專利名稱:不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構及不脫錘作業(yè)式強夯機的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種強夯機的工作機構,具體地,涉及一種不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構。此外,本實用新型還涉及一種包括所述起升機構的不脫錘作業(yè)式強夯機。
背景技術:
強夯機是一種用于夯實地基的工程機械設備,其作業(yè)方式是反復將標定重量的夯錘提升到一定高度后,利用脫鉤裝置釋放夯錘或使得夯錘帶著鋼絲繩自由下落,從而使得夯錘砸到地面上以對土壤形成強大沖擊,達到提高地基承載能力的目的。參見圖1所示,典型地,強夯機的回轉臺12上安裝有臂架11,夯錘10經(jīng)由脫鉤器4a與鋼絲繩5a連接,鋼絲繩5a經(jīng)由滑輪組(包括動滑輪組8a和定滑輪組7a)、臂架11的臂頭部位的臂頭滑輪連接于起升機構。目前,強夯機廣泛使用卷揚機構6a作為起升機構,卷揚機構6a—般包括液壓馬達或電機、減速機、帶離合器的卷筒等,在卷筒一側設置有制動器,一般可以通過增加鋼絲繩的繞繩倍率來提升夯錘10。參見圖2所示,卷揚機構6a通過鋼絲繩5a將減速機的旋轉運動轉化為夯錘10的直線運動,例如,在夯錘10的起升高度為10米的情形下,每夯擊一次卷揚減速機的輸出軸通常旋轉至少5圈,隨倍率增加減速機旋轉次數(shù)會更多,加上脫鉤器在下落過程要進行制動,會對減速機產(chǎn)生頻繁的沖擊,因此減速機的工作級別要求特別高。另外,就采用卷揚機構的強夯機而言,在施工過程中,需要反復將夯錘起升到一定高度,通過脫鉤器4a釋放夯錘10,待夯錘自由下落后,松開卷揚離合器使脫鉤器下落,當脫鉤器下落到離地很小的距離后制動卷揚,人工將脫鉤器掛在夯錘上。每夯擊一次都要人工脫鉤器復位、夯錘掛鉤等操作,施工效率較低。另外,脫鉤時產(chǎn)生的沖擊對強夯機結構及元器件將產(chǎn)生不利影響,導致設備使用壽命及可靠性 降低,維護成本增加?,F(xiàn)有技術中還存在另一種強夯機,其通過采用大單繩拉力帶載自由落鉤卷揚系統(tǒng)進行單倍率作業(yè),實現(xiàn)了夯錘下落時與鋼絲繩不分離的不脫錘作業(yè),提高了強夯施工的效率。但這種卷揚系統(tǒng)不但要有相當大的單繩拉力,還需要配備性能優(yōu)良的制動系統(tǒng),以及抗沖擊、耐高溫、耐摩擦的離合器,這不僅大大增加了生產(chǎn)成本,也使得控制系統(tǒng)更為復雜。另外,參加圖3和圖4所示,CN101736729A公開了一種帶錘自由下落式強夯機,其采用了油缸起升機構,通過增速滑輪機構,油缸與動滑輪組連接,以較大的驅動力(油缸提升力)較快地提升較小的載荷(夯錘)。這種將油缸的直線運動替代卷揚減速機的旋轉運動,在一定程度上提高起升機構的使用壽命。但是,參見圖5所示,這種強夯機的起升機構的脫鉤裝置6結構相對復雜,涉及到吊鉤組61、固定裝置62和吊鉤組啟閉裝置63等,工作可靠性有待驗證。通過上述描述可以看出,現(xiàn)有技術的缺點在于:第一,采用普通的卷揚起升機構,脫鉤時產(chǎn)生的沖擊對強夯機結構及元器件將產(chǎn)生不利影響,導致設備使用壽命及可靠性降低,維護成本增加。第二,采用大單繩拉力的帶載自由落鉤卷揚起升機構,對卷揚機構及鋼絲繩的性能要求很高,組成及控制系統(tǒng)復雜(如制動過晚,可能出現(xiàn)亂繩;制動過早,沖擊將損壞強夯機結構,造成事故),大大增加設備成本。另外,上述采用油缸的液壓起升機構,其脫鉤裝置的結構相對復雜,工作可靠性有待驗證。有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺點,需要提供一種新型的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構。
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脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構,該起升機構結構簡單、工作可靠且操作便捷,從而能夠相對可靠地改善強夯機的工作可靠性。進一步地,本實用新型所要解決的技術問題是提供一種不脫錘作業(yè)式強夯機,該不脫錘作業(yè)式強夯機能夠相對有效地改善工作可靠性。為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構,包括設置在安裝框架上的定滑輪組、動滑輪組和脫鉤裝置,該定滑輪組和動滑輪組能夠通過牽引繩形成滑輪組機構,所述動滑輪組安裝為能夠沿所述安裝框架的長度方向運動,并且所述脫鉤裝置的鉤掛部件連接于伸縮驅動裝置的伸縮件以能夠通過該伸縮驅動裝置的驅動而沿所述長度方向運動,其中,所述脫鉤裝置的鉤掛部件位于所述動滑輪組與所述伸縮驅動裝置之間,并且所述動滑輪組、脫鉤裝置以及伸縮驅動裝置安裝配合為形成用于使得所述動滑輪組與脫鉤裝置選擇性連接或分離的受力配合結構。優(yōu)選地,所述滑輪組機構為增速滑輪組機構。具體地,所述伸縮驅動裝置為油缸,所述伸縮驅動裝置的伸縮件為該油缸的活塞桿,該油缸的缸筒安裝在所述安裝框架上。