CN101618839A - 伸缩臂起重机及其单缸插销式伸缩臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单缸插销式伸缩臂，其伸缩油缸的任意一侧均设置至少两个缸销；所述缸销的轴线均平行于所述伸缩油缸横截面上水平延伸的直径，且同侧的缸销分居该水平延伸的直径的两侧。本发明还提供一种伸缩臂起重机。本发明在伸缩油缸两侧均设置至少两个缸销，并将单缸插销式伸缩臂的缸销自伸缩油缸两侧的中部移至顶部和底部，有效利用了上述末节伸缩臂内部的空间，同时为所述伸缩油缸提供了缸径的增大空间，提高了伸缩油缸的承载能力，有利于伸缩臂起重机大型化的进一步发展。

Description

伸缩臂起重机及其单缸插销式伸缩臂

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于伸缩臂起重机的单缸插销式伸缩臂。此外，本发明还涉及一种包括上述单缸插销式伸缩臂的伸缩臂起重机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，施工现场对于大吨位起重机的需求日益增大；大型化是各种起重机的重要设计目标。对于伸缩臂起重机而言，其伸缩臂的性能至关重要，直接影响着起重机整体的起重性能。

现有的伸缩臂大多采用一级或者二级伸缩油缸加绳排技术，个别大吨位起重机采用三级伸缩油缸加绳排技术。多级伸缩油缸使得各节伸缩臂的截面变化较大，同时也增加了起重臂的重量，不但限制了伸缩臂的节数(一般不超过五节)而且降低了作业效率，进而显著降低了伸缩臂起重机的起重性能。

近年来出现了一种单缸插销式伸缩臂，这种伸缩臂只有一个伸缩油缸，且该伸缩油缸的两侧相对应地设有两个缸销，该两个缸销的中心轴与所述伸缩油缸的中心轴共面；所述伸缩油缸可以通过上述缸销可选择地锁定或者释放其与任一节伸缩臂的相对位置。此外，相邻的各伸缩臂之间以及基本臂(直接与起重机上车枢接的吊臂)与第一节伸缩臂之间均设有臂销，相邻的伸缩臂之间以及基本臂与第一节伸缩臂之间的相对位置能够通过该臂销可选择地锁定或者释放。

所述伸缩油缸可以首先与末节伸缩臂锁定，同时将末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂释放，此时所述伸缩油缸可以将末节伸缩臂带出；末节伸缩臂到达预定位置后将其与倒数第二节伸缩臂重新锁定，收回所述伸缩油缸并将其与第二节伸缩臂锁定，接着将倒数第二节伸缩臂与倒数第三节伸缩臂解锁，此时所述伸缩油缸即可以将第二节伸缩臂带出。依此类推就可以使各节伸缩臂依次伸出。当然，在任何时刻，任意一节伸缩臂要么通过臂销与其他伸缩臂锁定，要么通过缸销与伸缩油缸锁定。

上述单缸插销式伸缩臂采用插销代替钢丝绳拉动起重臂，突破了现有的起重机设计中伸缩臂节数的限制，从而增加了起重机的起升高度和起重重量，进而显著提高了起重机的整机性能、增强了产品的市场竞争力。因此上述单缸插销式伸缩臂将是起重机产品发展的必然趋势。

然而，随着产品大型化的进一步发展，上述现有的单缸插销式伸缩臂的不足逐渐暴露；其中，末节伸缩臂内部空间的不足严重制约着伸缩油缸直径的增大，进而制约了起重机起重性能的进一步提升。

具体而言，随着设计起重重量以及设计起升高度的不断加大，所述伸缩油缸所承载的重量越来越大，因此应当加大所述伸缩油缸的直径；同时，为了将所述伸缩油缸与伸缩臂可靠地锁定，缸销的规格也应适当加大。伸缩油缸以及缸销规格的加大需要末节伸缩臂内提供更大的空间；通过相应地加大末节伸缩臂横截面积可以提供上述较大的空间，但这会导致各节伸缩臂的规格都随之加大，不但将显著增大材料的耗费，而且会显著增加整个吊臂的自重。

