CN115212946B - 一种桥梁隧道施工用石块破碎装置 - Google Patents

Abstract

一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，包括底座，在底座上固定有承重台、承重梁和放置框，在承重台上固定有电机，电机转轴上设有下皮带轮，在承重梁顶端转动设有凸轮和上皮带轮，凸轮和上皮带轮同轴连接；在承重台上还转动设有L形转动杆，L形转动杆一端与凸轮抵靠相接，另一端固定有敲压锤，敲压锤尺寸与放置框匹配并处于放置框上方，下皮带轮与上皮带轮通过皮带连接。本发明通过敲击和挤压的方式，实现多种形状和尺寸石头的破碎，而且可以控制破碎程度，不需要先行切割再进行破碎，过程简单，破碎效率高。

Description

一种桥梁隧道施工用石块破碎装置

技术领域

本发明属于工程碎石设备领域，具体涉及一种桥梁隧道施工用石块破碎装置。

背景技术

在建造桥梁或隧道时，往往需要进行山体爆破，但是爆破产生的石块体积较为庞大，难以运输，因此需要将爆破产生的石块作进一步破碎。公开号为CN215611935U的专利技术公开了一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，包括机架，所述桥梁隧道施工用石块破碎装置还包括：用于对石块进行初步破碎和切割的破碎切割机构，所述破碎切割机构包括破碎箱，破碎箱中安装有用于对石块进行破碎的破碎辊组件和用于对石块进行切割的切割组件；以及用于对初步破碎后的石块进行二次破碎的二次破碎机构，二次破碎机构包括摆动框和用于对摆动框进行驱动的摆动驱动组件，所述摆动驱动组件安装在机架上，摆动框中安装有二次破碎组件。该技术需要切割和破碎相结合，而在切割时，需要有效的夹持，另外，破碎采用挤压方式，需要较大的转动力矩，对于片状石块效果较好，但形状为近圆形的石头，易发生滚动，破碎效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，通过敲击和挤压的方式，实现多种形状和尺寸石头的破碎，而且可以控制破碎程度，不需要先行切割再进行破碎，过程简单，破碎效率高。

本发明采取的技术方案是：

一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，包括底座，在底座上固定有承重台、承重梁和放置框，在承重台上固定有电机，电机转轴上设有下皮带轮，在承重梁顶端转动设有凸轮和上皮带轮，凸轮和上皮带轮同轴连接；在承重台上还转动设有L形转动杆，L形转动杆一端与凸轮抵靠相接，另一端固定有敲压锤，敲压锤尺寸与放置框匹配并处于放置框上方，下皮带轮与上皮带轮通过皮带连接。

进一步的，所述下皮带轮一侧固定有一号外齿轮，另一侧沿圆周转动设有三个一号齿轮，三个一号齿轮外侧啮合连接有内齿盘，内齿盘外侧固定有二号外齿轮；三个一号齿轮内啮合连接有二号齿轮，二号齿轮固定在电机的转轴上，同时，电机的转轴与下皮带轮以及一号外齿轮转动连接；

在一号外齿轮下方啮合设有一号弧形齿，二号外齿轮下方啮合设有二号弧形齿，并且，当一号外齿轮与一号弧形齿啮合连接时，二号外齿轮与二号弧形齿分离开，反之，当二号外齿轮与二号弧形齿啮合连接时，一号外齿轮与一号弧形齿分离开；

所述内齿盘侧面固定有传动轴，传动轴与L形转动杆固定连接。

当需要敲碎的石块尺寸较大时，需要将敲压锤抬起较高的高度，此时，L形转动杆的短边则无法接触到凸轮，因为凸轮不可能非常大，过大时，则敲压锤的活动范围变小，难以进行敲击动作。此时，可将电机动力通过传动轴直接传递给L形转动杆。因此，在该技术方案中，通过一号弧形齿和二号弧形齿实现该选择功能，具体过程为：当二号外齿轮与二号弧形齿啮合连接时，一号外齿轮与一号弧形齿分离开，此时，电机将动力传给二号齿轮，二号齿轮带动三个一号齿轮转动，由于内齿盘处于固定不动状态，因此，三个一号齿轮会围绕二号齿轮进行公转，而三个一号齿轮是设置在下皮带轮圆周面上的，因此，带动下皮带轮转动，将动力通过皮带、上皮带轮传递给凸轮，进而带动L形转动杆转动；当相反时，即一号外齿轮与一号弧形齿啮合，将一号外齿轮固定不动，也即将下皮带轮固定不动，此时，二号齿轮带动三个一号齿轮转动时，由于内齿盘处于活动状态，会使得内齿盘发生转动，再通过带动传动轴转动，进而直接带动L形转动杆转动。

