CN108946468A - 一种减振和均衡轮压的装卸桥小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减振和均衡轮压的装卸桥小车。本发明主要解决现有起重机小车存在的装卸过程中的吊具及物料额外的摇摆和装卸作业困难的技术问题。本发明的技术方案是：一种减振和均衡轮压的装卸桥小车，包括车架、车轮、三合一驱动电机、车轮轴承座、偏心曲轴、曲轴滑动轴承座、刚接在偏心曲轴上的曲轴柄、横拉杆和减振器；所述偏心曲轴装在曲轴滑动轴承座上，曲轴滑动轴承座刚性固定在车架上；所述车轮与车轮轴承座同轴心，车轮轴承座安装在偏心曲轴的偏心孔中；所述横拉杆一端与曲轴柄铰接，所述横拉杆另一端与减振器相连；分别安装在同轨道两个车轮的偏心曲轴通过曲轴柄和横拉杆形成四连杆机构，实现小车同一侧两支点轮压的实时动态均衡。
Description
技术领域
本发明涉及起重装卸机械和车辆技术领域，具体涉及一种减振和均衡轮压的装卸桥小车。
背景技术
装卸桥是一种以高生产率为重要指标、专门用于装卸作业的门式起重机。例如抓斗装卸桥，其起重量通常不大，但跨度和工作速度较大，跨度一般为40～90m，通常采用桁架式结构和刚-柔性支腿构造，抓斗起升速度大于60m/min，小车运行速度更高(200m/min)，司机室通过特殊减振缓冲连接系统与小车一体运行，主要用于冶金、发电、港口等有大宗散状物料(如矿石、煤炭等)的定点装卸场合。目前起重机小车多数采用四支点式的结构，国内一般采用自行式小车作为抓斗装卸桥的小车型式选择。四支点结构的轮压分配是超静定的，轮压的分配与结构和基础的刚性、结构的制造精度和轨道的平度有关,这要求起重机小车的四个支点的车轮踏面在同一平面上。由于起重机的小车因跨距小而刚性很大，极易出现“三支腿”着地的现象。这也导致实际最大轮压远远超过设计值，对车轮产生磨损和破坏，埋下重大安全隐患。
由于装卸桥的工作特性，在对装卸物料的整个过程中，需要保证一定的平稳性。当起重机的小车出现“三支腿”着地的现象，同时也会引起小车自身的振动，从而增加装卸过程中的吊具及物料额外的摇摆，增加了装卸作业的困难性。因此，在抓斗装卸桥工作的过程中，保证起重机小车轮压均衡及减轻小车运行过程中产生的振动，这显得十分的必要。
发明内容
本发明的目的是解决现有起重机小车存在的上述技术问题，提供一种减振和均衡轮压的装卸桥小车。该装卸桥小车能实现在轨道不平的情况下，使四支点上的车轮都能与轨道有效接触，同时也能保证同一侧两支点实时受力均衡；除此以外，还能在小车运行过程中起到减振的作用，保证小车运行过程中的平稳性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种减振和均衡轮压的装卸桥小车，包括车架、车轮和三合一驱动电机，其中：还包括车轮轴承座、偏心曲轴、曲轴滑动轴承座、刚接在偏心曲轴上的曲轴柄、横拉杆和减振器；所述偏心曲轴通过滑动轴承装在曲轴滑动轴承座上，曲轴滑动轴承座刚性固定在车架上；所述车轮与车轮轴承座同轴心，车轮轴承座安装在偏心曲轴的偏心孔中；所述横拉杆一端与曲轴柄铰接，所述横拉杆另一端与减振器相连；分别安装在同轨道两个车轮的偏心曲轴通过曲轴柄和横拉杆形成四连杆机构，实现小车同一侧两支点轮压的实时动态均衡。三合一驱动电机装在主动车轮轴上，并与车轮轴承座刚性固定。
进一步地，所述偏心曲轴包括主轴轴颈和曲轴柄；曲轴柄刚性固定在主轴轴颈上；所述主轴轴颈圆心与车轮轴圆心偏心9～11mm，实现轮轨不在统一平面的补偿和轮压均衡；主轴轴颈与曲轴滑动轴承座的轴承孔同轴心，可以实现各支点车轮组在垂直方向上进行不超过偏心距的高度调整。
