CN110593070A - 激振梁及采用该激振梁的水泥路面破碎车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激振梁及采用该激振梁的水泥路面破碎车,它包括板状的梁体，在梁体的一端用于与破碎锤连接，另一端用于与激振源连接，在靠近梁体两端的位置设有铰销，梁体的材质为中碳合金钢，梁体至少在铰销之间的段，梁体上的转折线位置均为倒圆结构。靠近激振源的第二铰销通过轮胎铰与车体铰接；靠近破碎锤的第一铰销通过连杆与托板铰接，托板远离连杆的一端与车体铰接；托板中间的位置与提升油缸的一端铰接，提升油缸的另一端与车体铰接。通过对材质的选择和对形状的改进，能够大幅提高在振动工况下的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及用于水泥路面破碎施工设备领域，特别是一种激振梁及采用该激振梁的水泥路面破碎车。
背景技术
目前，水泥路面破碎使用的设备有单锤头式、门刀式和多锤头式等设备进行破碎，其破碎时对地面实施强力冲击、噪声大、难以达到破碎深度与破碎质量的要求，并且能耗高、效率低。
中国专利文献CN206052519U记载了一种水泥混凝土路面共振破碎机，通过采用共振的方式对路面进行破碎，噪音低，效率高。采用该激振方式对水泥混凝土路面进行破碎，其中传递激振的部件为激振梁，在交变应力的工况下，激振梁容易断裂。激振器安装不便，也容易损坏。如图6中所示，在振动工况下，疲劳应力导致源区从一个微裂缝开始，然后发育至整个断面，造成激振梁断裂。源区是指图中左上角的位置。中国专利文献CN109371794A记载了一种路面破碎车用激振梁，通过采用多层结构来克服激振梁的疲劳变形对强度的影响，存在的问题是加工难度过高，以及与其他部件的固定连接较为困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种激振梁及采用该激振梁的水泥路面破碎车，能够延长激振梁的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种激振梁，它包括板状的梁体，在梁体的一端用于与破碎锤连接，另一端用于与激振源连接，在靠近梁体两端的位置设有铰销，梁体的材质为中碳合金钢，梁体至少在铰销之间的段，梁体上的转折线位置均为倒圆结构。
优选的方案中，梁体的表面粗糙度低于Ra1.6μm。
优选的方案中，梁体的材质为SRSS40特装或40CrNiMoV。
优选的方案中，梁体的表面设有热浸锌层，浸锌层厚度不小于0.1mm。
优选的方案中，梁体的表面设有热浸铝层，浸铝层厚度不小于0.1mm。
优选的方案中，梁体的表面设有喷丸层或喷砂层。
优选的方案中，所述的梁体上下表面为非平面结构，在梁体的中间位置设有激振梁膨胀段，在激振梁膨胀段的两端分别设有激振梁第一收窄段和激振梁第二收窄段，激振梁膨胀段的厚度大于激振梁第一收窄段和激振梁第二收窄段的厚度。
优选的方案中，梁体的表面设有热浸锌层或热浸铝层，浸锌层或浸铝层厚度不小于0.1mm；
激振梁膨胀段与激振梁第一收窄段和激振梁第二收窄段之间的厚度差通过锌层或铝层补平。
一种采用上述的激振梁的水泥路面破碎车，激振梁一端与破碎锤连接，激振梁的另一端与激振源连接；
靠近激振源的第二铰销通过轮胎铰与车体铰接；
靠近破碎锤的第一铰销通过连杆与托板铰接，托板远离连杆的一端与车体铰接；
托板中间的位置与提升油缸的一端铰接，提升油缸的另一端与车体铰接。
优选的方案中，托板上还设有配重，配重的中线与连杆平齐。
