專利名稱：一種臂架系統(tǒng)的減振裝置、臂架系統(tǒng)及泵送機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵送混凝土等粘稠流體的技術(shù)，特別涉及一種臂架系統(tǒng)的減振裝 置，及臂架系統(tǒng)，還涉及到具有該臂架系統(tǒng)的泵送機(jī)械。
背景技術(shù)：
混凝土泵車是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的泵送機(jī)械之一?；炷帘密囈话惆ū盟脱b置和臂 架系統(tǒng)。泵送裝置一般又包括料斗，輸送缸和分配閥。臂架系統(tǒng)包括臂架和輸送管，臂架包 括由多節(jié)通過橫向鉸接軸順序鉸接相連形成的節(jié)臂，臂架底端通一個豎向鉸接軸與底架相 連，臂架末端伸向預(yù)定的位置；輸送管包括多節(jié)順序相連的管道，管道分別固定在相應(yīng)的節(jié) 臂上。料斗用于存放混凝土 ；分配閥能夠在擺動油缸驅(qū)動下進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在預(yù)定第一時間 內(nèi)使輸送缸與料斗相連通，在預(yù)定的第二時間內(nèi)使輸送缸與臂架系統(tǒng)的輸送管相連通。輸 送缸的活塞能夠在液壓缸驅(qū)動下進(jìn)行伸縮運(yùn)動；在輸送缸與料斗相連通時，使輸送缸的活 塞后縮，吸入適量的混凝土，完成吸料；在輸送缸與臂架系統(tǒng)的輸送管相連通時，使輸送缸 的活塞外伸，將吸入的混凝土泥漿通過分配閥壓入輸送管中，進(jìn)行泵料，并對混凝土施加預(yù) 定壓力，使混凝土沿輸送管流動；多次吸料和泵料，可以使混凝土到達(dá)輸送管的輸出口，從 輸送管輸出口流出，到達(dá)預(yù)定的混凝土作業(yè)位置。改變臂架中節(jié)臂之間的位置關(guān)系，可以改 變臂架末端的位置，使輸送管的輸出口與預(yù)定的位置相對應(yīng)，方便混凝土澆注作業(yè)的進(jìn)行。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的不同，泵送裝置的分配閥可以是裙閥、C形閥、閘板閥或S閥。雖 然分配閥的具體結(jié)構(gòu)形式存在不同，但其工作原理基本相同，既其基本功能在于通過狀態(tài) 轉(zhuǎn)換，使泵送裝置能夠以預(yù)定的方式反復(fù)地進(jìn)行吸料與泵料，進(jìn)而能夠間斷地泵送混凝土， 使混凝土在輸送管內(nèi)以脈動的方式流動。以脈動方式流動的混凝土必然對臂架系統(tǒng)產(chǎn)生脈沖式?jīng)_擊，使臂架系統(tǒng)產(chǎn)生振 動。另外，為了將混凝土輸送到較遠(yuǎn)或較高的位置，臂架系統(tǒng)在整體上為長桿狀結(jié)構(gòu)；長桿 狀結(jié)構(gòu)的臂架系統(tǒng)還會將臂架系統(tǒng)產(chǎn)生的振動放大，使臂架末端產(chǎn)生很大振幅的振動。當(dāng) 泵送產(chǎn)生的脈沖式?jīng)_擊的頻率與臂架系統(tǒng)的固有振動頻率接近或相等時，臂架系統(tǒng)將產(chǎn)生 強(qiáng)烈的共振，在特定情況下，臂架末端的振幅可能達(dá)到Im以上。臂架系統(tǒng)產(chǎn)生振幅、強(qiáng)度過大的振動不僅使混凝土難以到達(dá)預(yù)定位置，影響混凝 土作業(yè)的質(zhì)量和順利進(jìn)行，還會造成泵送裝置、臂架系統(tǒng)的疲勞損傷，進(jìn)而影響混凝土泵車 的使用壽命。由于混凝土泵車工作狀況的復(fù)雜性，引起振動的振動源可能有多個，這就使得 臂架系統(tǒng)的振動規(guī)律非常復(fù)雜，很難消除其振動源。為了減小臂架末端的振幅，平抑臂架系統(tǒng)的振動，如JP3040592B2、CN1486384A及 CN1932215A分別公開了通過液壓缸伸縮平抑臂架系統(tǒng)振動的技術(shù)方案。在實際應(yīng)用中，上 述技術(shù)方案的減振效果并不理想，而且運(yùn)動方式和結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜。因此，如何減小臂架系 統(tǒng)的振動仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的第一個目的在于，提供一種臂架系統(tǒng)的減振裝置，以減小臂架系統(tǒng) 的振動。本發(fā)明的第二個目的在于，提供一種包括上述減振裝置的臂架系統(tǒng)。本發(fā)明的第三個目的在于，提供一種包括上述臂架系統(tǒng)的泵送機(jī)械。