CN101734561B - 吊臂的臂销机构及其臂销拆装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊臂的臂销机构，包括：臂销，具有中心孔，其壁上开设有与中心孔贯穿的槽；套设于臂销的隔套；一端抵压于隔套的弹簧；导杆，可转动地设置在臂销的中心孔中；以及销钉，设置在臂销的槽中，用于将导杆和隔套固定连接在一起；其中，槽具有用于限定销钉的极限位置的定位部，该销钉的极限位置对应于臂销的上极限位置或下极限位置。本发明具备高效、低劳动强度等优点，而且臂销只处于工作状态及臂销压缩状态，避免了因为误操作而导致臂销处于中间状态进而给吊臂轴向定位的稳定性带来安全隐患这样一种状况的出现。本发明还公开了一种臂销拆装机构，其应用杠杆原理将臂销弹簧压缩，完成臂销弹簧压缩所需的时间较短。

Description

吊臂的臂销机构及其臂销拆装机构

技术领域

本发明涉及一种起重机等吊臂的臂销机构及其拆装臂销用的臂销拆装机构。

背景技术

随着起重机技术的发展，起重机的吊臂长度越来越长，其长度达到了八、九十米，甚至超过了百米，传统的钢丝绳伸缩方式不再适用，其伸缩方式普遍采用了单缸插销形式，在起重机吊重过程时，各节臂之间的轴向定位也不再是伸缩油缸加钢丝绳的形式，而是采用臂销的形式。

同时起重机随着吨位的增大，其吊臂质量也越来越大，一套吊臂的总重达到了四、五十吨，受车辆行驶总重的限制，起重机在公路上行驶时不可能把所有吊臂带在车上，这样一来问题也随之出现，那就是如何实现吊臂的快速拆装，也就是如何快速实现将安装在里面的一节吊臂上的臂销脱离外面的吊臂而不会彼此接触，从而达到将里面一节吊臂顺利抽出或放入的目的。

在现有的臂销结构中，第一种方案是臂销结构由臂销与臂销弹簧构成。其中，臂销由直径不等的多段构成，臂销的第一段为臂销工作段，各节臂的轴向定位就由该段承受，往下就是一段较薄但直径最大的轴肩，第三段就是支撑段，臂销弹簧套接在臂销的支承段外面，臂销弹簧的一端与臂销的轴肩接触，另外一端则与吊臂尾部的法兰盘接触，臂销的弹出由压缩弹簧的弹力完成。

在吊臂预装配或插销机构不能工作的情况下，臂销如需脱离销孔则需要在依靠人力将压缩弹簧压下的同时，借助外部起重工具将吊臂抽出一段距离，从而使臂销工作段的上端面抵在外面一节吊臂的内上表面，通过这样达到臂销脱离外节吊臂上销孔的目的。

第二种方案则是臂销机构由臂销、丝杆、T形隔套、圆柱销以及臂销弹簧构成。

在臂销的轴心钻孔，孔深根据臂销的工作行程而定；一根丝杆装在该孔内，该丝杆的轴向方向的运动被装在臂销孔内的一个卡环限制；同时沿着轴向方向在臂销的支撑段开出一定长度的键槽，同时此键槽沿着径向方向贯穿整个臂销，键槽的长度也是根据臂销的工作行程而定。

在臂销的支撑段外围装有一个T形隔套，在隔套的圆环面上钻有一贯穿整个径向方向的圆孔，圆柱销通过此孔横穿在T形隔套内，同时圆柱销还穿过键槽，所以圆柱销可以沿着臂销上的键槽上下运动，同时在圆柱销轴向方向的中间(与臂销的轴心重合)钻有一螺纹孔，装在臂销中间的丝杆拧入到此螺纹孔内。

臂销弹簧套在T形圆环隔套的外面，臂销弹簧的一端与T形隔套的挡肩接触，另一端则与臂销的轴肩接触；在吊臂预装配或插销机构不能工作的情况下，臂销如需脱离销孔则通过一个工装旋转装在臂销轴心孔内的丝杆，由于丝杆的轴向运动已被限制住，所以当丝杆旋转时，与它通过螺纹副连接的圆柱销则会沿着键槽向上运动，与之相连的T形隔套也会随同向上运动。

