CN101619575B - 工程机械及其锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁紧机构，用于工程机械，包括筒体(5)、与筒体(5)固定连接的旋转支撑(6)的内圈(61)、与所述内圈(61)相配合的所述旋转支撑(6)的外圈(62)、与所述外圈(62)固定连接的固定底板(8)，以及锁紧动力部件，还包括压紧动力部件，在所述锁紧动力部件的作用下，所述筒体(5)带动所述内圈(61)相对于所述外圈(62)移动；在所述压紧动力部件的作用下，所述筒体(5)带动所述内圈(61)相对于所述外圈(62)向上移动。本发明所提供的锁紧机构降低了其对被夹物的位置的限制，消除了筒体和固定底板之间的轴向间隙和径向间隙，提高了锁紧效果，降低了振动对零件造成的损伤。

Description

工程机械及其锁紧机构

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工程机械的锁紧机构。此外，本发明还涉及一种包括上述锁紧机构的工程机械。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，工程机械的使用越来越广泛，然而，由于工程机械在工作过程中的振动较为严重，对工程机械的部件造成了严重的损害，因此，现有技术中一般在工程机械中增设锁紧机构，减小振动对零部件的损害。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的锁紧机构的结构示意图。

由图中可以看出，现有技术中的锁紧机构主要包括锁紧油缸1’，两连接侧板2’和通过连接轴3’分别与两连接侧板2’活动连接的两锁紧板4’，锁紧油缸1’的固定端通过连接轴3’与筒体5’的上部耳板5’1活动连接，锁紧油缸1’的活塞杆1’1通过连接轴3’与两连接侧板2’的一端连接，两连接侧板2’的另一端分别与其对应的锁紧板4’的一端通过连接轴3’连接，两锁紧板4’的中部通过连接轴3’与筒体5’的下部耳板5’2可活动连接；工程机械的筒体5’通过螺栓与固定连接有回转支撑6’的内圈6’1的法兰盘7’连接；锁紧板4’的下部有与回转支撑6’的外圈6’2固定连接的固定底板8’，固定底板8’的上底面固定有立板8’1，且立板8’1位于两锁紧板4’的中间。

回转支撑6’的存在可以使筒体5’相对于固定底板8’旋转，使施工过程更加方便，然而，由于回转支撑6’的内圈6’1与外圈6’2之间的间隙以及施工过程中的振动的存在，会对零部件造成损伤，为了降低振动对零部件的损伤程度，延长零部件的使用寿命，一般通过将回转支撑6’的内圈6’1与其外圈6’2锁定，使筒体5’与固定底板8’锁紧。

现有技术中，当需要将筒体5’与固定底板8’锁紧时，锁紧油缸1’的活塞杆1’1伸长，带动连接侧板2’与活塞杆1’1的连接端向下运动，并推动连接侧板2’的另一端向两侧推开，进而带动两锁紧板4’绕其中部的连接轴3’旋转，最终使锁紧板4’的下端部将立板8’1夹紧，实现筒体8’与固定底板8’的锁定；当需要筒体5’与固定底板8’解锁时，锁紧油缸1’的活塞杆1’1缩回，进而带动锁紧板4’张开，实现解锁。

可以看出，现有技术中的锁紧机构，是利用虎钳原理，将两个可以发生相互运动的部件锁定，然而，此种方法要求被夹物必须位于虎钳口的中央，进一步地，此种方法是依靠锁紧油缸的力夹紧被夹物，锁紧效果较差，安全系数较低。

因此，如何降低锁紧机构对被夹物的位置的限制，提高锁紧机构的锁紧效果和安全系数是本领域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用于工程机械的锁紧机构，该锁紧机构可以降低对被夹物的位置的限制，消除筒体与固定底板之间的轴向间隙和径向间隙，提高锁紧效果和安全系数。本发明的另一目的是提供一种包括上述锁紧机构的工程机械。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锁紧机构，用于工程机械，包括筒体、与筒体固定连接的旋转支撑的内圈、与所述内圈相配合的所述旋转支撑的外圈、与所述外圈固定连接的固定底板，以及锁紧动力部件，还包括压紧动力部件，在所述锁紧动力部件的作用下，所述筒体带动所述内圈相对于所述外圈移动，直至所述固定底板与所述筒体之间的径向间隙消除，将所述筒体和所述固定底板在径向上锁定；在所述压紧动力部件的作用下，所述筒体带动所述内圈相对于所述外圈向上移动，直至所述内圈与所述外圈之间的轴向间隙消除，将所述筒体和所述固定底板在轴向上锁定。