為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置包括本體、旋轉(zhuǎn)體、 調(diào)速電機(jī)和控制機(jī)構(gòu)；所述本體安裝在臂架系統(tǒng)上，所述旋轉(zhuǎn)體可旋轉(zhuǎn)地安裝在本體上，所 述調(diào)速電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體相對于所述本體繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)體的重心偏離所述旋 轉(zhuǎn)軸線；所述控制機(jī)構(gòu)包括振動傳感器和處理器；所述振動傳感器能夠獲取表征臂架系統(tǒng) 初始振動的初始振動信號，所述處理器能夠根據(jù)初始振動信號指令調(diào)速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn) 體旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生振動方向與所述初始振動的振動方向相反的平抑振動?？蛇x的，所述旋轉(zhuǎn)體包括旋轉(zhuǎn)基體和偏心重塊，所述偏心重塊與旋轉(zhuǎn)基體之間通 過調(diào)距機(jī)構(gòu)相連，以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體的重心與所述旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離?？蛇x的，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋桿，所述螺旋桿兩端分別與所述旋轉(zhuǎn)基體和偏心 重塊相連，且螺旋桿兩端中，至少有一端與對應(yīng)的部件之間通過傳動螺紋相連?？蛇x的，所述螺旋桿通過傳動螺紋與旋轉(zhuǎn)基體相連；所述調(diào)距機(jī)構(gòu)還包括安裝在 旋轉(zhuǎn)基體上的調(diào)距電機(jī)，所述調(diào)距電機(jī)驅(qū)動螺旋桿繞所述傳動螺紋的中心線旋轉(zhuǎn)。可選的，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋桿、相配合的蝸輪和蝸桿，所述蝸輪和蝸桿分別可 旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)基體上；所述螺旋桿一端通過傳動螺紋與蝸輪相連，另一端與偏心重塊 相連，該傳動螺紋的中心線與所述蝸輪的中心線重合?？蛇x的，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)還包括安裝在旋轉(zhuǎn)基體上的調(diào)距電機(jī)，所述調(diào)距電機(jī)驅(qū)動 所述蝸桿旋轉(zhuǎn)?？蛇x的，所述處理器還能夠根據(jù)初始振動的振幅指令調(diào)距電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)?？蛇x的，還包括能夠檢測旋轉(zhuǎn)體重心相位的定位傳感器；所述處理器還能夠根據(jù) 旋轉(zhuǎn)體重心的相位指令調(diào)速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明提供的臂架系統(tǒng)包括由多節(jié)通過橫向鉸接軸順 序鉸接相連的節(jié)臂形成的臂架，還包括至少一個減振裝置，所述減振裝置為上述任一種臂 架系統(tǒng)的減振裝置，所述減振裝置的本體與臂架系統(tǒng)的節(jié)臂鉸接或固定?？蛇x的，至少一個減振裝置安裝在臂架末端?？蛇x的，所述減振裝置的振動傳感器和本體安裝在同一位置，且該位置與臂架底 端之間具有預(yù)定的距離。為了實現(xiàn)上述第三個目的，本發(fā)明提供的泵送機(jī)械包括底架和臂架系統(tǒng)，所述臂 架系統(tǒng)為上述任一種臂架系統(tǒng)，所述臂架的底端與底架通過一個豎向鉸接軸相連。本發(fā)明提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置中，本體與臂架系統(tǒng)固定，旋轉(zhuǎn)體可以繞一旋 轉(zhuǎn)軸線相對于本體旋轉(zhuǎn)，且所述旋轉(zhuǎn)體的重心偏離所述旋轉(zhuǎn)軸線，具有預(yù)定的偏心距；減振 裝置的控制機(jī)構(gòu)包括振動傳感器和處理器；振動傳感器能夠獲取表征臂架系統(tǒng)初始振動的 初始振動信號，處理器能夠根據(jù)初始振動信號指令調(diào)速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生振 動方向與所述初始振動的振動方向相反的平抑振動；這樣就可以至少抵消臂架系統(tǒng)的一部 分初始振動，減小臂架系統(tǒng)振動。與現(xiàn)有的減振技術(shù)方案相比，該減振動裝置通過旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生平抑振動，不僅結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性也比較高，維護(hù)非常方便且使用壽命較長。