支腿結構及移動式起重機的製作方法

2023-12-07 23:51:21

本發明涉及作業機械領域，尤其涉及一種支腿結構及移動式起重機。

背景技術：

移動式起重機是一種整機可移動的起重機械，其包括汽車起重機、履帶式起重機、全地面起重機等。對於汽車起重機和全地面起重機來說，在進行吊重作業時需要使用支腿支撐在地面上，以確保起重機在作業過程的穩定性。

起重機用的支腿結構包括固定支腿和活動支腿，其中固定支腿通常與車架焊接成一體，而活動支腿裝配在固定支腿內，並通過驅動裝置(例如液壓油缸等)的驅動作用下在固定支腿的內部來回伸縮。當進行起重作業時，活動支腿伸出，並與固定支腿承載結構配合接觸，將車架受力傳遞給地面，起到承載作用。而在活動支腿的伸縮過程中，活動支腿與固定支腿之間通過配合結構實現導向伸縮。

如圖1a、1b所示，為現有的一種起重機用支腿結構實例的固定支腿的透視和側視角度的結構示意圖。該固定支腿a1包括上搭接塊a11、下搭接塊a12和箱型結構a13，上搭接塊a11的下平面與下搭接塊的上平面在高度方向上的距離為固定支腿與活動支腿的配合尺寸g，該尺寸g為支腿受力及伸縮時共用的配合尺寸。

圖2a、2b示出的是現有起重機用支腿結構實例的活動支腿的結構，該活動支腿a2包括上蓋板a21、下蓋板a22和腹板a23，下蓋板a22為一整塊板或多塊板對接拼焊而成，整個下蓋板下平面無凸起，為平整平面。上蓋板a21與下蓋板a22結構類似，其上平面為平整結構，無凸起。下蓋板a22的下平面與上蓋板的a21的上平面在高度方向的距離則為活動支腿箱型高度尺寸h，且h<g。因此，固定支腿與活動支腿的配合間隙為(g-h)。活動支腿在伸縮及承載時均使用該配合間隙。

這種現有的起重機用支腿結構存在以下缺點：

1、活動支腿在伸縮過程中，由於其重心位置的變化，其往往是呈傾斜狀態運動的，加之製造誤差等因素的影響，為保證活動支腿伸縮自如，活動支腿與固定支腿的配合間隙必須越大越好；支腿承載時，為保證支腿有更好的受力狀態，活動支腿與固定支腿的接觸部位必須保證面面接觸，這就要求支腿配合間隙越小越好。現有活動支腿伸縮功能所需的配合間隙不能同時滿足支腿伸縮功能和支腿承載功能的要求，最終只能犧牲一個性能去滿足另一個性能。

2、現有支腿結構或者未設置伸縮導向裝置，或者只採用了下導向裝置，由於缺乏有效導向，因此活動支腿在伸縮時平順性較差，容易出現振動問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提出一種支腿結構及移動式起重機，能夠兼顧活動支腿的伸縮功能和承載功能的要求。

為實現上述目的，本發明提供了一種支腿結構，包括：固定支腿和活動支腿，所述固定支腿包括箱型外殼，所述活動支腿設置在所述固定支腿的箱型外殼內，並能夠相對於所述固定支腿伸縮，所述活動支腿的上下表面距離在長度方向上包括至少兩種高度尺寸，且所述活動支腿在伸出後的承載部位的高度尺寸大於所述活動支腿上其它部位的高度尺寸。

進一步地，所述固定支腿還包括搭接承載結構，所述搭接承載結構設置在所述箱型外殼內側靠近所述箱型外殼的外側埠的位置，所述搭接承載結構形成的中空區域的高度尺寸大於所述活動支腿在伸出後的承載部位的高度尺寸。

進一步地，所述活動支腿包括腹板、第一蓋板和第二蓋板，所述第一蓋板和第二蓋板分別位於所述腹板的上方和下方，並與所述腹板連接形成箱型結構，所述第一蓋板和/或第二蓋板上對應於所述活動支腿伸出後的承載部位的區域設置或形成有外凸結構。

