CN103058078A - 单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单缸插销式伸缩臂和液压插销互锁装置。所述互锁装置，包括在臂销伸缩油缸作用下运动的臂销卡槽，在液压油推动的柱塞作用下运动的缸销，位于下侧左右缸销末端的液压缸销锁，缸销锁的运动路径与缸销运动路径在同一平面内相交，且缸销锁伸缩油缸与臂销伸缩油缸通过管路联通，实现活塞同步运动。当臂销卡槽运动至解锁位置时，上部缸销由臂销卡槽锁住，下部缸销由液压缸销锁锁住；当缸销运动至解锁位置时，上部缸销锁住臂销卡槽。本发明采用液压插销互锁和机械互锁相结合的方式，并利用缸销和臂销卡槽自身实现互锁，降低内部结构复杂性，使结构更加紧凑，从而为进一步对伸缩油缸和缸销装置的加大提供了空间，提高了末节伸缩臂内部空间的利用率。

Description

单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置

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单缸插销式伸缩臂的液压插销互锁装置。

背景技术

对于多臂节大吨位伸缩臂起重机，主臂伸缩机构不再采用绳排机构而多采用单缸插销式伸缩机构。当伸缩臂节逐渐增加时，绳排机构的级数也随之增加，结构复杂程度和占据的空间增大；而单缸插销式伸缩机构只需要一级油缸就可实现多臂节伸缩，油缸推力大，占用空间少。但如果操作不当，可能会出现缸销和臂销同时处于解锁状态，引发伸缩臂掉落的事故。

由于现在的伸缩臂起重机的起重量和起升高度逐渐增大，多采用缸头体两侧分别有两个缸销的结构。为同时锁住两个缸销的运动，现有技术采用两个分别于臂销伸缩油缸相连的缸销锁，和臂销同步运动，而上部缸销设计臂销锁用来锁定臂销；或在同一侧的两个缸销之间增加传动机构，实现同侧缸销的同步运动。但这种技术中缸头体内部需要增加机构和相应的空间，限制了主臂伸缩油缸和缸销的尺寸。

因此，如何在保证末节伸缩臂的横截面积不变的前提下，合理设计及布置单缸插销伸缩臂互锁装置中各部件及其位置，使布局简单紧凑的同时还能满足相应的安全技术要求，为主臂伸缩臂和缸销留出增大空间，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中，当伸缩臂节逐渐增加时，绳排机构的级数也随之增加，结构复杂程度和占据的空间增大，如果操作不当，可能会出现缸销和臂销同时处于解锁状态，引发伸缩臂掉落的事故的问题。

一种单缸插销式伸缩臂液压插销互锁装置，包括缸销，臂销伸缩油缸，缸销锁；缸销运动路径与臂销伸缩油缸的轴线相错离，且所述缸销锁的运动路径与所述臂销伸缩油缸的轴线相错离，缸销的轴线垂直于臂销伸缩油缸的轴线。

所述缸销分上部缸销和下部缸销，缸销锁轴线与下部缸销运动路径垂直相交于垂直于臂销伸缩油缸轴线的平面内。

所述两个臂销伸缩油缸和两个缸销锁伸缩油缸由管路联通。

所述单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置设有检测器，所述检测器在臂销伸缩油缸上，上部4个检测器检测上部缸销，每个上部缸销设有两个检测器，下部4个检测器检测下部缸销，每个下部缸销设有两个检测器。

所述单缸插销式伸缩臂采用权利要求1至4任一项液压插销互锁装置。

有益效果：本发明利用液压管路实现缸销锁和臂销伸缩油缸的同步运动，从而避免了在缸头体内部设计能够同时锁住两个缸销的缸销锁，使缸头体内部结构得到了简化。并利用上部缸销和臂销卡槽实现互锁，减少了额外零部件，节约缸头体内部空间。。