作為一種優(yōu)選結構形式,所述脫鉤裝置的鉤掛部件包括左構件和右構件,所述動滑輪支架的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸,并且所述伸縮驅動裝置為油缸,所述受力配合結構包括 所述左構件和右構件的鉸接部分別通過樞轉銷可樞轉地安裝于所述脫鉤裝置支架,以能夠通過樞轉而使得該左構件和右構件的鉤掛端相對于彼此接近閉合或遠離張開,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件和右構件之間具有用于容納所述鉤掛銷軸的容納空間;所述左構件和右構件上具有位于兩側的所述樞轉銷之間的重疊區(qū)域,該左構件和右構件在所述重疊區(qū)域形成有相互對應的驅動銷槽孔,所述油缸的伸縮件的端部通過驅動軸銷連接于所述驅動銷槽孔,在所述伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述油缸牽拉時,所述驅動軸銷壓靠到所述驅動銷槽孔的內(nèi)壁面上,在所述油缸的伸縮件伸出而將所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組推動時,所述伸縮件與所述脫鉤裝置支架直接接觸且所述驅動軸銷外周面與所述驅動銷軸孔的內(nèi)壁面間隔,并且所述油缸的液壓控制油路具有油缸泄壓功能;以及所述左構件和右構件各自的鉸接部區(qū)域與所述脫鉤裝置支架之間分別設置有用于通過預緊拉力而使得所述左構件和右構件的鉤掛端保持閉合的彈性件,并且所述左構件和右構件的鉤掛端分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形,在所述油缸驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架上的鉤掛銷軸能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件和右構件的鉤掛端相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件和右構件之間的容納空間內(nèi)。作為另一種優(yōu)選結構形式,所述脫鉤裝置還包括擋銷,并且所述脫鉤裝置的鉤掛部件包括左構件和右構件,所述動滑輪支架的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸,所述受力配合結構包括:所述左構件和右構件具有相互重疊的重疊區(qū)域,該左構件和右構件各自的重疊區(qū)域以及所述脫鉤裝置支架上形成有相互對應的鉸接銷孔,所述伸縮驅動裝置的伸縮件的端部通過鉸接銷鉸接于所述鉸接銷孔,從而所述左構件和右構件能夠通過繞所述鉸接銷樞轉而使得該左構件和右構件的鉤掛端相對于彼此接近而疊合或遠離而張開,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件和右構件之間具有用于容納所述鉤掛銷軸的容納空間,并且所述鉸接銷的中心軸線與所述鉤掛銷軸的中心軸線處于或基本處于同一平面;所述左構件具有從該左構件的重疊區(qū)域朝向所述右構件一側延伸的延伸部,所述右構件具有從該右構件的重疊區(qū)域朝向所述左構件一側延伸的延伸部,從而在所述安裝框架豎直布置或相對于豎直方向傾斜布置的狀態(tài)下,所述左構件和右構件能夠通過各自的延伸部的重量而使得所述左構件和右構件的鉤掛端保持疊合;在所述左構件的延伸部和所述右構件的延伸部沿所述長度方向的移動路徑的預定位置上分別對應設置有所述擋銷;并且所述左構件和右構件的鉤掛端分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形;其中在所述伸縮驅動裝置的伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述伸縮驅動裝置牽拉時,所述左構件的延伸部和所述右構件的延伸部 通過碰觸各自對應的所述擋銷而使得所述左構件和所述右構件繞所述鉸接銷轉動,以使得該左構件和右構件的鉤掛端相對于彼此遠離張開;并且在所述伸縮驅動裝置的伸縮件伸出驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架上的鉤掛銷軸能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件和右構件的鉤掛端相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件和右構件之間的容納空間內(nèi)。具體地,所述安裝框架的內(nèi)部兩側分別沿該安裝框架的長度方向設置有引導滑道,其中所述動滑輪組的動滑輪組支架的兩端分別通過第一滑道配合件可移動地安裝于對應的所述引導滑道,以能夠沿所述安裝框架的長度方向運動;以及所述脫鉤裝置的鉤掛部件安裝在脫鉤裝置支架上,該脫鉤裝置支架的兩端分別通過第二滑道配合件可移動地安裝于對應的所述引導滑道,以能夠沿所述安裝框架的長度方向運動。優(yōu)選地,各個所述引導滑道的靠近所述定滑輪組的一端端部分別設置有用于緩沖所述動滑輪組撞擊的緩沖塊。在上述技術方案的基礎上,本實用新型還提供一種不脫錘作業(yè)式強夯機,包括安裝在支承基礎上的臂架和連接于牽引繩的夯錘,其中,所述不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構為上述任一起升機構,其中所述安裝框架安裝在所述支承基礎上以使得所述定滑輪組處于所述動滑輪組的上方,所述牽引繩繞過所述臂架的臂頭部的引導機構而纏繞到所述定滑輪組和動滑輪組上,以形成所述滑輪組機構。典型地,所述引導機構為設置在所述臂架的臂頭部的臂頭繩輪。具體地,所述安裝框架相對于豎直方向傾斜設置并通過安裝在所述支承基礎上的支撐架支撐,并且所述安裝框架與所述臂架之間連接有連接臂。典型地,所述支承基礎為所述不脫錘作業(yè)式強夯機的回轉臺。通過上述技術方案,本實用新型的起升機構通過改變伸縮驅動裝置的布置位置,使得伸縮驅動裝置布置在脫鉤裝置的下方,這使得伸縮驅動裝置能夠與脫鉤裝置的左右構件通過驅動銷軸和驅動銷軸槽孔直接連接,在伸縮驅動裝置的伸縮件縮回時夯錘上升,伸縮驅動裝置拉動脫鉤裝置帶動動滑輪組向下運動;在伸縮驅動裝置的伸縮件伸出時,伸縮驅動裝置推動脫鉤裝置上升。