CN102774790A - 伸缩臂架和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械及其伸缩臂架，该伸缩臂架包括从外向内依次套设的第一臂节（20）、第二臂节（30）和第三臂节（40），其中，伸缩臂架还包括伸缩机构（10），该伸缩机构包括第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸包括第一缸体（11）和第一活塞杆（12），第二液压缸包括第二缸体（14）和第二活塞杆（15），第一缸体和第二缸体固定连接并形成缸体组件，第一活塞杆和第二活塞杆朝向相反的方向伸出，缸体组件连接于第二臂节，第一活塞杆连接于第一臂节，第二活塞杆连接于第三臂节。由于无需使用钢丝绳排，因而也不需要在最内侧的臂节预留较大的布置空间，使得臂架截面、重量较小，提高了整车性能。另外，还能够增加臂架的刚度，提高伸缩臂架的稳定性。

Description

伸缩臂架和工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种伸缩臂架和包括该伸缩臂架的工程机械。

背景技术

工程机械（特别是具有高空作业平台的工程机械）通常具有伸缩臂架，伸缩臂架通过伸缩机构来实现各级臂架的伸缩。现有技术中，伸缩机构通常包括伸缩油缸和钢丝绳排（即伸出和回拉钢丝绳装置）。具体地，三节臂通常采用一个伸缩油缸1与一套伸出和回拉钢丝绳2组成的伸缩机构；四节臂通常采用一个伸缩油缸1与两套伸缩和回拉钢丝绳装置2组成的伸缩机构（如图1所示），或采用两个伸缩油缸与一套伸出和回拉钢丝绳组成的伸缩机构；五节臂通常采用两个伸缩油缸1与两套伸出和回拉钢丝绳装置2组成的伸缩机构（如图2所示）。通过伸缩油缸和伸缩和回拉钢丝绳组成的伸缩机构进行伸缩臂操作时，相互关联的臂节能同时伸出或缩回。

如图1和图2所示，使用伸缩油缸加钢丝绳排的伸缩机构需要在最内侧的臂节预留足够的布置空间，从而导致臂架截面过粗，臂架重量过重。影响整车性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于布置并使臂架截面较小以提高整车性能的伸缩臂架。

为了实现上述目的，本发明提供一种伸缩臂架，该伸缩臂架包括从外向内依次套设的第一臂节、第二臂节和第三臂节，其中，所述伸缩臂架还包括伸缩机构，该伸缩机构包括第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸包括第一缸体和第一活塞杆，所述第二液压缸包括第二缸体和第二活塞杆，所述第一缸体和第二缸体固定连接并形成缸体组件，所述第一活塞杆和第二活塞杆朝向相反的方向伸出，所述缸体组件连接于所述第二臂节，所述第一活塞杆连接于所述第一臂节，所述第二活塞杆连接于所述第三臂节。

通过上述技术方案，将伸缩机构形成由第一液压缸和第二液压缸组成的“捆绑液压缸”，能够实现依次套设的三个臂节的伸缩操作。由于本发明无需使用钢丝绳排，因而也不需要在最内侧的臂节预留较大的布置空间，使得臂架截面、重量较小，提高了整车性能。另外，“捆绑液压缸”还能够增加臂架的刚度，提高伸缩臂架的稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明现有技术中四节臂伸缩机构的示意图；

图2是说明现有技术中五节臂伸缩机构的示意图；

图3是说明本发明的伸缩臂架的一种实施方式的结构示意图；

图4是说明图3中的伸缩机构的结构示意图。

附图标记说明

1：伸缩油缸    2：伸缩和回拉钢丝绳装置

10：伸缩机构

10a：加强筋     10b：端板

11：第一缸体    12：第一活塞杆    13：第一安装部

14：第二缸体    15：第二活塞杆    16：第二安装部

17：弹性套环    18：滑块

20：第一臂节    30：第二臂节      40：第三臂节

50：销轴        60：螺栓

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

根据本发明的一个方面，提供一种伸缩臂架，该伸缩臂架包括从外向内依次套设的第一臂节20、第二臂节30和第三臂节40，其中，所述伸缩臂架还包括伸缩机构10，该伸缩机构10包括第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸包括第一缸体11和第一活塞杆12，所述第二液压缸包括第二缸体14和第二活塞杆15，所述第一缸体11和第二缸体14固定连接并形成缸体组件，所述第一活塞杆12和第二活塞杆15朝向相反的方向伸出，所述缸体组件连接于所述第二臂节30，所述第一活塞杆12连接于所述第一臂节20，所述第二活塞杆15连接于所述第三臂节40。

本发明中，通过伸缩第一活塞杆12和/或第二活塞杆15，可以方便地实现第二臂节30和/或第三臂节40的伸缩。显然，第二臂节30和第三臂节40也无需同步伸缩，而是可以根据需要选择性地伸缩第二臂节30和/或第三臂节40。

