CN103216096A - 伸缩布料杆机构以及布置有此种机构的混凝土泵车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伸缩布料杆机构以及混凝土泵车，涉及工程机械技术领域。解决了现有技术存在结构占用空间以及臂架展开所需要空间均比较大且布料不够灵活的技术问题。该伸缩布料杆机构，包括伸缩臂、固定臂以及管道，伸缩臂内嵌于固定臂之内，或者，伸缩臂外套于固定臂之外；伸缩臂的长度方向与固定臂的长度方向相重合或相平行，且伸缩臂长度方向上的端部可沿固定臂的长度方向伸出或回缩；管道由两个以上管件彼此活动连接而成，位于管道物料入口以及物料出口处的两个管件分别与固定臂以及伸缩臂固定连接；或者，管道为可伸缩材料制成的柔性管件。该混凝土泵车，包括本发明所提供的伸缩布料杆机构。本发明用于减小布料杆机构的体积。

Description

伸缩布料杆机构以及布置有此种机构的混凝土泵车

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种伸缩布料杆机构以及设置该伸缩布料杆机构的混凝土泵车。

背景技术

混凝土泵车是一种将商品混凝土输送到指定位置的工程机械。混凝土泵车内设置有布料杆系统。布料杆系统主要用于混凝土的输送和布料，布料杆系统通过臂架油缸伸缩、转台转动，将混凝土经由附在臂架上的输送管，直接送达臂架末端所指位置即浇注点。输送管通过支架刚性联接于臂架上，用于传输混凝土或其它流质。

如图1所示，现有的混凝土泵车布料杆系统，由多节臂架12、17、111、115与连杆14、16、19、110、114、113以及油缸11、15、18、112、输送管116、端部软管117等部分组成，臂架之间的回转通过联接处的轴套完成。各节臂均为箱型结构，由不同板厚的钢板焊接而成。各节臂通过连杆14、16、19、110以及销轴13、油缸11、15、18、112铰链连接，连杆与臂架构成的四连杆机构在油缸的驱动下可以实现臂架的相对转动。

其功能主要有三个部分：

1.臂架与臂架之间通过相互连接、支撑获得到一定的布料空间；

2.混凝土输送管通过连接支架依附在臂架上，臂架对混凝土输送管起到支撑与固定的作用；

3.通过节臂间的变幅机构(使用变幅油缸)实现节臂之间的相互运动，以仿生机器手的形式实现臂架的收起与展开。

如图2所示，在现有的混凝土泵车布料杆系统中，臂架21、臂架22采用销轴铰接方式。输送管24通过联接支架23固定于臂架21、臂架22上。图2中虚线表示臂架21、臂架22之间以及相邻的输送管25之间的旋转轴线。相邻的输送管25之间同样采用铰接方式，且与臂架铰接共用同一旋转轴线。输送管铰接结构采用两个90°弯管25实现。管卡26的作用在于联接相邻的两截输送管，且并不限制其沿管卡26轴线转动。这样，通过臂架21、臂架22之间的变幅机构实现节臂之间的相互运动，以仿生机器手的形式实现臂架的收起与展开。同时，固定其上的输送管也随之同步收起与展开。

现有的混凝土泵车布料杆系统至少存在以下几个缺点：

1.结构占用空间较大。传统布料杆机构收起后为折叠形，总占用空间为各臂架体积之和。且臂架与臂架间空间狭小，易发生相互干涉。

2.臂架展开所需要空间较大，不适用于某些受空间限制的特殊工况。

3.布料不够灵活。受臂架长度限制，布料端位置的微小变化往往需要通过多节臂的联动伸展外加转动方能实现。

发明内容

本发明的目的是提出一种伸缩布料杆机构以及设置该伸缩布料杆机构的混凝土泵车。解决了现有技术存在结构占用空间以及臂架展开所需要空间均比较大且布料不够灵活的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