進一步地，所述外凸結構為所述第二蓋板上靠近根部位置的蓋板加厚結構。

進一步地，所述蓋板加厚結構和所述第二蓋板上未加厚的其它部分通過對接焊接方式連接。

進一步地，所述活動支腿在伸出後的承載部位的長度大於所述搭接承載結構的長度。

進一步地，在所述固定支腿的箱型外殼內還包括多個導向塊，所述多個導向塊中的不同導向塊和/或搭接承載結構能夠隨著所述活動支腿在伸縮過程中重心相對於所述固定支腿的位置變化，在所述活動支腿的不同運動行程中進行配合，來實現對所述活動支腿的運動導向。

進一步地，所述多個導向塊包括位於所述固定支腿的箱型外殼內部上側的上導向塊、位於所述固定支腿的箱型外殼內部下側的前下導向塊和後下導向塊，所述搭接承載結構包括分別位於所述固定支腿的箱型外殼內部上側和下側的上搭接塊和下搭接塊，所述前下導向塊設置於所述固定支腿的前端位置，所述後下導向塊設置在所述固定支腿的靠近後端的位置，所述下搭接塊位於所述前下導向塊和後下導向塊之間，所述上搭接塊設置在所述固定支腿的前端位置，所述上導向塊設置在所述固定支腿靠近前端的位置，並位於所述上搭接塊的內側。

進一步地，所述前下導向塊的高度低於所述下搭接塊的高度，所述後下導向塊的高度高於所述下搭接塊的高度，和/或所述上導向塊在所述固定支腿的箱型外殼內部下側的投影位於所述前下導向塊和所述下搭接塊之間。

進一步地，還包括用於調節所述多個導向塊高度的高度調節裝置。

進一步地，所述後下導向塊沿所述固定支腿的長度方向呈楔形。

為實現上述目的，本發明提供了一種移動式起重機，包括前述的支腿結構。

基於上述技術方案，本發明使活動支腿的上下表面距離在長度方向上包括至少兩種高度尺寸，並使活動支腿在伸出後的承載部位的高度尺寸大於活動支腿上其它部位的高度尺寸，從而使活動支腿的伸縮部分與承載部分進行功能分離，當活動支腿伸出到承載位置時，其承載部位的高度尺寸較大，使得其與固定支腿之間的配合間隙相對較小，確保支腿受力面的接觸面積，以提升支腿結構的承載能力，而在活動支腿進行伸縮過程時，活動支腿上除去承載部位的其他部位的高度尺寸較小，使得其餘固定支腿之間的配合間隙相對較大，從而確保活動支腿相對於固定支腿之間的平順的伸縮運動。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1a、1b分別為現有的一種起重機用支腿結構實例的固定支腿的透視和側視角度的結構示意圖。

圖2a、2b分別為現有的一種起重機用支腿結構實例的活動支腿的透視和側視角度的結構示意圖。

圖3a、3b分別為本發明支腿結構的一實施例的活動支腿的透視和側視角度的結構示意圖。

圖4a、4b分別為本發明支腿結構的另一實施例的固定支腿的透視和側視角度的結構示意圖。

圖5為本發明支腿結構實施例的固定支腿和活動支腿的裝配結構示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

如圖3a、3b所示，分別為本發明支腿結構的一實施例的活動支腿的透視和側視角度的結構示意圖。結合圖5所示的裝配示意圖，本實施例中支腿結構包括固定支腿1和活動支腿2。固定支腿1一般安裝在作業機械設備的底架或車體上，其包括箱型外殼10，活動支腿2設置在所述固定支腿1的箱型外殼10內，並能夠相對於固定支腿1伸縮。固定支腿1的箱型外殼10能夠起到收納活動支腿2，並在作業時對伸出的活動支腿2進行承載的作用。