进一步地，所述减振器包括两根螺杆、压缩弹簧、减振垫、定位板和外壳，所述横拉杆与减振器的螺杆刚性连接；一根螺杆的另一端与定位板固定，压缩弹簧一端与定位板相连，另一端与减振垫相连，压缩弹簧、减振垫和定位板设在外壳内腔中且减振垫一面与外壳内腔的一端接触，所述减振器能在装卸桥小车正常运行和装卸作业的过程中使装卸桥小车的振动得到一定程度的减轻和控制，保证装卸作业过程的平稳性。
进一步地，所述减振器上还装设有压力传感器，所述压力传感器装在减振器的螺杆上，能实时检测吊重大小并实现物联网数据采集与作业安全评估。
本发明的有益效果为：
本发明采用上述结构的技术方案，可以实现各支点车轮组在垂直方向上进行不超过偏心距的高度调整；同一侧的横拉杆和两个偏心曲轴形成平行四边形结构；偏心曲轴自身形成平衡杠杆结构；当同一侧其中一支点出现不着地的小轮压情况时，由于横拉杆和偏心曲轴组成的平行四边形结构以及根据平衡杠杆原理，使横拉杆受力，从而使支点往向下的方向移动调整直至支点车轮与轨道接触，同时车轮轮压值也增加至与另一轮轮压值相等；在轮压均衡的过程中，减振器通过压缩弹簧和减振垫来减少小车产生的振动，提升小车运行过程中的平稳性。与背景技术相比，本发明的优点是：能实现在轨道不平的情况下，使四支点上的车轮都能与轨道有效接触，同时也能保证同一侧两支点实时受力均衡；除此以外，还能在小车运行过程中起到减振的作用，保证小车运行过程中的平稳性。
附图说明
图1是本发明所述减振和均衡轮压的装卸桥小车的结构示意图；
图2是本发明所述减振和均衡轮压的装卸桥小车的主视图；
图3是图2中的局部放大视图；
图4是本发明所述减振和均衡轮压的装卸桥小车的局部剖视图；
图5是本发明偏心曲轴的结构示意图；
图6是本发明减振器的剖视图；
图7是本发明所述减振和均衡轮压的装卸桥新式小车的原理图；
图8是现有桁架式抓斗装卸桥的简图；
图9是现有一种装卸桥小车的简图；
图中：1——车架，2——车轮，3——车轮轴承座，4——偏心曲轴，5——曲轴滑动轴承座，6——横拉杆，7——减振器，41——曲轴柄，42——主轴轴颈，43——车轮轴，44——偏心孔，71——螺杆，72——减振垫，73——压缩弹簧，74——定位板，75——外壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1～图5所示，本实施例中的减振和均衡轮压的装卸桥小车，包括车架1、车轮2和三合一驱动电机，其中：还包括车轮轴承座3、偏心曲轴4、曲轴滑动轴承座5、刚接在偏心曲轴上的曲轴柄41、横拉杆6和减振器7；所述偏心曲轴4通过滑动轴承装在曲轴滑动轴承座5上，曲轴滑动轴承5座刚性固定在车架上1；所述车轮2与车轮轴承座3同轴心，车轮轴承座安装在偏心曲轴4的偏心孔44中；所述横拉杆6一端与曲轴柄铰接，所述横拉杆6另一端与减振器7相连；分别安装在同轨道两个车轮2的偏心曲轴4通过曲轴柄41和横拉杆6形成四连杆机构，实现小车同一侧两支点轮压的实时动态均衡。三合一驱动电机装在主动车轮轴43上，并与车轮轴承座3刚性固定。所述曲轴滑动轴承座5里装有石墨钢基轴承，具有较高的强度、良好的耐磨性和减振性，同时热导性较好，在高温状况下具有优异的导热性能，能防止热开裂，具有较长的使用寿命。
如图5所示，所述偏心曲轴4包括主轴轴颈42和曲轴柄41；曲轴柄41刚性固定在主轴轴颈42上；所述主轴轴颈42圆心与车轮轴43圆心偏心9～11mm，实现轮轨不在统一平面的补偿和轮压均衡；主轴轴颈42与曲轴滑动轴承座5的轴承孔同轴心，可以实现各支点车轮组在垂直方向上进行不超过偏心距的高度调整。
