专利名称：重块加载缓冲机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓冲机构，特别是涉及一种采用重块加载方式对物料施加作用力的作业机械所需的重块加载缓冲机构。
背景技术：
在化工、冶金、矿山、建材等工业部门，某些作业机械往往需要对加工物料施加一定的作用力，如粉磨机械。加载的方式一般有弹簧加载、液压油缸加载和重块加载。在有压力加载的作业过程中，受各种工况条件的影响，是需要压力能够退让的，而这种压力的退让和复原往往发生在一瞬间，会产生很大的加速度，对构件和传动机构产生非常大的冲击载荷。理想的状态是，不管加速度多大，在退让和复原过程中，作用力总是以一恒定值作用于加载机构上。对大多数作业机械而言，这是非常必要的。
液压加载机构，在液压回路中设置特殊的过载保护系统，当系统压力升高时，溢流阀打开卸荷，起到保护主机的作用。但是，当载荷变化频率稍快时，液压元件的响应就会跟不上，起不到卸荷作用，在高压挤压粉磨机的液压加载系统中就表现为主轴的水平振动和扭振。
弹簧加载机构，虽然没有频率响应问题，但由于弹簧的应力-应变曲线是条斜线，在退让过程中，应力会随着应变陡增，同样起不到卸荷作用。如图3所示的重块加载机构示意图中，设置在滑轮支承下的弹簧，虽然有一定缓冲效果，但达不到真正的卸荷目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不管加速度多大，在退让和复原过程中，作用力总是以一恒定值作用于加载机构上的重块加载缓冲机构。
本发明是以如下方式实现的左连杆和右连杆一端分别与机架成对称布置铰接，所述的左连杆和右连杆的另一端分别通过左轴和右轴与左上连杆和右上连杆一端铰接，在所述的左轴和右轴上分别设有左滑轮和右滑轮，所述的左上连杆和右上连杆另一端通过中轴与设在所述的机架上的弹簧装置铰接。
所述的弹簧装置是组合弹簧安装于机架和弹簧座之间，长螺杆一端联系机架，另一端联系弹簧座，弹簧座与所述的左上连杆和右上连杆铰接，用来调节弹簧压力；调节螺栓安装在机架的底部，用来调节组合弹簧、中轴、以及左上连杆和右上连杆的相对位置，以适应不同的重量的加载重块。
在所述的机架上设有与所述的左连杆和右连杆分别对应的左U形调节螺栓和右U形调节螺栓，用来调节左连杆和右连杆的相对位置，用以保证对称布置的左连杆和右连杆受力均衡。
采用上述技术方案的重块加载缓冲机构，重块以重力mg作用于钢绳上，通过左滑轮和右滑轮的换向，钢绳以拉力T作用于受力点上。在静止状态下，拉力T＝mg。
从力学角度分析(见图2)重块加载缓冲机构处于静止状态时，T＝mg。取右滑轮为研究对象进行受力分析，右滑轮受到钢绳合力的作用，合力的方向为45°，合力的大小为N=2mg,]]>右连杆和右上连杆均为二力杆，可得到平衡状态下的力三角形。从而可求得右上连杆受力的大小和方向，对称布置的左上连杆受力的大小和方向亦可求得。
再以中轴为研究对象进行受力分析，可得到左上连杆、右上连杆和组合弹簧在平衡状态下的力三角形。在机器的实际工作过程中，需要作用力T以较快的速度退让和复原，当拉力T以加速度a运动时，如果假定重块也以加速度a向上运动，钢绳的拉力会由T增至T′m(g+a)，陡然增加的拉力会使原处于平衡状态时的组合弹簧受到压缩，设组合弹簧原来受的压力为F，压缩后的压力增至F′＝N+kx(式中，k为弹簧刚度，x为压缩量)。同时，右上连杆与中垂线之间的夹角也由β变为β′，由受力图可知，虽然组合弹簧受到压缩后，反作用力增大了，但是，由于右上连杆与中垂线的夹角也发生了变化，左上连杆与右上连杆的连杆机构在组合弹簧受压缩方向的分力随之增大；从左上连杆与右上连杆的连杆机构的设计计算中已经保证，在组合弹簧受压缩过程中的任一瞬间，左上连杆与右上连杆的连杆机构在组合弹簧受压缩方向分力的增大量，等同于组合弹簧受到压缩后，反作用力的增大量。
本发明提出的重块加载缓冲机构，使得重块加载机构始终以一恒定的压力施加于作用点上，当这个作用力需要以一定的加速度向反方向退让时，作用力的大小不会增加或者变化甚微，这样就不会产生冲击载荷或者说缓解了由于重块加速运动所带来的冲击载荷，实现了发明的目的，而且结构简单，工作可靠，应用范围非常广泛。