该伸缩布料杆机构，包括伸缩臂、固定臂以及管道，其中：

所述伸缩臂内嵌于所述固定臂之内，或者，所述伸缩臂外套于所述固定臂之外；

所述伸缩臂的长度方向与所述固定臂的长度方向相重合或相平行，且所述伸缩臂长度方向上的端部可沿所述固定臂的长度方向伸出或回缩；

所述管道由两个以上管件彼此活动连接而成，位于所述管道物料入口以及物料出口处的两个管件分别与所述固定臂以及所述伸缩臂固定连接；或者，所述管道为可伸缩材料制成的柔性管件。

优选地，所述固定臂为板材弯折而成的中空结构，且所述伸缩臂内嵌于所述固定臂内。

优选地，所述管道包括依次相连通的第一管件、第二管件、第三管件、第四管件、第五管件以及第六管件，其中：

所述第一管件以及所述第六管件分别与所述伸缩臂以及所述固定臂固定连接，且所述第一管件以及所述第六管件均为直管，且其各自的轴向方向均与所述伸缩臂的长度方向相平行；

所述第二管件以及所述第五管件均为设置有一个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口中其中的一个端口的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向相垂直，其中的另一个端口的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向相平行；

所述第三管件以及第四管件均为设置有两个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口的轴向方向均与所述伸缩臂的长度方向相垂直；

所述第三管件以及所述第四管件各自的两个端口均可绕其端口各自的轴心线转动。

优选地，该伸缩布料杆机构还包括与所述伸缩臂固定连接的伸缩副臂，其中：

所述第一管件与所述伸缩副臂固定连接，或者，所述第一管件与所述伸缩副臂为一体式结构；

所述伸缩副臂与所述固定臂之间设置有导向结构，所述伸缩副臂可通过所述导向结构在所述固定臂上沿所述固定臂的长度方向平移。

优选地，所述伸缩副臂的其中一端与所述伸缩臂上远离所述固定臂的一端之间还设置有固定支架，所述伸缩副臂以及所述伸缩臂通过所述固定支架固定连接在一起；和/或，

所述伸缩副臂为杆状，其中：

所述导向结构为固设于所述伸缩副臂上的滚轮，所述滚轮的一侧与所述固定臂的外表面相抵接，且所述滚轮可在所述固定臂的外表面沿固定臂的长度方向滚动；或者，

所述导向结构包括固设于所述伸缩副臂与所述固定臂两者中其中一个的外表面上的导轨以及开设于所述伸缩副臂与所述固定臂两者中其中另一个的外表面上的导槽，所述导轨嵌于所述导槽内且可在所述导槽内沿所述伸缩臂的长度方向滑动。

优选地，所述第一管件通过至少一个卡箍固定于所述伸缩副臂上。

优选地，所述第一管件与所述第二管件固定连接，或者，所述第一管件与所述第二管件为一体式结构；

和/或，所述第五管件与所述第六管件固定连接，或者，所述第五管件与所述第六管件为一体式结构；

和/或，所述第一管件、所述第二管件、所述第三管件以及所述第四管件之间和/或所述第五管件与所述第六管件之间通过管卡相连通。

优选地，所述第二管件与第三管件之间的所述管卡与所述伸缩副臂之间还设置有连接柱，所述连接柱分别与所述管卡以及所述伸缩副臂固定连接；

和/或，所述固定臂上还固设有定位座，所述定位座上开设有安装孔，所述第四管件的一个端口内嵌于所述安装孔内且通过所述安装孔与所述第五管件的一个端口相连通。

优选地，所述管道包括第一管件以及第二管件，其中：

所述第一管件与所述伸缩臂固定连接，所述第二管件与所述固定臂固定连接；

所述第一管件内嵌于所述第二管件之内且两者之间液密封连接，或者，所述第一管件外套于所述第二管件之外且两者之间液密封连接；

所述第一管件的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向、所述第二管件的轴向方向相平行，且所述第一管件轴向方向上的端部可沿所述第二管件的轴向方向伸出或回缩。

