CN106006350B - 一种缓速器和包括该缓速器的无级缓速卸载装置 - Google Patents

Abstract

一种缓速器和包括该缓速器的无级缓速卸载装置，该缓速器包括弧形轨道，弧形轨道内设有滑动件，滑动件可沿弧形轨道运动，滑动件沿弧形轨道下滑的过程中，滑动件与弧形轨道之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小。该无级缓速卸载装置包括缓速器、固定装置和重坠装置，固定装置位于缓速器的上方，固定装置与缓速器相连；缓速器位于重坠装置的上方，缓速器与重坠装置相连，缓速器的滑动件沿弧形轨道向下滑动的过程中，悬吊固定装置的拉力逐渐变小。本发明可实现重坠装置的无级缓慢释放，无需使用电控、液压系统，可靠性高。

Description

一种缓速器和包括该缓速器的无级缓速卸载装置

技术领域

本发明涉及一种缓速器和包括该缓速器的无级缓速卸载装置。

背景技术

强夯机是一种用于对物料或地基进行冲击压实的工程机械，广泛应用于工业与民用建筑、仓库、堆场、码头、机场、公路和铁路路基、人工岛等的施工作业过程中。强夯机等冲击机械依靠高空释放重锤冲击地面作业。为了实现重锤稳定可靠的锁定和空中释放两项要求，现有强夯机通常装备机械脱钩器。机械脱钩器可自动挂取重锤并利用机构的自锁性锁定重锤，由卷扬机将机械脱钩器连同重锤提升至数十米高空，通过钢丝绳牵拉机械脱钩器的连杆，瞬间改变机构平衡状态，使重锤与机械脱钩器瞬间脱开。重锤释放时，提升机构存贮的弹性势能立即释放，提升机构剧烈反弹振动，频繁卸载冲击易造成机械结构和传动系统过早损坏。

CN104444756A公开了一种分段缓速卸放装置，通过控制油缸有杆腔液压油压力缓慢下降，实现悬吊缓速卸放装置的钢丝绳拉力逐步释放，从而实现提升机构存贮的弹性势能缓慢释放。但此卸放装置需要用到电控、液压系统，且强夯作业通常为野外施工环境，室外高温和粉尘污染降低了油缸的工作可靠性，同时电控液压系统价格贵，设备的维护成本也高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种无需使用电控、液压系统，工作可靠的缓速器和包括该缓速器的无级缓速卸载装置，可实现重锤的无级缓慢释放。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，包括弧形轨道，所述弧形轨道内设有滑动件，所述滑动件可沿弧形轨道运动，所述滑动件沿弧形轨道下滑的过程中，滑动件与弧形轨道之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小。

进一步，所述滑动件上设有下连杆，所述下连杆一端与滑动件连接。

进一步，所述弧形轨道呈拱形；所述滑动件的数量为两个，两个滑动件在运动的过程中等高。

进一步，所述弧形轨道的顶段底部设有缓冲器，所述滑动件上设有中心连杆，所述中心连杆一端与滑动件连接，另一端与缓冲器接触。

进一步，所述弧形轨道的两端底部设有缓冲器。

进一步，所述缓冲器为弹簧或阻尼器。

一种无级缓速卸载装置，包括缓速器，还设有固定装置和重坠装置，所述固定装置位于缓速器的上方，固定装置与缓速器相连；所述缓速器位于重坠装置的上方，缓速器与重坠装置相连，所述缓速器的滑动件沿弧形轨道向下滑动的过程中，悬吊固定装置的拉力逐渐变小。

进一步，所述固定装置为具有自动挂钩功能的上挂钩器，所述重坠装置包括具有自动挂钩功能的下挂钩器和重锤，所述上挂钩器位于缓速器的上方，上挂钩器与缓速器相连；所述缓速器位于下挂钩器的上方，缓速器与下挂钩器相连，所述重锤位于下挂钩器的下方，所述缓速器的滑动件运动至弧形轨道的最高点时，可通过上挂钩器锁紧，所述缓速器的滑动件沿弧形轨道向下滑动的过程中，悬吊上挂钩器的拉力逐渐变小。

