CN103556834B - 臂架、工程机械及臂架干涉的维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种臂架、一种工程机械及一种臂架干涉的维修方法，用以实现在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，降低臂架干涉的维修成本，缩短维修周期。臂架包括至少两节节臂，相邻两节节臂通过铰接机构铰接，铰接机构包括：两个套筒，分别固定在第二节臂的两个第二侧板的铰接孔内，两个套筒具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔；销轴，与两个套筒的偏斜内孔间隙配合并在两个第二侧板的外侧与第一节臂的两个第一侧板固定连接。换装具有偏斜内孔的套筒可以使已产生变形的第二节臂反向偏斜，从而使第二节臂排出干涉，因此，可在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，臂架干涉的维修成本较低，维修周期较短。

Description

臂架、工程机械及臂架干涉的维修方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种臂架、一种工程机械及一种臂架干涉的维修方法。

背景技术

在混凝土泵车中，臂架的相邻两节节臂之间通过销轴铰接，泵车行驶时各节节臂折叠收回在一起，泵车工作时，各节节臂处于打开状态。如图1和图2所示，相邻的两节节臂12中，第一节臂13和第二节臂14（第一节臂13指臂架11完全伸展时，相邻两节节臂12中靠近转台的一节节臂，第二节臂14指臂架11完全伸展时，相邻两节节臂12中远离转台的一节节臂）通过销轴18和锁紧螺母27铰接，第二节臂14的铰接孔16内过盈装配有铜套29，销轴18与铜套29的内孔间隙配合，当臂架11打开或收回时，第二节臂14和铜套29一起绕着销轴18旋转。

节臂在工作时属于悬臂梁结构，长期工作在恶劣工况下（或者节臂的焊接残余应力释放后）会产生一定的变形，当变形积累到一定程度，在收回臂架时，臂架将产生干涉现象（指节臂之间或者节臂与转台之间的碰撞干涉），尤其是节臂长度较长时，干涉现象更加明显，这严重影响到混凝土泵车的正常使用。

现有技术中，对臂架干涉进行维修通常采用如下方式：拆掉铜套29，将第二节臂14的铰接孔16堆焊后重新镗孔，然后再将铜套29安装，以消除干涉。该项操作对加工设备的要求较高，难以在普通的加工车间实现。由于混凝土泵车作业场合的不确定性，出现干涉故障后进行现场维修十分困难，必须转移到特定的加工车间才能进行维修，维修成本较高，维修周期较长，经济效益较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种臂架、一种工程机械及一种臂架干涉的维修方法，用以实现在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，降低臂架干涉的维修成本，缩短维修周期。

本发明实施例所提供的臂架，包括至少两节节臂，相邻两节节臂通过铰接机构铰接，所述铰接机构包括：

两个套筒，分别固定在第二节臂的两个第二侧板的铰接孔内，所述两个套筒具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔；

销轴，与所述两个套筒的偏斜内孔间隙配合并在两个第二侧板的外侧与第一节臂的两个第一侧板固定连接。

在本发明技术方案中，当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒可以使已产生变形的第二节臂反向偏斜，从而使第二节臂排出干涉，相比于现有技术，该方案无需对铰接孔进行堆焊、镗孔等操作，可在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，因此，大大降低了臂架干涉的维修成本，缩短了维修周期。

优选的，所述偏斜内孔的中心线与铰接孔中心线的夹角为：

$\mathrm{\α}=\arctan \frac{h}{l}$

其中，h为第二节臂排除干涉时干涉点的反向偏移量；l为干涉点到销轴中心线的距离。

优选的，所述第二节臂的每一个第二侧板的铰接孔与对应的所述套筒为过盈配合。该结构的铰接孔和套筒加工方便，拆装便利，成本较低。

更优的，每一个所述第二侧板与对应的所述套筒的结合处开设有至少一个销孔，所述铰接机构还包括：每一个所述销孔内的定位销。定位销可以对套筒进行定位，以确保偏斜内孔的偏斜方向，此外，由于定位销设置在第二侧板与套筒的结合处，因此，定位销还能够限制套筒相对铰接孔转动，进一步提高了结构的可靠性。

