[發明專利]高轉速土工離心機吊籃兜裝消隙裝置

有效

• 申請號: 201610221541.6
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105717277B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 楊永生;羅龍;洪建忠;黎啟勝;成永博;蔣春梅;何陽
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

本發明公開了一種高轉速土工離心機吊籃兜裝消隙裝置，安裝于土工離心機的轉臂上，水平方向的所述轉臂的外端設有兜裝內腔，吊籃的吊臂通過銷軸旋轉連接于所述兜裝內腔的腔壁上，所述兜裝內腔的腔壁上設有“U”形口且其外端開口，所述銷軸穿過所述“U”形口，所述“U”形口的外端安裝有豎向的板簧，所述板簧的上、下兩端分別安裝于所述兜裝內腔的腔壁上。本發明采用轉臂上的“U”形口和板簧配合的結構，利用板簧的變形量消除了吊籃兜裝技術中吊籃底部和轉臂之間的間隙，結構相比傳統油缸結構更加簡單，且無需對消隙過程進行人為控制，只須利用現有技術對板簧的參數和安裝位置進行精確設計即可實現消隙目的，使用方便且成本較低，便于推廣。

技術領域

本發明涉及一種土工離心機吊籃兜裝裝置，尤其涉及一種高轉速土工離心機吊籃兜裝消隙裝置。

背景技術

理論研究與工程實踐中，常應用相似模型來研究某一物體的屬性。在土工模型試驗中，以非線性彈塑性的土體為對象，用慣性離心力來模擬重力，改善模型的相似性，可克服理論計算中土性指標與簡化假定不符實際的影響，也可減少耗資，費時的原型觀測。這樣的模型試驗，稱之為土工離心模型試驗，產生慣性力的設備就是土工離心機。

在土工離心機中，吊籃是重要的部件，吊籃是放置試驗模型和安裝機載設備的平臺。吊籃一般采用吊裝方式，如圖1所示，將吊籃1安裝于轉臂3的兩端端部，吊籃1的吊臂2與轉臂3采用鉸鏈或銷軸旋轉連接。但對于運行在近千g值離心場下的離心機吊籃，其工作環境異常嚴酷，吊籃自身過載特別嚴重，同時吊籃與轉臂連接處的應力也非常大，這些對吊籃結構和強度提出了非常高的要求，如果仍按吊裝方式設計和安裝吊籃，會遇到很多困難。

所以，在高g值的土工離心機中采用了一種更合理的吊籃安裝方式——兜裝，其原理是將吊籃安裝在轉臂內部，利用轉臂端部橫梁承載大部分吊籃載荷，具體結構如圖2所示，轉臂的兩端分別設有兜裝內腔4，吊籃1的吊臂2與兜裝內腔4的腔壁采用鉸鏈或銷軸旋轉連接。

采用兜裝方式可以較好地解決高速土工離心機中吊籃受力嚴酷的問題，兜裝方式的關鍵技術是如何在吊籃甩平前，保證吊籃底部與轉臂端部具有足夠的間隙，使吊籃順利甩平，在達到一定轉速又及時消除吊籃底部和轉臂橫梁之間的縫隙，使離心機工作時吊籃能夠與轉臂橫梁相接觸，使得轉臂能夠有效承載吊籃的載荷，從而保證兜裝的有效性及離心機的安全性。

縱觀國內外的土工離心機，采用兜裝方式的離心機較少，主要原因是離心機的離心加速度不是太高，吊裝就可以滿足使用要求。資料顯示，日本曾在其離心機中采用了兜裝的形式，其結構如圖3和圖4所示，其吊籃1的吊臂2和轉臂3之間使用曲軸6連接，曲軸6的長段軸定位，控制臂桿(圖中未標記)與曲軸6固聯，通過一對油缸5分別進行推拉來帶動曲軸6轉動，實現吊籃1與兜裝內腔4的外側內壁接觸，實現消隙功能，其中，曲軸6、控制臂桿與油缸5共同組成吊籃驅動裝置。

上述消隙結構采用八個油缸5，其不足之處是結構過于復雜，成本高，且要實現對所有油缸5的協調控制會比較困難，控制難度大，而且繁雜的結構在高離心場下系統的自身將受到較大的離心力影響，無論從安裝安全性和活動可靠性，都可能不能適應高離心場的運行環境。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種便于應用且成本較低的高轉速土工離心機吊籃兜裝消隙裝置。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種高轉速土工離心機吊籃兜裝消隙裝置，安裝于土工離心機的轉臂上，水平方向的所述轉臂的外端設有兜裝內腔，吊籃的吊臂通過銷軸旋轉連接于所述兜裝內腔的腔壁上，所述兜裝內腔的腔壁上設有“U”形口且其外端開口，所述銷軸穿過所述“U”形口，所述“U”形口的外端安裝有豎向的板簧，所述板簧的上、下兩端分別安裝于所述兜裝內腔的腔壁上。