伸縮臂和工程機械的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種伸縮臂和工程機械，伸縮臂包括第一臂節（1）和依次設置的能夠相對伸縮的多個伸縮臂節以及多級液壓缸，多級液壓缸包括活塞桿（5）和多個缸體，活塞桿連接于第一臂節，多個缸體分別通過相應數量的多個連接結構連接于相應數量的多個伸縮臂節，缸體的頭部上設置有安裝槽，連接結構包括連接桿（8）和通過安裝槽安裝的連接塊（9），連接桿設置在伸縮臂節內并且兩端分別固定在伸縮臂節的相對的側壁上，連接桿垂直于伸縮方向延伸，且連接桿與連接塊滑動配合，使得連接桿能夠相對于連接塊沿連接桿的延伸方向滑動。當伸縮臂受到側載時，連接桿能夠相對于連接塊滑動，避免側向力直接加載到多級液壓缸上，對多級液壓缸實施側載保護。
【專利說明】 伸縮臂和工程機械
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械，具體地，涉及一種伸縮臂和包括該伸縮臂的工程機械。
【背景技術】
[0002]目前，起重機的伸縮臂是由兩節以上臂節通過相鄰臂節間的滑塊套接在一起組成，并安裝在通過臂架中的伸縮系統實現臂架的伸縮運動。現有的伸縮系統，主要包括伸縮油缸(例如多級液壓缸)，伸縮油缸與相鄰臂節間連接方式為:在起重機變幅平面內，伸縮油缸通過銷軸與相鄰臂節間進行鉸接，因此臂架所受橫向載荷無法傳遞給伸縮油缸；在起重機回轉平面內，伸縮油缸與相鄰臂節間為剛性連接，臂架橫向載荷極易傳遞給伸縮油缸，使得油缸活塞受側向載荷，造成伸縮油缸活塞桿拉傷、油缸液壓油泄漏，嚴重情況下甚至導致活塞桿彎曲失穩破壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能夠對多級液壓缸實施側載保護的伸縮臂。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供一種伸縮臂，該伸縮臂包括第一臂節和依次設置的能夠相對伸縮的多個伸縮臂節，所述伸縮臂還包括用于實現所述多個伸縮臂節的相對伸縮的多級液壓缸，所述多級液壓缸包括活塞桿和依次連接的多個缸體，其中，所述活塞桿連接于所述第一臂節，所述多個缸體分別通過相應數量的多個連接結構連接于相應數量的多個所述伸縮臂節，每個缸體的頭部上設置有安裝槽，每個連接結構包括連接桿和通過所述安裝槽安裝在所述缸體上的連接塊，所述連接桿設置在所述伸縮臂節內并且所述連接桿的兩端分別固定在所述伸縮臂節的相對的側壁上，所述連接桿垂直于所述伸縮臂節的伸縮方向延伸，且所述連接桿與所述連接塊滑動配合，使得所述連接桿能夠相對于所述連接塊沿所述連接桿的延伸方向滑動。
[0005]優選地，所述連接塊包括用于與所述安裝槽配合的安裝部和連接于所述安裝部的支撐部，所述支撐部設置有供所述連接桿穿過并滑動的通孔。
[0006]優選地，所述安裝槽沿所述缸體的徑向延伸，所述安裝部形成為圓柱狀并可旋轉地安裝于所述安裝槽。
[0007]優選地，圓柱狀的所述安裝部的中心線與所述通孔的中心線垂直相交。
[0008]優選地，所述通孔的橫截面為圓形，所述連接桿的橫截面為相應的圓形。
[0009]優選地，所述活塞桿鉸接于所述第一臂節。
[0010]優選地，每個缸體的頭部設置有至少兩個所述安裝槽，每個連接結構包括分別安裝于相應的所述安裝槽的至少兩個連接塊和分別與所述至少兩個連接塊滑動配合的至少兩個連接桿。
[0011]優選地，每個缸體的頭部設置有關于所述多級液壓缸的伸縮方向上下對稱的兩個所述安裝槽。
[0012]優選地，所述伸縮臂還包括用于輔助所述伸縮臂節的伸縮的繩排機構。[0013]本發明還提供一種工程機械，其中，所述工程機械包括本發明的伸縮臂。
[0014]通過上述技術方案，當伸縮臂受到側載時，連接桿能夠相對于連接塊滑動，避免側向力直接加載到多級液壓缸上，從而對多級液壓缸實施側載保護。
[0015]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是說明本發明的伸縮臂的結構示意圖；
[0018]圖2是說明圖1的伸縮臂的內部結構的局部立體圖；
[0019]圖3是圖2的俯視剖視圖；
[0020]圖4是沿圖3中A-A線截取的剖視圖。
[0021]附圖標記說明
[0022]I第一臂節2第二臂節 3第三臂節 4第四臂節
[0023]5活塞桿6第一缸體 6a第一安裝槽 6b導向輪
[0024]7第二缸體7a第二安裝槽
[0025]8連接桿9連接塊 9a安裝部 9b支撐部
[0026]10繩排機構11伸出滑輪 12縮回滑輪 13伸出鋼絲繩
[0027]14縮回鋼絲繩
【具體實施方式】