优选地，所述锁紧动力部件为锁紧油缸，所述锁紧油缸的一端与所述筒体枢接，其另一端与锁紧板的第一端枢接，所述锁紧板的中部通过连接轴枢接于所述筒体，以便在所述锁紧油缸的作用下，所述锁紧板的第二端大体沿所述筒体的径向作用于所述固定底板。

优选地，还包括连接侧板，所述连接侧板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板枢接于所述锁紧油缸与所述锁紧板之间，所述第二侧板枢接于所述锁紧油缸与所述筒体之间。

优选地，所述固定底板还包括径向推力板，所述径向推力板固定于所述锁紧板的内侧，在所述锁紧油缸的作用下，所述锁紧板的第二端作用于所述径向推力板。

优选地，所述压紧动力部件为压紧油缸，所述压紧油缸的一端固定于所述筒体，所述压紧油缸的活塞杆作用于所述固定底板。

优选地，还包括连接所述筒体和所述内圈的法兰板，所述法兰板的下底面固定连接有销轴套筒，与所述销轴套筒相对应位置的所述法兰板的上底面固定连接所述压紧油缸，所述固定底板与所述销轴套筒的第一销孔相对应的位置开设有第二销孔，且所述第二销孔距离所述固定底板的下底面适当的距离，所述压紧油缸的活塞杆的底部固定连接有销轴，所述销轴能够在所述压紧油缸的作用下插入或退出所述第二销孔。

优选地，所述销轴包括上圆柱部分和下圆柱部分，所述上圆柱部分的直径大于所述下圆柱部分的直径，且所述上圆柱部分的直径大于所述第二销孔的直径。

优选地，所述第二销孔的数目为至少2个。

优选地，所述压紧油缸与所述法兰板之间安装有垫板。

优选地，所述销轴的顶部开设有凹槽，所述压紧油缸的活塞杆的底部具有卡于所述凹槽的凸台。

本发明还提供一种工程机械，包括上述任一项所述的锁紧机构。

优选地，所述工程机械具体为桩机。

当需要将工程机械的筒体锁紧时，本发明所提供的锁紧机构的锁紧动力部件工作，推动锁紧机构的固定底板，由于固定底板固定于工程机械的底部，因此，筒体将带动回转支撑的内圈相对于其外圈移动，直至工程机械的固定底板与其筒体之间的径向间隙完全消除，进而将筒体和固定底板在径向上锁定；同时，压紧动力部件工作，作用于固定底板，固定底板的反作用力使筒体带动回转支撑的内圈向上移动，直至消除回转支撑的内圈与外圈之间的轴向间隙，将筒体和固定底板在轴向上锁定。可以看出，本发明所提供的锁紧机构消除了筒体和固定底板之间的轴向间隙和径向间隙，提高了锁紧机构的锁紧效果和安全系数；同时，本发明所提供的锁紧机构不受被夹物的位置的限制，降低了对被夹物的要求。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的锁紧机构的锁紧动力部件为锁紧油缸，锁紧油缸的一端与筒体枢接，其另一端与锁紧板的第一端枢接，锁紧板的中部通过连接轴枢接于筒体，锁紧板的另一端在压紧动力部件的作用下推动所述固定底板，在固定底板的反作用力的作用下，筒体带动所述内圈相对于其外圈在其径向上移动，直至消除筒体与固定底板之间的径向间隙。可以看出，此部分结构主要是在现有技术上的改变，保留了虎钳的外部锁紧板，实现了筒体与固定底板在径向上的锁定；由于改变部分很小，因此减小了结构改变的成本，提高了此结构的适用性。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的锁紧机构的压紧动力部件为压紧油缸，所述压紧油缸的活塞杆伸长，推动固定底板，固定底板的反作用力使筒体带动回转支撑的内圈向上移动，消除内圈与外圈之间的间隙；这样，很方便地实现了固定底板与筒体在轴向上的锁定，结构非常简单，且所占用空间小，节省了筒体周围的空间。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的锁紧机构的结构示意图；

