驅動缸及具有該驅動缸的起重機和工程機械的製作方法
2023-07-22 09:56:36
專利名稱：驅動缸及具有該驅動缸的起重機和工程機械的製作方法
技術領域：
本發明涉及工 程機械領域，更具體地，涉及ー種驅動缸及具有該驅動缸的起重機和工程機械。
背景技術：
隨著風電、核電、化工等行業的發展，零部件日益模塊化和大型化，對大噸位起重機的需求日益增多，要求起重機起升高度和起升載荷增加，因此常用的伸縮臂起重機正朝著大型化方向發展。但是高起升高度和重起升載荷將導致主臂剪切方向上的分力較大，使得主臂在變幅平面內的撓度較大，且迴轉平面的主臂穩定性較差，即使通過增加主臂長度、優化主臂形狀、増大主臂截面尺寸、提高主臂材料強度等思路也無法解決上述問題，因此需藉助輔助裝置，通過改善吊臂受カ狀況來提升主臂起升高度和起升能力，以滿足市場對大噸位起重機的要求，從而誕生了具有超起裝置的伸縮臂起重機。但目前超起裝置仍存在一些問題有待進ー步改進和提升，其中，與超起裝置配套使用的補償油缸為了實現必要的承載能力其尺寸和重量較大，並且宜採用具有鎖止功能的油缸。在授權公告號為CN201412409Y的中國實用新型專利中公開了ー種機械自鎖油缸，其中，當後進油孔進油時，活塞杆縮回，當螺母進入定位塊後，螺母推動鋼球上浮，當活塞杆運動至鋼球卡住壓塊後，壓塊停止移動，活塞杆帶動螺母壓縮第一彈簧和第二彈簧繼續向左運動，鋼球開始落入螺母的梯形槽內，而壓塊也在第一彈簧的作用下向左移動並向下壓鋼球，當鋼球完全掉入梯形槽內，活塞碰到缸底活塞杆停止運動，壓塊也隨即將鋼球上部封死，鋼球無法上浮，卡在梯形槽內，從而起到自動鎖止作用；當前進油孔進油，液壓推動活塞運動，活塞向右運動的同時由於鋼絲擋圈的限位，帶動壓塊一起運動，當運動一定距離吋，鋼球沿活塞杆徑向向外移動，解鎖，活塞杆伸出。但是，以上現有技術中公開的機械自鎖油缸具有兩個缺點1、自鎖機構均在油缸內部，不易檢測和觀察；2、自鎖機構承受載荷有限，不適用於承載較大的場合。
發明內容
本發明目的在於提供ー種具有鎖止裝置且鎖止裝置易於維護、狀態易於檢測和觀察的驅動缸及具有該驅動缸的起重機和工程機械。本發明提供了ー種驅動缸，包括主缸筒與主活塞杆，驅動缸還包括鎖止裝置，設置於驅動缸外部，鎖止裝置包括鎖止狀態和解鎖狀態，在鎖止狀態主活塞杆相對於主缸筒被鎖止在鎖止位置，在解鎖狀態，主活塞杆可在主缸筒內自由伸縮。進ー步地，鎖止位置為主活塞杆全部縮入主缸筒內的全縮位置。進ー步地，鎖止裝置包括第一卡止部，設置於主缸筒上；第二卡止部，設置於主活塞杆上，第二卡止部與第一卡止部相配合則鎖止裝置處於鎖止狀態，第二卡止部與第一卡止部解除配合則鎖止裝置處於解鎖狀態。進ー步地，鎖止裝置還包括鎖止驅動裝置，其中，鎖止驅動裝置設置於主缸筒上並與第一卡止部相連，用於驅動第一卡止部與第二卡止部相配合和解除配合。進ー步地，第一卡止部鉸接於主缸筒上靠近主活塞杆的一端；第二卡止部固定於主活塞杆上遠離主缸筒的一端；鎖止驅動裝置分別與主缸筒和第一卡止部連接。進ー步地，第一卡止部包括擋塊，擋塊與主缸筒鉸接並包括卡槽；第二卡止部包括用幹與卡槽卡接配合的凸塊；鎖止驅動裝置包括鎖止驅動缸，鎖止驅動缸包括鎖止缸筒和鎖止活塞杆，鎖止缸筒和鎖止活塞杆中的一個與主缸筒鉸接，另ー個與擋塊鉸接。