專利名稱：多節臂伸縮裝置和工程機械設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，特別是涉及一種多節臂伸縮裝置和具有該多節臂伸縮裝置的工程機械設備。
背景技術：
能夠伸縮的多節臂應用于起重機等工程機械中。目前，多節臂伸縮主要通過伸縮油缸加繩排和單缸插銷機構兩種方式實現。其中，伸縮油缸加繩排的伸縮機構主要應用于中小噸位的工程機械中。該伸縮機構的最末一、兩節伸縮臂采用鋼絲繩伸縮、其他伸縮臂采用油缸伸縮。因此，此種伸縮機構的最末伸縮臂的截面變化較大，大大降低了起重機在大幅度下的起重安全、穩定性能。請參照圖1，一種應用單缸插銷機構的多節臂伸縮裝置能夠沿第一方向X伸縮，包括基本臂10’，逐層嵌套至基本臂10’的支臂1、11、111、1￥、乂，分別固定至支臂1、11、111、IV、V尾端的工作銷1、i1、ii1、iv、V和單缸插銷機構20’。單缸插銷機構20’包括活塞桿21’、缸筒22’、缸銷23，和拔銷裝置24，。其中，基本臂 ο’和支臂1、i1、m、iv分別至少在頭部和尾部的預定位置處設置工作銷孔(未圖示)，工作銷1、i1、ii1、iv、v分別用于將支臂1、I1、II1、IV、V通過工作銷孔卡固至基本臂10’和支臂1、I1、II1、IV。活塞桿21’的端部固定至基本臂10’;支臂1、11、111、IV、V上與工作銷1、i1、ii1、iv、v的軸線對應的位置處分別設置缸銷孔a、b、c、d、e。缸銷23’和拔銷裝置24’固定至缸筒22’。拔銷裝置24’包括臂銷缸25’和拔銷板28’。
臂銷缸25’的軸線距離缸銷23’的軸線之間間隔垂直距離D，拔銷板28’包括拔銷部(未標不)，拔銷部的中心線與缸銷23’的軸線沿垂直于第一方向X的第二方向Y共面設置，即拔銷部的中心線距離臂銷缸25’的軸線之間間隔垂直距離D。當多節臂裝置處于收縮的非使用狀態下時，支臂1、11、111、1￥、乂的工作銷1、i1、ii1、iv、V分別卡入基本臂10’和支臂1、I1、II1、IV的尾部的工作銷孔中且在重力作用下分別與工作銷孔的一側接觸；使基本臂10’和支臂1、11、111、1￥、乂之間處于穩定的連接狀態。伸出支臂V的過程為:驅動缸筒22’，當缸銷23’到達支臂V的尾部時釋放缸銷23’將其插入缸銷孔e中，使缸銷23’與支臂V鎖定，此時，工作銷V的端部位于拔銷部中；繼續驅動缸筒22’，使工作銷V與支臂IV的工作銷孔脫離接觸；拔銷部夾持工作銷V，并進一步通過臂銷缸25’驅動拔銷板28’，拔銷板28’帶動工作銷V使之脫離支臂IV的工作銷孔中；再次驅動缸筒22’，使支臂V沿第一方向X伸出支臂IV，當支臂V到達支臂IV頭部的預定位置時，釋放工作銷V使支臂V與支臂IV重新鎖定，完成支臂V的伸臂動作。支臂1、11、II1、IV的伸臂動作與支臂V相同。然而，在拔銷裝置24’驅動工作銷使兩節通過工作銷相互鎖定的支臂接觸鎖定的過程中，由于拔銷板28’的拔銷部受到向上的力作用，而且拔銷部距離臂銷缸25’之間的距離為D，因此拔工作銷的過程中對臂銷缸25’產生扭矩，即臂銷缸25’在拔工作銷過程中受到一定程度偏載；使用一段時間后，臂銷缸25’會產生不均勻的磨損，使臂銷缸25’的使用壽命降低，影響多節臂伸縮裝置的安全性能。