图2为本发明所提供锁紧机构的一种具体实施方式的剖视示意图；

图3为本发明所提供锁紧机构的压紧动力部件的一种具体实施方式的剖视示意图；

图4为图3中A部分的局部放大示意图；

图5为具有本发明所述锁紧机构的相对位置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于工程机械的锁紧机构，该锁紧机构可以降低对被夹物的位置的限制，消除筒体与固定底板之间的轴向间隙和径向间隙，提高锁紧效果和安全系数。本发明的另一目的是提供一种包括上述锁紧机构的工程机械。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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2，图2为本发明所提供锁紧机构的一种具体实施方式的剖视示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的锁紧机构包括筒体5，筒体5固定连接有旋转支撑6的内圈61，旋转支撑6的内圈61与旋转支撑6的外圈62相配合，旋转支撑6的外圈62与工程机械的固定底板8固定连接，筒体5还通过连接轴3连接有锁紧动力部件；本发明所提供的锁紧机构还包括压紧动力部件，在锁紧动力部件的作用下，筒体5带动回转支撑6的内圈61相对于其外圈62移动；在压紧动力部件的作用下，筒体5带动内圈61相对于外圈62向上移动。

当需要将工程机械的筒体5锁紧时，本发明所提供的锁紧机构的锁紧动力部件工作，推动锁紧机构的固定底板8，由于固定底板8固定于工程机械的底部，因此，筒体5将带动回转支撑6的内圈61相对于其外圈62移动，直至工程机械的固定底板8与其筒体5之间的径向间隙完全消除，此时，筒体5和固定底板8在径向上锁定；同时，压紧动力部件工作，作用于固定底板8，固定底板8的反作用力使筒体5带动回转支撑6的内圈61向上移动，直至消除回转支撑6的内圈61与外圈62之间的轴向间隙，将筒体5和固定底板8在轴向上锁定；当需要将工程机械解锁时，锁紧动力部件停止推动固定底板8，此时解除了固定底板8与筒体5径向上的力的作用，同时，压紧动力部件停止推动固定底板8，筒体5以及与其固定连接的回转支撑6的内圈61在重力的作用下向下移动，解除了回转支撑6的内圈61和回转支撑6的外圈62轴向上的力的作用，筒体5可以相对于回转底板8按照要求旋转适当的角度。

可以看出，本发明所提供的锁紧机构消除了筒体5和固定底板8之间的轴向间隙和径向间隙，提高了锁紧机构的锁紧效果和安全系数；同时，本发明所提供的锁紧机构不受被夹物的位置的限制，降低了对被夹物的要求。

带动锁紧板4推动锁紧机构的固定底板8向筒体5的内部移动，由于固定底板8与工程机械的回转支撑6的外圈62固定连接，因此固定底板8带动回转支撑6的外圈62向内侧移动，直至工程机械的固定底板8与其筒体5之间的径向间隙完全消除，进而将与回转支撑6的内圈61固定连接的筒体5和与回转支撑6的外圈62固定连接的固定底板8在径向上锁定；同时，压紧动力部件工作，推动固定底板8向下移动，带动回转支撑6的外圈62相对于其内圈61向下移动，直至消除回转支撑6的内圈61与外圈62之间的轴向间隙，将筒体5和固定底板8在轴向上锁定

具体地，锁紧动力部件可以为锁紧油缸1，如图2所示，锁紧油缸1的一端通过连接轴3枢接于筒体5的上部耳板51，另一端通过连接轴3枢接于锁紧板4的第一端，锁紧板4的中部通过连接轴3固定于通体5的下部耳板52，锁紧板4的第二端靠近固定底板8的外侧壁，在锁紧油缸1的作用下，锁紧板4的第二端能够沿径向作用与固定底板8。此时，为了使此功能得以实现，一般将上部耳板51在径向上设置得较大，使锁紧油缸1的轴线位于锁紧板4中部的连接轴3的外侧。

当需要将固定底板8与通体5锁紧时，锁紧油缸1的活塞杆11伸长，带动锁紧板4的第二端作用于固定底板8，固定底板8的反作用力使筒体5带动内圈61相对于外圈62移动，直至消除筒体5与固定底板8之间的径向间隙，实现了筒体5与固定底板8在轴向的锁定。

显然，这一部分是在现有技术的基础上做了一小部分的改变，减少了一个锁紧板4，因此，很容易在现有技术的工程机械上实现，减小了结构改变的成本，增大了本发明的适用性。

进一步地，锁紧机构还可以包括连接侧板2，连接侧板2包括第一侧板21和第二侧板22，第一侧板21枢接于锁紧油缸1和锁紧板4之间，第二侧板22枢接于锁紧油缸1和筒体5的下部耳板52之间，以便为第一侧板21和锁紧板4提供向外侧倾斜的力的支点。

