CN103032450B - 铰接方法、铰接组件及工程机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰接方法，包括：提供第一刚体和第一支座，将第一支座固定于第一刚体；提供第二刚体和第二支座，将第二支座固定于第二刚体；为第一刚体设置限定轨迹，使第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体；在第一刚体运动至预定铰接位置时，第一支座抵接第二支座与第二支座配合形成铰点，使第一刚体和第二刚体铰接。本发明还公开了一种铰接组件和工程机械设备。本发明的铰接方法、铰接组件及工程机械设备能够依靠第一刚体和第二刚体自身的相对运动将第一刚体与第二刚体铰接，省时省力。

Description

铰接方法、铰接组件及工程机械设备

技术领域

本发明涉及大型机械设备技术领域，特别是涉及一种铰接方法、铰接组件及工程机械设备。

背景技术

铰接是两个装置或零件之间常见的连接方式。很多场合中都有运用到铰接，例如，堆取料斗轮机具有悬臂梁结构，悬臂梁铰接于立柱。

目前，为了快速地完成铰接和降低生产成本，在很多铰接结构中普遍采用了一种分体式铰接座，这种铰接座能够方便地安装和拆卸。这种铰接座具有两部分，能够方便地安装和拆卸，两部分一起配合才能达到铰接功能。

在大型机械设备中，铰接座的两部分分别固定于两个刚体上，在需要铰接时，一个刚体由起重机吊运，另一刚体则固定不动，起重机操作人员调整刚体的位置使铰接座两部分对准后，再缓慢下放刚体使其向另一刚体靠拢，最后铰接座两部分接触即可完成铰接。在铰接过程中，虽然采用了分体式铰接座，但是由于刚体通常庞大笨重，需要动用起重机，并且调整刚体的位置完全依赖于操作人员的技术和经验，整个过程费时费力，并且下放刚体时，如果有疏忽大意，则可能将铰接座压坏变形。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种铰接方法、铰接组件及工程机械设备，能够依靠第一刚体和第二刚体自身的相对运动将第一刚体与第二刚体铰接。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铰接方法，铰接方法包括：提供第一刚体和第一支座，将第一支座固定于第一刚体；提供第二刚体和第二支座，将第二支座固定于第二刚体；其中，第一刚体和第二刚体分别为大型机械设备中的活动部件；为第一刚体设置限定轨迹，使第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体；在第一刚体运动至预定铰接位置时，第一支座抵接第二支座与第二支座配合形成铰点，使第一刚体和第二刚体铰接。

其中，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体俯仰运动。

其中，在为第一刚体设置限定轨迹之前，将第一刚体通过铰接座铰接于第二刚体上。

其中，在为第一刚体设置限定轨迹之前，将第一刚体通过铰接座铰接于外界物体上。

其中，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体平移运动。

其中，第一支座具有第一座体和与第一座体连接的轴杆，第二支座具有第二座体和与第二座体连接的承载部，第一支座抵接第二支座与第二支座配合形成铰点的步骤具体为：轴杆抵接承载部与承载部枢转式配合形成铰点。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种铰接组件，其包括第一刚体；第二刚体；其中，第一刚体和第二刚体分别为大型机械设备中的活动部件；第一支座，第一支座具有第一座体和与第一座体连接的轴杆，第一座体固定于第一刚体；第二支座，第二支座具有第二座体和与第二座体连接的承载部，第二座体固定于第二刚体；其中，第一刚体设置有限定轨迹，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体，在第一刚体运动至预定铰接位置时，轴杆抵接承载部与承载部枢转式配合形成铰点，使第一刚体和第二刚体铰接。

其中，铰接组件还包括限位盖，限位盖和承载部均呈圆弧状，限位盖沿承载部的径向与承载部对接，形成用于限定轴杆的圆孔。

其中，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体俯仰运动或平移运动。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种工程机械设备，其包括上述任一种的铰接组件。

本发明的铰接方法、铰接组件及工程机械设备使第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体，在第一刚体处于运动中时即可与第二刚体铰接，整个铰接过程仅依靠第一刚体和第二刚体自身的相对运动，不需要借助外界工具，能够简化铰接过程，提高铰接效率、减少人力成本，省时省力。

