伸縮臂架和工程機械的製作方法

2023-09-18 07:15:15 3

專利名稱：伸縮臂架和工程機械的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械，具體地，涉及一種伸縮臂架和包括該伸縮臂架的工程機械。
背景技術：
工程機械(特別是具有高空作業平臺的工程機械)通常具有伸縮臂架，伸縮臂架通過伸縮機構來實現各級臂架的伸縮。現有技術中，伸縮機構通常包括伸縮油缸和鋼絲繩排(即伸出和回拉鋼絲繩裝置)。具體地，三節臂通常採用一個伸縮油缸I與一套伸出和回拉鋼絲繩2組成的伸縮機構；四節臂通常採用一個伸縮油缸I與兩套伸縮和回拉鋼絲繩裝置2組成的伸縮機構(如圖I所示)，或採用兩個伸縮油缸與一套伸出和回拉鋼絲繩組成的伸縮機構；五節臂通常採用兩個伸縮油缸I與兩套伸出和回拉鋼絲繩裝置2組成的伸縮機構(如圖2所示)。通過伸縮油缸和伸縮和回拉鋼絲繩組成的伸縮機構進行伸縮臂操作時，相互關 聯的臂節能同時伸出或縮回。如圖I和圖2所示，使用伸縮油缸加鋼絲繩排的伸縮機構需要在最內側的臂節預留足夠的布置空間，從而導致臂架截面過粗，臂架重量過重。影響整車性能。

發明內容
本發明的目的是提供一種便於布置並使臂架截面較小以提高整車性能的伸縮臂架。為了實現上述目的，本發明提供一種伸縮臂架，該伸縮臂架包括從外向內依次套設的第一臂節、第二臂節和第三臂節，其中，所述伸縮臂架還包括伸縮機構，該伸縮機構包括第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸包括第一缸體和第一活塞杆，所述第二液壓缸包括第二缸體和第二活塞杆，所述第一缸體和第二缸體固定連接並形成缸體組件，所述第一活塞杆和第二活塞杆朝向相反的方向伸出，所述缸體組件連接於所述第二臂節，所述第一活塞杆連接於所述第一臂節，所述第二活塞杆連接於所述第三臂節。通過上述技術方案，將伸縮機構形成由第一液壓缸和第二液壓缸組成的「捆綁液壓缸」，能夠實現依次套設的三個臂節的伸縮操作。由於本發明無需使用鋼絲繩排，因而也不需要在最內側的臂節預留較大的布置空間，使得臂架截面、重量較小，提高了整車性能。另外，「捆綁液壓缸」還能夠增加臂架的剛度，提高伸縮臂架的穩定性。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I是說明現有技術中四節臂伸縮機構的示意圖；圖2是說明現有技術中五節臂伸縮機構的示意圖；圖3是說明本發明的伸縮臂架的一種實施方式的結構示意圖4是說明圖3中的伸縮機構的結構示意圖。附圖標記說明I :伸縮油缸2 :伸縮和回拉鋼絲繩裝置10 :伸縮機構IOa:加強筋IOb :端板11 :第一缸體12 :第一活塞杆13 :第一安裝部14:第二缸體15 :第二活塞杆16:第二安裝部17 :彈性套環18 :滑塊
20 :第一臂節30 :第二臂節40 :第三臂節50 :銷軸60 :螺栓
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「上、下、左、右」通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；「內、外」是指相對於各部件本身的輪廓的內、外。