CN103628462B - 履带式强夯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式强夯机，涉及工程机械技术领域。解决了现有技术存在钢丝绳应力无法有效释放，导致使用寿命较短的技术问题。该履带式强夯机包括夯锤连接装置，夯锤连接装置包括上吊耳、套筒以及下吊耳，上吊耳的第一端与起升卷扬机构引出的钢丝绳相连接，上吊耳的第二端与套筒的顶部固定连接；套筒的底部设置有防脱底边，防脱底边上设置有安装孔，下吊耳的第一端穿过安装孔并嵌于套筒内，下吊耳的第一端沿套筒径向方向的尺寸大于安装孔的内径且下吊耳的第一端能相对于套筒绕套筒的周向方向转动；下吊耳的第二端与夯锤相连接。本发明提供的履带式起重机更适宜应用于软土地面，本发明还增强了钢丝绳的使用寿命。

Description

履带式强夯机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种履带式强夯机。

背景技术

强夯机是一种用于地基夯实的机械设备。

强夯机工作过程中会反复使用吊钩将夯锤起吊到一定高度后，利用自动脱钩装置释放夯锤或带锤自由落下，给地基以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲击应力，而该过程中产生的强大冲击波会对整个强夯机造成极大的冲击伤害，所以对于强夯机而言，良好的可靠性、作业的安全性、结构的耐疲劳性显得非常重要。

液压履带式强夯机是一种设置有履带底盘的强夯机。如图1和图2所示，现有的液压履带式强夯机主要包括下车行走装置、液压系统、电气系统以及动力系统等组成部分。图1中至少示意出了现有的液压履带式强夯机的转台1、桁架臂3、夯锤4、钢丝绳11、人字架23、吊钩24、自动脱钩装置25、操纵室26、履带梁27、机棚28、配重29、滑轮组30以及双变幅拉索31。

履带底盘是液压履带式强夯机的重要组成部分，履带底盘由如图1所示履带梁27、履带板、支重轮、驱动行走装置组成，其主要用于承受整机重量，使整机在松软地面上工作不下陷，还用于实现强夯机的驱动行走功能，履带底盘的行走机构可实现整机的前进、后退、转弯等功能。

接地比压是强夯机的重要参数之一。接地比压是指履带底盘与地面接触位置的压强，通常采用平均接地比压衡量车辆对地面的作用力大小情况。平均接地比压为整机自重重力/(履带长度×履带板宽度)。

现有技术至少存在以下技术问题：

目前，国内大多以50t～80t中小吨位履带起重机改造300tm到500tm履带式强夯机，这种方式改造后的强夯机存在接地比压大、工作效率低、拆装转场复杂、维护成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提出一种履带式强夯机，解决了现有技术存在钢丝绳应力无法有效释放，导致使用寿命较短的技术问题。另外，本发明的优选技术方案还具有适应软土地面、工作效率高、结构简单、使用方便以及桁架臂晃动较小的优点。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的履带式强夯机，包括转台、起升卷扬机构、桁架臂、夯锤以及夯锤连接装置，所述夯锤连接装置包括上吊耳、套筒以及下吊耳，其中：

所述上吊耳的第一端与所述起升卷扬机构引出的钢丝绳相连接，所述上吊耳的第二端与所述套筒的顶部固定连接；

所述套筒的底部设置有防脱底边，所述防脱底边上设置有安装孔，所述下吊耳的第一端穿过所述安装孔并嵌于所述套筒内，所述下吊耳的第一端露出所述安装孔的部分沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径且所述下吊耳的第一端能相对于所述套筒绕所述套筒的周向方向转动；

所述下吊耳的第二端与所述夯锤相连接。

优选地，所述履带式强夯机还包括履带底盘，所述履带底盘与地面接触位置承受的平均接地比压不大于0.05MPa，所述夯锤的重量不超过8吨。

优选地，所述上吊耳的第一端与卸套相铰接并通过所述卸套与所述钢丝绳相连接，所述上吊耳的第二端嵌于所述套筒内且通过紧固件与所述套筒可拆卸固定连接。

优选地，铰接包括铰链连接以及销轴连接。

优选地，所述夯锤上固设有至少两个限位凸壁，所述限位凸壁背离所述夯锤的部分位于所述卸套的周围，所述卸套在重力作用下下垂时抵靠于所述限位凸壁上；

所述夯锤上还固设有连接凸起，所述连接凸起与所述下吊耳的第二端之间相铰接。

优选地，所述上吊耳位于所述套筒外的部分的周向外表面上设置有第一限位凸沿，所述第一限位凸沿压抵在所述套筒的顶部，所述下吊耳位于所述套筒外的部分的周向外表面上设置有第二限位凸沿，所述第二限位凸沿沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径。