附图说明

图1是本发明第一实施例的铰接方法的流程示意图；

图2是本发明第二实施例的铰接组件的结构示意图；

图3是图2所示的铰接组件的第一支座与第二支座分离后的结构示意图；

图4是本发明第三实施例的工程机械设备第二工作状态下的结构示意图；

图5是本发明第四实施例的工程机械设备第二工作状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明第一实施例的铰接方法的流程示意图。该铰接方法包括以下步骤：

步骤S11：提供第一刚体和第一支座，将第一支座固定于第一刚体。

步骤S12：提供第二刚体和第二支座，将第二支座固定于第二刚体。

其中，第一刚体和第二刚体多用于大型机械设备中，例如第一刚体和第二刚体分别为悬臂梁结构中的悬臂和支座。第一刚体和第二刚体本身是庞大笨重的，不易移动。第一支座和第二支座通过铆接、焊接、粘接等方式固定。

步骤S13：为第一刚体设置限定轨迹，使第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体。

其中，为第一刚体设置限定轨迹后，第一刚体的运动范围就在该限定轨迹内，限定轨迹比如是俯仰的角度和方向或平移的距离和方向。限定轨迹确定后，第一刚体和第二刚体的相对位置关系就可以确定。第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动，说明第一刚体和第二刚体已经存在相对运动关系。

在本实施例中，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体俯仰运动，其实现方式为，在为第一刚体设置限定轨迹之前，将第一刚体通过铰接座铰接于第二刚体上或者外界物体上。如果第一刚体铰接于第二刚体上，说明第一刚体和第二刚体同属于一个受力体系，比如悬臂梁结构中的悬臂和支座。如果第一刚体铰接于外界物体，则第一刚体和第二刚体不属于一个受力体系，但第一刚体具有相对第二刚体的运动趋势。

在其它实施例中，第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体平移运动。

需要说明一点的是，本实施例提到的相对运动，是指以第二刚体为参考物，第一刚体的运动状态，并不应当理解为第二刚体固定不动，而只有第一刚体运动。

步骤S14：在第一刚体运动至预定铰接位置时，第一支座抵接第二支座与第二支座配合形成铰点，使第一刚体和第二刚体铰接。

其中，第一支座具有第一座体和与第一座体连接的轴杆，第二支座具有第二座体和与第二座体连接的承载部，轴杆和承载部可以枢转式配合，则第一支座和第二支座靠近时，轴杆抵接承载部与承载部枢转式配合形成铰点。

如果第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体俯仰运动，预定铰接位置是指第一刚体运动至与第二刚体呈预定夹角的位置；如果第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体平移运动，预定铰接位置是指第一刚体运动至与第二刚体相隔预定距离的位置。不论第一刚体以何种方式沿限定轨迹相对第二刚体运动，只要第一刚体存在靠近第二刚体的运动趋势，即可依靠该运动趋势实现第一刚体和第二刚体铰接。

本发明的铰接方法依靠第一刚体和第二刚体自身的相对运动将第一刚体和第二刚体铰接，也就是说，第一刚体和第二刚体已经是某个或两个设备上的活动部件，其自身能够以机械配合方式运动，只要为第一刚体设置好限定轨迹，使第一刚体和第二刚体具有相互朝向对方的运动趋势，即可依靠该运动趋势实现第一刚体和第二刚体铰接，相较于现有技术需要动用起重机并且依赖操作人员技术和经验，本发明不需要借助外界工具，也不需要专门配备专业的技术人员，能够简化铰接过程，提高铰接效率、减少人力成本，省时省力，并且由于第一刚体和第二刚体在第一支座和第二支座没有形成铰点时，第一刚体和第二刚体仍然可以投入到使用当中，因此本发明的铰接方法适用范围非常广。

请参阅图2，图2是本发明第二实施例的铰接组件的结构示意图。铰接组件包括第一刚体1、第二刚体2、第一支座11和第二支座12。

第一支座11具有第一座体111和与第一座体111连接的轴杆112，第一座体111固定于第一刚体1。第二支座12具有第二座体121和与第二座体121连接的承载部122，第二座体121固定于第二刚体2。

