伸縮臂架的滑塊裝置以及起重機的製作方法

2023-05-02 18:11:51 4

專利名稱：伸縮臂架的滑塊裝置以及起重機的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種伸縮臂架的滑塊裝置以及一種起重機。
背景技術：
起重機的伸縮臂架通常包括多個臂節，在該多個臂節之間設置有滑塊裝置，各臂節之間通過滑塊裝置實現載荷的傳遞。滑塊裝置包括滑塊體，滑塊體直接與臂節接觸並承受臂節所施加的載荷，現有技術的伸縮臂架中滑塊體通常由整塊的材料製成，這樣的滑塊體中各部分具有基本相等的剛度，如圖6a所示，當起重機的伸縮臂架臂頭未起吊貨物前時，該滑塊體3和與其接觸的臂節筒體12能夠較好的貼合，滑塊體3和與其接觸的臂節筒體12之間的接觸壓力分布比較均勻，但是如圖6b所示，當起重機的伸縮臂架臂頭起吊貨物前時，臂架發生彎曲變形，臂節筒體12對滑塊體3施加向下的壓力，並且滑塊體3靠近伸縮臂架的伸出端的一端(圖6b中的滑塊體3的右端)首先受到臂節筒體12的擠壓而變形，並且臂節筒體12施加給滑塊體3的壓力沿靠近伸縮臂架的伸出端的方向逐漸增大，但是由於滑塊體3整體剛度相等，滑塊體3的變形不能與臂節筒體12施加的壓力相協調，因而，出現圖6b中的情況，即滑塊體3與臂節筒體12不能很好的貼合，滑塊體3與臂節筒體12的接觸面僅包括滑塊體3的靠近伸縮臂架的伸出端的一部分，而臂節筒體12對滑塊體3施加的全部的壓力會全部集中在該部分，這種局部的擠壓導致滑塊體3的局部應力過大，可能導致臂節筒體12在滑塊體3的作用下出現局部拱起或下榻等，嚴重情況下甚至造成撕裂。

發明內容
本發明的目的是提供一種伸縮臂架的滑塊裝置、一種伸縮臂架以及一種起重機。為了實現上述目的，本發明提供一種伸縮臂架的滑塊裝置，所述滑塊裝置設置在相鄰的臂節之間，所述滑塊裝置包括`滑塊體，沿所述伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊體依次包括第一端和第二端，所述滑塊體由纖維絲材料製成，從所述第一端到所述第二端，所述滑塊體的剛度逐漸減小。優選地，所述滑塊體沿所述臂節的臂筒的周向分布，所述滑塊體至少有兩個面能夠分別與所述臂筒的表面接觸。優選地，所述滑塊體設置有變角度滑塊層，該變角度滑塊層由浸潰有樹脂的纖維絲製成，從所述第一端到所述第二端，所述變角度滑塊層中的所述纖維絲與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角逐漸減小。優選地，沿所述臂筒的周向設置有至少三個所述滑塊體。優選地，所述滑塊體沿所述臂筒的周向包括至少三個層疊的滑塊層，所述滑塊層中至少包括一個所述變角度滑塊層。優選地，所述滑塊層包括定角度滑塊層，所述定角度滑塊層由浸潰有樹脂的纖維絲製成，從所述第一端到所述第二端，所述定角度滑塊層中纖維絲與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角均相等。優選地，所述定角度滑塊層中，所述纖維絲與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為O。、45。、90。或 135。。優選地，在所述變角度滑塊層中，所述纖維絲與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為 45° 至 90°。優選地，所述滑塊裝置還包括滑塊支座，所述滑塊支座位於所述相鄰的臂節中的其中一個臂節上，所述滑塊體放置在該滑塊支座上。優選地，所述滑塊支座上設置有滑塊體安裝槽，所述滑塊體上設置有連接通孔，所述滑塊體安裝槽中設置有連接孔，所述連接件穿過所述連接通孔並固定於所述連接孔中以將所述滑塊體安裝於所述滑塊體安裝槽中。優選地，所述滑塊支座包括相互垂直的呈「L」形的第一部分和第二部分，所述滑塊體安裝槽設置在所述第一部分上，所述第二部分從所述第一部分的一端沿所述伸縮臂架的徑向方向延伸，所述第二部分的內側面與安裝所述滑塊裝置的臂節的外側面配合，所述滑塊裝置還包括擋板和固定件，所述擋板從與所述滑動層接觸的臂節朝安裝所述滑塊裝置的臂節延伸，所述固定件穿過所述擋板並固定在安裝所述滑塊裝置的臂節上，以將所述滑塊支座的第二部分限制在所述擋板和安裝所述滑塊裝置的臂節的外側面之間。本發明還提供一種起重 機，該起重機包括伸縮臂架，該伸縮臂節包括上述的滑塊裝置。
