一種滑塊裝置、伸縮臂架及起重機的製作方法

2023-05-08 16:35:01 1

專利名稱：一種滑塊裝置、伸縮臂架及起重機的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種滑塊裝置、伸縮臂架及起重機。
背景技術：
眾所周知，起重機的組成部件中缺少不了臂架結構，隨著起重機的發展，臂架從結構、類型等方面都有了很大的發展和變化。箱型伸縮臂架主要應用於汽車起重機等工程機械，基於伸縮臂架重量輕，抗彎曲性能高的要求，箱型伸縮臂架的截面形狀以橢圓或方形較為常見。箱型伸縮臂架一般包括多個節臂，每相鄰的兩個節臂之間的載荷通過滑塊裝置實現傳遞，傳統的臂架滑塊與筒體在吊載前貼合較好，接觸壓力分布比較均勻。但是，在吊載作用下，因滑塊變形與臂架變形不協調，臂架筒體與滑塊之間貼合較差，存在明顯的局部擠壓現象，導致臂架滑塊作用位置局部應力過大，情況嚴重時將導致臂架筒體在滑塊作用處局部產生拱起、下塌、屈曲，甚至撕裂等事故。

發明內容
本發明提供一種用於伸縮臂架的滑塊裝置，能夠提高伸縮臂架中滑塊與臂架筒體之間作用力分布的均勻性，改善伸縮臂架筒體與滑塊裝置的滑塊之間的局部擠壓現象。另外，本發明還提供了 一種伸縮臂架，具有較高承載能力。本發明還提供了一種起重機，具有較高的使用壽命。為達到上述目的，本發明提供以下技術方案:一種用於伸縮臂架的滑塊裝置，包括:滑塊支撐座；固定於所述滑塊支撐座上的滑塊，所述滑塊具有長方體結構，且沿伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊的彈性模量逐漸減小。所述滑塊的彈性模量逐漸減小。優選地，所述滑塊為包括至少兩個滑塊組件的分體式結構，每個所述滑塊組件各部分的彈性模量相同，且所述至少兩個滑塊組件的彈性模量沿所述滑塊的長度方向依次減小。優選地，所述滑塊組件為四個，固定於所述滑塊支撐座上。優選地，所述滑塊組件通過卯榫結構相連接。優選地，所述滑塊為一體式結構。優選地，所述滑塊通過連接螺栓固定於所述滑塊支撐座上。本發明還提供了一種伸縮臂架，每相鄰兩個節臂的筒體之間設有上述滑塊裝置，所述滑塊裝置中的滑塊背離所述滑塊支撐座的一面與第二節臂的外表面相抵，所述滑塊支撐座固定於第一節臂，所述第二節臂內套於所述第一節臂。優選地，所述第一節臂的外端設有固定所述滑塊支撐座的擋板，且所述滑塊朝向所述伸縮臂架的伸出方向的一端與所述擋板相抵。優選地，所述擋板通過螺栓固定於所述第一節臂的外端。本發明還提供了一種起重機，包括上述技術方案中提到的伸縮臂架。本發明提供的用於伸縮臂架的滑塊裝置，包括:滑塊支撐座；固定於所述滑塊支撐座上的滑塊，所述滑塊具有長方體結構，每個所述滑塊組件各部分的彈性模量相同，且沿伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊的彈性模量逐漸減小。為了對上述伸縮臂架的滑塊裝置進行描述，下文引入了節臂的概念，下文以相鄰的兩個節臂為例對滑塊裝置的原理進行描述:以第一節臂和第二節臂為例，其中第二節臂內套於第一節臂；第一節臂的外端部具有加強結構，因此結構偏剛，具體地，上述滑塊裝置固定於第一節臂的外端部，上述滑塊背離滑塊支撐座的一面與第二節臂的外表面相抵，且從第一節臂的外端到內端，滑塊的彈性模量逐漸增大，在第二節臂的伸出端受到向下的拉力時，第二節臂的筒體會發生整體彎曲變形，滑塊將受到擠壓力，滑塊的彈性模量不同，滑塊在受到擠壓力時產生的變形量不同，因滑塊的彈性模量從第一節臂的外端到內端逐漸增大，故滑塊的相應變形逐漸減小，使得滑塊整體變形能夠與第二節臂的變形相協調。因此，滑塊背離滑塊支撐座的一面與第二節臂筒體的內壁之間處於良好的接觸狀態，增大了滑塊與第二節臂筒體的外表面之間的接觸面積，使得滑塊與第二節臂筒體外表面之間的相互作用力均勻分布。所以，上述滑塊裝置安裝於伸縮臂架中，能夠提高伸縮臂架中滑塊與臂架筒體之間作用力分布的均勻性，改善伸縮臂架筒體與滑塊裝置的滑塊之間的局部擠壓現象。