综上所述，本发明是一种不管加速度多大，在退让和复原过程中，作用力总是以一恒定值作用于加载机构上且结构简单、性能可靠的重块加载缓冲机构。
图1是本发明结构示意图；图2是本发明力学原理示意图；图3是普通重块加载机构示意图。
具体实施例方式
参见图1，左连杆5和右连杆13一端分别与机架3成对称布置铰接，左连杆5和右连杆13的另一端分别通过左轴6和右轴11与左上连杆8和右上连杆10一端铰接，在左轴6和右轴11上分别设有左滑轮7和右滑轮12，左上连杆8和右上连杆10另一端通过中轴9与弹簧座16铰接，组合弹簧17安装于机架3和弹簧座16之间，长螺杆18一端联接机架3，另一端联系弹簧座16，用来调节弹簧压力；调节螺栓20安装在机架3的底部，用来调节组合弹簧17、中轴9、以及左上连杆8和右上连杆10的相对位置，以适应不同的重量的加载重块。在机架3上设有与左连杆5和右连杆13分别对应的左U形调节螺栓21和右U形调节螺栓14，用来调节左连杆5和右连杆13的相对位置，用以保证对称布置的左连杆5和右连杆13受力均衡。
参见图1、图2和图3，当拉力T以加速度a运动时，假定重块1也以加速度a向上运动，钢绳2的拉力会由T增至T′，超过了左上连杆8与右上连杆10连杆机构原处于平衡状态时组合弹簧17所受到的压力，因此组合弹簧17会再受到压缩；组合弹簧17受到压缩后，反作用力会增大，但是连杆机构的设计使得组合弹簧17受压缩方向的分力随之增大，也就是说，当拉力T以加速度a运动时，这个增大了的弹簧反作用力并没有引起拉力T真的增至T′，这是因为，连杆机构在组合弹簧17的受压缩方向是越来越省力的。
可见，当拉力T以加速度a运动时，原处于平衡状态时的组合弹簧17受到了压缩，但是，拉力T并没有增大，重块1也没有以加速度a向上运动，在拉力T不增大的情况下，钢绳2产生了位移，使得重块加载机构始终以一恒定的压力施加于作用点上，当这个作用力需要以一定的加速度向反方向退让时，作用力的大小不会增加或者变化甚微，这样就不会产生冲击载荷或者说缓解了由于重块加速运动所带来的冲击载荷，实现了发明的目的，而且结构简单，工作可靠，应用范围非常广泛。
本发明提出的重块加载缓冲机构，使得重块加载机构在工作中作用力恒定，消除或者缓解了冲击载荷对作业机械带来的不利影响，实现了发明的目的，与现有技术相比，本发明具有结构简单、成本低廉、性能可靠、制造方便的特点。
权利要求
1.一种重块加载缓冲机构，其特征是左连杆(5)和右连杆(13)一端分别与机架(3)成对称布置铰接，所述的左连杆(5)和右连杆(13)的另一端分别通过左轴(6)和右轴(11)与左上连杆(8)和右上连杆(10)一端铰接，在所述的左轴(6)和右轴(11)上分别设有左滑轮(7)和右滑轮(12)，所述的左上连杆(8)和右上连杆(10)另一端通过中轴(9)与设在所述的机架(3)上的弹簧装置铰接。
2.根据权利要求1所述的重块加载缓冲机构，其特征是所述的弹簧装置是组合弹簧(17)安装于机架(3)和弹簧座(16)之间，长螺杆(18)一端联系机架(3)，另一端联系弹簧座(16)，弹簧座(16)与所述的左上连杆(8)和右上连杆(10)铰接，调节螺栓(20)安装在机架(3)的底部。
3.根据权利要求1或2所述的重块加载缓冲机构，其特征是在所述的机架(3)上设有与所述的左连杆(5)和右连杆(13)分别对应的左U形调节螺栓(21)和右U形调节螺栓(14)。
全文摘要
本发明公开了一种重块加载缓冲机构，左连杆(5)和右连杆(13)一端分别与机架(3)成对称布置铰接，所述的左连杆(5)和右连杆(13)的另一端分别通过左轴(6)和右轴(11)与左上连杆(8)和右上连杆(10)一端铰接，在所述的左轴(6)和右轴(11)上分别设有左滑轮(7)和右滑轮(12)，所述的左上连杆(8)和右上连杆(10)另一端通过中轴(9)与设在所述的机架(3)上的弹簧装置铰接。本发明是一种不管加速度多大，在退让和复原过程中，作用力总是以一恒定值作用于加载机构上且结构简单、成本低廉、性能可靠、制造方便的重块加载缓冲机构。
文档编号B02C23/00GK1712137SQ20051003184
公开日2005年12月28日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者甘建国 申请人:甘建国