CN103526681A

CN103526681A - 适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置

Info

Publication number: CN103526681A
Application number: CN201310448145.3A
Authority: CN
Inventors: 李万莉; 刘鹏; 顾明浩
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-01-22

Abstract

一种适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置，属工程机械领域。配重体的底部设有通孔和凹洞，凹洞位于通孔上方；共振梁穿过配重体的通孔；配重体开设的凹洞内装配有挡板、接触体和橡胶减振片；配重体通过自身重力使接触体中心与共振梁紧密接触，其接触点为共振梁的节点支撑位置；挡板用于对接触体的限位，橡胶减振片用于减振；提升液压缸上端悬挂于焊接在机架附着板上的承载支座上，下端与配重体铰接；另一为滑移液压缸一端通过支座与配重体焊接，另一端铰接于焊接在机架附着板上的承载支座上。本发明利用滑移液压缸与提升液压缸的配合使得共振梁的节点支撑位置发生移动，改变了共振梁的固有频率，满足了不同水泥混凝土路面的破碎需求。

Description

适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及到一种用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置。

背景技术

现有的共振梁节点支撑装置都是采取固定式安装。如图1所示，在共振梁输出端节点处打一通孔，配重体1通过穿过通孔的支撑轴18与共振梁2连接；或者，直接将支撑轴焊接于共振梁2节点处的侧面（未提供图示）。可见，这两种结构共振梁的输出端节点位置是固定的，固定的节点位置使得共振梁的固有频率成为定值，这样当地面固有频率变化时，激振力、共振梁和地面三者难以达到共振状态，破碎效果不佳,且不能满足不同性质水泥混凝土路面的破碎要求；同时，现有共振梁节点支撑方式（打孔或者焊接），均破坏了共振梁的自身结构，容易造成应力集中，减小共振梁的使用寿命。

现有的共振梁节点支撑装置还包括提升液压缸（图1中未示），提升液压缸的伸缩可使配重体完成升降功能，其上端悬挂于焊接在机架上，其下端与配重体铰接，当液压缸伸长时，配重体下降；当液压缸收缩时，配重体上移。该部分内容都属于现有技术，因此在本说明书中未作详细说明。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，设计出一种可移动的共振梁节点支撑装置，通过调整节点支撑位置来改变共振梁的固有频率，同时避免破坏共振梁的自身结构。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置，其特征在于，包括配重体、共振梁、接触体和液压缸系统，所述配重体与共振梁之间活动连接，所述液压缸系统为配重体在非作业状态下进行必要调整动作提供驱动，而作业状态下有水平方向的限位作用，其中：

所述配重体的底部设有通孔和凹洞，所述凹洞位于通孔上方。

所述共振梁穿过配重体的通孔,从而对共振梁具有纵向限位作用。

所述配重体开设的凹洞内装配有挡板、接触体和橡胶减振片。所述接触体用于联结配重体和共振梁的承载体，接触体安装于配重体的凹洞中央，配重体可通过自身重力使接触体中心与共振梁紧密接触，其接触点就是共振梁的节点支撑位置，也就是共振梁的输出节点。为此，在凹洞内还配有挡板，挡板固定于配重体凹洞边口上，接触体的边缘夹于挡板与凹洞上壁之间，挡板对接触体起到限位作用，使得接触体和配重体相对固定，可同步进行水平方向或者竖直方向的移动，当接触体随配重体水平移动时，接触体与共振梁的接触点发生变化，共振梁的节点位置也发生变化，接触体的存在起到改变共振梁节点位置的作用。同时，配重体凹洞上壁与接触体之间，以及接触体与挡板之间均装配有橡胶减振片，用于减小由振动系统传递的振动冲击，起到缓冲减振作用。

所述液压缸系统包括有两个液压缸：其中一为提升液压缸，该提升液压缸的伸缩可使配重体完成升降功能（与现有技术相同），所述提升液压缸上端悬挂于焊接在机架附着板上的承载支座上，下端与配重体铰接，当提升液压缸伸长时，配重体下降；当提升液压缸收缩时，配重体上移。另一为滑移液压缸，其与提升液压缸配合可使得配重体在水平方向上发生移动，滑移液压缸一端通过支座与配重体焊接，另一端铰接于焊接在机架附着板上的承载支座上，当自身伸长时，配合提升液压缸的适当伸长，可使得配重系统向接近共振梁输出端端面的方向移动；当自身收缩时，配合提升液压缸的适当收缩，可使得配重系统向反方向移动。

共振破碎机不进行破碎操作时，滑移液压缸锁紧，提升液压缸可通过自身的伸缩，完成配重体的升降。

当需要调整共振梁的节点支撑位置时，滑移液压缸通过自身在水平方向的伸缩，配合（即保持两液压缸之间夹角不变）提升液压缸的伸缩，可完成配重体在水平方向的前后移动，从而调整接触体压紧共振梁的位置。