优选的，所述定位销为弹性圆柱销。弹性圆柱销具有弹性，在装入销孔后可与孔壁压紧，不易松脱，并且互换性较好，可以进行多次拆装。

可选的，每一个所述第二侧板与对应的所述套筒的结合处开设有至少一个键槽，所述铰接机构还包括：每一个所述键槽内的楔键。该结构也可实现套筒的定位，并且能够限制套筒相对铰接孔转动。

较佳的，每一个所述套筒具有限位于所对应的第二侧板外侧的安装法兰。安装法兰可以限制套筒在铰接孔轴向上的运动，有利于快速、准确安装套筒。

优选的，所述第一节臂的两个第一侧板分别具有销轴装配孔，所述销轴伸出两个所述销轴装配孔并通过位于两个第一侧板外侧的两组紧固件限位固定。该结构中，销轴与第一节臂的固定连接方式可靠性高，且拆装方便。

优选的，所述紧固件包括锁紧螺母和止动垫圈。

更优的，所述套筒具有润滑油道。在润滑油道中充入润滑油可以减少套筒与销轴的摩擦，有效的延长套筒和销轴的使用寿命。

较佳的，所述套筒为铜套。铜套具有硬度高、耐磨性好、耐腐蚀等优点，并且具有较好的铸造性能和切削加工性能。

本发明实施例还提供了一种工程机械，包括前述任一技术方案所述的臂架。所述工程机械包括混凝土泵车。当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒即可，臂架干涉维修可以在施工现场进行，维修成本较低，维修周期较短。

本发明实施例还提供了一种臂架干涉的维修方法，包括：

将待维修的第二节臂的两个第二侧板的铰接孔内的套筒拆下；

将具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔的两个套筒降温至设定温度；

将降温至设定温度的两个套筒分别装入对应的铰接孔内。

当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒可以使已产生变形的第二节臂反向偏斜，从而使第二节臂排出干涉，该方案无需对铰接孔进行堆焊、镗孔等操作，可在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，因此， 大大降低了臂架干涉的维修成本，缩短了维修周期。

附图说明

图1为混凝土泵车的臂架结构示意图；

图2为相邻两节节臂之间的铰接机构示意图；

图3为本发明臂架一实施例的相邻两节节臂之间的铰接机构示意图；

图4为套筒、第二节臂和销轴的装配位置关系示意图；

图5为本发明一实施例中套筒与第二侧板固定方式示意图；

图6为本发明另一实施例中套筒与第二侧板固定方式示意图；

图7为本发明臂架干涉的维修方法一实施例的流程示意图。

附图标记： 

11-臂架            12-节臂            13-第一节臂

14-第二节臂        15-套筒            16-铰接孔

17-偏斜内孔        18-销轴            19-第二侧板

20-第一侧板        21-销孔            22-定位销

23-键槽            24-楔键            25-安装法兰

26-销轴装配孔      27-锁紧螺母        28-止动垫圈

29-铜套

具体实施方式

为了能够在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，降低臂架干涉的维修成本，缩短维修周期，本发明实施例提供了一种臂架、一种工程机械及一种臂架干涉的维修方法。在该技术方案中，铰接机构的两个套筒具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔，当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒可以使已产生变形的第二节臂反向偏斜，从而使第二节臂排出干涉，臂架干涉维修可以在施工现场进行，维修成本较低，维修周期较短。下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。

如图1和图3所示，本发明实施例所提供的臂架11，包括至少两节节臂12，相邻两节节臂12通过铰接机构铰接，铰接机构包括：

两个套筒15，分别固定在第二节臂14的两个第二侧板19的铰接孔16内，两个套筒15具有使第二节臂14排除干涉的偏斜内孔17；

销轴18，与两个套筒15的偏斜内孔17间隙配合并在两个第二侧板19的外侧与第一节臂13的两个第一侧板20固定连接。

在本发明的各实施例中，臂架11的具体类型不限，例如可以为混凝土泵车的臂架、起重机的折叠臂架等等。节臂12的数量与起重机的具体类型有关，这里不做具体限定，例如，如图1所示，混凝土泵车的臂架11可包括五节节臂12。本发明各实施例中，第一节臂13指臂架完全伸展时，相邻两节节臂中靠近转台的一节节臂，第二节臂14指臂架完全伸展时，相邻两节节臂中远离转台的一节节臂。节臂12通常为箱型结构，包括腹板、盖板和两个侧板，相邻两节节臂12通过设置在侧板的铰接机构铰接。套筒15的具体材质不限，优选采用铜套，铜套具有硬度高、耐磨性好、耐腐蚀等优点，并且具有较好的铸造性能和切削加工性能。