根據本發明的一個方面，提供一種伸縮臂架，該伸縮臂架包括從外向內依次套設的第一臂節20、第二臂節30和第三臂節40，其中，所述伸縮臂架還包括伸縮機構10，該伸縮機構10包括第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸包括第一缸體11和第一活塞杆12,所述第二液壓缸包括第二缸體14和第二活塞杆15,所述第一缸體11和第二缸體14固定連接並形成缸體組件，所述第一活塞杆12和第二活塞杆15朝向相反的方向伸出，所述缸體組件連接於所述第二臂節30，所述第一活塞杆12連接於所述第一臂節20，所述第二活塞杆15連接於所述第三臂節40。本發明中，通過伸縮第一活塞杆12和/或第二活塞杆15，可以方便地實現第二臂節30和/或第三臂節40的伸縮。顯然，第二臂節30和第三臂節40也無需同步伸縮，而是可以根據需要選擇性地伸縮第二臂節30和/或第三臂節40。其中，第一液壓缸和第二液壓缸形成為「捆綁液壓缸」，使得伸縮機構10所佔空間較小，便於布置。另外，通過使用「捆綁液壓缸」，能夠提高伸縮機構10的剛度，同時也提高了整個伸縮臂架的剛度。在圖3和圖4所示的優選實施方式中，所述第一缸體11和第二缸體14並排設置，從而能夠進一步減小伸縮機構10的整體尺寸並進一步增加剛度。其中，並排設置指第一缸體11和第二缸體14平行且兩端對齊。為此，可以在缸體組件的端部設置端板10b，以實現所述並排設置。其中，端板IOb可以僅設置在缸體組件的一端，例如設置在其伸出第二活塞杆15的一端,其伸出第一活塞杆12的一端可以通過其他方式連接。另外，為加強第一缸體11和第二缸體14的連接，可以圍繞缸體組件的外側設置加強筋10a，例如將加強筋IOa在其長度方向的兩端和/或中部位置焊接於缸體組件的外側。本發明中，伸縮機構10和第一臂節20、第二臂節30以及第三臂節40可以分別通過各種適當的方式連接，只要能夠通過伸縮第一活塞杆12來伸縮第二臂節30以及通過伸縮第二活塞杆15來伸縮第三臂節40即可。
例如,所述缸體組件與第二臂節30的連接、第一活塞杆12與第一臂節20的連接、以及第二活塞杆15與第三臂節40的連接均可以採用鉸接，以便在伸縮第二臂節30和/或第三臂節40的過程中根據情況微調伸縮機構10的各部件的相對位置。優選地，如圖3所示，所述缸體組件與所述第二臂節30可以通過銷軸50連接，所述第一活塞杆12的端部和第二活塞杆15的端部可以分別通過螺固件60固定於所述第一臂節20和第三臂節40。由此，伸縮機構10的兩端固定，中間鉸接，從而能夠在實現微調的同時確保整體穩定性，增加伸縮機構10的剛度。此外，所述缸體組件的一端可以通過所述銷軸50連接於所述第二臂節30的根部，以在確定第二臂節30和伸縮機構10的型號、尺寸的情況下，儘可能增大第二臂節30的可伸縮範圍。優選地，所述缸體組件的一端設置有用於連接所述第一缸體11和第二缸體14的連接部和套設在該連接部上的彈性套環17，所述連接部上設置有銷孔，所述彈性套環17上設置有與所述銷孔對準的裝配孔，所述銷軸50穿過所述裝配孔和所述銷孔安裝。由此，彈性套環17允許銷軸50在伸縮過程中相對於裝配孔發生微小的位移，即允許伸縮機構10發生微小變形。其中，連接部可以為剛性連接板或套設在缸體組件該端的剛性套環。 另外，優選地，所述缸體組件的另一端可以設置有沿所述第三臂節40的內側滑動的滑塊18，從而能夠通過滑塊18導向缸體組件相對於第三臂節40的滑動，並能夠使得缸體組件通過滑塊18支撐於第三臂節40，從而使伸縮機構10獲得更穩定的支撐。更優選地，所述滑塊18為多個並沿所述第三臂節40的內周均布，從而對伸縮機構10沿周向提供均勻的導向和支撐。其中，滑塊18可以通過適當的方式設置在缸體組件的另一端，例如設置在第一缸體11和第二缸體14的外側，或者設置在上述端部IOb上。