一種消防車的舉高臂的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種消防車的舉高臂，包括主臂、舉高臂、連接構件和用于驅動舉高臂相對于主臂進行變幅作業的變幅機構；其中，所述連接構件的一端與主臂的前部固定連接，且其另一端橫向伸出至所述主臂的旁側；且所述舉高臂與所述連接構件的另一端鉸接于第一鉸點，所述變幅機構置于所述舉高臂與連接構件之間，以驅動舉高臂進行變幅作業。本發明一種消防車的舉高臂，能有效節省總體設計的高度空間，提高舉高臂在豎直面內的強度和剛度，確保舉高消防作業安全可靠性。
【專利說明】一種消防車的舉高臂【技術領域】
[0001]本發明涉及一種消防設備，尤其涉及一種消防車舉高臂。
【背景技術】[0002]現有消防車的專用底盤上安裝有舉高臂及輸送消防液的管道，實際作業過程中，展開舉高臂將消防液輸送至一定的高度進行高空滅火作業。目前消防車的舉高臂的結構主要有三種形式:其一，主臂加一節舉高臂組合式舉高臂；其二，多節舉高臂；其三，由2組主臂折疊的組合式舉高臂。以上三種舉高臂結構形式存在共同的特點:舉高臂結構均采用上下型折疊布置方式。
[0003]如圖1，該圖示出了主臂加舉高臂組合式舉高臂的基本結構，圖中所示的主臂為伸縮臂；收回狀態下，舉高臂節位于伸縮臂式主臂的下方。
[0004]相關規定對于消防車作出了限高的要求，即，整車高度不能超過4米；由于專用底盤的駕駛室高度的確定的，因此，上下型折疊布置方式的舉高臂的設計就受到相應的局限，限制了舉高臂的截面高度；而截面的大小特別是截面高度決定著舉高臂豎直面內的強度和剛度。
[0005]基于消防車的舉高臂進行受力分析可知，舉高臂應力主要基于舉高臂自重產生，而側向風載和回轉慣性力相對較小；顯然，在舉高臂等重且滿足務彎剛度的工況下，截面高度越大，舉高臂的強度和剛度越大，整車的作業高度和幅度等性能指標越好；反之則性能越差。由此可知，現有上下型舉高臂的布置方式已成為制約提高作業性能消防車的最大障礙。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是:提供一種能有效節省總體設計的高度空間，提高舉高臂在豎直面內的強度和剛度，確保舉高消防作業安全可靠性的消防車的舉高臂。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
[0008]一種消防車的舉高臂，包括主臂、舉高臂、連接構件和用于驅動舉高臂相對于主臂進行變幅作業的變幅機構；其中，所述連接構件的一端與主臂的前部固定連接，且其另一端橫向伸出至所述主臂的旁側；且所述舉高臂與所述連接構件的另一端鉸接于第一鉸點，所述變幅機構置于所述舉高臂與連接構件之間，以驅動舉高臂進行變幅作業。
[0009]所述變幅機構具體包括變幅連桿、拉桿和伸縮缸；其中，所述變幅連桿的一端與所述連接構件鉸接于第二鉸點；且沿連接構件的高度方向，第二鉸點位于第一鉸點的上方；所述拉桿的一端與所述變幅連桿的中都鉸接于第三鉸點，其另一端與所述舉高臂鉸接于第四鉸點；且沿所述舉高臂的長度方向，第四鉸點位于第一鉸點的內側；所述伸縮缸的缸桿端或者缸筒端與所述變幅連桿的另一端鉸接于第五鉸點，其缸筒端或者缸桿端與所述舉高臂鉸接于第六鉸點；且沿所述舉高臂的長度方向，第六鉸點位于第四鉸點的內側。
[0010]所述舉高臂處于收回狀態時，其延伸方向與所述主臂的延伸方向一致，且兩者的下表面大致位于相同的高度。[0011]所述舉高臂處于收回狀態時，第一鉸點和第四鉸點大致處于同一水平面內，第二鉸點、第三鉸點、第五鉸點和第六鉸點大致處于同一水平面內。
[0012]所述舉高臂上設置有鉸接附座，且所述伸縮缸與舉高臂之間的第六鉸點位于該鉸接附座上。
[0013]所述舉高臂處于收回狀態時，所述伸縮缸的活塞與缸筒底部相抵。
[0014]所述伸縮缸的活塞與缸蓋相抵時，所述舉高臂的延伸方向與所述主臂的延伸方向之間的夾角為170。?175。。
[0015]所述主臂具體為由多節箱形臂套疊的伸縮臂，且其內層臂節的前部與所述連接構件固定連接；所述舉高臂具體為單節臂節或者由多節箱形臂套疊的伸縮臂。
[0016]所述連接構件的主體為箱形結構。
[0017]與現有技術相比，本發明具有的有益效果為:
