CN103466478A - 一种支腿伸缩控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支腿伸缩控制系统及起重机，其包括缸筒、一级活塞、一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆，一级活塞杆和二级活塞杆均具有中空腔；一级活塞密封设置在缸筒中；一级活塞杆的一端与一级活塞固定连接，另一端伸出于缸筒；缸筒、一级活塞和一级活塞杆形成一级油缸；二级活塞密封设置在一级活塞杆的中空腔中；二级活塞杆的一端与二级活塞固定连接，另一端伸出于一级活塞杆的中空腔；一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆形成二级油缸；一级油缸的大腔与二级油缸的大腔相连通；一级油缸的小腔与二级油缸的小腔和二级活塞杆的中空腔相连通。本发明实现了液压缸控制两级活动支腿的顺序动作，改善支腿伸缩控制系统的装配强度，节省装配时间。

Description

一种支腿伸缩控制系统及起重机

技术领域

本发明涉及一种工程机械领域，尤其涉及一种支腿伸缩控制系统及设置该支腿伸缩控制系统的起重机。

背景技术

起重机在起重作业前，需要伸出活动支腿，在达到支腿横向跨距时，再伸出垂直油缸，当整车水平且轮胎全部离地后，方可进行起重作业；当起重作业完成后，再缩回垂直油缸和活动支腿。由以上活动支腿的伸缩过程可知，活动支腿的伸缩是起重作业前、后必备的步骤，在起重机起重作业过程中起着举足轻重的作用。双节活动支腿的伸缩需要液压泵供给液压油，通过电磁换向阀控制水平油缸和绳排来伸缩。目前，支腿的伸缩有两种形式：

第一种形式是单水平油缸加绳排支腿伸缩控制系统，如图1所示，其包括单个水平油缸1’和支腿绳排2’。设定：固定支腿3’上的底面具有A1点，第二活动支腿5’的端部具有B1点，第一活动支腿4’的端部具有C1点，固定支腿3’的端部具有D1点。

其中：水平油缸1’的活塞杆固定连接在固定支腿3’的D1点上，水平油缸1’的缸筒一端固定连接在第一活动支腿4’的C1点上，水平油缸1’的缸筒另一端固定连接在第二活动支腿5’。支腿绳排2’中的第一滑轮21’及第二滑轮22’都固定在第一活动支腿4’上，支腿绳排2’中的绳排一头连接在固定支腿3’的A1点上，另一头连接在第二活动支腿5’的B1点上。单水平油缸加绳排支腿伸缩控制系统的伸缩过程如下：

伸出过程：水平油缸1’伸出时，带动第一活动支腿4’伸出，而第二活动支腿5’在支腿绳排2’的拉动作用下相对第一活动支腿4’向外伸出。

缩回过程：水平油缸1’缩回时，带动第一活动支腿4’缩回，而第二活动支腿5’在支腿绳排2’的拉动作用下相对第一活动支腿4’向里缩回。

第二种形式是双水平油缸支腿伸缩控制系统，如图2所示，其包括两个水平油缸，即第一水平油缸6’和第二水平油缸7’，设定：第二活动支腿5’的侧壁具有A2点，第一活动支腿4’的侧壁具有B2点，第一活动支腿4’的端部具有C2点，固定支腿3’的端部具有D2点。

其中：第一水平油缸6’的活塞杆连接在固定支腿3’的D2点上，第一水平油缸6’的缸筒连接在第一活动支腿4’的C2点上。第二水平油缸7’的活塞杆连接在第二活动支腿5’的A2点上，第二水平油缸7’的缸筒连接在第一活动支腿4’的B2点上。第一水平油缸6’控制在第一活动支腿4’和第二活动支腿5’同步伸缩。第二水平油缸7’控制第二活动支腿5’单独伸缩，并且实现顺序动作，伸缩过程的顺序控制是靠顺序阀的压力设定值来完成的。双水平油缸支腿伸缩控制系统的伸缩过程如下：

伸出过程：第一水平油缸6’先伸出，带动第一活动支腿4’伸出，第二活动支腿5’随第一活动支腿4’同步伸出，当第一活动支腿4’完全伸出后憋压达到顺序阀设定的压力值后，第二水平油缸7’伸出，带动第二活动支腿5’单独伸出。

缩回过程：第二水平油缸7’先缩回，带动第二活动支腿5’单独缩回，当第二活动支腿5’完全缩回憋压达到顺序阀设定的压力值后，第一水平油缸6’缩回，带动第一活动支腿4’、第二活动支腿5’同步缩回。

