CN104314910B - 具有混凝土泵和多部分桅杆上部结构的混凝土泵运输车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有混泥土泵和多部分桅杆上部结构(2)的混泥土泵运输车辆，该桅杆上部结构(2)包括以铰链方式连接的至少两个杆臂(9、10)，其中一个杆臂(10)能够通过液压缸相对于另一个杆臂(9)做枢轴运动，其中，所述液压缸(11)具有在基区(18)中一侧闭合的缸容器(12)，所述缸容器(12)用于容纳活塞(13)，其中，所述基区(18)相对于所述缸容器(12)向外弯曲地构造，其特征在于，在所述缸容器(12)的所述基区(18)中设置有呈孔眼部分形式的轴承圈，该孔眼部分构造为可穿过缸容器(12)的轴承‑螺栓管(26)，该轴承‑螺栓管(26)布置在由所述基区(18)限定的容积内部。

Description

具有混凝土泵和多部分桅杆上部结构的混凝土泵运输车辆

本申请是申请号为200680042991.3、申请日为2006/10/26、发明名称为“具有混凝土泵和多部桅杆上部结构的混凝土泵运输车辆”的专利申请的分案申请。

本发明涉及一种用于多部分桅杆上部结构(mast superstructure)的液压缸，这种液压缸包括至少两个以铰链方式连接的杆臂(mast arm)，其中一个杆臂可通过液压缸相对于另一个杆臂做枢轴运动，并且具有基区(base region)一侧可闭合以容纳活塞的缸容器(cylinder container)，尤其适用于混凝土泵、起重机、升降台等。

此外，本发明涉及一种具有至少两个以铰链方式连接的桅杆上部结构的装置，其中一个杆臂还可通过液压缸相对于另一个杆臂做枢轴运动，尤其适用于混凝土泵、起重机、升降台等。

这种包括多对以铰链方式连接的杆臂的桅杆上部结构可用于建筑工业中，以从供应点向桅杆上部结构能到达范围内的实际使用位置输送易流动的建筑材料，诸如混凝土。为了能改变这种桅杆上部结构的几何形状，将桅杆上部结构的多对杆臂以铰链方式彼此连接，并可通过液压缸相对于彼此做枢轴旋转。

从静态的观点来说，液压缸设备是一种可变形状的压力管，用来传送和供应力。通常，液压缸的外壳，这里也称作缸容器，由具有焊接基块的(缸)管形成。基块通常由具有容纳轴承螺栓的穿孔的圆柱体组成，该螺栓用来将液压缸安装在一个杆臂上。可选地，基块还可是具有构成轴承螺栓的焊接穿孔的盘状。根据液压缸预定的用途，对应的螺栓圈将具有较窄的结构并与旋转轴承相匹配，或者螺栓圈与容器的宽度相同或延伸超出容器的侧面。对于耐磨损轻型缸来说，将尽可能高质量地把基块焊接在圆柱管上形成精细加工的盘。轴承螺栓也将非常精细地与基块盘连接。将基块构建成一个铸钢块将提高如上所述解决方案的稳定性。

从力通量(force flux)的观点来看，处于内部压力下的具有一个圆盘或平板的(圆形)缸容器的前述隔板(closure)，也就是平面基部将出于力适应性和支持的原因重量方面有所增大以及出现更多凹点。先前己知的液压缸将出现精细焊缝和花纹，为了避免出现这些伴随的缺点，将导致这类液压缸在生产期间耗费大量材料以及相应地成本较高。

发明内容

为了避免上述缺陷，本发明的目的是提出一种液压缸，其基于改善了的力通量能通过较少材料生产获得，并由此具有较小的总重，并具有至少相同或改善了的稳定性。此外，本发明的目的是提出一种具有桅杆上部结构的装置，该装置相对于此类现有装置来说特征是具有较小总重、改善了的运动性和稳定性。

通过将缸容器的基区构建成弯曲的构型来获得最初提到的类型的液压缸，由此实现了这个目的。

在具有最初提到的类型的桅杆上部结构的装置中，通过使该装置具有至少一个本发明的液压缸以使杆臂绕轴旋转来实现这个目的。

因此，本发明技术方案的主要想法是用弯曲的护罩来更换传统上通常为圆盘形的液压缸的基块，优选地，从静态的观点来看半球形的形状将是最佳的形状，并因而只需要最薄的壁厚度并能减去最多的重量。

