ВИБРОРЫХЛИТЕЛЬ
VIBRATING RIPPER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к виброрыхлителю, а конкретнее - к виброрыхлителю, имеющему вращающийся элемент, который компенсирует изменение длины благодаря вращению, по меньшей мере, одного соединительного элемента с целью придания опоры вибрирующему телу в пределах ограниченного диапазона амплитуды, а за счет этого - обеспечения вибрации вибрирующего тела вверх и вниз.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В общем случае, чтобы раздробить крупные обломки на строительной площадке, на стрелу тяжелой строительной машины устанавливают стальную пику гидромолота, которая бьет по крупным обломкам и дробит их. Вместе с тем, поскольку такой - обычный - способ нанесения ударов гидромолотом вызывает сильное шумовое загрязнение, требуются тяжелые строительные машины с низким уровнем шума и высокой эффективностью. Кроме того, на участке местности, покрытом только твердыми породами, эти твердые породы дробят с помощью гидромолота. Вместе с тем, когда гидромолот используют в случае мягких пород, мягкие породы не дробятся, а бурятся. Поэтому требуется агрегат, который не только выполняет простую операцию дробления крупных обломков подобно гидромолоту, но и одновременно с дроблением грунта вкапывается в него, вибрируя вверх и вниз, как гидромолот, будучи оснащенным навесным отвалом экскаватора для вкапывания в грунт подобно экскаватору.
В данном изобретении предложены виброрыхлители, раскрытые в корейских патентах под регистрационными номерами №1158101, 0878296 и публикации №10-2009-0054513 корейского патента.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
Данное изобретение направлено на разработку виброрыхлителя, который выполнен с возможностью поддержки вибрации, генерируемой узлом генерирования вибрации, для осуществления вибрации вверх и вниз, а также минимизации движения вибрирующего тела влево и вправо благодаря поперечному приложению внешней силы.
Данное изобретение также направлено на разработку виброрыхлителя, который компенсирует изменение длины благодаря повороту соединительного элемента для придания опоры вибрирующему телу и обеспечения тем самым вибрации вибрирующего тела вверх и вниз, а также повышения качества вибрации вибрирующего тела.
Техническое решение
В одном аспекте данного изобретения предложен виброрыхлитель, включающий в себя: основной корпус; вибрирующее тело, которое сочленено с основным корпусом и узлом опоры вибрирующего тела и конфигурация которого обеспечивает вибрацию; и нож рыхлителя, установленный на вибрирующем теле, причем узел опоры вибрирующего тела включает в себя вращающийся элемент, который установлен с возможностью вращения на вибрирующем теле или основном корпусе и конфигурация которого обеспечивает придание опоры вибрирующему телу, и первый и второй соединительные элементы, которые соединяют с возможностью поворота верхнюю и нижнюю стороны, определяемые по отношению к центру вращения вращающегося элемента, с основным корпусом или вибрирующим телом для придания вибрирующему телу опоры относительно основного корпуса, а когда вибрирующее тело вибрирует относительно основного корпуса, вращающийся элемент вращается, и поэтому изменение положения сочленения между вибрирующим телом и первым и вторым соединительным элементами компенсируется в соответствии с вибрацией.
В данном изобретении установка вращающегося элемента с возможностью вращения на вибрирующем теле возможна в направлении, перпендикулярном направлению вибрации, первый и второй соединительные элементы, соответственно, можно устанавливать на обеих сторонах вращающегося элемента, а вибрирующее тело может вибрировать вверх и вниз.
Виброрыхлитель может дополнительно включать в себя цилиндр со звеном, который установлен с возможностью поворота между вибрирующим телом и основным корпусом для перемещения ножа, соединенного с вибрирующим телом, вперед и назад.
В другом аспекте данного изобретения предложен виброрыхлитель, в котором вращающийся элемент установлен с возможностью вращения на вибрирующем теле, в котором - на нижнем его участке - установлен нож рыхлителя, и в направлении, перпендикулярном направлению вибрации, установлен узел генерирования вибрации, а первый и второй соединительные элементы соединяют с возможностью поворота стороны сверху и снизу от центра вращения вращающегося элемента с основным корпусом и поддерживают вибрацию вибрирующего тела вверх и вниз относительно основного корпуса.
Вибрирующее тело может дополнительно включать в себя узел генерирования вибрации, и одна сторона каждого из первого и второго соединительных элементов, которая соединена с вращающимся элементом, может быть соединена с возможностью поворота с участками сверху и снизу - по вертикали - от центра вращения.