進ー步地，兩個凸塊對稱布置於主活塞杆兩側；擋塊包括分別與兩個凸塊配合設置的兩個卡槽。進ー步地，凸塊上遠離主缸筒的側面包括第一圓弧面；擋塊的卡槽包括用幹與第一圓弧面配合的第二圓弧面。 進ー步地，擋塊包括擋塊斜面，擋塊斜面設置於擋塊靠近主活塞杆一側的外表面；凸塊包括與擋塊斜面可滑動地配合的凸塊斜面，凸塊斜面設置於凸塊靠近主缸筒ー側的表面上。進ー步地，驅動缸還包括用於檢測鎖止裝置的鎖止狀態和/或解鎖狀態的檢測裝置。進ー步地，檢測裝置包括第一檢測單元，用於檢測鎖止裝置的鎖止狀態；第ニ檢測單元，用於檢測鎖止裝置的解鎖狀態。進ー步地，驅動缸還包括用於檢測鎖止裝置的鎖止狀態和/或解鎖狀態的檢測裝置。進ー步地，檢測裝置包括第一檢測元件，設置於主缸筒的外壁；第一感應元件，設置於擋塊上，且鎖止裝置處於解鎖狀態時，第一感應元件處於第一檢測元件的感應區內。進ー步地，檢測裝置包括第二檢測元件，設置於擋塊上；第二感應元件，設置於主活塞杆上，且鎖止裝置處於鎖定狀態時，第二感應元件處於第二檢測元件的感應區內。本發明還提供了一種起重機，包括超起裝置和設置於超起裝置上的補償油缸，ネト償油缸為前述的驅動缸。本發明還提供了ー種工程機械，包括前述的驅動缸。根據本發明的驅動缸，通過在驅動缸外部設置的鎖止裝置來實現驅動缸的鎖止與解鎖，從而便於鎖止裝置的維護工作，並使鎖止裝置的工作狀態容易檢測和觀察。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進ー步理解，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I是根據本發明的具有補償油缸的起重機的實施例的結構示意圖；圖2是根據本發明的第一實施例的驅動缸的結構示意圖；以及圖3是根據本發明的第二實施例的驅動缸的結構示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在以下實施例中，僅以具有超起裝置和補償油缸的起重機和其中應用的補償油缸為例說明本發明的驅動缸、起重機和工程機械，但是本發明並不限於此，例如，驅動缸也可以為氣壓缸，本發明的驅動缸也可以應用於例如泵車等工程機械上以及其它一切適於應用具有自鎖功能的驅動缸的場合。本發明的驅動缸包括主缸筒、主活塞杆和鎖止裝置。鎖止裝置設置於驅動缸外側，鎖止裝置包括鎖止狀態和解鎖狀態，在鎖止狀態主活塞杆相對於主缸筒被鎖止在鎖止位置，在解鎖狀態，主活塞杆可在主缸筒內自由伸縮。優選地，鎖止位置為主活塞杆全部縮入主缸筒內的全縮位置。根據本發明的驅動缸，通過在驅動缸外部設置的鎖止裝置來實現驅動缸的鎖止與解鎖，從而便於鎖止裝置的維護工作，並使鎖止裝置的工作狀態容易檢測和觀察。鎖止位置當鎖止裝置處於鎖止狀態時，可以藉助鎖止裝置承受至少部分外部拉力而使驅動缸本身不受力或少受力，使得驅動缸能夠在鎖止位置時承載較大載荷，有利於減小 驅動缸尺寸，減輕驅動缸重量。本發明的起重機主要包括超起裝置9和設置於超起裝置9上的補償油缸2，其中補償油缸2採用了本發明的驅動缸。圖I示出了根據本發明的具有補償油缸的起重機的一個具體實施例。