CN102029034B - 一种工程机械及其伸缩臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伸缩臂，用于工程机械，其第一节臂上设有拖链，所述拖链具有一固定端以及能够随第二节臂移动的运动端，所述固定端由固定安装在所述第一节臂外侧的支架支撑，所述运动端向内弯曲。由于拖链是向内弯曲，其运动端与第一节臂之间的距离可以非常小，大大节省了拖链在运行中所占用的空间，在保证拖链能够正常工作保证功能顺利实现的前提下，使结构形式变的更加紧凑，同时，可避免与其它结构相干涉。本发明还公开了一种包括上述伸缩臂的工程机械。

Description

一种工程机械及其伸缩臂

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工程机械的伸缩臂。本发明还涉及包括上述伸缩臂的工程机械。

背景技术

随着现代工业技术的不断发展，机械的控制和驱动日益被液压传动与电气自动控制所代替，无论在单机还是成套设备中出现了许多与动作部件随同移动的液压管和电缆管，为了使这些随动管布置、安装的更加规范和优化，需要采用拖链。

拖链是由众多单元链节组成的承载设备，链节之间转动自如，单元链节由左右链板和上下盖板组成，有的拖链每节都能打开，拆装方便，打开盖板后即可把电缆、油管、气管等放入拖链内，有的还可提供分隔片，将链内空间按需要分隔开。

拖链适合使用在往复运动的场合，能够对内置的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护的作用，可防止电缆纠缠、磨损、拉脱、勾挂和散乱，使其整齐、规则地排列在一起，能够延长被保护的管线的使用寿命，降低消耗，也能使整体机械装备看起来更加美观。

目前，在工程机械技术领域，尤其是具有伸缩臂的工程机械，为解决动力源、信号源与控制点之间可变距离动力及信号的传输问题，将动力源、信号源与控制点之间连接起来，完成动力与信号的传输，实现喷水、救援、高空作业等功能，需要在伸缩臂上安装拖链来承载、保护电缆及液压软管安全运行。

请参考图1，图1为拖链安装于伸缩臂第一节臂的传统结构示意图，此伸缩臂1为四节臂，其第一节臂11是基本臂，里面依次为第二节臂12、第三节臂13、第四节臂14，第一节臂11与第二节臂12之间的拖链2安装在伸缩臂1外侧，拖链2的下端固定在支撑件3上，上端向外弯曲与导向盒4的尾端连接，导向盒4的前端与第二节臂12的臂头通过支架5相连接，管线从第一节臂11的臂尾进入、第二节臂12的臂头导出，当伸缩臂1伸缩时，拖链2连同其内部的管线随第二节臂12的伸缩而运动。

这种安装方式存在如下难以克服的弊端：

首先，以拖链处于复位状态下运动端的起始位置为基准(不考虑折弯部分)，拖链在安装状态下需要的空间高度为H，长度为L，如图2实线部分所示。拖链运行时需要的总的空间高度为H，长度为2L，如图2虚线位置所示。

从图中可以明显地看出，拖链自由端的后半行程所占用的空间高度为H，长度为L，拖链与支撑件之间形成一大块间隔区域。该区域在大多数情况下是不能被利用的，其存在只会导致运行空间变大，如果在空间比较狭小的情况下，此安装方式是不适合采用的。此外，现在的设备布局偏于向紧凑型发展，图1的安装状态会造成对空间的浪费，不利于空间的有效利用。

其次，拖链以悬空方式运行，其自身具有重量，拖链里面的液压管路和电缆也有重量，随着拖链架空部分的增加，拖链的挠度(由于受力引起的变形)也在增加，受拖链和支撑件之间的高度以及拖链的弓度限制，依靠拖链本身的弓度调节有时候不能保证与其它结构不干涉。

因此，如何节约第一节臂与第二节臂之间拖链的运行空间，使其在有限的空间里能够正常工作保证功能的顺利实现，并避免与其它结构相干涉，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种伸缩臂，该伸缩臂的拖链安装方式能够节约拖链运行空间，使其在有限的空间里能够正常工作保证功能的顺利实现；同时，避免与其它结构相干涉。

