一種單缸插銷式伸縮臂裝置和插銷互鎖裝置的製作方法

2023-06-07 05:06:26 1

專利名稱：一種單缸插銷式伸縮臂裝置和插銷互鎖裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，特別涉及一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷 互鎖裝置。本實用新型還涉及一種包括上述插銷互鎖裝置的單缸插銷式伸縮臂裝置。
背景技術：
隨著我國經濟建設的快速發展，市場對於各種起重機的需求日益增大。伸縮臂是起重機的重要部件，吊重時的承載均是通過伸縮臂來實現的，其優劣會 在很大程度上影響工程起重機的使用性能。較大噸位的起重機一般採用單缸插銷式伸縮臂裝置。該種裝置由一根伸縮油缸驅 動，伸縮油缸的缸筒具有缸銷和插拔裝置，通過缸銷與任一節伸縮臂之間可選擇地連接，且 其缸杆末端固定在基本臂的臂尾。當需要各節伸縮臂相對於基本臂伸出時，缸銷首先與末節臂鎖定，且末節臂與相 鄰節臂之間的臂銷打開，其他各臂銷均鎖定，缸筒伸出，從而帶動末節臂伸出；末節臂達到 預定的位置後，重新鎖住末節臂與相鄰節臂之間的臂銷，缸銷解鎖，缸筒收回，再使缸銷鎖 定與末節臂相鄰的節臂，通過同樣的方式，使與末節臂相鄰的節臂相對於基本臂伸出；重複 以上過程，即可實現各節臂的依次伸出。顯然地，在正常的工作狀態下，各節臂分別通過臂 銷與其他節臂連接，或者通過缸銷與油缸連接。以相同的原理可以實現各節伸縮臂相對於 基本臂的縮回。如果出現臂銷、缸銷同時解除鎖定，也即節臂間及節臂與伸縮油缸之間的鎖 定同時解除，節臂將由於失去約束而發生脫落，這種情況是極其危險的，因此，當臂銷解除 節臂間鎖定時，節臂與伸縮油缸必須處於可靠的鎖定狀態，反之，當節臂與伸縮油缸之間的 缸銷解除鎖定時，節臂之間的臂銷必須處於可靠的鎖定狀態，在單缸插銷式伸縮臂結構中， 通常需要安裝臂銷和缸銷的互鎖裝置。在典型的單缸插銷式伸縮臂裝置中，使用電氣或者液壓驅動的方式實現臂銷及缸 銷的互鎖；在電氣驅動方式中，臂銷和缸銷均由電信號控制，通過控制缸銷和臂銷的電信號 不同時起作用，以實現臂銷與缸銷的電氣互鎖；在液壓驅動方式中，臂銷和缸銷通過換向閥 控制，臂銷和缸銷的拔銷動作分別由換向閥的兩個工作位控制，當換向閥在對應於臂銷的 工作位時，切斷換向閥對應於缸銷拔銷油缸的供油，反之亦然，從而實現液壓互鎖。上述電 氣和液壓的方法可以在一定程度上避免臂銷和缸銷同時縮回，但是，由於起重臂全部伸出 時總長度較大，使得液壓迴路和電氣線路較長，不僅使得單缸插銷伸縮臂裝置的成本較高， 且較容易出現故障，臂銷和缸銷的互鎖可靠性較差。因此，如何降低單缸插銷伸縮臂裝置的生產成本，並且提高臂銷和缸銷的互鎖可 靠性就成為本領域技術人員亟須解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其能 夠提高臂銷和缸銷的互鎖可靠性，且具有較低的生產成本。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述插銷互鎖裝置的單缸插銷式伸縮臂裝置。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互 鎖裝置，包括套裝於單缸插銷式伸縮臂裝置的伸縮油缸上的套筒，所述套筒的外圓周壁上 設置有凹槽，並設有臂銷插拔部件；單缸插銷式伸縮臂裝置的缸銷處於解鎖狀態時，其內端 部位於所述凹槽中，並限制所述套筒繞其軸線自轉；處於鎖定狀態下，所述缸銷的內端部脫 離所述凹槽，且所述套筒能夠在驅動部件的作用下可繞其軸線自轉，並帶動所述臂銷插拔 部件拔出單缸插銷式伸縮臂裝置的臂銷。優選地，所述缸銷處於鎖定狀態時，所述套筒的外周壁限制所述缸銷的內端部縮 回。 