CN103964322B - 伸缩臂装置及起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了伸缩臂装置及起重设备。该伸缩臂装置包括：第一节臂至第五节臂；伸缩缸；第一伸臂轮；第一伸臂拉索；第二伸臂轮；第三伸臂轮；第四伸臂轮；第二伸臂拉索，第一端与第一节臂的臂头可拆卸连接；第三伸缩臂轮；第一缩臂拉索；第二缩臂拉索，第一端与第三节臂的臂头可拆卸连接；第三伸缩臂拉索；第二伸臂拉索从第三节臂臂头的第一孔中穿过；第二伸臂拉索上固定有第一挡块，第一挡块与第一节臂臂头位于第一孔的同一侧；第二缩臂拉索从第二节臂臂头的第二孔中穿过；第二缩臂拉索上固定有第二挡块，第二挡块与第三节臂臂头位于第二孔的同一侧；伸缩臂装置处于全缩状态时，第一挡块与第一孔的一端相接触，第二挡块与第二孔的一端相接触。

Description

伸缩臂装置及起重设备

技术领域

本发明涉及伸缩机构领域，更具体地，涉及一种伸缩臂装置及起重设备。

背景技术

起重臂是起重机的核心部件，也是起重机在吊载作业中最重要的承重结构件，起重臂的重量、强度、刚度将直接影响起重机的使用性能，起重臂的技术含量是起重机产品水平的重要标志，提高起重臂的设计、制造、装配质量是各起重机厂家不断追求的目标。

起重臂的伸缩臂装置主要有油缸绳排式和单缸插销式两种形式，考虑到成本及相关的制造技术，目前100吨及其以下的起重机大多采用五节及五节以下节臂且臂体内部采用油缸绳排式的伸缩臂机构，其中五节伸缩臂机构在中小吨位市场所占比例最高。而现有技术的五节伸缩臂结构在进行吊装作业时，无论吊装高度的高低或吊装范围的大小，套设在最外部节臂的各内侧节臂均需同步收缩，能耗较大。

发明内容

本发明旨在提供一种伸缩臂装置，该伸缩臂装置在低吊装高度工况作业时，部分节臂可以不同步伸缩，以节省能耗。

本发明提供的伸缩臂装置，包括：第一节臂以及依次套设在第一节臂内的第二节臂、第三节臂、第四节臂、第五节臂；伸缩缸，其活塞杆与第一节臂连接，缸筒与第二节臂连接；第一伸臂轮，安装于伸缩缸的缸筒端部；第一伸臂拉索，其第一端与第一节臂的臂尾连接，中部绕设在第一伸臂轮上，第二端与第三节臂的臂尾连接；第二伸臂轮，安装于第三节臂的臂头；第三伸臂轮，安装于第四节臂的臂尾；第四伸臂轮，安装于第四节臂的臂头；第二伸臂拉索，其中部依次绕设过第二伸臂轮、第三伸臂轮和第四伸臂轮，第一端与第一节臂的臂头可拆卸连接，第二端与第五节臂连接；第一缩臂轮，安装于第二节臂的臂尾；第二缩臂轮，安装于第三节臂的臂尾；第三伸缩臂轮，安装于第四节臂的臂尾；第一缩臂拉索，其中部绕设在第一缩臂轮上，两端分别与第一节臂和第三节臂连接；第二缩臂拉索，其中部绕设在第二缩臂轮上，第一端与第三节臂的臂头可拆卸连接，第二端与第四节臂连接；第三伸缩臂拉索，其中部绕设在第三伸缩臂轮上，两端分别与第三节臂和第五节臂连接；第三节臂的臂头开设有第一孔，第二伸臂拉索从第一孔中穿过；第二伸臂拉索上固定有第一挡块，第一挡块与第一节臂的臂头位于第一孔的同一侧；伸缩臂装置处于全缩状态时，第一挡块与第一孔的一端相接触；第二节臂的臂头开设有第二孔，第二缩臂拉索从第二孔中穿过；第二缩臂拉索上固定有第二挡块，第二挡块与第三节臂的臂头位于第二孔的同一侧；伸缩臂装置处于全缩状态时，第二挡块与第二孔的一端相接触。