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述偏心重塊與旋轉(zhuǎn)基體之間通過調(diào)距機(jī)構(gòu)相連，通過 調(diào)距機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)偏心重塊與所述旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)體重心偏心距的調(diào) 節(jié)；從而能夠使平抑振動具有不同的振動能量，這樣可以使平抑振動與多種初始振動相對 應(yīng)，抵消多種初始振動，滿足泵送機(jī)械不同工況的需要。進(jìn)一步的技術(shù)方案中，調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋桿；通過旋轉(zhuǎn)螺旋桿，可以連續(xù)地調(diào)節(jié)偏 心重塊與旋轉(zhuǎn)基體之間的距離，為精確調(diào)整平抑振動的振動能量提供良好前提。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)還包括安裝在旋轉(zhuǎn)基體上的調(diào)距電機(jī)，以 通過調(diào)距電機(jī)驅(qū)動螺旋桿旋轉(zhuǎn)，對旋轉(zhuǎn)體的重心的偏心距進(jìn)行調(diào)節(jié)；該技術(shù)方案不僅能夠 為調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體重心的偏心距提供方便，更重要的是可以實現(xiàn)對偏心距調(diào)整的自動化和遠(yuǎn)距 離控制。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，調(diào)距機(jī)構(gòu)中，還設(shè)置相配合的蝸輪和蝸桿來調(diào)節(jié)偏心重 塊的偏心距；這樣可以利用蝸輪和蝸桿的自鎖性能，在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)過程中，使偏心重塊與旋 轉(zhuǎn)軸線的距離保持不變，提高平抑振動的穩(wěn)定性，提高減振效果。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，還設(shè)置有檢測旋轉(zhuǎn)體重心相位的定位傳感器，這樣可以 準(zhǔn)確地確定旋轉(zhuǎn)體的相位，從而選擇合適的啟動時刻，在較短的時間內(nèi)形成合適的平抑振 動，更快地抵消初始振動，提高減振裝置的反應(yīng)速度。在提供上述減振裝置的基礎(chǔ)上，提供的臂架系統(tǒng)也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果；進(jìn)一 步地，在臂架系統(tǒng)上安裝多個減振裝置可以在多個位置平抑各位置的初始振動，保證臂架 系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性；由于臂架末端的初始振動的振幅最大，在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，至少一 個減振裝置安裝在臂架末端，這樣可以更好地抵消臂架系統(tǒng)的初始振動。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在一個減振裝置中，且與本體的安裝位置相比，振動傳感 器的安裝位置更靠近于臂架的底端，也就是更靠近振動源；這樣，振動傳感器的檢測位置與 振動源更近，可以提前獲得初始振動的初始振動信號；為處理器處理提供更富余的反應(yīng)時 間，不僅可以提高減振裝置的反應(yīng)速度；還可以使旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的平抑振動與本體安裝位置 的初始性振動同時進(jìn)行，進(jìn)而有利于提高減振效果。由于具有該減振裝置的臂架系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，包括該臂架系統(tǒng)的泵送機(jī)械 也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1是本發(fā)明實施例一提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本發(fā)明實施例二提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖3是圖2中I-I部分放大圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng) 對本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。應(yīng)當(dāng)說明的是本發(fā)明的提供的技術(shù)方案不限于應(yīng)用在混凝土泵車中，也可以應(yīng) 用于輸送灰渣、泥漿等其他粘稠性物料的泵送機(jī)械的臂架系統(tǒng)上。