该混凝土泵车，包括动力机构以及本发明实施例所提供的伸缩布料杆机构，其中：

所述动力机构为所述伸缩布料杆机构内所述伸缩臂沿所述固定臂的长度方向伸出或回缩移动提供动力。

优选地，动力机构为伸缩油缸。

基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明所提供的伸缩布料杆机构中，无论是伸缩臂内嵌于固定臂之内，还是伸缩臂外套于固定臂之外，由于伸缩臂的长度方向与固定臂的长度方向相重合或相平行，且伸缩臂长度方向上的端部可沿固定臂的长度方向伸出或回缩，所以可以在伸缩臂沿固定臂的长度方向伸出或回缩时，通过伸缩臂带动管道一同进行伸出或回缩运动，从而实现管道布料的功能；

同时，本发明采用的伸缩布料杆机构至少存在以下优点：

1、臂架(即固定臂与伸缩臂)之间的连接方式采用内嵌伸缩式或外套伸缩式，大大减小了结构占用体积，减轻了臂架重量。

2、臂架伸缩过程中需要空间小，适用于空间狭小的工况。在布料位置的微调时，采用油缸驱动的轴向伸缩方式相比现有技术中的臂架转动方式布料更为灵活。

3、与现有技术中布料杆机构中使用的变幅油缸相比而言，本发明中伸缩臂可以直接伸出或回缩，伸缩臂未采用铰接结构，所以油缸带动伸缩臂伸出的状态下，本发明中油缸伸出工作行程更短，故而本发明中油缸可以选择小缸径、小排量的油缸，不但降低了成本还减小了伸缩布料杆机构的总重量。

由上可见，本发明解决了现有技术存在结构占用空间以及臂架展开所需要空间均比较大且布料不够灵活的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有的混凝土泵车布料杆系统主要构件之间的连接关系以及其内局部构件放大后的连接关系立体示意图；

图2为图1所示布料杆与输送管之间连接关系的立体示意图；

图3为本发明实施例所提供的伸缩布料杆机构的一部分的立体示意图；

图4为图3所示伸缩布料杆机构A向的平面图；

图5为图3所示伸缩布料杆机构B向的平面图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种结构占用空间小、使用灵活方便且耗费材料少的伸缩布料杆机构以及设置该伸缩布料杆机构的混凝土泵车。

如图3、图4和图5所示，本发明实施例所提供的伸缩布料杆机构，包括伸缩臂32、固定臂31以及管道33，其中：

伸缩臂32内嵌于固定臂31之内，伸缩臂32的长度方向与固定臂31的长度方向相重合或相平行，且伸缩臂32长度方向上的端部可沿固定臂31的长度方向伸出或回缩；

管道33由两个以上管件彼此活动连接而成，位于管道33物料入口以及物料出口处的两个管件分别与固定臂31以及伸缩臂32固定连接。

本发明所提供的伸缩布料杆机构中，无论是伸缩臂32内嵌于固定臂31之内，还是伸缩臂32外套于固定臂31之外，由于伸缩臂32的长度方向与固定臂31的长度方向相重合或相平行，且伸缩臂32长度方向上的端部可沿固定臂31的长度方向伸出或回缩，所以可以在伸缩臂32沿固定臂31的长度方向伸出或回缩时，通过伸缩臂32带动管道33一同进行伸出或回缩运动，从而实现管道33布料的功能；

同时，由于臂架(即固定臂31与伸缩臂32)之间的连接方式采用内嵌伸缩式或外套伸缩式，大大减小了结构占用体积，减轻了臂架重量，并且臂架伸缩过程中需要空间小，适用于空间狭小的工况。在布料位置的微调时，采用油缸驱动的轴向伸缩方式相比现有技术中的臂架转动方式布料更为灵活。

当然，管道33也可以为可伸缩材料制成的柔性管件。构成管道33的柔性管件可以为一根，也可以为多根。此时，只要保证柔性管件具有足够的余量或伸缩性，管道33便可以随着伸缩臂32的伸出或回缩而移动，进而也可以实现管道33布料。