在上下文中，本发明的液压缸的一个优选的实施例提出基区相对于缸容器是凹陷的，也就是向外弯曲的，这样可获得非常好的力通量。可选地，然而，在本发明液压缸的另一个改进中，基区还可以是相对于缸容器凸起的构造，也就是向内弯曲的。

为了使缸容器的基区实现均匀负载，此外可在本发明的液压缸中使基区的横截面具有均匀的曲率，也就是，另一个优选的实施例的本发明液压缸的基区具有半球形的横截面，优选是半球形护罩的形状。

可选地，还可使缸容器基区中的液压缸具有不均匀曲率的横截面。本发明液压缸的另一个实施例提供了一种具有抛物面形状的基区的缸容器。

为了进一步实现本发明液压缸基区最大可能的均匀负载，在本发明液压缸的另一个实施例中还提出基区横截面相对于缸容器的纵轴可以是对称的。

如果将本发明的液压缸用于己知杆臂结构的用途中，那么还必须具有孔眼形式的轴承圈，也就是在缸容器的基区中具有至少一个轴承圈的部分。在本文中，为了在保持弯曲形状的同时增加壁厚度来实现缸容器基区的负载轴承容量，本发明液压缸的一个特别优选的实施例提出了将基区的内部构建成球截形，尤其是半球形，并使其外部具有抛物面的形状，这样可实现需要的壁厚度的增加，尤其在曲线的顶部，因此优选在那里设置轴承圈(孔眼部分)。

在这种实施例的本发明液压缸的另一种改进中，还可能将孔眼部分构建成具有旋转轴承的窄肋(narrow rib)，由此将获得液压缸相对于杆臂的最大运动。

依据本发明液压缸的另一个优选的实施例，朝外传输反力或轴承力的缸管可延伸超出弯曲的基区，同时轴承螺栓的轴承圈可利用由此获得的额外空间来将液压缸安装在一个杆臂上。为此，因而在本发明另一个实施例的液压缸中，提出将孔眼部分构建成环形部分，该部分将使缸容器延伸超出基区，所述环形部分的外壳具有两个相对设置的孔眼开口以容纳至少一个安装销。依据本发明，因此可能利用具有多点连接的开口螺栓或两点连接的连续螺栓。

当基区是凹面时，可通过连接一个额外的环形部分来实现上述缸容器超出基区的延伸，与此同时，相对的，具有凸曲率的基区或相应的基块本身可延伸超出缸容器，由此而无需具有额外的环形部分。

然而，为了相对于传统的缸设计使本发明的液压缸获得显著的总重上的减轻，在液压缸的压力区外部引导的安装螺栓在缸的基区中将需要较长的不工作线(deadlength)。然而，如果存在安装液压缸的相应空间，螺栓圈还可设置在液压缸的压力区中并穿透该区。因此相应的本发明液压缸的优选实施例提出将孔眼部分形成为可推出缸容器的轴承-螺栓管。

为了不减少液压缸的有效工作容积，本发明液压缸的另一个实施例提出在基区确定的容积内部设置轴承-螺栓管。

本发明液压缸的另一个实施例提出用轴承-螺栓管来接触缸容器的基区，即缸容器的壁。在该实施例的情况中，缸容器的基区可被构建成具有改善了稳定性的一个铸件。

可选地，在本发明液压缸的另一个实施例中，还可能在距离缸容器基区一定距离的位置上设置轴承-螺栓管。这种设计的优点是即使在缸容器已经完成后，随后也可通过打开其两个侧边将轴承-螺栓管插入其中。

如上所述，基区和轴承-螺栓管可被构建成一个连接块，尤其是一个铸件。通过环形焊缝将这个铸件与缸管相连接形成缸容器。这种必须的缝的形成包括焊缝必需的焊池背衬结构。借助于本发明良好的力通量，还可能保留焊池背衬，或者借助于焊缝形成的一个工作步骤中产生的额外的应力消除切口来进一步减少应力。这样，可在不损害合成件质量的同时减少本发明生产过程的额外的、成本较高的操作。