優選地，所述臂銷插拔部件與所述凹槽在所述套筒周向上的位置相錯離。優選地，所述臂銷插拔部件為臂銷勾，所述臂銷勾沿所述套筒的徑向向外漸開。優選地，所述臂銷的數量為四個，且沿所述節臂的周向均勻分布。優選地，所述臂銷勾的數目與所述臂銷的數目相同，且沿所述套筒的周向均勻分布。優選地，所述臂銷靠近所述臂銷勾的端部上安裝有勾柱，所述勾柱的軸線與所述 臂銷的軸線大體垂直，所述臂銷勾通過所述勾柱將所述臂銷自其銷孔中拔出。優選地，所述臂銷與相應的所述節臂之間安裝有處於壓縮狀態的彈簧，所述臂銷 在所述彈簧的作用下具有向遠離所述節臂軸線的方向運動的趨勢。優選地，所述凹槽的數目為兩個，且兩所述凹槽均勻地開設於所述套筒的周向。優選地，所述缸銷包括主體部和凸起部，所述缸銷通過所述凸起部插裝於所述凹 槽。本實用新型還提供一種單缸插銷式伸縮臂裝置，包括上述任一項所述的插銷互鎖 裝置，該插銷互鎖裝置套裝於伸縮油缸外側。本實用新型所提供的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，包括能夠在動 力部件的驅動下繞其自身軸線轉動的套筒，且套筒上開設有能夠容納缸銷的凹槽，解鎖時 缸銷的內端部可以位於凹槽中，套筒的外周壁固定連接有臂銷插拔部件，在驅動部件的作 用下繞其軸線自轉時，套筒帶動臂銷插拔部件拔出臂銷。以臂銷鎖定、缸銷打開為工作的初 始位置，此時，缸銷插裝於上述凹槽中，臂銷位於相鄰兩節臂上的銷孔中，由於臂銷插拔部 件的拔銷動作是在套筒的帶動下完成的，此時，由於缸銷卡在套筒的徑向凹槽中，缸銷限制 了套筒繞其軸向的轉動，從而使得套筒無法帶動臂銷插拔部件完成拔銷動作，使得臂銷無 法解除鎖定，進而使得臂銷可靠地鎖定於兩節臂之間；當缸銷在動力部件的作用下繞其自 身軸線轉動時，帶動臂銷插拔部件逐漸將臂銷拔出，當缸銷自凹槽中拔出並抵靠於套筒的 外周壁時，臂銷插拔部件將臂銷拔出，此時，套筒限制了缸銷在其自身軸向上的運動，使得 缸銷無法解除鎖定，從而可靠地鎖定於伸縮油缸與預定節臂之間。這樣，保證了在工作過 程中缸銷和臂銷兩者中的一者如果處於解除鎖定的狀態，另一者能夠可靠地處於鎖定的狀 態。本實用新型所提供的插銷互鎖裝置通過以上機構實現了缸銷和臂銷之間的互鎖，該機 構無需繁瑣的液壓迴路和電氣線路，結構較為簡單，生產成本較低，且工作可靠性較高。在一種優選的實施方式中，上述臂銷插拔部件為臂銷勾，臂銷勾沿所述套筒的徑 向向外漸開。臂銷勾的結構較為簡單，生產工藝較為簡單，從而進一步降低了本實用新型所
4提供的插銷互鎖裝置的生產成本。在另一種具體實施方式
中，上述凹槽的數目可以為兩個，且兩凹槽均勻地開設於 套筒的周向。在單缸插銷式伸縮臂裝置中，伸縮油缸上的缸銷一般設置有兩個，相應的，上 述凹槽設置有兩個，能夠滿足普遍的使用要求，從而提高了插銷互鎖裝置的適用範圍，提高 了其適用性。

圖1為本實用新型所提供插銷互鎖裝置一種具體實施方式
中缸銷解除鎖定時的 局部立體圖；圖2為圖1所示插銷互鎖裝置在缸銷鎖定時的立體圖；圖3為圖1所示插銷互鎖裝置的俯視方向的結構示意圖；圖4為圖3中A-A方向的剖視示意圖；圖5為本實用新型所提供的插銷互鎖裝置中臂銷插拔部件一種具體實施方式