本实施例中固定臂31为板材弯折而成的中空结构，且伸缩臂32内嵌于固定臂31内。这种结构不仅节省材料、有助于降低固定臂31的重量和体积，而且便于加工制造，并且固定臂31与伸缩臂32之间的组装操作也比较容易。

当然，本实施例中伸缩臂32也可以外套于固定臂31之外，或者，伸缩臂32也可以部分外套于固定臂31之外，部分内嵌于固定臂31之内。

本实施例中管道33包括依次相连通的第一管件331、第二管件332、第三管件333、第四管件334、第五管件335以及第六管件336，其中：

第一管件331以及第六管件336分别与伸缩臂32以及固定臂31固定连接，且第一管件331以及第六管件336均为直管，且其各自的轴向方向均与伸缩臂32的长度方向相平行；

第二管件332以及第五管件335均为设置有一个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口中其中的一个端口的轴向方向与伸缩臂32的长度方向相垂直，其中的另一个端口的轴向方向与伸缩臂32的长度方向相平行；

第三管件333以及第四管件334均为设置有两个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口的轴向方向均与伸缩臂32的长度方向相垂直；

第三管件333以及第四管件334各自的两个端口均可绕其端口各自的轴心线转动。

第三管件333以及第四管件334各自的两个端口均可绕其端口各自的轴心线转动时，第三管件333的两个端口以及第四管件334的两个端口构成了三个铰点，三个铰点各自所经过的转动轴线(图4中虚线所示)，使得管道33可以伸展的更长。

本实施例中该伸缩布料杆机构还包括与伸缩臂32固定连接的伸缩副臂34，其中：

第一管件331与伸缩副臂34固定连接，或者，第一管件331与伸缩副臂34为一体式结构；

伸缩副臂34与固定臂31之间设置有导向结构35，伸缩副臂34可通过导向结构35在固定臂31上沿固定臂31的长度方向平移。

伸缩副臂34的设置增大了伸缩臂32上可以安装零部件的安装空间，同时，伸缩副臂34通过导向结构35在固定臂31的外表面沿固定臂31的长度方向平移的过程中伸缩副臂34与嵌于固定臂31内的伸缩臂32承受的来自于固定臂31的反作用力比较均匀，有助于提高伸缩臂32以及伸缩副臂34伸缩运动的平稳性。

本实施例中伸缩副臂34的其中一端与伸缩臂32远离固定臂31的一端之间还设置有固定支架38，伸缩副臂34以及伸缩臂32通过固定支架38固定连接在一起。

固定支架38分别与伸缩副臂34以及伸缩臂32固定连接。固定支架38与伸缩副臂34之间或固定支架38与伸缩臂32之间的固定连接可以采用焊接或螺纹连接(固定支架38自身开设螺纹或与螺钉或螺栓配合)。

本实施例中伸缩副臂34为杆状，其中：

导向结构35为固设于伸缩副臂34上的滚轮39，滚轮39与固定臂31的一侧外表面相抵接，且滚轮39可在固定臂31的外表面沿固定臂31的长度方向滚动。

滚动摩擦的摩擦力远小于滑动摩擦，所以上述结构能有效的降低伸缩副臂34与固定臂31之间的摩擦力。

当然，本实施例中导向结构35也可以包括固设于伸缩副臂34与固定臂31两者中其中一个的外表面上的导轨以及开设于伸缩副臂34与固定臂31两者中其中另一个的外表面上的导槽，导轨嵌于导槽内且可在导槽内沿伸缩臂32的长度方向滑动。这种结构也可以起到提高伸缩臂32以及伸缩副臂34伸缩运动的平稳性的作用。

本实施例中第一管件331通过至少一个卡箍310固定于伸缩副臂34上。

使用卡箍310安装比较方便，且定位牢靠。卡箍310的数目可以根据第一管件331轴向方向上的长度以及其重量来决定。本实施例中卡箍310的数目为两个，且均匀分布于第一管件331上。