В еще одном аспекте данного изобретения предложен виброрыхлитель, включающий в себя основной корпус и вибрирующее тело, которое сочленено с основным корпусом и узлом опоры вибрирующего тела и конфигурация которого обеспечивает вибрацию, причем узел опоры вибрирующего тела поддерживает вибрацию вибрирующего тела относительно основного корпуса и включает в себя, по меньшей мере, один вращающийся элемент, который установлен с возможностью вращения на вибрирующем теле, а также первый соединительный элемент и второй соединительный элемент, которые соединены с одной стороной основного корпуса и верхней и нижней сторонами, определяемыми по отношению к центру вращения вращающегося элемента, а когда вибрирующее тело вибрирует вверх и вниз, вращающийся элемент вращается, и поэтому изменение положения сочленения между первым и вторым соединительным элементами и вибрирующим телом компенсируется в соответствии с вибрацией.
В еще одном аспекте данного изобретения предложен виброрыхлитель, включающий в себя: основной корпус; вибрирующее тело, которое сочленено с основным корпусом и узлом опоры вибрирующего тела и конфигурация которого обеспечивает вибрацию; узел генерирования вибрации, установленный на вибрирующем теле; и нож рыхлителя, установленный на вибрирующем теле, причем узел опоры вибрирующего тела включает в себя вращающийся элемент, который установлен с возможностью вращения на вибрирующем теле или ноже рыхлителя; первый и второй соединительные элементы, оба конца которых соединены с возможностью поворота с основным корпусом и верхней и нижней сторонами, определяемыми относительно центра вращения вращающегося элемента, для придания вибрирующему телу опоры относительно основного корпуса; вспомогательный корпус, который оперт на основной корпус, находясь на верхней стороне вибрирующего тела, посредством первого упругого узла опоры; соединительный элемент, который проходит от вибрирующего тела вовнутрь вспомогательного корпуса; и вращающийся вал, которому служит опорой вспомогательный корпус и который установлен с возможностью вращения на соединительном элементе.
Полезные эффекты
Виброрыхлитель согласно данному изобретению может вывешивать вибрирующее тело таким образом, что вибрирующее тело вибрирует в одном направлении, а также вибрирует с неизменной амплитудой даже если сообщающая вибрацию сила вибрирующего тела увеличивается. Кроме того, поскольку вращающееся тело служит опорой одной стороне каждого из первого и второго соединительных элементов, можно достичь стабильности придающей опору силы вибрирующего тела относительно основного корпуса. Поскольку виброрыхлитель согласно данному изобретению опирается на вращающийся элемент, установленный на вибрирующем теле, и первый и второй соединительные элементы, соединяющие вращающийся элемент с основным корпусом, направленность вибрации можно ограничить направлениями вверх и вниз, а качество вибрации, создаваемой вибрирующим ножом, можно повысить.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлено перспективное изображение с частичным вырезом виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 2 представлен вид спереди, иллюстрирующий другой вариант осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 3 представлено перспективное изображение с частичным вырезом виброрыхлителя согласно фиг. 2, имеющего вращающийся элемент в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 4 и 5 представлены виды спереди, иллюстрирующие состояние установки вращающегося элемента и первого и второго соединительных элементов.
На фиг. 6 представлено перспективное изображение с частичным вырезом, иллюстрирующее другой вариант осуществления виброрыхлителя, имеющего вращающийся элемент в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 7 представлен вид спереди, иллюстрирующий переднюю поверхность виброрыхлителя, изображенного на фиг. 6.
На фиг. 8 представлено перспективное изображение с частичным вырезом еще одного варианта осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 9 представлено перспективное изображение с частичным вырезом, иллюстрирующее участок согласно одному варианту осуществления узла возврата вращающегося элемента в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 10 представлено перспективное изображение с частичным вырезом, иллюстрирующее еще один вариант осуществления виброрыхлителя, имеющего вращающийся элемент в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 11 представлено перспективное изображение с частичным вырезом виброрыхлителя, изображенного на фиг. 10.
На фиг. 12 представлен вид сбоку в сечении, иллюстрирующий часть узла опоры вибрирующего тела, изображенного на фиг. 10.
На фиг. 13 представлено перспективное изображение с частичным вырезом, иллюстрирующее еще один вариант осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 14 представлено перспективное изображение с частичным вырезом, иллюстрирующее виброрыхлитель, изображенный на фиг. 13.
На фиг. 15 представлен вид сбоку, иллюстрирующий состояние, в котором установлены узел опоры вибрирующего тела и стопор, изображенные на фиг. 13.
СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1-9 изображены возможные варианты осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением.
Обращаясь к чертежам, отмечаем, что виброрыхлитель 10 в соответствии с данным изобретением включает в себя вибрирующее тело 20, основной корпус 30, который придает опору вибрирующему телу 20, узел 40 опоры вибрирующего тела, который поддерживает вибрацию вибрирующего тела 20 относительно основного корпуса 30, и нож 100 рыхлителя, который установлен на стороне нижней поверхности вибрирующего тела 20.
Основной корпус 30 может иметь участок 31 вибрационного пространства вибрирующего тела 10. Как изображено на фиг. 1, на верхней стороне или стороне боковой поверхности основного корпуса 30 можно сформировать опорный кронштейн 32 для сочленения с рабочим оборудованием, могущий включать в себя первый и второй опорные элементы 33 и 34 каркаса, которые простираются с обеих сторон, образуя участок 31 вибрационного пространства, и огораживающий каркас 35, которому служат опорой первый и второй опорные элементы 33 и 34 каркаса. Участок 31 вибрационного пространства может быть и не отгорожен в основном корпусе 30. Основной корпус 30 не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления и может иметь любую конструкцию, при наличии которой опору вибрирующему телу 20 с возможностью вибрации придает узел 40 опоры вибрирующего тела.
Вибрирующее тело 20 представляет собой элемент, опору которому относительно основного корпуса 30 придает узел 40 опоры вибрирующего тела, чтобы вибрация происходила с заранее определенной амплитудой, и может дополнительно включать в себя узел 200 генерирования вибрации.
В узле 200 генерирования вибрации имеются два вращающихся вала, установленные в корпусе параллельно, каждый из которых имеет груз-эксцентрик, и на них обоих установлены зубчатые колеса, которые введены в зацепление с вращающимися валами. Грузы-эксцентрики, установленные на ведущих валах, установлены в одном и том же направлении относительно вращающихся валов, чтобы минимизировать вибрацию в направлениях вверх и вниз. В корпусе установлен исполнительный механизм, который приводит в движение, по меньшей мере, один из двух ведущих валов. Узел генерирования вибрации, имеющий такую конфигурацию, раскрыт в корейском патенте, поданном и зарегистрированном Заявителем данной заявки под регистрационным номером 0878296.
Как изображено на фиг. 1-3, узел 40 опоры вибрирующего тела представляет собой элемент, который придает опору вибрирующему телу 20 с возможностью вибрации относительно основного корпуса 30, и включает в себя, по меньшей мере, один вращающийся элемент 41, который установлен на вибрирующем теле 20, и первый и второй соединительные элементы 50 и 60, один конец каждого из которых установлен с возможностью поворота с верхней или нижней стороны от центра вращения вращающегося элемента 41 для отклонения от центра вращения вращающегося элемента 41, а другой конец каждого из них установлен с возможностью поворота на основном корпусе 30.
Вращающийся элемент 41 может быть установлен в направлении, перпендикулярном направлению вибрации вибрирующего тела 20, и может быть установлен на верхнем и нижнем участках основного корпуса 30, оказываясь на вертикальной осевой линии. Вращающийся элемент 41 может проходить сквозь вибрирующее тело 20 таким образом, что его концы выступают в обе стороны, и может опираться в подшипниках, плавно вращаясь относительно вибрирующего тела 20 в обычном и обратном направлениях. В этом случае в качестве подшипника предпочтительно использовать эксцентриковый подшипник.
Кстати, вращающийся элемент 41 может и не проходить сквозь вибрирующее тело 20, а может быть установлен на обеих соответствующих боковых поверхностях вибрирующего тела 20. В этом случае предпочтительно размещать центры вращающихся элементов 41 и 42 на одной и той же осевой линии. Кроме того, как изображено на фиг. 1, вращающийся элемент 41 может быть установлен на отдельном кронштейне 21, который выполнен на верхней стороне вибрирующего тела 20. На чертежах показано, что вращающийся элемент 41 установлен на вибрирующем теле 20. Помимо этого, вращающийся элемент 41 может быть установлен на основном корпусе 30, а вибрирующее тело и вращающийся элемент могут быть соединены первым и вторым соединительными элементами, как описано выше.
Амплитуду вибрирующего тела 20 можно регулировать в соответствии с положением сочленения каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60, сочлененных с верхней стороны и нижней стороны от горизонтальной линии, проведенной через центр вращения вращающегося элемента 41, посредством оси шарнира. То есть, когда вибрирующее тело отдаляется от первого и второго соединительных элементов 50 и 60 и центра вращения вращающегося элемента 41 вверх или вниз, амплитуда вибрирующего тела увеличивается, а когда вибрирующее тело сближается с первым и вторым соединительными элементами 50 и 60 и центром вращения вращающегося элемента 41, амплитуда вибрирующего тела уменьшается.