本發明還提供了一種伸縮臂架，每相鄰兩個節臂的筒體之間設有上述技術方案中提到的滑塊裝置，所述滑塊裝置中的滑塊背離所述滑塊支撐座的一面與第二節臂的外表面相抵，所述滑塊支撐座固定於第一節臂，所述第二節臂內套於所述第一節臂。本發明提供的伸縮臂架，由於各伸縮臂架之間安裝了上述滑塊裝置，在使用過程中，提高了滑塊與第二節臂筒體的外表面之間相互作用力分布的均勻性，提高了上述伸縮臂架的承載能力。所以採用本發明提供的伸縮臂架，承載能力比較高。本發明還提供了一種起重機，包括上述方案中提到的伸縮臂架。本發明提供的起重機，由於具有上述方案中提到的伸縮臂架，起重機在承載較重的物體時，可以減小對起重機伸縮臂架的損傷。所以採用本發明提供的起重機，使用壽命較長。


圖1為本發明提供的滑塊裝置結構示意圖；圖2為本發明提供的滑塊裝置安裝於伸縮臂架的結構示意圖；圖3為安裝有本發明提供的滑塊裝置的第二節臂產生變形時的變形量狀態示意圖；圖4為本發明提供的滑塊裝置中滑塊的變形量狀態示意圖；圖5為本發明提供的滑塊裝置滑塊上的潤滑溝槽的結構示意圖。圖中:
1.第一節臂2.第二節臂3.滑塊支撐座4.滑塊41.滑塊組件42.滑塊組件43.滑塊組件43.滑塊組件45.潤滑溝槽5.螺栓6.擋板61.螺栓Δ d.第二節臂彎曲變形量Λ 1.滑塊組件41的最大變形量Δ 11.滑塊組件41壓縮後的剩餘量Λ 2.滑塊組件42的最大變形量Λ 21.滑塊組件42壓縮後的剩餘量Λ 3.滑塊組件43的最大變形量Λ 31.滑塊組件43壓縮後的剩餘量Λ 4.滑塊組件44的最大變形量Λ 41.滑塊組件44壓縮後的剩餘量L1.滑塊組件41的長度L2.滑塊組件42的長度L3.滑塊組件43的長度L4.滑塊組件44的長度
具體實施例方式下面將結 合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明專利保護的範圍。實施例一如圖1所示，本實施例提供的用於伸縮臂架的滑塊裝置，包括:滑塊支撐座3 ；固定於滑塊支撐座3上的滑塊4，滑塊4具有長方體結構，且沿伸縮臂架的伸出方向，滑塊4的彈性模量逐漸減小。為了對上述伸縮臂架的滑塊裝置進行描述，下文引入了節臂的概念，下文以相鄰的兩個節臂為例對滑塊裝置的原理進行描述:如圖2所示，以第一節臂I和第二節臂2為例，其中第二節臂2內套於第一節臂1，第一節臂I的外端部具有加強結構，因此第一節臂I臂頭結構偏剛。如圖2所示，上述滑塊裝置中，滑塊支撐座3固定於第一節臂I外端，上述滑塊4背離滑塊支撐座3的一面與第二節臂2的外表面相抵，且從第一節臂I的外端到內端，滑塊4的彈性模量逐漸增大，在第二節臂2的伸出端受到向下的拉力時，第二節臂2的筒體會發生整體的彎曲變形，滑塊4將受到擠壓力，滑塊4的彈性模量不同，滑塊4在受到擠壓力時產生的變形量不同，因滑塊4的彈性模量從第一節臂I的外端到內端逐漸增大，故滑塊4的相應變形逐漸減小，使得滑塊4整體變形能夠與第二節臂2的變形相協調。因此，滑塊4背離滑塊支撐座3的一面與第二節臂2筒體的外表面之間處於良好的接觸狀態，增大了滑塊4與第二節臂2筒體的外表面之間的接觸面積，使得滑塊4與第二節臂2筒體外表面之間的相互作用力均勻分布。所以，上述滑塊裝置安裝於伸縮臂架中，能夠提高伸縮臂架中滑塊與臂架筒體之間作用力分布的均勻性，改善伸縮臂架筒體與滑塊裝置的滑塊之間的局部擠壓現象。優選的實施例中，滑塊4的結構可以為兩種:
方案一上述實施例一中，具體地，滑塊4為包括至少兩個滑塊組件的分體式結構，每個滑塊組件各部分的彈性模量相同，且至少兩個滑塊組件的彈性模量沿滑塊的長度方向依次減小。兩個滑塊組件的彈性模量不同，在受到臂架筒體的擠壓時產生的變形量不同，使得滑塊4整體變形能夠與第二節臂2的變形相協調。進一步的，滑塊組件為四個，固定於滑塊支撐座3上。滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44對應的彈性模量依次為E1、E2、E3、E4，上述滑塊支撐座3固定於第一節臂I外端，上述滑塊4背離滑塊支撐座3的一面與第二節臂2的外表面相抵，且從第一節臂I的內端到外端，滑塊組件44、滑塊組件43、滑塊組件42、滑塊組件41的彈性模量大小關係為:E4>E3>E2>E1，在第二節臂2的伸出端受到向下的拉力時，第二節臂2的筒體會發生整體彎曲變形，其變形量如圖3所示A d ;滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44受到擠壓力，由於滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44的彈性模量大小關係為:E1〈E2〈E3〈E4，所以滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44產生的變形量逐漸減小，滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44對應的實際變形量如圖4所示，圖4中A部分與滑塊組件41對應，A I為滑塊組件41的最大變形量，A 11為滑塊組件41壓縮後的剩餘量；B部分與滑塊組件42對應，A 2為滑塊組件42的最大變形量，A 21為滑塊組件42壓縮後的剩餘量；C部分與滑塊組件43對應，A 3為滑塊組件43的最大變形量，A 31為滑塊組件43壓縮後的剩餘量；D部分與滑塊組件44對應，A 4為滑塊組件44的最大變形量，A 41為滑塊組件44壓縮後的剩餘量；其中，A 1> A 2> A 3> A 4。滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44產生的變形量能夠與第二節臂2的變形相協調，增大了滑塊4與第二節臂2筒體的外表面之間的接觸面積，提高了滑塊4與第二節臂2之間壓力分布的均勻性。 上述滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44中，相鄰的兩個滑塊組件相互結合的部分具有卯榫結構，滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44通過自身的卯榫結構相互嚙合，組成滑塊4。組合結構的滑塊4當受到磨損時，可以單獨更換滑塊組件，節約成本，同時滑塊組件的卯榫結構便於拆卸和組合。上述方案一中，一種實際應用情況為:分別採用尼龍1010 (彈性模量約為1070MPa)、尼龍6 (彈性模量約為2320MPa)和MC尼龍(彈性模量約為3820MPa)等材料製成滑塊組件41、滑塊組件42、滑塊組件43、滑塊組件44。如圖1所示，滑塊組件的長度比採用L1:L2:L3:L4=0.15:0.23:0.25:0.37。採用上述滑塊裝置安裝與伸縮臂架筒體之間，與傳統的滑塊裝置相比，上述滑塊裝置能夠有效降低滑塊接觸壓力峰值達50%以上，實際接觸面積增加近20%。方案二上述實施例一中，滑塊4為一體式結構，由變剛度複合材料製造而成，變剛度複合材料的剛度在滑塊長度方向是逐漸變化的，因此可以實現與臂架變形相協調的功能，可有效避免局部擠壓作用。方案一和方案二中提到的滑塊4，通過連接螺栓5與滑塊支撐座3固定連接，優選的，當滑塊4為分體式結構時，將滑塊組件44和滑塊組件42通過連接螺栓5固定於滑塊支撐座3上。當然，滑塊4還可以通過其它方式固定於支撐座3上，如螺釘固定，這裡就不再--贅述。優選的實施例中，滑塊4在滑動過程中會產生摩擦阻力，為了減小滑塊4在滑動過程中會產生的摩擦阻力，滑塊4背離滑塊支撐座3的一面設有潤滑溝槽45，用於存放潤滑油脂。如圖5所示，進一步地，潤滑溝槽45的形狀為倒「8」字形。倒「8」字形的潤滑溝槽45，能夠實現潤滑油脂在溝槽的循環運動，能夠改善滑塊4的另一面與伸縮臂各節臂的筒體的內表面之間的潤滑條件，降低摩擦係數，減輕滑塊的磨損，提高滑塊的使用壽命。上述技術方案中，優選地，滑塊4為長方體結構，滑塊支撐座3為L型。便於生產製造，當然滑塊3和滑塊支撐座4的形狀還可以為其他形狀，這裡就不再一一贅述。實施例二如圖2所示，本實施例提供了一種伸縮臂架，具有多個節臂，每相鄰兩個節臂的筒體之間設有上述技術方案中提到的滑塊裝置，滑塊裝置中的滑塊4背離滑塊支撐座3的一面與第二節臂2的外表面相抵，滑塊支撐座3固定於第一節臂1，第二節臂2內套於第一節臂I。