进一步地，第二伸臂拉索的第一端与第一节臂的臂头相连接时，第二缩臂拉索的第一端与第三节臂的臂头相分离；第二伸臂拉索的第一端与第一节臂的臂头相分离时，第二缩臂拉索的第一端与第三节臂的臂头相连接。

进一步地，第二伸臂拉索第一端的端部安装有第一吊耳，第一节臂的臂头安装有第二吊耳，第一吊耳和第二吊耳可通过第一插销连接。

进一步地，第二缩臂拉索第一端的端部安装有第三吊耳，第三节臂的臂头安装有第四吊耳，第三吊耳和第四吊耳可通过第二插销连接。

进一步地，第二伸臂拉索的第二端与第五节臂的臂尾连接；第二缩臂拉索的第二端与第四节臂的臂尾连接。

进一步地，第一缩臂拉索的两端分别与第一节臂的臂头和第三节臂的臂尾连接；第三伸缩臂拉索的两端分别与第三节臂的臂头和第五节臂的臂尾连接。

进一步地，用于向伸缩缸供油的油管外圈套装有托链。

进一步地，各臂轮均为滑轮，各拉索均为钢丝绳。

进一步地，各臂轮均为链轮，各拉索均为链条。

本发明还提供了一种起重设备，起重设备设置有上述的伸缩臂装置。

本发明提供的伸缩臂装置，通过改变第二伸臂拉索第一端和第二缩臂拉索第一端的连接状态，可以提供如下两种作业模式：一种是套设在第一节臂内的各节臂(包括第二至第五节臂)同步伸缩，伸缩臂的各节臂可以全部展开达到最长臂长，以满足高吊装高度的工况需求；另一种是套设在第一节臂内的第二节臂和第三节臂同步伸缩，第二节臂和第三节臂可以全部展开，第四节臂和第五节臂随第三节臂一起运动但均不相对第三节臂伸缩，以适应低吊装高度工况的需求，而且因在低吊装高度工况作业时，第四节臂和第五节臂不同步伸缩，可以节省伸缩臂装置的能耗。

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示意性示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置在第一种作业模式时的结构原理图，其中伸缩臂装置处于全缩状态；

图2示意性示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置在第一种作业模式时的结构原理图，其中伸缩臂装置的各节臂处于同步伸出状态；

图3示意性示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置在第二种作业模式时的结构原理图，其中伸缩臂装置处于全缩状态；

图4示意性示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置在第二种作业模式时的结构原理图，其中伸缩臂装置的部分节臂处于同步伸出状态。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。

参见图1至图4，示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置的结构原理图。如图所示，该伸缩臂装置包括：第一节臂1以及依次套设在第一节臂1内的第二节臂2、第三节臂3、第四节臂4、第五节臂5。需要说明的是，本发明实施例中，套设在最外侧节臂(第一节臂1)内的各内侧节臂(包括第二至第五节臂)的同步伸缩是指该伸缩臂装置做伸缩动作时，各内侧节臂均相对于相邻的外侧节臂发生轴向的伸出或缩回移动。另外，该伸缩臂装置处于全缩状态时，所有内侧节臂(包括第二至第五节臂)均收缩到最外侧的节臂(第一节臂1)中。

伸缩缸6安装在臂体内部，伸缩缸6的活塞杆与第一节臂1连接，伸缩缸6的缸筒与第二节臂2连接。优选地，伸缩缸6的活塞杆与第一节臂1的臂尾铰接，缸筒与第二节臂2的臂尾连接。在伸缩缸6的缸筒端部安装有第一伸臂轮71。第一伸臂拉索81的第一端与第一节臂1的臂尾连接，第一伸臂拉索81的中部绕设在第一伸臂轮71上，第一伸臂拉索81的第二端与第三节臂3的臂尾连接。

在第三节臂3的臂头安装有第二伸臂轮72。在第四节臂4的臂尾安装有第三伸臂轮73。在第四节臂4的臂头安装有第四伸臂轮74。第二伸臂拉索82的第一端与第一节臂1的臂头可拆卸连接，第二伸臂拉索82的中部依次绕设过第二伸臂轮72、第三伸臂轮73和第四伸臂轮74，第二伸臂拉索82的第二端与第五节臂5连接。优选地，第二伸臂拉索82的第二端与第五节臂5的臂尾连接，以便于对第二伸臂拉索82的第二端进行安装定位。

