一种测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置的制作方法

1.本实用新型属于疏浚工程技术领域，特别是涉及一种测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置。


背景技术：

2.疏浚工程，是指采用挖泥船或其他机具以及人工进行水下挖掘，为拓宽和加深水域而进行的土石方工程。按规定范围和深度挖掘航道或港口水域的水底泥、沙、石等并加以处理的工程。疏浚工程是开发、改善和维护航道、港口水域的主要手段之一。
3.各种类型的挖泥船是疏浚工程最常用的疏浚装备，各种类型的挖泥船通过绞刀刀齿、耙头耙齿、铲斗或抓斗的斗齿对水下岩土进行挖掘，在挖掘过程中各种齿与水下岩土直接接触，当各种齿磨损到一定程度，就需要更换新齿安装到齿座上，保护挖掘机具本体结构。随着港口需要开挖的深度越来越深，开挖岩土强度和硬度也越来越大，各类齿受到的冲击力也更加剧烈，导致齿断裂破坏、齿在齿座上脱落的情况越来越多。绞吸挖泥船挖掘岩石时这种情况最为突出，绞刀刀齿高频率大强度的冲击岩石，导致刀齿磨损、断裂、脱落问题严重。
4.针对上述问题，为降低刀齿脱落的可能性，提高刀齿与齿座连接形式的牢靠性，各疏浚装备厂商都开发了新型的刀齿与齿座连接方式，有的利用螺纹拉钩结构，有的利用螺纹顶推结构，也有使用偏心自锁结构。在研发新型连接形式的过程中，无法做到每次都进行实船测试，因此为了模拟刀齿在挖掘过程中受到的冲击力，亟需设计开发一种实验室使用的测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置，以解决实验室内测试刀齿与齿座连接形式可靠性的问题，替代研发中间过程的实船测试，降低了测试成本，提高了测试效率。该装置可用于测试疏浚刀齿(耙齿)与齿座连接形式的可靠性，也可以用于测试疏浚和陆地挖掘工程机械抓斗、铲斗使用的斗齿与齿座连接形式的可靠性。
6.本实用新型是这样实现的，一种测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置，包括固定支架、竖向滑杆、动力组件、偏心轴、连杆、传动套筒、冲击杆、缓冲弹簧和冲击垫块；
7.所述固定支架的下部与地面基础焊接，上部设置有支架导向孔；所述竖向滑杆贯穿所述支架导向孔并固定在固定支架上，所述动力组件的输出端与偏心轴一端铰接，所述偏心轴的偏心段与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与传动套筒铰接，所述传动套筒通过其两侧设置的套筒侧导向孔套装在竖向滑杆上，使所述传动套筒在竖向滑杆的约束下只能做上下往复运动；
8.所述传动套筒的中间设置有套筒中间导向孔，所述冲击杆活动安装于套筒中间导向孔内，冲击杆的底部延伸至传动套筒外，所述冲击杆的顶部设置有上挡块，冲击杆的下部
设置有下挡块；在套筒中间导向孔内，所述上挡块的上方和下挡块的下方均留有冲击杆运动的空间；所述缓冲弹簧分为位于上、下方的两个缓冲弹簧，两个所述缓冲弹簧均套装在冲击杆上，位于上下两个所述缓冲弹簧之间设置有固定在传动套筒上的开放型套管，所述开放型套管的上下部内侧分别设置有容纳所述缓冲弹簧的容纳腔，使上下两个所述缓冲弹簧不接触，上下两个所述缓冲弹簧在上挡块、开放型套管和下挡块作用下压紧，带动所述冲击杆上下往复运动；所述冲击垫块固定在所述冲击杆的底端，使冲击垫块在冲击杆的带动下直接撞击测试刀齿。
9.所述动力组件驱动所述偏心轴旋转，所述偏心轴通过所述连杆带动所述传动套筒在所述竖向滑杆的约束下做上下往复运动，所述传动套筒通过套装在冲击杆上的上下两个所述缓冲弹簧带动所述冲击杆上下往复运动，所述冲击杆接受传动套筒的作用力，带动所述冲击垫块直接作用于位于装置下方的测试刀齿。
10.优选的，所述固定支架为由矩形钢管、方钢管或圆钢管组成的框架结构；所述支架导向孔设置上下两层。
11.优选的，所述动力组件包括电机、减速箱和动力底座，所述电机和减速箱固定安装在动力底座上，所述动力底座两侧固定在所述竖向滑杆上，所述电机的电机轴与减速箱的输入轴连接，所述减速箱的输出轴与偏心轴一端铰接。
12.进一步优选的，所述动力底座包括电机底座、减速箱底座和偏心轴支座，所述电机底座上安装所述电机，所述减速箱底座上安装所述减速箱，所述偏心轴支座位于动力底座下方，所述偏心轴支座上安装所述偏心轴。
13.进一步优选的，所述电机的电压为220v或380v，功率为1-8kw，转速为1200-3200r/min；所述减速箱的速比1：10至1：60；所述偏心轴的偏心距为20-150mm；所述连杆的轴距为30-200mm。
14.在上述技术方案中，优选的，所述支架导向孔、竖向滑杆和套筒侧导向孔三者的横截面形状相同，为圆形、正方形或矩形。
15.在上述技术方案中，优选的，所述传动套筒通过位于其顶部的铰接支座与连杆铰接；所述套筒侧导向孔设置有两层，分别位于传动套筒两侧的上部和中部；所述开放型套管位于传动套筒的中部。
16.在上述技术方案中，优选的，上下两个所述缓冲弹簧的弹簧外径为30-150mm，线径为6-20mm，自由长度为30-300mm。
17.在上述技术方案中，优选的，所述冲击杆的底端设置有垫块座体，所述冲击垫块安装在垫块座体上。
18.在上述技术方案中，优选的，所述冲击垫块的硬度≤131hbs，伸长率δ5≥25％，断面收缩率ψ≥50％。
19.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