本發(fā)明的基本核心在于根據(jù)臂架系統(tǒng)本身振動的規(guī)律，再利用相應(yīng)的機(jī)構(gòu)主動 產(chǎn)生另一個振動，在相同的時間，使兩個振動的振動方向相反，進(jìn)而可以抵消臂架系統(tǒng)的本 身振動，實現(xiàn)減小臂架系統(tǒng)振動的目的。基于該基本核心，以下對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn) 行詳細(xì)描述。為了便于區(qū)分和描述，將臂架系統(tǒng)本身的振動稱為初始振動，利用相應(yīng)機(jī)構(gòu)主動 產(chǎn)生的另一振動稱為平抑振動。請參考圖1，該圖是本發(fā)明實施例一提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。實施例一提供的減振裝置包括旋轉(zhuǎn)體100、本體200、調(diào)速電機(jī)300和控制機(jī)構(gòu) 400 ；本體200安裝在臂架系統(tǒng)上，具體可以安裝在臂架系統(tǒng)的相應(yīng)節(jié)臂上；旋轉(zhuǎn)體100可 旋轉(zhuǎn)地安裝在本體200上，這樣，旋轉(zhuǎn)體100就可以相對于本體200繞旋轉(zhuǎn)軸線0-0旋轉(zhuǎn)； 調(diào)速電機(jī)300與本體200相對固定，且其輸出軸與旋轉(zhuǎn)體100相連，從而，在調(diào)速電機(jī)300 旋轉(zhuǎn)時，可以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體100相對于本體200繞旋轉(zhuǎn)軸線0-0旋轉(zhuǎn)。同時，旋轉(zhuǎn)體100的重 心G偏離旋轉(zhuǎn)軸線0-0，形成適合的偏心距；這樣，在旋轉(zhuǎn)體100旋轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生對本體 200的脈動式?jīng)_擊，產(chǎn)生相應(yīng)的振動，即形成上述的平抑振動。為了使旋轉(zhuǎn)體100的重心具 有適合的偏心距，本例中，旋轉(zhuǎn)體100包括盤狀的旋轉(zhuǎn)基體110和偏心重塊120，旋轉(zhuǎn)基體 110中心部分形成一個空腔，偏心重塊120與旋轉(zhuǎn)基體110固定，使重心G位于旋轉(zhuǎn)基體110 之夕卜。同時，為了減小旋轉(zhuǎn)體100體積，可以采用比重比較大的材料制成偏心重塊120，比如 可以采用在偏心重塊120中灌鉛的方式增加偏心重塊120的重量?？刂茩C(jī)構(gòu)400包括振動傳感器410和處理器420，還可以包括適當(dāng)?shù)碾娫?圖中未 示出)。振動傳感器410能夠檢測臂架系統(tǒng)振動，獲取表征臂架系統(tǒng)初始振動的初始振動數(shù) 據(jù)，形成初始振動信號，并傳送給處理器420 ；信號傳輸方向如圖中箭頭所示。振動傳感器 410可以是加速度傳感器，以根據(jù)加速度信號確定臂架系統(tǒng)的振動方向、頻率和相位等初始 振動數(shù)據(jù)；也可以是角度傳感器，以根據(jù)所檢測位置與設(shè)定位置之間的角度或位置變化確 定振動方向、頻率和相位等等；也可以是壓電式振動測試儀等。處理器420能夠根據(jù)初始振動信號產(chǎn)生平抑振動指令，指令調(diào)速電機(jī)300運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào) 速電機(jī)300驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體100旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體100旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生平抑振動。改變調(diào)速電機(jī)300 的啟動時刻，可以調(diào)整平抑振動的相位，改變調(diào)速電機(jī)300的旋轉(zhuǎn)速度，就可以調(diào)整平抑振 動的頻率和周期；通過調(diào)整相位和旋轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，就可以使旋轉(zhuǎn)體100產(chǎn)生的平抑振動 與初始振動的振動方向相反；進(jìn)而可以至少抵消一部分初始振動，使臂架系統(tǒng)的振幅減小， 實現(xiàn)減小臂架系統(tǒng)振動的目的。