第三节臂3的臂头还开设有第一孔30，第二伸臂拉索82从第一孔30中穿过。参见图1和图3，在第二伸臂拉索82上固定有第一挡块91，第一挡块91与第一节臂1的臂头位于第一孔30的同一侧，当伸缩臂装置处于全缩状态时，第一挡块91与第一孔30的一端相接触，使第二伸臂拉索82可以向朝向第一节臂1臂头的方向拉，而不能向背离第一节臂1臂头的方向拉。

在第二节臂2的臂尾安装有第一缩臂轮75。第一缩臂拉索83的中部绕设在第一缩臂轮75上，第一缩臂拉索83的两端分别与第一节臂1和第三节臂3连接。优选地，第一缩臂拉索83的两端分别与第一节臂1的臂头和第三节臂3的臂尾连接，以便于对第一缩臂拉索83的两端进行安装定位。

在第三节臂3的臂尾安装有第二缩臂轮76。第二缩臂拉索84的中部绕设在第二缩臂轮76上，第二缩臂拉索84的第一端与第三节臂3的臂头可拆卸连接，第二缩臂拉索84的第二端与第四节臂4连接。优选地，第二缩臂拉索84的第二端与第四节臂4的臂尾连接，以便于对第二缩臂拉索84的第二端进行安装定位。

第二节臂2的臂头还开设有第二孔20，第二缩臂拉索84从第二孔20中穿过。参见图1和图3，第二缩臂拉索84上固定有第二挡块92，第二挡块92与第三节臂3的臂头位于第二孔20的同一侧，当伸缩臂装置处于全缩状态时，第二挡块92与第二孔20的一端相接触，使第二缩臂拉索84可以向朝向第三节臂3臂头的方向拉，而不能向背离第三节臂3臂头的方向拉。

在第四节臂4的臂尾安装有第三伸缩臂轮77。第三伸缩臂拉索85的中部绕设在第三伸缩臂轮77上，第三伸缩臂拉索85的两端分别与第三节臂3和第五节臂5连接。优选地，第三伸缩臂拉索85的两端分别与第三节臂3的臂头和第五节臂5的臂尾连接，以便于对第三伸缩臂拉索85的两端进行安装定位。

本发明实施例提供的伸缩臂装置，通过改变第二伸臂拉索82第一端和第二缩臂拉索84第一端的连接状态，可以提供如下两种作业模式：第一种是套设在第一节臂1内的第二至第五节臂可以同步伸缩，伸缩臂的各节臂可以全部展开达到最长臂长，以满足高吊装高度的工况需求；第二种是套设在第一节臂1内的第二节臂2和第三节臂3可以同步伸缩，第二节臂和第三节臂可以全部展开，第四节臂4和第五节臂5随第三节臂3一起运动但均不相对第三节臂3伸缩，以适应低吊装高度工况的需求，而且因在低吊装高度工况作业时，第四节臂和第五节臂不同步伸缩，可以节省伸缩臂装置的能耗。

具体地，参见图1和图2，示出了该伸缩臂装置处于第一种作业模式下的结构原理图。其中，第二伸臂拉索82的第一端与第一节臂1的臂头相连接，第二缩臂拉索84的第一端与第三节臂3的臂头相分离。当该伸缩臂装置做伸出动作时，伸缩缸6的无杆腔进油，伸缩缸6的缸筒前伸，同时带动第二节臂2伸出。同时，在第一伸臂轮71的作用下，第一伸臂拉索81带动第三节臂3以二倍于伸缩缸6伸出速度的速度伸出。同时，在第二伸臂轮72、第三伸臂轮73和第四伸臂轮74的作用下，第二伸臂拉索82带动第五节臂以伸缩缸6四倍的速度伸出。同时，第三伸缩臂拉索85充当第四节臂4的伸臂拉索使用，在第三伸缩臂轮77的作用下，第三伸缩臂拉索85带动第四节臂以第五节臂伸出速度的0.5倍伸出，从而实现了第二节臂2至第五节臂5的同步伸出。当该伸缩臂装置做回缩动作时，伸缩缸6的有杆腔进油，伸缩缸6的缸筒回缩，同时带动第二节臂2回缩。同时，在第一缩臂轮75的作用下，第一缩臂拉索83带动第三节臂3相对于第二节臂2回缩。在第二缩臂轮76的作用下，第二缩臂拉索84带动第四节臂4相对于第三节臂3回缩。同时，第三伸缩臂拉索85充当第五节臂5的缩臂拉索使用，在第三伸缩臂轮77的作用下，第三伸缩臂拉索85带动第五节臂5相对于第四节臂4回缩，从而实现了第二节臂2至第五节臂5的同步回缩。