實用新型內容本實用新型主要解決的技術問題是提供一種安全性能較高的多節臂伸縮裝置及工程機械設備。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種多節臂伸縮裝置，包括:基本臂；至少一支臂，逐層嵌套至基本臂內，并能夠沿第一方向伸縮；至少一工作銷，對應設置于各自的支臂上，并能沿垂直于第一方向的第二方向移動，以實現工作銷所在的支臂與外部鄰接的支臂或基本臂之間的鎖定或解鎖；拔銷機構，位于支臂內部，拔銷機構包括臂銷缸和拔銷板，拔銷板能夠與工作銷鎖定；臂銷缸驅動拔銷板沿第二方向拔動工作銷，以實現工作銷所在的支臂與外部鄰接的支臂或基本臂之間的解鎖，其中在拔銷機構拔動工作銷的過程中，工作銷的中心線與臂銷缸的中心線在第一方向上重合設置。其中，多節臂伸縮裝置進一步包括伸縮缸，伸縮缸沿第一方向移動拔銷機構，以將拔銷板與對應的工作銷進行鎖定。其中，伸縮缸包括活塞桿及缸筒，活塞桿的端部固定至基本臂的尾端，拔銷機構固定至缸筒上。其中，多節臂伸縮裝置進一步包括設置于缸筒上的缸銷，缸銷的中心線與臂銷缸的中心線沿第一方向間隔第一距離設置，支臂進一步設置缸銷孔，缸銷孔的中心與工作銷的中心線沿第一方向間隔第二距離設置，第一距離與第二距離相等，以使缸銷與缸銷孔鎖定時，拔銷板能夠與工作銷鎖定。其中，臂銷缸的數目為兩個，關于缸筒對稱分布；拔銷板包括連接兩臂銷缸的連接部和拔銷部。其中 ，工作銷包括拔銷柱和擋止銷，拔銷柱和擋止銷連接，工作銷所在的支臂設置有第一工作銷孔，工作銷所在的支臂的外部鄰接的支臂或基本臂上設置有第二工作銷孔，擋止銷能夠沿第二方向經第一工作銷孔插入或退出第二工作銷孔，拔銷柱能夠與拔銷板鎖定，以使工作銷在臂銷缸的帶動下沿第二方向移動。其中，工作銷進一步包括彈簧，彈簧用于將擋止銷沿第二方向經第一工作銷孔推入第二工作銷孔。其中，支臂上設置卡板，卡板上設置有第三工作銷孔，擋止銷包括擋止銷主體以及設置于擋止銷主體上的擋止部，擋止銷主體的兩端分別設置于第一工作銷孔和第三工作銷孔內，擋止部位于第一工作銷孔和第三工作銷孔之間且其徑向尺寸大于第一工作銷孔和第三工作銷孔，彈簧套設于擋止銷主體上且彈性支撐于擋止部與卡板之間。為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是:提供一種工程機械設備，該工程機械設備包括如上所述的多節臂伸縮裝置。其中，該工程機械設備是起重機。本實用新型的有益效果是:區別于現有技術的情況，本實用新型多節臂伸縮裝置的工作銷的中心線與臂銷缸的中心線在第一方向上重合設置，因此拔銷過程中工作銷的移動路徑在第一方向上與臂銷缸重合，臂銷缸不會出現因偏載而產生的不均勻的磨損現象，能有效提高臂銷缸的使用壽命，提升多節臂伸縮裝置的安全性能。
圖1是一種現有多節臂伸縮裝置的示意圖；圖2是圖1所示多節臂伸縮裝置的單缸插銷機構的示意圖；圖3是本實用新型多節臂伸縮裝置的部分結構示意圖；圖4是圖3所示多節臂伸縮裝置的其中一支臂的示意圖；圖5是圖3所示多節臂伸縮裝置的拔銷機構、伸縮油缸和缸銷的示意圖；圖6是本實用新型多節臂伸縮裝置的另一角度的部分結構示意圖；圖7是圖6所示多節臂伸縮裝置的相鄰兩臂部及工作銷的示意圖；圖8是圖6所示多節臂伸縮裝置的拔銷機構、伸縮缸及缸銷的示意圖。