本发明的第二个目的是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。

为实现上述第一个目的，本发明提供一种伸缩臂，用于工程机械，其第一节臂上设有拖链，所述拖链具有一固定端以及能够随第二节臂移动的运动端，所述固定端由固定安装在所述第一节臂外侧的支架支撑，所述运动端向内弯曲。

优选地，所述拖链的外侧面设有多个托辊，所述托辊外沿高出所述拖链的链板。

优选地，所述托辊位于所处拖链链节的左、右链板之间。

优选地，所述托辊的转轴两端在链板外侧由锁紧螺母固定。

优选地，所述第二节臂通过导向盒牵引所述拖链；所述导向盒的前端与所述第二节臂在臂头部位连接，其后端与所述运动端连接。

优选地，所述导向盒在其与所述运动端相连接的部分设有支撑滚轮。

为实现上述第二个目的，本发明提供一种工程机械，包括上述任一项所述的伸缩臂。

优选地，所述工程机械具体为举高消防车或高空作业车。

本发明针对伸缩臂第一节臂与第二节臂之间拖链占用空间大的问题，对拖链的安装结构进行了改进，改变了拖链的安装方式，使拖链的固定端与第一节臂保持一定间距，运动端向内弯曲。这样，当第二节臂向外伸出时，带动拖链及其内部的管线一起运动，由于拖链是向内弯曲，根据拖链的运行轨迹可知，其运动端与第一节臂之间的距离可以非常小，虽然拖链前半段行程所占用的空间与传统安装结构基本相当，但在超过固定端的后半段行程中，所需要的动态空间将非常小(大于拖链链板高度即可)，大大节省了拖链在运行中所占用的空间，在保证拖链能够正常工作保证功能顺利实现的前提下，使结构形式变的更加紧凑，不受拖链和第一节臂之间的高度限制，也不受拖链的弓度限制，对拖链略长一点的情况也能有效的调节。此外，这种安装方式让出的空间，可避免拖链在运行过程中与其它结构相干涉。

在一种优选方案中，本发明在拖链的外侧面设有多个托辊，且托辊外沿高出拖链的链板。由于拖链的运动端向内弯曲后，在行进过程中，自身的挠度会使其部分链节紧贴支撑件形成的支撑面滑动而造成磨损，而托辊可支撑拖链与支撑件保持非常小的间距，使拖链不与支撑件直接接触，以避免拖链在运行过程中与支撑件产生磨损，理论上讲，仅存在托辊与支撑件之间的局部滚动摩擦。

在一种优选方案中，本发明的第二节臂通过导向盒牵引拖链，导向盒前端与所述第二节臂在臂头部位连接，后端与拖链的运动端连接，所述导向盒在其与拖链运动端相连接的部分设有支撑滚轮，以保证拖链运动端和第二节臂有效的连接并且能随之平稳运动，此设计实现简便，可保证拖链运行性良好。

本发明所提供的工程机械包括上述伸缩臂，由于上述伸缩臂具有上述技术效果，具有上述伸缩臂的工程机械也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为拖链安装于伸缩臂第一节臂的传统结构示意图；

图2为图1所示拖链的行进过程示意图；

图3为本发明所提供伸缩臂一种具体实施方式的结构示意图；

图4为图3所示拖链的行进过程示意图；

图5为图4中A部位的局部放大图；

图6为本发明中托辊在拖链上的一种设置方式示意图；

图7为本发明中滚轮在牵引机构上的一种设置方式示意图。

图中数字编号所对应的零部件或部位名称如下：

1.伸缩臂  11.第一节臂  12.第二节臂  13.第三节臂  14.第四节臂  2.拖链  21.拖链上端  22.拖链下端  23.左链板  24.右链板  3.支撑件  4.导向盒  5.支架  6.第一支架  7.第二支架  8.滚轮  81.轴承  82.销轴  9.托辊  91.转轴  92.锁紧螺母

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于工程机械的伸缩臂，该伸缩臂的拖链安装方式可以节约拖链运行空间，使其在有限的空间里能够正常工作保证功能的顺利实现；同时，避免与其它结构相干涉。本发明的另一核心是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。

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3，图3为本发明所提供伸缩臂一种具体实施方式的结构示意图。

