CN111703251A - 一种变刚度弹性减振脚轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变刚度弹性减振脚轮，该方案包括有钢轮、钢轮架和安装架；钢轮通过销轴固定在钢轮架的下方；安装架设置在钢轮架的上方；安装架和钢轮架之间设置有刚度弹簧；安装架上设置有多个能够安装固定刚度弹簧的快拆挡块；快拆挡块通过旋转方式实现在安装架上的拆装；刚度弹簧的刚度为多种或一种。该方案能够将快拆挡块部分或全部安装，可以主动调节减振脚轮的弹性刚度，能够适用于不同的振动工况。

Description

一种变刚度弹性减振脚轮
技术领域
本发明涉及的是运输设备领域，用于大型风洞厂房、海上钻进平台等受振动影响的作业环境中移动式起重机、楼梯、工作平台等设备的运输和减振，尤其是一种变刚度弹性减振脚轮。
背景技术
在大型风洞厂房、海上钻进平台等作业环境内，运输设备常受到环境振动因素影响。运输设备不仅在运行过程中受环境振动因素影响，当设备完成运输固定后，振动也将持续干扰设备的正常工作，特别是移动式起重机、楼梯、工作平台等。对脚轮进行改进，使其具备减振特性，是降低环境振动对运输设备干扰的一种有效方式。目前工业成熟的弹性脚轮主要用于在运行地面不平时，起缓冲减振作用，而对环境振动的隔振效果有限。
中国专利CN2806204Y公开了一种抗冲击减震单轮，该单轮由塑料外圈、橡胶轮芯和塑料内圈组成，主要依靠塑料外圈和塑料内圈起缓冲减震作用，依赖于塑料本身的特性，属于被动控制。中国专利CN209073857U、CN203974400U分别公布了一种弹性伸缩脚轮及椅子、一种箱包减震脚轮，均采用弹簧作为减震手段，但脚轮的弹性刚度不可调节。
美国专利US Patent 3178758公布了一种集成式弹性脚轮，结构复杂，且弹性刚度也不可调节。法国专利FR2937286A1公布了一种用于汽车的悬臂式弹性轮，主要用于轮子偏摆角度的自适应调节。
综上，现有技术普遍存在脚轮弹性刚度不可调节的缺点，因此不能够适用于不同的振动工况。本发明装置所有部件加工简单，精度要求低、装配简单，通过将快拆挡块部分或全部拆除/安装，可以主动调节减振脚轮的弹性刚度。该结构形式到目前为止尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是为解决大型风洞厂房、海上钻进平台等作业环境内运输设备受振动影响的技术问题，提供一种变刚度弹性减振脚轮，这种脚轮采用弹性阻尼减振措施，并且其弹性刚度可以主动调节，能够适用于不同的振动工况。
本方案是通过如下技术措施来实现的：
一种变刚度弹性减振脚轮，包括有钢轮、钢轮架和安装架；钢轮通过销轴固定在钢轮架的下方；安装架设置在钢轮架的上方；安装架和钢轮架之间设置有刚度弹簧；安装架上设置有多个能够安装固定刚度弹簧的快拆挡块；快拆挡块通过旋转方式实现在安装架上的拆装；刚度弹簧的刚度为多种或一种。
作为本方案的优选：钢轮架的上方中部设置有圆柱形导向滑轨；安装架套在圆柱形导向滑轨上。
作为本方案的优选：钢轮架的周向上设置有多个用于限位刚度弹簧的弹簧安装柱。
作为本方案的优选：安装架包括有相互固定连接的上圆盘和下圆盘；下圆盘在周向上对应钢轮架上设置的弹簧安装柱的位置设置有安装孔；安装孔内部设置有能够固定快拆挡块的滑槽；下圆盘中部设置有用于套在导向滑轨上的导向滑孔；上圆盘周向上设置有若干个连接孔；上圆盘的中部设置有减重孔。
作为本方案的优选：快拆挡块包括有基座和手柄；手柄固定设置在基座上方；基座能够伸入安装孔内部的滑槽中；手柄能够带动基座旋转实现基座在安装孔中固定和拆除。
作为本方案的优选：刚度弹簧的刚度为0.5K、1.0K、2.0K中的一种或多种的组合。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中能够将快拆挡块部分或全部安装，可以主动调节减振脚轮的弹性刚度，能够适用于不同的振动工况。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为钢轮架的结构示意图。
图3为快拆挡块的结构示意图。
图4为安装架的结构示意图。
图中，1为钢轮，2为销轴，3为钢轮架，4为0.5K刚度弹簧，5为1.0K刚度弹簧，6为2.0K刚度弹簧，7为快拆挡块，8为安装架，3-1为圆柱导向滑轨，3-2为弹簧安装圆柱，7-1为手柄，7-2为基座，8-1为导向滑孔，8-2为安装孔，8-3为减重孔，8-4为连接孔，8-5为滑槽。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例：
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例中的变刚度弹性减振脚轮由钢轮1、销轴2、钢轮架3、0.5K刚度弹簧4、1.0K刚度弹簧5、2.0K刚度弹簧6、快拆挡块7、安装架8组成。钢轮1通过销轴2安装在钢轮架3上，钢轮架3上表面中部有1个圆柱导向滑轨3-1，用于与安装架8上的导向滑孔8-1配合导向定位；钢轮架3上表面周向有6个弹簧安装圆柱3-2，用于安装0.5K刚度弹簧4、1.0K刚度弹簧5、2.0K刚度弹簧6各2个，刚度相同的2个弹簧对向安装。安装架8下圆盘中部有1个导向滑孔8-1，用于与钢轮架3上的圆柱导向滑轨3-1配合导向定位；安装架8下圆盘周向有6个安装孔8-2，用于安装快拆挡块7；安装架8上圆盘有中部有1个减重孔8-3，周向有6个连接孔8-4，用于与运输设备之间连接。