由于在本實用新型的起升機構中,伸縮驅動裝置與脫鉤裝置的左右構件通過驅動銷軸和驅動銷軸槽孔直接連接,這為根據(jù)脫鉤裝置的左右構件在工作過程中的受力形式,使得脫鉤裝置形成結構精簡、工作可靠的掛鉤脫鉤結構成為可能,從而避免采用現(xiàn)有技術結構復雜的吊鉤組啟閉裝置,使得本實用新型的強夯機的起升機構結構更加精簡,工作性能更加可靠??傮w而言,本實用新型的強夯機的起升機構能夠實現(xiàn)不脫錘作業(yè),其沖擊小、作業(yè)效率高,同時該起升機構的結構更加簡單、成本較低、安全性好,具有良好的工作可靠性。本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機具有上述起升機構,因此其同樣具有上述優(yōu)點。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
下列附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構成說明書的一部分,其與下述的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型,但本實用新型的保護范圍并不局限于下述附圖及具體實施方式
。在附圖中:圖1和圖2分別是現(xiàn)有技術的脫錘作業(yè)式強夯機的結構示意圖和該強夯機的起升機構的原理示意圖,其中該脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構采用卷揚機構。
圖3至圖5分別是現(xiàn)有技術CN101736729A公開的強夯機的結構示意圖。圖6是本實用新型具體實施方式
的不脫錘作業(yè)式強夯機的結構示意圖。圖7是圖6所示的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構的原理示意圖,其中鋼絲繩采用了第一種繞法。圖8和圖9分別是本實用新型具體實施方式
的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構的側視不意圖和王視不意圖。圖10顯示本實用新型不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構的鋼絲繩的第二種繞法。圖11是本實用新型起升機構中的脫鉤裝置的局部放大圖,其中顯示夯錘上升時所述脫鉤裝置的狀態(tài),為了顯示脫鉤裝置的結構去除了框架的一部分。圖12是沿圖11中的A-A線剖切的剖視示意圖,為了使得圖面清楚,對相關的框架采用了雙點化線進行顯示。圖13顯示圖11所示的所述脫鉤裝置正處于脫鉤狀態(tài)。圖14顯示夯錘下降時圖11所示的所述脫鉤裝置的狀態(tài)。圖15顯示圖11所示的所述脫鉤裝置正處于掛鉤狀態(tài)。圖16顯示夯錘安裝時動滑輪組跟隨圖11所示的所述脫鉤裝置運動的狀態(tài)。圖17是本實用新型的起升機構采用的替代實施方式的脫鉤裝置的結構示意圖,其中顯示夯錘上升時所述脫鉤裝置的狀態(tài)。圖18顯示圖17所示的所述脫鉤裝置正處于脫鉤狀態(tài)。圖19顯示夯錘下降時圖17所示的所述脫鉤裝置的狀態(tài)。圖20顯示圖17所示的所述脫鉤裝置正處于掛鉤狀態(tài)。圖21顯示夯錘安裝時動滑輪組跟隨圖17所示的所述脫鉤裝置運動的狀態(tài)。圖22是本實用新型具體實施方式
的不脫錘作業(yè)式強夯機的立體結構示意圖。本實用新型附圖標記說明:I定滑輪組支架;2安裝框架;[0045]3連接座;4油缸;41驅動銷軸;42活塞桿;41a 鉸接銷;5牽拉繩;51第一牽拉繩;52第二牽拉繩;6緩沖塊;7動滑輪組;71鉤掛銷軸;72動滑輪組支架;73第一組動滑輪;74第二組動滑輪;8引導滑道;9脫鉤裝置;91右鉤件;92左鉤件;93樞轉銷;94軸承;95脫鉤裝置支架;96彈簧;97驅動銷槽孔;9Ia 右構件;92a左構件;97a鉸接銷孔;98a延伸部;98b延伸部。
`[0060]10夯錘;11臂架;12回轉臺;13起升機構;14臂頭滑輪;141第一臂頭滑輪;142第二臂頭滑輪;15擋銷;16定滑輪組;161第一組定滑輪;162第二組定滑輪;17支撐架;I8連接臂。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明,應當理解的是,此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型,本實用新型的保護范圍并不局限于下述的具體實施方式
。圖6至圖22顯示本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機及其起升機構,需要說明的是,圖6至圖22僅是示意圖,為了使得圖面簡潔清楚進行了一定的簡化顯示。參見圖6至圖22,本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構包括依次設置在安裝框架2上的定滑輪組16 (通過定滑輪組支架I)、動滑輪組7和脫鉤裝置9,該定滑輪組16和動滑輪組7能夠通過牽引繩5形成滑輪組機構,所述動滑輪組7安裝為能夠沿所述安裝框架2長度方向A運動,并且所述脫鉤裝置9的鉤掛部件連接于伸縮驅動裝置的伸縮件以能夠通過該伸縮驅動裝置的驅動而沿所述長度方向A運動,其中,所述脫鉤裝置9的鉤掛部件位于所述動滑輪組7與所述伸縮驅動裝置之間,并且所述動滑輪組7、脫鉤裝置9以及伸縮驅動裝置安裝配合為形成用于使得所述動滑輪組7與脫鉤裝置9選擇性連接或分離的受力配合結構。也就是說,本實用新型的起升機構通過使得伸縮驅動裝置(典型地為油缸4布置在脫鉤裝置9的下方(在起升機構安裝在強夯機的狀態(tài)下),這使得伸縮驅動裝置能夠與脫鉤裝置的左右構件92,91直接連接,這為根據(jù)脫鉤裝置的左右構件92,91在工作過程中的受力形式,使得脫鉤裝置形成結構精簡、工作可靠的掛鉤脫鉤受力配合結構成為可能。