卧式盘卷打捆机的提速机构转让专利
申请号 : CN202010489389.6
文献号 : CN111634508B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 彭耀 , 包家汉 , 叶小华 , 郭应方 , 袁茂华 , 干国强 , 黄骏 , 马淑瑾
申请人 : 安徽燊泰智能设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.卧式盘卷打捆机的提速机构,其特征是:它包括压紧主油缸(3)、主油缸叉头导向轨道(4)、连杆结构、摆动结构、限位结构;压紧主油缸(3)固定在底座(12)上,主油缸叉头导向轨道(4)固定在底座(12)上,与压紧主油缸(3)叉头连接的辊轮沿着主油缸叉头导向轨道(4)左右移动;连杆结构的两端分别与压紧主油缸(3)、摆动结构连接,摆动结构固定在压盘(11)上;连杆结构包括连杆Ⅰ(1)、连杆Ⅱ(2),连杆Ⅰ(1)与连杆Ⅱ(2)之间铰接,连杆Ⅱ(2)的另一端与压紧主油缸(3)的叉头铰接,连杆Ⅰ(1)的另一端与摆动结构连接且两者一起铰接在压盘(11)上;连杆结构两端的铰接点A点、B点在同一水平线上;A点为连杆Ⅱ(2)与压紧主油缸(3)叉头的铰接点,B点为连杆Ⅰ(1)与压盘(11)的铰接点;摆动结构包括扇形齿轮(6)、齿条(7)、齿条导轨(8)、连杆推动油缸(9);连杆推动油缸(9)固定在压盘上,连杆推动油缸(9)的叉头连接齿条(7),齿条导轨(8)固定在压盘(11)上且位于齿条(7)的后面,齿条(7)在齿条导轨(8)中左右移动,扇形齿轮(6)与连杆Ⅰ(1)连接且两者一起铰接在压盘(11)上,扇形齿轮(6)与齿条(7)啮合;限位结构包括限位顶头(5),限位顶头(5)固定在压盘(11)上,且限位顶头(5)的高度位置为:略高于连杆结构两端的铰接点A点、B点之间的连线,即连杆Ⅰ(1)、连杆Ⅱ(2)两者打开呈近似水平直线状态时的上方;限位顶头(5)的左右位置为:连杆Ⅰ(1)、连杆Ⅱ(2)两者打开呈近似水平直线状态时除去连杆结构两端的铰接点B点、A点外的任意位置;在压紧过程的前半段,连杆推动油缸(9)推动齿条(7)向左移动,与齿条(7)啮合的扇形齿轮(6)随之转动,扇形齿轮(6)的转动使得连杆Ⅰ(1)绕连杆Ⅰ(1)与压盘(11)上的铰接点B点顺时针方向旋转摆动,此时压紧主油缸(3)没有动作,连杆Ⅱ(2)在连杆Ⅰ(1)的带动下绕连杆Ⅱ(2)与压紧主油缸(3)叉头的铰接点A点逆时针方向旋转摆动;连杆推动油缸(9)的全行程推出使连杆Ⅰ(1)和连杆Ⅱ(2)由初始的折叠夹角状态打开至近似的水平直线状态,即使得连杆结构两端的铰接点A点与B点之间的位置距离延长,由于连杆结构左端铰接点A点与压紧主油缸(3)相连,而压紧主油缸(3)固定在底座(12)上并保持静止,因而与连杆机构右端铰接点B点相连的压盘(11)将在连杆结构的推动下向右侧移动,从而实现压盘(11)的快速移动;在压紧过程的后半段,压紧主油缸(3)工作,压紧主油缸(3)的活塞杆伸出使压紧主油缸(3)的叉头沿着主油缸叉头导向轨道(4)向右运动,从而推动连杆结构带动压盘(11)低速向右侧推进,完成压盘(11)最后的压紧过程。