进一步，所述上挂钩器包括吊环、上操纵杆、上拉绳和上钩爪，所述上拉绳设于上操纵杆上，通过上操纵杆控制上钩爪的张合，所述缓速器的滑动件运动至弧形轨道的最高点时，可通过上挂钩器的上钩爪锁紧。

进一步，所述下挂钩器包括下操纵杆、下钩爪和脱钩绳；所述下操纵杆通过脱钩绳与缓速器连接，所述脱钩绳一端连接在下操纵杆的一端，另一端连接在弧形轨道上，所述重锤位于下钩爪的下方，通过下操纵杆控制下钩爪的张合，从而控制下钩爪对重锤的锁紧和张开。

进一步，所述上挂钩器下连接有多个缓速器形成缓速器组，缓速器组一端与上挂钩器固定，另一端与下挂钩器固定，多个缓速器相对平行或顶部相交。

与现有技术相比，本发明的优点如下：本发明之缓速器为机械机构，本发明之无级缓速卸载装置可通过机械结构的缓速器实现与之相连的重坠装置的缓慢释放，无需使用电控、液压系统，工作可靠性高，设备的制造、使用和维护成本低；在重坠装置释放的过程中，吊环上钢丝绳的拉力呈光滑曲线逐渐减小，将重坠装置阶跃释放转变成无级缓慢卸载，减小重坠装置释放对系统的冲击，提升机构振动小，避免对机械结构和传动系统造成冲击损坏。

附图说明

图1是本发明实施例1之缓速器的结构示意图；

图2是本发明实施例1之无级缓速卸载装置释放重锤时的结构示意图；

图3是图2所示实施例之无级缓速卸载装置复位时的结构示意图；

图4是图2所示实施例之无级缓速卸载装置释放重锤时钢丝绳受力示意图。

图5是本发明实施例2之缓速器的结构示意图；

图6是本发明实施例2之无级缓速卸载装置释放重锤时的结构示意图；

图7是图6所示实施例之无级缓速卸载装置复位时的结构示意图。

图中：1—上挂钩器，2—缓速器，3—下挂钩器，4—吊环，5—上操纵杆，6—上拉绳，7—上钩爪，8—弧形轨道，9—滚子，10—中心连杆，11—下连杆，12—缓冲器，13—下操纵杆，14—下钩爪，15—重锤，16—脱钩绳。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参照图1，本实施例之缓速器2包括呈拱形的弧形轨道8，弧形轨道8内设有两个滚子9，滚子9可沿弧形轨道8运动，每个滚子9在运动的过程中等高；滚子9沿弧形轨道8向下滑动的过程中，滚子9与弧形轨道8之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小；每个滚子9上均设有下连杆11，下连杆11一端与相应的滚子9连接，弧形轨道8的顶段底部设有缓冲器12，缓冲器12为弹簧，每个滚子9上均设有中心连杆10，中心连杆10一端与相应的滚子9连接，另一端与缓冲器12接触；弧形轨道8的弧形为圆弧形，弧形轨道8由两个对称的四分之一圆弧段组成。

本实施例之缓速器2可用于卸载装置上，缓速器2连接在卸载装置的上挂钩器1和下挂钩器3之间，缓速器2的下连杆11的另一端与下挂钩器3连接。

参照图2、3，本实施例之无级缓速卸载装置包括上挂钩器1、缓速器2、下挂钩器3和重锤15，上挂钩器1位于缓速器2的上方，上挂钩器1与缓速器2相连；缓速器2位于下挂钩器3的上方，缓速器2与下挂钩器3相连，重锤15位于下挂钩器3的下方。