如圖I所示，起重機包括鋼絲繩I、補償油缸2、滑輪3、後拉緊裝置4、基本臂5、轉臺6、變幅油缸7、超起卷揚機構8、超起裝置9和主臂頭部10等。超起裝置9安裝在基本臂5前部。鋼絲繩I通過滑輪3 —端連接補償油缸2，一端連接超起卷揚機構8。後拉緊裝置4 一端與超起裝置9相連，另一端連接基本臂5的尾部或轉臺6。變幅油缸7 —端與基本臂5連接，另一端與超起裝置9相連，可將超起裝置9與基本臂5呈水平狀態開始變幅90°至與基本臂呈垂直狀態。該具體實施例的起重機便於鎖止裝置的維護工作，並使鎖止裝置的工作狀態容易檢測和觀察；在補償油缸2伸縮時，通過補償油缸2自身的壓力來承受外部對主活塞杆的拉力，當補償油缸鎖止時，可以通過合理的設計依靠鎖止裝置承受外部拉力，因此該補償油缸具有伸縮時承載大、但鎖止時承載小的特點，理論上可應用到承載非常大的場合。以下對補償油缸2的結構進行具體說明。圖2示出了作為補償油缸2的本發明的第一實施例的驅動缸。其中驅動缸包括主缸筒21、鎖止驅動缸22、擋塊23、固定銷24、凸塊25和主活塞杆26。在第一實施例的驅動缸中，鎖止裝置採用了包括設置於主缸筒21上的第一卡止部和設置於主活塞杆26上的第二卡止部的卡扣裝置。第二卡止部與第一卡止部相配合則驅動缸處於鎖止狀態，第二卡止部與第一卡止部解除配合則驅動缸處於解鎖狀態。在第一實施例中，在主活塞杆26處於全縮位置時，鎖止裝置處於鎖止狀態。其中鎖止裝置還包括鎖止驅動裝置，鎖止驅動裝置設置於主缸筒21上並與第一卡止部相連，用於驅動第一卡止部與第二卡止部相配合或解除配合。優選地是，第一卡止部鉸接於主缸筒21上靠近主活塞杆26的一端；第二卡止部固定於主活塞杆26的遠離主缸筒21的一端；而鎖止驅動裝置分別與主缸筒21和第一卡止部連接。如圖2所示，在第一實施例中具體地，第一卡止部包括擋塊23，擋塊23包括卡槽233 ;第二卡止部包括用於與卡槽233卡接配合的凸塊25，凸塊25與卡槽233相配合的設置。鎖止驅動裝置包括鎖止驅動缸22。鎖止驅動缸22包括鎖止缸筒和鎖止活塞杆，其中，鎖止缸筒遠離鎖止活塞杆的一端通過耳板和銷軸鉸接於主缸筒21上，鎖止活塞杆遠離鎖止缸筒的一端與擋塊23的第二連接部232鉸接。當然，鎖止缸筒和鎖止活塞杆的安裝位置可以對調。擋塊23的第一連接部231通過固定銷24與主缸筒21鉸接。擋塊23可繞固定銷24自由旋轉。鎖止驅動缸22的鎖止活塞杆的伸縮可帶動擋塊23繞固定銷24轉動。當鎖止驅動缸22的鎖止活塞杆縮回到一定長度時，即帶動擋塊23與凸塊25脫離，此時主活塞杆26可以自由伸長，鎖止裝置處於解鎖狀態。優選地，凸塊25上遠離主缸筒21的側面包括第一圓弧面，而擋塊23的卡槽233與第一圓弧面配合的表面包括第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面能精確哨合，從而有利於鎖止裝置對主活塞杆26的鎖止操作。進一步優選地，在第一實施例中包括了兩個對稱布置於主活塞杆26軸線方向兩側的凸塊25，。與此相對應的，擋塊23包括分別與兩個凸塊25配合設置的兩個卡槽233。對稱布置凸塊和卡槽有利於鎖止裝置受力均勻，並且增強了鎖止能力。 如圖2所示，擋塊23還包括擋塊斜面234，設置於擋塊23靠近主活塞杆26 —側的外表面。