[0018]由于本發明在主臂與伸縮臂之間設置有連接構件，該連接構件橫向設置于主臂與舉高臂之間，其一端與主臂的前部固定連接且其另一端用于與舉高臂鉸接，以而實現主臂與舉高臂的延伸方向大致呈平行狀態；這樣，舉高臂舉高臂處于收回狀態時，舉高臂位于主臂的旁側。此狀態下，舉高臂不占用舉高臂的整體高度，舉高臂的整體高度基本為主臂高度。顯然，基于相同的底盤及使用工況的前提下，本發明可有效節省總體設計的高度空間，從而可最大限度地提高舉高臂在豎直面內的強度和剛度，確保舉高消防作業的安全可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是現有技術中主臂加舉高臂組合式舉高臂的連接關系示意圖；
[0020]圖2和圖3均是【具體實施方式】中所述消防車的側視圖；其中，圖2中所示的舉高臂處于收回狀態，圖3中所示的舉高臂處于展開狀態；
[0021]圖4和圖5分別示出了【具體實施方式】中所述舉高臂各部件的連接關系；其中，圖4為舉高臂的局部側視圖，圖5為舉高臂的局部俯視圖；
[0022]圖6是【具體實施方式】中所述平面五連桿機構的運動原理圖；
[0023]圖7是【具體實施方式】中所述舉高臂展開過程的狀態示意圖；
[0024]圖8是【具體實施方式】中所述舉高臂完全展開的狀態示意圖。
[0025]圖2至圖8中所示:底盤100、舉高臂200 ;主臂1、內層臂節11、舉高臂2、鉸接附座21、變幅機構3、變幅連桿31、拉桿32、伸縮缸33、主臂變幅油缸4、連接構件5。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0027]如圖2和圖3，消防車主要包括底盤100、舉高臂200及相虛的動力系統、電氣控制系統、液壓控制系統(圖中未示出)等。其中，圖2中所示消防車的舉高臂處于收回狀態，圖3中所示消防車的舉高臂200處于展開狀態，主臂I在主臂變幅油缸4的作用下支起，舉高臂2在變幅機構3的作用下展開。需要說明的是，底盤100與相應的動力系統、電氣控制系統、液壓控制系統等主要功能部件與現有技術完全相同，本領域的技術人員基于現有技術完全可以實現，本文不再贅述。本實施方式將詳細闡述舉高臂200的組成及連接關系。[0028]如圖4和圖5，分別示出了本實施方式所述舉高臂各部件連接關系；其中，
[0029]圖4為舉高臂的局部側視圖，圖5為舉高臂的局部俯視圖。
[0030]圖中所示，舉高臂200的主臂I和舉高臂2的延伸方向大致呈平行狀態設置，其中，主臂I是由多節箱形臂套疊的伸縮臂，舉高臂2為單節臂節。連接構件5相對于舉高臂的延伸方向橫向設置，其一端與主臂I內層臂節11的前部固定連接，其另一端與舉高臂2的端部鉸接(舉高臂2與連接構件5鉸接于第一鉸點A);變幅機構3置于舉高臂2與連接構件5之間，以驅動舉高臂2相對于主臂I進行變幅作業(如圖3所示)。實際上，主臂I也可以采用非伸縮式緒構，舉高臂2也可以采用由多節箱形臂套疊的伸縮臂，只要滿足使用需要均在本申請請求保護的范圍內。
[0031]具體地，如圖4所示，變幅機構3具體包括變幅連桿31、拉桿32和伸縮缸33，該變幅連桿31、拉桿32和伸縮缸33與舉高臂2和連接構件5 (主臂)構成平面五連桿機構。
[0032]變幅連桿31的一端與連接構件5鉸接于第二鉸點B;且沿連接構件5的高度方向，第二鉸點B位于第一鉸點A的上方；拉桿32的一端與變幅連桿31的中部鉸接于第三鉸點C，拉桿32的另一端與舉高臂2鉸接于第四鉸點D;且沿舉高臂2的長度方向，第四鉸點D位于第一鉸點A的內側；伸縮缸33的缸桿端與變幅連桿31的另一端鉸接于第五鉸點E,伸縮缸33的缸筒端與舉高臂2鉸接于第六鉸點F;且沿舉高臂2的長度方向，第六鉸點F位于第四鉸點D的內側。可以理解的是，也可以伸縮缸33的缸筒端與變幅連桿31的另一端鉸接，伸縮缸33的缸桿端與舉高臂2鉸接。具體地，舉高臂2上設置有鉸接附座21，且伸縮缸33與舉高臂2之間的第六鉸點F位于該鉸接附座21上。
[0033]下面結合圖6簡要說明舉高臂2的展開工作過程，圖6是該平面五連桿機構的運動原理圖。
[0034]結合圖6所示，伸縮缸33與舉高臂2之間的運動配合關系即為曲柄滑塊機構。展開作業時，壓力油進入伸縮缸33的無桿腔，伸縮缸33的缸桿伸出并推動舉高臂2相對于連接構件5向前擺轉，如圖6中虛線所示，拉桿32帶動變幅連桿31相對于連接構件5同向擺轉，進而帶動與變幅連桿31鉸接的伸縮缸33 —并運動(如圖7所示)，直至舉高臂2完全展開(如圖8所示)。該機構設計合理、可靠，在伸縮缸33驅動舉高臂2展開的過程中，運用連桿曲線確保舉高臂2的運動軌跡更加順暢、無死點。