2.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:连杆Ⅰ (1)与扇形齿轮(6)的连接方式为平键连接。
3.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:连杆Ⅰ (1)与扇形齿轮(6)的连接方式为花键连接。
4.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:齿条(7)相对于齿条导轨(8)的移动方式是:齿条(7)与齿条导轨(8)通过相互配合的凸出块与凹槽实现左右移动。
5.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:齿条(7)相对于齿条导轨(8)的移动方式是:齿条(7)连接辊轮(10),通过辊轮(10)在齿条导轨(8)中左右移动。
6.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:主油缸叉头导向轨道(4)的高度与压紧主油缸(3)的叉头一致,主油缸叉头导向轨道(4)的长度不小于压紧主油缸(3)的活塞行程;
压紧主油缸(3)在初始状态时,压紧主油缸(3)的叉头连接的辊轮正好位于主油缸叉头导向轨道(4)的最左端。
7.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:限位结构还包括限位顶块,限位顶块位于连杆Ⅰ(1)或连杆Ⅱ(2)上,限位顶块的上部与限位顶头(5)的下部为点接触。
8.根据权利要求1所述的提速机构,其特征是:限位结构还包括限位顶块,限位顶块位于连杆Ⅰ(1)或连杆Ⅱ(2)上,限位顶块的上部与限位顶头(5)的下部为面相接触。
9.根据权利要求7所述的提速机构,其特征是:限位顶块与连杆为分体式结构。
10.根据权利要求8所述的提速机构,其特征是:限位顶块与连杆为一体式结构。
11.根据权利要求1‑10任一所述的提速机构,其特征是:提速机构(15)有两套,分别设置在卧式盘卷机的左右两边,两套提速机构中的左右两个压紧主油缸同步动作,左右两个摆动装置中的油缸或者液压马达同步动作,使左右两个压盘实现同步压缩或者缩回运动。
说明书 :
卧式盘卷打捆机的提速机构
技术领域
背景技术
缸径和杆径都设计得比较大,以便提供足够的压力面积和压杆稳定性。因此,现有卧式盘卷
打捆机配置的液压系统只能满足压盘以平均308毫米/秒的速度推进(耗时7秒),以平均270
毫米/秒的速度退回(耗时8秒),此结果造成打捆机总的动作周期时间为32秒。
液压系统有足够的流量来保证。
的低负载区段用大流量串联泵获得较高的速度,在高负载区段则用高压小流量泵来完成最
后的压紧动作,打捆结束后大流量泵让压盘快速退回;这种方式会显著增加液压系统的成
本,且后期维修费用高昂:二、采用电液结合的方式:利用齿轮电机驱动两相向推进的压盘
在低负载区段内快速推进,然后通过挂钩将两压盘钩在一起形成一个封闭的框架机构,最
后由随压盘一起推进的内置式油缸完成对盘卷的压紧动作,打捆结束后压盘挂钩打开,内
置式压紧主油缸和压盘同时退回:这种方式采用的内置式油缸自带液压系统,其成本非常
高,另外再加上使用电力的快速推进系统,设备的总成本也是比较高的。