此外，由于螺栓(销管)具有上述穿透管，还可能在本发明的液压缸中的良好负载区中设置活塞止杆。为了这个目的，本发明液压缸的一个非常优选的实施例提出使用具有活塞止杆的轴承-螺栓管。

附图说明

利用附图根据以下实施例的描述将使本发明的其他特征和优点更为明显。附图是：

图1 在混凝土泵车辆的实施例中具有桅杆上部结构的本发明装置的示意性全貌图：

图2 图1的混凝土泵的桅杆上部结构的示意性局部图：

图3 具有凹面基区的液压缸的局部横截面图：

图4 具有凸起基区的液压缸的局部横截面图：

图5 本发明液压缸的第一个实施例，其中在缸容器外部设置了孔眼部分和开口安装螺栓：

图6 本发明液压缸的第二个实施例，其中在缸容器外部设置了孔眼部分和开口安装螺栓：

图7 依据图5和6的本发明液压缸的实施例，但具有连续的安装销：

图8 具有狭窄孔眼部分和枢轴轴承的本发明液压缸的另一个实施例：

图9a、b 具有穿透缸容器的螺栓外壳的本发明液压缸的第一个实施例：

图10a～b 具有穿透缸容器的螺栓外壳的本发明液压缸的另一个实施例：

图11 依据图10a、b的液压缸的细节图：以及

图12a-f 详图：另一个实施例的本发明液压缸的一些横截面图。

具体实施方式

图1示出了自动推动的混凝土泵形式的具有桅杆上部结构2的本发明的装置1。装置1具有卡车底盘3和底盘支座5，底盘3还具有驾驶室4，底盘支座上设置了桅杆上部结构2的旋转机构6。桅杆上部结构2本身具有一系列以铰链方式连接的杆臂，以下将在图2的帮助下进一步进行描述。依据示出的实施例，底盘3支持未具体示出的装配好的混凝土泵，装料斗7穿过由未示出的混合器装满的混凝土泵，位于运输工具的后部。桅杆上部结构2上还具有一个未示出的输送装置，该输送装置用来输送混凝土泵传递的混凝土，因此，混凝土可沿着桅杆上部结构输送到使用的桅杆上部结构2能到达的范围内的任意地方。

图2示出了处于使用状态的图1的桅杆上部结构2的详细的示意图。桅杆上部结构2具有至少两个通过接头8相互连接的杆臂9、10，其中一个10可通过液压缸11相对于另一个杆臂9进行枢轴旋转。在己知的方式中，出于这个目的液压缸11具有一个基本为管状的缸容器12，滑动活塞13可容纳在其中。液压缸11的缸容器12用铰链结合在第一杆臂9的轴承部15上的第一接触点14上，而液压缸11的活塞13经由活塞杆16安装在第二杆臂10的接触点17上。

图3示出了本发明的液压缸11的局部横截面。依据示出的实施例，示出的是液压缸11的缸容器12，其基区18一侧闭合，该球截形的基区18被形成为相对于缸容器12的内部19来说是凹陷的，也就是朝外弯曲的。在图3的实施例中，缸容器12由两块由焊缝22连接的缸管20和半球形基块21形成。可选地，当然，缸容器12还可被构建成一个部件，尤其是一个铸件。

依据图4示出的本发明液压缸的实施例，缸容器12依次由缸管20和焊接基块21形成，如此设置基块21使得其相对于缸容器12的内部19形成一个凸面，也就是向内弯曲，基块18。

依据图2，本发明液压缸11的缸容器12经铰链连接在杆臂排列2的第一杆臂9上。图5示出了图3示出的缸容器12的对应的本发明的实施例，其中缸容器12借助环形孔眼部分23延伸超出了弯曲的基区18。孔眼部分23在其外部中具有两个完全相对的孔眼开口24、24'，短的安装螺栓25或25'可插入其中，安装螺栓与杆臂上的轴承元件对15、15'相互作用，以将液压缸11以铰链方式与杆臂9安装在一起。依据一个优选的实施例，环形孔眼部分23通过焊接(焊缝22)与缸容器12相连接。