Как изображено на фиг. 1-5, один конец каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60 узла 40 опоры вибрирующего тела можно установить с возможностью поворота с верхней стороны и нижней стороны от центра вращения вращающегося элемента 41 с помощью второй и четвертой осей 52 и 62 шарниров. Другой конец каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60 установлен с возможностью поворота на основном корпусе 30 с помощью первой и третьей осей 51 и 61 шарниров. Как изображено на фиг. 4, первый и второй соединительные элементы 50 и 60 можно установить, поддерживая их горизонтальное состояние без поворота. Как изображено на фиг. 5, участок соединения между первым соединительным элементом 50 и основным корпусом 30 посредством первой оси 51 шарнира располагается выше, чем участок соединения между вращающимся элементом 41 и второй осью 52 шарнира, а участок соединения между вторым соединительным элементом 60 и основным корпусом 30 посредством третьей оси 61 шарнира располагается выше, чем участок соединения посредством четвертой оси 62 шарнира с нижней стороны от центра вращения вращающегося элемента 41.
В вариантах осуществления, длины первого и второго соединительных элементов 50 и 60 могут быть не одинаковыми друг с другом, а отличаться друг от друга с учетом угла вращения вращающегося элемента 41 и положений шарнирного сочленения первого и второго соединительных элементов 50 и 60.
Как изображено на фиг. 6 и 7, на участке, который отстоит на заранее определенный интервал от вращающегося элемента 41, например - на нижней по вертикали стороне вращающегося элемента 41, может быть дополнительно предусмотрен подстраивающий соединение элемент 300, оба конца которого соединены с возможностью поворота с вибрирующим телом 20 и основным корпусом 30 для подстройки к вибрации. Подстраивающий соединение элемент 300 и участок соединения вибрирующего тела 20, который соединен с возможностью поворота с осью шарнира, могут и не находиться на вертикальной осевой линии, проведенной через центр вращающегося элемента 41, с учетом поворота вибрирующего тела, когда вибрирующее тело 20 движется вверх и вниз.
Конфигурация подстраивающего соединение элемента 300 может обеспечивать вибрацию с помощью цилиндра. В качестве цилиндра предпочтительно использовать гидравлический цилиндр двухстороннего действия. То есть шток 302, который соединен с поршнем 301 гидравлического цилиндра, установлен с возможностью поворота на ноже 100 рыхлителя посредством оси шарнира, а цилиндр 303, в котором поршень 301 установлен с возможностью движения вперед и назад, установлен с возможностью поворота на основном корпусе 30.
Хотя в качестве примера подстраивающего соединение элемента 300 описан гидравлический цилиндр двухстороннего действия, данное изобретение этим не ограничивается, а конфигурация подстраивающего соединение элемента 300 может обеспечивать вибрацию с помощью гидравлического цилиндра одностороннего действия.
Как изображено на фиг. 8, вращающийся элемент может быть установлен на каждой из верхней и нижней сторон вибрирующего тела 20, и - как описано выше - первый и второй соединительные элементы 50 и 60 могут быть установлены на вращающихся элементах 41 и 42, соответственно.
Между вибрирующим телом 20 и основным корпусом 30 можно установить, по меньшей мере, один противовибрационный элемент 70. В этом случае противовибрационный элемент 70 может придавать вибрирующему телу 20 опору относительно основного корпуса, а элемент, отдельный от основного корпуса 30 может придавать опору противовибрационному элементу 70.
Противовибрационный элемент 70 может быть установлен между вибрирующим телом 20 и основным корпусом 30. Противовибрационный элемент 70 может быть выполнен из упругой резины или образован упругим телом, таким как упругая пружина, но это не является ограничительным признаком. Противовибрационный элемент 70 может усиливать вибрацию, генерируемую узлом 200 генерирования вибрации, и может обеспечивать силу возврата при вибрации, когда вибрирующее тело 20 вибрирует. Противовибрационный элемент 70 может быть установлен между стороной верхней поверхности вибрирующего тела 20 и нижней поверхностью основного корпуса 30 и может быть установлен между вибрирующим телом 20 и первым опорным элементом 33 каркаса, а также между вибрирующим телом 20 и вторым опорным элементом 34 каркаса. Противовибрационный элемент 70 может быть установлен между стороной верхней поверхности вибрирующего тела 20 и нижней поверхностью основного корпуса 30, а также между вибрирующим телом 20 и каждым из первого и второго опорных элементов 33 и 34 каркаса.
