到冲击时，设置在第一连接压板11和第二连接压板12上的限位柱6将优先并合在一起，通过塑性变型实现减震目的；同时也对锥形螺旋弹簧2和整个缓冲器装置起到保护作用，进而增加了缓冲器的使用寿命和安全性。

截锥弹簧式缓冲器工作方式是串联在捆绑绳索之间，例如，一端拉耳环4连接在须加固的货物上，另一端拉耳环4连接运载车辆的拴结点上。根据冲量原理:

Ft=m（u-v）

F:冲击力；

t;冲击作用时间；

u：冲击前的速度；

v：冲击后的速度。

货物在受到冲击时，将冲击载荷作用到捆绑绳索上，在缓冲器上对截锥弹簧形成压缩。在此过程中，延长了冲击力的作用时间，进而消减了冲击力的峰值。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，包括连接压板和截锥螺旋弹簧，所述的连接压板分为第一连接压板和第二连接压板，所述的截锥螺旋弹簧设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间，当该缓冲器受到张力作用时，所述的第一连接压板和第二连接压板形成对截锥螺旋弹簧的压缩负载，所述的截锥螺旋弹簧数量为偶数配置，且该截锥螺旋弹簧的半数为正向截锥螺旋弹簧，另外半数为反向截锥螺旋弹簧。

2.根据权利要求1所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，还包括连接导杆，所述的连接导杆分为第一连接导杆和第二连接导杆；当该第一连接导杆和第二连接导杆受张力拉动时，所述的第一连接导杆可带动所述的第一连接压板，所述的第二连接导杆可带动第二连接压板。

3.根据权利要求1所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的截锥螺旋弹簧为四件，以并联的形式平行地设置在所述的第一连接压板和第二连接压板之间。

4.根据权利要求1所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的连接导杆为螺栓；所述的第一连接导杆依次穿过所述的第一连接压板、正向截锥螺旋弹簧和第二连接压板；所述的第二连接导杆依次穿过所述的第二连接压板、反向截锥螺旋弹簧和第一连接压板。

5.根据权利要求4所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，该缓冲器还设有两个拉耳环，其中一个拉耳环通过螺母连接在所述的第一连接导杆上，另外一个拉耳环通过螺母连接在所述的第二连接导杆上。

6.根据权利要求2-5任一项所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的连接导杆上设有刻度显示，该刻度显示用于测量缓冲器所受预紧力大小。

7.根据权利要求1所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的第一连接压板和第二连接压板分别在内侧设置有限位柱，当第一连接压板和第二连接压板受到压缩力冲击时，所述的限位柱可在所述的截锥螺旋弹簧完全被压并前并合在一起。

8.根据权利要求7所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的限位柱采用抗震塑性材料。

9.根据权利要求7所述的截锥螺旋弹簧式缓冲器，其特征在于，所述的限位柱分别设置在所述的第一连接压板和第二连接压板上的正中心位置。