由于臂销弹簧的一端抵住臂销轴肩不能运动，所以当T形隔套向上运动时，臂销弹簧就被压缩了，同时由于螺纹副可以实现自锁，这样当臂销弹簧被压缩后就不能再自动复位，臂销也就实现脱离销孔的目的了。

第一种方案可以实现臂销的基本功能，能保证臂销在工作的过程中始终处于上极限位置，从而保证各节吊臂轴向定位的可靠性。

按此种方案装卸吊臂时，一般按以下方法进行，首先需要通过人力将臂销弹簧压下，同时借助外部起重工具将吊臂抽出或缩进一段距离，这时臂销的上端面就会抵在外节吊臂的内上表面，通过这样达到臂销脱离外节吊臂上的销孔，然后再用外部起重工具将吊臂逐渐抽出，一般一节臂上有四个销孔，所以每拆装一节吊臂需要进行四次同样的过程。

第一种方案的缺点如下：由于臂销弹簧的工作载荷一般都有上百公斤的力，压缩弹簧的过程又基本是人工进行，所以操作人员的劳动强度将会是相当的很大，另外一个方面就是当操作人员将臂销压下的同时还得需要外部起重工具将吊臂抽出或缩进，这时吊臂将会存在晃动，也就意味着给站在吊臂上的操作人员带来极大的人身安全隐患，因此此种方案的缺点包括如下几个方面：效率低、操作人员劳动强度大以及存在人身安全隐患。

第二种方案基本上能很好地解决第一种方案的缺点，在这种方案中，由于螺纹副可以实现自锁，所以当臂销弹簧被压缩后就不存在自动弹起的可能性，从而能很好地解决臂销如何脱离销孔的问题。

同时臂销弹簧是通过丝杆的转动来实现压缩的，而丝杆与丝杆螺母的结构形式是一种能很好实现省力的结构形式，所以操作人员的劳动强度也能得到很大地降低。

另外由于能实现臂销与销孔自动分离，所以当吊臂抽出或缩进时，操作人员不需要站在吊臂上，从而也消除了操作人员在装卸吊臂时自身的人身安全隐患。

本发明人发现，第二种方案存在一个针对整车安全来说的致命隐患，由于螺纹副可以在任一位置实现自锁，它在这种臂销方案中的应用在带来利的同时也存在很大的弊端，具体原因如下：当臂销弹簧需要复位时，如果操作人员不了解该结构的具体操作要领或者操作失误而导致丝杆未完全旋到位，就会导致臂销弹簧未完全复位到工作长度。

就是说臂销在工作时也无法上升到极限工作位置，这时一旦起重机开始吊重，吊臂的挠度就会在重物的作用下变大，相互套接的两节吊臂上表面之间的间隙将会相应地加大，由于臂销无法上升到上极限工作位置来保证臂销与销孔足够的接触面积，里面一节吊臂尾部的臂销将会在巨大的吊臂轴向力作用下从外面一节吊臂的销孔里强行脱落出来。

这时脱落的吊臂将会在自身重力及重物作用下沿着接触的吊臂迅速下滑，进而产生多米勒骨牌效应，使整个吊臂系统从高空滑落下来，这将对起重机带来巨大的冲击，继而发生严重安全事故，这将给起重机本身及起吊物体带来不可估量的损失甚至对起重机机手的生命安全带来严重的威胁。

由于该安全隐患，这种事故已经在吊装行业真实地发生过了，也给起重机用户带来了巨大的损失。因此，有必要对现有的臂销机构加以改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种吊臂的臂销机构，本发明的目的还在于提供一种用于拆装臂销机构的臂销拆装机构。

为此，一方面，本发明提供了一种吊臂的臂销机构，包括：臂销，具有中心孔，其壁上开设有与中心孔贯穿的槽；套设于臂销的隔套；一端抵压于隔套的弹簧；导杆，可转动地设置在臂销的中心孔中；以及销钉，设置在臂销的槽中，用于将导杆和隔套固定连接在一起；其中，槽具有用于限定销钉的极限位置的定位部，该销钉的极限位置对应于臂销的上极限位置或下极限位置。