[0035]依據最大限度地節省總體高度空間的設計基準，優選地，當舉高臂2處于收回狀態時，其延伸方向與主臂I的延伸方向一致，且兩者的下表面大致位于相同的高度。舉高臂
2處于收回狀態時，第一鉸點A和第四鉸點D大致處于同一水平面內.且第二鉸點B、第三鉸點C、第五鉸點E和第六鉸點F大致處于同一水平面內。
[0036]為提高舉高臂2展開作業的安全穩定性，應當基于舉高臂2的收回及完全展開兩個極限工作位置進行限位，以避免其運動過度與相鄰部件產生干涉。比如，可以是這樣的設計:舉高臂2處于收回狀態時，伸縮缸33的活塞與缸筒底部相抵，以實現其收回狀態的限位；伸縮缸33的活塞與缸蓋相抵時，舉高臂的延伸方向與主臂的延伸方向之間的夾角為170。?175。，以實現其完全展開的限位。
[0037]特別說明的是，伸縮缸33的活塞與缸蓋相抵時，舉高臂的延伸方向與主臂的延伸方向之間的夾角限定為170。?175。，以滿足作業空間的要求并且使得變幅油缸處于受力較合理的位置。[0038]另外，連接構件5的主體可以選用多種結構形式，優選箱形結構。顯然，基于箱形結構的特點為，可在滿足強度和剛度要求的前提下，降低舉高臂的自重，有效保障舉高臂的承載能力。
[0039]本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種消防車的舉高臂，包括主臂、舉高臂和用于驅動舉高臂相對于主臂進行變幅作業的變幅機構，其特征在于，還包括: 連接構件，其一端與主臂的前部固定連接，且其另一端橫向伸出至所述主臂的旁側；且所述舉高臂與所述連接構件的另一端鉸接于第一鉸點，所述變幅機構置于所述舉高臂與連接構件之間，以驅動舉高臂進行變幅作業。
2.根據權利要求1所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述變幅機構具體包括: 變幅連桿，其一端與所述連接構件鉸接于第二鉸點；且沿連接構件的高度方向，第二鉸點位于第一鉸點的上方； 拉桿，其一端與所述變幅連桿的中部鉸接于第三鉸點，其另一端與所述舉高臂鉸接于第四鉸點；且沿所述舉高臂的長度方向，第四鉸點位于第一鉸點的內側；和 伸縮缸，其缸桿端或者缸筒端與所述變幅連桿的另一端鉸接于第五鉸點，其缸筒端或者缸桿端與所述舉高臂鉸接于第六鉸點；且沿所述舉高臂的長度方向，第六鉸點位于第四鉸點的內側。
3.根據權利要求2所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述舉高臂處于收回狀態時，其延伸方向與所述主臂的延伸方向一致，且兩者的下表面位于相同的高度。
4.根據權利要求3所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述舉高臂處于收回狀態時，第一鉸點和第四鉸慮大致處于同一水平面內，第二鉸點、第三鉸點、第五鉸點和第六鉸點大致處于同一水平面內。
5.根據權利要求4所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述舉高臂上設置有鉸接附座，且所述伸縮缸與舉高臂之間的第六鉸點位于該鉸接附座上。
6.根據權利要求3所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述舉高臂處于收回狀態時，所述伸縮缸的活塞與缸筒底部相抵。
7.根據權利要求6所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述伸縮缸的活塞與缸蓋相抵時，所述舉高臂的延伸方向與所述主臂的延伸方向之間的夾角為170°?175°。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的一種消防車的舉高臂，其特征在于，所述主臂具體為由多節箱形臂套疊的伸縮臂，且其內層臂節的前部與所述連接構件固定連接；所述舉高臂具體為單節臂節或者由多節箱形臂套疊的伸縮臂。
【文檔編號】B66F11/04GK103537028SQ201310456882
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】姚旻 申請人:安徽華印機電股份有限公司