CN104129725B - 一种单缸插销式伸缩臂、伸缩方法及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单缸插销式伸缩臂、伸缩方法及起重机，其中，单缸插销式伸缩臂包括伸缩缸、基本臂、末节臂和至少一节中间臂，所述伸缩缸包括缸筒和缸杆，所述缸筒的有杆腔的端部设置有缸筒连接结构，所述缸筒连接结构能够与各所述中间臂连接锁定/释放解锁，也能够与所述末节臂连接锁定/释放解锁；所述缸杆位于所述缸筒外的端部设置有缸杆连接结构，所述缸杆连接结构能够与所述基本臂连接锁定/释放解锁，也能够与各所述中间臂连接锁定/释放解锁。本发明可以在任意工况下，直接变换到需要的吊臂组合，无需按照一定顺序，可对任意一节臂进行伸缩，操作方便，提高了工作效率。

Description

一种单缸插销式伸缩臂、伸缩方法及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种单缸插销式伸缩臂、该单缸插销式伸缩臂的伸缩方法及采用该单缸插销式伸缩臂的起重机。

背景技术

依据吊臂伸缩原理，吊臂主要分为绳排式伸缩臂和单缸插销式伸缩臂。

绳排式伸缩臂主要包括单缸或多缸，基本原理为通过滑轮及钢丝绳环绕，实现各节臂的联动，也称同步伸缩。该方式工作效率高，但存在以下问题：由于缸、绳、滑轮设置在吊臂内部，其空间布置复杂；且臂节越多，需要的钢丝绳和滑轮越多，在一定程度上限制了轮式起重机向更大吨位发展。鉴于此，绳排式伸缩臂一般应用于中小吨位产品中，并且臂节一般最多5～6节。

单缸插销式伸缩臂由多节臂组成，通过安装于内部的伸缩缸将各节臂按一定次序伸缩，达到不同的工作臂长，以适应各种吊装工况要求。该技术是在绳排式伸缩臂受到局限的背景下产生的，其原理简单，工作可靠，吊臂内部空间富余，臂节数可以在一定程度上增加达到需要的臂长。同时，由于结构布置限制较少，各节臂组合方式多样，有利于吊臂性能的发挥。依据此项技术，世界范围内陆续开发出吨位更大的轮式起重机。但单缸插销式伸缩臂存在以下问题：伸缩效率低，伸缩臂组合变换过程复杂，对于某一吊臂组合，必须按特定顺序伸缩才能完成。

如图1所示，以五节臂吊臂为例，对当前单缸插销式伸缩臂的形式进行说明，现有的单缸插销式伸缩臂主要包括一节臂(基本臂)1’、二节臂2’、三节臂3’、四节臂4’、五节臂(末节臂)5’和伸缩缸6’，伸缩缸6’安装于吊臂的内部。

如图2所示，伸缩缸6’主要包括缸筒7’和缸杆9’，缸筒7’的末端设置有缸筒插销8’，缸筒插销8’可以侧向外伸或缩回。缸杆9’的端部设置有缸杆固定铰点10’，缸杆9’通过缸杆固定铰点10’固定于一节臂1’的后端。

如图3所示，一至五节臂具有相同或部分相同的结构与功能。其中，除一节臂1’和五节臂5’外的中间臂，其均包括设置在中间臂上的臂销孔11’，以及设置在中间臂末端的臂销12’和缸销槽13’。每节臂上可有一个或多个臂销孔11’，通过相临臂节不同位置的锁定，最终产生不同的起重臂总长。臂销12’可上下动作，具有上下两个位置点，当其位于上位置点时与相临外节臂的臂销孔11’配合，将相临两节臂锁定。缸销槽13为与伸缩缸上的缸筒插销8’对应的插装锁定位置。

如图4-6所示，现有的单缸插销式伸缩臂的伸臂过程为：如图4所示，伸缩缸6’前伸，使缸筒插销8’到达五节臂5’的位置，缸筒插销8’侧向伸出与缸销槽13’锁定。如图5所示，伸缩缸6’带动五节臂5’前伸，当五节臂5’的臂销12’到达四节臂4’上的臂销孔11’(根据臂长需要选择其中一个臂销孔11’)位置时，五节臂5’的臂销12’插入四节臂4’的臂销孔11’中，这样，五节臂5’外伸后与四节臂4’锁死。如图6所示，缸筒插销8’缩回，伸缩缸6’回缩至四节臂4’的缸销槽13’位置。重复图4、图5和图6所示的过程，最终可将起重臂伸到需要的工作臂长。

