CN108422545A - 一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置及方法，自动灌装与重心找正装置包括有振动机构，设置于振动机构上的多个定位机构、多个夹紧机构和送料灌装机构，以及检测机构。本发明设置有配套的定位机构和夹紧机构，对配装壳体进行准确定位，保证了后续灌装的稳定和准确性；本发明的送料灌装机构可进行灌装角度和高度的调节，便于对不同规格的配重和灌装口进行灌装；本发明的振动机构，在灌装的同时进行振动，保证灌装的均匀性；本发明的检测机构对灌装后的重心进行检测保证配重达到平衡状态。本发明结构简单、操作方便，实现自动定位夹紧和灌装平衡的目的。

Description

一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置及方法

技术领域

本发明涉及工程机械配重领域，具体是一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置及方法。

背景技术

为保证在复杂工作状况下保持机体平衡，工程机械需要安装一定质量的配重块。在生产实际中，由于混凝土配料不完善、制作不均匀或灌装方法存在缺陷等问题，导致灌装结束后配重重心与所需理论中心产生较大偏差，影响后续配重的吊装和机械作业的安全性。现有的方法是将配重块的起吊腾空，通过人工观察配重的左右两侧摆动，进而确定配重重心是否符合工艺要求。配重悬空时存在晃动，降低了生产安全性和效率，同时工人依靠经验感觉来判断，准确度不高且误差大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置及方法，实现自动定位夹紧和灌装平衡的目的。

本发明的技术方案为：

一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，包括有振动机构，设置于振动机构上的多个定位机构、多个夹紧机构和送料灌装机构，以及检测机构；所述的振动结构包括有底座、通过主振弹簧连接于底座上的振动平台和连接于振动平台下端面上的振动电机；所述的每个定位机构均包括有固定设置于振动平台上端面上的定位支撑座、固定于定位支撑座顶端上的水平导轨、滑动设置于水平导轨上的滑板、固定连接于滑板上的螺杆支撑块和螺合连接于螺杆支撑块上的定位螺杆，所述的定位螺杆的内端穿过螺杆支撑块且连接有定位缓冲垫，定位螺杆的外端连接有驱动手轮，所述的多个定位机构中，其中一部分定位机构的定位缓冲垫朝向工程机械配重的左侧面或右侧面，另一部分定位机构的定位缓冲垫朝向工程机械配重的后侧面或前侧面；所述的每个夹紧机构均包括有固定设置于振动平台上端面上的夹紧支撑座、固定于夹紧支撑座顶端上的伸缩式驱动缸和连接于伸缩式驱动缸的活塞杆上的夹紧垫块，所述的多个夹紧机构中，其中一部分夹紧机构的夹紧垫块朝向工程机械配重的右侧面或左侧面并与一部分定位机构的定位缓冲垫相对设置，另一部分夹紧机构的夹紧垫块朝向工程机械配重的前侧面或后侧面并与另一部分定位机构的定位缓冲垫相对设置；所述的送料灌装机构包括有固定设置于振动平台上端面上的升降支座、固定于升降支座顶端上且平行的送料导轨和齿条、滑动设置于送料导轨上的电机安装板、固定于电机安装板上的送料驱动电机、连接于送料驱动电机输出轴上且与齿条啮合的传动齿轮、内端铰接于电机安装板上的转动连杆、以及与转动连杆的外端铰接的下料槽；所述的检测机构包括有多个固定于底座上的升降式驱动缸、连接于每个升降式驱动缸活塞杆顶端且穿过振动平台的支承滑柱、连接于每个支承滑柱上的压力传感器和与多个压力传感器连接的外置控制器；所述的振动电机、伸缩式驱动缸、送料驱动电机、升降式驱动缸均与外置控制器连接。

所述的振动平台的上端面上设置有多个平行的支撑梁，所述的多个定位机构和多个夹紧机构均设置于多个支撑梁的外围，且多个定位机构的一部分与多个夹紧机构的一部分相对设置，多个定位机构的另一部分与多个夹紧机构的另一部分相对设置，所述的送料灌装机构的升降支座位于多个支撑梁的外围，送料灌装机构的下料槽位于支撑梁的正上方，所述的检测机构的多个支承滑柱分别位于相邻的两个支撑梁之间。