本发明提供的一种激振梁及采用该激振梁的水泥路面破碎车，通过对材质的选择和对形状的改进，能够大幅提高在振动工况下的使用寿命。且对结构的改动不大，便于加工。针对激振梁的使用寿命，申请人进行了大量的研究，发现最佳的材质并非强度更高的高碳合金钢，而是中碳合金钢，由此方案的选择，能够将抗疲劳性能提升80~100%。进一步的，在梁体上的转折线位置均为倒圆结构能够避免微裂口作为断裂源区产生。所述的转折线位置包括梁体的棱线位置，也包括表面凸起，例如铰销孔外围的凸起转折位置。SRSS40特装或40CrNiMoV能够进一步提升抗疲劳性能。尤其是具有淬透性良好，缺口敏感性低，回火脆性极低，脱碳倾向低的优点。设置的喷丸层或喷砂层能够在不增加脆性的前提下，强化表面的强度。采用较低的表面粗糙度。即更加光滑的表面能够避免在振动工况下的微裂口产生，从而在微裂口的基础上进一步发育成断裂源区。设置的热浸锌层或热浸铝层具有以下的效果，1是防锈，避免氧化产生微裂口，2是能够提高表面导热能力，从而降低激振梁表面因为弹性变形而产生的热量。3是能够随着梁体的表面变形，并对梁体表面形成约束，避免微裂口的产生。4、能够保护梁体的表面，避免因机械碰撞形成微裂口。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明破碎车的整体结构示意图。
图2为本发明的激振梁总结结构示意图。
图3为本发明的激振梁结构示意图。
图4为图3的A-A横截面示意图。
图5为本发明的激振梁优选方案的结构示意图。
图6为激振梁试样在疲劳应力实验中断裂的横截面示意图。
图中：激振梁1，激振梁第一收窄段101，激振梁膨胀段102，激振梁第二收窄段103，梁体104，第一铰销2，破碎锤3，连杆4，配重5，车体6，提升油缸7，托板8，轮胎铰9，激振源10，第二铰销11。
具体实施方式
实施例1：
如图1~4中，一种激振梁，它包括板状的梁体104，在梁体104的一端用于与破碎锤3连接，另一端用于与激振源10连接，在靠近梁体104两端的位置设有铰销，梁体104的材质为中碳合金钢，梁体104至少在铰销之间的段，梁体104上的转折线位置均为倒圆结构。经有限元分析，和试样实测，中碳合金钢表现出较高碳合金钢更高的抗疲劳强度。而设置的倒圆结构能够避免微裂缝的产生。所述的转折线位置至少包括梁体104的棱线位置，也包括表面凸起，例如铰销孔外围的凸起转折位置。
优选的方案中，梁体104的表面粗糙度低于Ra1.6μm。由此结构，能够减少微裂缝的产生几率。
优选的方案中，梁体104的材质为SRSS40特装或40CrNiMoV。经测试，这两种材料具有较佳的抗疲劳性能。未经过优化处理的SRSS40特装试样的塑性延伸强度为RP0.2≥1375MPa，拉伸强度Rm≥1570MPa，伸长率A≥5%。40CrNiMoV试样的塑性延伸强度为RP0.2≥1495MPa，拉伸强度Rm≥1795MPa，伸长率A≥5~15%。
优选的方案中，梁体104的表面设有热浸锌层，浸锌层厚度不小于0.1mm。热浸锌工艺为现有技术，例如TWI324188B无铅热浸锌方法及其成品中记载的方法，以及该记载中的背景技术中的方案。
优选的方案中，梁体104的表面设有热浸铝层，浸铝层厚度不小于0.1mm。热浸铝为现有技术，例如CN103320745B一种渗铝钢及制备方法中记载的方案，以及该背景技术中记载的技术方案。
优选的方案中，梁体104的表面设有喷丸层或喷砂层。喷丸和喷砂工艺为现有技术中的方法，例如中国专利文献CN102443686A记载的钢板弹簧的表面喷丸强化方法。或者中国专利文献106312830A中记载的风力叶片表面喷砂处理装置及其喷砂处理方法。在喷丸层或喷砂层的表面进一步研磨，以使表面光滑。
优选的方案如图5中，所述的梁体104上下表面为非平面结构，在梁体104的中间位置设有激振梁膨胀段102，在激振梁膨胀段102的两端分别设有激振梁第一收窄段101和激振梁第二收窄段103，激振梁膨胀段102的厚度大于激振梁第一收窄段101和激振梁第二收窄段103的厚度。经过有限元分析，发现在振动工况下，剧烈的交变工况主要集中在梁体104中间的位置，并在该位置产生应力集中现象，而且该位置的温度也提升较快，通过设置的激振梁膨胀段102能够将变形位置向两端的方向扩散，从而减少应力集中，延长梁体104的使用寿命。