對應地，凸塊25包括與擋塊斜面234可滑動地配合的凸塊斜面251，設置於凸塊25靠近主缸筒21 —側的表面上。當主活塞杆26回縮到凸塊25與擋塊23接觸時，由於擋塊斜面234與凸塊斜面251的設置，並且二者之間可滑動地配合，凸塊25給予擋塊23施加一將擋塊23推開的力，這可以促使鎖止驅動缸22的鎖止活塞杆回縮，使擋塊23打開，當凸塊25到達相應位置後擋塊23在鎖止驅動缸22的推力作用下自由落下，使凸塊25完全進入卡槽233，鎖止裝置處於鎖止狀態，從而主活塞杆26相對於主缸筒21被鎖止，此時驅動缸所受的拉力由擋塊23和凸塊25擠壓承受，驅動缸系統不承載。以上實施例的鎖止裝置不應對本發明的驅動缸構成限制。例如，可以以電磁方式的原理形成鎖止裝置。在鎖止裝置以卡扣裝置進行鎖止的情況下，第一卡止部和第二卡止部也不限於以上具體的擋塊上的卡槽與凸塊相配合的形式，而可以有各種變化。另外，鎖止驅動裝置也不限於鎖止驅動缸，例如也可以是電動鎖止裝置，在便於人工操作且驅動缸不大的場所，鎖止驅動裝置甚至不是必須的，而僅依靠人工使擋塊與凸塊之間配合或解除配
入
口 o該第一實施例的驅動缸具有伸縮過程中承載較小、但全縮後能承受較大載荷的特點，因此可局部加強驅動缸的承載結構，而使驅動缸與同規格驅動缸相比可以製作得更小，質量更輕，便於製作安裝。圖3是根據本發明的第二實施例的驅動缸的結構示意圖。該第二實施例與第一實施例的區別在於驅動缸還包括用於檢測鎖止裝置的鎖止狀態和/或解鎖狀態的檢測裝置。以下僅對第二實施例與第一實施例的差別之處進行描述，對於二者之間相同的部分不再重複描述。第二實施例中，檢測裝置包括第一和第二兩個檢測單元。其中，第一檢測單元用於檢測鎖止裝置的鎖止狀態；第二檢測單元用於檢測鎖止裝置的解鎖狀態。本領域技術人員可以需要檢測的信息只選擇其中的一個檢測單元。具體地，第一檢測單元包括第一檢測元件27和第一感應元件28。第一檢測元件27設置於主缸筒21外壁。第一感應元件28設置於擋塊23上，且鎖止裝置處於解鎖狀態時第一感應元件28處於第一檢測元件27的感應區內。第二檢測單元包括第二檢測元件29和第二感應元件30。第二檢測元件29設置於擋塊23上。第二感應元件30設置於主活塞杆26上且鎖止裝置處於鎖止狀態時，第二感應元件30處於第二檢測元件29的感應區內。第一檢測元件27檢測到第一感應元件28時，表明擋塊23與凸塊25解除配合，鎖止裝置處於解鎖狀態，主活塞杆26可以自由伸出。當第二檢測元件29檢測到第二感應元件30時，表明擋塊23與凸塊25配合，鎖止裝置處於鎖止狀態，主活塞杆26相對於主缸筒21被鎖止，無法伸出。主活塞杆26回縮到一定位置時，控制系統檢測到第一檢測元件27的信號，鎖止裝置處於解鎖狀態，主活塞杆26可以縮回；當主活塞杆26縮回後，控制系統控制鎖止驅動缸22的鎖止活塞杆伸出，使擋塊23繞固定銷24轉動而與凸塊25配合。當控制系統能檢測到第一檢測元件29的信號時，此時表明鎖止裝置處於鎖止狀態，主活塞杆26被鎖止，此時驅動缸所受的拉力由擋塊23和凸塊25擠壓承受，驅動缸不承載。