安装过程中，将钢轮1、销轴2、钢轮架3、0.5K刚度弹簧4、1.0K刚度弹簧5、2.0K刚度弹簧6、安装架8组装完成后，再安装快拆挡块7。调整角度将快拆挡块7对准安装孔8-1并插入，然后通过手柄7-1将快拆挡块7旋转90°，使基座7-2卡入安装孔8-1的滑槽8-5中。将快拆挡块7需要成对对向安装使用，以保证钢轮架3和安装架8受力平衡。通过将快拆挡块7部分或全部安装，可以实现弹性减振轮7个档位的刚度调节：
1，只安装0.5K刚度弹簧4对应的2个快拆挡块7，则1.0K刚度弹簧5、2.0K刚度弹簧6可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个0.5K刚度弹簧4传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为1.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第1档刚度。
2，只安装1.0K刚度弹簧5对应的2个快拆挡块7，则0.5K刚度弹簧4、2.0K刚度弹簧6可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个1.0K刚度弹簧5传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为2.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第2档刚度。
3，只安装0.5K刚度弹簧4和1.0K刚度弹簧5对应的4个快拆挡块7，则2.0K刚度弹簧6可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个0.5K刚度弹簧4和2个1.0K刚度弹簧5传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为3.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第3档刚度。
4，只安装2.0K刚度弹簧6对应的2个快拆挡块7，则0.5K刚度弹簧4、1.0K刚度弹簧5可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个2.0K刚度弹簧6传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为4.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第4档刚度。
5，只安装0.5K刚度弹簧4和2.0K刚度弹簧6对应的4个快拆挡块7，则1.0K刚度弹簧5可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个0.5K刚度弹簧4和2个2.0K刚度弹簧6传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为5.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第5档刚度。
6，只安装1.0K刚度弹簧5和2.0K刚度弹簧6对应的4个快拆挡块7，则0.5K刚度弹簧4可以穿过安装孔8-1，不传递载荷。仅有2个1.0K刚度弹簧5和2个2.0K刚度弹簧6传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为6.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第6档刚度。
7，全部安装6个快拆挡块7，则2个0.5K刚度弹簧4、2个1.0K刚度弹簧5和2个2.0K刚度弹簧6均传递钢轮架3和安装架8之间的载荷，弹性减振轮的刚度为7.0K，为本发明变刚度弹性减振轮的第7档刚度。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：包括有钢轮、钢轮架和安装架；所述钢轮通过销轴固定在钢轮架的下方；所述安装架设置在钢轮架的上方；所述安装架和钢轮架之间设置有若干个刚度弹簧；所述安装架上设置有多个能够限位刚度弹簧的快拆挡块；所述快拆挡块通过旋转方式实现在安装架上的拆装；所述刚度弹簧的刚度为多种或一种。
2.根据权利要求1所述的一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：所述钢轮架的上方中部设置有圆柱形导向滑轨；所述安装架套在圆柱形导向滑轨上。
3.根据权利要求1所述的一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：所述钢轮架的周向上设置有多个用于限位刚度弹簧的弹簧安装柱。
4.根据权利要求1所述的一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：所述安装架包括有相互固定连接的上圆盘和下圆盘；所述下圆盘在周向上对应钢轮架上设置的弹簧安装柱的位置设置有安装孔；所述安装孔内部设置有能够固定快拆挡块的滑槽；所述下圆盘中部设置有用于套在导向滑轨上的导向滑孔；所述上圆盘周向上设置有若干个连接孔；所述上圆盘的中部设置有减重孔。
5.根据权利要求1所述的一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：所述快拆挡块包括有基座和手柄；所述手柄固定设置在基座上方；所述基座能够伸入安装孔内部的滑槽中；所述手柄能够带动基座旋转实现基座在安装孔中固定和拆除。
6.根据权利要求1所述的一种变刚度弹性减振脚轮，其特征是：所述刚度弹簧的刚度为0.5K、1.0K、2.0K中的一种或多种的组合。
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