CN204315161U - 一种多功能工程机械组合式教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能工程机械组合式教具，包括组合箱，所述组合箱包括底座和箱体；所述箱体的四个侧面与底座通过合页连接且相邻侧面之间可拆卸连接，使得箱体的四个侧面能够展开在底座上；所述箱体内部可拆卸地安装有至少一种工程机械模拟液压元件或者至少一种工程机械典型机种模型；所述底座上分布有多个定滑轮。本实用新型可将工程机械各典型机种集中在一个演示箱中，在一定程度上实现了多机种的一体化和小型化，达到了教学示范效果；在教学实践过程中，学生可亲自组装教具，亲自操控工程机械模拟系统，加深对工程机械构造和机械传动方面的理解，达到了实践学习的效果。

Description

一种多功能工程机械组合式教具

技术领域

本实用新型涉及一种教具，特别涉及一种多功能工程机械组合式教具。

背景技术

近年来，随着我国城市和乡镇的开发与改造进程节奏的加快，交通、建筑施工工程的数量日益增多，带来了工程机械行业的蓬勃发展。对于开设工程机械各级学科的中、高等院校，培养理论与实践能力具备的工程机械人才的任务愈加紧迫。目前，由于中、高等院校与工程机械生产制造企业的合作仍处于初级阶段，无法完全实现让教学走进工厂，让技术走进学校的情况，这导致工程机械类学科学生的实践教学环节相对较薄弱。

目前，在普通中、高等院校中，工程机械类专业的实践教学环节主要分为两类，一是观看工程机械施工车辆作业时的影音视频文件，通过仔细研究施工车辆的工作原理和工作状态，加深对课本中公式、图纸等知识内容的理解。二是在合作工厂或校内车间的生产实习，通过接触工程机械施工车辆真机，让学生亲临工程机械的工作运行，达到深刻、真切的实践教学目的。但对于一些硬件设施尚不完善的院校，在解决学生直观实践问题上存在困难，学生对于工程机械液压设备的理解仍停留在理论阶段。此外，对于具备实习车间的院校，由于液压系统的模拟存在复杂性与不稳定性，工程机械液压系统的高成本、难检修、多维护的难题也时刻存在着。因此设计一种低成本、利用检修和维护的工程机械模拟教具显得尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种多功能工程机械组合式教具。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能工程机械组合式教具，包括组合箱，所述组合箱包括底座和箱体；所述箱体的四个侧面与底座通过合页连接且相邻侧面之间可拆卸连接，使得箱体的四个侧面能够展开在底座上；所述箱体内部可拆卸地安装有至少一种工程机械模拟液压元件或者至少一种工程机械典型机种模型；所述底座上分布有多个定滑轮。

进一步地，所述工程机械模拟液压元件为模拟油缸或模拟马达。

进一步地，所述工程机械典型机种模型为振动压路机模型、盾构机模型、挖掘机模型、旋挖钻机模型或其他工程机械典型机种模型。

进一步地，所述模拟油缸包括活塞杆，活塞杆端部固连有钢丝，钢丝上套有弹簧；活塞杆端部以及弹簧外套有缸桶，缸桶的一端通过缸盖与活塞杆连接，且活塞杆可在缸桶内移动；钢丝一端伸出缸桶。

进一步地，所述模拟马达包括壳体，壳体内安装有输出轴，输出轴一端伸出壳体，输出轴可相对于壳体转动；输出轴上套有滑轮，二者固连；滑轮位于壳体内部；滑轮上缠绕有钢丝，钢丝两端伸出壳体。

进一步地，所述的振动压路机模型内安装有两个模拟马达。

进一步地，所述的盾构机模型包括刀盘支架以及安装在所述的刀盘支架上的刀盘，所述刀盘上安装有一个模拟马达，刀盘支架上连接有多个模拟油缸。

进一步地，所述挖掘机模型包括铲斗、斗杆和动臂，所述铲斗上安装有一个模拟油缸，斗杆上安装有一个模拟油缸，动臂上安装一个模拟油缸。

进一步地，所述旋挖钻机模型包括桅杆和钻杆，所述桅杆上安装有一个模拟油缸，所述钻杆顶端连接有钢丝，所述钻杆上安装有一个模拟马达。

进一步地，所述工程机械模拟液压元件和工程机械典型机种模型通过螺栓安装在箱体内壁上。与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型采用推拉软轴模拟液压传动系统，其价格低廉，成本低。