当然，第一管件331也可以使用卡箍310之外的其他连接结构(例如螺栓或螺钉固定于伸缩副臂34上。

本实施例中第一管件331与第二管件332固定连接，和/或，第五管件335与第六管件336固定连接。由于第一管件331与第二管件332之间不存在相对运动，所以优选为固定连接在一起。当然，第一管件331与第二管件332也可以为一体式结构；第五管件335与第六管件336也可以为一体式结构。

本实施例中第一管件331、第二管件332、第三管件333以及第四管件334之间和/或第五管件335与第六管件336之间通过管卡36相连通。

管卡36是一种专用于连接管件的部件，可以将不同管件用于传输物料的通道连通起来，同时，还可以使得与其连接的管件能相对于其轴心线转动。

本实施例中第二管件332与第三管件333之间的管卡36与伸缩副臂34之间还设置有连接柱311，连接柱311分别与管卡36以及伸缩副臂34固定连接(具体可以为焊接或螺纹连接)。

连接柱311一方面对第二管件332与第三管件333之间的管卡36具有支撑作用，另一方面可以防止第二管件332相对于伸缩副臂34发生移动。

本实施例中固定臂31上还固设有定位座312，定位座312上开设有安装孔，第四管件334的一个端口内嵌于安装孔内且通过安装孔与第五管件335的一个端口相连通。

定位座312与连接柱311的作用相似，连接座可以为一个单一的座体，也可以为管卡36与支撑架或支撑板构成的组合结构，此时，支撑架的一端固设于固定臂31上，另一端与管卡36固定连接。

当然，本实施例中如图5所示的管道33并不仅仅限于上述结构，例如：管道33也可以仅包括第一管件以及第二管件，第一管件与伸缩臂32固定连接，第二管件与固定臂31固定连接；第一管件内嵌于第二管件之内且两者之间液密封连接，或者，第一管件外套于第二管件之外且两者之间液密封连接；第一管件的轴向方向与伸缩臂32的长度方向、第二管件的轴向方向相平行，且第一管件轴向方向上的端部可沿第二管件的轴向方向伸出或回缩。这种结构中管道33内的第一管件与第二管件之间的连接关系类似于固定臂31与伸缩臂32之间的连接关系。实质上，管道33的结构也可以为类似伸缩式天线的结构。

本发明实施例所提供的混凝土泵车，包括动力机构以及上述本发明任一实施例所提供的如图3、图4和图5所示的伸缩布料杆机构，其中：

动力机构为伸缩布料杆机构内伸缩臂32沿固定臂31的长度方向伸出或回缩移动提供动力。

混凝土泵车采用本发明任一实施例所提供的伸缩布料杆机构不仅可以减小混凝土泵车的体积、重量，而且还能增强混凝土泵车布料的灵活性。

当然，上述本发明任一实施例所提供的伸缩布料杆机构也可以应用于混凝土泵车之外的其他设备中。

本实施例中动力机构可以为油缸，也可以为电机或其他马达。本实施例中动力机构优选为伸缩油缸。这种油缸具有结构轻巧、成本低廉的优点。当然，动力机构也可以使用伸缩油缸之外的其他油缸乃至其他具有伸缩功能的动力机构。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种伸缩布料杆机构，其特征在于，包括伸缩臂、固定臂以及管道，其中：

所述伸缩臂内嵌于所述固定臂之内，或者，所述伸缩臂外套于所述固定臂之外；

所述伸缩臂的长度方向与所述固定臂的长度方向相重合或相平行，且所述伸缩臂长度方向上的端部可沿所述固定臂的长度方向伸出或回缩；

所述管道由两个以上管件彼此活动连接而成，位于所述管道物料入口以及物料出口处的两个管件分别与所述固定臂以及所述伸缩臂固定连接；或者，所述管道为可伸缩材料制成的柔性管件。

