CN101648690B

CN101648690B - 高空作业工程机械及其举升臂架

Info

Publication number: CN101648690B
Application number: CN2008101351673A
Authority: CN
Inventors: 史先信; 张义; 姚明; 田志坚
Original assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Xugong Fire Safety Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2028-08-13
Also published as: CN101648690A

Abstract

本发明公开了一种举升臂架，用于高空作业工程机械，该举升臂架包括第一臂架与第二臂架，两者均包括至少两节伸缩臂，且两者相枢接并且可以在第二变幅装置的驱动下展开。由于所述第一臂架与第二臂架均包括至少两节伸缩臂，因此展开后所述第一臂架与第二臂架的总高度将显著增加。本发明所提供的举升臂架可以在不增加单节伸缩臂长度以及伸缩臂节数的情况下，实现臂架长度以及举升高度的大幅提高，为高空作业工程机械大型化的进一步发展奠定了坚实的基础。

Description

高空作业工程机械及其举升臂架

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种应用于高空作业工程机械的举升臂架。本发明还涉及一种包括上述举升臂架的高空作业工程机械。

背景技术

目前，登高平台消防车、高空作业车等高空作业工程机械在生产、生活中的应用越来越广泛。

高空作业工程机械通常都具有用来载人或者载物的工作平台，该工作平台需要由举升臂架举升至一定的高度，并进行输送、维修、抢险等相关作业。显然，提高举升臂架的举升高度是高空作业工程机械的重要设计目标。

传统的提高高空作业工程机械举升臂架举升高度的方法主要有两种：第一，增加单节臂架的长度；第二，增加臂架的节数。

然而，受本领域国家标准的限制，高空作业工程机械的长度通常应控制在15米以下，因此通常单节臂架的长度也应大体控制在15米之内。此外，高空作业工程机械自身行驶机动性也限制了单节臂架的长度范围。因此，目前单节臂架长度的提升空间已不大。

通过增加臂架节数也不能有效提高举升臂架的举升高度。出于缩短举升时间的考虑，举升臂架通常都采用伸缩油缸与板式链或钢丝绳相结合的同步伸缩方式，这导致臂架伸缩系统的伸缩力将随着臂架节数的增加而成倍提高。例如，当臂架节数超过5节时，臂架伸缩系统的最大理论伸缩力将可能超过250000N，在此条件下要保证伸缩油缸的稳定性，其缸径通常需要达到220mm甚至更大；由于臂架内部的空间有限，伸缩油缸的布置件十分困难，这限制了臂架节数的增加。因此，臂架的节数通常不超过5节。

可见，按照传统的设计思路高空作业工程机械举升臂架的举升高度难以得到显著提高，社会经济发展以及保护人民生命财产安全对大型高空作业工程机械的需求难以满足。

因此，如何有效提高高空作业工程机械举升臂架的举升高度，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高空作业工程机械的举升臂架，其举升高度显著较高。本发明的另一目的是提供一种具有上述举升臂架的高空作业工程机械。

为解决上述技术问题，本发明提供一种举升臂架，用于高空作业工程机械，包括：第一臂架，所述第一臂架包括至少两节伸缩臂，其首节臂与所述高空作业工程机械的上车部分相枢接；第一变幅装置，设于所述第一臂架的首节臂与所述上车部分之间，以便所述第一臂架相对于所述上车部分在大体竖直的平面内起升或者落下；第二臂架，所述第二臂架包括至少两节伸缩臂，其首节臂与所述第一臂架的末节臂相枢接；两个变幅油缸，两者设置于所述第一臂架的末节臂与所述第二臂架的首节臂之间，且分别位于所述第一臂架以及第二臂架的两侧面，以便所述第二臂架相对于所述第一臂架在大体竖直的平面内起升或者落下；两所述变幅油缸均以其缸筒端连接所述第二臂架的首节臂；所述变幅油缸的缸杆端枢接第一连杆的第一端，所述第一连杆的第二端枢接于所述第一臂架的末节臂；所述第一连杆的第一端进一步枢接第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端枢接所述第二臂架的首节臂。