Кстати, как изображено на фиг. 9, основной корпус 30 может дополнительно включать в себя узел 80 возврата вращающегося элемента, который возвращает вращающийся элемент 41 в его исходное положение, когда вращающийся элемент 41 вращается. Узел 80 возврата вращающегося элемента может включать в себя корпус 82, который установлен на основном корпусе 30, окружая опорный вал 81 вращающегося элемента, и упругий элемент 83, который установлен между внешней окружной поверхностью опорного вала 81 вращающегося элемента и внутренней окружной поверхностью корпуса 82, для восстановления вращения опорного вала 81. При этом внешняя окружная поверхность опорного вала 81 может быть выполнена имеющей многоугольную поверхность. Узел возврата вращающегося элемента не ограничивается узлом возврата вращающегося элемента согласно вышеописанному варианту осуществления, и ему можно придать такую форму, которая предусматривает наличие возвращающего выступа на внешней окружной поверхности опорного вала вращающегося элемента и установку упругой пружины между корпусом и возвращающим выступом. Когда предусмотрен вышеописанный узел возврата вращающегося элемента, устанавливать противовибрационный элемент между основным корпусом 30 и вибрирующим телом 20 не нужно.
На фиг. 10-12 изображен другой вариант осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением. В этом варианте осуществления такие же позиции, как в предыдущем варианте осуществления, обозначают те же элементы, что и в предыдущем варианте осуществления.
Обращаясь к этим чертежам, отмечаем, что виброрыхлитель 10 в соответствии с данным изобретением включает в себя вибрирующее тело 20, основной корпус 30, который придает опору вибрирующему телу 20, узел 40 опоры вибрирующего тела, который поддерживает вибрацию вибрирующего тела 20 относительно основного корпуса 30, и нож 100 рыхлителя, который установлен на нижнем участке узла 40 опоры вибрирующего тела. Вибрирующее тело 20 представляет собой элемент, вибрацию которого относительно основного корпуса 30 с заранее определенной амплитудой поддерживает узел 40 опоры вибрирующего тела, как описано в предыдущем варианте осуществления, и может дополнительно включать в себя узел 200 генерирования вибрации.
Как изображено на фиг. 10-12, узел 40 опоры вибрирующего тела представляет собой элемент, который поддерживает вибрацию вибрирующего тела 20 относительно основного корпуса 30 и включает в себя, по меньшей мере, один вращающийся элемент 41, который установлен на ноже 100 рыхлителя, и первый и второй соединительные элементы 50 и 60, один конец каждого из которых установлен с возможностью поворота с верхней или нижней стороны от центра вращения вращающегося элемента 41, будучи отклоняемым от центра вращения вращающегося элемента 41, а другой конец каждого из них установлен с возможностью поворота на огораживающем каркасе 35 основного корпуса 30. Конфигурация каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60 может обеспечивать вибрацию с помощью элемента звена, а опору ему могут придавать первая ось 51 шарнира и третья ось 61 шарнира, которые установлены на огораживающем каркасе 35. Конструкция для установки вращающегося элемента 41 может быть такой же, как в предыдущем варианте осуществления. То есть вращающийся элемент 41 может быть установлен в направлении, перпендикулярном направлению вибрации вибрирующего тела 20, и может быть установлен на верхнем и нижнем участках основного корпуса 30, оказываясь на вертикальной осевой линии. Вращающийся элемент 41 может проходить сквозь вибрирующее тело 20 или нож 100 рыхлителя таким образом, что его концы выступают в обе стороны, и может опираться в подшипниках, плавно вращаясь относительно вибрирующего тела 20 в обычном и обратном направлениях. Как изображено на фиг. 12, в качестве подшипника предпочтительно использовать эксцентриковый подшипник 45. Кстати, вращающийся элемент 41 может быть установлен с возможностью вращения на вибрирующем теле 20.