需要将筒体5与固定底板8锁紧时，锁紧油缸1的活塞杆11伸长，推动连接侧板2向下运动，使锁紧板4的端部作用于固定底板8，固定底板8的反作用力使筒体5带动内圈61相对于外圈62移动，直至消除筒体5与固定底板8之间的径向间隙，实现了筒体5与固定底板8在轴向的锁定。

连接侧板2的设定，可以减少筒体5的上部耳板51的尺寸，使锁紧油缸5的竖直方向的作用力很容易地转化为沿其径向的作用力，并作用于锁紧板4上。

为了方便锁紧板4作用于固定底板8，固定底板8还包括径向推力板83(示于图5中)。这样，当锁紧油缸1伸长时，锁紧板4推动径向推力板83，进而带动回转支撑6的外圈62向内移动，实现筒体5与固定底板8径向上的锁定。

请参考图3和图4，图3为本发明所提供锁紧机构的压紧动力部件的一种具体实施方式的剖视示意图；图4为图3中B部分的局部放大示意图。

如图3所示，与锁紧动力部件相同，压紧动力部件可以为压紧油缸9。将压紧油缸9固定于筒体5上，当需要将筒体5与固定底板8锁定时，压紧油缸9的活塞杆91伸长，作用于固定底板8，固定底板8的反作用力使筒体5带动内圈61向上移动，直至回转支撑6的外圈62与其内圈61之间的间隙完全消除。这样，就实现了筒体5与固定底板8轴向上的锁定。压紧油缸9的设定不仅结构简单，而且锁定可靠，可以很方便地实现功能要求。

当然，上述的锁紧油缸1和压紧油缸9只是锁紧动力部件和压紧动力部件的一种具体地实施方式，其他的动力装置，比如气缸等，可以实现消除筒体5和固定底板8之间的间隙的装置都是可以的。

如图3和图4所示，为了方便连接体5和回转支撑6的内圈61，并方便布置压紧油缸9，在筒体5和内圈61之间还连接有法兰板7，法兰板7的下底面固定有销轴套筒01，销轴套筒01的正上方、法兰板7的上底面安装压紧油缸9，固定底板8与销轴套筒01的第一销孔011相对应的位置开有第二销孔82，且第二销孔82并未贯穿固定底板8，压紧油缸9的活塞杆91的底部固定连接有销轴0，且销轴0能够在压紧油缸9的作用下插入或退出第二销孔82。

当需要将筒体5和固定底板8锁定时，压紧油缸9的活塞杆91伸长，将销轴0插入第二销孔82，推动固定底板8向下运动，并最终消除筒体5与固定底板8之间的间隙，实现二者轴向的锁定。

销轴0以及第二销孔82的设置，避免了由于固定底板8在力的作用下的倾斜以及振动作用的存在而带来的锁定不可靠，提高了锁定的可靠性，延长了零部件的使用寿命。

如图4所示，可以将销轴0设置为具有阶梯结构，包括上圆柱部分02和下圆柱部分03，上圆柱部分02的直径大于下圆柱部分03的直径，且上圆柱部分02与第一小孔011相配合，下圆柱部分03与第二销孔82相配合。

需要将筒体5与固定底板8锁定时，压紧油缸9的活塞杆91伸长，使台阶面作用于第一小孔011与第二销孔82连接处的台阶面，推动固定底板8向下移动，将筒体5与固定底板8在轴向上锁定。

台阶结构的设定对第二销孔82的长度的要求降低，降低了第二销孔82加工过程中的复杂度；同时上圆柱部分02与第一销孔011相配合，就可以由销轴0承受锁紧板4的剪力，进一步保护了回转支撑6的内圈61和外圈62，延长了回转支撑6的使用寿命。

为了保证筒体5相对于固定底板8旋转一定角度后仍然能够较好地锁定，按照工作过程中旋转角度地需要，至少设置2个第二销孔82。当然，也可以设置多个第二销孔82。

进一步地，为了使压紧油缸9的活塞杆91缩回时，销轴0能够顺利地脱离第二销孔82，保证筒体5相对于固定底板8按照要求旋转一定的角度，可以在压紧油缸9和法兰板7之间增设垫板71，为销轴0预留一定的空间，这样，就可以随意地选择压紧油缸9，无需压紧油缸9的内径大于销轴0的直径，为销轴0预留空间了。

销轴0与压紧油缸9的活塞杆91的连接方式有多种，如图4所示，可以在销轴0的顶部开设凹槽，同时压紧油缸9的活塞杆91的底部设置能够卡于凹槽的凸台911。这样，活塞杆9的伸缩就可以很简单地带动销轴0插入或脱离第二销孔82，进而实现筒体5与固定底板8在轴向上的锁定和解锁。