优选地，所述下吊耳的第一端或所述下吊耳的第一端的顶部包括螺纹部以及防脱螺母，所述螺纹部设置有外螺纹，且所述外螺纹与所述防脱螺母的内螺纹相配合，所述防脱螺母沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径，所述防脱螺母与所述防脱底边之间还设置有轴承，所述防脱螺母的底面抵压在所述轴承的上端盖上，所述轴承的下端盖抵压在所述防脱底边上。

优选地，所述轴承为推力球轴承。

优选地，所述防脱螺母与所述轴承之间的所述下吊耳上还套设有垫圈。

优选地，所述履带式强夯机还包括腹杆防护装置，所述腹杆防护装置包括至少一根杆件，所述杆件与所述桁架臂接近所述夯锤的部分可拆卸固定连接。

优选地，所述履带式强夯机还包括防护板，所述防护板与所述桁架臂接近所述夯锤以及地面的部分可拆卸固定连接。

优选地，所述防护板为PVC软板。

优选地，所述转台上还连接有人字架，所述人字架通过单变幅拉索与所述桁架臂相连接。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本发明提供的履带式强夯机中，夯锤连接装置的下吊耳的第一端能相对于套筒绕套筒的周向方向转动，故而能通过转动的方式释放钢丝绳的内应力，避免钢丝绳内应力过于集中而损坏，所以解决了现有技术存在钢丝绳应力无法有效释放，导致使用寿命较短的技术问题。另外，本发明提供的夯锤连接装置在夯锤夯实地面的过程中钢丝绳、夯锤连接装置与夯锤不脱开，夯锤与钢丝绳以及夯锤连接装置会在重力作用下一并下落，故而每个工作循环中不需要重复挂钩(此处挂钩是指将夯锤连接装置挂接在夯锤上)操作，工作效率更高。

本发明提供的优选技术方案与现有技术相比至少还存在以下优点：

1、接地比压小。履带底盘与地面接触位置承受的平均接地比压≤0.05MPa，本发明中通过减小整机自重，增加履带长度，增加履带板宽度的方法降低了接地比压，使本发明适应软土地面。

2、夯锤夯实地面的过程中，夯锤与钢丝绳以及夯锤连接装置不脱开，夯锤连同钢丝绳一并下落。每个工作循环中不需要挂钩操作。

3、可释放钢丝绳应力的夯锤连接装置使钢丝绳内应力通过旋转的方式得到了较好的释放，延长了钢丝绳的使用寿命。

4、腹杆防护装置可有效防止腹杆被脱钩器等结构件撞弯。底节臂下方装有PVC软板，可有效防止强夯作业时溅起的泥块、石子飞落至转台内，从而保护起升卷扬机构和回转机构。

5、单变幅拉索的使用可以减少连接操作，提高使用方便性。

6、后置式的起升卷扬机构，改善了主臂受力，降低了臂架晃动，与现有技术相比，本发明中起升卷扬机构的位置更靠近尾部，更为有效的抵消了拉索的作用力，使得臂架晃动减小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术提供的履带式强夯机的示意图；