На верхней стороне вибрирующего тела 20 установлен вспомогательный корпус 110, обе стороны которого опираются на основной корпус 30 посредством первого узла 120 упругой опоры, из вибрирующего тела 20 к вспомогательному корпусу 110 выступает соединительный элемент 111, а соединение между вспомогательным корпусом 110 и соединительным элементом 111 может быть достигнуто посредством вращающегося вала 113, который с возможностью вращения установлен на соединительном элементе 111 в направлении, параллельном вращающемуся элементу 41, причем оба конца упомянутого вала опираются на вспомогательный корпус 110. Соединительный элемент 111 может опираться на подшипник, который опирается на вращающийся вал 113, а этот подшипник может быть эксцентриковым подшипником. В данном случае, эксцентриковый подшипник, установленный на вращающемся валу 113 и служащий опорой соединительному элементу 111, может ограничивать вращение вращающегося элемента 41, когда вибрирующее тело 20 вибрирует. Вместе с тем, можно отдельно установить стопор, который не изображен на чертежах и ограничивает вращение вращающегося элемента.
Между верхней стороной соединительного элемента 111 и стороной верхней поверхности вспомогательного корпуса 110 может быть установлен первый упругий элемент 115, который обеспечивает силу реакции, осуществляет операцию придания упругой опоры, а также амортизирует удар. Между стороной верхней поверхности вспомогательного корпуса 110 и нижней поверхностью основного корпуса 30 установлен второй упругий элемент 116, который осуществляет операцию придания упругой опоры, обеспечивая силу реакции, а также поглощая удар подобно первому упругому элементу 115, которому он соответствует. Конфигурация каждого из первого и второго упругих элементов 115 и 116 может обеспечивать вибрацию с помощью элемента, выполненного с возможностью обеспечения силы упругости, такого как упругая резиновая прокладка, амортизатор или упругая пружина.
Хотя это и не показано на чертежах, второй упругий элемент может быть установлен на боковой поверхности вспомогательного корпуса и соответствующей ей боковой поверхности основного корпуса. Боковая поверхность вспомогательного корпуса 110 и боковая поверхность основного корпуса 30, на которых установлен второй упругий элемент, могут быть наклонными.
Как изображено на фиг. 10 и 12, между вспомогательным корпусом 110 и основным корпусом 30а может быть установлен подстраивающий соединение элемент 117, который подстраивает вспомогательный корпус 110 под основной корпус 30. В качестве подстраивающего соединение элемента 117 можно использовать гидравлический цилиндр, но данное изобретение этим не ограничивается. Можно также использовать соединительный элемент, амортизатор и исполнительный механизм, который может двигаться вперед и назад.
На фиг. 13-14 изображен еще один вариант осуществления виброрыхлителя в соответствии с данным изобретением. Такие же позиции, как в предыдущих вариантах осуществления, обозначают те же элементы, что и в предыдущих вариантах осуществления.
Обращаясь к этим чертежам, отмечаем, что виброрыхлитель 10 в соответствии с данным изобретением включает в себя вибрирующее тело 20, основной корпус 30, который придает опору вибрирующему телу 20, узел 40 опоры вибрирующего тела, который поддерживает вибрацию вибрирующего тела 20 относительно основного корпуса 30, и нож 100 рыхлителя, который установлен на нижнем участке узла 40 опоры вибрирующего тела.
Узел 40 опоры вибрирующего тела представляет собой элемент, который придает опору вибрирующему телу 20 с возможностью вибрации относительно основного корпуса 30, и на верхней стороне вибрирующего тела 20 установлен кронштейн 131 вибрирующего тела, а на кронштейне 131 вибрирующего тела установлен один вращающийся элемент 41. Один конец каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60 установлен с возможностью поворота с верхней или нижней стороны от центра вращения вращающегося элемента 41 для отклонения от центра вращения вращающегося элемента 41, а другой конец каждого из первого и второго соединительных элементов 50 и 60 установлен с возможностью поворота на основном корпусе 30. Вращающийся элемент 41 может опираться на кронштейн 131 вибрирующего тела посредством подшипника 45 эксцентрика.
На верхней стороне вибрирующего тела 20 установлен вспомогательный корпус 110, который опирается на основной корпус 30 посредством первого узла 120 упругой опоры, а между верхней стороной кронштейна 131 вибрирующего тела и стороной верхней поверхности вспомогательного корпуса 110 может быть установлен первый упругий элемент 115, который обеспечивает силу упругости, осуществляет операцию придания упругой опоры, а также амортизирует удар. Между стороной верхней поверхности вспомогательного корпуса 110 и нижней поверхностью основного корпуса 30, или боковой поверхностью вспомогательного корпуса 110 и боковой поверхностью основного корпуса 30 установлен отдельный упругий элемент (не показан), который осуществляет операцию придания упругой опоры, обеспечивая силу реакции, а также поглощая удар подобно первому упругому элементу 116, которому он соответствует. Конфигурация каждого из первого и второго упругих элементов 115 и 116 может обеспечивать вибрацию с помощью элемента, выполненного с возможностью обеспечения силы упругости, такого как упругая резиновая прокладка, амортизатор или упругая пружина.