参见图3和图4，示出了该伸缩臂装置处于第二种作业模式下的结构原理图。其中，第二伸臂拉索82的第一端与第一节臂1的臂头相分离，第二缩臂拉索84的第一端与第三节臂3的臂头相连接。本领域技术人员结合附图可以理解，在该伸缩装置做伸缩动作时，第二节臂2和第三节臂3可以同步伸缩，第四节臂4和第五节臂5虽可以随第三节臂3一起运动但与第三节臂3的相对位置不会发生改变，即第四节臂和第五节臂不同步伸缩，从而节省伸缩臂装置在低吊装高度时的能耗。

需要说明的是，当第二缩臂拉索84的第一端与第三节臂3的臂头相分离时，第二缩臂拉索84第一端到第二挡块92之间的拉索段长度较短，自由垂落的该较短拉索段不会影响该伸缩臂装置的正常作业。同理，当第二伸臂拉索82的第一端与第一节臂1的臂头相分离时，第二伸臂拉索82第一端到第一挡块91之间的拉索段长度较短，自由垂落的该较短拉索段也不会影响该伸缩臂装置的正常作业。

优选地，第二伸臂拉索82第一端的端部安装有第一吊耳93，第一节臂1的臂头安装有第二吊耳94，第一吊耳93和第二吊耳94可通过第一插销方便地连接在一起，通过拆除第一插销，也可以方便地分离第一吊耳93和第二吊耳94。优选地，第二缩臂拉索84第一端的端部安装有第三吊耳95，第三节臂3的臂头安装有第四吊耳96，第三吊耳95和第四吊耳96可通过第二插销方便地连接在一起，通过拆除第二插销，也可以方便地分离第三吊耳95和第四吊耳96。而且，因为第一插销和第二插销不同时使用，该伸缩装置可以只采用一个插销，根据需要将第一吊耳93和第二吊耳94连接在一起，或者将第三吊耳95和第四吊耳96连接在一起。

需要说明的是，上文中涉及到的各臂轮可以按照工程技术领域常规的使用方式，根据需要固定在对应节臂或伸缩缸的滑轮架上。相应地，各拉索的两端可以分别与对应节臂臂头的连接架或者臂尾的自动平衡架或者其他结构连接。

优选地，用于向伸缩缸6供油的油管外圈套装有托链，该托链可以为具有一定强度的金属材料，也可以为橡胶材料。该托链用于保护油管，延长油管的使用寿命。

优选地，上述的各臂轮(包括第一伸臂轮71、第二伸臂轮72、第三伸臂轮73、第四伸臂轮74、第一缩臂轮75、第二缩臂轮76和第三伸缩臂轮77)均可以为滑轮；相应地，上述的各拉索(包括第一伸臂拉索81、第二伸臂拉索82，第一缩臂拉索83、第二缩臂拉索84和第三伸缩臂拉索85)均可以为钢丝绳。滑轮和钢丝绳在工程机械领域具有广泛应用，购买方便，便于更新和维护。

当然，上述的各臂轮并不局限于滑轮，也可以采用其他可以实现转动的部件，例如链轮等。相应地，上述的各拉索也不局限于钢丝绳，例如可以为链条。

本发明实施例还提供了一种起重设备，该起重设备设置有上述的伸缩臂装置。该起重设备例如为起重机等工程机械。因本发明实施例提供的伸缩臂装置具有上述技术效果，设置有该伸缩臂装置的起重设备也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。

以上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。

Claims (10)

1.一种伸缩臂装置，其特征在于，包括：

第一节臂(1)以及依次套设在所述第一节臂(1)内的第二节臂(2)、第三节臂(3)、第四节臂(4)、第五节臂(5)；

伸缩缸(6)，其活塞杆与所述第一节臂(1)连接，缸筒与所述第二节臂(2)连接；第一伸臂轮(71)，安装于所述伸缩缸(6)的缸筒端部；第一伸臂拉索(81)，其第一端与所述第一节臂(1)的臂尾连接，中部绕设在所述第一伸臂轮(71)上，第二端与所述第三节臂(3)的臂尾连接；