所述的振动平台的横向轴线的两端均设置有振动电机，两个振动电机上的偏心轮作反向等速旋转。

所述的送料灌装机构的转动连杆为双连杆结构，其中一个连杆的内端与电机安装板铰接，另一个连杆的内端与升降支座的顶端铰接，两个连杆的外端均与下料槽铰接。

所述的底座上连接有两排分别位于振动电机前后侧的主振弹簧。

所述的检测机构包括有三个升降式驱动缸，且连接于三个升降式驱动缸上的三个支承滑柱呈品字形排布。

一种工程机械配重自动灌装与重心找正方法，具体包括有以下步骤：

（1）、配重壳体吊放在振动平台上，多个定位机构的滑板沿水平导轨直线移动，用于配重壳体的粗定位，然后驱动手轮带动定位螺杆转动，直至定位螺杆内端的定位缓冲垫与配重壳体的侧壁贴合，多个夹紧机构的伸缩式驱动缸驱动夹紧垫块对配重壳体施加夹紧力并夹紧；

（2）、搅拌机将灌装料搅拌后送到传输带上，并进入送料灌装机构的下料槽中，送料灌装机构控制下料槽的转动角度和升降高度，并对配重壳体上的多个灌装口进行灌装；在灌装过程中，振动机构的振动电机带动振动平台产生等幅振动，使灌装物快速流动以充满配重壳体的内部空间；

（3）、当灌装料达到配重重量的95%时，振动平台停止振动，夹紧机构复位松开配重壳体，检测机构的多个支承滑柱由升降式驱动缸驱动，以相同速度上升运动，将配重撑起一定高度，压力传感器测量压力数据，外置控制器根据测量的压力数据获取配重实际重心位置并分析处理得到灌装料补偿灌装口的位置；计算完成后，检测机构的多个支承滑柱复位，配重重新放置在振动平台上，由夹紧机构再次完成夹紧，送料灌装机构选择已经确定的补偿灌装口，完成最后补偿重量的灌装操作，最终使配重达到平衡状态，即配重的实际重心与几何重心重合。

本发明的优点：

本发明设置有配套的定位机构和夹紧机构，对配装壳体进行准确定位，保证了后续灌装的稳定和准确性；本发明的送料灌装机构可进行灌装角度和高度的调节，便于对不同规格的配重和灌装口进行灌装；本发明的振动机构，在灌装的同时进行振动，保证灌装的均匀性；本发明的检测机构对灌装后的重心进行检测保证配重达到平衡状态，且检测机构的三个支承滑柱呈品字形排布，对于拱形的配重块有良好的支撑作用；本发明两个振动电机上的偏心轮作反向等速旋转垂直方向偏心力互相叠加，水平方向偏心力互相抵消，只产生垂直方向直线激振力，保证了振动平台的稳定振动；本发明两排主振弹簧对称等距分布，使得振动机构传给地基动载荷小，有良好隔震性能。

附图说明

图1是本发明工程机械配重自动灌装与重心找正装置的结构示意图。

图2是本发明振动机构和检测机构的纵向剖视图。

图3是本发明定位机构的结构示意图。

图4是本发明送料灌装机构的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1-图4，一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，包括有振动机构1，设置于振动机构1上的四个定位机构2、四个夹紧机构3和送料灌装机构4，以及检测机构5；

振动结构1包括有底座11、通过两排主振弹簧12连接于底座11上的振动平台13和两个连接于振动平台13下端面上且分别位于振动平台13横向轴线两端上的振动电机14，两个振动电机14上的偏心轮15作反向等速旋转，两排主振弹簧12分别位于两个振动电机14的前后侧，振动平台13的上端面设置有多个平行的支撑梁16，四个定位机构2和四个夹紧机构3均设置于多个支撑梁16的外围；

每个定位机构2均包括有固定设置于振动平台13上端面上的定位支撑座21、固定于定位支撑座21顶端上的水平导轨22、滑动设置于水平导轨22上的滑板23、固定连接于滑板23上的螺杆支撑块24和螺合连接于螺杆支撑块24上的定位螺杆25，定位螺杆25的内端穿过螺杆支撑块24且连接有定位缓冲垫26，定位螺杆25的外端连接有驱动手轮27，四个定位机构中，其中一个定位机构2的定位缓冲垫26朝向工程机械配重的右侧面，另外三个定位机构2的定位缓冲垫26朝向工程机械配重的后侧面；

