CN103159140B - 一种滑块装置、伸缩臂架及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种用于伸缩臂架的滑块装置。包括滑块支撑座；固定于滑块支撑座上的滑块，滑块具有长方体结构，且沿滑块的长度方向，滑块的弹性模量逐渐减小。安装了本发明提供的滑块装置的伸缩臂架，在第二节臂的伸出端受到向下的拉力时，滑块将受到挤压力，滑块的弹性模量不同，滑块在受到挤压力时产生的变形量不同，因滑块的弹性模量从第一节臂的外端到内端逐渐增大，滑块的相应变形逐渐减小，使得滑块整体变形能够与第二节臂的变形相协调。上述滑块装置，增大了滑块与第二节臂筒体的外壁之间的接触面积，能够提高伸缩臂架中滑块与臂架筒体之间相互作用力分布的均匀性。本发明还提供了一种伸缩臂架和起重机。

Description

一种滑块装置、伸缩臂架及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种滑块装置、伸缩臂架及起重机。

背景技术

众所周知，起重机的组成部件中缺少不了臂架结构，随着起重机的发展，臂架从结构、类型等方面都有了很大的发展和变化。箱型伸缩臂架主要应用于汽车起重机等工程机械，基于伸缩臂架重量轻，抗弯曲性能高的要求，箱型伸缩臂架的截面形状以椭圆或方形较为常见。

箱型伸缩臂架一般包括多个节臂，每相邻的两个节臂之间的载荷通过滑块装置实现传递，传统的臂架滑块与筒体在吊载前贴合较好，接触压力分布比较均匀。

但是，在吊载作用下，因滑块变形与臂架变形不协调，臂架筒体与滑块之间贴合较差，存在明显的局部挤压现象，导致臂架滑块作用位置局部应力过大，情况严重时将导致臂架筒体在滑块作用处局部产生拱起、下塌、屈曲，甚至撕裂等事故。

发明内容

本发明提供一种用于伸缩臂架的滑块装置，能够提高伸缩臂架中滑块与臂架筒体之间作用力分布的均匀性，改善伸缩臂架筒体与滑块装置的滑块之间的局部挤压现象。

另外，本发明还提供了一种伸缩臂架，具有较高承载能力。

本发明还提供了一种起重机，具有较高的使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于伸缩臂架的滑块装置，包括：

滑块支撑座；

固定于所述滑块支撑座上的滑块，所述滑块具有长方体结构，且沿伸缩臂架的伸出方向，所述滑块的弹性模量逐渐减小。

所述滑块的弹性模量逐渐减小。

优选地，所述滑块为包括至少两个滑块组件的分体式结构，每个所述滑块组件各部分的弹性模量相同，且所述至少两个滑块组件的弹性模量沿所述滑块的长度方向依次减小。

优选地，所述滑块组件为四个，固定于所述滑块支撑座上。

优选地，所述滑块组件通过卯榫结构相连接。

优选地，所述滑块为一体式结构。

优选地，所述滑块通过连接螺栓固定于所述滑块支撑座上。

本发明还提供了一种伸缩臂架，每相邻两个节臂的筒体之间设有上述滑块装置，所述滑块装置中的滑块背离所述滑块支撑座的一面与第二节臂的外表面相抵，所述滑块支撑座固定于第一节臂，所述第二节臂内套于所述第一节臂。

