強夯機防後傾控制系統及方法
2023-05-04 00:37:41 8
強夯機防後傾控制系統及方法
【專利摘要】本發明涉及一種強夯機防後傾控制系統及方法，包括撐杆、導杆、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中：導杆一端的外側壁具有限位部；撐杆為一根具有開口端和封閉端的中空柱；撐杆的封閉端與油缸固定連接；導杆從所述撐杆的開口端插入撐杆的空腔中，限位部位於撐杆之外；彈簧套裝在導杆外，並位於限位部與撐杆的開口端之間；在強夯機工作過程中，液壓控制裝置通過油缸為撐杆提供恆定的預緊力，使不同工況下彈簧維持為恆定的預壓縮量。本發明可以使夯錘脫鉤後臂架的反彈量最小，解決了現有技術中夯錘脫鉤後臂架晃動過大的問題。
【專利說明】強夯機防後傾控制系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種強夯機防後傾控制系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，如圖1所示，強夯機在使用過程中，夯錘I』脫鉤時，防後傾裝置2』中的彈簧將有一定的壓縮量，比未壓縮彈簧時臂架的反彈量小。由於臂架3』的工作角度(臂架的工作角度是指臂架與水平面之間的夾角)是一個範圍，因此防後傾裝置2』中的彈簧不能在臂架3』的工作角度範圍內始終保證一定的預緊力，或者是臂架3』工作時防後傾裝置2』中的彈簧根本沒有預緊力，突然卸載後，臂架3』在變幅拉索4』力的作用下將會產生大幅度晃動和反覆震動。
[0003]現有的防後傾裝置2』只能起到臂架3』不後翻的功能，不能有效控制臂架3』晃動。強夯機施工時臂架晃動大，使得整車重心變化，造成變幅鋼絲繩6』掉道或起升繩5』掉道，增大了施工的危險性。臂架3』晃動大引起整車晃動，還會使操作人員感覺非常不舒服。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種強夯機防後傾控制系統及方法，其可以使夯錘脫鉤後臂架的反彈量最小，解決了現有技術中夯錘脫鉤後臂架晃動過大的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案:
[0006]一種強夯機防後傾控制系統，其包括撐杆、導杆、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中:所述導杆一端的外側壁具有限位部；所述撐杆為一根具有開口端和封閉端的中空柱；所述撐杆的封閉端與所述油缸固定連接；所述導杆從所述撐杆的開口端插入所述撐杆的空腔中，所述限位部位於所述撐杆之外；所述彈簧套裝在所述導杆外，並位於所述限位部與所述撐杆的開口端之間；在強夯機工作過程中，所述液壓控制裝置通過所述油缸為所述撐杆提供恆定的預緊力，使不同工況下所述彈簧維持為恆定的預壓縮量。
[0007]進一步地，所述液壓控制裝置包括減壓閥和平衡閥，其中:所述減壓閥的出油口與所述平衡閥的進油口相連通；所述平衡閥的出油口與所述油缸的無杆腔相連通；所述平衡閥的先導壓力油口用於連接變幅卷揚制動器壓力油。
[0008]進一步地，所述平衡閥為單向平衡閥。
[0009]進一步地，所述油缸的缸筒底部與所述撐杆的封閉端螺栓連接或焊接。
[0010]進一步地，所述油缸為柱塞缸。
[0011]一種採用上述各實施例中的強夯機防後傾控制系統的強夯機防後傾控制方法，其包括以下步驟:在夯錘靜止的狀態下，根據強夯機的臂架的受力情況，計算強夯機防後傾控制系統中的撐杆所需要的恆定預緊力大小；根據計算出的所述恆定預緊力，通過強夯機防後傾控制系統中的液壓控制裝置調節油缸中無杆腔的壓力，直至油缸為撐杆所提供的支撐力為恆定預緊力大小。
[0012]進一步地，根據彈簧的初始壓縮量，計算強夯機防後傾控制系統中的撐杆所需要的恆定預緊力大小。
[0013]進一步地，脫鉤後彈簧的壓縮長度的計算方法包括以下步驟:
[0014]I)設定參數:強夯機防後傾控制系統中彈簧初始壓縮量Al，反彈後彈簧的壓縮量Al』，油缸與轉臺的鉸點為第一鉸點、強夯機防後傾控制系統中導杆與臂架的鉸點為第二鉸點、臂架與轉臺的鉸點為第三鉸點；