发明内容
的32秒降低为23秒,大大提高了工作效率,创造了巨大的经济效益。同时,本发明相对于现
有的通过增大液压系统的能力或者采用电液结合的方式来提高速度的方式,成本较低,维
修简单。
上,与压紧主油缸叉头连接的辊轮沿着主油缸叉头导向轨道左右移动;连杆结构的两端分
别与压紧主油缸、摆动结构连接,摆动结构固定在压盘上;连杆结构包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ,连
杆Ⅰ与连杆Ⅱ之间铰接,连杆Ⅱ的另一端与压紧主油缸的叉头铰接,连杆Ⅰ的另一端与摆动
结构连接且两者一起铰接在压盘上;连杆结构两端的铰接点A点、B点在同一水平线上;A点
为连杆Ⅱ与压紧主油缸叉头的铰接点,B点为连杆Ⅰ与压盘的铰接点;摆动结构包括扇形齿
轮、齿条、齿条导轨、连杆推动油缸;连杆推动油缸固定在压盘上,连杆推动油缸的叉头连接
齿条,齿条导轨固定在压盘上且位于齿条的后面,齿条在齿条导轨中左右移动,扇形齿轮与
连杆Ⅰ连接且两者一起铰接在压盘上,扇形齿轮与齿条啮合;限位结构包括限位顶头,限位
顶头固定在压盘上,且限位顶头的高度位置为:略高于连杆结构两端的铰接点A点、B点之间
的连线,即连杆Ⅰ、连杆Ⅱ两者打开呈近似水平直线状态时的上方;限位顶头的左右位置为:
连杆Ⅰ、连杆Ⅱ两者打开呈近似水平直线状态时除去连杆结构两端的铰接点B点、A点外的任
意位置;在压紧过程的前半段,连杆推动油缸推动齿条向左移动,与齿条啮合的扇形齿轮随
之转动,扇形齿轮的转动使得连杆Ⅰ绕连杆Ⅰ与压盘上的铰接点B点顺时针方向旋转摆动,此
时压紧主油缸没有动作,连杆Ⅱ在连杆Ⅰ的带动下绕连杆Ⅱ与压紧主油缸叉头的铰接点A点
逆时针方向旋转摆动;连杆推动油缸的全行程推出使连杆Ⅰ和连杆Ⅱ由初始的折叠夹角状
态打开至近似的水平直线状态,即使得连杆结构两端的铰接点A点与B点之间的位置距离延
长,由于连杆结构左端铰接点A点与压紧主油缸相连,而压紧主油缸固定在底座上并保持静
止,因而与连杆机构右端铰接点B点相连的压盘将在连杆结构的推动下向右侧移动,从而实
现压盘的快速移动;在压紧过程的后半段,压紧主油缸工作,压紧主油缸的活塞杆伸出使压
紧主油缸的叉头沿着主油缸叉头导向轨道向右运动,从而推动连杆结构带动压盘低速向右
侧推进,完成压盘最后的压紧过程。
头连接的辊轮正好位于主油缸叉头导向轨道的最左端。
左右两个压盘实现同步压缩或者缩回运动。
马达(摆动结构)加上连杆结构的放大作用,就可在很小的流量需求下便能够实现压盘的快
速移动;由于压盘压紧过程的后半段的阻力由小逐渐变大,而连杆结构在保持近似直线的
状态下(稍向上拱起呈稳定状态)能够承受较大的推力,则压紧主油缸(推力最大50吨)通过
低速推进以完成压盘最后的压紧过程;打捆动作结束后,由于压盘退回到初始位置的阻力
很小,压盘在压紧主油缸收回和连杆结构折叠这两个动作同时执行的叠加效应下高速退
回。因此,本发明通过摆动结构和连杆结构两者的结合,加之主压紧油缸的协调动作完美地
实现了压盘的相关动作,满足卧式打捆机的使用工况。
济效益。同时,本发明相对于现有的通过增大液压系统的能力或者采用电液结合的方式提
高速度的方式,成本较低,维修简单。
附图说明
具体实施方式