附图说明

图1为液压插销互锁装置的主视图。

图2为液压插销互锁装置在缸销缩回状态下的主视全剖视图。

图3为液压插销互锁装置在臂销缩回状态下的局部剖视图。

图4为液压插销互锁装置在臂销缩回状态下的仰视半剖视图。

图5为液压插销互锁装置下缸销局位置剖视图。

图6为其液压插销互锁装置臂销伸缩油缸剖视图。

图7为其液压插销互锁装置缸销锁剖视图。

图8为单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置分解示意图。

图中1-中心孔，2-伸缩油缸缸头体，3-臂销伸缩油缸，4-缸销，5-臂销卡槽，6-缸销锁，7-检测器，8-管路，31-臂销油缸活塞，32-臂销油缸缸套，33-臂销油缸通盖，34-臂销油缸下封盖，35-臂销油缸弹簧，41-上部缸销，42-下部缸销，43-缸销油缸顶杆，44-缸销油缸弹簧，45-缸销油缸柱塞，46-缸销油缸端盖，61-缸销锁活塞，62-缸销锁通盖，63-缸销锁缸套，64-缸销锁弹簧，65-缸销锁定位套。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于单缸插销式伸缩臂的液压插销互锁装置，该插销互锁装置利用机械和液压组合方式实现互锁功能，减少了使用部件的数量，简化缸头体内部结构，在使加工方便的同时，为缸销和主臂伸缩油缸增大直径留出空间，实现在保证末端臂节截面空间不变的前提下提高起升性能的目的。缸销由在液压油作用下运动的柱塞推动，柱塞沿主臂伸缩油缸方向布置，不占用末节截面空间，给缸销留出空间。

 

实施例1。

     如图1所示，在具体实施方案中，本发明提供的用于单缸插销式伸缩臂的插销互锁装置，包括伸缩油缸缸头体2，伸缩油缸缸头体2中间开设有中心孔1，主臂伸缩油缸的活塞杆穿过中心孔1，主臂伸缩油缸缸头法兰与插销装置缸头体通过螺栓连接；用于带动连接相邻臂节的臂销上下移动的臂销伸缩油缸3和臂销卡槽5，臂销伸缩油缸3的活塞杆与臂销卡槽5连接；用于固定缸头体和各臂节的缸销4，包括上部缸销41和下部缸销42，以及用于锁定缸销的缸销锁6。

实施例2。

   为了保证安全性，需要设置互锁机制，具体地为：当缸销4运动至解锁位置时，上部缸销41位于臂销卡槽5的运动路径上，锁住臂销卡槽，如图2所示；当臂销卡槽5运动到解锁位置时，臂销卡槽5位于上部缸销41的运动路径上，锁住上部缸销41，同时缸销锁6在液压油的作用下伸出，阻挡住下部缸销42的运动路径，锁住下部缸销42，臂销解锁，缸销4被锁定时各部件具体位置如图3所示。臂销伸缩油缸3和缸销锁伸缩油缸由外部管路实现联通，避免在缸头体内部加工复杂油路。具体地，实现臂销油缸3和缸销锁伸缩油缸同步伸缩，使臂销油缸杆回缩的同时缸销锁伸出，同步将上下部缸销4锁住。

实施例3。

  缸销伸缩结构（以下缸销为例）如图5所示：主要零部件包括缸销油缸顶杆43、缸销油缸弹簧44、缸销油缸柱塞45、缸销油缸端盖46。具体地，为防止缸销在伸缩过程中绕其轴线旋转的现象出现，导致无法插入缸销孔，故在缸销沿主臂伸缩油缸轴线方向的两侧设计两个导向装置，对应此缸销形状设计伸缩通道，可以保证缸销在伸缩过程中不出现沿轴线旋转的现象；对应伸缩通道，设计相应的缸销油缸端盖46，且端盖两侧设计柱塞孔，满足相应的精度要求，并设计相应的油路为柱塞供油。缸销油缸顶杆43的作用是当缸销锁伸出时，通过阻挡缸销油缸顶杆43的运动路径，使缸销不能缩回。当液压油作用在缸销油缸柱塞45上时，缸销油缸柱塞45伸出，作用在缸销油缸缸销42的两个导向装置上，推动缸销缩回；当液压油失压时，由缸销油缸弹簧44推动缸销42伸出，柱塞45也同时缩回。

实施例4。

臂销伸缩油缸3结构如图6所示：为了加工以及安装和维修方便，缸体采用通孔形式，其中与活塞接触部分为保证配合精度采用额外的缸套形式，对于缸套内侧加工至要求的尺寸精度和表面粗糙度要求，而缸套外侧和伸缩油缸缸头体2的通孔的精度要求可以适当降低，便于加工。臂销伸缩油缸3包括臂销油缸缸套32、臂销油缸活塞31、臂销油缸通盖33、臂销油缸下封盖34、臂销油缸弹簧35，各部件布局如图6所示。液压油通过缸头体内部油路，连接到臂销油缸通盖33和臂销油缸活塞31之间的空腔内，接通高压油后，液压油推动臂销油缸活塞31向下运动，带动连接在活塞杆上的臂销卡槽运动；当液压油卸压时，臂销油缸活塞31由臂销油缸弹簧35作用实现复位，以此来实现臂销的拔插动作。其中，由于复位弹簧较长，为防止其轴线在受压时发生弯曲，故在臂销油缸下封盖34和臂销油缸活塞31下侧分别加有长度合适的杆，用于限制臂销油缸弹簧35的变形，使其沿直线方向压缩。臂销油缸通盖33和臂销油缸下封盖34分别用螺钉固定于伸缩油缸缸头体2上，对需要密封的部位要达到相关技术要求。