图2为在运输状态下，现有技术提供的履带式强夯机的局部示意图；

图3为本发明实施例所提供的履带式强夯机的示意图；

图4为在运输状态下，本发明实施例所提供的履带式强夯机的局部示意图；

图5为本发明实施例所提供的履带式强夯机中夯锤连接装置与钢丝绳、夯锤组装过程的示意图；

图6为图5所示夯锤连接装置的局部剖视放大示意图；

图7为本发明实施例所提供的履带式强夯机中桁架臂的立体结构的一张示意图；

图8为本发明实施例所提供的履带式强夯机中桁架臂的立体结构的又一张示意图；

图9为本发明实施例所提供的履带式强夯机中腹杆防护装置主要构件的分解示意图；

图10为本发明实施例所提供的履带式强夯机中腹杆防护装置组装在桁架臂上之后，腹杆防护装置与桁架臂的柱状结构件之间连接关系的示意图；

图11为本发明实施例所提供的履带式强夯机中转台与起升卷扬机构之间位置关系的示意图；

图中标记：1、转台；2、起升卷扬机构；3、桁架臂；301、柱状结构件；4、夯锤；5、夯锤连接装置；51、上吊耳；511、上吊耳的第一端；512、上吊耳的第二端；513、第一限位凸沿；52、套筒；521、防脱底边；522、安装孔；53、下吊耳；531、下吊耳的第一端；532、下吊耳的第二端；533、第二限位凸沿；534、防脱螺母；6、履带底盘；7、卸套；8、紧固件；9、限位凸壁；91、支撑筋板；10、连接凸起；11、钢丝绳；12、单变幅拉索；13、轴承；14、垫圈；15、腹杆防护装置；151、杆件；16、定位板块；17、U形体；18、垫片；19、弯曲定位片；20、定位螺母；21、定位螺杆；22、防护板；23、人字架；24、吊钩；25、自动脱钩装置；26、操纵室；27、履带梁；28、机棚；29、配重；30、滑轮组；31、双变幅拉索。

具体实施方式

下面通过附图图3～图11以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

本发明实施例提供了一种钢丝绳使用寿命长、适应软土地面、工作效率高、结构简单、使用方便以及桁架臂晃动较小的履带式强夯机。

下面结合图3～图11对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的两个或更多个技术手段互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。

如图3～图11所示，本发明实施例所提供的履带式强夯机，包括转台1、起升卷扬机构2、桁架臂(优选为主臂)3、夯锤4以及夯锤连接装置5，夯锤连接装置5包括如图5或图6所示的上吊耳51、套筒52以及下吊耳53，其中：

上吊耳51的第一端511与起升卷扬机构2引出的钢丝绳11相连接，上吊耳51的第二端512与套筒52的顶部固定连接。

套筒52的底部设置有防脱底边521，防脱底边521上设置有安装孔522，下吊耳53的第一端531穿过安装孔522并嵌于套筒52内，下吊耳53的第一端531露出安装孔522的部分沿套筒52径向方向的尺寸大于安装孔522的内径且下吊耳53的第一端531能相对于套筒52绕套筒52的周向方向转动。下吊耳53的第二端532与夯锤4相连接。

由于本发明提供的履带式强夯机中，夯锤连接装置5的下吊耳53的第一端531能相对于套筒52绕套筒52的周向方向转动，故而能通过转动的方式释放钢丝绳11的内应力，避免钢丝绳11内应力过多而损坏，并且，本发明提供的夯锤连接装置5在夯锤4夯实地面的过程中与夯锤4不脱开，夯锤4与钢丝绳11以及夯锤连接装置5会在重力作用下一并下落，故而每个工作循环中不需要重复挂钩操作，工作效率更高。

图3中至少示意出了本发明提供的液压履带式强夯机的转台1、桁架臂3、夯锤4、履带底盘6、钢丝绳11、人字架23、操纵室26、履带梁27、配重29以及单变幅拉索12。

图4中至少示意出了本发明提供的液压履带式强夯机的人字架23以及配重29。

如图3～图11所示，本实施例中履带式强夯机还包括履带底盘6，履带底盘6与地面接触位置承受的平均接地比压不大于0.05MPa，夯锤4的重量不超过8吨。

当然，履带底盘6与地面接触位置承受的平均接地比压为其他数值的技术方案，夯锤4的重量为其他吨位的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本发明中通过减小整机自重，增加履带长度，增加履带板宽度的方法降低了接地比压，使本发明适应软土地面。

本实施例中上吊耳51的第一端511与卸套7相铰接并通过卸套7与钢丝绳11相连接，上吊耳51的第二端512嵌于套筒52内且通过紧固件8与套筒52可拆卸固定连接。本文中铰接包括铰链连接以及销轴连接，优选为销轴连接。

铰接作为一种活动连接方式，其也可以实现释放钢丝绳11应力的作用。紧固件8优选为螺钉，当然使用螺栓、螺柱等紧固件以替代螺钉的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中夯锤4上固设有至少两个限位凸壁9，限位凸壁9背离夯锤4的部分位于卸套7的周围，卸套7在重力作用下下垂时抵靠于限位凸壁9上。