每个夹紧机构3均包括有固定设置于振动平台13上端面上的夹紧支撑座31、固定于夹紧支撑座31顶端上的伸缩式驱动缸32和连接于伸缩式驱动缸32的活塞杆上的夹紧垫块33，多个夹紧机构3中，其中一个夹紧机构3的夹紧垫块33朝向工程机械配重的右侧面并与一个定位机构2的定位缓冲垫26相对设置，另外三个夹紧机构3的夹紧垫块33朝向工程机械配重的前侧面并与另外三个定位机构2的定位缓冲垫26相对设置；

送料灌装机构4包括有固定设置于振动平台13上端面上且位于支撑梁16外围的升降支座41、固定于升降支座41顶端上且平行的送料导轨42和齿条43、滑动设置于送料导轨42上的电机安装板44、固定于电机安装板44上的送料驱动电机45、连接于送料驱动电机45输出轴上且与齿条43啮合的传动齿轮46、以及内转动连杆47和下料槽48，送料灌装机构的转动连杆47为双连杆结构，其中一个连杆47的内端与电机安装板44铰接，另一个连杆47的内端与升降支座41的顶端铰接，两个连杆47的外端均与下料槽48铰接；

检测机构5包括有三个固定于底座11上的升降式驱动缸51、连接于每个升降式驱动缸51活塞杆顶端且穿过振动平台13的支承滑柱52、连接于每个支承滑柱52上的压力传感器53和与三个压力传感器53连接的外置控制器，三个支承滑柱52分别位于相邻的两个支撑梁16之间且呈品字形排布；

振动电机14、伸缩式驱动缸32、送料驱动电机45、升降式驱动缸51均与外置控制器连接。

一种工程机械配重自动灌装与重心找正方法，具体包括有以下步骤：

（1）、配重壳体6吊放在振动平台13上，多个定位机构的滑板23沿水平导轨22直线移动，用于配重壳体6的粗定位，然后驱动手轮27带动定位螺杆25转动，直至定位螺杆25内端的定位缓冲垫26与配重壳体6的侧壁贴合，四个夹紧机构3的伸缩式驱动缸32驱动夹紧垫块33对配重壳体6施加夹紧力并夹紧；

（2）、搅拌机将灌装料搅拌后送到传输带上，并进入送料灌装机构的下料槽48中，送料灌装机构控制下料槽48的转动角度和升降高度，并对配重壳体6上的多个灌装口61进行灌装；在灌装过程中，振动机构的振动电机14带动振动平台13产生等幅振动，使灌装物快速流动以充满配重壳体6的内部空间；