优选地，所述第二臂架的液压管电缆输送系统设置于所述第二臂架内部。

本发明还提供一种高空作业工程机械，包括上述任一项所述的举升臂架。

优选地，所述高空作业工程机械具体为登高平台消防车或者高空作业车。

本发明所提供的用于高空作业工程机械的举升臂架包括第一臂架与第二臂架，两者相枢接并且可以在第二变幅装置的驱动下展开。由于所述第一臂架与第二臂架均包括至少两节伸缩臂，因此展开后所述第一臂架与第二臂架的总高度将显著增加。与现有技术相比，本发明所提供的举升臂架可以在不增加单节伸缩臂长度以及伸缩臂节数的情况下，实现臂架长度以及举升高度的大幅提高；应用本发明所提供举升臂架的高空作业工程机械可以在半径为20米、高度为-10米至60米的立体空间甚至更大的空间内顺利完成作业。这为高空作业工程机械大型化的进一步发展奠定了坚实的基础。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式所提供高空作业工程机械处于臂架打开状态的结构示意图；

图2为图1所示高空作业工程机械处于臂架折叠状态的结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供举升臂架处于折叠状态的结构示意图；

图4为图3所示举升臂架处于部分打开状态的结构示意图；

图5为图3所示举升臂架处于接近完全打开状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于高空作业工程机械的举升臂架，其举升高度显著较高。本发明的另一核心是提供一种具有上述举升臂架的高空作业工程机械。

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1以及图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供高空作业工程机械处于臂架打开状态的结构示意图；图2为图1所示高空作业工程机械处于臂架折叠状态的结构示意图。

在第一种具体实施方式中，本发明所提供的高空作业工程机械的举升臂架包括第一臂架5；第一臂架5为伸缩臂架，包括至少两节伸缩臂，各节伸缩臂相互套装于一体。

所述举升臂架还包括第二臂架6；第二臂架6也为伸缩臂架，并同样包括至少两节伸缩臂，各节伸缩臂相互套装于一体。

第一臂架5与所述高空作业工程机械的上车部分4之间设置第一变幅装置3，从而使第一臂架5可以相对于上车部分4在大体竖直的平面内升起或者落下。具体地，第一变幅装置3可以为第一变幅油缸；该第一变幅油缸设置于上车部分4与第一臂架5的首节臂51(示于图3中)之间。

第一臂架5与第二臂架6之间设置第二变幅装置7，从而使第二臂架6可以相对于第一臂架5在大体竖直的平面内升起或者落下。第二变幅装置7设置于第一臂架5的末节臂52(示于图3中)与第二臂架6的首节臂61(示于图3中)之间。

第二臂架6末节臂62的末端可以连接曲臂以及工作平台9。通过第一变幅装置3以及第二变幅装置7，可以改变第一臂架5与水平面的夹角，以及第二臂架6与第一臂架5的夹角；上车部分4也可以回转，这样，工作平台9的高度以及水平位置即可以改变，从而在其工作范围内完成各种作业过程。

请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式所提供举升臂架处于折叠状态的结构示意图。

如前所述，第一臂架5和第二臂架6之间设置第二变幅装置7。在一种具体实施方式中，本发明所提供的第二变幅装置7包括第二变幅油缸71。

第二变幅油缸71的数目具体可以是两个，且两个第二变幅油缸71分别设置于第一臂架5以及第二臂架6的两侧面，从而使两者大体关于第一臂架5以及第二臂架6左右对称。

将第二变幅油缸71侧置后上述第一臂架5以及第二臂架6之间将不存在任何障碍，两者因此可以形成0度夹角，从而扩展了高空作业工程机械的作业范围。

考虑到第一臂架5的末节臂52头部的空间较小，而第二臂架6的首节臂61的空间相对较大，因此可以将第二变幅油缸71的缸筒端连接第二臂架6的首节臂61，而将第二变幅油缸71的缸杆端连接第一臂架5的首节臂52。这样，第二变幅装置7的布置空间较大，布置方式可以更为灵活。

第二变幅装置7还可以包括第一连杆73。如前所述，第二变幅油缸71的缸筒端可以通过第一转轴81枢接于第二臂架6首节臂61的侧面，第二变幅油缸71的缸杆端则可以通过第二转轴82与第一连杆73的第一端枢接。第一连杆73的第一端通过第三转轴83枢接于第一臂架5的末节臂52的头部。显然，第三转轴83与连接第一臂架5和第二臂架6的第五转轴85之间具有适当的距离。

也即，第二变幅油缸71通过第一连杆73间接枢接于第一臂架5末节臂52的头部。

第二变幅装置7还可以包括第二连杆72。第二连杆72的第一端可以通过第二转轴82枢接于第一连杆73的第一端，第二连杆72的第二端可以通过第四转轴84枢接于第二臂架6首节臂61的根部；显然，第四转轴84与连接第一臂架5和第二臂架6的第五转轴85之间同样具有适当的距离。需要指出的是，第二连杆72的第二端还可以通过第六转轴86(示于图4以及图5中)枢接于第二臂架6首节臂61的根部。

