高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置，安裝于土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上，水平方向的所述轉(zhuǎn)臂的外端設(shè)有兜裝內(nèi)腔，吊籃的吊臂通過銷軸旋轉(zhuǎn)連接于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上，所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上設(shè)有“U”形口且其外端開口，所述銷軸穿過所述“U”形口，所述“U”形口的外端安裝有豎向的板簧，所述板簧的上、下兩端分別安裝于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上。本實(shí)用新型采用轉(zhuǎn)臂上的“U”形口和板簧配合的結(jié)構(gòu)，利用板簧的變形量消除了吊籃兜裝技術(shù)中吊籃底部和轉(zhuǎn)臂之間的間隙，結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)油缸結(jié)構(gòu)更加簡單，且無需對消隙過程進(jìn)行人為控制，只須利用現(xiàn)有技術(shù)對板簧的參數(shù)和安裝位置進(jìn)行精確設(shè)計即可實(shí)現(xiàn)消隙目的，使用方便且成本較低，便于推廣。
【專利說明】
高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種土工離心機(jī)吊籃兜裝裝置，尤其涉及一種高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]理論研究與工程實(shí)踐中，常應(yīng)用相似模型來研究某一物體的屬性。在土工模型試驗(yàn)中，以非線性彈塑性的土體為對象，用慣性離心力來模擬重力，改善模型的相似性，可克服理論計算中土性指標(biāo)與簡化假定不符實(shí)際的影響，也可減少耗資，費(fèi)時的原型觀測。這樣的模型試驗(yàn)，稱之為土工離心模型試驗(yàn)，產(chǎn)生慣性力的設(shè)備就是土工離心機(jī)。
[0003]在土工離心機(jī)中，吊籃是重要的部件，吊籃是放置試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃桶惭b機(jī)載設(shè)備的平臺。吊籃一般采用吊裝方式，如圖1所示，將吊籃I安裝于轉(zhuǎn)臂3的兩端端部，吊籃I的吊臂2與轉(zhuǎn)臂3采用鉸鏈或銷軸旋轉(zhuǎn)連接。但對于運(yùn)行在近千g值離心場下的離心機(jī)吊籃，其工作環(huán)境異常嚴(yán)酷，吊籃自身過載特別嚴(yán)重，同時吊籃與轉(zhuǎn)臂連接處的應(yīng)力也非常大，這些對吊籃結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度提出了非常高的要求，如果仍按吊裝方式設(shè)計和安裝吊籃，會遇到很多困難。
[0004]所以，在高g值的土工離心機(jī)中采用了一種更合理的吊籃安裝方式一一兜裝，其原理是將吊籃安裝在轉(zhuǎn)臂內(nèi)部，利用轉(zhuǎn)臂端部橫梁承載大部分吊籃載荷，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，轉(zhuǎn)臂的兩端分別設(shè)有兜裝內(nèi)腔4，吊籃I的吊臂2與兜裝內(nèi)腔4的腔壁采用鉸鏈或銷軸旋轉(zhuǎn)連接。
[0005]采用兜裝方式可以較好地解決高速土工離心機(jī)中吊籃受力嚴(yán)酷的問題，兜裝方式的關(guān)鍵技術(shù)是如何在吊籃甩平前，保證吊籃底部與轉(zhuǎn)臂端部具有足夠的間隙，使吊籃順利甩平，在達(dá)到一定轉(zhuǎn)速又及時消除吊籃底部和轉(zhuǎn)臂橫梁之間的縫隙，使離心機(jī)工作時吊籃能夠與轉(zhuǎn)臂橫梁相接觸，使得轉(zhuǎn)臂能夠有效承載吊籃的載荷，從而保證兜裝的有效性及離心機(jī)的安全性。
[0006]縱觀國內(nèi)外的土工離心機(jī)，采用兜裝方式的離心機(jī)較少，主要原因是離心機(jī)的離心加速度不是太高，吊裝就可以滿足使用要求。資料顯示，日本曾在其離心機(jī)中采用了兜裝的形式，其結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，其吊籃I的吊臂2和轉(zhuǎn)臂3之間使用曲軸6連接，曲軸6的長段軸定位，控制臂桿(圖中未標(biāo)記)與曲軸6固聯(lián)，通過一對油缸5分別進(jìn)行推拉來帶動曲軸6轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)吊籃I與兜裝內(nèi)腔4的外側(cè)內(nèi)壁接觸，實(shí)現(xiàn)消隙功能，其中，曲軸6、控制臂桿與油缸5共同組成吊籃驅(qū)動裝置。