因此，如何在不加大末节伸缩臂规格的前提下增大所述伸缩油缸的直径，并使其能够可靠地与伸缩臂锁定，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单缸插销式伸缩臂，在不加大末节伸缩臂规格的前提下能够显著增大其伸缩油缸的直径。本发明的另一目的是提供一种包括上述单缸插销式伸缩臂的伸缩臂起重机。

为解决上述技术问题，本发明提一种单缸插销式伸缩臂，包括基本臂以及套装于该基本臂中的至少一节伸缩臂，末节伸缩臂的内腔中设有伸缩油缸；所述伸缩油缸的固定端连接于所述基本臂的根部铰点，其活动端通过缸销可选择地与任一伸缩臂固定连接；所述缸销对称地设置于所述伸缩油缸的左右两侧；所述伸缩油缸的任意一侧均设置至少两个缸销；所述缸销的轴线均平行于所述伸缩油缸横截面上水平延伸的直径，且位于所述伸缩油缸同一侧的缸销分居该水平延伸的直径的两侧。

优选地，所述伸缩油缸的左右两侧均设有两个缸销。

优选地，位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销关于上述水平延伸的直径相对称地设置。

优选地，位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销联动，以便两者同步伸出或者同步收回。

优选地，所述缸销均固定安装有沿其轴向延伸的齿条；所述单缸插销式伸缩臂进一步包括中心轴相对于所述伸缩油缸静止的传动杆，所述传动杆大体垂直于所述缸销且能够绕其中心轴自转；所述传动杆的两端均固定安装齿轮，且该两个齿轮分别与位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销的齿条相啮合。

优选地，所述伸缩油缸的外侧固定地套装缸头部，所述缸销安装于所述缸头部的缸销安装孔中，所述传动杆安装于所述缸头部的传动杆安装孔中。

优选地，所述臂销由两个臂销油缸带动；该两个臂销油缸设置于所述缸头部的臂销油缸安装孔中，且该两个臂销油缸分别位于所述伸缩油缸的两侧。

优选地，所述单缸插销式伸缩臂的臂位检测装置设置于位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销之间。

本发明还提供一种伸缩臂起重机，包括上述任一项所述的单缸插销式伸缩臂。

优选地，所述伸缩臂起重机具体为轮式伸缩臂起重机。

本发明所提供的单缸插销式伸缩臂，其缸销的轴线均平行于所述伸缩油缸横截面上水平延伸的直径，且同侧的缸销分居上述水平延伸的直径的两侧。这样，所述缸销大体设置于末节伸缩臂横截面的四个角落位置，从而为位于末节伸缩臂中的伸缩油缸的直径提供了增大的空间；另一方面，所述缸销自身所在的空间也显著加大。因此，在不加大末节伸缩臂规格的前提下，所述缸销的规格和所述伸缩油缸的直径都可以得到加大。同时，为了使所述伸缩油缸的受力较为平衡，进而保持其与伸缩臂之间可靠、稳定的锁定，所述伸缩油缸左、右两侧均设置至少两个缸销，且位于所述伸缩油缸同一侧的缸销分居上述水平延伸的直径的两侧。缸销数目的增多也能够显著增强上述伸缩油缸的承载能力。

综上所述，本发明在伸缩油缸两侧均设置至少两个缸销，并将所述缸销自伸缩油缸两侧的中部移至顶部和底部，有效利用了上述末节伸缩臂内部的空间，并为所述伸缩油缸提供了缸径增大的空间。此外，由于所述伸缩油缸的左、右两侧均至少由两个缸销支撑，因此，在提高原有的承载能力的前提下每一缸销的规格都可以大幅降低。

在一种优选的实施方式中，所述伸缩油缸的左右两侧各设有两个缸销，且位于同一侧的两个缸销联动；这样，可以确保位于同一侧的两个缸销能够同步伸出或者同步收回。

由于包括上述单缸插销式伸缩臂，本发明所提供的伸缩臂起重机显然也具有上述优点，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明所提供单缸插销式伸缩臂一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供缸销一种设置方式的示意图；