典型地,所述滑輪組機構為增速滑輪組機構。對于本領域技術人員熟知地,在采用動滑輪組7和定滑輪組16形成滑輪組的情形下,牽拉繩5的繞法可以采用各種形式,例如圖7和圖10中滑輪組16包括同軸的六個定滑輪,動滑輪組7包括同軸的六個動滑輪,圖6和圖10中繞繩倍率均為6倍率,在圖6中,定滑輪組16劃分為第一組定滑輪161 (三個定滑輪)和第二組定滑輪162 (另三個定滑輪),動滑輪組7分為第一組動滑輪73 (三個動滑輪)和第二組動滑輪74 (另三個動滑輪),同時牽拉繩5包括第一牽拉繩51和第二牽拉繩52,第一牽拉繩51的一端連接于夯錘10,另一端繞過臂架11上的臂頭滑輪141、第一組定滑輪161和第一組動滑輪73并固定到定滑輪支架I上,第一牽拉繩52的一端連接于夯錘10,另一端繞過臂架11上的臂頭滑輪142、第二組定滑輪162和第二組動滑輪74并固定到定滑輪支架I上。在圖10中,牽拉繩5采用一根,其一端固定到夯錘10上,另一端繞過臂架11上的臂頭滑輪141、定滑輪組16、動滑輪組7和臂架11上的臂頭滑輪142并固定到夯錘10上。圖6和圖10的兩種繞繩方法實現(xiàn)的效果是相同的,均屬于增速滑輪機構。有關定滑輪組、動滑輪組并不限于圖6和圖10中的滑輪數(shù)量以及繞繩方法,本領域技術人員可以采用各種適合的形式,其均屬于本實用新型的保護范圍,對此不再贅述。典型地,所述伸縮驅動裝置為油缸4,所述伸縮驅動裝置的伸縮件為該油缸4的活塞桿42,該油缸4的缸筒安裝在所述安裝框架2上。當然,伸縮驅動裝置也可以是其它公知的伸縮驅動裝置,例如電動推桿等。在本實用新型的伸縮驅動裝置改變布置位置的情形下,可以形成多種構精簡、工作可靠的掛鉤脫鉤受力配合結構,例如,參見圖6至圖16,所述脫鉤裝置的鉤掛部件可以包括左構件92和右構件91,所述動滑輪支架72的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸71,并且所述伸縮驅動裝置為油缸4,上述受力配合結構可以布置為:所述左構件92和右構件91的鉸接部98分別通過樞轉銷93可樞轉地安裝于所述脫鉤裝置支架95,以能夠通過樞轉而使得該左構件92和右構件91的鉤掛端99相對于彼此接近閉合或遠離張開 ,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件92和右構件91之間具有用于容納所述鉤掛銷軸71的容納空間。所述左構件92和右構件91上具有位于兩側的所述樞轉銷93之間的重疊區(qū)域,該左構件92和右構件91在所述重疊區(qū)域形成有相互對應的驅動銷槽孔97,所述油缸4的伸縮件的端部(該端部可以形成為板形)通過驅動軸銷41連接于所述驅動銷槽孔97,即驅動銷槽孔97形成為長槽孔或腰圓孔,尺寸大于驅動軸銷41,在所述伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述油缸牽拉時,所述驅動軸銷41壓靠到所述驅動銷槽孔97的內(nèi)壁面上,即此時驅動軸銷41通過對驅動銷槽孔的內(nèi)壁面施加拉力,而限制左右構件92,91繞各自的樞轉銷93轉動,從而在鉤掛銷軸71處于左構件92和右構件91之間的容納空間內(nèi)的狀態(tài)下,起到保持掛鉤的狀態(tài)。在所述油缸的伸縮件伸出而將所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組7推動時,所述伸縮件與所述脫鉤裝置支架95直接接觸且所述驅動軸銷41外周面與所述驅動銷軸孔97的內(nèi)壁面間隔,即由于驅動銷槽孔97尺寸較大,驅動軸銷41尚未移動到(例如向上移動)到與驅動銷槽孔97的另一端內(nèi)壁面接觸時,伸縮件的端部就與脫鉤裝置支架95直接接觸,從而通過伸縮件直接驅動脫鉤裝置支架95帶動左右構件朝向動滑輪組移動。此外,所述油缸4的液壓控制油路具有油缸泄壓功能,這對于本領域技術人員是熟知的,例如油缸液壓控制油路上的換向閥采用Y型三位四通換向閥,當換向閥切換到中位時自然泄壓。再如,可以在油缸的有桿腔和無桿腔連接專門的泄壓油路(該泄壓油路上可以設置開關閥)等。油缸4的液壓控制油路具有油缸泄壓功能,主要是油缸通過脫鉤裝置9將動滑輪組下拉到位時,需要脫鉤,此時使得油缸4泄壓,從而油缸4的伸縮件(例如活塞桿42)不再對驅動銷槽孔97的內(nèi)壁面(圖中的下部內(nèi)壁面)施加作用力,從而驅動軸銷41失去對左右構件繞各自的樞轉銷轉動的阻礙,使得鉤掛銷軸71可以在夯錘10的重力產(chǎn)生的拉力作用下脫離脫鉤裝置的左右構件。所述左構件92和右構件91各自的鉸接部98區(qū)域與所述脫鉤裝置支架95之間分別設置有用于通過預緊拉力而使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99保持閉合的彈性件(例如左、右彈簧96),并且所述左構件92和右構件91的鉤掛端99分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形,在所述油缸驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架72上的鉤掛銷軸71能夠進入到所述引導斜面之間,此時由于動滑輪組7具有自身的重量,鉤掛銷軸71通過擠壓而使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件92和右構件91之間的容納空間內(nèi),進而由于彈性件的作用,所述左構件92和右構件91的鉤掛端99又會恢復閉合。