[0015]2)採集數據:第一鉸點與第二鉸點的間距S，第二鉸點與第三鉸點的間距b，第一鉸點與第三鉸點的間距C，臂架長度L，臂架重心與第三鉸點的間距a，臂架的工作角度Θ，臂架底節臂上主弦杆與下主弦杆夾角α，第一鉸點和第三鉸點的連線與水平面之間的夾角β，夯錘脫鉤前且夯錘處於靜止狀態下的臂架重力G1^、夯錘重力G3fl8和起升繩對臂架的拉
力F鋼絲;
[0016]3)根據以下公式:
[0017]F 防後傾=k Λ I
[0018]R臂架=α.cos θ
[0019]R夯錘=L.cos θ
[0020]R臂架=a.cos θ
[0021]G臂架R臂架+G夯錘R夯錘+F防後傾R防後傾=F起升繩R起升繩+ F變幅拉索R變幅拉索計算出F變幅拉索；
[0022]4)根據以下公式，計算出P靜態能量:
[0023]
【權利要求】
1.一種強夯機防後傾控制系統， 其特徵在於: 包括撐杆、導杆、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中: 所述導杆一端的外側壁具有限位部； 所述撐杆為一根具有開口端和封閉端的中空柱； 所述撐杆的封閉端與所述油缸固定連接； 所述導杆從所述撐杆的開口端插入所述撐杆的空腔中，所述限位部位於所述撐杆之外； 所述彈簧套裝在所述導杆外，並位於所述限位部與所述撐杆的開口端之間； 在強夯機工作過程中，所述液壓控制裝置通過所述油缸為所述撐杆提供恆定的預緊力，使不同工況下所述彈簧維持為恆定的預壓縮量。
2.如權利要求1所述的系統， 其特徵在於: 所述液壓控制裝置包括減壓閥和平衡閥，其中: 所述減壓閥的出油口與所述平衡閥的進油口相連通； 所述平衡閥的出油口與所述油缸的無杆腔相連通； 所述平衡閥的先導壓力油口用於連接變幅卷揚制動器壓力油。
3.如權利要求2所述的系統， 其特徵在於: 所述平衡閥為單向平衡閥。
4.如權利要求3所述的系統， 其特徵在於: 所述油缸的缸筒底部與所述撐杆的封閉端螺栓連接或焊接。
5.如權利要求4所述的系統， 其特徵在於: 所述油缸為柱塞缸。
6.一種採用如權利要求1-5中任一項所述的強夯機防後傾控制系統的強夯機防後傾控制方法， 其特徵在於: 包括以下步驟: 在夯錘靜止的狀態下，根據強夯機的臂架的受力情況，計算強夯機防後傾控制系統中的撐杆所需要的恆定預緊力大小； 根據計算出的所述恆定預緊力，通過強夯機防後傾控制系統中的液壓控制裝置調節油缸中無杆腔液壓油壓力，直至油缸為撐杆所提供的支撐力為恆定預緊力大小。
7.如權利要求6所述的方法， 其特徵在於: 根據彈簧的初始壓縮量，計算強夯機防後傾控制系統中的撐杆所需要的恆定預緊力大小。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於: 脫鉤後彈簧的壓縮長度的計算方法包括以下步驟: 1)設定參數:強夯機防後傾控制系統中彈簧初始壓縮量Al，反彈後彈簧的壓縮量Al』，油缸與轉臺的鉸點為第一鉸點、強夯機防後傾控制系統中導杆與臂架的鉸點為第二鉸點、臂架與轉臺的鉸點為第三鉸點； 2)採集數據:第一鉸點與第二鉸點的間距S，第二鉸點與第三鉸點的間距b，第一鉸點與第三鉸點的間距C，臂架長度L，臂架重心與第三鉸點的間距a，臂架的工作角度Θ，臂架底節臂上主弦杆與下主弦杆夾角α，第一鉸點和第三鉸點的連線與水平面之間的夾角β，夯錘脫鉤前且夯錘處於靜止狀態下的臂架重力G1^、夯錘重力G3fl8和起升繩對臂架的拉力F鋼絲； 3)根據以下公式:
F防後傾=k Δ I
R臂架=α.cos Θ
R夯錘=L.cos Θ
R臂架一a.cos Θ G臂架R臂架+G夯錘R夯錘+F防後傾R防後傾=F起升繩R起升繩F變幅拉索R變幅拉索計算出F變幅拉索； 4)根據以下公式，計算出量:
9.如權利要求8所述的方法， 其特徵在於: 根據不同臂架的長度，計算油缸的補足行程。
【文檔編號】E02D3/046GK103526740SQ201310504970
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】尚君輝, 盧明, 張中華, 李利斌 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司