一种工程机械
技术领域
本发明主要涉及工程机械领域,具体地说,涉及一种包括支腿及回转机构的工程机械。
背景技术
混凝土泵车、起重机等工程机械中,一般都设置有支腿和回转机构。在该工程机械到达作业现场时,展开支腿并通过该支腿支撑车体,可以在作业过程中起到稳定整车重心的作用,从而避免工程机械的倾翻。主要作业装置(如臂架系统、以及臂架系统上的输送管或吊钩)一般设置于回转机构上,通过回转机构的转动带动作业装置在不同位置作业。
在作业前,支腿需要展开到一定位置,而回转机构则要在支腿完全支撑好车体后才能进行回转作业。在作业结束后,支腿需要等待回转机构回复原位并停止转动后,才能进行收回作业。
图1所示是一种现有技术的工程机械结构,回转机构2’通过回转支承安装在车体3’上,支腿1’铰接在车体3’上。其中,支腿1’的展开和收回的摆动动作一般由展收油缸4’驱动,而回转机构2’的转动动作则由液压马达5’驱动。
对于该种结构形式的工程机械,主要存在以下缺点:
1)支腿的展收和回转机构的转动需要两套独立的驱动系统,结构松散;
2)支腿的展收油缸和回转机构的驱动马达都有闲置阶段,利用率低;
3)使用油缸驱动支腿的展收过程中,由于驱动力臂的不断变化,油缸作用力波动大,易产生液压冲击;
4)对于展开角度大于90°的支腿,使用油缸驱动方式时,空间布置困难。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种工程机械可以解决现有技术结构松散、利用率低、油缸冲击大、空间布局难等缺陷或至少之一。
本发明的工程机械,包括支腿、回转机构和车体,并且还包括:
动力源,所述动力源设置于所述车体上;
切换机构,所述切换机构连接所述动力源,可切换至将所述动力源的动力传动至所述支腿或所述回转机构。
进一步地,所述动力源为输出旋转运动的动力源,动力源的输出轴上设置有第一齿轮,所述切换机构包括可移动的第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合,所述第二齿轮的位置可移动至分别连接所述支腿或所述回转机构。
进一步地,所述第一齿轮的轴心和所述第二齿轮的轴心之间通过联接架连接,所述联接架和所述第二齿轮可相对于所述第一齿轮的轴心摆动。
进一步地,所述联接架和所述第二齿轮的摆动由变位油缸驱动,所述变位油缸的一端设置于车体上,另一端设置于所述联接架上。
进一步地,所述支腿的端部设置有第三齿轮,所述第二齿轮移动至与所述第三齿轮啮合并转动时,所述支腿相对于所述车体摆动。
进一步地,还包括皮带、第一带轮和第二带轮,第一带轮与第四齿轮同轴设置,皮带套装于第一带轮和第二带轮上,第二带轮位于支腿的端部,所述第二齿轮可移动至啮合所述第四齿轮。
进一步地,还包括链条、第一链轮和第二链轮,第一链轮与第五齿轮同轴设置,链条套装于第一链轮和第二链轮上,第二链轮位于支腿的端部,所述第二齿轮可移动至啮合所述第五齿轮。
进一步地,所述支腿的侧面设置有齿条,所述第二齿轮移动至与所述齿条啮合并转动时,所述支腿相对于所述车体伸缩。
进一步地,所述动力源为输出旋转运动的动力源,动力源的输出轴上设置有动力输出齿轮,所述切换机构包括同轴的换挡装置,所述换挡装置包括用于连接支腿的第一过渡齿轮、用于连接回转机构的第二过渡齿轮、用于连接动力输出齿轮的第三过渡齿轮,所述换挡装置可移动至分别连接所述支腿或所述回转机构。
进一步地,所述动力源和所述切换机构的数量各为2个,2个所述切换机构可切换至分别驱动所述车体左右两侧的支腿。
本发明的工程机械,包括动力源和切换机构,该切换机构可进行位置切换,在不同状态可分别驱动支腿或回转机构动作。
由于本发明在支腿及回转机构上仅设置有一套驱动系统,结构紧凑,易于工程机械的空间布局;同时本发明动力源的闲置阶段少,驱动系统利用率高。
此外,对于摆动动作而言,由于支腿的展收过程中,动力作用于支腿的端部,驱动力臂恒定,因而支腿的展收动作更加平稳。