（3）、当灌装料达到配重重量的95%时，振动平台13停止振动，夹紧机构3复位松开配重壳体6，检测机构5的多个支承滑柱52由升降式驱动缸51驱动，以相同速度上升运动，将配重撑起一定高度，压力传感器53测量压力数据，外置控制器根据测量的压力数据获取配重实际重心位置并分析处理得到灌装料补偿灌装口的位置；计算完成后，检测机构的多个支承滑柱52复位，配重重新放置在振动平台13上，由夹紧机构3再次完成夹紧，送料灌装机构4选择已经确定的补偿灌装口，完成最后补偿重量的灌装操作，最终使配重达到平衡状态，即配重的实际重心与几何重心重合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：包括有振动机构，设置于振动机构上的多个定位机构、多个夹紧机构和送料灌装机构，以及检测机构；所述的振动结构包括有底座、通过主振弹簧连接于底座上的振动平台和连接于振动平台下端面上的振动电机；所述的每个定位机构均包括有固定设置于振动平台上端面上的定位支撑座、固定于定位支撑座顶端上的水平导轨、滑动设置于水平导轨上的滑板、固定连接于滑板上的螺杆支撑块和螺合连接于螺杆支撑块上的定位螺杆，所述的定位螺杆的内端穿过螺杆支撑块且连接有定位缓冲垫，定位螺杆的外端连接有驱动手轮，所述的多个定位机构中，其中一部分定位机构的定位缓冲垫朝向工程机械配重的左侧面或右侧面，另一部分定位机构的定位缓冲垫朝向工程机械配重的后侧面或前侧面；所述的每个夹紧机构均包括有固定设置于振动平台上端面上的夹紧支撑座、固定于夹紧支撑座顶端上的伸缩式驱动缸和连接于伸缩式驱动缸的活塞杆上的夹紧垫块，所述的多个夹紧机构中，其中一部分夹紧机构的夹紧垫块朝向工程机械配重的右侧面或左侧面并与一部分定位机构的定位缓冲垫相对设置，另一部分夹紧机构的夹紧垫块朝向工程机械配重的前侧面或后侧面并与另一部分定位机构的定位缓冲垫相对设置；所述的送料灌装机构包括有固定设置于振动平台上端面上的升降支座、固定于升降支座顶端上且平行的送料导轨和齿条、滑动设置于送料导轨上的电机安装板、固定于电机安装板上的送料驱动电机、连接于送料驱动电机输出轴上且与齿条啮合的传动齿轮、内端铰接于电机安装板上的转动连杆、以及与转动连杆的外端铰接的下料槽；所述的检测机构包括有多个固定于底座上的升降式驱动缸、连接于每个升降式驱动缸活塞杆顶端且穿过振动平台的支承滑柱、连接于每个支承滑柱上的压力传感器和与多个压力传感器连接的外置控制器；所述的振动电机、伸缩式驱动缸、送料驱动电机、升降式驱动缸均与外置控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：所述的振动平台的上端面上设置有多个平行的支撑梁，所述的多个定位机构和多个夹紧机构均设置于多个支撑梁的外围，且多个定位机构的一部分与多个夹紧机构的一部分相对设置，多个定位机构的另一部分与多个夹紧机构的另一部分相对设置，所述的送料灌装机构的升降支座位于多个支撑梁的外围，送料灌装机构的下料槽位于支撑梁的正上方，所述的检测机构的多个支承滑柱分别位于相邻的两个支撑梁之间。

3.根据权利要求1所述的一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：所述的振动平台的横向轴线的两端均设置有振动电机，两个振动电机上的偏心轮作反向等速旋转。

4.根据权利要求1所述的一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：所述的送料灌装机构的转动连杆为双连杆结构，其中一个连杆的内端与电机安装板铰接，另一个连杆的内端与升降支座的顶端铰接，两个连杆的外端均与下料槽铰接。

5.根据权利要求1所述的一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：所述的底座上连接有两排分别位于振动电机前后侧的主振弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种工程机械配重自动灌装与重心找正装置，其特征在于：所述的检测机构包括有三个升降式驱动缸，且连接于三个升降式驱动缸上的三个支承滑柱呈品字形排布。

7.一种工程机械配重自动灌装与重心找正方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：

（1）、配重壳体吊放在振动平台上，多个定位机构的滑板沿水平导轨直线移动，用于配重壳体的粗定位，然后驱动手轮带动定位螺杆转动，直至定位螺杆内端的定位缓冲垫与配重壳体的侧壁贴合，多个夹紧机构的伸缩式驱动缸驱动夹紧垫块对配重壳体施加夹紧力并夹紧；

（2）、搅拌机将灌装料搅拌后送到传输带上，并进入送料灌装机构的下料槽中，送料灌装机构控制下料槽的转动角度和升降高度，并对配重壳体上的多个灌装口进行灌装；在灌装过程中，振动机构的振动电机带动振动平台产生等幅振动，使灌装物快速流动以充满配重壳体的内部空间；

（3）、当灌装料达到配重重量的95%时，振动平台停止振动，夹紧机构复位松开配重壳体，检测机构的多个支承滑柱由升降式驱动缸驱动，以相同速度上升运动，将配重撑起一定高度，压力传感器测量压力数据，外置控制器根据测量的压力数据获取配重实际重心位置并分析处理得到灌装料补偿灌装口的位置；计算完成后，检测机构的多个支承滑柱复位，配重重新放置在振动平台上，由夹紧机构再次完成夹紧，送料灌装机构选择已经确定的补偿灌装口，完成最后补偿重量的灌装操作，最终使配重达到平衡状态，即配重的实际重心与几何重心重合。