也就是說,在圖11至圖16中,本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構的工作原理參見圖7所示,其采用增速滑輪機構,油缸4的活塞桿42能夠通過脫鉤裝置9選擇性與動滑輪組7連接或分離,在活塞桿42與動滑輪組7連接的狀態(tài)下,油缸4的活塞桿42縮回從而通過拉力拉動動滑輪組7下降,通過牽拉繩5 (典型地為鋼絲繩)提升夯錘10 ;當夯錘10提升至指定位置時,通過使得油缸2的卸壓而控制打開脫鉤裝置,夯錘在重力作用下做自由落體運動(帶動動滑輪組7向上)直至落地,完成一次夯擊作業(yè);再驅動油缸伸出一定長度后,脫鉤裝置與動滑輪組連接,準備進行下一次夯擊作業(yè)。參見圖11至圖16所 示,本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構的工作過程如下:第一,夯錘上升參見圖11和圖12所示,脫鉤裝置9與動滑輪組7上的鉤掛銷軸71連接,下端與油缸4的活塞桿42上的驅動銷軸41連接,此時使得油缸4的有桿腔進油、無桿腔回油以使得活塞桿4縮回,由于油缸4的活塞桿42縮回,驅動銷軸41對左鉤件92和右鉤件91上的驅動銷槽孔97的底部施加壓力,因此左鉤件92和右鉤件91處于受力狀態(tài)而鎖緊鉤掛銷軸71,油缸4通過脫鉤裝置9帶著動滑輪組7向下運動,夯錘10上升。工作時脫鉤裝置9的脫鉤裝置支架95與動滑輪組7的動滑輪組支架72均通過安裝各自左右兩端的軸承94在引導滑道8上運動,從而使得升降運動更平穩(wěn)。第二,脫鉤參見圖13所示,在進行脫鉤時,使得油缸4卸壓,如上所述,油缸4的液壓伸縮控制油路對于本領域技術人員是公知的,通過其液壓伸縮液壓控制回路實現(xiàn)卸壓,典型地,例如液壓伸縮控制回路采用Y型三位四通換向閥,當換向閥切換到中位時,油缸4的有桿腔和無桿腔均與油箱連通,從而卸壓。此時由于活塞桿42不再對左鉤件92和右鉤件91上的驅動銷槽孔97的底部施加壓力,因而對左鉤件92和右鉤件91失去力的約束,右鉤件91在夯錘重力作用下,繞其樞轉銷93 (圖11和圖13中右側的樞轉銷)順時針運動,同理左鉤件92繞其樞轉銷93 (圖11和圖13中左側的樞轉銷)逆時針運動,在這個過程中,活塞桿42被帶著向上運動一小段距離(約40mm),直至鉤掛銷軸71脫出左鉤件92和右鉤件91,圖13所示是動滑輪組I即將與左鉤件92和右鉤件91脫開的瞬間。第三,夯錘下降如圖14所示,動滑輪組7與脫鉤裝置9完全脫開,夯錘10做自由落體運動,直到夯擊地面。夯錘10落地后,由于慣性作用,動滑輪組7繼續(xù)向上運動一小段距離(約600mm),為了防止意外發(fā)生強烈碰撞而使得起升機構受到損壞,在框架2內(nèi)的左右引導滑道8的頂部部位分別設置有一緩沖塊6。第四,掛鉤如圖15所示,夯錘10下落時,油缸4在原位置保持不動。夯擊完成后,使得油缸4的無桿腔進油、有桿腔回油以使得油缸4的活塞桿42伸出,由于左鉤件92和右鉤件91以及脫鉤裝置支架95與活塞桿42上的驅動銷軸41通過各自的驅動銷槽孔97 (圖中為腰圓孔),活塞桿42伸出時,當驅動銷軸41尚未與驅動銷槽孔97的頂面接觸,活塞桿42即與脫鉤裝置支架95直接接觸,脫鉤裝置9上升,當左鉤件92和右鉤件91的頂部與動滑輪組7上的鉤掛銷軸71接觸后,在動滑輪組7的重力作用下,左鉤件92和右鉤件91打開,活塞桿42繼續(xù)向上運動一小段距離,使得鉤掛銷軸71完全進入到脫鉤裝置9內(nèi),在左右彈簧96的作用下使左鉤件92和右鉤件91再次閉合,自動掛鉤完成。第五,夯錘安裝時動滑輪組7的運動如圖16所示,在安裝之前,夯錘10沒有通過牽引繩5與動滑輪組7連接,因此動滑輪組7在重力作用下始終與脫鉤裝置9接觸,活塞桿42上升,推動脫鉤裝置9向上運動。本實用新型強夯機的起升機構并不限于通過上述實施方式實現(xiàn),參見圖17至圖21,圖17至圖21顯示 了本實用新型另一種變型方式的起升機構。在該替代方案中,脫鉤裝置9在脫鉤時通過左、右擋銷15的阻礙,使右構件91繞驅動軸銷41作順時針運動,左構件92繞驅動軸銷41作逆時針運動,脫鉤完成。左、右擋銷15固定在引導滑道8的位置是可以根據(jù)夯錘下落的高度調(diào)節(jié)的。具體地,所述脫鉤裝置還包括擋銷15,并且所述脫鉤裝置的鉤掛部件包括左構件92a和右構件91a,所述動滑輪支架72的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸71,在該替代方案中,左右構件92a和91a的形狀不同于上述實施形式,其中,所述受力配合結構包括:所述左構件92a和右構件91a具有相互重疊的重疊區(qū)域,該左構件92a和右構件91a各自的重疊區(qū)域以及所述脫鉤裝置支架95上形成有相互對應的鉸接銷孔97a,所述伸縮驅動裝置的伸縮件的端部通過鉸接銷41a鉸接于所述鉸接銷孔97a,從而所述左構件92a和右構件91a能夠通過繞所述鉸接銷41a樞轉而使得該左構件92a和右構件91a的鉤掛端99相對于彼此接近而疊合或遠離而張開,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件92a和右構件91a之間具有用于容納所述鉤掛銷軸71的容納空間,并且所述鉸接銷41a的中心軸線與所述鉤掛銷軸71的中心軸線處于或基本處于同一平面。在此需要注意的是,在鉤掛銷軸71處于左右鉤件之間的容納空間時,由于左構件92a和右構件91a的鉤掛端99相對于彼此疊合,而鉸接銷41a的中心軸線與所述鉤掛銷軸71的中心軸線處于或基本處于同一平面,也就是說,伸縮驅動裝置的伸縮件對脫鉤裝置的拉力與動滑輪組對脫鉤裝置的拉力處于或基本處于同一直線,此時動滑輪組的鉤掛銷軸71無法因為夯錘10的重力而產(chǎn)生的拉力而脫離左右鉤件92a和91a。