图3为本发明所提供缸头部一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供同步装置的结构示意图；

图5为本发明所提供臂销油缸一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于初始状态的结构示意图；

图7为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于伸缩臂运动状态的结构示意图；

图8为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于伸缩油缸运动状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种单缸插销式伸缩臂，在不加大末节伸缩臂规格的前提下能够显著增大其伸缩油缸的直径。本发明的另一核心是提供一种包括上述单缸插销式伸缩臂的伸缩臂起重机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1以及图2，图1为本发明所提供单缸插销式伸缩臂一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供缸销一种设置方式的示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的单缸插销式伸缩臂包括基本臂，所述基本臂的内部套装至少一节伸缩臂。通常，包括基本臂在内的整个伸缩臂可以达到七节甚至更多。

末节伸缩臂的内腔中设有伸缩油缸1，伸缩油缸1的固定端连接于所述基本臂的根部铰点，其活动端通过缸销3可选择地与任一伸缩臂固定连接。伸缩油缸1的固定端可以是缸杆，其活动端可以是缸筒；也可以将两者倒置，使缸筒成为伸缩油缸1的固定端、缸杆成为伸缩油缸1的活动端。

请同时参考图3，图3为本发明所提供缸头部一种具体实施方式的结构示意图。

如前所述，伸缩油缸1通过缸销3可选择地与任一伸缩臂固定连接；因而缸销3须通过适当的方式安装于伸缩油缸1外侧。

在一种具体实施方式中，伸缩油缸1的外侧固定地套装缸头部5，缸销3通过缸头部5安装于伸缩油缸1的左、右两侧。

具体地说，缸头部5大体呈长方体，其中部具有将其贯通的中心安装孔51，中心安装孔51的内径大体与伸缩油缸1的外径相等，以便伸缩油缸1恰好可以穿过其中；缸头部5以常规的方式(比如螺栓)固定于伸缩油缸1外侧。

缸头部5中还设有缸销安装孔52，缸销安装孔52的数目与缸销3的数目相同，且缸销安装孔52的设置位置与缸销3的位置相适应。

如前所述，伸缩油缸1的左、右两侧均设有缸销3；任意一侧均可以设置两个或者两个以上的缸销3，在此具体实施方式中每侧缸销3的数目是两个，即上缸销31和下缸销32；并且，上缸销31和下缸销32的轴线大体平行于伸缩油缸1横截面上水平延伸的直径，且两者应当分别位于该水平延伸的直径的上、下两侧。此处所述“上”、“下”是指伸缩臂大体水平放置时两缸销的相对位置关系。图1以及图2仅显示了位于左侧的上缸销31和下缸销32，伸缩油缸1的右侧也具有设置方式相同的另两个缸销。此外，还可以进一步调整上缸销31和下缸销32的位置，使两者关于上述水平延伸的直径对称。

与缸销3的设置方式相适应，缸头部5的缸销安装孔52的数目也可以是四个，即中心安装孔51的左、右两侧各设置两个，且位于同一侧的两个缸销安装孔52分居于中心安装孔51的上方和下方。

请同时参考图4，图4为本发明所提供同步装置的结构示意图。

缸销3可以通过固定套33安装于缸销安装孔52中，固定套33可以固定安装于缸销安装孔52内，并使缸销3穿过固定套33的中心孔。

为了便于观察缸销的结构，图4中下缸销32外侧的固定套33没有示出。

缸销3通常处于伸出状态，即处于将伸缩油缸1与某节伸缩臂锁定的状态；需要解锁时，可以通过缸销油缸(图中未示出)推动缸销3使其缩回，进而实现伸缩油缸1与某节伸缩臂的解锁。所述缸销油缸的两端可以分别支撑于固定套33以及与缸销3固定连接的支撑板34之间。缸销3在所述缸销油缸的推动下收回时，设置于其内端与缸销安装孔52内侧的复位弹簧(示于图4中，未添加附图标记)被压缩；当需要重新锁定伸缩油缸1与某节伸缩臂时，可以对所述缸销油缸进行卸压操作，此时缸销3可以在所述复位弹簧的作用下重新伸出。