当然，销轴0与压紧油缸9的活塞杆91的连接方式并不限于以上所述的方式，比如：将压紧油缸9的活塞杆91与所述销轴0通过螺栓固定连接也是可以的。

请参考图5，图5为具有本发明所述锁紧机构的相对位置示意图。

除了上述锁紧机构，本发明还提供一种包括上述锁紧机构的工程机械，该工程机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，上述工程机械可以是桩机。

以上对本发明所提供的工程机械及其锁紧机构进行了详细介绍。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 (12)

1.一种锁紧机构，用于工程机械，包括筒体(5)、与筒体(5)固定连接的旋转支撑(6)的内圈(61)、与所述内圈(61)相配合的所述旋转支撑(6)的外圈(62)、与所述外圈(62)固定连接的固定底板(8)，以及锁紧动力部件，其特征在于，还包括压紧动力部件，在所述锁紧动力部件的作用下，所述筒体(5)带动所述内圈(61)相对于所述外圈(62)移动，直至所述固定底板(8)与所述筒体(5)之间的径向间隙消除，将所述筒体(5)和所述固定底板(8)在径向上锁定；在所述压紧动力部件的作用下，所述筒体(5)带动所述内圈(61)相对于所述外圈(62)向上移动，直至所述内圈(61)与所述外圈(62)之间的轴向间隙消除，将所述筒体(5)和所述固定底板(8)在轴向上锁定。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁紧动力部件为锁紧油缸(1)，所述锁紧油缸(1)的一端与所述筒体(5)枢接，其另一端与锁紧板(4)的第一端枢接，所述锁紧板(4)的中部通过连接轴(3)枢接于所述筒体(5)，以便在所述锁紧油缸(1)的作用下，所述锁紧板(4)的第二端大体沿所述筒体(5)的径向作用于所述固定底板(8)。

3.根据权利要求2所述的锁紧机构，其特征在于，还包括连接侧板(2)，所述连接侧板包括第一侧板(21)和第二侧板(22)，所述第一侧板(21)枢接于所述锁紧油缸(1)与所述锁紧板(4)之间，所述第二侧板(22)枢接于所述锁紧油缸(1)与所述筒体(5)之间。

4.根据权利要求3所述的锁紧机构，其特征在于，所述固定底板(8)还包括径向推力板(83)，所述径向推力板(83)固定于所述锁紧板(4)的内侧，在所述锁紧油缸(1)的作用下，所述锁紧板(4)的第二端作用于所述径向推力板(83)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的锁紧机构，其特征在于，所述压紧动力部件为压紧油缸(9)，所述压紧油缸(9)的一端固定于所述筒体(5)，所述压紧油缸(9)的活塞杆(91)作用于所述固定底板(8)。

6.根据权利要求5所述的锁紧机构，其特征在于，还包括连接所述筒体(5)和所述内圈(61)的法兰板(7)，所述法兰板(7)的下底面固定连接有销轴套筒(01)，与所述销轴套筒(01)相对应位置的所述法兰板(7)的上底面固定连接所述压紧油缸(9)，所述固定底板(8)与所述销轴套筒(01)的第一销孔(011)相对应的位置开设有第二销孔(82)，且所述第二销孔(82)距离所述固定底板(8)的下底面适当的距离，所述压紧油缸(9)的活塞杆(91)的底部固定连接有销轴(0)，所述销轴(0)能够在所述压紧油缸(9)的作用下插入或退出所述第二销孔(82)。

7.根据权利要求6所述的锁紧机构，其特征在于，所述销轴(0)包括上圆柱部分(02)和下圆柱部分(03)，所述上圆柱部分(02)的直径大于所述下圆柱部分(03)的直径，且所述上圆柱部分(02)的直径大于所述第二销孔(82)的直径。

8.根据权利要求6所述的锁紧机构，其特征在于，所述第二销孔(82)的数目为至少2个。

9.根据权利要求6所述的锁紧机构，其特征在于，所述压紧油缸(9)与所述法兰板(7)之间安装有垫板(71)。

10.根据权利要求6所述的锁紧机构，其特征在于，所述销轴(0)的顶部开设有凹槽(04)，所述压紧油缸(9)的活塞杆(91)的底部具有卡于所述凹槽(04)的凸台(911)。

11.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的锁紧机构。

12.根据权利要求11所述的工程机械，其特征在于，具体为桩机。

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