На участке, который отстоит на заранее определенный интервал от вращающегося элемента 41, например - на нижней по вертикали стороне вращающегося элемента 41, может быть дополнительно предусмотрен подстраивающий соединение элемент (не показан), оба конца которого соединены с возможностью поворота с вибрирующим телом 20 и основным корпусом 30 и который подстраивается к вибрации. Конфигурация подстраивающего соединение элемента может обеспечивать вибрацию с помощью гидравлического цилиндра и звена, как описано выше. Оба конца подстраивающего соединение элемента могут быть соединены с возможностью поворота со вспомогательным корпусом и основным корпусом, а также могут быть соединены с ножом рыхлителя и основным корпусом. Конфигурация подстраивающего соединение элемента может обеспечивать вибрацию с помощью цилиндра, как описано в предыдущих вариантах осуществления.
На кронштейне 131 вибрирующего тела или вспомогательном корпусе 110 установлен стопор 140, который ограничивает вращение вращающегося элемента 41. Как изображено на фиг. 13 и 14, стопор 140 находится в контакте, по меньшей мере, с одним из первого соединительного элемента 50 или второго соединительного элемента 60 и ограничивает положение вращающегося элемента 41 в процессе вращения. Однако данное изобретение этим не ограничивается, и стопор 140 может находиться в контакте с удлинительным участком 41а вращающегося элемента 41 и может ограничивать положение вращающегося элемента 41 в процессе вращения.
Стопор 140 может включать в себя вал 141 стопора, который проходит от кронштейна 131 вибрирующего тела или вспомогательного корпуса 110 к первому соединительному элементу 50 или верхней стороне удлинительного участка 41а вращающегося элемента 41, упругий элемент 142, который установлен вдоль внешней окружной поверхности вала 141 стопора, и внешнее окружное кольцо 143, которое установлено на внешней окружной поверхности упругого элемента 142. Внешнее окружное кольцо может быть выполнено из металлического кольца. Кстати, упругий элемент 142 может быть выполнен эксцентриковым или может иметь эксцентриковый подшипник. Однако, данное изобретение этим не ограничивается, и стопор может иметь любую конструкцию, которая постепенно уменьшает силу реакции вращающегося элемента 41 при вращении и поэтому может ограничить положение вращающегося элемента 41 при вращении. Например, конфигурация стопора может предусматривать наличие упругого элемента, или упомянутая конфигурация может предусматривать амортизацию с помощью только упругого элемента, установленного на внешней окружной поверхности вала стопора.
В виброрыхлителе 10 в соответствии с данным изобретением, имеющем вышеописанную конфигурацию, вибрирующее тело 20 вибрирует вверх и вниз благодаря возбуждению узла генерирования вибрации, установленного на вибрирующем теле 20.
В виброрыхлителе 10, соответствующем данному изобретению, где используется компенсирующий длину элемент и предусматривается вращение, вибрирующее тело 20 вибрирует вверх и вниз благодаря возбуждению узла генерирования вибрации, установленного на вибрирующем теле 20, или узла генерирования вибрации, установленного на рабочем органе, сочлененном с вибрирующим телом.
В ходе этого процесса, узел 40 опоры вибрирующего тела, который придает опору вибрирующему телу 20, действует следующим образом.
Когда вибрирующее тело 20 движется вверх и вниз под действием узла генерирования вибрации, происходит компенсация величины изменения длины благодаря повороту каждого из концов первого и второго соединительных элементов 50 и 60, когда вибрирующее тело 20 движется вверх, а вращающийся элемент 41, установленный на вибрирующем теле 20 или ноже 100 рыхлителя, вращается. То есть, когда вибрирующее тело 20, опертое относительно основного корпуса 30 посредством первого и второго соединительных элементов 50 и 60, вибрирует вертикально вверх, каждый из концов первого и второго соединительных элементов 50 и 60 следует по дуговой траектории благодаря повороту первого и второго соединительных элементов 50 и 60. При этом величина перемещения каждого из концов первого и второго соединительных элементов 50 и 60 к основному корпусу 30 компенсируется при вращении вращающегося элемента 41. Следовательно, вибрирующее тело 20 может вибрировать на участке 31 вибрационного пространства основного корпуса 30. В частности, поскольку вращающийся элемент 41 опирается на эксцентриковый подшипник 45, изменение положения каждого из концов компенсируется, когда первый и второй соединительные элементы 50 и 60 поворачиваются по дуге. То есть, когда вращающийся элемент 41 вращается, каждый из концов первого и второго соединительных элементов 50 и 60, которые соединяют основной корпус 30 и вращающийся элемент 41, поглощает - т.е. вращающийся элемент 41 поглощает - изменение длины участка соединения. Когда вибрирующее тело 20 движется вниз от крайнего верхнего участка (верхней мертвой точки) или движется от крайнего нижнего участка (нижней мертвой точки) к крайнему верхнему участку, могут возникать проблемы из-за инерции вибрирующего тела 20. Эксцентриковый подшипник 45 перемещает положение вращающегося элемента 41 и тем самым компенсирует или скрадывает эти проблемы.