油缸叉头导向轨道4固定在底座12上,与压紧主油缸3叉头连接的辊轮沿着主油缸叉头导向
轨道4左右移动;连杆结构的两端分别与压紧主油缸3、摆动结构连接,摆动结构固定在压盘
11上;连杆结构包括连杆Ⅰ1、连杆Ⅱ2,连杆Ⅰ1与连杆Ⅱ2之间铰接,连杆Ⅱ2的另一端与压紧
主油缸3的叉头铰接,连杆Ⅰ1的另一端与摆动结构连接且两者一起铰接在压盘11上;连杆结
构两端的铰接点A点、B点在同一水平线上;A点为连杆Ⅱ2与压紧主油缸3叉头的铰接点,B点
为连杆Ⅰ1与压盘11的铰接点;摆动结构包括扇形齿轮6、齿条7、齿条导轨8、连杆推动油缸9;
连杆推动油缸9固定在压盘上,连杆推动油缸9的叉头连接齿条7,齿条导轨8固定在压盘11
上且位于齿条7的后面,齿条7在齿条导轨8中左右移动,扇形齿轮6与连杆Ⅰ1连接且两者一
起铰接在压盘11上,扇形齿轮6与齿条7啮合;限位结构包括限位顶头5,限位顶头5固定在压
盘11上,且限位顶头5的高度位置为:略高于连杆结构两端的铰接点A点、B点之间的连线,即
连杆Ⅰ1、连杆Ⅱ2两者打开呈近似水平直线状态时的上方;限位顶头5的左右位置为:连杆Ⅰ
1、连杆Ⅱ2两者打开呈近似水平直线状态时除去连杆结构两端的铰接点B点、A点外的任意
位置;在压紧过程的前半段,连杆推动油缸9推动齿条7向左移动,与齿条7啮合的扇形齿轮6
随之转动,扇形齿轮6的转动使得连杆Ⅰ1绕连杆Ⅰ1与压盘11上的铰接点B点顺时针方向旋转
摆动,此时压紧主油缸3没有动作,连杆Ⅱ2在连杆Ⅰ1的带动下绕连杆Ⅱ2与压紧主油缸3叉
头的铰接点A点逆时针方向旋转摆动;连杆推动油缸9的全行程推出使连杆Ⅰ1和连杆Ⅱ2由
初始的折叠夹角状态打开至近似的水平直线状态,即使得连杆结构两端的铰接点A点与B点
之间的位置距离延长,由于连杆结构左端铰接点A点与压紧主油缸3相连,而压紧主油缸3固
定在底座12上并保持静止,因而与连杆机构右端铰接点B点相连的压盘11将在连杆结构的
推动下向右侧移动,从而实现压盘11的快速移动;在压紧过程的后半段,压紧主油缸3工作,
压紧主油缸3的活塞杆伸出使压紧主油缸3的叉头沿着主油缸叉头导向轨道4向右运动,从
而推动连杆结构带动压盘11低速向右侧推进,完成压盘11最后的压紧过程。
结构带动压盘11沿底座12左右移动时的稳定性,也保证了压盘11运动的速度。当连杆Ⅰ1、连
杆Ⅱ2两者打开呈近似水平直线状态时,限位顶头5就可以接触到连杆,从而避免连杆在两
连接杆之间的铰接点C点的带动下继续往上运动,从而使连杆Ⅰ1、连杆Ⅱ2两者处于一个稳
定状态,这样在压紧主油缸3伸出时,连杆以水平状态推动压盘11压紧盘卷。
动的压盘11,在液压缸的推动下,压盘由车轮支撑沿底座上的导轨前进和后退,从而完成对
盘卷的压紧和释放。其中,5a表示液压缸没有工作时的状态,5b表示液压缸工作使压盘压紧
盘卷时的状态。在压盘前进压紧盘卷过程的前半段,由于压盘尚未接触到盘卷,故压盘的前
进阻力很小;由于盘卷是由松散状态被逐步压紧至近似紧实状态,故压盘前进的后半段过
程中,来自盘卷的阻力也是先小后大,最后以一个很短的快速跃升直至设定的压紧力后结
束压紧过程;打捆结束后,压盘释放盘卷退回到初始位置的整个后退过程阻力都很小,仅为
压盘自身重量由于速度变化产生的惯性力和车轮与导轨之间的滚动摩擦阻力。