第二伸臂轮(72)，安装于所述第三节臂(3)的臂头；第三伸臂轮(73)，安装于所述第四节臂(4)的臂尾；第四伸臂轮(74)，安装于所述第四节臂(4)的臂头；第二伸臂拉索(82)，其中部依次绕设过所述第二伸臂轮(72)、所述第三伸臂轮(73)和所述第四伸臂轮(74)，第一端与所述第一节臂(1)的臂头可拆卸连接，第二端与所述第五节臂(5)连接；

第一缩臂轮(75)，安装于所述第二节臂(2)的臂尾；第二缩臂轮(76)，安装于所述第三节臂(3)的臂尾；第三伸缩臂轮(77)，安装于所述第四节臂(4)的臂尾；第一缩臂拉索(83)，其中部绕设在所述第一缩臂轮(75)上，两端分别与所述第一节臂(1)和所述第三节臂(3)连接；第二缩臂拉索(84)，其中部绕设在所述第二缩臂轮(76)上，第一端与所述第三节臂(3)的臂头可拆卸连接，第二端与所述第四节臂(4)连接；第三伸缩臂拉索(85)，其中部绕设在所述第三伸缩臂轮(77)上，两端分别与所述第三节臂(3)和所述第五节臂(5)连接；

所述第三节臂(3)的臂头开设有第一孔(30)，所述第二伸臂拉索(82)从所述第一孔(30)中穿过；所述第二伸臂拉索(82)上固定有第一挡块(91)，所述第一挡块(91)与所述第一节臂(1)的臂头位于所述第一孔(30)的同一侧；所述伸缩臂装置处于全缩状态时，所述第一挡块(91)与所述第一孔(30)的一端相接触；

所述第二节臂(2)的臂头开设有第二孔(20)，所述第二缩臂拉索(84)从所述第二孔(20)中穿过；所述第二缩臂拉索(84)上固定有第二挡块(92)，所述第二挡块(92)与所述第三节臂(3)的臂头位于所述第二孔(20)的同一侧；所述伸缩臂装置处于全缩状态时，所述第二挡块(92)与所述第二孔(20)的一端相接触。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二伸臂拉索(82)的第一端与所述第一节臂(1)的臂头相连接时，所述第二缩臂拉索(84)的第一端与所述第三节臂(3)的臂头相分离；所述第二伸臂拉索(82)的第一端与所述第一节臂(1)的臂头相分离时，所述第二缩臂拉索(84)的第一端与所述第三节臂(3)的臂头相连接。

3.根据权利要求2所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二伸臂拉索(82)第一端的端部安装有第一吊耳(93)，所述第一节臂(1)的臂头安装有第二吊耳(94)，所述第一吊耳(93)和所述第二吊耳(94)可通过第一插销连接。

4.根据权利要求3所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二缩臂拉索(84)第一端的端部安装有第三吊耳(95)，所述第三节臂(3)的臂头安装有第四吊耳(96)，所述第三吊耳(95)和所述第四吊耳(96)可通过第二插销连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二伸臂拉索(82)的第二端与所述第五节臂(5)的臂尾连接；所述第二缩臂拉索(84)的第二端与所述第四节臂(4)的臂尾连接。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂装置，其特征在于，第一缩臂拉索(83)的两端分别与所述第一节臂(1)的臂头和所述第三节臂(3)的臂尾连接；所述第三伸缩臂拉索(85)的两端分别与所述第三节臂(3)的臂头和所述第五节臂(5)的臂尾连接。

7.根据权利要求6所述的伸缩臂装置，其特征在于，用于向所述伸缩缸(6)供油的油管外圈套装有托链。

8.根据权利要求6所述的伸缩臂装置，其特征在于，各臂轮均为滑轮，各拉索均为钢丝绳。

9.根据权利要求6所述的伸缩臂装置，其特征在于，各臂轮均为链轮，各拉索均为链条。

10.一种起重设备，其特征在于，所述起重设备设置有权利要求1至9中任一项所述的伸缩臂装置。