[0007]上述消隙結(jié)構(gòu)采用八個油缸5，其不足之處是結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，成本高，且要實(shí)現(xiàn)對所有油缸5的協(xié)調(diào)控制會比較困難，控制難度大，而且繁雜的結(jié)構(gòu)在高離心場下系統(tǒng)的自身將受到較大的離心力影響，無論從安裝安全性和活動可靠性，都可能不能適應(yīng)高離心場的運(yùn)行環(huán)境。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種便于應(yīng)用且成本較低的高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置。
[0009]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0010]一種高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置，安裝于土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上，水平方向的所述轉(zhuǎn)臂的外端設(shè)有兜裝內(nèi)腔，吊籃的吊臂通過銷軸旋轉(zhuǎn)連接于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上，所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上設(shè)有“U”形口且其外端開口，所述銷軸穿過所述“U”形口，所述“U”形口的外端安裝有豎向的板簧，所述板簧的上、下兩端分別安裝于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上。
[0011 ]上述結(jié)構(gòu)中，“U”形口和板簧的結(jié)構(gòu)是最重要的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)趸@處于靜止?fàn)顟B(tài)即垂直狀態(tài)時，安裝吊籃的銷軸置于“U”形口內(nèi)并由轉(zhuǎn)臂來承受吊籃重力，板簧起到對銷軸限位的作用;轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)后，在吊籃開始旋轉(zhuǎn)并未旋轉(zhuǎn)至水平的過程中，籃的受到的離心力作用于板簧，此時板簧發(fā)生彈性變形并使吊籃向外端微距移動；吊籃旋轉(zhuǎn)到位且基本水平時，吊籃向外端移動到位并與兜裝內(nèi)腔的外側(cè)腔壁完全接觸，從而消除吊籃與兜裝內(nèi)腔外側(cè)腔壁之間的間隙，使吊籃的大部分離心力均由轉(zhuǎn)臂來承受，即利用轉(zhuǎn)臂橫梁承載大部分吊籃載荷，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的目的。
[0012]作為優(yōu)選，所述板簧的上端設(shè)有圓形孔，所述板簧的下端設(shè)有腰型孔，多個安裝螺釘分別穿過所述板簧的圓形孔和腰型孔后與所述兜裝內(nèi)腔的腔壁連接。腰型孔的作用在于使板簧在被壓迫時具有一定的變形空間，將腰型孔設(shè)于下端是因?yàn)榈趸@的旋轉(zhuǎn)是由下而上的，其對板簧的壓力也是由下而上的趨勢，所以板簧的下端會首先存在變形需求。
[0013]具體地，所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上設(shè)有安裝腔體，一個所述吊籃包括兩個吊臂，每個所述吊臂安裝于一個所述安裝腔體內(nèi)，所述安裝腔體兩側(cè)的腔體壁上均設(shè)有所述“U”形口，所述銷軸的兩端分別穿過對應(yīng)的兩個所述“U”形口，每個所述“U”形口的外端均對應(yīng)安裝有一個所述板簧。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型采用轉(zhuǎn)臂上的“U”形口和板簧配合的結(jié)構(gòu)，利用板簧的變形量消除了吊籃兜裝技術(shù)中吊籃底部和轉(zhuǎn)臂之間的間隙，結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)油缸結(jié)構(gòu)更加簡單，且無需對消隙過程進(jìn)行人為控制，只須利用現(xiàn)有技術(shù)對板簧的參數(shù)和安裝位置進(jìn)行精確設(shè)計即可實(shí)現(xiàn)消隙目的，使用方便且成本較低，便于推廣。
【附圖說明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)吊裝吊籃與轉(zhuǎn)臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是傳統(tǒng)兜裝吊籃與轉(zhuǎn)臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是傳統(tǒng)兜裝吊籃、吊籃驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是傳統(tǒng)兜裝吊籃與吊籃驅(qū)動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型所述高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置應(yīng)用時的