程的前半段结束的位置,此时连杆结构在摆动结构的动作下打开呈近似直线状态,压盘在
连杆结构的推动下快速前进一段距离,主压紧油缸不动作;图4c为打捆机压盘压紧过程的
后半段结束的位置,此时连杆结构仍然保持打开并呈近似直线状态,主压紧油缸以低速通
过连杆结构推动压盘前进直至压紧盘卷;图4d为打捆机压盘退回过程中的位置,此时连杆
结构在摆动结构的动作下由呈近似直线状态逐渐回缩成折叠状态,同时,主压紧油缸动作
拉回连杆结构,压盘在这两个动作同时执行的叠加效应下高速退回。
马达(摆动结构)加上连杆结构的放大作用,就可在很小的流量需求下便能够实现压盘的快
速移动;由于压盘压紧过程的后半段的阻力由小逐渐变大,而连杆结构在保持近似直线的
状态下(稍向上拱起呈稳定状态)能够承受较大的推力,则压紧主油缸(推力最大50吨)通过
低速推进以完成压盘最后的压紧过程;打捆动作结束后,由于压盘退回到初始位置的阻力
很小,压盘在压紧主油缸收回和连杆结构折叠这两个动作同时执行的叠加效应下高速退
回。因此,本发明通过摆动结构和连杆结构两者的结合,加之主压紧油缸的协调动作完美地
实现了压盘的相关动作,满足卧式打捆机的使用工况。
了两者相对运动的稳定性。
动。
轮6随之转动,由于连杆Ⅰ1与扇形齿轮6通过花键联结,扇形齿轮6的转动使得连杆Ⅰ1绕其在
压盘11上的铰接点B点顺时针方向旋转摆动,此时压紧主油缸3没有动作,连杆Ⅱ2在连杆Ⅰ1
的带动下绕其与压紧主油缸3叉头的铰接点A点逆时针方向旋转摆动;如图3所示,连杆推动
油缸9的全行程推出使连杆Ⅰ1和连杆Ⅱ2由初始的折叠夹角状态打开至近似的水平直线状
态,即使得连杆结构两端的铰接点A点与B点之间的位置距离延长,由于连杆结构左端铰接
点A点与压紧主油缸3相连,而压紧主油缸3固定在底座12上并保持静止,因而与连杆机构右
端铰接点B点相连的压盘11将在连杆结构的推动下向右侧移动,从而实现压盘11的快速移
动;从图4a到图4b为打捆机压盘从初始位置到压紧过程的前半段结束的位置;二、在压紧过
程的后半段:,压紧主油缸3工作,压紧主油缸3的活塞杆伸出使叉头沿着主油缸叉头导向轨
道4向右运动,从而推动连杆结构带动压盘11低速向右侧推进,完成压盘11最后的压紧过
程,从图4b到图4c为打捆机压盘从压紧过程的前半段结束的位置到压紧过程的后半段结束
的位置;三、打捆动作结束后,压紧主油缸的活塞杆收回,使叉头通过连杆机构带动压盘11
向左侧移动;与此同时,连杆推动油缸9带动齿条7向右移动,扇形齿轮6随之转动,连杆Ⅰ1绕
其在压盘11上的铰接点B点逆时针方向旋转摆动,连杆Ⅰ1与连杆Ⅱ2之间的铰接点C点下降,
带动连杆Ⅱ2顺时针方向旋转摆动,使连杆结构折叠带动压盘11向左侧移动;在上述两个动
作的叠加效应下,压盘11实现高速退回;从图4c到图4d为打捆机压盘从压紧过程的后半段
结束的位置到向后退回,直到压盘退回到图4a中所示的位置,一个动作周期结束。
轮正好位于主油缸叉头导向轨道4的最左端。
上的辊轮一直在主油缸叉头导向轨道4内。
也可以为一体式结构。
步动作,使左右两个压盘实现同步压缩或者缩回运动。
济效益。同时,本发明相对于现有的通过增大液压系统的能力或者采用电液结合的方式提
高速度的方式,成本较低,维修简单。