当臂架发生干涉时，可以通过换装具有偏斜内孔17的套筒15来调整臂架的装配位置关系以排除干涉。结合图3和图4所示，O点为销轴18的中心线l₁与第二节臂14未产生变形时的中心线的交点，C点为第二节臂14的干涉点(假设第二节臂14的变形方向向下)，从干涉点C向第二节臂14未产生变形时的中心线做垂线，垂足为B点，在CB上截取一段BA＝h，h为第二节臂14排除干涉时干涉点的反向偏移量(其具体数值根据经验或者相关理论计算得到)，连接A点和O点，过O点做AO的垂线l₂，l₁与l₂之间的夹角α即为偏斜内孔17的偏斜角度，根据几何关系可知，α也是OA与OB的夹角。

请继续参照图3所示，在实际装配中，销轴18与第一节臂13的相对位置无变化，套筒15的偏斜内孔17需要与销轴18间隙配合以实现第二节臂14相对第一节臂13的转动，因此，套筒15的偏斜内孔17的中心线与销轴18的中心线实际是重合的，通过将套筒15、第二节臂14和销轴18装配可以调整第二节臂14反向偏斜以排除干涉。α在图3中也是偏斜内孔17的中心线与铰接孔16的中心线的夹角：

$\mathrm{\α}=\arctan \frac{h}{l}$

其中，h为第二节臂排除干涉时干涉点的反向偏移量；l为干涉点到销轴中心线的距离。

在本发明技术方案中，当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔17的套筒15可以使已产生变形的第二节臂14反向偏斜，从而使第二节臂14排出干涉，相比于现有技术，该方案无需对铰接孔进行堆焊、镗孔等操作，可在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，因此，大大降低了臂架干涉的维修成本，缩短了维修周期。

套筒15与铰接孔16的固定连接方式不限，优选的，第二节臂14的每一个第二侧板19的铰接孔16与对应的套筒15为过盈配合。该结构的铰接孔16和套筒15加工方便，拆装便利，成本较低。

如图5所示，每一个第二侧板19与对应的套筒15的结合处开设有至少一个销孔21，铰接机构还包括：每一个销孔21内的定位销22。定位销22可以对套筒15进行定位，以确保偏斜内孔17的偏斜方向，从而保证第二节臂14向正确的方向偏斜以达到排除干涉的目的。此外，由于定位销22设置在第二侧板19与套筒15的结合处，定位销22还能够限制套筒15相对铰接孔16转动，进一步提高了结构的可靠性。

定位销22的具体数量不限，例如可以为一个、两个或者多个等等。定位销22的具体类型不限，例如可以为普通的圆柱销等，但优选采用弹性圆柱销。弹性圆柱销具有弹性，截面呈C形，在装入销孔后可与孔壁压紧，不易松脱，并且互换性较好，可以进行多次拆装。

可选的，如图6所示，每一个第二侧板19与对应的套筒15的结合处开设有至少一个键槽23，铰接机构还包括：每一个键槽23内的楔键24。把楔键24打入键槽23中时会产生很大的预紧力，因此该结构也可实现套筒15的定位，并且能够限制套筒15相对铰接孔16转动。

请继续参照图3所示，每一个套筒15具有限位于所对应的第二侧板19外侧的安装法兰25。可以在第二侧板19外侧对应安装法兰25的位置开设法兰安装槽，安装法兰25限位于相应的法兰安装槽内。安装法兰25可以限制套筒15在铰接孔16轴向上的运动，有利于快速、准确安装套筒15。

销轴18与两个第一侧板20的固定连接方式不限，例如可以通过焊接等方式，优选的，如图3所示，第一节臂13的两个第一侧板20分别具有销轴装配孔26，销轴18伸出两个销轴装配孔26并通过位于两个第一侧板20外侧的两组紧固件限位固定。该结构中，销轴18与第一节臂13的固定连接较为可靠，且拆装方便。紧固件的类型不限，优选采用图示中的锁紧螺母27和止动垫圈28，拆装方便，互换性较好。