而且,支腿摆动的角度可以根据动力源的转动角位移控制,能实现各种展开角度(包括展开90°以上的情况),极大地拓展了支腿的展开范围。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,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是现有技术的工程机械的示意图;
其中图1中附图标记如下:
支腿-1’回转机构-2’车体-3’展收油缸-4’液压马达-5’
图2是本发明一实施例的工程机械在支腿动作时的状态图;
图3是图2所示实施例的工程机械在回转机构动作时的状态图;
图4是本发明另一实施例的工程机械在支腿动作时的状态图;
图5是图4所示实施例的工程机械在回转机构动作时的状态图;
图6是本发明一实施例的切换机构在支腿动作时的原理图;
图7是图6所示实施例的切换机构在回转机构动作时的原理图。。
其中图2-7中附图标记如下:
支腿-1 回转机构-2 车体-3 第一齿轮-51 第二齿轮-52 第三齿轮-53 联接架-54 变位油缸-55 回转马达-6a 换挡驱动部件-6b 第一过渡齿轮-61 第二过渡齿轮-62 第三过渡齿轮-63 支腿驱动齿轮-64 回转机构驱动齿轮-65 皮带-70第一带轮-71 第二带轮-72 第四齿轮-74
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图2和图3所示是本发明一实施例的工程机械的示意图,其中图2所示为支腿动作时的状态,图3所示为回转机构动作时的状态。在该实施例中,工程机械包括支腿1、回转机构2和车体3。其中,支腿1可相对于车体3摆动或伸缩,回转机构2可相对于车体3在水平面回转,各部分的具体结构可以参考现有及改进的技术。
该实施例的工程机械还包括动力源和切换机构。动力源设置于车体3上,用于输出动力。该动力源优选为能够输出旋转运动的动力源,如液压马达或电动马达等。切换机构连接动力源,并可切换至将动力传动至支腿1或回转机构2。通过切换机构的切换,该动力源既可以驱动回转机构2转动,也可以驱动支腿1摆动或伸缩。
在该技术方案的基础上,由于在支腿1及回转机构2上仅设置有一套驱动系统,相对于现有技术两套独立的驱动系统而言,结构紧凑,易于工程机械的空间布局;而且动力源的闲置阶段少,驱动系统利用率高。
该动力源可以用多种可能的结构实现传动,可包括齿轮、齿条、带轮、链轮、蜗轮、蜗杆或其组合。在图2和图3所示的实施例中,动力源的输出轴上设置有第一齿轮51,前述切换机构包括可移动的第二齿轮52,第一齿轮51与第二齿轮52啮合,第二齿轮52的位置可移动至分别连接支腿1或回转机构2。在图2所示的状态,第二齿轮52连接并驱动支腿1;在图3所示的状态,第二齿轮52连接并驱动回转机构2。
第二齿轮52位置的移动可以采用多种结构实现,并可采用自动或手动等方式。优选地,该实施例的工程机械还包括联接架54,第一齿轮51的轴心和第二齿轮52的轴心之间通过联接架54连接,联接架54和第二齿轮52可相对于第一齿轮51的轴心摆动。在联接架54摆动的过程中,相应地带动第二齿轮52摆动,以便于第二齿轮52分别连接支腿1或回转机构2。
联接架54和第二齿轮52的摆动优选采用变位油缸55驱动,该变位油缸55的一端设置于车体3上,另一端设置于联接架54上。在图2和图3所示的方位中,该变位油缸55伸出时,第二齿轮52连接支腿1;该变位油缸55缩回时,第二齿轮52连接回转机构2。应当清楚,该联接架54的摆动也可以由气缸或其它直线驱动部件驱动。
优选地,该动力源用于驱动摆动式支腿,优选支腿1的端部还设置有第三齿轮53,第二齿轮52移动至与第三齿轮53啮合并转动时,支腿1相对于车体3摆动。此外,还可以在支腿1的端部设置有带轮或链轮,第二齿轮52可移动地通过皮带系统或链条系统连接至支腿1上。
作为一种实施方式,如图4和图5所示,该工程机械还包括皮带70、第一带轮71和第二带轮72,第一带轮71与第四齿轮74同轴设置,皮带70套装于第一带轮71和第二带轮72上,第二带轮72位于支腿1的端部,第二齿轮52可移动至啮合第四齿轮74。