具體實施方式
多節臂伸縮裝置包括基本臂和一個以上的支臂，支臂逐層嵌套至基本臂中。因每一支臂的結構和伸縮過程類似，因此，以下具體實施方式
部分僅舉出其中最內層的支臂(以下統稱第一支臂)的結構和第一支臂相對與其相鄰的支臂(以下統稱第二支臂)的伸縮過程。其他未圖示和詳細說明的支臂結構及伸縮過程均以第一支臂為參照。參閱圖3至圖5，本實用新型多節臂伸縮裝置包括第一支臂1、第二支臂6(請參照圖6)、工作銷2和拔銷 機構3。
第一支臂I嵌套至 第二支臂6內，并能夠沿第一方向X伸縮。工作銷2設置于第一支臂I上，能夠沿垂直于第一方向X的第二方向Y移動，以實現第一支臂I與第二支臂6之間的鎖定與解鎖。拔銷機構3位于第一支臂I內部。拔銷機構3包括臂銷缸31和拔銷板32。拔銷板32能夠與工作銷2鎖定；當拔銷板32與工作銷2鎖定時，臂銷缸31驅動拔銷板32沿第二方向Y拔動工作銷2，從而實現第一支臂I與第二支臂6之間的解鎖。其中，在拔銷機構3拔動工作銷2的過程中，工作銷2的中心線與臂銷缸31的中心線在第一方向X上重合設置。需要說明的是，工作銷與各個支臂一一對應設置，本實施例中僅舉出第一支臂I相對第二支臂6拔銷的過程，因此，僅描述了第一支臂I上設置工作銷2，除第一支臂I之夕卜，其他各支臂亦設置工作銷，用于實現工作銷所在的支臂與外部鄰接的支臂或基本臂之間的鎖定或解鎖。本實施例多節臂伸縮裝置的具體實現過程如下:請一并參照圖6至圖8，多節臂伸縮裝置進一步包括伸縮缸4和缸銷5。伸縮缸4包括活塞桿41和缸筒42。活塞桿41的端部固定至基本臂的尾端，缸筒42相對活塞桿41沿第一方向X伸縮。拔銷機構3和缸銷5設置于缸筒42上。本實施例中，缸銷5的數目為兩個，兩缸銷5關于缸筒42對稱設置且兩缸銷5的中心線沿第一方向X重合設置。優選地，缸銷5能夠沿垂直于第一方向X和第二方向Y的第三方向(未標不)伸縮。拔銷機構3包括一對臂銷缸31和連接該一對臂銷缸31的拔銷板32。一對臂銷缸31關于缸筒42對稱設置且兩臂銷缸31的中心線沿第一方向X和第二方向Y重合設置。拔銷板32包括一對連接部321和拔銷部322。一對連接部321分別連接兩臂銷缸31。拔銷部322位于一對連接部321之間。拔銷部322的中心與臂銷缸31的中心線沿第二方向Y重合。缸銷5的中心線與臂銷缸31的中心線沿第一方向X間隔第一距離D2設置。第一支臂I上靠近末端的位置處設置第一工作銷孔(未標示)，第二支臂6至少在頂端和末端兩處分別設置與第一工作銷孔對應的第二工作銷孔(未標示)。第一支臂I上靠近末端的位置處還設置有卡板11和缸銷孔12。卡板11上設置第三工作銷孔(未標示)，第三工作銷孔與第一工作銷孔在第二方向Y上對應設置。缸銷孔12的數目為兩個，分別用于卡持兩缸銷5。工作銷2包括拔銷柱21、擋止銷22和彈簧23。拔銷柱21和擋止銷22通過螺紋連接、銷釘連接等方式相互連接。擋止銷22包括擋止銷主體221和設置于擋止銷主體上的擋止部222。擋止銷主體221的兩端分別設置于第一工作銷孔和第三工作銷孔內，擋止部222位于第一工作銷孔和第三工作銷孔之間且擋止部222的徑向尺寸大于第一工作銷孔和第三工作銷孔。彈簧23套設于擋止銷主體221上，且彈性支撐于擋止部222和卡板11之間。