CN204401414U - 缓冲装置、摊铺机的大臂及摊铺机 - Google Patents

缓冲装置、摊铺机的大臂及摊铺机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种缓冲装置，设置于摊铺机的大臂和机架之间，所述缓冲装置包括第一固定构件和第二固定构件，其中：所述第一固定构件与所述大臂或者机架连接；所述第二固定构件与所述第一固定构件弹性连接。同时公开一种摊铺机的大臂，包括前大臂和后大臂，以及与前大臂连接的调平油缸和与后大臂连接的提升油缸，所述摊铺机的大臂具有上述的缓冲装置。还公开一种摊铺机，包括机架和熨平板，所述摊铺机具有上述的摊铺机的大臂。本实用新型的缓冲装置及具有该缓冲装置摊铺机的大臂及摊铺机在摊铺机转弯时能够减小机架或熨平板对大臂的冲击。

Description

缓冲装置、摊铺机的大臂及摊铺机
技术领域
本实用新型涉及一种机械装置，特别涉及一种缓冲装置、摊铺机的大臂及摊铺机。
背景技术
摊铺机大臂是一种连接装置，其前端通过调平油缸与机架连接，后端通过提升油缸与熨平板16连接。摊铺机工作时一方面通过调节调平油缸控制熨平板的仰角，同时还通过改变提升油缸的伸缩长短改变熨平板的离地高度，控制摊铺厚度。在改变摊铺厚度方面，专利CN201320356248和CN201220464298就研究了通过改变大臂本体的结构而调整摊铺的厚度。不仅如此，大臂本体前后通过油缸与机架连接后，为了防止大臂本体在横向方向有过大的摆动，如图1所示，现有技术是通过在机架1两侧增加一块限位板17而控制大臂2横向摆动距离。这种限位板17有的采用一块折弯板与机架1连接，有的在机架1两侧用螺栓固定一块钢板限位。现有技术还未对此结构有进一步的其他研究。
然而，在摊铺机转弯时由于机架1的突然转动，限位板与大臂2刚性冲击，同时受熨平板16自重惯性的影响，熨平板16会带动大臂2再次向限位板17刚性冲击。有研究表明：刚性冲击时冲击力与冲击物的质量、冲击速度和冲击动能有关。冲击速度是影响冲击力大小的最重要因素，刚性冲击时冲击力与冲击动能呈线性相关关系,其关系方程可表示为：F＝48.062+1.3714E。且钢垫对冲击无缓冲作用，其厚度不影响冲击力。因此增加钢板限位后，反复多次冲击必然会增加大臂2弯曲变形的潜在风险，不仅严重影响了大臂2的使用寿命，且在大臂2变形后停工时由于大臂2超出了自锁机构范围而不能锁住，也存在一定的安全风险，给摊铺施工过程及摊铺机的使用带来严重影响。因此，有必要设计一种位于大臂2与机架1之间的缓冲装置，可在摊铺机转弯时吸收由于机架1或熨平板16的作用对大臂2的冲击能量，减小对大臂2的冲击变形，提高大臂2及摊铺机的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是，提供一种在摊铺机转弯时能够减小机架或熨平板对大臂的冲击的缓冲装置及具有该缓冲装置的摊铺机的大臂及摊铺机。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种缓冲装置，设置于摊铺机的大臂和机架之间，所述缓冲装置包括第一固定构件和第二固定构件，其中：
所述第一固定构件与所述大臂或者机架连接；
所述第二固定构件与所述第一固定构件弹性连接。
作为优选，所述第一固定构件与所述机架连接；所述第一固定构件与所述第二固定构件通过弹性构件形成弹性连接。
作为优选，所述弹性构件为弹簧或者碟簧。
作为优选，所述第一固定构件具有延伸方向垂直所述机架与大臂本体相对的一侧的长孔；
所述弹性构件为弹簧；
所述长孔内壁上设有与所述弹簧的一端抵接的环形凸起，所述弹簧的另一端与所述第二固定构件抵接。
作为优选，所述第一固定构件为套筒状。
作为优选，所述第二固定构件包括底座和设于所述底座上的立柱，所述立柱的自由端伸入所述长孔并于其内部自由滑动，所述弹簧套设在所述立柱上并且另一端抵接于所述底座朝向所述立柱的侧面。
作为优选，所述立柱的长度不大于所述长孔的长度。
作为优选，所述立柱与所述环形凸起为间隙配合。