优选地，所述第一节臂的外端设有固定所述滑块支撑座的挡板，且所述滑块朝向所述伸缩臂架的伸出方向的一端与所述挡板相抵。

优选地，所述挡板通过螺栓固定于所述第一节臂的外端。

本发明还提供了一种起重机，包括上述技术方案中提到的伸缩臂架。

本发明提供的用于伸缩臂架的滑块装置，包括：

滑块支撑座；

固定于所述滑块支撑座上的滑块，所述滑块具有长方体结构，每个所述滑块组件各部分的弹性模量相同，且沿伸缩臂架的伸出方向，所述滑块的弹性模量逐渐减小。

为了对上述伸缩臂架的滑块装置进行描述，下文引入了节臂的概念，下文以相邻的两个节臂为例对滑块装置的原理进行描述：以第一节臂和第二节臂为例，其中第二节臂内套于第一节臂；第一节臂的外端部具有加强结构，因此结构偏刚，具体地，上述滑块装置固定于第一节臂的外端部，上述滑块背离滑块支撑座的一面与第二节臂的外表面相抵，且从第一节臂的外端到内端，滑块的弹性模量逐渐增大，在第二节臂的伸出端受到向下的拉力时，第二节臂的筒体会发生整体弯曲变形，滑块将受到挤压力，滑块的弹性模量不同，滑块在受到挤压力时产生的变形量不同，因滑块的弹性模量从第一节臂的外端到内端逐渐增大，故滑块的相应变形逐渐减小，使得滑块整体变形能够与第二节臂的变形相协调。因此，滑块背离滑块支撑座的一面与第二节臂筒体的内壁之间处于良好的接触状态，增大了滑块与第二节臂筒体的外表面之间的接触面积，使得滑块与第二节臂筒体外表面之间的相互作用力均匀分布。

所以，上述滑块装置安装于伸缩臂架中，能够提高伸缩臂架中滑块与臂架筒体之间作用力分布的均匀性，改善伸缩臂架筒体与滑块装置的滑块之间的局部挤压现象。

本发明还提供了一种伸缩臂架，每相邻两个节臂的筒体之间设有上述技术方案中提到的滑块装置，所述滑块装置中的滑块背离所述滑块支撑座的一面与第二节臂的外表面相抵，所述滑块支撑座固定于第一节臂，所述第二节臂内套于所述第一节臂。

本发明提供的伸缩臂架，由于各伸缩臂架之间安装了上述滑块装置，在使用过程中，提高了滑块与第二节臂筒体的外表面之间相互作用力分布的均匀性，提高了上述伸缩臂架的承载能力。所以采用本发明提供的伸缩臂架，承载能力比较高。

本发明还提供了一种起重机，包括上述方案中提到的伸缩臂架。

本发明提供的起重机，由于具有上述方案中提到的伸缩臂架，起重机在承载较重的物体时，可以减小对起重机伸缩臂架的损伤。所以采用本发明提供的起重机，使用寿命较长。

附图说明

图1为本发明提供的滑块装置结构示意图；

图2为本发明提供的滑块装置安装于伸缩臂架的结构示意图；

图3为安装有本发明提供的滑块装置的第二节臂产生变形时的变形量状态示意图；

图4为本发明提供的滑块装置中滑块的变形量状态示意图；

图5为本发明提供的滑块装置滑块上的润滑沟槽的结构示意图。

图中：

1.第一节臂                          2.第二节臂

3.滑块支撑座                        4.滑块

41.滑块组件                         42.滑块组件

43.滑块组件                         43.滑块组件

45.润滑沟槽                         5.螺栓

6.挡板                              61.螺栓

△d.第二节臂弯曲变形量              △1.滑块组件41的最大变形量

△11.滑块组件41压缩后的剩余量       △2.滑块组件42的最大变形量

△21.滑块组件42压缩后的剩余量       △3.滑块组件43的最大变形量

△31.滑块组件43压缩后的剩余量       △4.滑块组件44的最大变形量

△41.滑块组件44压缩后的剩余量       L1.滑块组件41的长度

L2.滑块组件42的长度                 L3.滑块组件43的长度

L4.滑块组件44的长度

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的用于伸缩臂架的滑块装置，包括：滑块支撑座3；

固定于滑块支撑座3上的滑块4，滑块4具有长方体结构，且沿伸缩臂架的伸出方向，滑块4的弹性模量逐渐减小。

为了对上述伸缩臂架的滑块装置进行描述，下文引入了节臂的概念，下文以相邻的两个节臂为例对滑块装置的原理进行描述：如图2所示，以第一节臂1和第二节臂2为例，其中第二节臂2内套于第一节臂1，第一节臂1的外端部具有加强结构，因此第一节臂1臂头结构偏刚。