此外，如圖4所示，在本發明的優選實施方式中，所述缸體組件和所述第二臂節30的連接點、所述第一活塞杆12和所述第一臂節20的連接點以及所述第二活塞杆15和所述第三臂節40的連接點位於同一直線上，該直線平行於所述第一活塞杆12和第二活塞杆15的伸縮方向，以減小伸縮過程中的伸縮機構10所承受的橫向載荷。具體地，第一活塞杆12和第二活塞杆15所承受的作用力分別為Fl和F2。通過本實施方式的優選結構，Fl和F2的方向位於同一直線並平行於第一活塞杆12和第二活塞杆15的伸縮方向，從而不具有橫向於伸縮機構10 (即圖4中上下方向)的分力。由於不具有上述分力，因而可以減小伸縮機構10對第一臂節20、第二臂節30和第三臂節40施加的橫向載荷,從而能夠減小第一臂節20、第二臂節30和第三臂節40之間的摩擦力，使得第二臂節30和第三臂節40能夠平穩伸縮。更優選地，所述缸體組件和所述第二臂節30的連接點、所述第一活塞杆12和所述第一臂節20的連接點以及所述第二活塞杆15和所述第三臂節40的連接點位於所述第一缸體11和所述第二缸體14的對稱中心線上。在上述優選結構中，Fl和F2的方向基本位於第一缸體11和第二缸體14的對稱中心線上。在圖4所示的雙向伸出狀態下，Fl和F2基本反向。由此，不僅能夠減小上述橫向載荷，還能夠儘可能減小Fl和F2對伸縮機構10產生的扭矩。為此，可以通過適當的布置實現伸縮機構10與第一臂節20、第二臂節30和第三臂節40的連接，以使所述缸體組件和第二臂節30的連接點、第一活塞杆12和第一臂節20的連接點以及第二活塞杆15和第三臂節40的連接點位於所述對稱中心線上。優選地，如圖4所示，所述第一活塞杆12的端部可以設置有朝向所述對稱中心線延伸的第一安裝部13，所述第二活塞杆15的端部可以設置有朝向所述對稱中心線延伸的第二安裝部16，所述缸體組件的一端的中部設置有第三安裝部。其中，第一安裝部13和第二安裝部16可以分別設置有螺孔，第一臂節20和第三臂節40上設置有相應的螺孔，從而能夠通過穿過相應的螺孔的螺固件60實現第一活塞杆12和第一臂節20的連接以及第二活塞杆15和第三臂節40的連接。另外，如上所述，在缸體組件鉸接於第二臂節30的情況下，銷孔開設在第三安裝部上。可以理解的是，本發明的伸縮機構10用於相鄰三個臂節的伸縮，當伸縮臂架包括更多臂節時，可以將相鄰的三個臂節看做一個單元，每個單元中設置一個伸縮機構10即可完成更多臂節的伸縮。根據本發明的另一方面，提供一種工程機械，其中，該工程機械包括本發明的伸縮臂架。本發明的工程機械中，通過伸縮第一活塞杆12和/或第二活塞杆15，可以方便地實 現第二臂節30和/或第三臂節40的伸縮。顯然，第二臂節30和第三臂節40也無需同步伸縮，而是可以根據需要選擇性地伸縮第二臂節30和/或第三臂節40。其中，第一液壓缸和第二液壓缸形成為「捆綁液壓缸」，使得伸縮機構10所佔空間較小，便於布置。另外，通過使用「捆綁液壓缸」，能夠提高伸縮機構10的剛度，同時也提高了整個伸縮臂架的剛度。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。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。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，該伸縮臂架包括從外向內依次套設的第一臂節(20)、第二臂節(30)和第三臂節(40)，其特徵在於，所述伸縮臂架還包括伸縮機構(10)，該伸縮機構(10)包括第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸包括第一缸體(11)和第一活塞杆(12),所述第二液壓缸包括第二缸體(14)和第二活塞杆(15),所述第一缸體(11)和第二缸體(14)固定連接並形成缸體組件，所述第一活塞杆(12)和第二活塞杆(15)朝向相反的方向伸出，所述缸體組件連接於所述第二臂節(30)，所述第一活塞杆(12)連接於所述第一臂節(20)，所述第二活塞杆(15)連接於所述第三臂節(40)。