本实用新型还公开了一种摊铺机的大臂，包括前大臂和后大臂，以及与前大臂连接的调平油缸和与后大臂连接的提升油缸，所述摊铺机的大臂具有如上所述的缓冲装置。
本实用新型还公开了一种摊铺机，包括机架和熨平板，所述摊铺机具有如上所述的摊铺机的大臂。
本实用新型的有益效果在于，通过设置缓冲组件，使在摊铺机转弯时能够吸收机架或熨平板对大臂的冲击能量，减小对大臂的冲击变形，提高大臂的使用寿命，进而延长摊铺机整体的使用寿命。
附图说明图
图1为现有技术的摊铺机结构示意图。
图2为本实用新型的缓冲装置的设置位置示意图。
图3为本实用新型的缓冲装置的结构示意图。
图4为本实用新型的缓冲装置的第二固定构件的结构示意图。
图5为本实用新型的摊铺机结构示意图(图中仅示出部分结构)。
图6为本实用新型的摊铺机的大臂的受力示意图。
附图标记：
1-机架；2-大臂；3-前大臂；4-后大臂；5-调平油缸；6-提升油缸；7-大臂标尺；8-第一固定构件；9-第二固定构件；10-弹簧；11-长孔；12-环形凸起；13-底座；14-立柱；15-缓冲装置；16-熨平板；17-限位板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
如图2和图3所示，本实用新型公开一种缓冲装置15，设置于摊铺机的大臂和机架之间，缓冲装置15包括分别对应设于机架1和大臂2上的第一固定构件8和第二固定构件9，第一固定构件8与第二固定构件9间弹性连接。
如图4和图5所示，具体的，第一固定构件8与第二固定构件9间通过弹性构件形成弹性连接，本实施例中的弹性构件为弹簧10，当然，也可为其它具有弹性的器件，如碟簧。第一固定构件8具有延伸方向垂直大臂2和机架1相对的一侧的长孔11，该长孔11的内壁上设有用于与弹簧10一端抵接的环形凸起12，该长孔11也可贯穿第一固定构件8的两端形成一通孔，如本实施例中的套筒状的第一固定构件8。第二固定构件9包括底座13和设于底座13上的一端伸入长孔11内并能够在其内部自由滑动的立柱14，本实施例中，该立柱14与环形凸起14间为间隙配合，即立柱14可伸入环形凸起14内并在其内部自由滑动；弹簧10套设在立柱14上，其另一端与底座13设有立柱的侧面抵接，该底座13能够在立柱14穿入环形凸起12时与第一固定构件8相抵靠，即弹簧10在压缩和复位时，底座13分别做靠近和远离第一固定构件8的运动。其中，为了避免立柱14撞击机架1，可以采取立柱14的长度不大于长孔11的长度的方式，但无论采取何种结构，须保证立柱14自由端的端面始终不接触第一固定构件8与机架1连接的一端。
继续结合图3，为了使摊铺机更好的工作，机架1与大臂2间是要有一定距离x的(该距离可根据实际情况变化)，为限制机架1与大臂2相对位置，即保证该距离x，本实施例特别根据上述距离x限定了弹簧10自然状态时的长度，该长度大于x，并等于弹簧10处于自然状态时环形凸起12与底座13相对侧间的距离。
如图5所示，本实用新型同时公开一种摊铺机大臂，该摊铺机大臂包括前大臂3、后大臂4、与前大臂连接的调平油缸、与后大臂连接的提升油缸以及上述的缓冲装置15。本实用新型还同时公开一种摊铺机，包括机架1和熨平板16以及上述的摊铺机大臂，其中前大臂3通过调平油缸5与机架1前端连接，后大臂4通过提升油缸6与熨平板16连接，调平油缸5上还设有大臂标尺7。
当机架1对大臂2有冲击载荷作用时，其冲击时间短、强度大，摊铺机工作时冲击载荷反复作用，使大臂2承受着循环应力-应变，这种冲击载荷对大臂2的材料性能产生较大影响，并且由于冲击应力的波动性和体积效应等也会对大臂2的强度产生很大影响。首先，冲击载荷作用于大臂2时其变化率很大，导致应力可以以波的形式在大臂2内快速传播，在遇到变形较大界面时还会发生反射，使得应力波变化为不同的方向，不同方向的应力波产生叠加，使得较小的应力变的更大，从而极易导致大臂2的变形甚至损伤破坏。其次由于冲击应力的体积效应，大臂2在受到冲击载荷作用时，冲击载荷的能量，使得应力大小同时与大臂2接触面积及其体积有关。大臂2被冲击时，由于单次冲击能量一定，接触面积越大，单位面积吸收的能量就越少，零件内部的应力应变也会变的越小；如果冲击接触面积越小，使得应力波在较小面积分布，其吸收能量会更多，则此处的应力应变也会更大。故，本实施例的缓冲装置中第一固定构件8和第二固定构件9在大臂2受到冲击时二者相对侧面面接触，加大作用面面积以减少吸收的能量，进而减弱冲击力度。