通过该结构设置，实现了两种动力传递路径，满足不同尺寸石块敲击要求。

进一步的，所述传动轴由两节组成，其中一节与内齿盘相连，该节端部固定有三号齿轮，同时滑动设有左半离合盘和右半离合盘，在左半离合盘的盘面上设有数个凸起，在右半离合盘的盘面上设有与凸起匹配的凹槽；所述左半离合盘的外表面为棱柱面，在承重台上固定有限位柱，限位柱套设在左半离合盘棱柱面上；右半离合盘一端转动设有齿轮盘，齿轮盘与三号齿轮啮合连接；组成传动轴的另一节与L形转动杆固定连接，并且在这一节的端部固定有与三号齿轮尺寸相同的四号齿轮，四号齿轮也与齿轮盘啮合连接；

在限位柱一侧固定有伸缩缸，伸缩缸的伸缩杆上固定有楔形块，在楔形块上铰接有连杆，连杆转动连接有跷跷杆，跷跷杆与一号弧形齿和二号弧形齿转动连接，跷跷杆还与承重台转动连接(提供支撑作用)。

如果内齿盘直接通过传动轴与L形转动杆固定连接，那么，可能会出现力矩过大，造成L形转动杆转动控制困难的情况。因此采用上述结构，具体原理是：当伸缩缸的伸缩杆伸出，楔形块使得左半离合盘和右半离合盘分离，此时跷跷杆使得一号弧形齿与一号外齿轮分离，电机将动力传递给凸轮；凸轮带动L形转动杆转动，进而使得四号齿轮转动，带动齿轮盘围绕四号齿轮公转，使得右半离合盘围绕传动轴自由转动，由于齿轮盘不会对三号齿轮产生作用，所以不会对下皮带轮转动产生干涉。

当伸缩缸的伸缩杆缩回，楔形块下降，左半离合盘和右半离合盘靠近并结合成一体，由于左半离合盘受限位柱作用无法转动，进而使得右半离合盘无法继续围绕传动轴转动(公转)，那么，内齿盘转动并带动与之相连的一节传动轴转动，使得三号齿轮转动，带动齿轮盘原地自转，进而带动四号齿轮转动，进一步带动L形转动杆转动。在将动力通过两节传动轴传递给L形转动杆的过程中，传递力矩可控(通过三号齿轮、四号齿轮和齿轮盘不同尺寸配合实现)。

进一步的，所述左半离合盘和右半离合盘均为磁性材料。

磁性材料有利于左半离合盘和右半离合盘相吸结合。

本发明的有益效果：

本发明通过设置凸轮，结合电机正反转动，利用一套设备，实现了石块敲击和碾压两种功能；再利用行星传动结构、左半离合盘、右半离合盘以及各种齿轮，实现了两种可选的传动方式，满足不同尺寸石块破碎需求，即，当破碎较小尺寸石块时，利用凸轮和L形转动杆配合进行敲击和碾压，当破碎尺寸较大石块时，利用两节传动轴实现L形转动杆进行大角度转动、敲击，将大尺寸石块敲击成普通尺寸石块，然后继续采用凸轮进行处理。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图(侧面)；

图2是本发明整体结构示意图(正面)；

图3是本发明背面分解示意图(下皮带轮两侧)；

图4是本发明背面分解示意图(三号齿轮与四号齿轮之间)；

图5是本发明背面正视图；

图6是本发明背面分解示意图(右后视)；

图7是图3中A处放大图；

图8是图4中B处放大图；

图中，1、底座，101、承重台，102、承重梁，103、放置框，104、电机，105、下皮带轮，106、凸轮，107、上皮带轮，108、L形转动杆，109、敲压锤，110、皮带，201、一号外齿轮，202、一号齿轮，203、内齿盘，204、二号外齿轮，205、二号齿轮，206、一号弧形齿，207、二号弧形齿，208、传动轴，209、三号齿轮，210、左半离合盘，211、右半离合盘，212、限位柱，213、齿轮盘214、四号齿轮，215、伸缩缸，216、楔形块，217、连杆，218、跷跷杆。

具体实施方式

如图1～8所示，一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，包括底座1，在底座1上固定有承重台101、承重梁102和放置框103，在承重台101上固定有电机104，电机104转轴上设有下皮带轮105，在承重梁102顶端转动设有凸轮106和上皮带轮107，凸轮106和上皮带轮107同轴连接；在承重台101上还转动设有L形转动杆108，L形转动杆108一端与凸轮106抵靠相接，另一端固定有敲压锤109，敲压锤109尺寸与放置框103匹配并处于放置框103上方，下皮带轮105与上皮带轮107通过皮带110连接。