活動支腿2能夠在箱形外殼10內伸縮運動，並在伸出到承載位置時由其根部的承載部位與箱形外殼10進行承載支撐，而其末端設置的豎直支腿則頂緊地面，從而使作業機械設備能夠穩定的支撐在地面上。這裡的根部是指活動支腿相對於固定支腿最內側的部分，末端則是指活動支腿相對於固定支腿最外側的部分，在末端上設置有豎直支腿。如果以活動支腿的伸出方向為基準，則活動支腿的根部和末端相當於活動支腿的後端和前端。

考慮到活動支腿2相對於固定支腿1伸縮運動時希望兩者配合間隙寬些，以便使伸縮運動更為順暢，而在承載位置則希望兩者配合間隙窄些，以便使活動支腿2與固定支腿1之間的承載接觸面積更大，以獲得更好的承載能力，本實施例使活動支腿2的上下表面距離在長度方向上包括至少兩種高度尺寸，並使活動支腿2在伸出後的承載部位的高度尺寸大於所述活動支腿2上其它部位的高度尺寸。這樣就將活動支腿2的承載部位與其他部位從高度尺寸上進行了功能分離，其中高度尺寸更大的承載部位對應了更小的配合間隙，以實現更好的承載作用，而高度尺寸較小的其他部位對應了更大的配合間隙，以確保更平順且不振動的伸縮運動。

固定支腿1的箱型外殼10內可設置類似於圖1b所示的由上下搭接塊所形成的搭接承載結構，搭接承載結構設置在箱型外殼10內側靠近箱型外殼10的外側埠的位置，其搭接承載結構的形式並不限於圖1b所示的形式，其結構形式只要能夠實現針對於活動支腿2的搭接和承載作用即可。參考圖3b，搭接承載結構形成的中空區域的高度尺寸g大於活動支腿2在伸出後的承載部位的高度尺寸h1，而圖3b中活動支腿其他部位的高度尺寸基本均為h2，且h2<h1，因此使得對應於活動支腿2的承載部位的配合間隙(g-h1)小於伸縮支腿2的伸縮過程的配合間隙(g-h2)。在另一個實施例中，活動支腿其他部位的高度尺寸也可以有多個不同的高度數值，例如對應於活動支腿的下表面形成的階梯面、斜面、弧面等。

對於活動支腿2來說，其在伸出後的承載部位的長度優選大於所述搭接承載結構的長度，以便確保合適的接觸面積，避免影響結構受力效果。

參考圖3a和圖3b所示的活動支腿結構，該活動支腿2包括腹板23、第一蓋板21和第二蓋板22。第一蓋板21和第二蓋板22分別位於腹板23的上方和下方，並與腹板23連接形成箱型結構。第二蓋板22上對應於所述活動支腿2伸出後的承載部位的區域設置或形成有外凸結構25。在另一個實施例中，外凸結構也可以設置或形成在第一蓋板21上對應於所述活動支腿2伸出後的承載部位的區域，或者在第一蓋板21和第二蓋板22上對應於所述活動支腿2伸出後的承載部位的區域均設置外凸結構25。

外凸結構25可以採用蓋板加厚結構，例如圖3a所示的外凸結構25即為所述第二蓋板22上靠近根部位置的蓋板加厚結構。在其他實施例中，外凸結構25還可以為在整體的第一蓋板21和/或第二蓋板22的平面上焊接或粘接的實體結構，或者為箱形結構本身形成的向外凸起的結構。

對於蓋板加厚結構來說，優選設置在第二蓋板22上，這是因為活動支腿2在相對於固定支腿1伸縮運動時，當活動支腿2在收起豎直支腿後，由於重心位於固定支腿1之外，因此活動支腿2的整體會向外側下方傾斜，使得活動支腿2的根部上翹，活動支腿2的上表面可能與固定支腿1的箱形外殼10相接觸，而將外凸結構設在第二蓋板22的下表面上可以避免活動支腿2上表面與固定支腿1的箱形外殼10相對運動時因摩擦力過大而發生卡住的問題。此外，蓋板加厚結構和第二蓋板22上未加厚的其它部分優選通過對接焊接方式連接，蓋板加厚結構和未加厚的其他部分可以在上表面對齊，對接焊接後就可以蓋板加厚結構就形成了外凸結構。這種對接焊接方式所獲得的外凸結構相比於在第二蓋板的平面上焊接或粘接的方式更可靠，相對於在第二蓋板上機加工出的外凸結構的方式效率更高，也更節省材料。