所述左構件92a具有從該左構件的重疊區(qū)域朝向所述右構件91a —側延伸的延伸部98a,所述右構件91a具有從該右構件的重疊區(qū)域朝向所述左構件92a—側延伸的延伸部98b,從而在所述安裝框架2豎直布置或相對于豎直方向傾斜布置的狀態(tài)下,所述左構件92和右構件91能夠通過各自的延伸部98a,98b的重量而使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99保持疊合,即參見圖17所示,由于延伸部98a和98b的重量,其自然形成力矩使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99保持疊合,在所述左構件92a的延伸部98a,和所述右構件91a的延伸部98b沿所述長度方向A的移動路徑的預定位置上分別對應設置有所述擋銷15 (圖17中設置在兩側的引導滑道8上);并且所述左構件92和右構件91的鉤掛端99分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形;其中在所述伸縮驅動裝置的伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述伸縮驅動裝置牽拉時,所述左構件92a的延伸部98a和所述右構件91a的延伸部98b通過碰觸各自對應的所述擋銷15而使得所述左構件92a和所述右構件91a繞所述鉸接銷41a轉動,以使得該左構件92a和右構件91a的鉤掛端99相對于彼此遠離張開;并且在所述伸縮驅動裝置的伸縮件伸出驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架72上的鉤掛銷軸71能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件92和右構件91之間的容納空間內(nèi)。上述替代實施方式的強夯機的起升機構的具體工作過程為:圖17顯示夯錘上升脫鉤裝置的狀態(tài),此時鉤掛銷軸71處于左右鉤件之間的容納空間內(nèi),左構件92a和右構件91a的鉤掛端99相對于彼此疊合,而鉸接銷41a的中心軸線與所述鉤掛銷軸71的中心軸線處于或基本處于同一平面,也就是說,伸縮驅動裝置的伸縮件對脫鉤裝置的拉力與動滑輪組對脫鉤裝置的拉力處于或基本處于同一直線,此時動滑輪組的鉤掛銷軸71無法因為夯錘10的重力而產(chǎn)生的拉力而脫離左右鉤件92a和91a,從而伸縮驅動裝置(油缸4)平穩(wěn)的下拉脫鉤裝置9,帶動動滑輪組7平穩(wěn)下行。
圖18顯示脫鉤時脫鉤裝置9的狀態(tài),當夯錘10上升到預定高度后,所述左構件92a的延伸部98a和所述右構件91a的延伸部98b通過碰觸各自對應的所述擋銷15而使得所述左構件92a和所述右構件91a繞所述鉸接銷41a轉動,以使得該左構件92a和右構件91a的鉤掛端99相對于彼此遠離張開,鉤掛銷軸71脫鉤而出。圖19顯示夯錘下降時脫鉤裝置9的狀態(tài),鉤掛銷軸71脫鉤而出后,夯錘自由落體進行夯擊。圖20顯示掛鉤時脫鉤裝置9的狀態(tài),在掛鉤時伸縮驅動裝置(例如油缸4)驅動左右鉤件上行,所述動滑輪組支架72上的鉤掛銷軸71能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件92和右構件91的鉤掛端99相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件92和右構件91之間的容納空間內(nèi)。圖21顯示夯錘安裝時動滑輪組跟隨脫鉤裝置的運動狀態(tài)。就動滑輪組以及脫鉤裝置的移動安裝方式而言,優(yōu)選地,所述安裝框架2的內(nèi)部兩側分別沿該安裝框架的長度方向A設置有引導滑道8,其中所述動滑輪組7的動滑輪組支架72的兩端分別通過第一滑道配合件(例如軸承94或滾輪等)可移動地安裝于對應的所述引導滑道8,以能夠沿所述安裝框架2的長度方向A運動;以及所述脫鉤裝置的鉤掛部件安裝在脫鉤裝置支架95上,該脫鉤裝置支架95的兩端分別通過第二滑道配合件(例如軸承94或滾輪等)可移動地安裝于對應的所述引導滑道8,以能夠沿所述安裝框架2的長度方向A運動。優(yōu)選地,各個所述引導滑道8的靠近所述定滑輪組16的一端端部分別設置有用于緩沖所述動滑輪組7撞擊的緩沖塊6。參見圖6和圖22所示,在本實用新型上述起升機構的技術方案的基礎上,本實用新型還提供一種不脫錘作業(yè)式強夯機,其包括安裝在支承基礎上的臂架11和連接于牽引繩5的夯錘10,其中,該不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構為上述的起升機構13,其中所述安裝框架2安裝在所述支承基礎上(例如通過安裝框架2下端的連接座3安裝到支承基礎上),以使得所述定滑輪組16處于所述動滑輪組7的上方,所述牽引繩5繞過所述臂架11的臂頭部的引導機構而纏繞到所述定滑輪組16和動滑輪組7上,以形成所述滑輪組機構。典型地,所述引導機構為設置在所述臂架11的臂頭部的臂頭繩輪14。所述安裝框架2相對于豎直方向傾斜設置并通過安裝在所述支承基礎上的支撐架17支撐,并且所述安裝框架2與所述臂架11之間連接有連接臂18。另外,為了增強作業(yè)靈活性,所述支承基礎為所述不脫錘作業(yè)式強夯機的回轉臺12。當然,支承基礎也可以為固定支承基礎等。由上描述可以看出,本實用新型優(yōu)點在于:本實用新型的起升機構通過改變伸縮驅動裝置(典型地為油缸4)的布置位置,使得伸縮驅動裝置布置在脫鉤裝置9的下方,這使得伸縮驅動裝置能夠與脫鉤裝置的左右構件92,91通過驅動銷軸41和驅動銷軸槽孔直接連接,在伸縮驅動裝置的伸縮件縮回時夯錘上升,伸縮驅動裝置拉動脫鉤裝置帶動動滑輪組7向下運動;在伸縮驅動裝置的伸縮件伸出時,伸縮驅動裝置推動脫鉤裝置上升。