以上两种支腿伸缩控制系统，存在以下不合理的地方：

1）如图1示出的单水平油缸加绳排支腿伸缩控制系统的装配过程复杂，需要进行水平油缸1’以及支腿绳排2’的装配。

2）如图2示出的双水平油缸支腿伸缩控制系统的顺序伸缩需要顺序阀压力值的设定，此压力值是根据活动支腿之间以及活动支腿与固定支腿之间的摩擦力来进行设定的，此摩擦力会根据支腿安装调节位置变化而变化，故需要根据实际情况调整此压力值，给后续的调试及作业带来不必要的麻烦。

发明内容

本发明的目的是提出一种支腿伸缩控制系统及起重机，其能够实现液压缸控制两级活动支腿的顺序动作，改善支腿伸缩控制系统的装配强度，节省装配时间。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种支腿伸缩控制系统，其包括缸筒、一级活塞、一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆，其中：所述一级活塞杆和二级活塞杆均具有中空腔；所述一级活塞密封设置在所述缸筒中；所述一级活塞杆的一端与所述一级活塞固定连接，另一端伸出于所述缸筒之外；所述缸筒、一级活塞和一级活塞杆形成一级油缸；所述二级活塞密封设置在所述一级活塞杆的中空腔中；所述二级活塞杆的一端与所述二级活塞固定连接，另一端伸出于所述一级活塞杆的中空腔之外；所述一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆形成二级油缸；所述一级油缸的大腔与所述二级油缸的大腔相连通；所述一级油缸的小腔与所述二级油缸的小腔和所述二级活塞杆的中空腔相连通。

进一步地，所述缸筒的底部开设有大腔进油口，该大腔进油口贯穿至与所述一级油缸的大腔相连通；所述一级活塞开设有轴向大腔油道；所述一级油缸的大腔通过所述大腔油道与所述二级油缸的大腔相连通。

进一步地，还包括芯管；所述缸筒顶部的侧壁开设有小腔进油口，该小腔进油口贯穿至与所述一级油缸的小腔相连通；所述一级活塞开设有与所述一级油缸的小腔相连通的径向环形油道；所述径向环形油道通过所述芯管与所述二级油缸的小腔相连通。

进一步地，所述二级活塞杆的侧壁开设有小孔；所述二级活塞杆的中空腔通过所述小孔与所述二级油缸的小腔相连通；所述二级活塞开设有轴向孔，所述芯管装配在该轴向孔中；所述芯管的一端位于所述二级活塞杆的中空腔，另一端位于所述二级油缸的大腔中并与所述径向环形油道相连通。

进一步地，所述缸筒的顶部内侧壁面上设置有一圈凸台。

进一步地，所述缸筒内侧壁面的凸台嵌入设置有密封件。

进一步地，所述一级活塞杆的中空腔顶部内侧壁面上设置有一圈凸台。

进一步地，所述一级活塞杆内侧壁面的凸台嵌入设置有密封件。

本发明还提供一种起重机，包括固定支腿、第一活动支腿和第二活动支腿；还包括上述各实施例中的支腿伸缩控制系统；所述支腿伸缩控制系统水平设置；所述支腿伸缩控制系统中缸筒的底部与所述固定支腿固定连接；所述支腿伸缩控制系统中二级活塞杆伸出于所述一级活塞杆之外的端部与所述第二活动支腿固定连接；所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆与所述第一活动支腿固定连接。

进一步地，还包括拉杆；所述拉杆的一端与所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆的顶部固定连接，另一端与所述第一活动支腿固定连接。

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：

由于本发明设置了由缸筒、一级活塞和一级活塞杆形成一级油缸以及由一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆形成二级油缸，并且，一级油缸的大腔与二级油缸的大腔相连通，一级油缸的小腔与二级油缸的小腔和所述二级活塞杆的中空腔相连通；当一级油缸的大腔与二级油缸的大腔都充满液压油的时候，一级活塞杆可以先做伸出运动，当一级活塞杆完全伸出后停止运动的时候，然后二级活塞杆再作伸出运动；当一级油缸的小腔与二级油缸的小腔以及二级活塞杆的中空腔都充满液压油的时候，二级活塞杆先做缩回动作，当二级活塞杆完全缩回而停止运动的时候，一级活塞杆再做缩回动作，因此一级油缸与二级油缸可以依序伸出和缩回，与现有技术中的双水平油缸支腿伸缩控制系统的顺序伸缩需要顺序阀压力值的设定给后续的调试及作业带来不必要的麻烦相比，省去了顺序阀，既降低了成本，又避免了由于支腿间摩擦力的变化来进行调节顺序阀压力的麻烦，还改善了支腿伸缩控制系统的装配强度，节省了装配时间。