本發明的伸縮臂架的滑塊體包括變角度滑塊層，從滑塊體的第一端到第二端，所述變角度滑塊層包括與滑塊體沿所述伸縮臂架的伸出方向的夾角逐漸減小的多條纖維絲，因而，沿滑塊體的第一端到第二端，滑塊體的剛度逐漸減小，當伸縮臂架伸縮運動時，與滑塊體相鄰的臂節筒體從滑塊體的第二端到第一端逐漸對滑塊體施加壓力，在剛度較小的部分，滑塊體發生變形並逐漸與臂節筒體貼合，最終滑塊體的大部分區域均能與臂節筒體相貼合，使得滑塊體與臂節筒體的接觸面積增大，臂節筒體施加至滑塊體上的壓力也由剛度較小的區域逐漸分布至剛度較大的區域，因而，避免滑塊體出現局部擠壓而應力集中，繼而造成臂節筒體的損壞等。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1是根據本發明的伸縮臂架的局部主視結構示意圖；圖2是圖1中的伸縮臂架的滑塊裝置的滑塊體的立體圖；圖3是圖2中圓圈I的放大圖；圖4是根據本發明的變角度滑塊層的主視結構示意圖；圖5a至圖5d分別顯示根據本發明的頂角度滑塊層的主視結構示意圖；圖6a至圖6b顯示了現有技術的伸縮臂架在伸縮運動時滑塊的變形情況；圖7a至圖7b顯示了本發明的伸縮臂架在伸縮運動時滑塊的變形情況。附圖標記說明
I外臂節2內臂節3滑塊體4滑塊支座5滑塊層6擋板7固定件8連接件9變角度滑塊層10定角度滑塊層11纖維絲12臂節筒體
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如「伸縮臂架的伸出方向」對應於圖1中的長度方向，；「內、外」是指相對於各部件本身的輪廓的內、外。本發明提供了一種伸縮臂架的滑塊裝置，所述滑塊裝置設置在相鄰的臂節之間，所述滑塊裝置包括滑塊體3，沿伸縮臂架的伸出方向，滑塊體3依次包括第一端和第二端，其中，滑塊體由纖維絲材料製成，從所述第一端到所述第二端，滑塊體3的剛度逐漸減小。本發明的伸縮臂架中，從滑塊體3的第一端到第二端，滑塊體3的剛度也逐漸減小。如圖7a所示，當伸縮臂架未承受載荷時，該滑塊體3和與其接觸的臂節筒體12能夠較好的貼合，滑塊體3和與其接觸的臂節筒體12之間的接觸壓力分布比較均勻；如圖7b所示，當伸縮臂架伸縮運動時，臂節筒體12對滑塊體3施加向下的壓力，並且首先向滑塊體3的第二端施加壓力，然後逐漸從第二端到第一端對滑塊體3施加壓力，由於滑塊體3從第二端到第一端剛度逐漸增大，因而，在首先受到擠壓的剛度較小的部分，滑塊體3發生變形並與臂節筒體12貼合，滑塊體3從第二端到第一端逐次與臂節筒體12發生貼合，最終滑塊體3的大部分區域均能與 臂節筒體12相貼合，使得滑塊體3與臂節筒體12的具有較大的接觸面積，臂節筒體12施加至滑塊體3上的壓力也由剛度較小的區域逐漸分布至剛度較大的區域，因而，避免滑塊體3出現局部擠壓而應力集中，繼而造成臂節筒體12的損壞等。並且，具體地，滑塊體3沿臂架的臂筒的周向分布，滑塊體3至少有兩個面能夠分別與所述臂筒的表面接觸，滑塊體3在沿臂筒的周向具有變角度滑塊層9，該變角度滑塊層9由浸潰有樹脂的纖維絲製成，從第一端到第二端，變角度滑塊層9中纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角逐漸減小。當滑塊體3由上述材料製成時，纖維絲11直接影響滑塊體3的剛度，從滑塊體3的第一端到第二端，變角度滑塊層9中的纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角逐漸減小，因而，從滑塊體3的第一端到第二端，變角度滑塊層9的剛度逐漸減小，繼而滑塊體3的剛度也逐漸減小。並且，沿臂筒的周向設置有至少三個滑塊體3，以使整個臂筒的周向的都能較好地與滑塊體3相貼合。滑塊體3可以是只由一個變角度滑塊層9構成的，也可以是多層結構。優選情況下，滑塊體3包括沿臂筒的周向層疊的至少三個滑塊層5，該多個滑塊層5中至少包括一個變角度滑塊層9。這樣，僅有部分滑塊層5為變角度滑塊層9，可以在保證滑塊體3具有漸變的剛度的同時也具有較好的整體強度，避免滑塊體3在製作過程中固化時產生較大的內應力從而在滑塊體3安裝到伸縮臂架中使用時受到壓力後出現剝離等損傷。並且，優選地，在所述多個滑塊層5中，每兩個相鄰的滑塊層5中最多僅有一個為變角度滑塊層9，例如，變角度滑塊層9和其它的滑塊層可以彼此交替地層疊，進一步提高滑塊層5的整體強度。具體地，作為一種優選實施方式，滑塊層5包括變角度滑塊層9和定角度滑塊層10，定角度滑塊層10由浸潰有樹脂的纖維絲11製成，從第一端到第二端，定角度滑塊層10中纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角均相等。這樣，沿臂筒的周向，變角度滑塊層9和定角度滑塊層10的纖維絲11交織成網狀，使得滑塊體3的整體強度進一步增強。