擋止銷22能夠沿第二方向Y經第一工作銷孔插入或退出第二工作銷孔，彈簧23用于將擋止銷22沿第二方向Y經第一工作銷孔推入第二工作銷孔。缸銷孔12的中心與工作銷2的中心線沿第一方向X間隔第二距離Dl設置，第一距離D2與第一距離Dl相等，從而當缸銷5與缸銷孔12鎖定時，拔銷板32的拔銷部322能夠與工作銷2的拔銷柱21鎖定。當多節臂裝置處于收縮的非使用狀態時，第一支臂I的工作銷2卡入第二支臂2末端的第二工作銷孔中且在重力作用下與第二工作銷孔的底部接觸，使第一支臂I與第二支臂6之間處于穩定的連接狀態。伸出第一·支臂I的過程為:驅動缸筒42，當缸銷5到達第一支臂I的缸銷孔12的位置處時釋放缸銷5使其與缸銷孔12鎖定；此時，工作銷2的拔銷柱21與拔銷板32的拔銷部322鎖定。繼續驅動缸筒42，使工作銷2與第二支臂6的第二工作銷孔脫離接觸。驅動臂銷缸31，拔銷板32沿第二方向Y帶動工作銷2使之脫離第二工作銷孔。再次驅動缸筒42，使第一支臂I沿第一方向X伸出第二支臂6，當工作銷2到達第二支臂6頭部設置的第二工作銷孔時，驅動臂銷缸31釋放工作銷2使第一支臂I與第二支臂2重新鎖定，完成第一支臂I的伸臂動作。在了解第一支臂I的結構、鄰接第一支臂I的第二支臂6上設置的與第一支臂I相互配合的結構的前提下，能推導出其他各支臂及鄰接各支臂的支臂或基本臂的結構；因此，本使用新型不再詳細贅述。區別于現有技術，本實用新型多節臂伸縮裝置的工作銷2的中心線與臂銷缸31的中心線在第一方向X上重合設置，因此拔銷過程中工作銷2的移動路徑在第一方向X上與臂銷缸31重合，臂銷缸31不會出現偏載，因此不會發生不均勻的磨損現象，不僅能提高臂銷缸31的使用壽命，進而能提升多節臂伸縮裝置的安全性能。本實用新型進一步提供一種工程機械設備，該工程機械設備包括如上所述的多節臂伸縮裝置。工程機械設備包括起重機、消防車等等。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域 ，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述多節臂伸縮裝置包括: 基本臂； 至少一支臂，逐層嵌套至所述基本臂內，并能夠沿第一方向伸縮； 至少一工作銷，對應設置于各自的所述支臂上，并能沿垂直于所述第一方向的第二方向移動，以實現所述工作銷所在的所述支臂與外部鄰接的所述支臂或所述基本臂之間的鎖定或解鎖； 拔銷機構，位于所述支臂內部，所述拔銷機構包括臂銷缸和拔銷板，所述拔銷板能夠與所述工作銷鎖定；所述臂銷缸驅動所述拔銷板沿所述第二方向拔動所述工作銷，以實現所述工作銷所在的所述支臂與外部鄰接的所述支臂或所述基本臂之間的解鎖，其中在所述拔銷機構拔動所述工作銷的過程中，所述工作銷的中心線與所述臂銷缸的中心線在所述第一方向上重合設置。
2.根據權利要求1所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述多節臂伸縮裝置進一步包括伸縮缸，所述伸縮缸沿所述第一方向移動所述拔銷機構，以將所述拔銷板與對應的所述工作銷進行鎖定。
3.根據權利要求2所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述伸縮缸包括活塞桿及缸筒，所述活塞桿的端部固定至所述基本臂的尾端，所述拔銷機構固定至所述缸筒上。