為了保證處理器420的處理速度，處理器420可以為高速數(shù)據(jù)處理芯片，如 TMS320F2811或者其他處理芯片。為了便于調(diào)整調(diào)速電機(jī)300的旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)速電機(jī)300可 以是變頻電機(jī)，以通過改變頻率調(diào)整旋轉(zhuǎn)體100旋轉(zhuǎn)速度；為了便于調(diào)整平抑振動的周期 及相位，調(diào)速電機(jī)300還可以是步進(jìn)電機(jī)。由于導(dǎo)致臂架系統(tǒng)產(chǎn)生初始振動的振動源可能有多個，因此，初始振動通常是由 多個周期性振動的疊加。為更好地產(chǎn)生平抑振動，抵消初始振動，還可以對振動傳感器410 獲取的初始振動信號進(jìn)行處理。在設(shè)定初始振動由多個周期性振動疊加的前提下，可以將臂架末端的振動位移規(guī) 律簡單的描述為
式中S—臂架末端的振動總振幅Ai——第i階振動的振幅ω i—第i階振動的頻率t-時間φ i——第i階振動的相位這樣，臂架系統(tǒng)的初始振動就可以由η個周期性正弦波振動表達(dá)，η趨向于無窮 大。在實際應(yīng)用中，可以在上述的η個周期性正弦流中選擇振幅較大的幾個正弦波或一個 正弦波作為關(guān)鍵初始振動數(shù)據(jù)，并以該關(guān)鍵初始振動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過控制調(diào)速電機(jī)300， 獲得振動方向相反的平抑振動。關(guān)鍵初始振動可以通過FFT計算獲得，因此，處理器420可 以為專用的處理芯片，也可以為具有適合運(yùn)算能力的通用處理芯片。為了準(zhǔn)確地確定平抑振動的振動相位，可以預(yù)先使旋轉(zhuǎn)體100的重心G具有預(yù)定 的相位位置，也可以通過反復(fù)校正，多次調(diào)整的方式逐漸獲得預(yù)定的平抑性振動；也可以設(shè) 置相應(yīng)的檢測定位裝置，以準(zhǔn)確快速地確定旋轉(zhuǎn)體100重心G的相位。請再參考圖1，實施例一中，減振裝置還包括能夠檢測旋轉(zhuǎn)體100重心G相位的定 位傳感器500 ；定位傳感器500能夠在檢測旋轉(zhuǎn)體100重心G的相位后，將檢測結(jié)果發(fā)送給 處理器420。處理器420還能夠根據(jù)定位傳感器500檢測獲得的相位控制調(diào)速電機(jī)300的 轉(zhuǎn)速，這樣可以省略反復(fù)計算的過程，進(jìn)而較快地獲得適合的平抑振動。定位傳感器500有多種選擇，可以是行程開關(guān)、光電傳感器；優(yōu)選接近開關(guān)，以提 高定位傳感器500的工作可靠性；為了提高定位適應(yīng)性，可以設(shè)置多個接近開關(guān)，即在本體 200上設(shè)置多個接近開關(guān)的感應(yīng)器件，在旋轉(zhuǎn)體100重心G位置或其他預(yù)定位置設(shè)置感應(yīng) 片，在旋轉(zhuǎn)體100重心G相位不同時，不同感應(yīng)器件產(chǎn)生相應(yīng)的信號，這樣可以在更大范圍 內(nèi)確定旋轉(zhuǎn)體100重心G的相位；可以理解，精確度要求越高，可以設(shè)置越多的感應(yīng)器件。在實際應(yīng)用中，臂架系統(tǒng)初始振動的振幅及振動能量也存在不同，為使平抑振動 抵消不同的初始振動，還可以在旋轉(zhuǎn)基體110和偏心重塊120之間設(shè)置調(diào)距機(jī)構(gòu)，以調(diào)節(jié)偏 心重塊120與旋轉(zhuǎn)軸線0-0之間的距離，即根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體100重心G的偏心距。調(diào)距機(jī)構(gòu)可以有多種選擇。比如說可以通過配合的滑槽與滑軌實現(xiàn)，并在滑槽與 滑軌之間設(shè)置鎖止機(jī)構(gòu)，以在預(yù)定的位置鎖止滑槽與滑軌，使偏心重塊120保持在適當(dāng)?shù)?位置；鎖止機(jī)構(gòu)可以是銷與銷孔的鎖止，也可以依賴摩擦力鎖止，等等。還是通過凸輪機(jī)構(gòu)、 杠桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)。為實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體100重心偏心距調(diào)整的自動化，本發(fā)明實施例二提供的臂架系統(tǒng)的 減振裝置中，通過螺紋傳動的方式實現(xiàn)偏心距的調(diào)節(jié)。