CN110985595A - 一种掘进机截割震颤抑制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掘进机截割震颤抑制装置,包括填充有减振颗粒的减振腔,与回转台连接的平衡台通过传振轴将振动传递到减振腔的减振颗粒上,减振颗粒受到减振腔壁的约束,以及减振颗粒之间相互作用产生约束,使减振颗粒发生彼此摩擦碰撞而消耗能量,从而减小振动。同时,在平衡台于减振腔之间还设有若干液压缸以及若干减振弹簧,分别用于在非工作状态下调节平衡台,使安装在平衡台上的回转台恢复平衡,以及辅助减振。本发明能够减少对截割臂振动对掘进机的影响,降低振动对掘进机关键零部件的振动损伤,保障掘进机机体的稳定性和可靠性,为掘进机工作过程的位姿精确控制提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿机械技术领域,具体涉及一种掘进机截割震颤抑制装置。
背景技术
悬臂式掘进机是进行煤矿井下生产的重要机械装备,在工作过程中经常遇到不均匀、不连续、不规则、不同性质的岩石或煤层,这都会引起掘进机的剧烈振动。掘进机截割时的剧烈振动会传导到行走部,影响掘进机的正常工作。截割时的剧烈振动还会使关键零件损伤和失效。回转台作为本体架和支撑悬臂的连接体,也是截割头工作过程中所遇到的复杂多变冲击载荷的主要承受体,对回转台进行减振和抑振处理,可以改善掘进机的工作条件。
发明内容
发明目的:针对上述现有技术,提出一种掘进机截割震颤抑制装置,可以有效的减弱掘进机截割过程中的震颤,改善掘进机的工作条件。
技术方案:一种掘进机截割震颤抑制装置,包括位于底部的箱体部以及位于顶部的平衡台;所述箱体部包括外壳以及顶部的端盖,所述端盖中央设有阶梯孔,所述箱体内部分填充减振颗粒并设有减振颗粒激振器;还包括垂直所述端盖并穿过所述阶梯孔的传振轴,所述传振轴顶部与所述平衡台底部中央固接,所述传振轴底部与埋设在所述减振颗粒中的减振盘固接,所述减振盘由底部的减振颗粒支撑;
所述平衡台底部与所述端盖顶部的垂直相对位置处设有若干对铰链,所述平衡台与端盖之间还竖直设置若干液压缸以及若干减振弹簧,所述液压缸的活塞杆自由端与所述平衡台上的铰链使用销轴连接,所述液压缸的缸体与所述端盖上的铰链使用销轴连接,活塞杆能够沿所述传振轴的轴向运动,所述减振弹簧的两端分别与平衡台以及端盖上的铰链使用销轴连接;所述平衡台底部的铰链转向方向一致,所述端盖顶部的铰链转向方向一致,所述平衡台底部的铰链与所述端盖顶部的铰链转向相垂直。
进一步的,所述减振颗粒的材质为铁、铝、铜以及三种材质的任意合金组合;所述减振颗粒的粒径为20~30mm;所述减振颗粒的填充率为0.7~0.8。
进一步的,所述端盖中央的阶梯孔内安装有中央设有通孔的密封盘,所述传振轴穿过密封盘中央通孔并为间隙配合,所述密封盘与所述阶梯孔之间设有柔性垫,所述传振轴与所述密封盘中央通孔之间设有密封圈。
进一步的,所述液压缸的数量为4个,均匀对称分布在四角上。
进一步的,减振弹簧沿所述传振轴圆周均匀分布。
进一步的,所述减振颗粒激振器的数量为4个,均匀对称安装在外壳的内底部。
进一步的,所述铰链和销轴之间安装有弹性轴套。
有益效果:本发明的将掘进机截割时的剧烈震颤传导到减振颗粒,减振颗粒受到减振腔壁的约束,以及减振颗粒之间相互作用产生约束,使减振颗粒发生彼此摩擦碰撞而消耗能量,从而减小振动。本发明能够减小截割臂振动对掘进机的影响,降低振动对掘进机关键零部件的振动损伤,保障掘进机机体的稳定性和可靠性,为掘进机工作过程的位姿精确控制提供保障。
附图说明
图1为本发明的安装位置侧视图;
图2为本发明的安装位置俯视图;
图3为本发明的掘进机截割震颤抑制装置的局部剖视图;
图4为本发明的液压缸和减振弹簧的安装位置示意图。