定角度滑塊層9可以設置為任意適合的形式，例如，參見圖5a至圖5d，定角度滑塊層9中，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角可以為0°、45°、90°或135°。優選情況下，在變角度滑塊層9中，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為45° -90°。具體地，在變角度滑塊層9中，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角從滑塊體3的第一端到滑塊體3的第二端逐漸減小，在滑塊體3的第一端，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為90°，並且，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角從所述第一端開始以Θ °為角度變化量逐漸減小，到滑塊體3的第二端，纖維絲11與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角減小至45°。由於纖維絲11在滑塊體3中為分散相併且主要起承載作用，變角度滑塊層9中，纖維絲11的取向在滑塊體3的沿伸縮臂架的伸出方向的不同位置處均不同，從而導致變角度滑塊層9的剛度的逐漸變化。下面參考圖4以上述實施方式的變角度滑塊層9為例說明變角度滑塊層9的製造方法。變角度滑塊層9可以採用纖維鋪放技術製成，如圖4所示，可以將纖維絲11浸潰上定量的樹脂基體，以O點為基點，將已浸潰的纖維絲11以與水平基準線夾角為45°為起始點，按θ°為角度遞增量沿圖4中從右向左的方向依次排布纖維絲11，直至纖維絲11與所述基準線的夾角為90°，按照所需尺寸參數切割以獲得所需的變角度滑塊層9。將變角度滑塊層9和定角度滑塊層10按照一定的規律層疊排布後進行加熱加壓固化成型即可獲得本發明所需的複合材料的滑塊體3。作為一種實施方式，滑塊體3為長方體形，滑塊體3的寬度(滑塊體3沿臂筒的周向的長度)為40_，在該寬度內包含200層碳纖維-環氧材質的滑塊層5。此外，作為一種實施方式，滑塊裝置還包括滑塊支座4，滑塊支座4位於所述相鄰的臂節中的其中一個臂節上(在本實施方式中設置在外臂節I上)，滑塊體3放置在該滑塊支座4上。滑塊支座4可以設置為任意適合的而形式，例如，在本實施方式中，滑塊支座4上設置有滑塊體安裝槽，滑塊體3上設置有連接通孔，滑塊體安裝槽中設置有連接孔，連接件8穿過連接通孔並固定於連接孔中以將滑塊體3安裝於滑塊體安裝槽中，滑塊支座4包括相互垂直的呈「L」形的第一部分和第二部分，滑塊體安裝槽設置在第一部分上，第二部分從第一部分的一端沿伸縮臂架的徑向方向延伸(伸縮臂架的徑向方向是指垂直於伸縮臂架的軸向(即伸縮臂架的伸縮方向)的方向，在本實施方式中，第二部分從第一部分的一端沿伸縮臂架的徑向方向向外延伸，即第二部分從第一部分的一端垂直於伸縮臂架的軸向並且背離伸縮臂架的中心軸線延伸，即圖1中向下的方向)，第二部分的內側面與安裝滑塊裝置的臂節(本實施方式中為外臂節I)的外側面配合。作為滑塊支座4的一種固定方式，如圖1所示，滑塊裝置還包括擋板6和固定件7，擋板6從與滑動表面11接觸的臂節(本實施方式中為內臂節2)朝安裝滑塊裝置的臂節(本實施方式中為外臂節I)延伸固定件7穿過所述擋板6並固定於外臂節1，以將第二部分限制在擋板6和外臂節I的 外側面之間，從而將滑塊支座4卡接在內臂節2和外臂節I之間。並且本發明還提供一種起重機，該起重機包括伸縮臂節，該伸縮臂節包括根據本發明的滑塊裝置。所述伸縮臂架和所述起重機由於具有上述滑塊裝置，滑塊體3具有漸變的並且與臂節施加於滑塊體3的壓力相配合的剛度，因此，當伸縮臂架伸縮運動時，滑塊裝置與臂節間具有較大的接觸面積，避免局部擠壓而出現壓力集中造成臂節損壞，因而，滑塊裝置和臂節的使用壽命均延長，有利於保證設備的正常運作。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明 所公開的內容。
權利要求
1.一種伸縮臂架的滑塊裝置，所述滑塊裝置設置在相鄰的臂節之間，所述滑塊裝置包括滑塊體(3)，沿所述伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊體(3)依次包括第一端和第二端，其特徵在於，所述滑塊體(3)由纖維絲材料製成，從所述第一端到所述第二端，所述滑塊體(3)的剛度逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其中，所述滑塊體(3)沿所述臂節的臂筒的周向分布，所述滑塊體(3)至少有兩個面能夠分別與所述臂筒的表面接觸。