这种具体实施方式中的伸缩臂用于工程机械，图中所示伸缩臂1为四节臂，此伸缩臂的第一节臂11在长度方向的位置基本不动，里面依次为第二节臂12、第三节臂13、第四节臂14，第一节臂11与第二节臂12之间的拖链2安装在第一节臂11外侧，主要针对第二节臂12相对与第一节臂11做往复运动而设置。

第一节臂11外侧固定一支撑件3，为拖链2在第一节臂11上提供安装位置，此处的支撑件3具体为支撑板，拖链2沿支撑件3水平布置，第一节臂11的外部在拖链行程中央处焊接(或者以其他常规的方式固定安装，例如螺栓连接)有第一支架6，拖链上端21(即固定端，示于图4中)由第一支架6支撑，从而悬固在支撑件3上方，并与支撑件3保持一定间距，拖链下端22(即运动端，示于图4中)则向内弯曲与导向盒4的后端连接，导向盒4的前端与第二节臂12在臂头部位通过第二支架7连接，拖链上端21进线，拖链下端22出线，内部承载管线。当伸缩臂做往复运动时拖链2连同其内部的管线随第二节臂12的伸缩而运动，实现移动供压、供电等目的，导向盒4内的管线只随导向盒一起移动，自身并不运动。

上述支撑件3是与拖链2配套使用的部件，可以是导轨或导槽等其它形式，具体视安装主体、拖链类型而定，由于不是本发明的设计重点，这里就不再展开描述。当然，在极少数条件下，如果拖链的安装主体能为其提供理想的安装位置，并保证拖链正常运行，也可以不设置类似的部件，而是由安装本体的自身部位形成支撑件。

图3中所示的支撑件3形成水平的支撑面，可以理解的是，支撑面并不局限于平面，根据伸缩臂所指方向的不同，还可以是斜面或立面，但大体上与伸缩臂的伸缩方向保持一致。这里为便于描述，仅以平面为例进行说明，对于其它类型的支撑面来讲，拖链只是在安装方位上有所调整，具体的布置方式基本相同，就不再一一赘述。

拖链2的下端为出线端，其内部的管线从此处穿出后，进入导向盒4，沿导向盒4内腔被引至第二节臂12，导向盒4的作用主要有两个，其一，导向盒4实现了拖链下端22与第二节臂12的连接，使拖链2能够随第二节臂12运动，其二，导向盒4内部承载管线，引导和保护管线向前延伸至第二节臂12。

可见，导向盒4是将拖链2安装在第一节臂11与第二节臂12之间的必要构件，其安装方式是否合理，将影响到拖链2的运行状态。由于导向盒4是中空的长条形构件，前端由第二支架7悬空支撑，若后端的自由度不加以限制的话，受其自身、内部管线以及拖链重量的影响，导向盒4将难以平稳地运行。对此，可以在导向盒4的后端加装滚轮8。

请参考图4、图7，图4为图3所示拖链的行进过程示意图，图7为本发明中滚轮在牵引机构上的一种设置方式示意图。

导向盒4的后端安装一滚轮8，通过滚轮8支撑在支撑件3上，滚轮8内部镶有轴承81，中间以销轴82穿过并固定在导向盒4下方。这样，上述各部分重量便全由第二支架7和滚轮8承担，可保证拖链下端22与导向盒4有效连接并且能随之稳定地运动，至于架空部分，由于导向盒4是整体刚性结构，因此受挠度影响不大。

此外，从图中可以看出，拖链2的上端与支撑件3之间的距离，取决与拖链2的回转半径及其下端被支撑起来的高度，在内部管线允许的条件下，为获得最小的空间尺寸，应该取拖链2的最小回转半径进行安装，同时拖链下端被支撑起来的高度要尽可能的低。

以下介绍本发明提供的拖链安装结构所具备的技术效果。

请继续参考图4，图4中实线部分表示拖链处于初始位置，虚线部分表示拖链处于行程末端位置。

将拖链上端21固定，朝下部弯曲安装，拖链下端22运动，同样以拖链处于复位状态下运动端的起始位置为基准(不考虑折弯部分)，拖链2在安装状态下需要的空间高度为H、长度为L，如图4实线部分所示。拖链运行时，其后半行程需要的活动空间为高度h，长度为L，如图4虚线位置所示。