2.根據權利要求I所述的伸縮臂架，其中，所述第一缸體(11)和第二缸體(14)並排設置。
3.根據權利要求2所述的伸縮臂架，其中，所述缸體組件與所述第二臂節(30)通過銷軸(50)連接，所述第一活塞杆(12)的端部和第二活塞杆(15)的端部分別通過螺固件(60)固定於所述第一臂節(20)和第三臂節(40)。
4.根據權利要求3所述的伸縮臂架，其中，所述缸體組件的一端通過所述銷軸(50)連接於所述第二臂節(30)的根部，所述缸體組件的另一端設置有沿所述第三臂節(40)的內側滑動的滑塊(18)。
5.根據權利要求4所述的伸縮臂架，其中，所述缸體組件的一端設置有用於連接所述第一缸體(11)和第二缸體(14)的連接部和套設在該連接部上的彈性套環(17)，所述連接部上設置有銷孔，所述彈性套環(17)上設置有與所述銷孔對準的裝配孔，所述銷軸(50)穿過所述裝配孔和所述銷孔安裝。
6.根據權利要求4所述的伸縮臂架，其中，所述滑塊(18)為多個並沿所述第三臂節(40)的內周均布。
7.根據權利要求2-6中任意一項所述的伸縮臂架，其中，所述缸體組件和所述第二臂節(30)的連接點、所述第一活塞杆(12)和所述第一臂節(20)的連接點以及所述第二活塞杆(15)和所述第三臂節(40)的連接點位於同一直線上，該直線平行於所述第一活塞杆(12)和第二活塞杆(15)的伸縮方向。
8.根據權利要求7所述的伸縮臂架，其中，所述缸體組件和所述第二臂節(30)的連接點、所述第一活塞杆(12)和所述第一臂節(20)的連接點以及所述第二活塞杆(15)和所述第三臂節(40)的連接點位於所述第一缸體(11)和所述第二缸體(14)的對稱中心線上。
9.根據權利要求8所述的伸縮臂架，其中，所述第一活塞杆(12)的端部設置有朝向所述對稱中心線延伸的第一安裝部(13)，所述第二活塞杆(15)的端部設置有朝向所述對稱中心線延伸的第二安裝部(16)，所述缸體組件的一端的中部設置有第三安裝部。
10.一種工程機械，其特徵在於，該工程機械包括根據權利要求1-9中任意一項所述的伸縮臂架。
全文摘要
本發明公開了一種工程機械及其伸縮臂架，該伸縮臂架包括從外向內依次套設的第一臂節(20)、第二臂節(30)和第三臂節(40)，其中，伸縮臂架還包括伸縮機構(10)，該伸縮機構包括第一液壓缸和第二液壓缸，第一液壓缸包括第一缸體(11)和第一活塞杆(12)，第二液壓缸包括第二缸體(14)和第二活塞杆(15)，第一缸體和第二缸體固定連接並形成缸體組件，第一活塞杆和第二活塞杆朝向相反的方向伸出，缸體組件連接於第二臂節，第一活塞杆連接於第一臂節，第二活塞杆連接於第三臂節。由於無需使用鋼絲繩排，因而也不需要在最內側的臂節預留較大的布置空間，使得臂架截面、重量較小，提高了整車性能。另外，還能夠增加臂架的剛度，提高伸縮臂架的穩定性。
文檔編號B66F13/00GK102774790SQ201210280468
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月8日 優先權日2012年8月8日
發明者方丹, 胡道權 申請人:中聯重科股份有限公司