的 結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其能 夠提高臂銷和缸銷的互鎖可靠性，且具有較低的生產成本。本實用新型的另一核心是提供 一種包括上述插銷互鎖裝置的單缸插銷式伸縮臂裝置。為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1、圖2、圖3以及圖4 ；圖1為本實用新型所提供插銷互鎖裝置一種具體 實施方式中缸銷解除鎖定時的局部立體圖；圖2為圖1所示插銷互鎖裝置在缸銷鎖定時的 立體圖；圖3為圖1所示插銷互鎖裝置的俯視方向的結構示意圖；圖4為圖3中A-A方向的 剖視示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的插銷互鎖裝置用於單缸插銷式伸縮 臂裝置(以下簡稱伸縮臂裝置)，該伸縮臂裝置包括安裝於起重機機體上的至少兩節節臂， 各節節臂依次套裝且能夠分別相對於其上一節節臂伸出或者縮回，在末節節臂的內部安裝 有伸縮油缸1，該伸縮油缸1用於為節臂的伸縮提供動力；伸縮油缸1上安裝有缸銷2，該缸 銷2用於可選擇地將伸縮油缸1與其中一節節臂鎖定，各相鄰節臂之間安裝有臂銷3，缸銷 2和臂銷3能夠分別鎖定或者解除鎖定，當某節節臂相對於其上一節節臂伸出時，缸銷2首 先與該節節臂鎖定，令欲伸出的該節節臂與伸縮油缸1固定連接，而後該節節臂與相鄰節 臂之間的臂銷3打開，其他各節臂之間的臂銷3均鎖定，伸縮油缸1的缸筒伸出，從而帶動 該節節臂伸出；該節節臂達到預定的位置後，重新鎖住該節節臂與相鄰節臂之間的臂銷3， 缸銷2解鎖，伸出後的節臂與伸縮油缸1之間的鎖定關係解除，缸筒收回；插銷互鎖裝置包 括套裝於伸縮油缸1外側的套筒4，該套筒4的外周壁設有起定位作用的凹槽5，缸銷2的 內端部抵靠於套筒4的外周壁或者位於凹槽5中，當然，缸銷2的內端部也可以與套筒4的 外周壁具有適當距離；套筒4的外周壁固定連接有臂銷插拔部件，在驅動部件的作用下繞 其軸線自轉時，套筒4帶動臂銷插拔部件拔出臂銷3 ；臂銷3被拔出時缸銷2的內端部抵靠於套筒4的外周壁，或者與套筒4的外周壁保持適當距離。總之，臂銷3被拔出時套筒4的 外周壁限制所述缸銷的內端部縮回。需要指出的是，對於圓柱體，通常具有三個方向，即垂直於頂壁和底壁的軸線所 在的軸向、沿截面圓的半徑方向延伸的徑向，以及位於橫截面上並環繞截面圓圓心的周向。 對於正多邊體等類似於圓柱體的其他柱體，通常也可以通過上述概念表示相對應的方向。 本文即是如此。上述缸銷2的數量可以為兩個，且沿所述油缸1的缸筒周向大體均勻地設 置，以便當缸銷2鎖定時，能夠在周向上對節臂施加較為均勻的力，保證節臂沿軸向伸出的 精確度。缸銷2的數目也不局限於兩個，其也可以為三個或者更多個。上述凹槽5的數目可以為兩個，且兩凹槽5均勻地開設於套筒4的周向。由於在 伸縮臂裝置中，伸縮油缸上的缸銷2 —般設置有兩個，相應的，上述凹槽5設置有兩個，能夠 滿足普遍的使用要求，從而提高了插銷互鎖裝置的適用範圍，提高了其適用性。顯然的，上述凹槽5的數目也不局限於兩個，當缸銷2的數目發生變化時，凹槽5 的數目也應相應的發生變化，一般的，凹槽5的數目應不少於缸銷2的數目，同時也要考慮 到套筒4的強度要求，避免由於在套筒4上開設過多的凹槽5而影響套筒4的強度。上述缸銷2可以進一步包括主體部和凸起部，缸銷2通過其凸起部插裝於上述凹 槽5，以便提高缸銷2的抗扭性能，延長缸銷2的使用壽命。可以通過使臂銷插拔部件與凹槽5在所述套筒4周向上的位置相錯離的方式，避 免缸銷2和臂銷3同時解鎖。可也以採用其他常見方式改變凹槽5與臂銷插拔部件的相對 位置，只要確保臂銷插拔部件拔出臂銷3時，缸銷2不能位於凹槽5中即可。請參考圖5，並請一併參考圖1至圖4，圖5為本實用新型所提供的伸縮臂裝置中 臂銷插拔部件一種具體實施方式