由于伸缩油缸1的任一侧均设有两个缸销3(上缸销31和下缸销32)，可以在两者之间设置同步装置8以使两者联动，进而使上缸销31和下缸销32能够同步伸出或者同步缩回。当然，实现两者联动的方式不限于同步装置8，其他能够实现上缸销31和下缸销32联动的方式均可采用。

在一种具体实施方式中，上述同步装置8包括传动杆81，传动杆81大体上垂直于缸销3。可以在图3所示缸头部5中进一步设置传动杆安装孔54，并通过轴承将传动杆81安装于其中；因此，传动杆81的中心轴相对于伸缩油缸1静止，且可以绕其中心轴自转。

上缸销31内端部的表面设有齿条311，齿条311的延伸方向与上缸销31的轴向(即其锁定或者解锁时缸销31的运动方向)相同；下缸销32内端部的表面同样设有齿条321，齿条321的延伸方向与下缸销32的轴向相同。

传动杆81的两端部进一步固定安装齿轮82，该两个齿轮82分别与上述齿条311以及齿条321相啮合。传动杆81的两端部还设有密封盖板83，以便将传动杆安装孔54的两端口封盖。

因此，当上缸销31和下缸销32中任意一者伸出或者收回时，其齿条可以带动传动杆81旋转，进而通过另一者的齿条带动该缸销与其同步伸出或者收回。

此外，本发明所提供的单缸插销式伸缩臂还可以包括臂位检测装置7，该臂位检测装置7可以设置于位于伸缩油缸1同一侧的上缸销31和下缸销32之间；例如，可以将臂位检测装置7设置于缸头部5两侧的凹槽55处。

以上介绍了缸销3的设置方式，为了便于从整体上理解本发明所提供的技术方案，下面简要对臂销以及单缸插销式伸缩臂的工作过程进行介绍。

请同时参考图5，图5为本发明所提供臂销油缸一种具体实施方式的结构示意图。

臂销2通常设置于伸缩臂的顶部，并可以竖直地移动，从而将相邻的两伸缩臂锁定或者解锁，当然，基本臂与第一节伸缩臂之间也设有臂销2。

臂销2的底端能够卡入燕尾槽6(示于图1和图2中)中，因此可以由燕尾槽6带动而在大体竖直的方向上移动；燕尾槽6与臂销油缸4固定连接，从而可以与臂销油缸4同步运动。

臂销油缸4可以设置于缸头部5中的臂销油缸安装孔53中，其下端41可以与缸头部5固定连接，其上端42可以与燕尾槽6固定连接。

缸头部5可以随伸缩油缸1伸出或者收回，因此，臂销油缸4以及燕尾槽6可以在伸缩臂的内腔中沿轴向运动；处于不同的位置时，上述燕尾槽6能够与不同的臂销2相卡接，从而能够带动不同的臂销2伸出或者收回。

请参考图6、图7以及图8，图6为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于初始状态的结构示意图；图7为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于伸缩臂运动状态的结构示意图；图8为本发明所提供单缸插销式伸缩臂处于伸缩油缸运动状态的结构示意图。

在初始状态，如图6所示，各臂销2均处于锁定状态，因此各相邻的伸缩臂以及基本臂与第一节伸缩臂之间均不能产生相对运动。同时，缸销3也处于锁定状态，从而锁定伸缩油缸1与末节伸缩臂(最内侧的伸缩臂)的相对位置。

在伸缩臂运动状态，如图7所示，在燕尾槽6的拉动下，末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂之间的臂销2从锁定位置大体竖直向下运动至解锁位置，因此末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂之间的锁定解除。然后可以伸出伸缩油缸1，上述末节伸缩臂即可在伸缩油缸1的带动下与其同步运动。