优选的方案中，梁体104的表面设有热浸锌层或热浸铝层，浸锌层或浸铝层厚度不小于0.1mm；
优选的方案中，激振梁膨胀段102与激振梁第一收窄段101和激振梁第二收窄段103之间的厚度差通过锌层或铝层补平。
实施例2：
在实施例1的基础上，如图1中，一种采用上述的激振梁的水泥路面破碎车，激振梁1一端与破碎锤3连接，激振梁1的另一端与激振源10连接；
靠近激振源10的第二铰销11通过轮胎铰9与车体6铰接；
靠近破碎锤3的第一铰销2通过连杆4与托板8铰接，托板8远离连杆4的一端与车体6铰接；
托板8中间的位置与提升油缸7的一端铰接，提升油缸7的另一端与车体6铰接。
优选的方案如图2中，托板8上还设有配重5，配重5的中线与连杆4平齐。
使用时，梁体104采用SRSS40特装或40CrNiMoV材质，铸造并锻造完成后回火消除内应力，精加工至预设尺寸，所有折线倒圆，表面喷砂后精研，确保表面粗糙度低于Ra1.6μm。进行热渗铝或热渗锌处理，去除表面多余的锌层或铝层，表面喷漆即得到具有高疲劳抗性的激振梁1。经测试，本发明的激振梁1在连续使用1个小时时间内表面无裂纹。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激振梁，它包括板状的梁体（104），在梁体（104）的一端用于与破碎锤（3）连接，另一端用于与激振源（10）连接，在靠近梁体（104）两端的位置设有铰销，其特征是：梁体（104）的材质为中碳合金钢，梁体（104）至少在铰销之间的段，梁体（104）上的转折线位置均为倒圆结构。
2.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的表面粗糙度低于Ra1.6μm。
3.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的材质为SRSS40特装或40CrNiMoV。
4.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的表面设有热浸锌层，浸锌层厚度不小于0.1mm。
5.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的表面设有热浸铝层，浸铝层厚度不小于0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的表面设有喷丸层或喷砂层。
7.根据权利要求1所述的一种激振梁，其特征是：所述的梁体（104）上下表面为非平面结构，在梁体（104）的中间位置设有激振梁膨胀段（102），在激振梁膨胀段（102）的两端分别设有激振梁第一收窄段（101）和激振梁第二收窄段（103），激振梁膨胀段（102）的厚度大于激振梁第一收窄段（101）和激振梁第二收窄段（103）的厚度。
8.根据权利要求8所述的一种激振梁，其特征是：梁体（104）的表面设有热浸锌层或热浸铝层，浸锌层或浸铝层厚度不小于0.1mm；
激振梁膨胀段（102）与激振梁第一收窄段（101）和激振梁第二收窄段（103）之间的厚度差通过锌层或铝层补平。
9.一种采用权利要求1~8任一项所述的激振梁的水泥路面破碎车，其特征是：激振梁（1）一端与破碎锤（3）连接，激振梁（1）的另一端与激振源（10）连接；
靠近激振源（10）的第二铰销（11）通过轮胎铰（9）与车体（6）铰接；
靠近破碎锤（3）的第一铰销（2）通过连杆（4）与托板（8）铰接，托板（8）远离连杆（4）的一端与车体（6）铰接；
托板（8）中间的位置与提升油缸（7）的一端铰接，提升油缸（7）的另一端与车体（6）铰接。
10.根据权利要求9所述的一种水泥路面破碎车，其特征是：托板（8）上还设有配重（5），配重（5）的中线与连杆（4）平齐。
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