CN105465097B - 工程机械及其多级伸缩机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程机械及其多级伸缩机构，多级伸缩机构包括上级油缸和下级油缸，上级油缸的缸体上设置有分别用于液压油进出的第一油口，上级油缸的活塞杆内部设置有第一油道；第一油道的伸出端与下级油缸的无杆腔连通，另一端在上级油缸的活塞杆移动至预设位置时与第一油口连通。通过内置于上级油缸的活塞杆内部的油道代替外置的外部管道，结构简单且紧凑，防止了由于外部管道的损坏造成的下级油缸失去压力情况的发生，消除了管道易损坏的安全隐患，并延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种工程机械及其多级伸缩机构。
背景技术
目前很多工程机械都具有多级伸缩机构，以混凝土泵车的伸缩支脚为例，其具有水平设置的上级油缸和竖直设置的下级油缸，上级油缸的伸出端与下级油缸的缸体连接。工程作业中，为了使泵车稳定，上级油缸伸出，然后下级油缸伸出，使下级油缸的伸出端支撑地面，即伸缩支架的末端支撑地面，保证了工程作业时的稳定性要求。运行过程中，将上级油缸和下级油缸均收回以保证通过率。
在上级油缸伸缩的过程中，下级油缸会整体与上级油缸的伸出端运动，同时，由于下级油缸的伸缩需要外部管道传输液压油，外部管道必然分别连通下级油缸和底盘上的液压油输出装置，此时下级油缸随上级油缸的伸出端伸出时，外部管道需要伸长或展开，下级油缸随上级油缸的伸出端缩回时，外部管道需要缩短或弯曲。但是这种方式受到空间限制，会产生干涉现象，同时管道的弯曲展开会使管道不通顺并容易损坏，反复运动时会与其他部件摩擦，也容易造成损坏。管道的损坏会使下级油缸失去压力，进而不能完成相应工作，存在安全隐患并减短了使用寿命。其他工程机械的多级伸缩机构也具有相同的问题。
因此，如何提供一种能够消除管道易损坏的安全隐患并延长使用寿命的多级伸缩机构是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程机械及其多级伸缩机构，能够消除管道易损坏的安全隐患并延长使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供一种工程机械的多级伸缩机构，包括上级油缸和下级油缸，所述上级油缸的活塞杆的伸出端与所述下级油缸的缸体连接，所述上级油缸的缸体上设置有分别用于液压油进出的第一油口，所述上级油缸的活塞杆内部设置有第一油道；所述第一油道的伸出端与所述下级油缸的无杆腔连通，另一端在所述上级油缸的活塞杆移动至预设位置时与所述第一油口连通。
优选地，所述上级油缸的缸体上设置有用于液压油进出的第二油口，所述上级油缸的活塞杆内部设置有第二油道；所述第二油道的伸出端与所述下级油缸的有杆腔连通，另一端在所述上级油缸的活塞杆移动至所述预设位置时与所述第二油口连通。
优选地，所述第一油道和所述第二油道均平行于所述上级油缸的活塞杆的轴线，所述第一油道通过设置于所述上级油缸的活塞内部的第一内置油道连通所述第一油口，所述第二油道通过设置于所述上级油缸的活塞内部的第二内置油道连通所述第二油口。
优选地，所述上级油缸的活塞上设置有均与所述上级油缸的缸体内部隔绝的第一环形槽和第二环形槽，所述第一内置油道的开口设置于所述第一环形槽内，所述第二内置油道的开口设置于所述第二环形槽内，所述上级油缸的活塞杆移动至所述预设位置时，所述第一油口与所述第一环形槽连通，所述第二油口与所述第二环形槽连通。
优选地，所述预设位置为所述上级油缸的活塞杆伸出的极限位置，所述第一油口设置于所述上级油缸的活塞杆伸出至极限位置时所述第一环形槽对应位置，所述第二油口设置于所述上级油缸的活塞杆伸出至极限位置时所述第二环形槽对应位置。
优选地，所述上级油缸的缸体远离所述下级油缸的一端设置有转接座，所述转接座内部设置有第一转接油道和第二转接油道，所述第一转接油道通过外部管道与所述第一油口连通，所述第二转接油道通过外部管道与所述第二油口连通。
本发明提供一种工程机械，包括底盘以及设置于所述底盘的多级伸缩机构，所述多级伸缩机构具体为上述任意一项所述的多级伸缩机构。
优选地，所述工程机械具体为混凝土泵车，所述多级伸缩机构具体为所述混凝土泵车的伸缩支腿。
本发明提供的工程机械及其多级伸缩机构，包括上级油缸和下级油缸，上级油缸的活塞杆的伸出端与下级油缸的缸体连接，上级油缸的缸体上设置有分别用于液压油进出的第一油口，第一油口与设置于底盘上的液压油输出装置连通。上级油缸的活塞杆内部设置有第一油道；第一油道的伸出端与下级油缸的无杆腔连通，当上级油缸的活塞杆移动至预设位置时，第一油道的另一端与第一油口连通。