的結構示意圖。上述臂銷插拔部件可以為臂銷勾6，臂銷勾6沿所述套筒4的徑向向外漸開。臂銷 勾6的結構較為簡單，生產工藝較為簡單，從而進一步降低了本實用新型所提供的插銷互 鎖裝置的生產成本。上述臂銷3的數量可以為四個，且沿節臂的周向均勻分布，以便保證臂銷3對節臂 的鎖緊力的均勻，避免節臂由於受力不均勻而造成的傾斜。顯然的，臂銷3的數量也不局限 於四個，在使用情況允許時，也可以為三個或者兩個，或者可以多於四個。上述臂銷勾6的數目與臂銷3的數目相同，且沿套筒4的周向均勻分布，這樣，保 證了每一個臂銷3均有一個對應的臂銷勾為其提供拔銷力，提高了裝置的工作性能。從理 論上來講，臂銷勾6的數目至少與臂銷3的數目相等即可，也即臂銷勾6的數目可以多於臂 銷3的數目。上述臂銷勾6與臂銷3相接觸的表面可以加工為弧形，該弧形靠近基板一側的半 徑小於遠離基板一側的半徑，也即類似於漸開線形式的弧形，通過臂銷3在弧形部上的滑 動實現臂銷3的軸向運動；也可以將兩者相接觸的表面加工成適當形式的拋物線形式，以 便能夠驅動臂銷3作軸向運動。上述臂銷3在靠近臂銷勾6的端部上可以安裝有勾柱，該勾柱的軸線與臂銷3的 軸線大體垂直，臂銷勾6通過勾柱將臂銷3自其銷孔中拔出，以便臂銷勾6更加方便地將臂 銷3拔出。上述臂銷3與相應的節臂之間安裝有處於壓縮狀態的彈簧，臂銷3在彈簧的作用
6下具有向遠離節臂軸線的方向運動的趨勢，當臂銷3沒有受到臂銷插拔部件的作用時，能 夠在彈簧的作用下向臂銷鎖定的方向運動，或者具有向鎖定方向運動的趨勢，以便當臂銷3 處於鎖定狀態時，鎖定狀態更加可靠。上述臂銷插拔部件也不局限於臂銷勾6的形式，該臂銷插拔部件也可以為油缸或 者電機等本領域中常規使用的其他動力部件。上述套筒4繞其自身軸線的轉動可以在驅動部件的驅動下實現，該驅動部件可以 為具有適當輸出轉速的各種形式的電機，也可以為液壓馬達等，其主要作用是為套筒4的 轉動提供適當大小的驅動力，只要能夠達到該使用要求，該驅動部件的具體形式不應受到 本說明書的限制。上述套筒4能夠按照預定的轉速和轉動方向繞其自身軸線轉動。具有預定的轉速 和轉動方向是指，根據伸縮臂裝置的結構形式和體積的不同，以及在不同的工況下的動作 差異，套筒4的轉速和轉動方向可能有所不同，其具體轉速和轉動方向應根據實際的使用 要求確定，在此不做限定。以臂銷3鎖定、缸銷2打開為工作的初始位置，此時，缸銷2插裝於上述凹槽5中， 臂銷3位於相鄰兩節臂上的銷孔中，由於臂銷插拔部件的拔銷動作是在套筒4的帶動下完 成的，此時，由於缸銷2卡在套筒4的徑向凹槽5中，缸銷2限制了套筒4繞其軸向的轉動， 從而使得套筒4無法帶動臂銷插拔部件完成拔銷動作，使得臂銷3無法解除鎖定，進而使得 臂銷3可靠地鎖定於兩節臂之間；當缸銷2在動力部件的作用下繞其自身軸線轉動時，帶 動臂銷插拔部件逐漸將臂銷3拔出，當缸銷2自凹槽5中拔出並抵靠於套筒4的外周壁時， 臂銷插拔部件將臂銷3拔出，此時，由於缸銷2抵靠於套筒4的外周壁，套筒4限制了缸銷 2在其自身軸向上的運動，使得缸銷2無法解除鎖定，從而可靠地鎖定於伸縮油缸1與預定 節臂之間。這樣，保證了在工作過程中缸銷2和臂銷3兩者中的一者如果處於解除鎖定的 狀態，另一者能夠可靠地處於鎖定的狀態。本實用新型所提供的插銷互鎖裝置通過以上機 構實現了缸銷2和臂銷3之間的互鎖，該機構無需繁瑣的液壓迴路和電氣線路，結構較為簡 單，生產成本較低，且工作可靠性較高。除了上述插銷互鎖裝置，本實用新型還提供一種包括上述插銷互鎖裝置的單缸插 銷式伸縮臂裝置，該單缸插銷式伸縮臂裝置的其他各部分結構請參考現有技術，在此不再 贅述。以上對本實用新型所提供的單缸插銷式伸縮臂裝置及其插銷互鎖裝置進行了詳 細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例 的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改 進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於，包括套裝於單缸插銷式伸縮臂裝置的伸縮油缸(1)上的套筒(4)，所述套筒(4)的外圓周壁上設置有凹槽(5)，並設有臂銷插拔部件；單缸插銷式伸縮臂裝置的缸銷(2)處於解鎖狀態時，其內端部位於所述凹槽(5)中，並限制所述套筒(4)繞其軸線自轉；處於鎖定狀態下，所述缸銷(2)的內端部脫離所述凹槽(5)，且所述套筒(4)能夠在驅動部件的作用下可繞其軸線自轉，並帶動所述臂銷插拔部件拔出單缸插銷式伸縮臂裝置的臂銷(3)。