請參考圖2和圖3，該圖是本發(fā)明實施例二提供的臂架系統(tǒng)的減振裝置的結(jié)構(gòu)簡 圖，圖3是圖2中I-I部分放大圖。實施例二中，旋轉(zhuǎn)體100的調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋桿130、蝸輪140、蝸桿150和調(diào)距電 機(jī)160。蝸輪140和蝸桿150相配合，且二者分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)基體110上。調(diào)距電 機(jī)160的輸出軸與蝸桿150相連，能夠通過蝸桿150驅(qū)動蝸輪140旋轉(zhuǎn)。螺旋桿130 —端 通過傳動螺紋與蝸輪140相連，另一端與偏心重塊120相連；螺旋桿130與蝸輪140之間的傳動螺紋的中心線與蝸輪140的中心線重合。這樣，調(diào)距電機(jī)160啟動時，通過蝸桿150可 以驅(qū)動蝸輪140旋轉(zhuǎn)時，蝸輪140能夠通過傳動螺紋驅(qū)動螺旋桿130在其軸線方向運(yùn)動，進(jìn) 而改變偏心重塊120與旋轉(zhuǎn)軸線0-0之間距離，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)體100重心G位置的調(diào)節(jié)，使旋 轉(zhuǎn)體100重心G的偏心距產(chǎn)生改變。由于旋轉(zhuǎn)體100本身相對于本體200旋轉(zhuǎn)，為了保證調(diào)距電機(jī)160工作穩(wěn)定性，可 以通過電刷或旋轉(zhuǎn)接頭使調(diào)距電機(jī)160與適當(dāng)?shù)碾娫聪噙B。與調(diào)速電機(jī)300相同，調(diào)距電 機(jī)160可以在根據(jù)實際需要選擇步進(jìn)電機(jī)，或其他類型的電機(jī)?？梢岳斫?，根據(jù)偏心重塊120與旋轉(zhuǎn)基體110之間的位置關(guān)系，可以使螺旋桿130 與偏心重塊Iio之間以不同的方式相連；在旋轉(zhuǎn)基體110容許偏心重塊120繞螺旋桿130 的軸線旋轉(zhuǎn)時，可以使螺旋桿130與偏心重塊120固定相連。在旋轉(zhuǎn)基體110不容許偏心重 塊120繞螺旋桿130的軸線旋轉(zhuǎn)時，可以使螺旋桿130與偏心重塊120可旋轉(zhuǎn)相連；此時， 還可以在螺旋桿130與偏心重塊120之間設(shè)置傳動螺紋，并使螺旋桿130兩端的傳動螺紋 旋向相反；這樣，在旋轉(zhuǎn)螺旋桿130時，可以使偏心重塊120以更快的速度相對于旋轉(zhuǎn)基體 110移動。實施例二中，利用蝸輪蝸桿傳動的目的在于利用蝸輪蝸桿的反向鎖止功能，提高 減振動裝置的可靠性。在特定情況下，也可以設(shè)置與螺旋桿130通過傳動螺紋相連的驅(qū)動 套，并使驅(qū)動套與旋轉(zhuǎn)基體110可旋轉(zhuǎn)相連，用調(diào)距電機(jī)160帶動驅(qū)動套旋轉(zhuǎn)，再通過驅(qū)動 套驅(qū)動螺旋桿130繞所述傳動螺紋的中心線旋轉(zhuǎn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體100重心G的偏 心距的目的。在調(diào)距機(jī)構(gòu)包括調(diào)距電機(jī)160時，還可以使調(diào)距電機(jī)160與控制機(jī)構(gòu)400的處理 器420相連，以使處理器420能夠控制調(diào)距電機(jī)160。此時，處理器420可以根據(jù)初始振動 的振幅指令調(diào)距電機(jī)160運(yùn)轉(zhuǎn)，通過改變旋轉(zhuǎn)體100重心G的偏心距獲得不同振動能量的 平抑振動；具體可以是在初始振動的振幅大于預(yù)定值時，使調(diào)距電機(jī)160向預(yù)定的方向旋 轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體100重心G的偏心距增加，在初始振動的振幅小于預(yù)定值時，使調(diào)距電機(jī)160 向反方向旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體100重心G偏心距減小；預(yù)定值的大小可以根據(jù)實際偏心距的大小 確定或預(yù)先設(shè)定。根據(jù)上述描述，可以理解，調(diào)距機(jī)構(gòu)還可以設(shè)置相應(yīng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)距電機(jī)160還 可以通過其他方式進(jìn)行傳動；在適當(dāng)?shù)膱龊?，也可以將調(diào)距電機(jī)160省去，通過其他方式調(diào) 節(jié)螺旋桿130或其他調(diào)距機(jī)構(gòu)。