4.根據權利要求3所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述多節臂伸縮裝置進一步包括設置于所述缸筒上的缸銷，所述缸銷的中心線與所述臂銷缸的中心線沿所述第一方向間隔第一距離設置，所述支臂進一步設置缸銷孔，所述缸銷孔的中心與所述工作銷的中心線沿所述第一方向間隔第二距離設置，所述第一距離與所述第二距離相等，以使所述缸銷與所述缸銷孔鎖定時，所述拔銷板能夠與所述工作銷鎖定。
5.根據權利 要求3所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述臂銷缸的數目為兩個，關于所述缸筒對稱分布；所述拔銷板包括連接兩臂銷缸的連接部和拔銷部。
6.根據權利要求1所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述工作銷包括拔銷柱和擋止銷，所述拔銷柱和所述擋止銷連接，所述工作銷所在的所述支臂設置有第一工作銷孔，所述工作銷所在的所述支臂的外部鄰接的所述支臂或所述基本臂上設置有第二工作銷孔，所述擋止銷能夠沿所述第二方向經所述第一工作銷孔插入或退出所述第二工作銷孔，所述拔銷柱能夠與所述拔銷板鎖定，以使所述工作銷在所述臂銷缸的帶動下沿所述第二方向移動。
7.根據權利要求6所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述工作銷進一步包括彈簧，所述彈簧用于將所述擋止銷沿所述第二方向經所述第一工作銷孔推入所述第二工作銷孔。
8.根據權利要求7所述的多節臂伸縮裝置，其特征在于，所述支臂上設置卡板，所述卡板上設置有第三工作銷孔，所述擋止銷包括擋止銷主體以及設置于所述擋止銷主體上的擋止部，所述擋止銷主體的兩端分別設置于所述第一工作銷孔和所述第三工作銷孔內，所述擋止部位于所述第一工作銷孔和所述第三工作銷孔之間且其徑向尺寸大于所述所述第一工作銷孔和所述第三工作銷孔，所述彈簧套設于所述擋止銷主體上且彈性支撐于所述擋止部與所述卡板之間。
9.一種工程機械設備，其特征在于，所述工程機械設備包括如權利要求1 8項任意一項所述的多節臂伸縮裝置。
10.根據權 利要求9所述的工程機械設備，其特征在于，所述工程機械設備是起重機。
專利摘要本實用新型公開了一種多節臂伸縮裝置，包括基本臂；至少一支臂，逐層嵌套至基本臂內，并能夠沿第一方向伸縮；至少一工作銷，對應設置于各自的支臂上，并能沿垂直于第一方向的第二方向移動，以實現工作銷所在的支臂與外部鄰接的支臂或基本臂之間的鎖定或解鎖；拔銷機構，位于支臂內部，拔銷機構包括臂銷缸和拔銷板，拔銷板能夠與工作銷鎖定；臂銷缸驅動拔銷板沿第二方向拔動工作銷，以實現工作銷所在的支臂與外部鄰接的支臂或基本臂之間的解鎖，其中在拔銷機構拔動工作銷的過程中，工作銷的中心線與臂銷缸的中心線在第一方向上重合設置。本實用新型能有效提高臂銷缸的使用壽命，提升多節臂伸縮裝置的安全性能。
文檔編號B66C23/687GK203128075SQ20122072012
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者劉宇新, 趙建陽, 楊勇 申請人:中聯重科股份有限公司