图中:1、掘进机截割部;2、回转台;3、掘进机截割震颤抑制装置;3-1、平衡台;、3-2、传振轴;3-3、铰链;3-4、减振弹簧;3-5、液压缸;3-6、弹性轴套;3-7、销轴;3-8、端盖;3-9、密封盖;3-10外壳;3-11、激振器;3-12、减振盘;3-13、减振颗粒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1、图2所示,一种掘进机截割震颤抑制装置,包括位于底部的箱体部以及位于顶部的平衡台3-1。箱体部包括外壳3-10以及顶部的端盖3-8,端盖3-8中央设有阶梯孔,箱体内部分填充减振颗粒3-13并设有减振颗粒激振器3-11,形成减振腔。减振颗粒3-13的材质为铁、铝、铜以及其中的三种材质的任意合金组合,减振颗粒的粒径为20~30mm,填充率为0.7~0.8。减振颗粒激振器3-11的数量为4个,均匀对称安装在外壳9的内底部。
为了便于装配,端盖3-8与外壳3-10为分体安装结构,连接处设有防止外界灰尘的进入的密封垫。端盖3-8中央的阶梯孔内安装有中央设有通孔的密封盘3-9,密封盘3-9与阶梯孔之间设有减轻碰撞和磨损的柔性垫。传振轴3-2垂直端盖3-8并穿过中央通孔,并与中央通孔为间隙配合,传振轴3-2与中央通孔之间设有密封圈,密封盖3-9将减振颗粒3-13密封在减振腔中。传振轴3-2顶部与平衡台3-1底部中央固接,传振轴3-2底部与埋设在减振颗粒3-13中的减振盘3-12固接,减振盘3-12由底部的减振颗粒3-13支撑。本实施例中,外壳3-10、端盖3-8和平衡台3-1的端面为方形,传振轴3-2、密封盖3-9、减振盘3-12的端面均为圆形。其中,密封垫、柔性垫、密封圈的材料均为橡胶。
平衡台3-1底部与端盖3-8顶部的垂直相对位置处设有八对铰链3-3,平衡台3-1与端盖3-8之间还竖直设置四个液压缸3-5以及四个减振弹簧3-4。四个液压缸3-5均匀对称分布在四角上,液压缸3-5的活塞杆自由端与平衡台3-1上的铰链3-3使用销轴3-7连接,液压缸3-5的缸体与端盖3-8上的铰链3-3使用销轴3-7连接,活塞杆能够沿传振轴3-2的轴向运动。减振弹簧3-4的两端分别与平衡台3-1以及端盖3-8上的铰链3-3使用销轴3-7连接,四个减振弹簧3-4沿传振轴3-2对角线分布,并位于传振轴3-2与液压缸3-5的中间位置。平衡台3-1底部的铰链3-3转向方向一致,端盖3-8顶部的铰链3-3转向方向一致,并且,平衡台3-1底部的铰链3-3与端盖3-8顶部的铰链3-3转向相垂直。这样的布置方式能够有效抑制平衡台的水平振动,避免其发生水平方向的摆动。其中,减振盘3-12与传振轴3-2、平衡台3-1与传振轴3-1之间连接方式为螺栓连接。
在安装应用时,本发明的掘进机截割震颤抑制装置的底部固定在掘进机本体架上,掘进机截割部1通过回转台2安装在掘进机截割震颤抑制装置的平衡台3-1上,掘进机截割部1工作时会将振动传导到回转台2,对回转台2提供支撑的平衡台3-1会将振动传导到传振轴3-2和减振盘3-12,减振盘3-12将振动传给减振腔中的减振颗粒3-13,减振颗3-13受到减振腔壁的约束,以及减振颗粒3-13之间相互作用产生约束,这些约束使减振颗粒3-13发生多种形式的线性和非线性变化而消耗能量,从而减小振动。同时,减振弹簧3-4可以对接受振动的平衡台3-1进行部分减振,避免掘进机截割部将振动传导到掘进的行走部。在此过程中,液压缸3-5不支撑平衡台3-1,但液压缸中液体的压力不为零,即液压缸3-5具有一定的减振功能,安装在铰链3-3和销轴3-7之间的弹性轴套3-6也具有一定的减振作用。