限位凸壁9对卸套7具有限位作用，其可以避免卸套7降落的位置太低而引起钢丝绳11缠绕。

限位凸壁9周围的夯锤4外表面还焊接有支撑筋板91，支撑筋板91与限位凸壁9相抵接或焊接在一起。支撑筋板91用于增强限位凸壁9与夯锤4之间的连接强度。支撑筋板91优选为三角形板件。

本实施例中夯锤4上还固设有连接凸起10，连接凸起10与下吊耳53的第二端532之间相铰接。

铰接作为一种活动连接方式，其也可以实现释放连接凸起10与下吊耳53之间的应力。

本实施例中上吊耳51位于套筒52外的部分的周向外表面上设置有第一限位凸沿513，第一限位凸沿513压抵在套筒52的顶部，下吊耳53位于套筒52外的部分的周向外表面上设置有第二限位凸沿533，第二限位凸沿533沿套筒52径向方向的尺寸大于安装孔522的内径。

第一限位凸沿513对上吊耳51具有限位的作用，可以避免上吊耳51嵌入套筒52太深。第二限位凸沿533对下吊耳53具有限位的作用，可以避免下吊耳53嵌入套筒52太深。

当然，仅使用第一限位凸沿513以及第二限位凸沿533其中之一的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中下吊耳53的第一端531包括螺纹部以及防脱螺母534，或者，下吊耳53的第一端531的顶部包括螺纹部以及防脱螺母534，其中：

螺纹部设置有外螺纹，且外螺纹与防脱螺母534的内螺纹相配合，防脱螺母534沿套筒52径向方向的尺寸大于安装孔522的内径，防脱螺母534与防脱底边521之间还设置有轴承13，防脱螺母534的底面抵压在轴承13的上端盖上，轴承13的下端盖抵压在防脱底边521上。

防脱螺母534沿套筒52径向方向的尺寸大于安装孔522的内径，所以防脱螺母534可以避免下吊耳53从套筒52内掉落。轴承13能有效的减小防脱螺母534绕套筒52的周向方向相对于防脱底边521转动过程中产生的摩擦力。

当然，将防脱螺母534与下吊耳53通过其他的方式(例如使用紧固件)可拆卸连接的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中轴承13优选为推力球轴承。推力球轴承能承受防脱螺母534施加的轴向载荷，有效降低防脱螺母534绕套筒52的周向方向相对于防脱底边521转动过程中产生的摩擦力。

当然，使用其他轴承或具有润滑功能的装置以取代推力球轴承的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中防脱螺母534与轴承13之间的下吊耳53上还套设有垫圈14。垫圈14可以有效地降低轴承13承受的由防脱螺母534施加的轴向载荷。

本实施例中履带式强夯机还包括腹杆防护装置15，腹杆防护装置15包括至少一根杆件151，杆件151与桁架臂3接近夯锤4的部分可拆卸固定连接。

腹杆防护装置15可以增加桁架臂3接近夯锤4的部分的强度，增强桁架臂3接近夯锤4的部分的抗撞击能力。

图9中穿过弯曲定位片19、定位螺母20等结构件的直线表示上述结构件的安装方向。

本例中杆件151通过定位板块16、U形体17、垫片18、弯曲定位片19、定位螺母20以及定位螺杆21等部件构成的防护连接结构固定在桁架臂3接近夯锤4的部分柱状结构件301上。

防护连接结构包括两个U形体17，两个U形体17中其中一个U形体17的弯曲部套接在杆件151上，且该U形体17的两端部依次穿过定位板块16以及垫片18，且U形体17两端部延伸出垫片18的部分上设置有外螺纹，U形体17两端部的外螺纹与不同位置的两个定位螺母20的内螺纹相配合。

两个U形体17中其中另一个U形体17的弯曲部套接在杆件151上，且该U形体17的两端部穿过垫片18，且U形体17两端部延伸出垫片18的部分上设置有外螺纹，且U形体17两端部的外螺纹与另外两个不同位置的定位螺母20的内螺纹相配合。弯曲定位片19的弯曲部套接在桁架臂3接近夯锤4的部分柱状结构件上，两个不同位置的定位螺杆21分别穿过垫片18以及弯曲定位片19的两端并与两个不同位置的定位螺母20配合将弯曲定位片19固定在定位板块16上。