优选地，上述槽包括沿臂销轴向延伸的竖槽和在竖槽一侧或两侧延伸的横槽，销的定位部开设在横槽上。

优选地，上述横槽位于竖槽的下端。

优选地，上述导杆的顶部具有供外力转动的方形柱或方形孔。

优选地，上述销的一端与导杆螺接，另一端贯穿隔套的壁。

另一方面，本发明提供了一种臂销拆装机构，用于拆装上述的臂销机构，该臂销拆装机构包括：底座，具有支架；压杆，其下端贯穿底座，并适于与臂销机构的导杆同步转动的接合在一起，其上端适于被转动；压套，套设在压杆上，其中，压杆上设有供压套轴向定位的定位部；摇杆，可摇动地支撑在支架上，其端部与压套活动连接，用于向压套施加压力，以向下压压杆。

优选地，上述压杆的端部安装有手柄。

优选地，上述压套和摇杆的端部二者之一上设置有槽孔，另一个与连接销连接，连接销穿设在槽孔中。

优选地，上述压套和压杆之间设置有轴承。

优选地，上述压杆的下端设置有方形孔或方形柱。

本发明具备现有最好技术中的所有功能(包括高效、低劳动强度等)，关键的是在本发明中销钉(即下文中的臂销螺钉)只有两个位置——上极限位置和下极限位置，使得臂销只能处于两个状态，即工作状态及臂销压缩状态，避免了因为误操作而导致臂销处于中间状态这样一种状况的出现。如此，保证了吊臂轴向定位的可靠性，这对现有的大吨位起重机来说也是最为重要的。

本发明的臂销拆装机构结构简单，其应用杠杆原理将臂销弹簧压缩，杠杆原理同样是一种省力的结构形式，同时相对于丝杆及丝杆螺母这种形式来说它完成臂销弹簧压缩所需的时间更短，另外臂销弹簧被压缩后同样不能自动复位。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了根据本发明第一实施例的臂销机构的结构示意图；

图2示出了图1所示臂销机构中的臂销的结构示意图；

图3示出了图1所示臂销机构的A-A剖视图；

图4示出了图1所示臂销机构中的T型隔套的主视图；

图5示出了图4所示T型隔套的俯视图；

图6示出了图1所示臂销机构中的导杆的示意图；

图7示出了图1所示臂销机构中的螺钉的示意图；

图8示出了用于拆装图1所示臂销机构的臂销拆装机构；

图9示出了图8所示臂销拆装机构中的压套的结构示意图；以及

图10示出了根据本发明第二实施例的臂销机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示出了根据本发明优选实施例的臂销机构的结构示意图。如图1所示，在实施例中，臂销机构10包括：臂销11、臂销螺钉13、T形隔套15、臂销弹簧17、以及臂销导杆18。

其中，臂销导杆18装在臂销11的轴心孔内，螺纹孔端在下，T形隔套15装在臂销11的支撑段，其挡肩端在上与臂销的轴肩接触；臂销弹簧17套在臂销11的支撑段上，其上端面与T形隔套15的挡肩接触，臂销螺钉13从T形隔套15的圆环面上的孔穿过后旋入臂销导杆18上的螺纹孔内，其光杆段末端搭接在臂销11的圆环壁上。

图2和图3示出了图1所示臂销机构中的臂销的结构。如图2和图3所示，

臂销11由工作段111、轴肩113及支撑段115构成，臂销的轴心钻有一孔117，孔深根据臂销的行程确定，支撑段115开有一L形键槽，该键槽由竖段119和横段121构成。

键槽宽度比螺钉光杆段(在后面将进行描述)直径略大，深度为与轴心孔相贯为止，竖段119沿着轴向方向，长度根据臂销行程而定；横段121沿着臂销支撑段的圆周方向开在竖段119的下端，其末端面与竖段119键槽中心面所成的角度优选为20度，同时在横段121的末段还钻有一与横段末端面相切的孔123，该孔123直径与螺钉直径相等，孔123的中心位于横段121的上表面。

图4和图5示出了图1所示臂销机构中的T型隔套的结构。如图4和图5所示，T形隔套15结构如下：在一个圆环隔套151的一端加一个圆环挡肩153，挡肩的宽度等于臂销弹簧17的直径，隔套15整体为T形，同时在圆环面上沿着径向方向钻有一孔155，孔155的直径等于螺钉13的光杆的直径，孔155穿透单边圆环壁即可。