实施例5。

    缸销锁伸缩油缸结构和部件布局如图7所示：主要部件有缸销锁活塞61、缸销锁通盖62,、缸销锁缸套63、缸销锁弹簧64、缸销锁定位套65。

其中，为了保证油缸内部表面精度要求以及降低加工难度，缸销锁伸缩油缸同样采用缸套的结构形式，即在缸头体加工出伸缩油缸所需要深度及形式的孔后，额外加工内侧使精度和表面粗糙度达到要求的钢筒作为缸销锁缸套63。安装时，缸销锁定位套65位于最内侧，用于固定缸销锁弹簧64以及为活塞杆（及锁杆）限定直线运动路径。液压油通过缸销锁通盖62上的通孔加入油缸的无杆腔中，当接高压油时，液压油推动缸销锁活塞61运动，缸销锁6将运动至锁定位置，阻挡下部缸销42顶杆的运动路径，实现对下部缸销42的锁定功能；当无杆腔卸油时，缸销锁活塞61在缸销锁弹簧64作用下复位，缸销锁6退出下部缸销顶杆运动路径，实现解锁。需要注意的是，缸销锁锁杆的长度选择需要注意适度，不可过长，避免缸销锁活塞61在初始位置时就已经阻碍下部缸销顶杆的运动路径；也不可过短，应使锁杆在锁定位置时穿过下部缸销顶杆的运动孔径，即锁杆相当于简支梁结构与顶杆接触，避免出现锁杆末端与顶杆接触，出现悬臂结构的情况，这样可以保证锁定的牢靠和安全，对锁杆的损害最小。缸销锁通盖62由螺钉固定在伸缩油缸缸头体2上，需要密封的部位满足相关技术要求。

实施例6。

    为实现臂销伸缩油缸3和缸销锁6同步运动，在伸缩油缸缸头体2外部额外连接管路8，使两者由同一油路进油，这样避免了在伸缩油缸缸头体2内部加工复杂油路，在降低加工难度的同时也简化了疏通油路的难度。当接通高压油时，臂销伸缩油缸3缩回，带动臂销卡槽5运动至解锁位置，阻挡上部缸销41的运动路径；同时缸销锁伸缩油缸伸出，使锁杆阻挡下部缸销42的运动路径，使缸销运动被锁定。

    由于本装置有较多伸缩缸需检测状态，如四个缸销4伸缩缸和两个缸销锁6伸缩油缸，每个伸缩缸需两个位置探测器7，用以确定各伸缩缸状态，共需要12个探测器7。

    以上对本发明所提供的单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置进行了详细介绍。本文应用了具体个例及模型对本发明的原理和实施方法进行了阐述，以上实施范例只是用于帮助理解本发明的核心思想，对于不脱离本发明原理的前提下，对本发明进行的改进和修饰，也包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种单缸插销式伸缩臂液压插销互锁装置，其特征在于：缸销，臂销伸缩油缸，缸销锁；缸销运动路径与臂销伸缩油缸的轴线相错离，且所述缸销锁的运动路径与所述臂销伸缩油缸的轴线相错离，缸销的轴线垂直于臂销伸缩油缸的轴线。

2.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂液压插销互锁装置，其特征在于：所述缸销分上部缸销和下部缸销，缸销锁轴线与下部缸销运动路径垂直相交于垂直于臂销伸缩油缸轴线的平面内。

3.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂液压插销互锁装置，其特征在于：两个臂销伸缩油缸和两个缸销锁伸缩油缸由管路联通。

4.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂液压插销互锁装置，其特征在于：单缸插销式伸缩臂及其液压插销互锁装置设有检测器，所述检测器在臂销伸缩油缸上，上部4个检测器检测上部缸销，每个上部缸销设有两个检测器，下部4个检测器检测下部缸销，每个下部缸销设有两个检测器。

5.一种单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述单缸插销式伸缩臂采用权利要求1至4任一项液压插销互锁装置。 

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