通过以上伸臂过程和伸臂原理可以看出，对于某一需要的最终臂长组合，伸臂的顺序必须是五→四→三→二，而对于某些工况，也可能不需要外伸某节臂的情况，例如五→三→二、三→二、三、二等，但现有的单缸插销式伸缩臂却只能从末节臂开始依次外伸。

同时，在吊装过程中，对于工况变换的情况，如，开始采用仅外伸二节臂(短臂长)的工况，吊装完成后需要变换为长臂长，只能将二节臂缩回后，再按顺序外伸到长臂长(如五→四→三→二)，此类情况，存在一定比例的重复动作。

发明内容

本发明的目的是提出一种单缸插销式伸缩臂、伸缩方法及起重机，其可以根据工况，对任意一节臂进行伸缩，无需按照一定顺序伸缩，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种单缸插销式伸缩臂，其包括伸缩缸、基本臂、末节臂和至少一节中间臂，所述伸缩缸包括缸筒和缸杆，所述缸筒的有杆腔的端部设置有缸筒连接结构，所述缸筒连接结构能够与所述中间臂连接锁定/释放解锁，也能够与所述末节臂连接锁定/释放解锁；所述缸杆位于所述缸筒外的端部设置有缸杆连接结构，所述缸杆连接结构能够与所述基本臂连接锁定/释放解锁，也能够与各所述中间臂连接锁定/释放解锁。

在一优选或可选实施例中，所述缸杆连接结构包括缸杆插销，还包括用于驱动所述缸杆插销向外伸出与选定臂节连接锁定的液压油路，以及用于使所述缸杆插销复位与所述选定臂节释放解锁的复位弹簧。

在一优选或可选实施例中，所述缸杆插销包括沉头端和插设端，所述沉头端位于所述缸杆上设置的销孔内，所述插设端能够部分伸出所述销孔；所述复位弹簧设置在所述销孔内，且套设在所述插设端外部，所述销孔顶部设置有限制所述复位弹簧脱离所述销孔内的限位结构；所述液压油路提供的液压动力作用于所述缸杆插销的所述沉头端。

在一优选或可选实施例中，所述缸杆的端部设置的所述缸杆连接结构为一个、一对或多对。

为实现上述目的，本发明还提供了一种单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，其包括以下过程：

将缸筒通过缸筒连接结构与某一节臂连接锁定；

伸缩缸杆，调节缸杆的位置，并通过缸杆连接结构与该位置所对应的臂节连接锁定；

将缸筒通过缸筒连接结构释放解锁，伸缩缸筒，到达待伸缩臂节的位置；将缸筒通过缸筒连接结构与待伸缩臂节连接锁定；

伸缩缸筒，进而带动待伸缩臂节完成伸缩。

为实现上述目的，本发明还提供了一种起重机，其包括上述的单缸插销式伸缩臂。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的单缸插销式伸缩臂，在伸缩缸的缸杆端部设置了具有连接锁定/释放解锁功能的缸杆连接结构，使缸杆在任意臂节均能连接锁定或释放解锁，因此，可以在任意工况下，直接变换到需要的吊臂组合，而不必全缩吊臂后再外伸，同样，对任意一吊臂组合，也不必按照先伸末节臂的顺序进行伸臂操作，即无需按照一定顺序，可对任意一节臂进行伸缩，操作方便，提高了工作效率。

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为现有技术中的单缸插销式伸缩臂的结构示意图；

图2为现有技术中的伸缩缸的结构示意图；

图3为现有技术中的中间臂的结构示意图；

图4、图5和图6分别为现有技术中的单缸插销式伸缩臂在不同伸缩状态的结构示意图；

图7为本发明提供的单缸插销式伸缩臂中伸缩缸的结构示意图；

图8(a)为图7的A向局部结构示意图；

图8(b)为图8(a)中的缸杆连接结构的内部结构示意图；

图9、图10、图11和图12分别为本发明提供的单缸插销式伸缩臂在不同伸缩状态的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