在准备碎石时，通过电机104带动凸轮106转动，如图1所示方向，凸轮106顺时针方向转动，挤压L形转动杆108的短边，将敲压锤109抬起，在放置框103内放置石块后，凸轮106继续顺时针方向转动，由于凸轮106的特性，在继续转动过程中，会将敲压锤109继续抬高，直到凸轮106边缘螺旋线末端与L形转动杆108的短边脱离，敲压锤109便向下敲击石块；如此反复，直到石块被敲击成较小碎块。之后电机104反转，凸轮106的缺口处卡住L形转动杆108的短边端部，使得L形转动杆108顺时针转动，使得敲压锤109碾压碎石块，将碎石块碾压的更小，直到达到尺寸需求。

所述下皮带轮105一侧固定有一号外齿轮201，另一侧沿圆周转动设有三个一号齿轮202(图6中标号D表示的是一号齿轮202的轴固定在下皮带轮105侧面上，即下皮带轮105与三个一号齿轮202是连接在一起的)，三个一号齿轮202外侧啮合连接有内齿盘203，内齿盘203外侧固定有二号外齿轮204；三个一号齿轮202内啮合连接有二号齿轮205，二号齿轮205固定在电机104的转轴上，同时，电机104的转轴与下皮带轮105以及一号外齿轮201转动连接；在一号外齿轮201下方啮合设有一号弧形齿206，二号外齿轮204下方啮合设有二号弧形齿207，并且，当一号外齿轮201与一号弧形齿206啮合连接时，二号外齿轮204与二号弧形齿207分离开，反之，当二号外齿轮204与二号弧形齿207啮合连接时，一号外齿轮201与一号弧形齿206分离开；所述内齿盘203侧面固定有传动轴208，传动轴208与L形转动杆108固定连接。

当需要敲碎的石块尺寸较大时，需要将敲压锤109抬起较高的高度，此时，L形转动杆108的短边则无法接触到凸轮106，因为凸轮106不可能非常大，过大时，则敲压锤109的活动范围变小，难以进行敲击动作。此时，可将电机104动力通过传动轴208直接传递给L形转动杆108。因此，在该技术方案中，通过一号弧形齿206和二号弧形齿207实现该选择功能，具体过程为：当二号外齿轮204与二号弧形齿207啮合连接时，一号外齿轮201与一号弧形齿206分离开，此时，电机104将动力传给二号齿轮205，二号齿轮205带动三个一号齿轮202转动，由于内齿盘203处于固定不动状态，因此，三个一号齿轮202会围绕二号齿轮205进行公转，而三个一号齿轮202是设置在下皮带轮105圆周面上的，因此，带动下皮带轮105转动，将动力通过皮带110、上皮带轮107传递给凸轮106，进而带动L形转动杆108转动；当相反时，即一号外齿轮201与一号弧形齿206啮合，将一号外齿轮201固定不动，也即将下皮带轮105固定不动，此时，二号齿轮205带动三个一号齿轮202转动时，由于内齿盘203处于活动状态，会使得内齿盘203发生转动，再通过带动传动轴208转动，进而直接带动L形转动杆108转动。

通过该结构设置，实现了两种动力传递路径，满足不同尺寸石块敲击要求。

所述传动轴208由两节组成，其中一节与内齿盘203相连，该节端部固定有三号齿轮209，同时滑动设有左半离合盘210和右半离合盘211，在左半离合盘210的盘面上设有数个凸起，在右半离合盘211的盘面上设有与凸起匹配的凹槽；所述左半离合盘210的外表面为棱柱面，在承重台101上固定有限位柱212，限位柱212套设在左半离合盘210棱柱面上；右半离合盘211一端转动设有齿轮盘213，齿轮盘213与三号齿轮209啮合连接；组成传动轴208的另一节与L形转动杆108固定连接，并且在这一节的端部固定有与三号齿轮209尺寸相同的四号齿轮214，四号齿轮214也与齿轮盘213啮合连接；在限位柱212一侧固定有伸缩缸215，伸缩缸215的伸缩杆上固定有楔形块216，在楔形块216上铰接有连杆217，连杆217转动连接有跷跷杆218，跷跷杆218与一号弧形齿206和二号弧形齿207转动连接，跷跷杆218还与承重台101转动连接(提供支撑作用)。