上挂钩器1包括吊环4、上操纵杆5、上拉绳6和上钩爪7，上拉绳6设于上操纵杆5上，通过上操纵杆5控制上钩爪7的张合，吊环4用于与提升机的挂钩连接。

缓速器2包括呈拱形的弧形轨道8，弧形轨道8内设有两个滚子9，滚子9可沿弧形轨道8运动，每个滚子9在运动的过程中等高；滚子9沿弧形轨道8向下滑动的过程中，滚子9与弧形轨道8之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小；也即缓速器2的滚子9沿弧形轨道8向下滑动的过程中，悬吊上挂钩器1的拉力逐渐变小；两个滚子9运动至弧形轨道8的最高点时，可通过上挂钩器1的上钩爪7锁紧；每个滚子9上均设有下连杆11，下连杆11一端与相应的滚子9连接，另一端与下挂钩器3连接；弧形轨道8的底部设有缓冲器12，缓冲器12为弹簧，每个滚子9上均设有中心连杆10，中心连杆10一端与相应的滚子9连接，另一端与缓冲器12连接；弧形轨道8的弧形为圆弧形，弧形轨道8由两个对称的四分之一圆弧段组成。

下挂钩器3包括下操纵杆13、下钩爪14和脱钩绳16；下操纵杆13通过脱钩绳16与缓速器2连接，脱钩绳16一端连接在下操纵杆13的一端，另一端连接在弧形轨道8上，重锤15位于下钩爪14的下方，通过下操纵杆13控制下钩爪14的张合，从而控制下钩爪14对重锤15的锁紧和张开。

本实施例之无级缓速卸载装置的上挂钩器1和下挂钩器3均为现有技术中的挂钩器，本实施例之无级缓速卸载装置中上挂钩器1和下挂钩器3的结构不作详细、完整的描述。

工作时，通过钢丝绳将吊环4与提升机的挂钩连接，将上拉绳6固定在起重机臂上或其他固定点上，提升机在提升的过程中，上拉绳6逐渐紧绷，通过上拉绳6牵拉上操纵杆5释放上钩爪7，滚子9在下挂钩器3和重锤15的重力作用下向下推开上钩爪7，滚子9沿弧形轨道8向下加速滑动，一个滚子9的运动轨迹为从弧形轨道8的最高点到一端的二分之一弧段，另一个滚子9的运动轨迹为从弧形轨道8的最高点到另一端的二分之一弧段；滚子9沿弧形轨道8向下滑动过程中，滚子9与弧形轨道8之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小，吊环4上的钢丝绳拉力逐渐减小；滚子9沿弧形轨道8向下滑动过程中，下挂钩器3与重锤15随滚子9一同向下加速运动，下挂钩器3在竖直方向逐渐远离弧形轨道8；在滚子9接近弧形轨道8的最低端时，脱钩绳16绷紧，脱钩绳16牵拉下操纵杆13，触发下挂钩器3分离重锤15，实现重锤缓速释放。

缓冲器12用于在重锤释放后，实现下挂钩器3的缓冲。

参照图4，在重锤释放的过程中，吊环4上钢丝绳的拉力呈光滑曲线逐渐减小，将重锤阶跃释放转变成无级缓慢卸载，减小重锤释放对系统的冲击，提升机构振动小，避免对机械结构和传动系统造成冲击损坏。

重锤15释放后，中心连杆10在缓冲器12的推力作用下向下减速至静止，下挂钩器3同步向下减速至静止。

参照图3，复位时，起重机提升机构启动下放，本发明无级缓速卸载装置向下运动，重锤15深入下挂钩器3中推开下钩爪14，下钩爪14锁定重锤15并阻止重锤15继续深入下挂钩器3，下挂钩器3的重量压在重锤15上；无级缓速卸载装置继续向下运动，在上挂钩器1和缓速器2的重力作用和缓冲器12推力作用下中心连杆10转动，带动滚子9沿弧形轨道8向上滑动，一个滚子9的运动轨迹为从弧形轨道8的一端到最高点的二分之一弧段，另一个滚子9的运动轨迹为从弧形轨道8的另一端到最高点的二分之一弧段；滚子9向上推动上钩爪7，上钩爪7绕上钩爪7的铰点转动，并将上钩爪7推至锁定位，上钩爪7锁定滚子9；提升机构启动上升，将整个机构提升至工作高度。

实施例2

参照图5，本实施例与实施例1的区别仅在于：本实施之缓速器的缓冲器12位于弧形轨道8的两端底部，滚子9上无中心连杆10；参照图6、7，本实施例之无级缓速卸载装置的缓速器为本实施例之缓速器。其余同实施例1。