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9所示，为本发明提供的单缸插销式伸缩臂示意性实施例，单缸插销式伸缩臂包括基本臂1和末节臂5，基本臂1与末节臂5之间设置有至少一节中间臂，例如，二节臂2、三节臂3和四节臂4等；还包括伸缩缸6，伸缩缸6设置在吊臂内。基本臂1的末端设置有缸销槽，基本臂1上还设置有多个臂销孔，中间臂的末端均设置有臂销和缸销槽，中间臂上还设置有多个臂销孔(可以参考图3)，末节臂5的末端设置有臂销和缸销槽。

如图7所示，伸缩缸6包括缸筒61和缸杆62，缸筒61的有杆腔的端部设置有缸筒连接结构63，缸筒连接结构63能够与各中间臂连接锁定/释放解锁，也能够与末节臂5连接锁定/释放解锁；缸杆62位于缸筒61外的端部设置有缸杆连接结构64，缸杆连接结构64能够与基本臂1连接锁定/释放解锁，也能够与各中间臂连接锁定/释放解锁。

本发明在伸缩缸6的缸杆62的端部设置具有连接锁定/释放解锁的缸杆连接结构64，使缸杆62可以与任意臂节连接锁定或释放解锁，因此，本发明提供的单缸插销式伸缩臂，可以在任意工况下，直接变换到需要的吊臂组合，而不必全缩吊臂后再外伸，同样对任意一吊臂组合，也不必按照先伸末节臂的顺序进行伸臂操作，也不必按照先缩二节臂的顺序进行顺序缩臂的操作。

上述示意性实施例中，缸杆连接结构64可以具有多种结构形式，其只要能够将缸杆62与相应臂节连接锁定/释放解锁即可。例如，缸杆连接结构64可以采用缸杆插销的形式，通过销轴的外伸和回缩实现与各节臂的连接锁定和释放解锁。

上述示意性实施例中，缸筒连接结构63可以采用现有技术中的缸筒插销的形式，但不限于此。

上述示意性实施例中，缸销槽能够与缸筒61和缸杆62上的插销对应，方向可以为侧向，用于锁定伸缩缸与臂。臂销孔的方向可以竖直，与臂销对应，用于锁定相邻两节臂。

下面列举缸杆连接结构64的一具体实施例。

如图8(a)、图8(b)所示，缸杆连接结构64可以包括缸杆插销65，还包括用于驱动缸杆插销65向外伸出与选定臂节(选定的需要进行连接锁定的臂节)连接锁定的液压油路66，以及用于使缸杆插销65复位与选定臂节释放解锁的复位弹簧67。缸杆插销65可以侧向(或上下方向)伸缩，实现与选定臂节的连接锁定/释放解锁。

进一步的，缸杆插销65可以包括沉头端和插设端，沉头端位于缸杆62上设置的销孔内，插设端能够部分伸出销孔；复位弹簧67设置在销孔内，且套设在插设端外部，销孔顶部设置有用于限制复位弹簧67脱离销孔内的限位结构68；液压油路66提供的液压动力作用于缸杆插销65的沉头端。缸杆插销65可外伸与回缩，使缸杆62能够与各节臂对应的缸销槽连接锁定/释放解锁。

上述示意性实施例中，缸杆62端部设置的缸杆插销65，可以具有一个、一对或多对，用以实现相同或相似的功能，同时缸杆插销65的伸缩方向可以为侧向、上下方向或斜向。缸杆插销65也可以为其它形式，其只要能够将缸杆62与相应臂节连接锁定/释放解锁即可。

本发明提供的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，可以包括以下过程：

将缸筒61通过缸筒连接结构63与某一节臂连接锁定；

伸缩缸杆62，调节缸杆62的位置，并通过缸杆连接结构64与该位置所对应的臂节连接锁定；

将缸筒61通过缸筒连接结构63释放解锁，伸缩缸筒61，到达待伸缩臂节的位置；将缸筒61通过缸筒连接结构63与待伸缩臂节连接锁定；

伸缩缸筒61，进而带动待伸缩臂节完成伸缩。

本发明提供的单缸插销式伸缩臂可以调节缸杆62的位置，与选定的臂节连接锁定/释放解锁，也可以调节缸筒61的位置与选定的臂节或待伸缩的臂节连接锁定/释放解锁。在缸杆62伸缩时，缸筒61需要与臂节进行锁定，在缸筒61伸缩时，缸杆61需要与臂节进行锁定。