如果内齿盘203直接通过传动轴208与L形转动杆108固定连接，那么，可能会出现力矩过大，造成L形转动杆108转动控制困难的情况。因此采用上述结构，具体原理是：当伸缩缸215的伸缩杆伸出，楔形块216使得左半离合盘210和右半离合盘211分离，此时跷跷杆218使得一号弧形齿206与一号外齿轮201分离，电机104将动力传递给凸轮106；凸轮106带动L形转动杆108转动，进而使得四号齿轮214转动，带动齿轮盘213围绕四号齿轮214公转，使得右半离合盘211围绕传动轴208自由转动，由于齿轮盘213不会对三号齿轮209产生作用，所以不会对下皮带轮105转动产生干涉。

当伸缩缸215的伸缩杆缩回，楔形块216下降，左半离合盘210和右半离合盘211靠近并结合成一体，由于左半离合盘210受限位柱212作用无法转动，进而使得右半离合盘211无法继续围绕传动轴208转动(公转)，那么，内齿盘203转动并带动与之相连的一节传动轴208转动，使得三号齿轮209转动，带动齿轮盘213原地自转，进而带动四号齿轮214转动，进一步带动L形转动杆108转动。在将动力通过两节传动轴208传递给L形转动杆108的过程中，传递力矩可控(通过三号齿轮209、四号齿轮214和齿轮盘213不同尺寸配合实现)。

所述左半离合盘210和右半离合盘211均为磁性材料。磁性材料有利于左半离合盘210和右半离合盘211相吸结合。

Claims (3)

1.一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，其特征在于，包括底座（1），在底座（1）上固定有承重台（101）、承重梁（102）和放置框（103），在承重台（101）上固定有电机（104），电机（104）转轴上设有下皮带轮（105），在承重梁（102）顶端转动设有凸轮（106）和上皮带轮（107），凸轮（106）和上皮带轮（107）同轴连接；在承重台（101）上还转动设有L形转动杆（108），L形转动杆（108）一端与凸轮（106）抵靠相接，另一端固定有敲压锤（109），敲压锤（109）尺寸与放置框（103）匹配并处于放置框（103）上方，下皮带轮（105）与上皮带轮（107）通过皮带（110）连接；

所述下皮带轮（105）一侧固定有一号外齿轮（201），另一侧沿圆周转动设有三个一号齿轮（202），三个一号齿轮（202）外侧啮合连接有内齿盘（203），内齿盘（203）外侧固定有二号外齿轮（204）；三个一号齿轮（202）内啮合连接有二号齿轮（205），二号齿轮（205）固定在电机（104）的转轴上，同时，电机（104）的转轴与下皮带轮（105）以及一号外齿轮（201）转动连接；

在一号外齿轮（201）下方啮合设有一号弧形齿（206），二号外齿轮（204）下方啮合设有二号弧形齿（207），并且，当一号外齿轮（201）与一号弧形齿（206）啮合连接时，二号外齿轮（204）与二号弧形齿（207）分离开，反之，当二号外齿轮（204）与二号弧形齿（207）啮合连接时，一号外齿轮（201）与一号弧形齿（206）分离开；

所述内齿盘（203）侧面固定有传动轴（208），传动轴（208）与L形转动杆（108）固定连接。

2.如权利要求1所述的一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，其特征在于，所述传动轴（208）由两节组成，其中一节与内齿盘（203）相连，该节端部固定有三号齿轮（209），同时滑动设有左半离合盘（210）和右半离合盘（211），在左半离合盘（210）的盘面上设有数个凸起，在右半离合盘（211）的盘面上设有与凸起匹配的凹槽；所述左半离合盘（210）的外表面为棱柱面，在承重台（101）上固定有限位柱（212），限位柱（212）套设在左半离合盘（210）棱柱面上；右半离合盘（211）一端转动设有齿轮盘（213），齿轮盘（213）与三号齿轮（209）啮合连接；组成传动轴（208）的另一节与L形转动杆（108）固定连接，并且在这一节的端部固定有与三号齿轮（209）尺寸相同的四号齿轮（214），四号齿轮（214）也与齿轮盘（213）啮合连接；

在限位柱（212）一侧固定有伸缩缸（215），伸缩缸（215）的伸缩杆上固定有楔形块（216），在楔形块（216）上铰接有连杆（217），连杆（217）转动连接有跷跷杆（218），跷跷杆（218）与一号弧形齿（206）和二号弧形齿（207）转动连接，跷跷杆（218）还与承重台（101）转动连接。

3.如权利要求2所述的一种桥梁隧道施工用石块破碎装置，其特征在于，所述左半离合盘（210）和右半离合盘（211）均为磁性材料。

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