由于在本實用新型的起升機構中,伸縮驅動裝置與脫鉤裝置的左右構件92,91通過驅動銷軸41和驅動銷軸槽孔直接連接,這為根據(jù)脫鉤裝置的左右構件92,91在工作過程中的受力形式,使得脫鉤裝置形成結構精簡、工作可靠的掛鉤脫鉤結構成為可能,從而避免采用現(xiàn)有技術結構復雜的吊鉤組啟閉裝置,使得本實用新型的強夯機的起升機構結構更加精簡,工作性能更加可靠。總體而言·,本實用新型的強夯機的起升機構能夠實現(xiàn)不脫錘作業(yè),其沖擊小、作業(yè)效率高,同時該起升機構的結構更加簡單、成本較低、安全性好,具有良好的工作可靠性。本實用新型的不脫錘作業(yè)式強夯機具有上述起升機構,因此其同樣具有上述優(yōu)點。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式,但是,本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本實用新型的技術構思范圍內(nèi),可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復,本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外,本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本實用新型的思想,其同樣應當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權利要求1.不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構,包括設置在安裝框架(2)上的定滑輪組(16)、動滑輪組(7)和脫鉤裝置(9),該定滑輪組(16)和動滑輪組(7)能夠通過牽引繩(5)形成滑輪組機構,所述動滑輪組(7)安裝為能夠沿所述安裝框架(2)的長度方向(A)運動,并且所述脫鉤裝置(9)的鉤掛部件連接于伸縮驅動裝置的伸縮件以能夠通過該伸縮驅動裝置的驅動而沿所述長度方向(A)運動,其特征在于, 所述脫鉤裝置(9)的鉤掛部件位于所述動滑輪組(7)與所述伸縮驅動裝置之間,并且所述動滑輪組(7)、脫鉤裝置(9)以及伸縮驅動裝置安裝配合為形成用于使得所述動滑輪組(7)與脫鉤裝置(9)選擇性連接或分離的受力配合結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的起升機構,其特征在于,所述滑輪組機構為增速滑輪組機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的起升機構,其特征在于,所述伸縮驅動裝置為油缸(4),所述伸縮驅動裝置的伸縮件為該油缸(4)的活塞桿(42),該油缸(4)的缸筒安裝在所述安裝框架(2)上。
4.根據(jù)權利要求1所述的起升機構,其特征在于,所述脫鉤裝置的鉤掛部件包括左構件(92 )和右構件(91),所述動滑輪支架(72 )的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸(71),并且所述伸縮驅動裝置為油缸(4),所述受力配合結構包括: 所述左構件(92 )和右構件(91)的鉸接部(98 )分別通過樞轉銷(93 )可樞轉地安裝于所述脫鉤裝置支架(95),以能夠通過樞轉而使得該左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)相對于彼此接近閉合或遠離張開,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件(92)和右構件(91)之間具有用于容納所述鉤掛銷軸(71)的容納空間; 所述左構件(92)和右構 件(91)上具有位于兩側的所述樞轉銷(93)之間的重疊區(qū)域,該左構件(92)和右構件(91)在所述重疊區(qū)域形成有相互對應的驅動銷槽孔(97),所述油缸(4)的伸縮件的端部通過驅動軸銷(41)連接于所述驅動銷槽孔(97),在所述伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述油缸牽拉時,所述驅動軸銷(41)壓靠到所述驅動銷槽孔(97)的內(nèi)壁面上,在所述油缸的伸縮件伸出而將所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組(7)推動時,所述伸縮件與所述脫鉤裝置支架(95)直接接觸且所述驅動軸銷(41)外周面與所述驅動銷軸孔(97)的內(nèi)壁面間隔,并且所述油缸(4)的液壓控制油路具有油缸泄壓功能;以及 所述左構件(92)和右構件(91)各自的鉸接部(98)區(qū)域與所述脫鉤裝置支架(95)之間分別設置有用于通過預緊拉力而使得所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)保持閉合的彈性件,并且所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形,在所述油缸驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架(72)上的鉤掛銷軸(71)能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件(92 )和右構件(91)之間的容納空間內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的起升機構,其特征在于,所述脫鉤裝置還包括擋銷(15),并且所述脫鉤裝置的鉤掛部件包括左構件(92a)和右構件(91a),所述動滑輪支架(72)的朝向所述鉤掛部件凸出的凸出部上設有鉤掛銷軸(71 ),所述受力配合結構包括: 