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为现有技术中单水平油缸加绳排支腿伸缩控制系统的结构示意图；

图2为现有技术中双水平油缸支腿伸缩控制系统的结构示意图；

图3为本发明所提供的支腿伸缩控制系统的结构示意图；

图4为图3中M部的局部放大示意图；

图5为本发明所提供的支腿伸缩控制系统与起重机中活动支腿和固定支腿之间的连接关系示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图3所示，本发明所提供的支腿伸缩控制系统包括缸筒1、一级活塞2、一级活塞杆3、二级活塞4和二级活塞杆5，其中：

一级活塞2设置在缸筒1中，一级活塞2与缸筒1的内壁之间设置有密封件6，以防止一级活塞2在缸筒1的伸缩运动过程中液压油溢出油缸1，或大腔和小腔之间油液互流问题的发生。

一级活塞杆3的一端与一级活塞2固定连接，另一端伸出于缸筒1之外。缸筒1、一级活塞2和一级活塞杆3形成一级油缸。

一级活塞杆3具有中空腔，二级活塞4设置在一级活塞杆3的中空腔中。由此可以看出，一级活塞2的横截面积S1大于一级活塞杆3中空腔的横截面积S2，横截面积S1对应一级油缸大腔的横截面积。二级活塞4的面积恰好与一级活塞杆3的中空腔相匹配。

二级活塞4与一级活塞杆3的内壁之间设置有密封件6，以防止二级活塞4在一级活塞杆3中空腔的伸缩运动过程中液压油溢出一级活塞杆3中空腔，或大腔和小腔之间油液互流问题的发生。

二级活塞杆5具有中空腔，二级活塞杆5的一端与二级活塞4固定连接，另一端伸出于一级活塞杆3的中空腔之外。一级活塞杆3、二级活塞4和二级活塞杆5形成二级油缸。横截面积S2对应二级油缸大腔的横截面积。

所述一级油缸与所述二级油缸的大腔相连通，当所述一级油缸的大腔与所述二级油缸的大腔都充满液压油的时候，由于横截面积S1大于横截面积S2，而两腔相通，因此压力P相等，根据公式压力为压强和受力面积之间的乘积，即F=P×S，得出一级油缸横截面积为S1的大腔受到的压力F1大于二级油缸横截面积S2的大腔所受到的压力F2，即一级活塞杆3做伸出运动，当一级活塞杆3完全伸出后停止运动的时候，液压油继续进入所述二级油缸的大腔，从而推动二级活塞杆5作伸出运动。

所述一级油缸的小腔与所述二级油缸的小腔和二级活塞杆5的中空腔相连通。当所述一级油缸的小腔与所述二级油缸的小腔以及二级活塞杆5的中空腔都充满液压油的时候，由于二级活塞4既要受到所述二级油缸的小腔的液压油的压力作用，还要受到二级活塞杆5的中空腔的液压油的压力作用，其二者的压力值之和大于一级油缸的小腔施加给一级活塞2的压力，因此，二级活塞杆5先做缩回动作，当二级活塞杆5完全缩回的时候，二级活塞杆5停止运动，但是由于一级油缸的小腔中液压油施加给一级活塞2压力，因此，在二级活塞杆5停止缩回的时候，一级活塞杆3做缩回动作，直至完全缩回。

综上所述，所述一级油缸与所述二级油缸可以依序伸出和缩回，与现有技术中的双水平油缸支腿伸缩控制系统的顺序伸缩需要顺序阀压力值的设定给后续的调试及作业带来不必要的麻烦相比，省去了顺序阀，既降低了成本，又避免了由于支腿间摩擦力的变化来进行调节顺序阀压力的麻烦，还改善了支腿伸缩控制系统的装配强度，节省了装配时间。

上述实施例中，缸筒1的底部具有一个端盖C，端盖C上开设有大腔进油口A，该大腔进油口A贯穿至与一级油缸的大腔相连通。一级活塞2开设有轴向大腔油道7，这样所述一级油缸的大腔可以通过大腔油道7与所述二级油缸的大腔相连通。液压油可以从大腔进油口A依次进入所述一级油缸的大腔、大腔油道7和二级油缸的大腔。