当上述末节伸缩臂伸出到预定位置时，伸缩油缸1停止运动。接着可以通过臂销2将末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂重新锁定，然后收回缸销3，从而实现伸缩油缸1与上述末节伸缩臂的解锁。此时，本发明所提供的单缸插销式伸缩臂即处于如图8所示的伸缩油缸运动状态，该状态下伸缩油缸1可以单独收回。

伸缩油缸1单独地收回至预定位置后，其燕尾槽6恰好将锁定倒数第二节伸缩臂与第三节伸缩臂的臂销2卡入其中，然后可以伸出缸销3，以锁定伸缩油缸1与倒数第二节伸缩臂的相对位置。此时，本发明所提供的单缸插销式伸缩臂回到图6所示的初始状态。重复上述过程，即可自里至外将各节伸缩臂依次伸出。反向进行上述操作，即可将各节伸缩臂依次收回；具体过程不再赘述。

需要注意的是，在任何时刻，任意一节伸缩臂要么通过臂销2与其他伸缩臂锁定，要么通过缸销3与伸缩油缸1锁定。

本发明所提供的伸缩臂起重机包括上述任一项所述的单缸插销式伸缩臂，其他结构请参考现有技术，本发明不再赘述。

上述伸缩臂起重机具体可以是轮式伸缩臂起重机。

本发明所提供的单缸插销式伸缩臂，其缸销3的轴线均平行于伸缩油缸1横截面上水平延伸的直径，且同侧的上缸销31和下缸销32分居该水平延伸的直径的两侧。这样，所述缸销大体设置于末节伸缩臂横截面的四个角落位置，从而为位于末节伸缩臂中的伸缩油缸1直径的增大提供了空间；另一方面，所述缸销2自身所在的空间也显著加大。因此，在不加大末节伸缩臂规格的前提下，缸销2的规格和伸缩油缸1的直径都可以得到加大，伸缩油缸1的承载能力得到显著增强，有利于伸缩臂起重机大型化的进一步发展。

以上对本发明所提供的伸缩臂起重机及其单缸插销式伸缩臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1、一种单缸插销式伸缩臂，包括基本臂以及套装于该基本臂中的至少一节伸缩臂，末节伸缩臂的内腔中设有伸缩油缸；所述伸缩油缸的固定端连接于所述基本臂的根部铰点，其活动端通过缸销可选择地与任一伸缩臂固定连接；所述缸销对称地设置于所述伸缩油缸的左右两侧；其特征在于，所述伸缩油缸的任意一侧均设置至少两个缸销；所述缸销的轴线均平行于所述伸缩油缸横截面上水平延伸的直径，且位于所述伸缩油缸同一侧的缸销分居上述水平延伸的直径的两侧。

2、如权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，所述伸缩油缸的左右两侧均设有两个缸销。

3、如权利要求2所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销关于上述水平延伸的直径相对称地设置。

4、如权利要求3所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销联动，以便两者同步伸出或者同步收回。

5、如权利要求4所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，所述缸销均固定安装有沿其轴向延伸的齿条；所述单缸插销式伸缩臂进一步包括中心轴相对于所述伸缩油缸静止的传动杆，所述传动杆大体垂直于所述缸销且能够绕其中心轴自转；所述传动杆的两端均固定安装齿轮，且该两个齿轮分别与位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销的齿条相啮合。

6、如权利要求5所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，所述伸缩油缸的外侧固定地套装缸头部，所述缸销安装于所述缸头部的缸销安装孔中，所述传动杆安装于所述缸头部的传动杆安装孔中。

7、如权利要求6所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，所述臂销由两个臂销油缸带动；上述两个臂销油缸设置于所述缸头部的臂销油缸安装孔中，且该两个臂销油缸分别位于所述伸缩油缸的两侧。

8、如权利要求3所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于，该单缸插销式伸缩臂的臂位检测装置设置于位于所述伸缩油缸同一侧的两个缸销之间。

9、一种伸缩臂起重机，包括权利要求1至8任一项所述的单缸插销式伸缩臂。

10、如权利要求9所述的伸缩臂起重机，其特征在于，具体为轮式伸缩臂起重机。

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