如图6所示，所述减振器包括两根螺杆71、减振垫72、压缩弹簧73、定位板74和外壳75；所述横拉杆6与减振器7的螺杆71刚性连接；一根螺杆71的另一端与定位板74固定，压缩弹簧73一端与定位板74相连，另一端与减振垫72相连；压缩弹簧73、减振垫72和定位板74设在外壳75内腔中且减振垫72一面与外壳75内腔的一端接触；当横拉杆6受力并与减振器7有相对位移时，减振器7通过压缩弹簧73和减振垫72来减少小车产生的振动，提升小车运行过程中的平稳性；所述减振器7上还装设有压力传感器，所述压力传感器装在减振器7的螺杆71上，能实时检测吊重大小并实现物联网数据采集与作业安全评估。
如图7所示，O点为主轴轴颈42的旋转简化点，刚性件MN为偏心曲轴4的简化结构；O'点和刚性件MN'为同侧另一支点的旋转简化点和偏心曲轴4的简化结构；小车支点受到地面压力即为PN，横拉杆6受拉，其拉力为PM，根据平衡杠杆原理可得：
PN×LN＝PM×LM
式中：LN为主轴轴颈42与车轮轴43的偏心距，LM为曲轴柄41的铰接孔到主轴轴颈42的圆心距。
同一侧另一支点的受力情况同理可以得出，又因为横拉杆6两端受力相等，可以得出横拉杆4另一端所受拉力P'M＝PM，最终可以得出另一支点的压力值：
P'N＝PN
即整套机构可以保证两支点所受轮压相等。
在小车正常行驶和进行轮压均衡调整的过程中，产生的振动可以通过减振器7进行吸收和减轻；其中压缩弹簧73和减振垫72起着弹性元件和阻尼元件的作用。
如图8和图9所示，现有一种装卸桥小车的构造由安装运行机构的车体部分与主车体两部分构成，其之间为柔性连接构造(通过装设弹性换成减振装置和转动铰)，以减轻加速度变化和动载冲击等导致的操作人员不适感以及减缓车架受载变形等对机构传动性能的影响。本发明中小车相对比现有这种装卸桥小车的优点在于能保证车体车架的整体一致性，且能够在普通运行小车上进行改造升级成本小车，具有一定的经济性；此外，减振器上还可以装设压力传感器，压力传感器装在减振器的螺杆上，能实时检测吊重大小并实现物联网数据采集与作业安全评估。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也包含这些改动和变型。
Claims (4)
1.一种减振和均衡轮压的装卸桥小车，包括车架、车轮和三合一驱动电机，其特征在于：还包括车轮轴承座、偏心曲轴、曲轴滑动轴承座、刚接在偏心曲轴上的曲轴柄、横拉杆和减振器；所述偏心曲轴通过滑动轴承装在曲轴滑动轴承座上，曲轴滑动轴承座刚性固定在车架上；所述车轮与车轮轴承座同轴心，车轮轴承座安装在偏心曲轴的偏心孔中；所述横拉杆一端与曲轴柄铰接，所述横拉杆另一端与减振器相连；分别安装在同轨道两个车轮的偏心曲轴通过曲轴柄和横拉杆形成四连杆机构，实现小车同一侧两支点轮压的实时动态均衡。
2.根据权利要求1所述的减振和均衡轮压的装卸桥小车，其特征在于：所述偏心曲轴包括主轴轴颈和曲轴柄；曲轴柄刚性固定在主轴轴颈上；所述主轴轴颈圆心与车轮轴圆心偏心9～11mm，实现轮轨不在统一平面的补偿和轮压均衡；主轴轴颈与曲轴滑动轴承座的轴承孔同轴心。
3.根据权利要求1所述的减振和均衡轮压的装卸桥小车，其特征在于：所述减振器包括两根螺杆、减振垫、压缩弹簧、定位板和外壳，所述横拉杆与减振器的螺杆刚性连接；一根螺杆的另一端与定位板固定，压缩弹簧一端与定位板相连，另一端与减振垫相连，压缩弹簧、减振垫和定位板设在外壳内腔中且减振垫一面与外壳内腔的一端接触，所述减振器能在装卸桥小车正常运行和装卸作业的过程中使装卸桥小车的振动得到一定程度的减轻和控制，保证装卸作业过程的平稳性。
4.根据权利要求1所述的减振和均衡轮压的装卸桥小车，其特征在于：所述减振器上还装设有压力传感器，所述压力传感器装在减振器的螺杆上，能实时检测吊重大小并实现物联网数据采集与作业安全评估。
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