更优的，套筒15具有润滑油道。在润滑油道中充入润滑油可以减少套筒15与销轴18的摩擦，有效的延长套筒15和销轴18的使用寿命。润滑油道的具体设计形式不限，且为现有技术，这里不再详细赘述。

本发明实施例还提供了一种工程机械，包括前述任一实施例的臂架。工程机械可以为混凝土泵车或者任何具有折叠臂架的起重机等。当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒即可，臂架干涉维修可以在施工现场进行，维修成本较低，维修周期较短。

如图7所示，本发明实施例还提供了一种臂架干涉的维修方法，包括以下步骤：

步骤101、将待维修的第二节臂的两个第二侧板的铰接孔内的套筒拆下；

步骤102、将具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔的两个套筒降温至设定温度；

步骤103、将降温至设定温度的两个套筒分别装入对应的铰接孔内。

在步骤102中，设定温度指使套筒受冷收缩至便于装配入铰接孔的温度，具体可根据经验及套筒的材质来确定，例如，套筒为铜套时，可将铜套降温至零度以下。在步骤103之后，还需要将定位销打入销孔内，然后再将第一节臂、第二节臂和销轴通过紧固件装配。

当需要对臂架干涉进行维修时，换装具有偏斜内孔的套筒可以使已产生变形的第二节臂反向偏斜，从而使第二节臂排出干涉，该方案无需对铰接孔进行堆焊、镗孔等操作，可在施工现场方便、快捷的对臂架干涉进行维修，因此，大大降低了臂架干涉的维修成本，缩短了维修周期。

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 (14)

1.一种臂架，其特征在于，包括至少两节节臂（12），相邻两节节臂（12）通过铰接机构铰接，所述铰接机构包括：

两个套筒（15），分别固定在第二节臂（14）的两个第二侧板（19）的铰接孔（16）内，所述两个套筒（15）具有使第二节臂（14）排除干涉的偏斜内孔（17）；

销轴（18），与所述两个套筒（15）的偏斜内孔（17）间隙配合并在两个第二侧板（19）的外侧与第一节臂（13）的两个第一侧板（20）固定连接。

2.如权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述偏斜内孔（17）的中心线与铰接孔（16）的中心线的夹角为：

$\mathrm{\α}=\arctan \frac{h}{l}$

其中，h为第二节臂排除干涉时干涉点的反向偏移量；l为干涉点到销轴中心线的距离。

3.如权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述第二节臂（14）的每一个第二侧板（19）的铰接孔（16）与对应的所述套筒（15）为过盈配合。

4.如权利要求3所述的臂架，其特征在于，每一个所述第二侧板（19）与对应的所述套筒（15）的结合处开设有至少一个销孔（21），所述铰接机构还包括：每一个所述销孔（21）内的定位销（22）。

5.如权利要求4所述的臂架，其特征在于，所述定位销（22）为弹性圆柱销。

6.如权利要求3所述的臂架，其特征在于，每一个所述第二侧板（19）与对应的所述套筒（15）的结合处开设有至少一个键槽（23），所述铰接机构还包括：每一个所述键槽（23）内的楔键（24）。

7.如权利要求1所述的臂架，其特征在于，每一个所述套筒（15）具有限位于所对应的第二侧板（19）外侧的安装法兰（25）。

8.如权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述第一节臂（13）的两个第一侧板（20）分别具有销轴装配孔（26），所述销轴（18）伸出两个所述销轴装配孔（26）并通过位于两个第一侧板（20）外侧的两组紧固件限位固定。

9.如权利要求8所述的臂架，其特征在于，所述紧固件包括锁紧螺母（27）和止动垫圈（28）。

10.如权利要求1～9任一项所述的臂架，其特征在于，所述套筒（15）具有润滑油道。

11.如权利要求10所述的臂架，其特征在于，所述套筒（15）为铜套。

12.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1～11任一项所述的臂架。

13.如权利要求12所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械包括混凝土泵车。

14.一种臂架干涉的维修方法，其特征在于，包括：

将待维修的第二节臂的两个第二侧板的铰接孔内的套筒拆下；

将具有使第二节臂排除干涉的偏斜内孔的两个套筒降温至设定温度；

将降温至设定温度的两个套筒分别装入对应的铰接孔内。