[0028]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】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0029]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”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。
[0030]根據本發明的一個方面，提供一種伸縮臂，該伸縮臂包括第一臂節I和依次設置的能夠相對伸縮的多個伸縮臂節，所述伸縮臂還包括用于實現所述多個伸縮臂節的相對伸縮的多級液壓缸，所述多級液壓缸包括活塞桿5和依次連接的多個缸體，其中，所述活塞桿5連接于所述第一臂節1，所述多個缸體分別通過相應數量的多個連接結構連接于相應數量的多個所述伸縮臂節，每個缸體的頭部上設置有安裝槽，每個連接結構包括連接桿8和通過所述安裝槽安裝在所述缸體上的連接塊9，所述連接桿8設置在所述伸縮臂節內并且所述連接桿8的兩端分別固定在所述伸縮臂節的相對的側壁上，所述連接桿8垂直于所述伸縮臂節的伸縮方向延伸，且所述連接桿9與所述連接塊9滑動配合，使得所述連接桿8能夠相對于所述連接塊9沿所述連接桿8的延伸方向滑動。
[0031]根據本發明的另一方面，提供一種工程機械，其中，所述工程機械包括本發明的伸縮臂。優選地，所述工程機械為起重機。
[0032]使用本發明的伸縮臂，當伸縮臂受到側載時，連接桿8能夠相對于連接塊9滑動，避免側向力直接加載到多級液壓缸的缸體和活塞桿上，從而對多級液壓缸實施側載保護。
[0033]其中，連接塊9可以采用各種適當的形式，例如所述連接塊9可以包括用于與所述安裝槽配合的安裝部9a和連接于所述安裝部9a的支撐部％，所述支撐部9b設置有允許所述連接桿8穿過并滑動的通孔。其中，通孔和連接桿8應當形成剛好能夠滑動的配合關系，例如，當通孔和連接桿8的橫截面均為圓形時，通孔的孔徑可以比連接桿8的直徑大l-2mm。
[0034]優選地，所述安裝槽沿所述缸體的徑向延伸，所述安裝部9a可以形成為圓柱狀并可旋轉地安裝于所述安裝槽。由此，當側載導致連接桿8滑動，使得伸縮臂的軸線與多級液壓缸的軸線產生交角，可以通過安裝部9a的轉動防止側載產生的扭矩直接加載在多級液壓缸上，進一步優化了防側載效果。
[0035]另外，優選地，圓柱狀的所述安裝部9a的中心線與所述通孔的中心線垂直相交。換言之，連接塊9可以形成為以安裝部9a的中心線和通孔的中心線所在的平面鏡像對稱的結構，以簡化制造工藝并增加平穩性。
[0036]另外，所述活塞桿5鉸接于所述第一臂節1，以適應伸縮臂節的伸縮操作。其中，活塞桿5與第一臂節I鉸接，能夠使活塞桿5繞平行于連接桿8的軸線轉動。
[0037]另外，優選地，所述通孔的橫截面為圓形，所述連接桿8的橫截面為相應的圓形，以使相對滑動更加順暢。
[0038]此外，優選地，每個缸體的頭部設置有至少兩個所述安裝槽，每個連接結構包括分別安裝于相應的所述安裝槽的至少兩個連接塊9和分別與所述至少兩個連接塊9滑動配合的至少兩個連接桿8。通過在每個缸體的頭部設置至少兩個安裝槽并安裝相應數量的連接塊和連接桿，可以均勻地通過各連接結構連接相應的臂節和缸體。
[0039]為實施均勻受力，同時減少自重和成本，可以通過上下對稱的兩個連接結構來連接每個缸體和相應的臂節。具體地，每個缸體的頭部設置有上下對稱的兩個所述安裝槽。相應地，通過兩個安裝槽分別在每個缸體的頭部安裝兩個連接塊和兩個連接桿。
[0040]另外，所述伸縮臂還包括用于輔助所述伸縮臂節的伸縮的繩排機構10。這里，根據伸縮臂節的數量等因素，可以合理的選擇繩排機構10的滑輪數量和布置方式，在此不作限定。
[0041]以下結合附圖詳細說明本發明的伸縮臂，在圖示的實施方式中，伸縮臂包括第一臂節I和三個伸縮臂節(即第二臂節2、第三臂節3和第四臂節4)，多級液壓缸包括活塞桿
5、第一缸體6和第二缸體7,第二缸體7能夠從第一缸體6伸出，活塞桿5能夠從第二缸體伸出，第一缸體6的頂端設置有導向滑輪6b。
[0042]其中，如圖2和圖4所示，第一缸體6通過上下對稱設置的兩個連接塊9和相應的兩個連接桿8連接于第三臂節3 ;第二缸體7通過上下對稱設置的兩個連接塊9和相應的兩個連接桿8連接于第二臂節2。具體地，第一缸體6的頭部設置有關于所述多級液壓缸的伸縮方向上下對稱的兩個第一安裝槽6a，連接塊9的安裝部9a可旋轉地安裝在第一安裝槽6a內(安裝部9a設置為圓柱狀，第一安裝槽6a設置為相應的柱狀槽)，支撐部9b設置為連接在安裝部9a上方的塊狀結構，連接桿8穿過設置在支撐部9b上的通孔且兩端連接于第三臂節3的內側壁上。類似地，第二缸體7的頭部設置有上下對稱的兩個第二安裝槽7a，連接塊9的安裝部9a可旋轉地安裝在第二安裝槽7a內(第二安裝槽7a也設置為相應的柱狀槽)，支撐部％設置為連接在安裝部9a上方的塊狀結構，連接桿8穿過設置在支撐部9b上的通孔且兩端連接于第二臂節2的內側壁上。