当共振破碎机工作时，滑移液压缸锁紧，提升液压缸泄压，配重体依靠自身重力压在共振梁上，使破碎锤头与地面紧密接触；同时敲击地面产生的振动反冲击通过接触体传递到配重体，在传递的过程中经过橡胶减振片的减振，消耗振动冲击能量，避免或减小机架的振动。

共振破碎机是一种用于破碎水泥混凝土路面的工程机械，其工作原理是通过安装于共振梁输入端的偏心质量激振器输入简谐激励，共振梁产生振动，从而带动安装于共振梁输出端的破碎锤头产生振动，破碎路面。当输入激振力频率、共振梁固有频率和水泥混凝土路面固有频率三者接近或者相等时，破碎效果最佳。激振力频率可以进行人工调节，使其满足破碎水泥混凝土路面的要求，如此共振梁的固有频率能否与路面固有频率相吻合就显得尤为重要。而本发明技术方案通过对配重体结构的改善，以及调整配重体与共振梁之间的连接方式，实现配重体可与共振梁相对移动，共振梁的节点支撑位置决定了共振梁的固有频率，从而直接影响到路面的破碎效果，且可以根据不同地面性质以及破碎需求对共振梁的节点位置进行调整。另外，本发明技术方案中共振梁从配重体通孔穿过，不需要对共振梁进行打孔或者焊接操作，避免了共振梁在后节点处产生应力集中，能够增加其使用寿命。

本发明适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置的特点在于：

1、本发明利用滑移液压缸与提升液压缸的配合可使得共振梁的节点支撑位置发生移动，改变了共振梁的固有频率，满足了不同水泥混凝土路面的破碎需求。

2、本发明采用的滑移液压缸，具有改变节点支撑位置和作为配重体升降的摇臂轴两种作用；

3、本发明改进了配重体结构，在其底端设有凹洞和通孔，与共振梁更易进行安装配合，且拆卸更加方便；

4、本发明在共振梁输出节点处没有采用现有的打孔或者焊接方式，保护了共振梁的自身结构，减小了共振梁的应力集中，可增加其使用寿命；

5、本发明接触体与配重体之间、接触体与挡板之间的橡胶减振片可有效的减小振动冲击。

附图说明

图1为现有的共振破碎机共振梁固定式节点支撑装置示意图。

图2为本发明适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置示意图。

图3为配重系统与振动系统的装配示意图。

图4为提升液压缸、滑移液压缸与配重系统装配示意图。

图5为液压缸、配重系统、共振系统装配剖视图。

图中标号表示的零部件名称：1—配重体；2—共振梁；3—破碎锤头；4—配重体通孔；5-共振梁输入端节点；共振梁输出端节点17；6—偏心质量激振器；7、11、16-承载支座；8—滑移液压缸；9—机架附着板；10—提升液压缸；12—橡胶减振片；13—挡板；14—接触体；15—配重体凹洞；18—支撑轴。

具体实施方式

现结合附图，详细说明本发明的具体实施方式。

如附图2和附图5所示，本发明“适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置”主要包含的结构有配重体1、接触体14、滑移液压缸8、提升液压缸10、共振梁2、橡胶减振片12和挡板13。配重体1底部设有配重体通孔4，共振梁2从通孔4穿过；配重体通孔4上部设有配重体凹洞15，凹洞15内部装配有接触体14和橡胶减振片12；橡胶减振片12上设有沉头螺栓孔（未画出），由螺栓（未画出）分别固定于接触体14上表面与配重体1之间和接触体14下表面与挡板13之间，可有效缓冲有振动系统传递的振动冲击，起减振作用；挡板13与配重体1通过焊接连接，对接触体14具有竖直方向的限位作用；滑移液压缸8一端铰接于承载支座7上，承载支座7焊接于机架附着板（未画出）上，当滑移液压缸8锁紧时，该液压缸可视为“摇臂”，铰接轴可视为“摇臂轴”，另一端（活塞杆）焊接于配重体1的侧面；提升液压缸10上端通过承载支座16悬挂于机架附着板9上，液压缸下端通过轴销安装于配重体1一侧的承载支座11上，提升液压缸10的伸缩可使得配重体1绕摇臂轴转动，完成升降功能。

如附图3所示，共振梁2从配重体1的配重体通孔4穿过，当提升液压缸10伸长时，可使配重体1下移，从而使得安装于共振梁2输出端的破碎锤头3下移，直至与地面接触；当提升液压缸10泄压时，配重体1通过自身重力将接触体14紧紧压在共振梁2上，从而使得破碎锤头3与水泥混凝土路面紧密接触；当提升液压缸10收缩时，可将配重体1提升。