В случае, если вибрирующее тело 20 движется вниз, когда вибрирующее тело 20 вибрирует вертикально вниз, первый и второй соединительные элементы 50 и 60 поворачиваются в обратном направлении, а каждый из концов первого и второго соединительных элементов 50 и 60 следует по дуговой траектории. При этом, когда вращающийся элемент 41 вращается, концы первого и второго соединительных элементов 50 и 60 отодвигаются от основного корпуса 30, а величина обуславливаемого этим изменения поглощается вращающимся элементом. Поэтому вибрирующее тело 20 вибрирует вверх и вниз.
Кстати, как изображено на фиг. 10 и 15, работа виброрыхлителя также является по существу такой же, как работа в предыдущем варианте осуществления. Поскольку вращающийся элемент 41 установлен на верхнем участке вибрирующего тела 20, а подстраивающий соединение элемент 300 установлен на ноже 100 рыхлителя или вспомогательном корпусе 110, можно предотвратить вращение основного корпуса благодаря внешней силе, прикладываемой к вибрирующему телу 20 и ножу 100 рыхлителя, и поскольку стопор 140, который находится в контакте с первым соединительным элементом 50 или вторым соединительным элементом установлен на вспомогательном корпусе 110, вращающийся участок вращающегося элемента 41 можно ограничить.
В ходе этого процесса, поскольку соединительный элемент 111, установленный на верхней стороне вибрирующего тела 20, опирается на вспомогательный корпус 110 посредством подшипника, искажение вибрации из-за избыточного вращения вращающегося элемента 41, который опирается на первый и второй соединительные элементы 50 и 60, можно предотвратить, когда вибрирующее тело 20 движется вверх и вниз. Кроме того, поскольку вспомогательный корпус 110 опирается на основной корпус 30 посредством первого узла 120 упругой опоры, можно предотвратить передачу вибрации вибрирующего тела 20 основному корпусу 30.
В частности, поскольку первый и второй упругий элементы 115 и 116 установлены между вспомогательным корпусом 110 и соединительным элементом 111, а также между вспомогательным корпусом 110 и основным корпусом 30, можно уменьшить передачу вибрации, генерируемой вибрирующим телом 20, основному корпусу 20, а также можно предотвратить передачу вибрации стреле экскаватора, которая поддерживает основной корпус 30.
Поскольку подстраивающий соединение элемент 300 установлен между вспомогательным корпусом 110 и основным корпусом 30, можно предотвратить поворот ножа рыхлителя, когда к вибрирующему телу 20 и ножу 100 рыхлителя прикладывается внешняя сила.
Как описано выше, вибрация, действующая на вибрирующее тело 20, передается ножу 100 рыхлителя и дробит крупные обломки, а вибрация, прикладываемая к вибрирующему телу 20 и ножу 100 рыхлителя, концентрируется на концевой стороне ножа 100 рыхлителя, и поэтому можно увеличить силу дробления крупных обломков и силу экскавации. В частности, когда вибрирующее тело вибрирует вниз, на конец ножа 100 рыхлителя действует сила инерции, обуславливаемая весом вибрирующего тела 20 и весом ножа 100 рыхлителя, так что оказывается возможным дополнительное увеличение силы дробления.
Хотя показаны и описаны несколько вариантов осуществления данного изобретения, они являются лишь иллюстративными, и должно быть ясно, что специалисты в данной области техники смогут внести в изобретение различные модификации и изменения в рамках объема его притязаний, определяемого формулой изобретения. Поэтому истинный объем притязаний данного изобретения следует определять согласно технической сущности прилагаемой формулы изобретения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Выполненный в соответствии с данным изобретением виброрыхлитель, в котором применяется элемент, компенсирующий длину за счет вращения, можно использовать по-разному, устанавливая на рабочие органы экскаватора и других тяжелых строительных машин.