本實施例提供的伸縮臂架，由於各伸縮臂架之間安裝了上述滑塊裝置，在使用過程中，提高了滑塊4與第二節臂2筒體外表面之間相互作用力分布的均勻性，提高了上述伸縮臂架的承載能力。所以採用本發明提供的伸縮臂架，承載能力比較高。優選的實施例中，第一節臂I的外端設有固定滑塊支撐座3的擋板6，且滑塊朝向伸縮臂架的伸出方向的一端與所述擋板相抵。擋板6 —方面固定滑塊支撐座3，一方面，當滑塊4滑動時,可以防止滑塊4滑出。進一步的，擋板6將滑塊支撐座3卡在第一節臂I筒體的外端，並通過螺栓61將滑塊擋板6固定在第一節臂I筒體的外端，進而將滑塊支撐座4固定在第一節臂I筒體的外端。當然，滑塊擋板6還可以通過其它方式固定於第一節臂I筒體的外端，如螺釘固定，這裡就不再一一贅述。實施例三本實施例提供了一種起重機，包括上述方案中提到的伸縮臂架。本發明提供的起重機，由於具有上述方案中提到的伸縮臂架，起重機在承載較重的物體時，可以減小對起重機伸縮臂架的損傷。所以採用本發明提供的起重機，使用壽命較長。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種用於伸縮臂架的滑塊裝置，其特徵在於，包括: 滑塊支撐座； 固定於所述滑塊支撐座上的滑塊，所述滑塊具有長方體結構，且沿伸縮臂架的伸出方向，所述滑塊的彈性模量逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊為包括至少兩個滑塊組件的分體式結構，每個所述滑塊組件各部分的彈性模量相同，且所述至少兩個滑塊組件的彈性模量沿所述滑塊的長度方向依次減小。
3.根據權利要求2所述的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊組件為四個，固定於所述滑塊支撐座上。
4.根據權利要求3所述的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊組件通過卯榫結構相連接。
5.根據權利要求1所述的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊為一體式結構。
6.根據權利要求1 5任一項所述的滑塊裝置，其特徵在於，所述滑塊通過連接螺栓固定於所述滑塊支撐座上。
7.一種伸縮臂架，其特徵在於，每相鄰兩個節臂的筒體之間設有如權利要求1 6任一項所述的滑塊裝置，所述滑塊裝置中的滑塊背離所述滑塊支撐座的一面與第二節臂的外表面相抵，所述滑塊支撐座固定於第一節臂，所述第二節臂內套於所述第一節臂。
8.根據權利要求7所述的伸縮臂架，其特徵在於，所述第一節臂的外端設有固定所述滑塊支撐座的擋板，且所述滑塊朝向所述伸縮臂架的伸出方向的一端與所述擋板相抵。
9.根據權利要求8所述的伸縮臂架，其特徵在於，所述擋板通過螺栓固定於所述第一節臂的外端。
10.一種起重機，其特徵在於，包括如權利要求9所述的伸縮臂架。
全文摘要
本發明涉及工程機械技術領域，公開了一種用於伸縮臂架的滑塊裝置。包括滑塊支撐座；固定於滑塊支撐座上的滑塊，滑塊具有長方體結構，且沿滑塊的長度方向，滑塊的彈性模量逐漸減小。安裝了本發明提供的滑塊裝置的伸縮臂架，在第二節臂的伸出端受到向下的拉力時，滑塊將受到擠壓力，滑塊的彈性模量不同，滑塊在受到擠壓力時產生的變形量不同，因滑塊的彈性模量從第一節臂的外端到內端逐漸增大，滑塊的相應變形逐漸減小，使得滑塊整體變形能夠與第二節臂的變形相協調。上述滑塊裝置，增大了滑塊與第二節臂筒體的外壁之間的接觸面積，能夠提高伸縮臂架中滑塊與臂架筒體之間相互作用力分布的均勻性。本發明還提供了一種伸縮臂架和起重機。
文檔編號B66C23/687GK103159140SQ201310101858
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者曾維棟, 任會禮, 王玉超 申請人:中聯重科股份有限公司