图6示出了与图4的本发明的液压缸11相对应的另一种改进。与图5所述的实施例不同的，图6中没有额外的孔眼部分23，而是缸容器12的基块21向下延伸，即在其开口端，并因此起到图5所示的环形孔眼部分23所起到的作用。因此，依据图6，基块21具有完全相对的孔眼开口24、24'，短的安装螺栓25、25'可分别插入其中。如图5所示，安装销25、25'再次与图2示出的杆臂9上的轴承元件对15、15'相互作用。

在这点上，图7的左侧示出了图5的另一个改进之处，其中仅仅存在一个连续安装螺栓25，取代了两个短的安装销，安装螺栓插入在连续轴承-螺栓管26中，该螺栓管在孔眼开口24、24'之间延伸起到螺栓套的作用。图7的右侧示出了依据图4和6的液压缸11，也就是具有凸起基区18的液压缸的相应的实施例。

图8示出了本发明液压缸11的另一个实施例，其中孔眼部分并没有构造成如图5-7所示的连接环的形状而是一个狭窄的肋27。为此，在缸容器12的弯曲的基区18曲率顶部上设置了一个狭窄的肋状的孔眼部分27，优选是焊接上的。孔眼部分27具有一个与缸容器12的纵轴L垂直的贯穿孔(breakthrough)28，该贯穿孔中容纳枢轴轴承29。枢轴轴承29具有一个连续安装螺栓25，该螺栓依次与位于多部分桅杆上部结构2(图1、2)的第一杆臂9上的适宜的轴承元件15、15'相互作用。出于稳定性的原因，缸容器12的基区18的内部，即面对缸容器12的内壁19的一侧，具有均匀的半球形曲率，以及其外部31，即面对缸容器的内壁19的一侧，具有不均匀、特定抛物线的曲率。这导致缸容器12的基区18在曲率的顶部出现轻微增厚，已经提到在该部分还设置了肋状的孔眼部分27。

作为具有设置在缸容器内部的孔眼的本发明的液压缸的上述实施例的备选方案，以下图9-11示出了本发明液压缸11的实施例，其中安装螺栓25或轴承-螺栓管26(与图7相比)贯穿了缸容器12的内部19。

图9a、b示出了具有向外弯曲的半球形基区18(参见图3)的本发明的液压缸11的缸容器12，其中未示出的安装销的轴承-螺栓管26贯穿了缸容器12的内部19，贯穿区域由缸容器12的弯曲的基区18所确定(限定)。缸容器12和轴承-螺栓管26可构建成一个部件(例如一个铸件)。可选地，依据图3的两部分组成的缸容器12的实施例还可能仅仅具有构建成整个铸件的基块21(图3)和轴承-螺栓管26。最后，然而，还可能是另一个实施例，其中缸容器12或其基块21(图3)两端均开口，使得轴承-螺栓管26可作为一个独立的部件贯穿缸容器12并焊接在其中。在这种连接中，依据图9a、b，在缸容器12的基区18中的内壁30成一个最小距离D的位置上设置了轴承-螺栓管26。在示出的实施例中，轴承-螺栓管26具有圆形的横截面，因此，例如可从图9b所见，但本发明并不限于此。轴承-螺栓管26还可具有非圆形的横截面，诸如矩形、正方形、三角形或椭圆形的横截面。虽然在图9b和10b示出的实施例中轴承-螺栓管26的中心点设置在缸容器的纵轴L上，但其它结构也是可能的。例如，在另一个有利的实施例中，轴承-螺栓管的中心点可能横向偏离纵轴L一定距离。

可选地，图10a、b示出了本发明液压缸11的一个实施例，其中轴承-螺栓管26接触缸容器12的内壁30的基区18。优选地，在这个实施例的情况中，至少缸容器12的基块21(图3)和轴承-螺栓管26是一起构建成一个部件的(例如一个铸件)。

再次地，在局部横截面的帮助下，图11详细示出了本发明液压缸11的这种结构。依据图11，缸容器12由两个包括缸管20和基块21的部件组成，优选是焊接的(焊缝22)，出于稳定性的原因，缸容器12的基块在朝向开口端的区域31中具有一个凸起，以及在另一个区域32中在其内部27中具有一个凹槽。此外，轴承-螺栓管26的横截面是朝上扩展的梯形，即朝向缸内部19，使得在缸容器内部出现一个可运动的活塞13(图2)的止杆，该止杆33优选出于凹槽32的水平上。图11的右部还示出了在进行形成凸起31或凹槽32的加工之前的基块21的铸型轮廓。