进一步地，对于一个无裂纹或无缺陷的初始大臂2，在应力作用下，虽然名义应力不超过过大臂2材料的屈服极限，但是由于材料的组织性能不均匀，在大臂2的表面受到平面应力，则在局部区域仍然可能产生滑移。多次反复的循环滑移应变，将产生金属的挤出和挤入的滑移带，从而超越材料的屈服极限产生塑性变形甚至形成微裂纹核。
为了深入分析大臂2在摊铺机转弯时的受力情况，画出大臂2的受力简化模型，如图6所示。大臂2前端与油缸铰接，后侧与熨平板16刚性连接，当摊铺机转弯时(以左转弯为例)，假设右大臂在大臂2限位板D处受到机架1对大臂2向右的力为F，此时机架1相对大臂2的横向速度为v，机架1转弯开始横向初速度为v0(一般为0)，与大臂2接触并达到速度v的时间为t。由动量定理：
Ft＝mv-(mv0)
摊铺机转弯时，mv-(mv0)保持不变，因此如果采用传统的大臂2限位板为刚性连接板，大臂2在此刻受到的机架1对大臂2的冲击力F＝mv-(mv0)/t，这种情况下反映了机身对大臂2的力F在t时间内的一个累积效应。
为了减少这种累积效应，在大臂2与机架1之间装有如图3所示的缓冲装置15后，此时摊铺机转弯时mv-(mv0)仍保持不变。设此时弹簧10的劲度系数为k，在弹簧10弹性极限范围内形变量为X的过程中，由胡克定律，有：
F0＝K·X
此处F0是为了克服弹簧10形变X所受到的力，如选用劲度系数k足够大的弹簧10，K＝(Ft)/X时，此时由于缓冲装置15中弹簧10为克服形变量，将机架1给大臂2所受的力完全抵消，大臂2不再受机架1转弯时给自己的冲击力。即使劲度系数k不够大，弹簧10在弹性极限形变量X范围内不足以抵消机身对大臂的冲击力F时，也可以抵消部分冲击力，此时机架1对大臂2的冲击力为(F-F0)。因此在大臂2与机架1之间增加缓冲装置后，由于克服缓冲装置的形变而抵消部分甚至全部的冲击力，极大的降低了机架1对大臂2的冲击力，极有效的提高了大臂2的使用寿命，也就是延长了摊铺机整体的使用寿命。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种缓冲装置，设置于摊铺机的大臂和机架之间，其特征在于，所述缓冲装置包括第一固定构件和第二固定构件，其中：
所述第一固定构件与所述大臂或者机架连接；
所述第二固定构件与所述第一固定构件弹性连接。
2.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，所述第一固定构件与所述机架连接；所述第一固定构件与所述第二固定构件通过弹性构件形成弹性连接。
3.根据权利要求2所述的缓冲装置，其特征在于，所述弹性构件为弹簧或者碟簧。
4.根据权利要求3所述的缓冲装置，其特征在于，所述第一固定构件具有延伸方向垂直所述机架与大臂本体相对的一侧的长孔；
所述弹性构件为弹簧；
所述长孔内壁上设有与所述弹簧的一端抵接的环形凸起，所述弹簧的另一端与所述第二固定构件抵接。
5.根据权利要求4所述的缓冲装置，其特征在于，所述第一固定构件为套筒状。
6.根据权利要求4所述的缓冲装置，其特征在于，所述第二固定构件包括底座和设于所述底座上的立柱，所述立柱的自由端伸入所述长孔并于其内部自由滑动，所述弹簧套设在所述立柱上并且另一端抵接于所述底座朝向所述立柱的侧面。
7.根据权利要求6所述的缓冲装置，其特征在于，所述立柱的长度不大于所述长孔的长度。
8.根据权利要求7所述的缓冲装置，其特征在于，所述立柱与所述环形凸起为间隙配合。
9.一种摊铺机的大臂，包括前大臂和后大臂，以及与前大臂连接的调平油缸和与后大臂连接的提升油缸，其特征在于，所述摊铺机的大臂具有如权利要求1至8中任一项所述的缓冲装置。
10.一种摊铺机，包括机架和熨平板，其特征在于，所述摊铺机具有如权利要求9所述的摊铺机的大臂。
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