由于拖链下端22由滚轮8支撑起来的部分离支撑件3可以非常小，所以图4中的H和图2中的H基本相当，但是拖链2在运行过程中动态需要的高度h是非常小的(大于拖链链板高度即可)，这样大大节省了拖链2的在运行中所需要的空间，对比图2的安装方式，其后半行程所需空间约为原来的20％。

这样的安装结构大大节省了拖链2的在运行中所占用的空间，在保证拖链2能够正常工作保证功能顺利实现的前提下，使结构形式变的更加紧凑，不受拖链2和支撑件3之间的高度限制，由于拖链2沿支撑件3运行，可由支撑件3支撑，因此也不受拖链2的弓度限制，对拖链略长一点的情况也能有效的调节。此外，这种安装方式让出的空间，可避免拖链2在运行过程中与其它结构相干涉。

以上实施例中的拖链2在采用上端固定、下端运动的安装方式后，几乎紧贴支撑件3运行，在行进过程中，会有一部分下坠到支撑件3而与之发生摩擦，若任由这一现象发展，将严重影响拖链2和支撑件3的使用寿命，同时还会产生噪音污染等其它不利后果。

为解决这一问题，可在拖链2上增设托辊9，以便通过托辊9将拖链2与支撑件3隔开，从而避免滑动摩擦的产生，理论上讲，增加托辊9后，仅存在托辊9与支撑件3之间的局部滚动摩擦，而滚动摩擦不会对拖链2的正常运行产生不利影响。

请参考图4、图5，图5为图4中A部位的局部放大图。

可以在拖链2外侧面，即能与支撑件3接触的一面每隔一定的间隔增设有托辊9，具体的间隔大小视拖链的变形情况和拖链下部距离支撑件3的高度而定，安装的时候要保证托辊9不与拖链内部的管线相干涉，同时托辊外沿要高出链板。

请参考图6，图6为本发明中托辊在拖链上的一种设置方式示意图。

托辊9位于所处拖链链节的左链板23、右链板24之间，转轴91的两端带有螺纹，在链板外侧由锁紧螺母92固定，拧紧力矩要保证适中，既能达到固定转轴91的目的，又能保证拖链2不会因为拧紧力矩过大引起变形导致活动不畅，用锁紧螺母92进行固定，便于托辊的组装、维修及更换。

当然，托辊9还可以采用其它结构形式安装在拖链2上，例如安装在拖链链板的两侧等等，能够实现的技术手段较多，就不再一一赘述。

但是，将托辊9安置在拖链2的链板之间可最大限度地利用拖链自身的内部空间，避免占用拖链以外的空间，从而大大节省拖链的在运行中所占用的空间，能更好地实现本发明目的，因此是较为理想的方案。

本发明还提供一种包括上述伸缩臂的工程机械，上述工程机械装有伸缩臂、具备伸缩功能，用于执行运输以外的特殊任务，如举高消防车、高空作业车等。

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。

由于上述伸缩臂具有上述技术效果，具有上述伸缩臂的工程机械也应具备相应的技术效果。

以上对本发明所提供的一种工程机械及其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 (8)

1.一种伸缩臂，用于工程机械，其第一节臂上设有拖链，所述拖链具有一固定端以及能够随第二节臂移动的运动端，其特征在于，所述固定端由固定安装在所述第一节臂外侧的支架支撑，所述运动端向内弯曲。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，所述拖链的外侧面设有多个托辊，所述托辊外沿高出所述拖链的链板。

3.根据权利要求2所述的伸缩臂，其特征在于，所述托辊位于所处拖链链节的左、右链板之间。

4.根据权利要求3所述的伸缩臂，其特征在于，所述托辊的转轴两端在链板外侧由锁紧螺母固定。

5.根据权利要求1至4任一所述的伸缩臂，其特征在于，所述第二节臂通过导向盒牵引所述拖链；所述导向盒的前端与所述第二节臂在臂头部位连接，其后端与所述运动端连接。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂，其特征在于，所述导向盒在其与所述运动端相连接的部分设有支撑滚轮。

7.一种工程机械，其特征在于，包括上述权利要求1至6任一所述的伸缩臂。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，具体为举高消防车或高空作业车。

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