如图2所示，上述滑块装置中，滑块支撑座3固定于第一节臂1外端，上述滑块4背离滑块支撑座3的一面与第二节臂2的外表面相抵，且从第一节臂1的外端到内端，滑块4的弹性模量逐渐增大，在第二节臂2的伸出端受到向下的拉力时，第二节臂2的筒体会发生整体的弯曲变形，滑块4将受到挤压力，滑块4的弹性模量不同，滑块4在受到挤压力时产生的变形量不同，因滑块4的弹性模量从第一节臂1的外端到内端逐渐增大，故滑块4的相应变形逐渐减小，使得滑块4整体变形能够与第二节臂2的变形相协调。因此，滑块4背离滑块支撑座3的一面与第二节臂2筒体的外表面之间处于良好的接触状态，增大了滑块4与第二节臂2筒体的外表面之间的接触面积，使得滑块4与第二节臂2筒体外表面之间的相互作用力均匀分布。

所以，上述滑块装置安装于伸缩臂架中，能够提高伸缩臂架中滑块与臂架筒体之间作用力分布的均匀性，改善伸缩臂架筒体与滑块装置的滑块之间的局部挤压现象。

优选的实施例中，滑块4的结构可以为两种：

方案一

上述实施例一中，具体地，滑块4为包括至少两个滑块组件的分体式结构，每个滑块组件各部分的弹性模量相同，且至少两个滑块组件的弹性模量沿滑块的长度方向依次减小。两个滑块组件的弹性模量不同，在受到臂架筒体的挤压时产生的变形量不同，使得滑块4整体变形能够与第二节臂2的变形相协调。

进一步的，滑块组件为四个，固定于滑块支撑座3上。滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44对应的弹性模量依次为E1、E2、E3、E4，上述滑块支撑座3固定于第一节臂1外端，上述滑块4背离滑块支撑座3的一面与第二节臂2的外表面相抵，且从第一节臂1的内端到外端，滑块组件44、滑块组件43、滑块组件42、滑块组件41的弹性模量大小关系为：E4>E3>E2>E1，在第二节臂2的伸出端受到向下的拉力时，第二节臂2的筒体会发生整体弯曲变形，其变形量如图3所示△d；滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44受到挤压力，由于滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44的弹性模量大小关系为：E1<E2<E3<E4，所以滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44产生的变形量逐渐减小，滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44对应的实际变形量如图4所示，图4中A部分与滑块组件41对应，△1为滑块组件41的最大变形量，△11为滑块组件41压缩后的剩余量；B部分与滑块组件42对应，△2为滑块组件42的最大变形量，△21为滑块组件42压缩后的剩余量；C部分与滑块组件43对应，△3为滑块组件43的最大变形量，△31为滑块组件43压缩后的剩余量；D部分与滑块组件44对应，△4为滑块组件44的最大变形量，△41为滑块组件44压缩后的剩余量；其中，△1>△2>△3>△4。滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44产生的变形量能够与第二节臂2的变形相协调，增大了滑块4与第二节臂2筒体的外表面之间的接触面积，提高了滑块4与第二节臂2之间压力分布的均匀性。

上述滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44中，相邻的两个滑块组件相互结合的部分具有卯榫结构，滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44通过自身的卯榫结构相互啮合，组成滑块4。组合结构的滑块4当受到磨损时，可以单独更换滑块组件，节约成本，同时滑块组件的卯榫结构便于拆卸和组合。

上述方案一中，一种实际应用情况为：

分别采用尼龙1010(弹性模量约为1070MPa)、尼龙6(弹性模量约为2320MPa)和MC尼龙(弹性模量约为3820MPa)等材料制成滑块组件41、滑块组件42、滑块组件43、滑块组件44。如图1所示，滑块组件的长度比采用L1:L2:L3:L4＝0.15:0.23:0.25:0.37。采用上述滑块装置安装与伸缩臂架筒体之间，与传统的滑块装置相比，上述滑块装置能够有效降低滑块接触压力峰值达50％以上，实际接触面积增加近20％。

方案二

上述实施例一中，滑块4为一体式结构，由变刚度复合材料制造而成，变刚度复合材料的刚度在滑块长度方向是逐渐变化的，因此可以实现与臂架变形相协调的功能，可有效避免局部挤压作用。

方案一和方案二中提到的滑块4，通过连接螺栓5与滑块支撑座3固定连接，优选的，当滑块4为分体式结构时，将滑块组件44和滑块组件42通过连接螺栓5固定于滑块支撑座3上。当然，滑块4还可以通过其它方式固定于支撑座3上，如螺钉固定，这里就不再一一赘述。