图12a-f采用多个不同(横截面)视图示出了本发明液压缸11(与图3相比较)的基块21的另一个实施例的详图。

图12a的右部还示出了横截面的本发明液压缸的基块21的铸件轮廓。图12a的左部示出了一个基本与图11的相一致的实施例，该实施例的基块21在完成铸件轮廓的(与图11)的加工后将有连接的缸管20。在这种连接方式中，基块21的曲率的顶部区域具有一个倾斜的扁率(inclined flattening)34，该扁率偏离基块21的纵轴L的径向，并连接在具有钻孔36的桅肩35上。桅肩35作为一个特别加工为平面的表面来容纳与钻孔36相连接的液压阀。

图12b示出了沿着线A-A的横截面(参见图12d)。这幅图示出了，特别是在弯曲的基区18的区域37中，弯曲的基区18的曲率R的半径从外部朝着基块21的纵轴L递减。

图12c和12d示出了依据图12a、b的基块21的侧视图和平面图，其中图12d特别示出了被构建成两部分的突起的止杆33的曲率，该曲率在平面图中是基本与基块21的圆形外轮廓相平行的(同样与图12e相比较)。

最后，图12e和12f示出了在图12d中沿着线图B-B的横截面以及从下看到的基块21的视图(图12e中的箭头X)。

如图12d-f明确示出的，本发明的桅肩具有相对于缸容器12的宽度ZB(图12d)将孔眼宽度AB(图12d)改变成大于上述宽度ZB的可能性，这个宽度上的增加(AB-ZB)是仅仅受到该结构的抗弯强度所限定的，该桅肩还具有由缸容器12的弯曲基区18确定的贯穿容积。

Claims (12)

1.具有混泥土泵和多部分式桅杆上部结构(2)的混泥土泵运输车辆，该桅杆上部结构(2)包括以铰链方式连接的至少两个杆臂(9、10)，其中一个杆臂(10)能够通过液压缸相对于另一个杆臂(9)做枢轴运动，其中，所述液压缸(11)具有在基区(18)中一侧闭合的缸容器(12)，所述缸容器(12)用于容纳活塞(13)，其中，所述基区(18)相对于所述缸容器(12)向外弯曲地构造，其特征在于，在所述缸容器(12)的所述基区(18)中设置有呈孔眼部分形式的轴承圈，该孔眼部分构造为可穿过缸容器(12)的轴承-螺栓管(26)，该轴承-螺栓管(26)布置在由所述基区(18)限定的容积内部；其中所述基区(18)和所述轴承-螺栓管(26)共同地一体式构成。

2.根据权利要求1的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述基区(18)和所述轴承-螺栓管(26)共同地构造为铸件。

3.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述缸容器(12)两体式地由通过焊缝(22)连接的缸管(20)和半球形基块(21)形成。

4.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述轴承-螺栓管(26)能够作为独立的部件穿过所述缸容器(12)并与其焊接。

5.根据权利要求3的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述轴承-螺栓管(26)在缸容器(12)的基区(18)中与该缸容器(12)的内壁(30)成一个最小距离D。

6.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述轴承-螺栓管(26)在基区(18)中与该缸容器(12)的内壁(30)相切。

7.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，所述轴承-螺栓管(26)的横截面朝向缸内部(19)的方向延长，使得对于活塞(13)形成一个止挡。

8.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，基区(18)在其横截面中具有均匀的曲率(R)。

9.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，基区(18)在其横截面中具有不均匀的曲率(R)。

10.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，如此构建基区(18)，使得其横截面相对于缸容器(12)的纵轴(L)是对称的。

11.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，基区(18)在其相对于缸容器(12、19)的内部(30)和外部(31)具有不同的曲率(R)。

12.根据权利要求1或2的混泥土泵运输车辆，其特征在于，轴承-螺栓管(26)与基区(18)相接触。