2、本实用新型可将工程机械各典型机种集中在一个演示箱中，在一定程度上实现了多机种的一体化和小型化，达到了教学示范效果。

3、本实用新型采用模块化设计，可拆卸式安装，利于检修和维护。

4、在教学实践过程中，学生可亲自组装教具，亲自操控工程机械模拟系统，加深对工程机械构造和机械传动方面的理解，达到了实践学习的效果。

附图说明

图1是箱体的结构示意图；

图2是箱体的平铺展开示意图；

图3是模拟油缸的结构示意图；

图4是模拟马达的俯视图；

图5是振动压路机模型的俯视图；

图6是盾构机模型的结构示意图；

图7是盾构机模型的正视图；

图8是挖掘机模型的结构示意图；

图9是旋挖钻机模型的结构示意图；

图中标号代表：1—钢丝，2—缸桶，3—缸盖，4—活塞杆，5—弹簧，6—软轴管，7—壳体，8—输出轴，9—滑轮，10—钢丝，11—软轴管，12—底座，13—把手，14—箱盖，15—箱体，16—模拟油缸，17—模拟马达，18—推拉软轴，19—定滑轮，20—刀盘，21—刀盘支架，22—模拟马达，23—模拟油缸，24—模拟油缸，25—模拟油缸，26—模拟油缸，27—铲斗，28—斗杆，29—动臂，30—桅杆，31—钻杆，32—钻头，33—模拟油缸，34—模拟马达，35—滚动轴承，36—偏心轴，37—模拟马达，38—钢丝，39—齿轮盘。

下面结合附图和说明书对本实用新型的技术方案做进一步的解释和说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例

遵从上述技术方案，结合图1、2、3、4、5、6、7、8和9，本实施例的多功能工程机械组合式教具，包括组合箱，所述组合箱包括底座12和箱体15，所述箱体15的四个侧面与底座12通过合页连接且相邻侧面之间可拆卸连接，使得箱体15的四个侧面能够展开在底座12上；所述箱体内部可拆卸地安装有至少一种工程机械模拟液压元件或者至少一种工程机械典型机种模型。所述底座12上分布有多个定滑轮19。

所述工程机械模拟液压元件有以下几种：模拟油缸和模拟马达；所述工程机械典型机种模拟模型有以下几种：压路机模型、盾构机模型、挖掘机模型、旋挖钻机模型或其他工程机械机种模型。

当箱体15的四个侧面均立起时，箱体四面合拢形成组合箱，携带方便。

可选地，所述模拟油缸16包括活塞杆4，活塞杆4端部固连有钢丝1，钢丝1上套有弹簧5；活塞杆4端部以及弹簧5外围套有缸桶2；缸桶2的一端通过缸盖3与活塞杆4连接，活塞杆4可在缸桶2内移动；钢丝1一端伸出缸桶2，钢丝1伸出缸桶2的部分套有软轴管6。钢丝1与软轴管6形成推拉软轴18。

缸盖3可限制活塞杆4的位置，使得活塞杆4始终位于缸桶2内；钢丝1被拉紧，弹簧5处于压缩状态，从而模拟液压油缸中液压油的低压状态；钢丝1被放松，活塞杆4在弹簧5弹力的作用下恢复到原来位置，从而模拟液压油缸中液压油的高压状态。

可选地，所述模拟马达17包括壳体7，壳体7内安装有输出轴8，输出轴8一端伸出壳体7，输出轴8可相对于壳体7转动；输出轴8上套有滑轮9，二者固连；滑轮9位于壳体7内部；滑轮9上缠绕有钢丝10，钢丝10两端伸出壳体7。钢丝10伸出壳体7的部分套有软轴管11，通过拉动钢丝10，可带动滑轮9和输出轴8旋转，模拟液压马达在进出油路的压力变化下带动输出轴转动的状态。

可选的，所述的振动压路机模型内安装有两个模拟马达34和37，模拟马达34和37上的钢丝缠绕在底座的定滑轮19上，转动定滑轮19，钢丝伸缩带动模拟马达34输出轴转动，通过齿轮传动，使偏心轴36绕自身的轴转动，模拟振动压路机的钢轮振动；转动定滑轮19，钢丝伸缩带动模拟马达37输出轴转动，通过齿轮盘39传动，使偏心轴36绕滚动轴承35的内圈转动，模拟振动压路机的钢轮滚动。

可选的，所述的盾构机模型包括刀盘支架21以及安装在所述的刀盘支架21上的刀盘20，所述刀盘20上安装有一个模拟马达22，刀盘支架21上连接有三个模拟油缸23。通过模拟油缸23实现刀盘支架21的前进和后退，模拟马达22实现刀盘20的旋转，模拟盾构机的工作状态。