在图4所示的状态,第二齿轮52带动第四齿轮74转动,第一带轮71随与其同轴的第四齿轮74转动,进而带动皮带及第二带轮72转动,实现支腿1的摆动;在图5所示的状态,与前述图3所示的实施例相似,第二齿轮52连接并驱动回转机构2。其中,第二齿轮52的移动也可采用联接架及摆动油缸实现,具体可参考图2和图3所示的实施例,在此不再赘述。
同样地,链条系统也可以采取与前述皮带系统相似的布局,包括链条、第一链轮和第二链轮,第一链轮与第五齿轮同轴设置,链条套装于第一链轮和第二链轮上,第二链轮位于支腿1的端部,第二齿轮52可移动至啮合第五齿轮。
应当清楚,在前述基础上,切换机构中还可以设置其它部件,以实现适当的传动比或空间布局,均包括在本发明的保护范围内。图6和图7示出了本发明又一实施例的切换机构的原理图。该实施例中,动力源为输出旋转运动的动力源,动力源的输出轴上设置有动力输出齿轮60,切换机构包括同轴的换挡装置,换挡装置包括用于连接支腿1的第一过渡齿轮61、用于连接回转机构2的第二过渡齿轮62、用于连接动力输出齿轮60的第三过渡齿轮63,该换挡装置可移动至分别连接支腿1或回转机构2。
该换挡装置可通过换挡驱动部件6b手动或自动驱动其动作,第一过渡齿轮61、第二过渡齿轮62、第三过渡齿轮63同轴设置。在图6所示的状态,回转马达6a输出旋转运动,动力输出齿轮60连接第二过渡齿轮62,第一过渡齿轮61连接支腿驱动齿轮64,从而实现支腿的摆动;在图7所示的状态,动力输出齿轮60连接第三过渡齿轮63,第二过渡齿轮62连接回转机构驱动齿轮65,从而实现回转机构的转动。
应当清楚,在前述实施例中,第二过渡齿轮62既能连接动力输出齿轮60,也能连接回转机构驱动齿轮65,如果第三过渡齿轮63的数量为两个,第二过渡齿轮62仅专用于连接回转机构驱动齿轮65,也能实现本发明的技术效果。此外,根据空间布局及传动需要,本发明还可以在各齿轮之间设置传动或转向部件。
此外,该动力源也可以用于驱动伸缩式支腿,在支腿1的侧面可设置有齿条,第二齿轮52移动至与齿条啮合并转动时,支腿1相对于车体3伸缩。该实施方式同样能够通过一个动力源驱动支腿1和回转机构2两个执行部件,实现本发明的技术效果。
应当清楚,在工程机械的实际结构中,支腿1一般包括多个(较常见的是4个)。通过适当的传动,一个动力源可以驱动一个或几个支腿1的动作。优选地,前述实施例的动力源和切换机构的数量各为2个,2个切换机构可切换至分别驱动车体3左右两侧的支腿1。更优选地,该2个动力源用于驱动工程机械的左前支腿和右前支腿,该左前支腿和右前支腿均可为摆动式支腿。对于左后支腿和右后支腿,可以采用本发明前述的驱动方式,也可以采用其它多种可能的驱动方式。
应当清楚,前述实施例的工程机械的其它结构(如驾驶室、行走机构等)可以参考现有及改进的技术,本文在此不再赘述。该工程机械优选为混凝土泵车,其也可以是起重机等包括支腿及回转机构的设备。
综上所述,本发明前述实施例的工程机械,包括动力源和切换机构,该切换机构可进行位置切换,在不同状态可分别驱动支腿1或回转机构2的动作。与现有技术相比,前述实施例具有以下优点:
1)结构紧凑
前述实施例在支腿1及回转机构2上仅设置有一套驱动系统,相对于现有技术两套独立的驱动系统而言,结构紧凑,易于工程机械的空间布局;同时动力源的闲置阶段少,驱动系统利用率高。
2)支腿的动作平稳
通过切换机构,前述实施例的动力源可驱动支腿1摆动或伸缩,尤其对于摆动动作而言,由于支腿1的展收过程中,动力作用于支腿1的端部,驱动力臂恒定,因而支腿1的展收动作更加平稳,避免了现有技术中支腿油缸力的波动及液压冲击。
3)支腿展开范围广
对于摆动式支腿而言,可使用齿轮系统、带轮系统或链轮系统驱动支腿摆动,支腿摆动的角度可以根据动力源的转动角位移控制,能实现各种展开角度(包括展开90°以上的情况),极大地拓展了支腿1的展开范围,便于支腿1在各种工况下的支撑应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。