当然，使用其他的连接方式将腹杆防护装置15固定在桁架臂3上的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中履带式强夯机还包括防护板22，防护板22优选为PVC(PVC英文名称：polyvinylchloride，中文名称：聚氯乙烯)软板，防护板22与桁架臂3接近夯锤4以及地面的部分可拆卸固定连接。

防护板22可以增强桁架臂3接近夯锤4的部分以及接近地面的部分的抗撞击能力，避免桁架臂3在夯锤4夯实地面的过程中溅起的泥块、石子飞落至转台1内，从而有效的保护了转台1上设置的卷扬机构以及回转机构。

本实施例中转台1上还连接有人字架23，人字架23通过单变幅拉索12与桁架臂3相连接。单变幅拉索12具有连接操作简单的优点。

本实施例中如图11所示起升卷扬机构2设置于转台1上远离夯锤4的部分上。图11中示意出了不同位置的两个起升卷扬机构2，图11中左边位置的起升卷扬机构2为优选的后置式的起升卷扬机构2。

后置式的起升卷扬机构2，改善了主臂受力，降低了臂架晃动，由于本发明中起升卷扬机构2的位置更靠近尾部，更为有效的抵消了拉索的作用力，使得臂架晃动减小。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种履带式强夯机，其特征在于，包括转台、起升卷扬机构、桁架臂、夯锤以及夯锤连接装置，所述夯锤连接装置包括上吊耳、套筒以及下吊耳，其中：

所述上吊耳的第一端与所述起升卷扬机构引出的钢丝绳相连接，所述上吊耳的第二端与所述套筒的顶部固定连接；

所述套筒的底部设置有防脱底边，所述防脱底边上设置有安装孔，所述下吊耳的第一端穿过所述安装孔并嵌于所述套筒内，所述下吊耳的第一端露出所述安装孔的部分沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径且所述下吊耳的第一端能相对于所述套筒绕所述套筒的周向方向转动；

所述下吊耳的第二端与所述夯锤相连接。

2.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述履带式强夯机还包括履带底盘，所述履带底盘与地面接触位置承受的平均接地比压不大于0.05MPa，所述夯锤的重量不超过8吨。

3.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述上吊耳的第一端与卸套相铰接并通过所述卸套与所述钢丝绳相连接，所述上吊耳的第二端嵌于所述套筒内且通过紧固件与所述套筒可拆卸固定连接。

4.根据权利要求3所述的履带式强夯机，其特征在于，所述夯锤上固设有至少两个限位凸壁，所述限位凸壁背离所述夯锤的部分位于所述卸套的周围，所述卸套在重力作用下下垂时抵靠于所述限位凸壁上；

所述夯锤上还固设有连接凸起，所述连接凸起与所述下吊耳的第二端之间相铰接。

5.根据权利要求3所述的履带式强夯机，其特征在于，所述上吊耳位于所述套筒外的部分的周向外表面上设置有第一限位凸沿，所述第一限位凸沿压抵在所述套筒的顶部，所述下吊耳位于所述套筒外的部分的周向外表面上设置有第二限位凸沿，所述第二限位凸沿沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径。

6.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述下吊耳的第一端的顶部包括螺纹部以及防脱螺母，所述螺纹部设置有外螺纹，且所述外螺纹与所述防脱螺母的内螺纹相配合，所述防脱螺母沿所述套筒径向方向的尺寸大于所述安装孔的内径，所述防脱螺母与所述防脱底边之间还设置有轴承，所述防脱螺母的底面抵压在所述轴承的上端盖上，所述轴承的下端盖抵压在所述防脱底边上。

7.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述履带式强夯机还包括腹杆防护装置，所述腹杆防护装置包括至少一根杆件，所述杆件与所述桁架臂接近所述夯锤的部分可拆卸固定连接。

8.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述履带式强夯机还包括防护板，所述防护板与所述桁架臂接近所述夯锤以及地面的部分可拆卸固定连接。

9.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述转台上还连接有人字架，所述人字架通过单变幅拉索与所述桁架臂相连接。

10.根据权利要求1所述的履带式强夯机，其特征在于，所述起升卷扬机构设置于所述转台上远离所述夯锤的部分上。