图6示出了图1所示臂销机构中的导杆的结构。如图6所示，导杆18为圆柱状，长度与臂销11的行程有关，在导杆18的上端加工出一个正四边形柱体181，该正四边形柱体181将与臂销拆装机构20(如图8所示)中的旋转手柄21配合使用来完成导杆18在臂销拆装过程当中的旋转运动，在导杆18的下端钻有一螺纹孔183，该螺纹孔183的规格与臂销螺钉13的螺纹规格保持一致。

图7示出了图1所示臂销机构中的螺钉的结构。如图7所示，臂销螺钉13分为两段，即螺纹段131和光杆段133，其中，螺纹段131的长度优选等于臂销导杆18的直径，光杆段133的长度优选等于T形隔套15的圆环面的直径减去螺纹段的长度，光杆段133及螺纹段131的直径大小由结构强度决定。

图8和图9示出了用于拆装图1所示臂销机构的臂销拆装机构及其压套。如图8和图9所示，臂销拆装机构20包括：底座27、摇杆29、设置于底座27上的摇杆支撑(或者称为支架)28、压杆23、压套25以及旋转手柄21。底座27上钻有供压杆23伸出的中心孔。

优选地，摇杆29由一段钢管及一段钢棒焊接而成，钢棒未与钢管焊接的一段被加工成扁平状，在扁平段的末端及中间各钻有一通孔，两孔之间的距离根据结构决定。

优选地，压杆23为圆柱状，分为直径不等的两段，两段相接处形成一个台阶，在压杆大端沿着轴向方向加工有一个正四方形的孔231，该孔231与臂销机构中臂销导杆18上的正四方形柱体181配合使用，将完成臂销导杆18的旋转运动，另外在压杆小端还加工有一个正四方形的柱体，该正四方形柱体用来与旋转手柄配合。

优选地，压套25由一个T形隔套加两个相同的耳板焊接而成，耳板关于T形隔套中心面对称焊接在圆环面上，摇杆29将通过一个圆柱销与耳板连接，耳板上沿着圆环径向方向开有一个腰形孔251，孔的长度同样与臂销的行程相关，需要保证当臂销从上止点运动到下止点时，摇杆与耳板连接用的圆柱销能够自如地在腰形孔内运动。

另外，压套25和压杆23之间可设置轴承，以使压杆23的转动更灵活。

优选地，旋转手柄21由三段圆棒焊接在一起，其中两段相同的圆棒对称地焊接在另一段直径相对较大的圆棒的径向方向，形成一个手柄，在大直径圆棒相对手柄的一端钻有一个正四方形的孔，该孔与压杆上端的正四方形柱体吻合。

其中，压杆23从底座27的中心孔穿过，压杆大端在下方；压套25套接在压杆23的小端上。摇杆28与支撑28通过摇杆中间的通孔用一个圆柱销连接，与压套通过末端的通孔用一个圆柱销连接，该圆柱销可以在压套25耳板上的腰形孔251内运动。旋转手柄21套在压杆23上方的正四方形柱体上。

在本发明的优选实施例中，臂销机构10装在吊臂尾部的法兰孔内，臂销弹簧17一端与T形隔套15接触，另一端与吊臂尾部的法兰盘19接触。

工作状态下，臂销11在臂销弹簧17的弹簧力作用下是处于上极限(工作状态)位置；当需要拆装吊臂时，操作人员将臂销拆装机构20与臂销机构10对接，即臂销拆装机构中的压杆23与臂销机构10中的臂销导杆18通过正四方形柱体181及正四方形孔231对接，然后将臂销拆装机构20中的摇杆29往上提。

此时，摇杆29将绕着底座支撑28与摇杆连接的圆柱销转动，与摇杆通过另一个圆柱销连接的压套25将在摇杆的带动下沿着压杆小圆柱段向下运动，当压套25运动到压杆大小圆柱段形成的台阶时将带动压杆23向下运动，压杆23又带动臂销机构中的臂销导杆18向下运动，随之带动臂销螺钉13和T形隔套15一起向下运动。

由于臂销弹簧一端与T形隔套接触，另一端抵在吊臂尾部的法兰盘上不能运动，所以T形隔套向下运动时，臂销弹簧将被向下压缩，当臂销弹簧被压缩了一个臂销行程量后，然后旋动旋转手柄，这时压杆、臂销导杆、臂销螺钉以及T形隔套将同步转动，直到臂销螺钉转入臂销支撑段上的L形键槽横段121末端的半圆形孔123为止，由于这时臂销螺钉已经落入半圆形孔内，它的向上轴向运动将被限制，所以臂销导杆及T形隔套的向上轴向运动一同被限制，从而也就实现了臂销弹簧的锁定。