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型所述高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置應(yīng)用時的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型所述高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置應(yīng)用時的局部立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0023]圖8是本實(shí)用新型所述板簧的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0025]如圖5-圖8所示，本實(shí)用新型所述高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置安裝于土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂3上，水平方向的轉(zhuǎn)臂3的外端設(shè)有兜裝內(nèi)腔4，吊籃I的吊臂2通過銷軸13旋轉(zhuǎn)連接于兜裝內(nèi)腔4的腔壁上，兜裝內(nèi)腔4的腔壁上設(shè)有外側(cè)開口的安裝腔體7，一個吊籃I包括兩個吊臂2，每個吊臂2安裝于一個安裝腔體7內(nèi)，安裝腔體7兩側(cè)的腔體壁(該腔體壁也是兜裝內(nèi)腔4的腔壁)上均設(shè)有“U”形口 12且其外端開口，銷軸13的兩端分別穿過對應(yīng)的兩個“U”形口 12，銷軸13的中部穿過吊臂2頂部的通孔11，每個“U”形口 12的外端均對應(yīng)安裝有一個豎向的板簧8，板簧8的上端設(shè)有圓形孔82，板簧8的下端設(shè)有腰型孔81，多個安裝螺釘分別穿過板簧8的圓形孔82和腰型孔81后與兜裝內(nèi)腔4的腔壁(該腔體壁也是安裝腔體7的腔體壁)連接。
[0026]圖6中還示出了蓋于“U”形口12兩側(cè)表面的端蓋9和用于安裝板簧8的安裝螺釘上的壓塊10，或者，該壓塊10也可以是裝飾蓋。
[0027]如圖5-圖8所示，本實(shí)用新型所述高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置的工作原理是:轉(zhuǎn)臂3開始旋轉(zhuǎn)后，在離心場下，吊籃I對銷軸13施加離心載荷，銷軸13在“U”形口 12內(nèi)將沿轉(zhuǎn)臂3作一定范圍的向外移動，從而將離心力傳遞給板簧8，而板簧8的下端連接孔設(shè)計為腰型孔81(也稱腰形孔)，使得板簧8成為一個上端固定且下端可微距變形移動的簡支結(jié)構(gòu)，板簧8的參數(shù)需根據(jù)實(shí)際的離心機(jī)結(jié)構(gòu)指標(biāo)專門設(shè)計，在離心載荷作用下板簧8將產(chǎn)生一定量的變形，保證吊籃I順利甩平，并在一定轉(zhuǎn)速前保證吊籃I與轉(zhuǎn)臂3的的兜裝內(nèi)腔4的外側(cè)腔壁之間完全接觸，消除吊籃I的底部與轉(zhuǎn)臂3之間的間隙，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂3承載吊籃I的載荷的功能。
[0028]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置，安裝于土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上，水平方向的所述轉(zhuǎn)臂的外端設(shè)有兜裝內(nèi)腔，吊籃的吊臂通過銷軸旋轉(zhuǎn)連接于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上，其特征在于:所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上設(shè)有“U”形口且其外端開口，所述銷軸穿過所述“U”形口，所述“U”形口的外端安裝有豎向的板簧，所述板簧的上、下兩端分別安裝于所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置，其特征在于:所述板簧的上端設(shè)有圓形孔，所述板簧的下端設(shè)有腰型孔，多個安裝螺釘分別穿過所述板簧的圓形孔和腰型孔后與所述兜裝內(nèi)腔的腔壁連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高轉(zhuǎn)速土工離心機(jī)吊籃兜裝消隙裝置，其特征在于:所述兜裝內(nèi)腔的腔壁上設(shè)有安裝腔體，一個所述吊籃包括兩個吊臂，每個所述吊臂安裝于一個所述安裝腔體內(nèi)，所述安裝腔體兩側(cè)的腔體壁上均設(shè)有所述“U”形口，所述銷軸的兩端分別穿過對應(yīng)的兩個所述“U”形口，每個所述“U”形口的外端均對應(yīng)安裝有一個所述板簧。
【文檔編號】G01N33/24GK205484336SQ201620300854
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】楊永生, 羅龍, 洪建忠, 黎啟勝, 成永博, 蔣春梅, 何陽
【申請人】中國工程物理研究院總體工程研究所