2.根据权利要求1所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述固定臂为板材弯折而成的中空结构，且所述伸缩臂内嵌于所述固定臂内。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述管道包括依次相连通的第一管件、第二管件、第三管件、第四管件、第五管件以及第六管件，其中：

所述第一管件以及所述第六管件分别与所述伸缩臂以及所述固定臂固定连接，且所述第一管件以及所述第六管件均为直管，且其各自的轴向方向均与所述伸缩臂的长度方向相平行；

所述第二管件以及所述第五管件均为设置有一个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口中其中的一个端口的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向相垂直，其中的另一个端口的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向相平行；

所述第三管件以及第四管件均为设置有两个直角弯折部的弯头管，且其各自的两个端口的轴向方向均与所述伸缩臂的长度方向相垂直；

所述第三管件以及所述第四管件各自的两个端口均可绕其端口各自的轴心线转动。

4.根据权利要求3所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，该伸缩布料杆机构还包括与所述伸缩臂固定连接的伸缩副臂，其中：

所述第一管件与所述伸缩副臂固定连接，或者，所述第一管件与所述伸缩副臂为一体式结构；

所述伸缩副臂与所述固定臂之间设置有导向结构，所述伸缩副臂可通过所述导向结构在所述固定臂上沿所述固定臂的长度方向平移。

5.根据权利要求4所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述伸缩副臂的其中一端与所述伸缩臂上远离所述固定臂的一端之间还设置有固定支架，所述伸缩副臂以及所述伸缩臂通过所述固定支架固定连接在一起；和/或，

所述伸缩副臂为杆状，其中：

所述导向结构为固设于所述伸缩副臂上的滚轮，所述滚轮与所述固定臂的一侧外表面相抵接，且所述滚轮可在所述固定臂的外表面沿固定臂的长度方向滚动；或者，

所述导向结构包括固设于所述伸缩副臂与所述固定臂两者中其中一个的外表面上的导轨以及开设于所述伸缩副臂与所述固定臂两者中其中另一个的外表面上的导槽，所述导轨嵌于所述导槽内且可在所述导槽内沿所述伸缩臂的长度方向滑动。

6.根据权利要求4所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述第一管件通过至少一个卡箍固定于所述伸缩副臂上。

7.根据权利要求3所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述第一管件与所述第二管件固定连接，或者，所述第一管件与所述第二管件为一体式结构；

和/或，所述第五管件与所述第六管件固定连接，或者，所述第五管件与所述第六管件为一体式结构；

和/或，所述第一管件、所述第二管件、所述第三管件以及所述第四管件之间和/或所述第五管件与所述第六管件之间通过管卡相连通。

8.根据权利要求7所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述第二管件与第三管件之间的所述管卡与所述伸缩副臂之间还设置有连接柱，所述连接柱分别与所述管卡以及所述伸缩副臂固定连接；

和/或，所述固定臂上还固设有定位座，所述定位座上开设有安装孔，所述第四管件的一个端口内嵌于所述安装孔内且通过所述安装孔与所述第五管件的一个端口相连通。

9.根据权利要求1所述的伸缩布料杆机构，其特征在于，所述管道包括第一管件以及第二管件，其中：

所述第一管件与所述伸缩臂固定连接，所述第二管件与所述固定臂固定连接；

所述第一管件内嵌于所述第二管件之内且两者之间液密封连接，或者，所述第一管件外套于所述第二管件之外且两者之间液密封连接；

所述第一管件的轴向方向与所述伸缩臂的长度方向、所述第二管件的轴向方向相平行，且所述第一管件轴向方向上的端部可沿所述第二管件的轴向方向伸出或回缩。

10.一种混凝土泵车，其特征在于，包括动力机构以及权利要求1-9任一所述的伸缩布料杆机构，其中：

所述动力机构为所述伸缩布料杆机构内所述伸缩臂沿所述固定臂的长度方向伸出或回缩移动提供动力。

Images