強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)及方法，包括撐桿、導(dǎo)桿、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中：導(dǎo)桿一端的外側(cè)壁具有限位部；撐桿為一根具有開口端和封閉端的中空柱；撐桿的封閉端與油缸固定連接；導(dǎo)桿從所述撐桿的開口端插入撐桿的空腔中，限位部位于撐桿之外；彈簧套裝在導(dǎo)桿外，并位于限位部與撐桿的開口端之間；在強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程中，液壓控制裝置通過(guò)油缸為撐桿提供恒定的預(yù)緊力，使不同工況下彈簧維持為恒定的預(yù)壓縮量。本發(fā)明可以使夯錘脫鉤后臂架的反彈量最小，解決了現(xiàn)有技術(shù)中夯錘脫鉤后臂架晃動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，如圖1所示，強(qiáng)夯機(jī)在使用過(guò)程中，夯錘I’脫鉤時(shí)，防后傾裝置2’中的彈簧將有一定的壓縮量，比未壓縮彈簧時(shí)臂架的反彈量小。由于臂架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(gè)范圍，因此防后傾裝置2’中的彈簧不能在臂架3’的工作角度范圍內(nèi)始終保證一定的預(yù)緊力，或者是臂架3’工作時(shí)防后傾裝置2’中的彈簧根本沒(méi)有預(yù)緊力，突然卸載后，臂架3’在變幅拉索4’力的作用下將會(huì)產(chǎn)生大幅度晃動(dòng)和反復(fù)震動(dòng)。
[0003]現(xiàn)有的防后傾裝置2’只能起到臂架3’不后翻的功能，不能有效控制臂架3’晃動(dòng)。強(qiáng)夯機(jī)施工時(shí)臂架晃動(dòng)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(xiǎn)性。臂架3’晃動(dòng)大引起整車晃動(dòng)，還會(huì)使操作人員感覺(jué)非常不舒服。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)及方法，其可以使夯錘脫鉤后臂架的反彈量最小，解決了現(xiàn)有技術(shù)中夯錘脫鉤后臂架晃動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)，其包括撐桿、導(dǎo)桿、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中:所述導(dǎo)桿一端的外側(cè)壁具有限位部；所述撐桿為一根具有開口端和封閉端的中空柱；所述撐桿的封閉端與所述油缸固定連接；所述導(dǎo)桿從所述撐桿的開口端插入所述撐桿的空腔中，所述限位部位于所述撐桿之外；所述彈簧套裝在所述導(dǎo)桿外，并位于所述限位部與所述撐桿的開口端之間；在強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程中，所述液壓控制裝置通過(guò)所述油缸為所述撐桿提供恒定的預(yù)緊力，使不同工況下所述彈簧維持為恒定的預(yù)壓縮量。
[0007]進(jìn)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(jìn)油口相連通；所述平衡閥的出油口與所述油缸的無(wú)桿腔相連通；所述平衡閥的先導(dǎo)壓力油口用于連接變幅卷?yè)P(yáng)制動(dòng)器壓力油。
[0008]進(jìn)一步地，所述平衡閥為單向平衡閥。
[0009]進(jìn)一步地，所述油缸的缸筒底部與所述撐桿的封閉端螺栓連接或焊接。
[0010]進(jìn)一步地，所述油缸為柱塞缸。
[0011]一種采用上述各實(shí)施例中的強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)的強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制方法，其包括以下步驟:在夯錘靜止的狀態(tài)下，根據(jù)強(qiáng)夯機(jī)的臂架的受力情況，計(jì)算強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的撐桿所需要的恒定預(yù)緊力大?。桓鶕?jù)計(jì)算出的所述恒定預(yù)緊力，通過(guò)強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的液壓控制裝置調(diào)節(jié)油缸中無(wú)桿腔的壓力，直至油缸為撐桿所提供的支撐力為恒定預(yù)緊力大小。
[0012]進(jìn)一步地，根據(jù)彈簧的初始?jí)嚎s量，計(jì)算強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的撐桿所需要的恒定預(yù)緊力大小。
[0013]進(jìn)一步地，脫鉤后彈簧的壓縮長(zhǎng)度的計(jì)算方法包括以下步驟:
[0014]I)設(shè)定參數(shù):強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中彈簧初始?jí)嚎s量Al，反彈后彈簧的壓縮量Al’，油缸與轉(zhuǎn)臺(tái)的鉸點(diǎn)為第一鉸點(diǎn)、強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中導(dǎo)桿與臂架的鉸點(diǎn)為第二鉸點(diǎn)、臂架與轉(zhuǎn)臺(tái)的鉸點(diǎn)為第三鉸點(diǎn)；