下面以图9-12所示的五节吊臂为例，详细说明本发明提供的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法。

如图9所示，伸缩缸6带动二节臂2前伸至基本臂1上的臂销孔处，二节臂2上的臂销外伸，与基本臂1上的臂销孔配合，将二节臂2与基本臂1锁死。

如图10所示，伸缩缸6的缸筒插销回缩，与二节臂13的缸销槽解锁，伸缩缸6继续前伸至四节臂4的缸销槽位置，通过缸筒插销与四节臂4的缸销槽锁死。

如图11所示，此时，缸杆62通过缸杆插销65的回缩，与基本臂1的缸销槽解锁，缸杆62回收，缸杆62前移，当缸杆62的端部到达二节臂2的缸销槽位置时，缸杆插销65外伸，使缸杆62与二节臂2锁死。

如图12所示，四节臂4的臂销与三节臂3解锁，伸缩缸6继续前伸，当四节臂4的臂销到达三节臂3的臂销孔时，通过臂销使三节臂3与四节臂4锁死。

按同样过程和原理，可将吊臂伸至不同的工作臂长；同样，缩臂过程也是如此。

本发明提供的单缸插销式伸缩臂，同样可以按照现有的伸缩方式进行伸缩。本发明提供的单缸插销式伸缩臂可以以现有的伸缩方式和本发明提供的伸缩方式工作，两种工作方式可根据具体施工的需求工况进行选择，以提升工作效率。

本发明提供的单缸插销式伸缩臂可以应用在起重机上。

在本发明提供的起重机示意性实施例中，起重机包括上述任一实施例中的单缸插销式伸缩臂。

采用本发明提供的单缸插销式伸缩臂的起重机，在保持原有顺序伸缩方式下，同时具有任意伸缩方式，对任意一吊臂组合，不必按先伸末节臂的顺序进行伸臂操作，可在任意工况下，直接变换到需要的吊臂组合，而不必全缩吊臂后再外伸。对于不同的施工需求，多种供选择的伸缩方式，具有更好的灵活性。

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 (6)

1.一种单缸插销式伸缩臂，包括伸缩缸、基本臂、末节臂和至少一节中间臂，其特征在于：所述伸缩缸包括缸筒和缸杆，所述缸筒的有杆腔的端部设置有缸筒连接结构，所述缸筒连接结构能够与各所述中间臂连接锁定/释放解锁，也能够与所述末节臂连接锁定/释放解锁；所述缸杆位于所述缸筒外的端部设置有缸杆连接结构，所述缸杆连接结构能够与所述基本臂连接锁定/释放解锁，也能够与各所述中间臂连接锁定/释放解锁；

在任意工况下，能够调节所述缸杆的位置，与选定的臂节连接锁定/释放解锁，也能够调节所述缸筒的位置与选定的臂节或待伸缩的臂节连接锁定/释放解锁。

2.如权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸杆连接结构包括缸杆插销，还包括用于驱动所述缸杆插销向外伸出与选定臂节连接锁定的液压油路，以及用于使所述缸杆插销复位与所述选定臂节释放解锁的复位弹簧。

3.如权利要求2所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸杆插销包括沉头端和插设端，所述沉头端位于所述缸杆上设置的销孔内，所述插设端能够部分伸出所述销孔；所述复位弹簧设置在所述销孔内，且套设在所述插设端外部，所述销孔顶部设置有限制所述复位弹簧脱离所述销孔内的限位结构；所述液压油路提供的液压动力作用于所述缸杆插销的所述沉头端。

4.如权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸杆的端部设置的所述缸杆连接结构为一个、一对或多对。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，其特征在于，包括以下过程：

将缸筒通过缸筒连接结构与某一节臂连接锁定；

伸缩缸杆，调节缸杆的位置，并通过缸杆连接结构与该位置所对应的臂节连接锁定；

将缸筒通过缸筒连接结构释放解锁，伸缩缸筒，到达待伸缩臂节的位置；将缸筒通过缸筒连接结构与待伸缩臂节连接锁定；

伸缩缸筒，进而带动待伸缩臂节完成伸缩。

6.一种起重机，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的单缸插销式伸缩臂。