[0043]當發生側載時，例如第二臂節2發生側載，則連接第二臂節2和第二缸體7的連接桿8能夠相對于連接塊9滑動，避免側向力直接加載到第二缸體7上，從而對多級液壓缸實施側載保護。當側載導致連接桿8滑動，使得第二臂節2的軸線與多級液壓缸的軸線產生交角，可以通過安裝部9a的轉動防止側載產生的扭矩直接加載在第二缸體7上，進一步優化了防側載效果。
[0044]另外，在圖示的實施方式中，由于伸縮臂一共包括四節臂，且采用了具有兩個缸體的多級液壓缸，因此，可以使用例如具有兩個滑輪和兩個鋼絲繩的繩排機構10。如圖1所示，繩排機構10包括伸出滑輪11、縮回滑輪12、伸出鋼絲繩13和縮回鋼絲繩14，其中，伸出滑輪11固定于第三臂節3的伸出端內側，縮回滑輪12固定于第三臂節3的根部內側，伸出鋼絲繩13的一端固定于第四臂節4的根部，另一端繞過伸出滑輪11固定于第二臂節2的根部，縮回鋼絲繩14的一端固定于第四臂節4的根部，另一端繞過縮回滑輪12固定于第一缸體6。
[0045]可以理解的，當采用更多或更少伸縮臂節時，可以相應使用更多級液壓缸或普通的單級液壓缸，并相應增設或減少連接結構。同時，可以采用具有適當數量的滑輪和鋼絲繩的繩排機構10并合理布置，以配合伸縮具有相應數量伸縮臂節的伸縮臂。
[0046]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0047]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征，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復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0048]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，該伸縮臂包括第一臂節(I)和依次設置的能夠相對伸縮的多個伸縮臂節，所述伸縮臂還包括用于實現所述多個伸縮臂節的相對伸縮的多級液壓缸，所述多級液壓缸包括活塞桿(5)和依次連接的多個缸體，其特征在于，所述活塞桿(5)連接于所述第一臂節(I )，所述多個缸體分別通過相應數量的多個連接結構連接于相應數量的多個所述伸縮臂節，每個缸體的頭部上設置有安裝槽，每個連接結構包括連接桿(8)和通過所述安裝槽安裝在所述缸體上的連接塊(9)，所述連接桿(8)設置在所述伸縮臂節內并且所述連接桿(8)的兩端分別固定在所述伸縮臂節的相對的側壁上，所述連接桿(8)垂直于所述伸縮臂節的伸縮方向延伸，且所述連接桿(8 )與所述連接塊(9 )滑動配合，使得所述連接桿(8 )能夠相對于所述連接塊(9)沿所述連接桿(8)的延伸方向滑動。
2.根據權利要求1所述的伸縮臂，其特征在于，所述連接塊(9)包括用于與所述安裝槽配合的安裝部(9a)和連接于所述安裝部(9a)的支撐部(％)，所述支撐部(9b)設置有供所述連接桿(8)穿過并滑動的通孔。
3.根據權利要求2所述的伸縮臂，其特征在于，所述安裝槽沿所述缸體的徑向延伸，所述安裝部(9a)形成為圓柱狀并可旋轉地安裝于所述安裝槽。
4.根據權利要求3所述的伸縮臂，其特征在于，圓柱狀的所述安裝部(9a)的中心線與所述通孔的中心線垂直相交。
5.根據權利要求4所述的伸縮臂，其特征在于，所述通孔的橫截面為圓形，所述連接桿(8)的橫截面為相應的圓形。
6.根據權利要求1所述的伸縮臂，其特征在于，所述活塞桿(5)鉸接于所述第一臂節(I)。
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的伸縮臂，其特征在于，每個缸體的頭部設置有至少兩個所述安裝槽，每個連接結構包括分別安裝于相應的所述安裝槽的至少兩個連接塊(9)和分別與所述至少兩個連接塊(9)滑動配合的至少兩個連接桿(8)。
8.根據權利要求7所述的伸縮臂，其特征在于，每個缸體的頭部設置有關于所述多級液壓缸的伸縮方向上下對稱的兩個所述安裝槽。
9.根據權利要求1所述的伸縮臂，其特征在于，所述伸縮臂還包括用于輔助所述伸縮臂節的伸縮的繩排機構(10)。
10.一種工程機械，其特征在于，所述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。
【文檔編號】B66C23/693GK103663194SQ201310674885
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】王玉超, 曾維棟, 彭晶 申請人:中聯重科股份有限公司