專利名稱：一種重塊加載緩沖機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種緩沖機構，特別是涉及一種采用重塊加載方式對物料施加作用力的作業(yè)機械所需的重塊加載緩沖機構。
背景技術：
在化工、冶金、礦山、建材等工業(yè)部門，某些作業(yè)機械往往需要對加工物料施加一定的作用力，如粉磨機械。加載的方式一般有彈簧加載、液壓油缸加載和重塊加載。在有壓力加載的作業(yè)過程中，受各種工況條件的影響，是需要壓力能夠退讓的，而這種壓力的退讓和復原往往發(fā)生在一瞬間，會產(chǎn)生很大的加速度，對構件和傳動機構產(chǎn)生非常大的沖擊載荷。理想的狀態(tài)是，不管加速度多大，在退讓和復原過程中，作用力總是以一恒定值作用于加載機構上。對大多數(shù)作業(yè)機械而言，這是非常必要的。
液壓加載機構，在液壓回路中設置特殊的過載保護系統(tǒng)，當系統(tǒng)壓力升高時，溢流閥打開卸荷，起到保護主機的作用。但是，當載荷變化頻率稍快時，液壓元件的響應就會跟不上，起不到卸荷作用，在高壓擠壓粉磨機的液壓加載系統(tǒng)中就表現(xiàn)為主軸的水平振動和扭振。
彈簧加載機構，雖然沒有頻率響應問題，但由于彈簧的應力-應變曲線是條斜線，在退讓過程中，應力會隨著應變陡增，同樣起不到卸荷作用。如圖3所示的重塊加載機構示意圖中，設置在滑輪支承下的彈簧，雖然有一定緩沖效果，但達不到真正的卸荷目的
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種不管加速度多大，在退讓和復原過程中，作用力總是以一恒定值作用于加載機構上的重塊加載緩沖機構。
本實用新型是以如下方式實現(xiàn)的左連桿和右連桿一端分別與機架成對稱布置鉸接，所述的左連桿和右連桿的另一端分別通過左軸和右軸與左上連桿和右上連桿一端鉸接，在所述的左軸和右軸上分別設有左滑輪和右滑輪，所述的左上連桿和右上連桿另一端通過中軸與設在所述的機架上的彈簧裝置鉸接。
所述的彈簧裝置是組合彈簧安裝于機架和彈簧座之間，長螺桿一端聯(lián)系機架，另一端聯(lián)系彈簧座，彈簧座與所述的左上連桿和右上連桿鉸接，用來調節(jié)彈簧壓力；調節(jié)螺栓安裝在機架的底部，用來調節(jié)組合彈簧、中軸、以及左上連桿和右上連桿的相對位置，以適應不同的重量的加載重塊。
在所述的機架上設有與所述的左連桿和右連桿分別對應的左U形調節(jié)螺栓和右U形調節(jié)螺栓，用來調節(jié)左連桿和右連桿的相對位置，用以保證對稱布置的左連桿和右連桿受力均衡。
采用上述技術方案的重塊加載緩沖機構，重塊以重力mg作用于鋼繩上，通過左滑輪和右滑輪的換向，鋼繩以拉力T作用于受力點上。在靜止狀態(tài)下，拉力T＝mg。
從力學角度分析(見圖2)重塊加載緩沖機構處于靜止狀態(tài)時，T＝mg。取右滑輪為研究對象進行受力分析，右滑輪受到鋼繩合力的作用，合力的方向為45°，合力的大小為N=2mg,]]>右連桿和右上連桿均為二力桿，可得到平衡狀態(tài)下的力三角形。從而可求得右上連桿受力的大小和方向，對稱布置的左上連桿受力的大小和方向亦可求得。
再以中軸為研究對象進行受力分析，可得到左上連桿、右上連桿和組合彈簧在平衡狀態(tài)下的力三角形。在機器的實際工作過程中，需要作用力T以較快的速度退讓和復原，當拉力T以加速度a運動時，如果假定重塊也以加速度a向上運動，鋼繩的拉力會由T增至T′＝m(g+a)，陡然增加的拉力會使原處于平衡狀態(tài)時的組合彈簧受到壓縮，設組合彈簧原來受的壓力為F，壓縮后的壓力增至F′＝N+kx(式中，k為彈簧剛度，x為壓縮量)。同時，右上連桿與中垂線之間的夾角也由β變?yōu)棣隆?，由受力圖可知，雖然組合彈簧受到壓縮后，反作用力增大了，但是，由于右上連桿與中垂線的夾角也發(fā)生了變化，左上連桿與右上連桿的連桿機構在組合彈簧受壓縮方向的分力隨之增大；從左上連桿與右上連桿的連桿機構的設計計算中已經(jīng)保證，在組合彈簧受壓縮過程中的任一瞬間，左上連桿與右上連桿的連桿機構在組合彈簧受壓縮方向分力的增大量，等同于組合彈簧受到壓縮后，反作用力的增大量。
本實用新型提出的重塊加載緩沖機構，使得重塊加載機構始終以一恒定的壓力施加于作用點上，當這個作用力需要以一定的加速度向反方向退讓時，作用力的大小不會增加或者變化甚微，這樣就不會產(chǎn)生沖擊載荷或者說緩解了由于重塊加速運動所帶來的沖擊載荷，實現(xiàn)了實用新型的目的，而且結構簡單，工作可靠，應用范圍非常廣泛。
綜上所述，本實用新型是一種不管加速度多大，在退讓和復原過程中，作用力總是以一恒定值作用于加載機構上且結構簡單、性能可靠的重塊加載緩沖機構。