第二實施例的驅動缸打開和關閉均有檢測裝置進行確認，預防凸塊與擋塊相撞，且能避免因主活塞杆未鎖止的情況下承載而引發事故。配合以分別設置在凸塊和擋塊上的凸塊斜面和擋塊斜面，還可避免因檢測裝置的信號故障而導致擋塊未打開而發生凸塊與擋塊相撞事故。需要說明的是，第二實施例中的檢測裝置可以為能識別擋塊23與凸塊25之間的配合或解除配合的任何形式的檢測裝置，例如以上配套的檢測元件和感應元件可合而為一，由一種檢測元件代替。從以上的描述中可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果通過在驅動缸外部設置的鎖止裝置來實現驅動缸的鎖止與解鎖，從而便於鎖止裝置的維護工作，並使鎖止裝置的工作狀態容易檢測和觀察。在鎖止位置如在全縮位置對主活塞杆鎖止，當油缸鎖止時，可以藉助鎖止裝置承受至少部分外部拉力而使驅動缸本身不受力或少受力，使得驅動缸能夠在鎖止時承載較大載荷，有利於減小驅動缸尺寸，減輕驅動缸重量。進一步地，通過於驅動缸外部設置相互配合的擋塊和凸塊，以及設置鎖止驅動缸推動或拉動擋塊，使其與凸塊卡接或脫離來實現驅動缸的鎖止與解鎖，當驅動缸的鎖止裝置鎖止時，只依靠擋塊和凸塊的接觸承受外部拉力，而驅動缸本身不受力，使得驅動缸能夠在全縮時承載較大載荷，有利於減驅動缸尺寸，減輕驅動缸重量。更進一步地，設置檢測裝置可檢測鎖止裝置的鎖止狀態和解鎖狀態，從而可避免主活塞杆未鎖止而發生事故。又由於設置了擋塊斜面與凸塊斜面，有效避免了擋塊與凸塊相撞事故。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種驅動缸，包括主缸筒(21)與主活塞杆(26)，其特徵在於， 所述驅動缸還包括鎖止裝置，設置於所述驅動缸外部，所述鎖止裝置包括鎖止狀態和解鎖狀態，在所述鎖止狀態所述主活塞杆(26)相對於所述主缸筒(21)被鎖止在鎖止位置，在所述解鎖狀態，所述主活塞杆(26)可在所述主缸筒(21)內自由伸縮。
2.根據權利要求I所述的驅動缸，其特徵在於，所述鎖止位置為所述主活塞杆(26)全部縮入所述主缸筒(21)內的全縮位置。
3.根據權利要求I或2所述的驅動缸，其特徵在於，所述鎖止裝置包括 第一卡止部，設置於所述主缸筒(21)上； 第二卡止部，設置於所述主活塞杆(26)上，所述第二卡止部與所述第一卡止部相配合則所述鎖止裝置處於所述鎖止狀態，所述第二卡止部與所述第一卡止部解除配合則所述鎖止裝置處於所述解鎖狀態。
4.根據權利要求3所述的驅動缸，其特徵在於，所述鎖止裝置還包括鎖止驅動裝置，其中， 所述鎖止驅動裝置設置於所述主缸筒(21)上並與所述第一卡止部相連，用於驅動所述第一卡止部與所述第二卡止部相配合和解除配合。
5.根據權利要求4所述的驅動缸，其特徵在於， 所述第一卡止部鉸接於所述主缸筒(21)上靠近所述主活塞杆(26)的一端； 所述第二卡止部固定於所述主活塞杆(26)上遠離所述主缸筒(21)的一端； 所述鎖止驅動裝置分別與所述主缸筒(21)和所述第一卡止部連接。
6.根據權利要求5所述的驅動缸，其特徵在於， 所述第一卡止部包括擋塊(23)，所述擋塊(23)與所述主缸筒(21)鉸接並包括卡槽(233)； 所述第二卡止部包括用於與所述卡槽(233)卡接配合的凸塊(25)； 所述鎖止驅動裝置包括鎖止驅動缸(22)，所述鎖止驅動缸(22)包括鎖止缸筒和鎖止活塞杆，所述鎖止缸筒和鎖止活塞杆中的一個與所述主缸筒(21)鉸接，另一個與所述擋塊(23)鉸接。