同時可以理解，在利用螺旋桿130調(diào)節(jié)時，螺旋桿130兩端 中，至少有一端與對應(yīng)的部件之間通過傳動螺紋相連，就可以實現(xiàn)上述目的。在提供上述減振裝置的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種臂架系統(tǒng)，該臂架系統(tǒng)包括 由多節(jié)通過橫向鉸接軸順序鉸接相連的節(jié)臂形成的臂架，還包括上述任一種減振裝置，由 于減振裝置具有上述技術(shù)效果，具有該減振裝置的臂架系統(tǒng)也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。減 振裝置的本體200可以與臂架固定，也可以通過適當(dāng)方式與臂架進(jìn)行軸鉸接和球鉸接，以 根據(jù)實際需要，通過改變本體200與臂架之間的位置，改變平抑振動的振動方向，滿足臂架 系統(tǒng)更多種工況需要；此時，還需要設(shè)置鎖止機(jī)構(gòu)，以在預(yù)定的位置使減振裝置與臂架系統(tǒng) 保持相對固定。根據(jù)臂架系統(tǒng)本身剛性、輸送物料比重等因素，可以在臂架上設(shè)置多個減振裝置， 以在多個位置產(chǎn)生平抑振動。為降低成本，簡化控制過程，也可以使用一個減振裝置，減振動裝置優(yōu)選的安裝位置為臂架末端；由于臂架末端的振幅最大，將減振動裝置安裝在該位 置可以更好地抵消臂架系統(tǒng)的初始振動。為了提高減振動效果，可以將減振裝置的振動傳感器410和本體120分別安裝在 臂架系統(tǒng)的同一位置，也就是使二者之間盡可能地接近，并使該位置與臂架底端具有預(yù)定 的距離；這樣，振動傳感器410檢測的振動數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確地表征本體120所在位置的振動， 使旋轉(zhuǎn)體100產(chǎn)生的平抑振動與本體200安裝位置的初始性振動更準(zhǔn)確地相對應(yīng)，更好地 抵消初始性振動，提高減振效果。在提供上述臂架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還提供了一種泵送機(jī)械，該泵送機(jī)械包括底架和 上述任一種臂架系統(tǒng)，所述臂架的底端與底架通過一個豎向鉸接軸相連。由于臂架系統(tǒng)具 有上述技術(shù)效果，相應(yīng)的泵送機(jī)械也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，比如，可以根據(jù)具體 應(yīng)用時臂架系統(tǒng)初始振動的具體數(shù)據(jù)，選擇重量合適，重心G偏心距合適的旋轉(zhuǎn)體，這些改 進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，包括本體(200)、旋轉(zhuǎn)體(100)、調(diào)速電機(jī)(300)和控制機(jī)構(gòu)(400)；所述本體(200)安裝在臂架系統(tǒng)上，所述旋轉(zhuǎn)體(100)可旋轉(zhuǎn)地安裝在本體(200)上，所述調(diào)速電機(jī)(300)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體(100)相對于所述本體(200)繞一旋轉(zhuǎn)軸線(O-O)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)體(100)的重心(G)偏離所述旋轉(zhuǎn)軸線(O-O)；所述控制機(jī)構(gòu)(400)包括振動傳感器(410)和處理器(420)；所述振動傳感器(410)能夠獲取表征臂架系統(tǒng)初始振動的初始振動信號，所述處理器(420)能夠根據(jù)初始振動信號指令調(diào)速電機(jī)(300)運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體(100)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生振動方向與所述初始振動的振動方向相反的平抑振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體(100)包括旋 轉(zhuǎn)基體(110)和偏心重塊(120)，所述偏心重塊(120)與旋轉(zhuǎn)基體(110)之間通過調(diào)距機(jī)構(gòu) 相連，以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體(100)的重心(G)與所述旋轉(zhuǎn)軸線(0-0)之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋 桿(130)，所述螺旋桿(130)兩端分別與所述旋轉(zhuǎn)基體(110)和偏心重塊(120)相連，且螺 