上述实施例中，如图4所示，端盖C与缸筒1采用的是螺纹连接的方式，其目的也是为了节省装配的时间。端盖C上设置了装配孔D，用于与固定支腿相连接。

上述实施例中，如图3所示，还包括芯管8，缸筒1顶部的侧壁开设有小腔进油口B，该小腔进油口B贯穿至与所述一级油缸的小腔相连通。一级活塞2开设有径向环形油道9，径向环形油道9与所述一级油缸的小腔相连通。径向环形油道9通过芯管8与所述二级油缸的小腔相连通。这样，从小腔进油口B进入的液压油可以依次经由所述一级油缸的小腔、径向环形油道9和芯管8，进入所述二级油缸的小腔。

作为芯管8与所述二级油缸的小腔相连通的具体实现方式，二级活塞杆5的侧壁开设有小孔10，二级活塞杆5的中空腔通过小孔5与所述二级油缸的小腔相连通。二级活塞4开设有轴向孔，芯管8装配在该轴向孔中。芯管8的一端位于二级活塞杆5的中空腔，另一端位于所述二级油缸的大腔中并与径向环形油道9相连通。

需要说明的是，芯管8位于所述二级油缸的大腔中的端部紧贴设置在径向环形油道9在所述二级油缸的大腔的出油口处，其目的是为了将从径向环形油道9流出的液压油直接引入芯管8，而不会泄露到所述二级油缸的大腔中。

于是，液压油可以从小腔进油口B，依次进入所述一级油缸的小腔、径向环形油道9、芯管8、二级活塞杆5的中空腔，经由二级活塞杆5侧壁的小孔10进入所述二级油缸的小腔。

上述各实施例中，缸筒1的顶部内侧壁面上设置有一圈凸台11，凸台11的作用相当于现有技术中的导向套，目的是为了防止一级活塞杆3在缸筒1内倾斜而使一级活塞2发生卡滞现象。这种一体式的结构，减少了缸筒1与导向套的装配，同时减小了缸筒的整体尺寸。当然，为了防止液压油溢出缸筒1，缸筒1的内侧壁面的凸台11与一级活塞杆3之间设置有密封件12。

上述各实施例中，一级活塞杆3的中空腔顶部内侧壁面上也设置有一圈凸台13，并且，一级活塞杆3的内侧壁面的凸台13与二级活塞杆5之间设置有密封件14。此处的凸台13与上述实施例中凸台11的作用相同，密封件14与上述实施例中密封件12的作用相同，在此不再赘述。

上述各实施例中，二级活塞杆5的顶端设置了装配孔E，用于与活动支腿相连接。

本发明所提供的支腿伸缩控制系统的伸缩过程如下：

伸出过程：液压油通过大腔进油口A进入所述一级油缸的大腔，再通过大腔油道7进入所述二级油缸的大腔，当所述一级油缸的大腔与所述二级油缸的大腔都充满液压油的时候，一级活塞杆3先做伸出运动，当一级活塞杆3完全伸出后而停止运动；然后，二级活塞杆5开始做伸出运动，直至二级活塞杆5完全伸出。

缩回过程：液压油通过小腔进油口B口进入所述一级油缸的小腔，再由径向环形油道9进入芯管8，当芯管8中的液压油充满二级活塞杆5的中空腔的时候，二级活塞杆5的中空腔中的液压油经由二级活塞杆5侧壁上的小孔10进入到所述二级油缸的小腔，直至所述二级油缸的小腔完全充满液压油。当所述一级油缸的小腔与所述二级油缸的小腔以及二级活塞杆5的中空腔都充满液压油的时候，首先，二级活塞杆5做缩回运动，当二级活塞杆5完全缩回后而停止运动；然后，一级活塞杆3开始做缩回运动，直至一级活塞杆3完全缩回。

如图5所示，本发明还提供一种起重机，包括固定支腿15、第一活动支腿16、第二活动支腿17以及上述各实施例中的支腿伸缩控制系统，所述支腿伸缩控制系统水平设置。

所述支腿伸缩控制系统中缸筒1的底部与固定支腿15固定连接，所述支腿伸缩控制系统中二级活塞杆5伸出于一级活塞杆3之外的端部与第二活动支腿17固定连接。所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆3与第一活动支腿16固定连接。

上述实施例中，本发明所提供的起重机还包括拉杆18，拉杆18的一端与所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆3的顶部固定连接，另一端与第一活动支腿16固定连接。