除实施例1、2外，弧形轨道8的弧形还可为椭圆弧形、抛物线弧形或正弦（或余弦）弧形。

上挂钩器1下可连接有多个缓速器2形成缓速器组，缓速器组一端与上挂钩器1固定，另一端与下挂钩器3固定，多个缓速器2相对平行或顶部相交，每个缓速器2上的滚子9均可承受一部分下挂钩器3的重量。

本发明之缓速器2为机械结构，本发明之无级缓速卸载装置可通过机械结构的缓速器2实现重锤15的缓慢释放，无需使用电控、液压系统，可靠性高，设备的研制、使用和维护成本低。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，如滚子9还可是滑块等其他滑动件。倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种缓速卸载的缓速器，其特征在于：包括弧形轨道（8），所述弧形轨道（8）内设有滑动件，所述滑动件可沿弧形轨道（8）运动，所述滑动件沿弧形轨道（8）下滑的过程中，滑动件与弧形轨道（8）之间的接触压力在竖直方向的分量逐渐变小；所述滑动件上设有下连杆（11），所述下连杆（11）一端与滑动件连接；所述弧形轨道（8）的顶段底部设有缓冲器（12），所述滑动件上设有中心连杆（10），所述中心连杆（10）一端与滑动件连接，另一端与缓冲器（12）接触。

2.如权利要求1所述的缓速卸载的缓速器，其特征在于：所述弧形轨道（8）呈拱形；所述滑动件的数量为两个，两个滑动件在运动的过程中等高。

3.如权利要求1或2所述的缓速卸载的缓速器，其特征在于：所述弧形轨道（8）的两端底部设有缓冲器（12）。

4.一种无级缓速卸载装置，其特征在于：包括权利要求1-3之一所述的缓速器，还设有固定装置和重坠装置，所述固定装置位于缓速器（2）的上方，固定装置与缓速器（2）相连；所述缓速器（2）位于重坠装置的上方，缓速器（2）与重坠装置相连，所述缓速器（2）的滑动件沿弧形轨道（8）向下滑动的过程中，悬吊固定装置的拉力逐渐变小。

5.如权利要求4所述的无级缓速卸载装置，其特征在于：所述固定装置为具有自动挂钩功能的上挂钩器（1），所述重坠装置包括具有自动挂钩功能的下挂钩器（3）和重锤（15），所述上挂钩器（1）位于缓速器（2）的上方，上挂钩器（1）与缓速器（2）相连；所述缓速器（2）位于下挂钩器（3）的上方，缓速器（2）与下挂钩器（3）相连，所述重锤（15）位于下挂钩器（3）的下方，所述缓速器（2）的滑动件运动至弧形轨道（8）的最高点时，可通过上挂钩器（1）锁紧，所述缓速器（2）的滑动件沿弧形轨道（8）向下滑动的过程中，悬吊上挂钩器（1）的拉力逐渐变小。

6.如权利要求5所述的无级缓速卸载装置，其特征在于：所述上挂钩器（1）包括吊环（4）、上操纵杆（5）、上拉绳（6）和上钩爪（7），所述上拉绳（6）设于上操纵杆（5）上，通过上操纵杆（5）控制上钩爪（7）的张合，所述缓速器（2）的滑动件运动至弧形轨道（8）的最高点时，可通过上挂钩器（1）的上钩爪（7）锁紧。

7.如权利要求5或6所述的无级缓速卸载装置，其特征在于：所述下挂钩器（3）包括下操纵杆（13）、下钩爪（14）和脱钩绳（16）；所述下操纵杆（13）通过脱钩绳（16）与缓速器（2）连接，所述脱钩绳（16）一端连接在下操纵杆（13）的一端，另一端连接在弧形轨道（8）上，所述重锤（15）位于下钩爪（14）的下方，通过下操纵杆（13）控制下钩爪（14）的张合，从而控制下钩爪（14）对重锤（15）的锁紧和张开。

8.如权利要求7所述的无级缓速卸载装置，其特征在于：所述上挂钩器（1）下连接有多个缓速器（2）形成缓速器组，缓速器组一端与上挂钩器（1）固定，另一端与下挂钩器（3）固定，多个缓速器（2）相对平行或顶部相交。