[0015]2)采集數(shù)據(jù):第一鉸點(diǎn)與第二鉸點(diǎn)的間距S，第二鉸點(diǎn)與第三鉸點(diǎn)的間距b，第一鉸點(diǎn)與第三鉸點(diǎn)的間距C，臂架長(zhǎng)度L，臂架重心與第三鉸點(diǎn)的間距a，臂架的工作角度Θ，臂架底節(jié)臂上主弦桿與下主弦桿夾角α，第一鉸點(diǎn)和第三鉸點(diǎn)的連線與水平面之間的夾角β，夯錘脫鉤前且夯錘處于靜止?fàn)顟B(tài)下的臂架重力G1^、夯錘重力G3fl8和起升繩對(duì)臂架的拉
力F鋼絲;
[0016]3)根據(jù)以下公式:
[0017]F 防后傾=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防后傾R防后傾=F起升繩R起升繩+ F變幅拉索R變幅拉索計(jì)算出F變幅拉索；
[0022]4)根據(jù)以下公式，計(jì)算出P靜態(tài)能量:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)， 其特征在于: 包括撐桿、導(dǎo)桿、油缸、彈簧和液壓控制裝置，其中: 所述導(dǎo)桿一端的外側(cè)壁具有限位部； 所述撐桿為一根具有開口端和封閉端的中空柱； 所述撐桿的封閉端與所述油缸固定連接； 所述導(dǎo)桿從所述撐桿的開口端插入所述撐桿的空腔中，所述限位部位于所述撐桿之外； 所述彈簧套裝在所述導(dǎo)桿外，并位于所述限位部與所述撐桿的開口端之間； 在強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程中，所述液壓控制裝置通過(guò)所述油缸為所述撐桿提供恒定的預(yù)緊力，使不同工況下所述彈簧維持為恒定的預(yù)壓縮量。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其特征在于: 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(jìn)油口相連通； 所述平衡閥的出油口與所述油缸的無(wú)桿腔相連通； 所述平衡閥的先導(dǎo)壓力油口用于連接變幅卷?yè)P(yáng)制動(dòng)器壓力油。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)， 其特征在于: 所述平衡閥為單向平衡閥。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)， 其特征在于: 所述油缸的缸筒底部與所述撐桿的封閉端螺栓連接或焊接。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)， 其特征在于: 所述油缸為柱塞缸。
6.一種采用如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)的強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制方法， 其特征在于: 包括以下步驟: 在夯錘靜止的狀態(tài)下，根據(jù)強(qiáng)夯機(jī)的臂架的受力情況，計(jì)算強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的撐桿所需要的恒定預(yù)緊力大??； 根據(jù)計(jì)算出的所述恒定預(yù)緊力，通過(guò)強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的液壓控制裝置調(diào)節(jié)油缸中無(wú)桿腔液壓油壓力，直至油缸為撐桿所提供的支撐力為恒定預(yù)緊力大小。
7.如權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于: 根據(jù)彈簧的初始?jí)嚎s量，計(jì)算強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中的撐桿所需要的恒定預(yù)緊力大小。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于: 脫鉤后彈簧的壓縮長(zhǎng)度的計(jì)算方法包括以下步驟: 1)設(shè)定參數(shù):強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中彈簧初始?jí)嚎s量Al，反彈后彈簧的壓縮量Al’，油缸與轉(zhuǎn)臺(tái)的鉸點(diǎn)為第一鉸點(diǎn)、強(qiáng)夯機(jī)防后傾控制系統(tǒng)中導(dǎo)桿與臂架的鉸點(diǎn)為第二鉸點(diǎn)、臂架與轉(zhuǎn)臺(tái)的鉸點(diǎn)為第三鉸點(diǎn)； 2)采集數(shù)據(jù):第一鉸點(diǎn)與第二鉸點(diǎn)的間距S，第二鉸點(diǎn)與第三鉸點(diǎn)的間距b，第一鉸點(diǎn)與第三鉸點(diǎn)的間距C，臂架長(zhǎng)度L，臂架重心與第三鉸點(diǎn)的間距a，臂架的工作角度Θ，臂架底節(jié)臂上主弦桿與下主弦桿夾角α，第一鉸點(diǎn)和第三鉸點(diǎn)的連線與水平面之間的夾角β，夯錘脫鉤前且夯錘處于靜止?fàn)顟B(tài)下的臂架重力G1^、夯錘重力G3fl8和起升繩對(duì)臂架的拉力F鋼絲； 3)根據(jù)以下公式:
F防后傾=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防后傾R防后傾=F起升繩R起升繩F變幅拉索R變幅拉索計(jì)算出F變幅拉索； 4)根據(jù)以下公式，計(jì)算出量:
9.如權(quán)利要求8所述的方法， 其特征在于: 根據(jù)不同臂架的長(zhǎng)度，計(jì)算油缸的補(bǔ)足行程。
【文檔編號(hào)】E02D3/046GK103526740SQ201310504970
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】尚君輝, 盧明, 張中華, 李利斌 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司