3.根據權利要求2所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其中，所述滑塊體(3)設置有變角度滑塊層(9)，該變角度滑塊層(9)由浸潰有樹脂的纖維絲(11)製成，從所述第一端到所述第二端，所述變角度滑塊層(9)中的所述纖維絲(11)與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角逐漸減小。
4.根據權利要求3所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其中，沿所述臂筒的周向設置有至少三個所述滑塊體(3)。
5.根據權利要求2所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊體(3)沿所述臂筒的周向包括至少三個層疊的滑塊層(5)，所述滑塊層(5)中至少包括一個所述變角度滑塊層(9)。
6.根據權利 要求5所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊層(5)包括定角度滑塊層(10)，所述定角度滑塊層(10)由浸潰有樹脂的纖維絲(11)製成，從所述第一端到所述第二端，所述定角度滑塊層(10)中纖維絲(11)與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角均相等。
7.根據權利要求6所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述定角度滑塊層(9)中，所述纖維絲(11)與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為0°、45°、90°或135°。
8.根據權利要求1-7所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，在所述變角度滑塊層(9)中，所述纖維絲(11)與所述伸縮臂架的伸出方向的夾角為45°至90°。
9.根據權利要求1所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊裝置還包括滑塊支座(4)，所述滑塊支座(4)位於所述相鄰的臂節中的其中一個臂節上，所述滑塊體(3)放置在該滑塊支座(4)上。
10.根據權利要求9所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊支座(4)上設置有滑塊體安裝槽，所述滑塊體(3)上設置有連接通孔，所述滑塊體安裝槽中設置有連接孔，所述連接件(8)穿過所述連接通孔並固定於所述連接孔中以將所述滑塊體(3)安裝於所述滑塊體安裝槽中。
11.根據權利要求10所述的伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊支座(4)包括相互垂直的呈「L」形的第一部分和第二部分，所述滑塊體安裝槽設置在所述第一部分上，所述第二部分從所述第一部分的一端沿所述伸縮臂架的徑向方向延伸，所述第二部分的內側面與安裝所述滑塊裝置的臂節的外側面配合，所述滑塊裝置還包括擋板(6)和固定件(7)，所述擋板(6)從與所述滑動層(11)接觸的臂節朝安裝所述滑塊裝置的臂節延伸，所述固定件(7)穿過所述擋板(6)並固定在安裝所述滑塊裝置的臂節上，以將所述滑塊支座(4)的第二部分限制在所述擋板(6)和安裝所述滑塊裝置的臂節的外側面之間。
12.—種起重機，該起重機包括伸縮臂架，其特徵在於，該伸縮臂架包括上述權利要求1-11中任意一項所述的滑塊裝置。
全文摘要
本發明公開了一種伸縮臂架的滑塊裝置，所述伸縮臂架包括多個臂節，所述滑塊裝置設置在相鄰的臂節之間，所述滑塊裝置包括滑塊體(3)，沿所述伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊體(3)依次包括第一端和第二端，並且，所述滑塊體(3)由纖維絲材料製成，從所述第一端到所述第二端，所述滑塊體(3)的剛度逐漸減小。本發明還公開了一種起重機。本發明的伸縮臂架在伸縮運動的情況下，滑塊裝置與臂節具有較大的接觸面積，因而避免出現局部擠壓而損壞臂節。
文檔編號B66C23/687GK103241664SQ201310172320
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者曾維棟, 李復懿, 任會禮, 王玉超 申請人:中聯重科股份有限公司