第一刚体1设置有限定轨迹，第一刚体1沿限定轨迹相对第二刚体2运动以靠近第二刚体2，在第一刚体1运动至预定铰接位置时，轴杆112抵接承载部122与承载部122枢转式配合形成铰点，使第一刚体1和第二刚体2铰接。在本实施例中，第一刚体1沿限定轨迹相对第二刚体2俯仰运动，例如，第一刚体1通过铰接座3与第二刚体2转动连接，那么限定轨迹可以是以第一刚体1的长度为半径、给定的转动角度共同确定的圆弧轨迹，预定铰接位置则是第一刚体1沿圆弧轨迹转动至与第二刚体2形成最小夹角时的位置，在该位置时，第一刚体1停止继续转动，而轴杆112和承载部122相互抵接却不会有较大程度的挤压。在其他实施例中，第一刚体1沿限定轨迹相对第二刚体2平移运动。

请一并参阅图3，图3是图2所示的铰接组件的第一支座与第二支座分离后的结构示意图。为了提高铰接组件的工作可靠性，在承载部122与轴杆112枢转式配合形成铰点后，需要对第一支座11和第二支座12进行固定。具体地，铰接组件还包括限位盖13。限位盖13和承载部122均呈圆弧状，限位盖13沿承载部122的径向与承载部122对接，形成用于限定轴杆112的圆孔，即轴杆112的位置受到承载部122和限位盖13的限制，只能在限制的范围内转动，能够防止轴杆112跳脱。在本实施例中，限位盖13通过螺钉131固定于承载部122。

本发明的铰接组件的第一刚体1具有限定轨迹，在第一刚体1沿限定轨迹靠近至第二刚体2时，依靠第一刚体1和第二刚体2自身的相对运动，使轴杆112和承载部122形成铰点，能够简化铰接的过程，提高铰接效率，省时省力，并且，由于限定轨迹的限制，第一刚体1靠近第二刚体2时不会使第一支座11和第二支座12受到挤压，能够防止第一支座11和第二支座12被压坏。

请参阅图4，图4是本发明第三实施例的工程机械设备第二工作状态下的结构示意图。

工程机械设备包括第二实施例的铰接组件、平衡梁40和伸缩油缸50。其中，第一刚体1为悬臂梁，第二刚体2为立柱，第一刚体1和第二刚体2共同构成了悬臂梁结构。在本实施例中，第一座体111通过螺钉或焊接等方式固定于第一刚体1，第二座体121也通过螺钉或焊接等方式固定于第二刚体2。在其它可替代的备选实施例中，第一座体111可固定于第二刚体2，而第二座体121固定于第一刚体1。

平衡梁40位于第二刚体2的顶端，伸缩油缸50安装于第二刚体2上邻近平衡梁40的位置，伸缩油缸50连接平衡梁40，用于驱动平衡梁40相对第二刚体2转动。平衡梁40通过绳索与第一刚体1连接，而第一刚体1通过铰接座3与第二刚体2转动连接。根据杠杆原理，第一刚体1在绳索的牵引下沿限定轨迹相对第二刚体2俯仰运动以靠近第二刚体2，限定轨迹由伸缩油缸50的伸缩幅度决定。

该工程机械设备具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态下，第一刚体1通过铰接座3铰接于第二刚体2，第一支座11和第二支座12是分离的，而在第二工作状态下，通过第一刚体1相对第二刚体2运动，使第一支座11和第二支座12配合形成铰点，进而第一刚体1和第二刚体2铰接。由于第一工作状态下，工程机械设备可以进行正常工作，例如工程机械设备为堆取料斗轮机，第一刚体1的自由端安装有斗轮，但是，在第一工作状态下第一支座11和第二支座12并没有形成铰点，因此本发明仅讨论第二工作状态。

在第二工作状态下，由于第一刚体1存在两个铰接位置，故第一刚体1无法再做运动。但是，在该工作状态下，当铰接座3需要维护和更换时，可以解除铰接座3的固定，使第一刚体1围绕第一支座11和第二支座12形成的铰点转动，由伸缩油缸50控制第一刚体1作小幅度下俯，则第一刚体1安装铰接座3的一端翘起，铰接座3就脱离在第二刚体2上的安装位置，从而可以方便地维护与更换。在更换过程中，第一刚体1的重力由第一支座11、第二支座12以及绳索分担。

值得注意一点的是，由于工程机械设备在第一工作状态下第一刚体1是通过铰接座3相对于第二刚体2做俯仰运动的，因此，应设置第一支座11或第二支座12在第二刚体2上的位置以不会干涉到第一刚体1的下俯运动，但在更换铰接座3时可靠支撑第一刚体1为宜。