所述左構件(92a)和右構件(91a)具有相互重置的重置區(qū)域,該左構件(92a)和右構件(91a)各自的重疊區(qū)域以及所述脫鉤裝置支架(95)上形成有相互對應的鉸接銷孔(97a),所述伸縮驅動裝置的伸縮件的端部通過鉸接銷(41a)鉸接于所述鉸接銷孔(97a),從而所述左構件(92a)和右構件(91a)能夠通過繞所述鉸接銷(41a)樞轉而使得該左構件(92a)和右構件(91a)的鉤掛端(99)相對于彼此接近而疊合或遠離而張開,其中在所述閉合狀態(tài)下該左構件(92a)和右構件(91a)之間具有用于容納所述鉤掛銷軸(71)的容納空間,并且所述鉸接銷(41a)的中心軸線與所述鉤掛銷軸(71)的中心軸線處于或基本處于同一平面; 所述左構件(92a)具有從該左構件的重疊區(qū)域朝向所述右構件(91a) —側延伸的延伸部(98a),所述右構件(91a)具有從該右構件的重疊區(qū)域朝向所述左構件(92a)—側延伸的延伸部(98b),從而在所述安裝框架(2)豎直布置或相對于豎直方向傾斜布置的狀態(tài)下,所述左構件(92)和右構件(91)能夠通過各自的延伸部(98a,98b)的重量而使得所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)保持疊合;在所述左構件(92a)的延伸部(98a)和所述右構件(91a)的延伸部(98b)沿所述長度方向(A)的移動路徑的預定位置上分別對應設置有所述擋銷(15);并且所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)分別形成有引導斜面且所述引導斜面彼此呈V形; 其中在所述伸縮驅動裝置的伸縮件縮回而將所述鉤掛部件朝向所述伸縮驅動裝置牽拉時,所述左構件(92a)的延伸部(98a)和所述右構件(91a)的延伸部(98b)通過碰觸各自對應的所述擋銷(15)而使得所述左構件(92a)和所述右構件(91a)繞所述鉸接銷(41a)轉動,以使得該左構件(92a)和右構件(91a)的鉤掛端(99)相對于彼此遠離張開;并且在所述伸縮驅動裝置的伸縮件伸出驅動所述鉤掛部件朝向所述動滑輪組運動時,所述動滑輪組支架(72)上的鉤掛銷軸(71)能夠進入到所述引導斜面之間并通過擠壓而使得所述左構件(92)和右構件(91)的鉤掛端(99)相對于彼此遠離張開,以進入到所述左構件(92)和右構件(91)之間的容納空間內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1至5中 任一項所述的起升機構,其特征在于,所述安裝框架(2)的內(nèi)部兩側分別沿該安裝框架的長度方向(A)設置有引導滑道(8), 其中所述動滑輪組(7)的動滑輪組支架(72)的兩端分別通過第一滑道配合件可移動地安裝于對應的所述引導滑道(8),以能夠沿所述安裝框架(2)的長度方向(A)運動;以及所述脫鉤裝置的鉤掛部件安裝在脫鉤裝置支架(95)上,該脫鉤裝置支架(95)的兩端分別通過第二滑道配合件可移動地安裝于對應的所述引導滑道(8),以能夠沿所述安裝框架(2)的長度方向(A)運動。
7.根據(jù)權利要求6所述的起升機構,其特征在于,各個所述引導滑道(8)的靠近所述定滑輪組(16)的一端端部分別設置有用于緩沖所述動滑輪組(7)撞擊的緩沖塊(6)。
8.不脫錘作業(yè)式強夯機,包括安裝在支承基礎上的臂架(11)和連接于牽引繩(5)的夯錘(10),其特征在于,所述不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構為根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的起升機構(13),其中所述安裝框架(2)安裝在所述支承基礎上以使得所述定滑輪組(16)處于所述動滑輪組(7)的上方,所述牽引繩(5)繞過所述臂架(11)的臂頭部的引導機構而纏繞到所述定滑輪組(16)和動滑輪組(7)上,以形成所述滑輪組機構。
9.根據(jù)權利要求8所述的不脫錘作業(yè)式強夯機,其特征在于,所述引導機構為設置在所述臂架(11)的臂頭部的臂頭繩輪(14)。
10.根據(jù)權利要求8所述的不脫錘作業(yè)式強夯機,其特征在于,所述安裝框架(2)相對于豎直方向傾斜設置并通過安裝在所述支承基礎上的支撐架(17)支撐,并且所述安裝框架(2 )與所述臂架(11)之間連接有連接臂(18 )。
11.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的不脫錘作業(yè)式強夯機,其特征在于,所述支承基礎為所述不脫錘作業(yè)式 強夯機的回轉臺(12)。
專利摘要不脫錘作業(yè)式強夯機的起升機構,包括依次設置在安裝框架(2)上的定滑輪組(16)、安裝為能夠沿安裝框架的長度方向(A)運動的動滑輪組(7)和脫鉤裝置(9),其中,所述起升機構還包括伸縮驅動裝置,所述脫鉤裝置(9)位于所述動滑輪組(7)與該伸縮驅動裝置之間,所述動滑輪組、脫鉤裝置以及伸縮驅動裝置之間形成有受力配合結構,與通過該受力配合結構使得所述動滑輪組(7)與脫鉤裝置(9)選擇性連接或分離。此外,本實用新型還提供一種包括所述起升機構的不脫錘作業(yè)式強夯機。本實用新型的強夯機的起升機構能夠實現(xiàn)不脫錘作業(yè),其沖擊小、作業(yè)效率高,同時該起升機構的結構更加簡單、成本較低、安全性好,具有良好的工作可靠性。
文檔編號E02D3/046GK203096715SQ201320108539
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月11日 優(yōu)先權日2013年3月11日
發(fā)明者高一平, 黎偉福, 張玉柱, 羿峰, 陸鵬飛 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司