2.根據權利要求1所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述缸銷(2)處於鎖定狀態時，所述套筒(4)的外周壁限制所述缸銷(2)的內端部縮回。
3.根據權利要求2所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述臂銷插拔部件與所述凹槽(5)在所述套筒(4)周向上的位置相錯離。
4.根據權利要求3所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述臂銷插拔部件為臂銷勾(6)，所述臂銷勾(6)沿所述套筒(4)的徑向向外漸開。
5.根據權利要求4所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述臂銷(3)的數量為四個，且沿所述節臂的周向均勻分布；所述臂銷勾(6)的數目與所述 臂銷⑶的數目相同，且沿所述套筒⑷的周向均勻分布。
6.根據權利要求5所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述臂銷(3)靠近所述臂銷勾(6)的端部上安裝有勾柱，所述勾柱的軸線與所述臂銷(3) 的軸線大體垂直，所述臂銷勾(6)通過所述勾柱將所述臂銷(3)自其銷孔中拔出。
7.根據權利要求6所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其特徵在於， 所述臂銷(3)與相應的所述節臂之間安裝有處於壓縮狀態的彈簧(7)，所述臂銷(3)在所述 彈簧(7)的作用下具有向遠離所述節臂軸線的方向運動的趨勢。
8.根據權利要求1至7任一項所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其 特徵在於，所述凹槽(5)的數目為兩個，且兩所述凹槽(5)均勻地開設於所述套筒(4)的周 向。
9.根據權利要求1至7任一項所述的用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，其 特徵在於，所述缸銷(2)包括主體部和凸起部，所述缸銷(2)通過所述凸起部插裝於所述凹 槽(5)。
10.一種單缸插銷式伸縮臂裝置，其特徵在於，包括權利要求1至9任一項所述的插銷 互鎖裝置，該插銷互鎖裝置套裝於伸縮油缸(1)外側。
專利摘要本實用新型公開了一種用於單缸插銷式伸縮臂裝置的插銷互鎖裝置，包括套裝於伸縮油缸(1)上的套筒(4)，所述套筒(4)的外圓周壁上設置有凹槽(5)，並設有臂銷插拔部件；處於解鎖狀態下，單缸插銷式伸縮臂裝置的缸銷(2)的內端部位於所述凹槽(5)中，並限制所述套筒(4)繞其軸線自轉；處於鎖定狀態下，所述缸銷(2)的內端部脫離所述凹槽(5)，且所述套筒(4)能夠在驅動部件的作用下可繞其軸線自轉，並帶動所述臂銷插拔部件拔出單缸插銷式伸縮臂裝置的臂銷(3)。通過以上機構實現了缸銷和臂銷之間的互鎖，且該機構無需繁瑣的液壓迴路和電氣線路，結構較為簡單，生產成本較低，且工作可靠性較高。
文檔編號B66C23/687GK201694760SQ20102023730
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者查鉑, 柳志勇, 馬勝 申請人:三一汽車起重機械有限公司