本发明所提供的起重机的伸缩过程如下：

伸出过程：在液压油的作用下，一级活塞杆3向外伸出，拉杆18通过其与第一活动支腿16的连接点带动第一活动支腿16向外伸出，当一级活塞杆3完全伸出后而停止运动时，第一活动支腿16也完全伸出而停止运动；然后，二级活塞杆5开始向外伸出，二级活塞杆5通过其与第二活动支腿17的连接点带动第二活动支腿17向外伸出，当二级活塞杆5完全伸出后而停止运动时,第二活动支腿17也完成了完全伸出的动作。

缩回过程：在液压油的作用下，二级活塞杆5向内缩回，二级活塞杆5通过其与第二活动支腿17的连接点带动第二活动支腿17向内缩回，当二级活塞杆5完全缩回后而停止运动时，第二活动支腿17也完成了完全缩回的动作；然后，一级活塞杆3向内缩回，拉杆18通过其与第一活动支腿16的连接点带动第一活动支腿16向内缩回，当一级活塞杆3完全缩回后而停止运动时，第一活动支腿16也完成了完全缩回的动作。

从本发明所提供的支腿伸缩控制系统与起重机中活动支腿和固定支腿之间的连接关系可以看出，本发明所提供的支腿伸缩控制系统与活动支腿和固定支腿一共才三个安装点，即可完成装配，因此本发明的装配固定点较少，装配简单。

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)

1.一种支腿伸缩控制系统，

其特征在于：

包括缸筒、一级活塞、一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆，其中：

所述一级活塞杆和二级活塞杆均具有中空腔；

所述一级活塞密封设置在所述缸筒中；

所述一级活塞杆的一端与所述一级活塞固定连接，另一端伸出于所述缸筒之外；

所述缸筒、一级活塞和一级活塞杆形成一级油缸；

所述二级活塞密封设置在所述一级活塞杆的中空腔中；

所述二级活塞杆的一端与所述二级活塞固定连接，另一端伸出于所述一级活塞杆的中空腔之外；

所述一级活塞杆、二级活塞和二级活塞杆形成二级油缸；

所述一级油缸的大腔与所述二级油缸的大腔相连通；

所述一级油缸的小腔与所述二级油缸的小腔和所述二级活塞杆的中空腔相连通。

2.如权利要求1所述的系统，

其特征在于：

所述缸筒的底部开设有大腔进油口，该大腔进油口贯穿至与所述一级油缸的大腔相连通；

所述一级活塞开设有轴向大腔油道；

所述一级油缸的大腔通过所述大腔油道与所述二级油缸的大腔相连通。

3.如权利要求2所述的系统，

其特征在于：

还包括芯管；

所述缸筒顶部的侧壁开设有小腔进油口，该小腔进油口贯穿至与所述一级油缸的小腔相连通；

所述一级活塞开设有与所述一级油缸的小腔相连通的径向环形油道；

所述径向环形油道通过所述芯管与所述二级油缸的小腔相连通。

4.如权利要求3所述的系统，

其特征在于：

所述二级活塞杆的侧壁开设有小孔；

所述二级活塞杆的中空腔通过所述小孔与所述二级油缸的小腔相连通；

所述二级活塞开设有轴向孔，所述芯管装配在该轴向孔中；

所述芯管的一端位于所述二级活塞杆的中空腔，另一端位于所述二级油缸的大腔中并与所述径向环形油道相连通。

5.如权利要求1所述的系统，

其特征在于：

所述缸筒的顶部内侧壁面上设置有一圈凸台。

6.如权利要求5所述的系统，

其特征在于：

所述缸筒内侧壁面的凸台嵌入设置有密封件。

7.如权利要求1所述的系统，

其特征在于：

所述一级活塞杆的中空腔顶部内侧壁面上设置有一圈凸台。

8.如权利要求7所述的系统，

其特征在于：

所述一级活塞杆内侧壁面的凸台嵌入设置有密封件。

9.一种起重机，

包括固定支腿、第一活动支腿和第二活动支腿；

其特征在于：

还包括如权利要求1-8中任一项所述的支腿伸缩控制系统；

所述支腿伸缩控制系统水平设置；

所述支腿伸缩控制系统中缸筒的底部与所述固定支腿固定连接；

所述支腿伸缩控制系统中二级活塞杆伸出于所述一级活塞杆之外的端部与所述第二活动支腿固定连接；

所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆与所述第一活动支腿固定连接。

10.如权利要求9所述的起重机，

其特征在于：

还包括拉杆；

所述拉杆的一端与所述支腿伸缩控制系统中一级活塞杆的顶部固定连接，另一端与所述第一活动支腿固定连接。

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