可选的，所述工程机械典型机种模型还包括挖掘机模型，所述挖掘机模型包括铲斗27、斗杆28和动臂29，所述铲斗27上安装有一个模拟油缸24，斗杆28上安装有一个模拟油缸25，动臂29上安装一个模拟油缸26。通过模拟油缸24、25、26的活塞杆的伸缩模拟挖掘机的铲斗27、斗杆28和动臂29的伸缩，模拟挖掘机的工作状态。

可选的，所述旋挖钻机模型包括桅杆30和钻杆31，所述桅杆30上安装有两个模拟油缸33，所述钻杆31上安装有一个模拟马达，钻杆31末端连接钢丝38，钢丝38通过软轴连接底座的定滑轮14。模拟油缸33的伸缩使得桅杆30水平和垂直移动，最终达到挖掘机施工所需位置；转动定滑轮19使得钻杆31在竖直方向移动，最终达到施工所需位置；模拟马达转动使得钻头32旋转，模拟旋挖钻机的工作状态。

可选地，所述的工程机械典型机种模型通过螺栓安装在箱体15内壁上，工程机械典型机种模型与箱体15可拆卸。

可选的，所述组合箱还包括箱盖14，所述的箱盖14上设有把手13，箱盖14可防止内部装置受到污损。

可选的，所述每个定滑轮19分别连接一个电机。定滑轮19可由电机驱动转动。

本实用新型的多功能工程机械组合式教具，其具体工作过程如下：

教学演示时，打开箱盖14，将箱体15四个侧面展开并平铺，将工程机械典型机种模型安装在箱体15上，将推拉软轴18的钢丝缠绕在定滑轮19上；定滑轮19的轴与电机输出轴连接，由电机驱动定滑轮19转动，控制推拉软轴18的钢丝的收缩来控制模拟油缸和模拟马达工作，并作用在机械传动结构上，实现工程机械经典机种的工作状态的模拟。

教学演示完毕，可将各模型拆卸，将箱体四个侧面合拢，并将拆卸下的装置和零件置于箱体内。

Claims (10)

1.一种多功能工程机械组合式教具，包括组合箱，其特征在于，所述组合箱包括底座(12)和箱体(15)；所述箱体(15)的四个侧面与底座(12)通过合页连接且相邻侧面之间可拆卸连接，使得箱体(15)的四个侧面能够展开在底座(12)上；所述箱体内部可拆卸地安装有至少一种工程机械模拟液压元件或者至少一种工程机械典型机种模型；所述底座(12)上分布有多个定滑轮(19)。

2.如权利要求1所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述工程机械模拟液压元件为模拟油缸(16)或模拟马达(17)。

3.如权利要求2所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述工程机械典型机种模型为振动压路机模型、盾构机模型、挖掘机模型或旋挖钻机模型。

4.如权利要求3所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述模拟油缸(16)包括活塞杆(4)，活塞杆(4)端部固连有钢丝(1)，钢丝(1)上套有弹簧(5)；活塞杆(4)端部以及弹簧(5)外套有缸桶(2)，缸桶(2)的一端通过缸盖(3)与活塞杆(4)连接，且活塞杆(4)可在缸桶(2)内移动；钢丝(1)一端伸出缸桶(2)。

5.如权利要求4所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述模拟马达(17)包括壳体(7)，壳体(7)内安装有输出轴(8)，输出轴(8)一端伸出壳体(7)，输出轴(8)可相对于壳体(7)转动；输出轴(8)上套有滑轮(9)，二者固连；滑轮(9)位于壳体(7)内部；滑轮(9)上缠绕有钢丝(10)，钢丝(10)两端伸出壳体(7)。

6.如权利要求5所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述的振动压路机模型内安装有两个模拟马达(34、37)。

7.如权利要求5所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述的盾构机模型包括刀盘支架(21)以及安装在所述的刀盘支架(21)上的刀盘(20)，所述刀盘(20)上安装有一个模拟马达(22)，刀盘支架(21)上连接有多个模拟油缸(23)。

8.如权利要求4所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述挖掘机模型包括铲斗(27)、斗杆(28)和动臂(29)，所述铲斗(27)上安装有一个模拟油缸(24)，斗杆(28)上安装有一个模拟油缸(25)，动臂(29)上安装一个模拟油缸(26)。

9.如权利要求5所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述旋挖钻机模型包括桅杆(30)和钻杆(31)，所述桅杆(30)上安装有两个模拟油缸(33)，所述钻杆(31)顶端连接有钢丝(38)，所述钻杆(36)上安装有一个模拟马达。

10.如权利要求1所述的多功能工程机械组合式教具，其特征在于，所述工程机械模拟液压元件和工程机械典型机种模型通过螺栓安装在箱体(15)内壁上。