优选的实施例中，滑块4在滑动过程中会产生摩擦阻力，为了减小滑块4在滑动过程中会产生的摩擦阻力，滑块4背离滑块支撑座3的一面设有润滑沟槽45，用于存放润滑油脂。

如图5所示，进一步地，润滑沟槽45的形状为倒“8”字形。倒“8”字形的润滑沟槽45，能够实现润滑油脂在沟槽的循环运动，能够改善滑块4的另一面与伸缩臂各节臂的筒体的内表面之间的润滑条件，降低摩擦系数，减轻滑块的磨损，提高滑块的使用寿命。

上述技术方案中，优选地，滑块4为长方体结构，滑块支撑座3为L型。便于生产制造，当然滑块3和滑块支撑座4的形状还可以为其他形状，这里就不再一一赘述。

实施例二

如图2所示，本实施例提供了一种伸缩臂架，具有多个节臂，每相邻两个节臂的筒体之间设有上述技术方案中提到的滑块装置，滑块装置中的滑块4背离滑块支撑座3的一面与第二节臂2的外表面相抵，滑块支撑座3固定于第一节臂1，第二节臂2内套于第一节臂1。

本实施例提供的伸缩臂架，由于各伸缩臂架之间安装了上述滑块装置，在使用过程中，提高了滑块4与第二节臂2筒体外表面之间相互作用力分布的均匀性，提高了上述伸缩臂架的承载能力。所以采用本发明提供的伸缩臂架，承载能力比较高。

优选的实施例中，第一节臂1的外端设有固定滑块支撑座3的挡板6，且滑块朝向伸缩臂架的伸出方向的一端与所述挡板相抵。挡板6一方面固定滑块支撑座3，一方面，当滑块4滑动时，可以防止滑块4滑出。

进一步的，挡板6将滑块支撑座3卡在第一节臂1筒体的外端，并通过螺栓61将挡板6固定在第一节臂1筒体的外端，进而将滑块支撑座4固定在第一节臂1筒体的外端。

当然，挡板6还可以通过其它方式固定于第一节臂1筒体的外端，如螺钉固定，这里就不再一一赘述。

实施例三

本实施例提供了一种起重机，包括上述方案中提到的伸缩臂架。

本发明提供的起重机，由于具有上述方案中提到的伸缩臂架，起重机在承载较重的物体时，可以减小对起重机伸缩臂架的损伤。所以采用本发明提供的起重机，使用寿命较长。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于伸缩臂架的滑块装置，其特征在于，包括：

滑块支撑座；

固定于所述滑块支撑座上的滑块，所述滑块具有长方体结构，且沿伸缩臂架的伸出方向，所述滑块的弹性模量逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的滑块装置，其特征在于，所述滑块为包括至少两个滑块组件的分体式结构，每个所述滑块组件各部分的弹性模量相同，且所述至少两个滑块组件的弹性模量沿所述滑块的长度方向依次减小。

3.根据权利要求2所述的滑块装置，其特征在于，所述滑块组件为四个，固定于所述滑块支撑座上。

4.根据权利要求3所述的滑块装置，其特征在于，所述滑块组件通过卯榫结构相连接。

5.根据权利要求1所述的滑块装置，其特征在于，所述滑块为一体式结构。

6.根据权利要求1～5任一项所述的滑块装置，其特征在于，所述滑块通过连接螺栓固定于所述滑块支撑座上。

7.一种伸缩臂架，其特征在于，每相邻两个节臂的筒体之间设有如权利要求1～6任一项所述的滑块装置，所述滑块装置中的滑块背离所述滑块支撑座的一面与第二节臂的外表面相抵，所述滑块支撑座固定于第一节臂，所述第二节臂内套于所述第一节臂。

8.根据权利要求7所述的伸缩臂架，其特征在于，所述第一节臂的外端设有固定所述滑块支撑座的挡板，且所述滑块朝向所述伸缩臂架的伸出方向的一端与所述挡板相抵。

9.根据权利要求8所述的伸缩臂架，其特征在于，所述挡板通过螺栓固定于所述第一节臂的外端。

10.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求9所述的伸缩臂架。