请参阅图5，图5是本发明第四实施例的工程机械设备第二工作状态下的结构示意图。本实施例的工程机械设备与第三实施例的工程机械设备的结构相同，都具有相同的第一工作状态和第二工作状态，不同之处在于，本实施例的铰接座3完好无损，而连接第一刚体1的绳索需要更换。该更换过程在第二工作状态下进行，第一支座11和第二支座12形成铰点后，由于第一刚体1存在两个铰点，因此第一刚体1固定不动，此时，可以更换与第一刚体1连接的绳索。在更换过程中，第一刚体1的重力由第一支座11、第二支座12以及铰接座3分担。应当理解，除了绳索之外，伸缩油缸50、平衡梁40都可以更换。

通过上述方式，本发明的铰接方法、铰接组件及工程机械设备使第一刚体沿限定轨迹相对第二刚体运动以靠近第二刚体，在第一刚体处于运动中时即可与第二刚体铰接，整个铰接过程仅依靠第一刚体和第二刚体自身的相对运动，不需要借助外界工具，能够简化铰接过程，提高铰接效率、减少人力成本，省时省力，此外，通过设置限定轨迹，可以防止第一支座和第二支座被压坏。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铰接方法，其特征在于，所述铰接方法包括：

提供第一刚体和第一支座，将所述第一支座固定于所述第一刚体；

提供第二刚体和第二支座，将所述第二支座固定于所述第二刚体；

其中，所述第一刚体和所述第二刚体分别为大型机械设备中的活动部件；

为所述第一刚体设置限定轨迹，使所述第一刚体沿所述限定轨迹相对所述第二刚体运动以靠近所述第二刚体；

在所述第一刚体运动至预定铰接位置时，所述第一支座抵接所述第二支座与所述第二支座配合形成铰点，使所述第一刚体和所述第二刚体铰接。

2.根据权利要求1所述的铰接方法，其特征在于，所述第一刚体沿所述限定轨迹相对所述第二刚体俯仰运动。

3.根据权利要求2所述的铰接方法，其特征在于，在为所述第一刚体设置限定轨迹之前，将所述第一刚体通过铰接座铰接于所述第二刚体上。

4.根据权利要求2所述的铰接方法，其特征在于，在为所述第一刚体设置限定轨迹之前，将所述第一刚体通过铰接座铰接于外界物体上。

5.根据权利要求1所述的铰接方法，其特征在于，所述第一刚体沿所述限定轨迹相对所述第二刚体平移运动。

6.根据权利要求1所述的铰接方法，其特征在于，所述第一支座具有第一座体和与所述第一座体连接的轴杆，所述第二支座具有第二座体和与所述第二座体连接的承载部，所述第一支座抵接所述第二支座与所述第二支座配合形成铰点的步骤具体为：

所述轴杆抵接所述承载部与所述承载部枢转式配合形成铰点。

7.一种铰接组件，其特征在于，所述铰接组件包括：

第一刚体；

第二刚体；

其中，所述第一刚体和所述第二刚体分别为大型机械设备中的活动部件；

第一支座，所述第一支座具有第一座体和与所述第一座体连接的轴杆，所述第一座体固定于所述第一刚体；

第二支座，所述第二支座具有第二座体和与所述第二座体连接的承载部，所述第二座体固定于所述第二刚体；

其中，所述第一刚体设置有限定轨迹，所述第一刚体沿所述限定轨迹相对所述第二刚体运动以靠近所述第二刚体，在所述第一刚体运动至预定铰接位置时，所述轴杆抵接所述承载部与所述承载部枢转式配合形成铰点，使所述第一刚体和所述第二刚体铰接。

8.根据权利要求7所述的铰接组件，其特征在于，所述铰接组件还包括限位盖，所述限位盖和所述承载部均呈圆弧状，所述限位盖沿所述承载部的径向与所述承载部对接，形成用于限定所述轴杆的圆孔。

9.根据权利要求7所述的铰接组件，其特征在于，所述第一刚体沿所述限定轨迹相对所述第二刚体俯仰运动或平移运动。

10.一种工程机械设备，其特征在于，所述工程机械设备包括根据权利要求7至9中任一项所述的铰接组件。