其中，第一液压缸和第二液压缸形成为“捆绑液压缸”，使得伸缩机构10所占空间较小，便于布置。另外，通过使用“捆绑液压缸”，能够提高伸缩机构10的刚度，同时也提高了整个伸缩臂架的刚度。

在图3和图4所示的优选实施方式中，所述第一缸体11和第二缸体14并排设置，从而能够进一步减小伸缩机构10的整体尺寸并进一步增加刚度。其中，并排设置指第一缸体11和第二缸体14平行且两端对齐。为此，可以在缸体组件的端部设置端板10b，以实现所述并排设置。其中，端板10b可以仅设置在缸体组件的一端，例如设置在其伸出第二活塞杆15的一端，其伸出第一活塞杆12的一端可以通过其他方式连接。另外，为加强第一缸体11和第二缸体14的连接，可以围绕缸体组件的外侧设置加强筋10a，例如将加强筋10a在其长度方向的两端和/或中部位置焊接于缸体组件的外侧。

本发明中，伸缩机构10和第一臂节20、第二臂节30以及第三臂节40可以分别通过各种适当的方式连接，只要能够通过伸缩第一活塞杆12来伸缩第二臂节30以及通过伸缩第二活塞杆15来伸缩第三臂节40即可。

例如，所述缸体组件与第二臂节30的连接、第一活塞杆12与第一臂节20的连接、以及第二活塞杆15与第三臂节40的连接均可以采用铰接，以便在伸缩第二臂节30和/或第三臂节40的过程中根据情况微调伸缩机构10的各部件的相对位置。

优选地，如图3所示，所述缸体组件与所述第二臂节30可以通过销轴50连接，所述第一活塞杆12的端部和第二活塞杆15的端部可以分别通过螺固件60固定于所述第一臂节20和第三臂节40。由此，伸缩机构10的两端固定，中间铰接，从而能够在实现微调的同时确保整体稳定性，增加伸缩机构10的刚度。

此外，所述缸体组件的一端可以通过所述销轴50连接于所述第二臂节30的根部，以在确定第二臂节30和伸缩机构10的型号、尺寸的情况下，尽可能增大第二臂节30的可伸缩范围。优选地，所述缸体组件的一端设置有用于连接所述第一缸体11和第二缸体14的连接部和套设在该连接部上的弹性套环17，所述连接部上设置有销孔，所述弹性套环17上设置有与所述销孔对准的装配孔，所述销轴50穿过所述装配孔和所述销孔安装。由此，弹性套环17允许销轴50在伸缩过程中相对于装配孔发生微小的位移，即允许伸缩机构10发生微小变形。其中，连接部可以为刚性连接板或套设在缸体组件该端的刚性套环。

另外，优选地，所述缸体组件的另一端可以设置有沿所述第三臂节40的内侧滑动的滑块18，从而能够通过滑块18导向缸体组件相对于第三臂节40的滑动，并能够使得缸体组件通过滑块18支撑于第三臂节40，从而使伸缩机构10获得更稳定的支撑。更优选地，所述滑块18为多个并沿所述第三臂节40的内周均布，从而对伸缩机构10沿周向提供均匀的导向和支撑。其中，滑块18可以通过适当的方式设置在缸体组件的另一端，例如设置在第一缸体11和第二缸体14的外侧，或者设置在上述端部10b上。

此外，如图4所示，在本发明的优选实施方式中，所述缸体组件和所述第二臂节30的连接点、所述第一活塞杆12和所述第一臂节20的连接点以及所述第二活塞杆15和所述第三臂节40的连接点位于同一直线上，该直线平行于所述第一活塞杆12和第二活塞杆15的伸缩方向，以减小伸缩过程中的伸缩机构10所承受的横向载荷。具体地，第一活塞杆12和第二活塞杆15所承受的作用力分别为F1和F2。通过本实施方式的优选结构，F1和F2的方向位于同一直线并平行于第一活塞杆12和第二活塞杆15的伸缩方向，从而不具有横向于伸缩机构10（即图4中上下方向）的分力。由于不具有上述分力，因而可以减小伸缩机构10对第一臂节20、第二臂节30和第三臂节40施加的横向载荷，从而能够减小第一臂节20、第二臂节30和第三臂节40之间的摩擦力，使得第二臂节30和第三臂节40能够平稳伸缩。

更优选地，所述缸体组件和所述第二臂节30的连接点、所述第一活塞杆12和所述第一臂节20的连接点以及所述第二活塞杆15和所述第三臂节40的连接点位于所述第一缸体11和所述第二缸体14的对称中心线上。在上述优选结构中，F1和F2的方向基本位于第一缸体11和第二缸体14的对称中心线上。在图4所示的双向伸出状态下，F1和F2基本反向。由此，不仅能够减小上述横向载荷，还能够尽可能减小F1和F2对伸缩机构10产生的扭矩。