如附图4和附图5所示，当共振破碎机工作时，滑移液压缸8锁紧，起到摇臂的作用，提升液压缸10大腔进油，小腔回油，使得液压缸伸长，配重体1下移，从而带动接触体14和共振梁2下移，直至破碎锤头3与地面紧密接触，此时配重体1起到配重的压制作用。当破碎路面时，提升液压缸10泄压，配重体1将接触体14压紧在共振梁2上，振动冲击可由橡胶减振片12进行缓冲吸收，同时，由于提升液压缸10泄压，配重体1与机架之间不会产生压力作用，从而避免了振动向机架的传导。

当共振破碎机不工作时，滑移液压缸8锁紧，提升液压缸10小腔进油，大腔回油，液压缸收缩，将配重体1提起，从而使得共振梁2和破碎锤头3升离地面。

当需要调整节点支撑位置时，若滑移液压缸8大腔进油，小腔回油，则滑移液压缸8伸长，同时提升液压缸10适当伸长，可使得配重体1和接触体14向共振梁2输出端端面的方向移动；若滑移液压缸8小腔进油，大腔回油，则滑移液压缸8收缩，同时提升液压缸10适当缩短，可使得配重体1和接触体14向反方向移动。如此，接触体14和共振梁2的接触点发生移动，即改变了共振梁2的节点支撑位置，改变了共振梁2的固有频率。

本发明技术方案的主要任务是设计一种用于共振破碎机共振梁的可移动的节点支撑装置，共振梁的输入端节点是固定的，所以共振梁的固有频率由其输出端节点位置决定，当破碎不同固有频率的水泥混凝土时，通过调整共振梁的输出端节点位置，可以改变共振梁的固有频率，使得共振梁与水泥混凝土地面的固有频率相吻合，此时破碎效果最佳。为提供技术支持，本发明人利用有限元软件ANSYS的模态分析模块，计算了共振梁输出端节点位置变化时共振梁的固有频率。首先根据共振破碎机结构尺寸定义共振梁的长宽高分别为3.0m、0.3m、0.1m，定义共振梁的输入端节点距离共振梁输入端端面为0.346m,定义共振梁的输出端节点和共振梁输出端端面的距离为变量L，当L取值为0.2m、0.25m、0.3m、0.35m、0.4m、0.45m、0.5m时，利用模态分析分别求出了共振梁的一阶固有频率，列表如下：

表1 共振梁固有频率—节点位置数据表

L	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5
								FREQ	39.309	40.855	42.447	44.068	45.695	47.292	48.811

如表1所示，当共振梁输出端节点位置L变化范围为0.2m—0.5m时，共振梁的固有频率变化范围为39.309Hz—48.811Hz，此频率变化范围为9.5Hz左右，基本涵盖了常见水泥混凝土路面固有频率的变化范围，如此便可根据路面的固有频率，选取合适的共振梁输出端节点位置，达到合适的共振梁固有频率。

如附图1和附图2所示，共振梁2是振动系统的核心构件，作为柔性体产生振动，其自身结构较易发生损坏，本发明放弃了现有的在共振梁输出端节点处打孔或者焊接的固定方式，保护了共振梁2的结构；同时，利用在配重体1下端打通孔的方式与共振梁2安装配合，因配重体1是刚体，结构相对柔性体难以发生损坏，故此安装方式对配重体使用寿命影响较小。

本发明技术方案重点在于设计出一种新型的接触体和配重体结构，同时通过滑移液压缸和提升液压缸的配合使用，使得共振梁的节点支撑位置可以移动，结构简单、功能齐全、空间布置合理、操作较为方便，能有效的满足不同水泥混凝土路面对共振破碎机的要求。其次，本发明技术方案采取在刚性配重体底端打孔的方式与共振梁配合安装，如此保护了共振梁的自身结构，减小了其应力集中，有效增强了振动系统的使用寿命。

Claims

1.一种适用于共振破碎机共振梁的可动节点支撑装置，其特征在于，包括配重体、共振梁、接触体和液压缸系统，所述配重体与共振梁之间活动连接，其中：

所述配重体的底部设有通孔和凹洞，所述凹洞位于通孔上方；

所述共振梁穿过配重体的通孔；

所述配重体开设的凹洞内装配有挡板、接触体和橡胶减振片；接触体安装于配重体的凹洞中央，配重体通过自身重力使接触体中心与共振梁紧密接触，其接触点为共振梁的节点支撑位置，挡板固定于配重体凹洞边口上，接触体的边缘夹于挡板与凹洞上壁之间；配重体凹洞上壁与接触体之间，以及接触体与挡板之间均装配有橡胶减振片；

所述液压缸系统包括有两个液压缸，

其中一为提升液压缸，该提升液压缸上端悬挂于焊接在机架附着板上的承载支座上，下端与配重体铰接，

另一为滑移液压缸，该滑移液压缸一端通过支座与配重体焊接，另一端铰接于焊接在机架附着板上的承载支座上。