掘进机截割震颤抑制装置工作过程中,对减振盘3-12起直接支撑的减振颗粒3-13会受到来自回转台2的振动而在外壳3-10形成的减振腔中分布不均,进而导致减振盘3-12发生偏移,同时使与减振盘3-12相连的传振轴3-2、平衡台3-1和回转台2发生偏移。在掘进机截割震颤抑制装置工作结束后,液压缸3-5用于调节平衡台3-1,使其恢复水平状态,从而使回转台2、传振轴3-2和减振盘3-12在振动之后恢复原状,同时激振器3-11工作,对减振颗粒3-13施加主动振动,使其在减振腔中均匀分布。
在上述过程中,传振轴3-2不能进行水平面内的转动,回转台2以及安装其上的部件在水平方向旋转时不会与平衡台3-1发生干涉。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:包括位于底部的箱体部以及位于顶部的平衡台(3-1);所述箱体部包括外壳(3-10)以及顶部的端盖(3-8),所述端盖(3-8)中央设有阶梯孔,所述箱体内部分填充减振颗粒(3-13)并设有减振颗粒激振器(3-11);还包括垂直所述端盖(3-8)并穿过所述阶梯孔的传振轴(3-2),所述传振轴(3-2)顶部与所述平衡台(3-1)底部中央固接,所述传振轴(3-2)底部与埋设在所述减振颗粒(3-13)中的减振盘(3-12)固接,所述减振盘(3-12)由底部的减振颗粒(3-13)支撑;
所述平衡台(3-1)底部与所述端盖(3-8)顶部的垂直相对位置处设有若干对铰链(3-3),所述平衡台(3-1)与端盖(3-8)之间还竖直设置若干液压缸(3-5)以及若干减振弹簧(3-4),所述液压缸(3-5)的活塞杆自由端与所述平衡台(3-1)上的铰链(3-3)使用销轴(3-7)连接,所述液压缸(3-5)的缸体与所述端盖(3-8)上的铰链(3-3)使用销轴(3-7)连接,活塞杆能够沿所述传振轴(3-2)的轴向运动,所述减振弹簧(3-4)的两端分别与平衡台(3-1)以及端盖(3-8)上的铰链(3-3)使用销轴(3-7)连接;所述平衡台(3-1)底部的铰链(3)转向方向一致,所述端盖(3-8)顶部的铰链(3-3)转向方向一致,所述平衡台(3-1)底部的铰链(3-3)与所述端盖(3-8)顶部的铰链(3-3)转向相垂直。
2.根据权利要求1所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:所述减振颗粒(3-13)的材质为铁、铝、铜以及三种材质的任意合金组合;所述减振颗粒(3-13)的粒径为20~30mm;所述减振颗粒(3-13)的填充率为0.7~0.8。
3.根据权利要求1所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:所述端盖(3-8)中央的阶梯孔内安装有中央设有通孔的密封盘(3-9),所述传振轴(3-2)穿过密封盘(3-9)中央通孔并为间隙配合,所述密封盘(3-9)与所述阶梯孔之间设有柔性垫,所述传振轴(3-2)与所述密封盘(3-9)中央通孔之间设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:所述液压缸(3-5)的数量为4个,均匀对称分布在四角上。
5.根据权利要求1-4任一所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:减振弹簧(3-4)沿所述传振轴(3-2)圆周均匀分布。
6.根据权利要求1-4任一所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:所述减振颗粒激振器(3-11)的数量为4个,均匀对称安装在外壳(3-10)的内底部。
7.根据权利要求1-4任一所述的掘进机截割震颤抑制装置,其特征在于:所述铰链(3-3)和销轴(3-7)之间安装有弹性轴套(3-6)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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