7.根據權利要求6所述的驅動缸，其特徵在於， 兩個所述凸塊(25)對稱布置於所述主活塞杆(26)兩側； 所述擋塊(23)包括分別與兩個所述凸塊(25)配合設置的兩個卡槽(233)。
8.根據權利要求6所述的驅動缸，其特徵在於， 所述凸塊(25)上遠離所述主缸筒(21)的側面包括第一圓弧面； 所述擋塊(23)的卡槽(233)包括用於與所述第一圓弧面配合的第二圓弧面。
9.根據權利要求6所述的驅動缸，其特徵在於， 所述擋塊(23)包括擋塊斜面(234)，所述擋塊斜面(234)設置於所述擋塊靠近所述主活塞杆(26) —側的外表面； 所述凸塊(25)包括與所述擋塊斜面(234)可滑動地配合的凸塊斜面(251)，所述凸塊斜面(251)設置於所述凸塊(25)靠近所述主缸筒(21) —側的表面上。
10.根據權利要求I或2所述的驅動缸，其特徵在於，所述驅動缸還包括用於檢測所述鎖止裝置的鎖止狀態和/或解鎖狀態的檢測裝置。
11.根據權利要求10所述的驅動缸，其特徵在於，所述檢測裝置包括 第一檢測單元，用於檢測所述鎖止裝置的鎖止狀態； 第二檢測單元，用於檢測所述鎖止裝置的解鎖狀態。
12.根據權利要求6所述的驅動缸，其特徵在於，所述驅動缸還包括用於檢測所述鎖止裝置的鎖止狀態和/或解鎖狀態的檢測裝置。
13.根據權利要求12所述的驅動缸，其特徵在於，所述檢測裝置包括 第一檢測元件(27)，設置於所述主缸筒(21)的外壁； 第一感應元件(28)，設置於所述擋塊(23)上，且所述鎖止裝置處於所述解鎖狀態時，、所述第一感應元件(28)處於所述第一檢測元件(27)的感應區內。
14.根據權利要求12所述的驅動缸，其特徵在於，所述檢測裝置包括 第二檢測元件(29)，設置於所述擋塊(23)上； 第二感應元件(30)，設置於所述主活塞杆(26)上，且所述鎖止裝置處於所述鎖定狀態時，所述第二感應元件(30)處於所述第二檢測元件(29)的感應區內。
15.一種起重機，包括超起裝置(9)和設置於所述超起裝置(9)上的補償油缸⑵，其特徵在於，所述補償油缸(2)為根據權利要求I至14中任一項所述的驅動缸。
16.一種工程機械，包括驅動缸，其特徵在於，所述驅動缸為根據權利要求I至14中任一項所述的驅動缸。
全文摘要
本發明提供了一種驅動缸及具有該驅動缸的起重機和工程機械。驅動缸包括主缸筒(21)與主活塞杆(26)，驅動缸還包括鎖止裝置，設置於驅動缸外部，鎖止裝置包括鎖止狀態和解鎖狀態，在鎖止狀態主活塞杆(26)相對於主缸筒(21)被鎖止在鎖止位置，在解鎖狀態，主活塞杆(26)可在主缸筒(21)內自由伸縮。根據本發明的驅動缸，通過在驅動缸外部設置的鎖止裝置來實現驅動缸的鎖止與解鎖，從而便於鎖止裝置的維護工作，並使鎖止裝置的工作狀態容易檢測和觀察。
文檔編號F15B15/26GK102734262SQ20121024126
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者劉權, 張建軍, 李英智, 湯美林, 羅賢智, 詹純新, 郭紀梅 申請人:中聯重科股份有限公司