请同时参考图4以及图5，图4为图3所示举升臂架处于部分打开状态的结构示意图；图5为图3所示举升臂架处于接近完全打开状态的结构示意图。

如前所述，上述举升臂架的第二臂架6需要在第二变幅装置7的作用下相对于第一臂架5升起；而第二变幅装置7中的动力部件主要是第二变幅油缸71。

第二臂架6相对于第一臂架5升起时将绕上述第五转轴85旋转，根据杠杆原理，决定第二臂架6能否顺利升起的因素主要有两个：一是第二变幅油缸71的推力，二是上述第五转轴85到第二变幅油缸71推力方向的距离(即第二变幅油缸71推力的力臂)。而第二变幅油缸71的推力大体是沿其自身延伸方向的，因此上述第五转轴85到第二变幅油缸71推力方向的距离即为第五转轴85到第二变幅油缸71(或第二变幅油缸71延长线)的垂直距离。

在第二变幅油缸71的两端直接连接第一臂架5以及第二臂架6的情况下，第二变幅油缸71的缸杆端大体连接于第一臂架5末节臂52的头部(即第三转轴83附近)。对比图4和图5可以发现，当第一臂架5与第二臂架6之间的夹角不大时(图4)，第二变幅油缸71的推力尚能保持相对较大的力臂；然而当第一臂架5与第二臂架6之间的夹角较大时(图5)，如果第二变幅油缸71的缸杆端直接连接第三转轴83，第二变幅油缸71推力的力臂将非常小，这很可能导致第二臂架6无法顺利升起。

因此，本发明在第二变幅油缸71的缸杆端与第一臂架5末节臂52的头部之间设置有第一连杆73，两者通过第第二转轴82枢接。随着第二臂架6相对于第一臂架5升起，所述第二转轴82向着远离所述第五转轴85的方向移动，从而避免了第五转轴85到第二变幅油缸71推力方向距离的减小，这样，即使在第一臂架5与第二臂架6之间的夹角较大时，第二变幅油缸71推力的力臂仍然较大，从而可以保证第二臂架6顺利升起；所述高空作业工程机械的工作高度可以得到进一步提高。

此外，可以将第二臂架6的液压管电缆输送系统设置于第二臂架6的内部空间中。相对于常规的设置于臂架外侧的设置方式，将所述液压管电缆输送系统设置于第二臂架6的内部空间有利于维持第一臂架5、第二臂架6以及第二变幅装置7的侧向稳定性。由于第二臂架5的自重相对较大、举升高度相对较高，保持上述侧向稳定性的意义更为重大。

本发明还提供一种高空作业工程机械，包括上述任一项所述的举升臂架；所述高空作业工程机械其它部分的机构可以参考现有技术，本发明不再赘述。

所述高空作业工程机械具体可以为登高平台消防车或者高空作业车；当然，也可以是具有上文所述举升臂架的其它高空作业工程机械。

以上对本发明所提供的高空作业工程机械及其举升臂架进行了详细介绍。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

1.一种举升臂架，用于高空作业工程机械，其特征在于，包括：

第一臂架，所述第一臂架包括至少两节伸缩臂，其首节臂与所述高空作业工程机械的上车部分相枢接；

第一变幅装置，设于所述第一臂架的首节臂与所述上车部分之间，以便所述第一臂架相对于所述上车部分在大体竖直的平面内起升或者落下；

第二臂架，所述第二臂架包括至少两节伸缩臂，其首节臂与所述第一臂架的末节臂相枢接；

两个变幅油缸，两者设置于所述第一臂架的末节臂与所述第二臂架的首节臂之间，且分别位于所述第一臂架以及第二臂架的两侧面，以便所述第二臂架相对于所述第一臂架在大体竖直的平面内起升或者落下；两所述变幅油缸均以其缸筒端连接所述第二臂架的首节臂；所述变幅油缸的缸杆端枢接第一连杆的第一端，所述第一连杆的第二端枢接于所述第一臂架的末节臂；所述第一连杆的第一端进一步枢接第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端枢接所述第二臂架的首节臂。

2.如权利要求1所述的举升臂架，其特征在于，所述第二臂架的液压管电缆输送系统设置于所述第二臂架内部。

3.一种高空作业工程机械，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的举升臂架。

4.如权利要求3所述的高空作业工程机械，其特征在于，具体为登高平台消防车或者高空作业车。