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型力學原理示意圖；圖3是普通重塊加載機構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，左連桿5和右連桿13一端分別與機架3成對稱布置鉸接，左連桿5和右連桿13的另一端分別通過左軸6和右軸11與左上連桿8和右上連桿10一端鉸接，在左軸6和右軸11上分別設有左滑輪7和右滑輪12，左上連桿8和右上連桿10另一端通過中軸9與彈簧座16鉸接，組合彈簧17安裝于機架3和彈簧座16之間，長螺桿18一端聯(lián)接機架3，另一端聯(lián)系彈簧座16，用來調節(jié)彈簧壓力；調節(jié)螺栓20安裝在機架3的底部，用來調節(jié)組合彈簧17、中軸9、以及左上連桿8和右上連桿10的相對位置，以適應不同的重量的加載重塊。在機架3上設有與左連桿5和右連桿13分別對應的左U形調節(jié)螺栓21和右U形調節(jié)螺栓14，用來調節(jié)左連桿5和右連桿13的相對位置，用以保證對稱布置的左連桿5和右連桿13受力均衡。
參見圖1、圖2和圖3，當拉力T以加速度a運動時，假定重塊1也以加速度a向上運動，鋼繩2的拉力會由T增至T′，超過了左上連桿8與右上連桿10連桿機構原處于平衡狀態(tài)時組合彈簧17所受到的壓力，因此組合彈簧17會再受到壓縮；組合彈簧17受到壓縮后，反作用力會增大，但是連桿機構的設計使得組合彈簧17受壓縮方向的分力隨之增大，也就是說，當拉力T以加速度a運動時，這個增大了的彈簧反作用力并沒有引起拉力T真的增至T′，這是因為，連桿機構在組合彈簧17的受壓縮方向是越來越省力的。
可見，當拉力T以加速度a運動時，原處于平衡狀態(tài)時的組合彈簧17受到了壓縮，但是，拉力T并沒有增大，重塊1也沒有以加速度a向上運動，在拉力T不增大的情況下，鋼繩2產(chǎn)生了位移，使得重塊加載機構始終以一恒定的壓力施加于作用點上，當這個作用力需要以一定的加速度向反方向退讓時，作用力的大小不會增加或者變化甚微，這樣就不會產(chǎn)生沖擊載荷或者說緩解了由于重塊加速運動所帶來的沖擊載荷，實現(xiàn)了實用新型的目的，而且結構簡單，工作可靠，應用范圍非常廣泛。
本實用新型提出的重塊加載緩沖機構，使得重塊加載機構在工作中作用力恒定，消除或者緩解了沖擊載荷對作業(yè)機械帶來的不利影響，實現(xiàn)了實用新型的目的，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有結構簡單、成本低廉、性能可靠、制造方便的特點。
權利要求1.一種重塊加載緩沖機構，其特征是左連桿(5)和右連桿(13)一端分別與機架(3)成對稱布置鉸接，所述的左連桿(5)和右連桿(13)的另一端分別通過左軸(6)和右軸(11)與左上連桿(8)和右上連桿(10)一端鉸接，在所述的左軸(6)和右軸(11)上分別設有左滑輪(7)和右滑輪(12)，所述的左上連桿(8)和右上連桿(10)另一端通過中軸(9)與設在所述的機架(3)上的彈簧裝置鉸接。
2.根據(jù)權利要求1所述的重塊加載緩沖機構，其特征是所述的彈簧裝置是組合彈簧(17)安裝于機架(3)和彈簧座(16)之間，長螺桿(18)一端聯(lián)系機架(3)，另一端聯(lián)系彈簧座(16)，彈簧座(16)與所述的左上連桿(8)和右上連桿(10)鉸接，調節(jié)螺栓(20)安裝在機架(3)的底部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的重塊加載緩沖機構，其特征是在所述的機架(3)上設有與所述的左連桿(5)和右連桿(13)分別對應的左U形調節(jié)螺栓(21)和右U形調節(jié)螺栓(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種重塊加載緩沖機構，左連桿(5)和右連桿(13)一端分別與機架(3)成對稱布置鉸接，所述的左連桿(5)和右連桿(13)的另一端分別通過左軸(6)和右軸(11)與左上連桿(8)和右上連桿(10)一端鉸接，在所述的左軸(6)和右軸(11)上分別設有左滑輪(7)和右滑輪(12)，所述的左上連桿(8)和右上連桿(10)另一端通過中軸(9)與設在所述的機架(3)上的彈簧裝置鉸接。本實用新型是一種不管加速度多大，在退讓和復原過程中，作用力總是以一恒定值作用于加載機構上且結構簡單、成本低廉、性能可靠、制造方便的重塊加載緩沖機構。
文檔編號B02C23/04GK2808305SQ200520051
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權日2005年7月11日
發(fā)明者甘建國 申請人:甘建國