如圖4a、4b所示，分別為本發明支腿結構的另一實施例的固定支腿的透視和側視角度的結構示意圖。結合圖5所示的裝配結構。本實施例與上一實施例相比，在所述固定支腿1的箱型外殼10內增加了多個導向塊，所述多個導向塊中的不同導向塊和/或搭接承載結構能夠隨著所述活動支腿2在伸縮過程中重心相對於所述固定支腿1的位置變化，在所述活動支腿2的不同運動行程中進行配合，來實現對所述活動支腿2的運動導向，進一步確保了活動支腿2伸縮過程的平順性。

參考圖4a，該多個導向塊包括位於固定支腿1的箱型外殼10內部上側的上導向塊15、位於固定支腿1的箱型外殼10內部下側的前下導向塊13和後下導向塊14。而搭接承載結構包括分別位於固定支腿1的箱型外殼10內部上側和下側的上搭接塊11和下搭接塊12。

基於活動支腿2的伸出方向，前下導向塊13設置於固定支腿1的前端位置，後下導向塊14設置在固定支腿1的靠近後端的位置，下搭接塊12位於前下導向塊13和後下導向塊14之間，所述上搭接塊設置在所述固定支腿1的前端位置，上導向塊15設置在固定支腿1靠近前端的位置，並位於上搭接塊11的內側。

活動支腿2從伸出位置向縮回位置運動：當活動支腿2重心位於下搭接塊12外側時，活動支腿2呈前低後高(活動支腿2伸出方向為前)的傾斜狀態，活動支腿2由上導向塊15和前下導向塊13進行導向。隨著活動支腿2向固定支腿1內側的持續運動，活動支腿2重心位置逐漸靠近下搭接塊12，活動支腿2後部逐漸下落。在活動支腿2上的外凸結構25越過下搭接塊12後，活動支腿2的第二蓋板22與下搭接塊12最終接觸。此時，活動支腿2由上導向塊15、前下導向塊13及下搭接塊12共同進行導向；當活動支腿2重心越過下搭接塊12時，活動支腿2後部進一步下落，活動支腿2逐漸與上導向塊15脫離，並逐漸搭接到後下導向塊14上，此後，活動支腿2由後下導向塊14及下搭接塊12共同導向，直到活動支腿2完全縮回到設定位置。活動支腿2從縮回位置向伸出位置運動的過程與之相反，在此不再贅述。

對於這些導向塊和搭接塊來說，優選使前下導向塊13的高度低於下搭接塊12的高度(例如低2-3mm等)，使後下導向塊14的高度高於下搭接塊12的高度(例如高至少4mm等)，以配合活動支腿2處於不同伸縮行程時的傾斜姿態。另外，上導向塊15在所述固定支腿的箱型外殼10內部下側的投影優選位於所述前下導向塊13和所述下搭接塊12之間。這些導向塊可以採用高度不可調結構，也可以採用高度調節裝置來實現各個導向塊高度可調。例如圖中示出的上導向塊15所採用的螺栓高度調節機構等。通過調節導向塊的高度可以對伸縮支腿的傾斜姿態進行調整，以消除製造誤差。對於後下導向塊14來說，由於其沿固定支腿1的長度方向呈楔形，即後高前低，以配合伸縮支腿2在伸縮過程中因重心原因也呈後高前低的傾斜姿態。

上述支腿結構的各個實施例可適用於各類需要進行車架或車體支撐的作業機械設備，例如移動式起重機、高空作業車、混凝土泵車等。本發明還提供了一種包括前述任一種支腿結構實施例的移動式起重機，例如汽車起重機或全地面起重機等，通過支腿結構在伸縮功能和承載功能上的特點，使得起重作業更加穩定可靠，並能夠有效地提高工作效率。

最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。