臂销的解锁过程相似，先压下压杆，然后反方向旋动旋转手柄实现解锁。

本发明的臂销拆装机构是应用杠杆原理将臂销弹簧压缩，杠杆原理同样是一种省力的结构形式，同时相对于丝杆及丝杆螺母这种形式来说它完成臂销弹簧压缩所需的时间更短，另外臂销弹簧被压缩后同样不能自动复位。

本发明具备现有最好技术中的所有功能(包括高效、低劳动强度等)，关键的是在本发明中臂销螺钉只有两个位置——上下极限位置，所以使得臂销同样只能处于两个状态，即工作状态及臂销压缩状态，避免了因为误操作而导致臂销处于中间状态这样一种状况的出现。

从而保证了吊臂轴向定位的可靠性，所以本发明还具备现有技术不具有的优点，这点对现有的大吨位起重机来说也是最为重要的，那就是吊臂自身轴向定位的可靠性相对于起重机整车安全的重要性。

图10示出了根据本发明第二实施例的臂销机构的结构示意图。如图所示。本实施例与第一实施例不同之处在于，弹簧17一端抵压在T型隔套15上，另一端抵压在臂销的轴肩11上。横槽121设置在竖槽119的上端。利用工具向上压缩T型隔套15或向上提导杆18，同时转动导杆117，可将臂销螺钉13锁紧在孔123中。该孔123成为定位臂销螺钉13的定位部。

在其它实施例中，横槽121可以在竖槽的两侧延伸。以便左右转动导杆117时，都可以将臂销螺钉13定位在孔123中。

在根据本发明臂销机构的第一实施例中，利用了杠杆原理向下压缩弹簧以使臂销定位在一极限位置，在第二实施例中，也可以利用杠杆原理向上压缩弹簧以使臂销定位在一极限位置。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吊臂的臂销机构，包括臂销、套设于臂销的隔套、一端抵压于所述隔套的弹簧，其特征在于，

所述臂销具有中心孔，其壁上开设有与所述中心孔贯穿的槽，

其中，所述臂销机构还包括：

导杆，能够转动地设置在所述臂销的中心孔中；以及

销钉，设置在所述臂销的槽中，用于将所述导杆和隔套固定连接在一起，

其中，所述槽具有用于限定所述销钉的极限位置的定位部，所述销钉的极限位置对应于所述臂销的上极限位置或下极限位置。

2.根据权利要求1所述的吊臂的臂销机构，其特征在于，所述槽包括沿臂销轴向延伸的竖槽和在所述竖槽一侧或两侧延伸的横槽，所述臂销的定位部开设在所述横槽上。

3.根据权利要求2所述的吊臂的臂销机构，其特征在于，所述横槽位于所述竖槽的下端或上端。

4.根据权利要求1所述的吊臂的臂销机构，其特征在于，所述导杆的顶部具有供外力转动的方形柱或方形孔。

5.根据权利要求1所述的吊臂的臂销机构，其特征在于，所述销钉的一端与所述导杆螺接，另一端贯穿所述隔套的壁。

6.一种臂销拆装机构，用于拆装根据权利要求1至5中任一项所述的臂销机构，其特征在于，所述臂销拆装机构包括：

底座，具有支架；

压杆，其下端贯穿所述底座，并适于与所述臂销机构的导杆同步转动的接合在一起，其上端适于被转动；

压套，套设在所述压杆上，其中，所述压杆上设有供所述压套轴向定位的定位部；

摇杆，能够摇动地支撑在支架上，其端部与所述压套活动连接，用于向所述压套施加压力。

7.根据权利要求6所述的臂销拆装机构，其特征在于，所述压杆的端部安装有手柄。

8.根据权利要求6所述的臂销拆装机构，其特征在于，所述压套的端部、所述摇杆的端部二者之一上设置有槽孔，另一个与连接销连接，所述连接销穿设在所述槽孔中。

9.根据权利要求6所述的臂销拆装机构，其特征在于，所述压套和压杆之间设置有轴承。

10.根据权利要求6所述的臂销拆装机构，其特征在于，所述压杆的下端设置有方形孔或方形柱。

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