20.本实用新型提供的测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置具有结构简单，制造成本低，经济实用，适用于室内实验室测试疏浚刀齿与齿座连接的可靠性，与实船测试相比，具有测试成本低、周期短、不影响施工作业等优点。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的冲击试验装置的装配示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的冲击试验装置的局部放大示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的冲击试验装置的分解示意图。
24.图中，1、固定支架；2、电机；3、减速箱；4、动力底座；5、偏心轴；6、连杆；7、传动套筒；8、缓冲弹簧；9、冲击杆；10、冲击垫块；11、支架导向孔；41、减速箱底座；42、电机底座；43、偏心轴支座；44、竖向滑杆；71、铰接支座；72、套筒侧导向孔；73、套筒中间导向孔；74、开放型套管；91、杆体；92、上挡块；93、下挡块；94、垫块座体。
具体实施方式
25.为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例
29.如图1～图3所示，本实用新型的实施例提供一种测试疏浚刀齿连接可靠性的冲击试验装置，包括固定支架1、竖向滑杆44、动力组件、偏心轴5、连杆6、传动套筒7、冲击杆9、缓冲弹簧8和冲击垫块10。
30.所述固定支架1的下部与地面基础焊接在一起，上部设置有支架导向孔11，用于约束竖向滑杆44，所述支架导向孔11设置上下两层；所述固定支架1为由矩形钢管、方钢管或圆钢管组成的框架结构。所述竖向滑杆44贯穿所述支架导向孔11并固定在固定支架1上。
31.所述动力组件包括电机2、减速箱3和动力底座4，所述动力底座4两侧固定在竖向滑杆44上，动力底座4包括电机底座42、减速箱底座41和偏心轴支座43，所述电机底座42上安装所述电机2，所述减速箱底座41上安装所述减速箱3，所述偏心轴支座43位于动力底座4下方，所述偏心轴支座43上安装所述偏心轴5，所述电机2的电机轴与减速箱3的输入轴连接，所述减速箱3的输出轴与偏心轴5一端铰接，所述偏心轴5的偏心段与连杆6的一端铰接，所述连杆6的另一端与传动套筒7铰接。
32.所述电机2的电压为220v或380v，功率为1-8kw，转速为1200-3200r/min。所述减速箱3的速比1：10至1：60。所述偏心轴5的偏心距为20-150mm。所述连杆6的轴距为30-200mm。
33.所述传动套筒7包括位于顶部的铰接支座71、用于约束传动套筒7运动的套筒侧导向孔72、用于约束所述冲击杆9的套筒中间导向孔73、和容纳所述缓冲弹簧8的开放型套管74；所述铰接支座71与所述连杆6的一端铰接；所述套筒侧导向孔72设置有两层，分别位于
传动套筒7两侧的上部和中部，所述传动套筒7通过其两侧设置的套筒侧导向孔72套装在竖向滑杆44上，使所述传动套筒7在竖向滑杆44的约束下只能做上下往复运动。支架导向孔11和套筒侧导向孔72均设置上下两层，竖向滑杆44在贯穿支架导向孔11和套筒侧导向孔72时，以支架导向孔11、套筒侧导向孔72、支架导向孔11、套筒侧导向孔72形式交错贯穿各个孔。所述支架导向孔11、竖向滑杆44和套筒侧导向孔72三者的横截面形状相同，为圆形、正方形或矩形。所述套筒中间导向孔73位于传动套筒7的中间；所述开放型套管74位于套筒中间导向孔73的中部，并固定在传动套筒7上，所述开放型套管74的上下部内侧分别设置有容纳所述缓冲弹簧8的容纳腔。
34.所述冲击杆9包括杆体91、上挡块92、下挡块93和垫块座体94，所述杆体91活动安装于套筒中间导向孔73内，杆体91的底部延伸至传动套筒7外，上挡块92设置在杆体91的顶部，下挡块93设置在杆体91的下部；在套筒中间导向孔73内，所述上挡块92的上方和下挡块93的下方均留有冲击杆9运动的空间；所述垫块座体94位于所述杆体91的底端。
35.所述缓冲弹簧8分为位于上、下方的两个缓冲弹簧8，上下两个所述缓冲弹簧8均套装在杆体91上，位于上方的缓冲弹簧8位于开放型套管74和上挡块92之间并压紧，位于下方的缓冲弹簧8位于开放型套管74和下挡块93之间并压紧，上下两个所述缓冲弹簧8不接触，冲击杆9接受传动套筒7的作用力，通过上下两个缓冲弹簧8带动所述冲击杆9上下往复运动；上下两个所述缓冲弹簧8的弹簧外径为30-150mm，线径为6-20mm，自由长度为30-300mm。
36.所述冲击垫块10安装在垫块座体94上，使冲击垫块10在冲击杆9的带动下直接撞击测试刀齿，所述冲击垫块10的硬度≤131hbs，伸长率δ5≥25％，断面收缩率ψ≥50％，冲击垫块10具有较好的冲击韧性和延展性。
37.本实用新型的具体工作过程如下：
38.电机2和减速箱3驱动所述偏心轴5旋转，所述偏心轴5通过所述连杆6带动所述传动套筒7在所述竖向滑杆44的约束下做上下往复运动，所述传动套筒7通过套装在冲击杆9上的上下两个所述缓冲弹簧8带动所述冲击杆9上下往复运动，所述冲击杆9接受传动套筒7的作用力，带动所述冲击垫块10直接作用于位于装置下方的测试刀齿。
39.以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。