为此，可以通过适当的布置实现伸缩机构10与第一臂节20、第二臂节30和第三臂节40的连接，以使所述缸体组件和第二臂节30的连接点、第一活塞杆12和第一臂节20的连接点以及第二活塞杆15和第三臂节40的连接点位于所述对称中心线上。优选地，如图4所示，所述第一活塞杆12的端部可以设置有朝向所述对称中心线延伸的第一安装部13，所述第二活塞杆15的端部可以设置有朝向所述对称中心线延伸的第二安装部16，所述缸体组件的一端的中部设置有第三安装部。其中，第一安装部13和第二安装部16可以分别设置有螺孔，第一臂节20和第三臂节40上设置有相应的螺孔，从而能够通过穿过相应的螺孔的螺固件60实现第一活塞杆12和第一臂节20的连接以及第二活塞杆15和第三臂节40的连接。另外，如上所述，在缸体组件铰接于第二臂节30的情况下，销孔开设在第三安装部上。

可以理解的是，本发明的伸缩机构10用于相邻三个臂节的伸缩，当伸缩臂架包括更多臂节时，可以将相邻的三个臂节看做一个单元，每个单元中设置一个伸缩机构10即可完成更多臂节的伸缩。

根据本发明的另一方面，提供一种工程机械，其中，该工程机械包括本发明的伸缩臂架。本发明的工程机械中，通过伸缩第一活塞杆12和/或第二活塞杆15，可以方便地实现第二臂节30和/或第三臂节40的伸缩。显然，第二臂节30和第三臂节40也无需同步伸缩，而是可以根据需要选择性地伸缩第二臂节30和/或第三臂节40。其中，第一液压缸和第二液压缸形成为“捆绑液压缸”，使得伸缩机构10所占空间较小，便于布置。另外，通过使用“捆绑液压缸”，能够提高伸缩机构10的刚度，同时也提高了整个伸缩臂架的刚度。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种伸缩臂架，该伸缩臂架包括从外向内依次套设的第一臂节（20）、第二臂节（30）和第三臂节（40），其特征在于，所述伸缩臂架还包括伸缩机构（10），该伸缩机构（10）包括第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸包括第一缸体（11）和第一活塞杆（12），所述第二液压缸包括第二缸体（14）和第二活塞杆（15），所述第一缸体（11）和第二缸体（14）固定连接并形成缸体组件，所述第一活塞杆（12）和第二活塞杆（15）朝向相反的方向伸出，所述缸体组件连接于所述第二臂节（30），所述第一活塞杆（12）连接于所述第一臂节（20），所述第二活塞杆（15）连接于所述第三臂节（40）。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂架，其中，所述第一缸体（11）和第二缸体（14）并排设置。

3.根据权利要求2所述的伸缩臂架，其中，所述缸体组件与所述第二臂节（30）通过销轴（50）连接，所述第一活塞杆（12）的端部和第二活塞杆（15）的端部分别通过螺固件（60）固定于所述第一臂节（20）和第三臂节（40）。

4.根据权利要求3所述的伸缩臂架，其中，所述缸体组件的一端通过所述销轴（50）连接于所述第二臂节（30）的根部，所述缸体组件的另一端设置有沿所述第三臂节（40）的内侧滑动的滑块（18）。

5.根据权利要求4所述的伸缩臂架，其中，所述缸体组件的一端设置有用于连接所述第一缸体（11）和第二缸体（14）的连接部和套设在该连接部上的弹性套环（17），所述连接部上设置有销孔，所述弹性套环（17）上设置有与所述销孔对准的装配孔，所述销轴（50）穿过所述装配孔和所述销孔安装。

6.根据权利要求4所述的伸缩臂架，其中，所述滑块（18）为多个并沿所述第三臂节（40）的内周均布。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的伸缩臂架，其中，所述缸体组件和所述第二臂节（30）的连接点、所述第一活塞杆（12）和所述第一臂节（20）的连接点以及所述第二活塞杆（15）和所述第三臂节（40）的连接点位于同一直线上，该直线平行于所述第一活塞杆（12）和第二活塞杆（15）的伸缩方向。

8.根据权利要求7所述的伸缩臂架，其中，所述缸体组件和所述第二臂节（30）的连接点、所述第一活塞杆（12）和所述第一臂节（20）的连接点以及所述第二活塞杆（15）和所述第三臂节（40）的连接点位于所述第一缸体（11）和所述第二缸体（14）的对称中心线上。

9.根据权利要求8所述的伸缩臂架，其中，所述第一活塞杆（12）的端部设置有朝向所述对称中心线延伸的第一安装部（13），所述第二活塞杆（15）的端部设置有朝向所述对称中心线延伸的第二安装部（16），所述缸体组件的一端的中部设置有第三安装部。

10.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求1-9中任意一项所述的伸缩臂架。

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