旋桿(130)兩端中，至少有一端與對應(yīng)的部件之間通過傳動螺紋相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述螺旋桿(130)通過傳 動螺紋與旋轉(zhuǎn)基體(110)相連；所述調(diào)距機(jī)構(gòu)還包括安裝在旋轉(zhuǎn)基體(110)上的調(diào)距電機(jī) (160)，所述調(diào)距電機(jī)(160)驅(qū)動螺旋桿(130)繞所述傳動螺紋的中心線旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)包括螺旋 桿(130)、相配合的蝸輪(140)和蝸桿(150)，所述蝸輪(140)和蝸桿(150)分別可旋轉(zhuǎn)地 安裝在旋轉(zhuǎn)基體(110)上；所述螺旋桿(130) —端通過傳動螺紋與蝸輪(140)相連，另一端 與偏心重塊(120)相連，該傳動螺紋的中心線與所述蝸輪(140)的中心線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述調(diào)距機(jī)構(gòu)還包括安 裝在旋轉(zhuǎn)基體(110)上的調(diào)距電機(jī)(160)，所述調(diào)距電機(jī)(160)驅(qū)動所述蝸桿(150)旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，所述處理器(420)還 能夠根據(jù)初始振動的振幅指令調(diào)距電機(jī)(160)運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的臂架系統(tǒng)的減振裝置，其特征在于，還包括能夠檢 測旋轉(zhuǎn)體(200)重心(G)相位的定位傳感器；所述處理器(420)還能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)體(100) 重心(G)的相位指令調(diào)速電機(jī)(300)運(yùn)轉(zhuǎn)。
9.一種臂架系統(tǒng)，包括由多節(jié)通過橫向鉸接軸順序鉸接相連的節(jié)臂形成的臂架，其特 征在于，還包括至少一個減振裝置，所述減振裝置為權(quán)利要求1-8任一項所述的臂架系統(tǒng) 的減振裝置，所述減振裝置的本體(200)與臂架系統(tǒng)的節(jié)臂鉸接或固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，至少一個減振裝置安裝在臂架末端。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述減振裝置的振動傳感器(410) 和本體(200)安裝在同一位置，且該位置與臂架底端之間具有預(yù)定的距離。
12.一種泵送機(jī)械，包括底架和臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述臂架系統(tǒng)為權(quán)利要求9、10 或11所述的臂架系統(tǒng)，所述臂架的底端與底架通過一個豎向鉸接軸相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種泵送機(jī)械、泵送機(jī)械的臂架系統(tǒng)及臂架系統(tǒng)的減振裝置。公開的臂架系統(tǒng)的減振裝置包括本體、旋轉(zhuǎn)體、調(diào)速電機(jī)和控制機(jī)構(gòu)；本體安裝在臂架系統(tǒng)上，旋轉(zhuǎn)體可旋轉(zhuǎn)地安裝在本體上，調(diào)速電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體相對于所述本體繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)體的重心偏離所述旋轉(zhuǎn)軸線；控制機(jī)構(gòu)包括振動傳感器和處理器；振動傳感器能夠檢測臂架系統(tǒng)的初始振動，處理器能夠根據(jù)振動傳感器檢測獲得的初始振動信號指令調(diào)速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生平抑振動；通過調(diào)整調(diào)速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，使平抑振動與所述初始振動的振動方向相反。利用該減振裝置可以至少抵消臂架系統(tǒng)的部分初始振動，進(jìn)而減小臂架系統(tǒng)振動。
文檔編號E04G21/02GK101886472SQ20101023532
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者周翔, 喻志平 申請人:三一重工股份有限公司