上级油缸的有杆腔和无杆腔连通液压油输出装置，实现上级油缸的伸缩，当上级油缸的活塞杆移动至预设位置时，下级油缸的腔体、油道、油口及液压油输出装置形成了完整连通的油路，实现下级油缸的有杆腔和无杆腔连通液压油输出装置，进而控制下级油缸的伸缩。通过内置于上级油缸的活塞杆内部的油道代替外置的外部管道，结构简单且紧凑，防止了由于外部管道的损坏造成的下级油缸失去压力情况的发生，消除了管道易损坏的安全隐患，并延长了使用寿命。
本发明提供一种包括上述多级伸缩机构的工程机械，由于上述多级伸缩机构具有上述技术效果，上述工程机械也应具有相同的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸的结构示意图；
图3为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸的剖视示意图；
图4为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸活塞杆的结构示意图；
图5为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸活塞杆的剖视示意图；
图6为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸缸体的结构示意图；
图7为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸缸体的剖视示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种工程机械及其多级伸缩机构，能够消除管道易损坏的安全隐患并延长使用寿命。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图7，图1为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸的结构示意图；图3为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸的剖视示意图；图4为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸活塞杆的结构示意图；图5为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸活塞杆的剖视示意图；图6为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸缸体的结构示意图；图7为本发明所提供的多级伸缩机构的一种具体实施方式中上级油缸缸体的剖视示意图。
本发明具体实施方式提供的多级伸缩机构，包括上级油缸和下级油缸3，上级油缸的活塞杆1的伸出端与下级油缸3的缸体连接。其中上级油缸的缸体2上设置有第一油口2.1和第二油口2.2，第一油口2.1和第二油口2.2与设置于底盘上的液压油输出装置连通，上级油缸的活塞杆1内部设置有第一油道1.1和第二油道1.2。第一油道1.1的伸出端，即靠近下级油缸3的一端，与下级油缸3的无杆腔连通，第二油道1.2的伸出端，即靠近下级油缸3的一端，与下级油缸3的有杆腔连通，此处可使用固定设置的外部管道连通腔体与油道。当上级油缸的活塞杆1移动至预设位置时，第一油道1.1的另一端，即远离下级油缸3的一端，与第一油口2.1连通，第二油道1.2的另一端，即远离下级油缸3的一端，与第二油口2.2连通。
其中第一油道1.1和第二油道1.2均平行于上级油缸的活塞杆1的轴线，这种方式便于加工，且能够保证液压油流通流畅，当上级油缸的活塞杆1过长不便于加工长直通孔时，可设置分段式油道，且具有弯折轨迹，均在本发明的保护范围之内。
在上述具体实施方式提供的多级伸缩机构中，下级油缸为双作用油缸，通过设置两个油道实现对双作用油缸的控制，当下级油缸为单作用油缸时，也可只设置第一油道1.1和第一油口2.1，设置方式及连接方式与上述具体实施方式中相同，只是不设置第二油道1.2的相关部分，且在以下的具体实施方式中，只设置与第一油道1.1相关的部分，也在本发明的保护范围之内。
上级油缸的有杆腔和无杆腔连通液压油输出装置，实现上级油缸的伸缩，当上级油缸的活塞杆1移动至预设位置时，下级油缸3的腔体、油道、油口及液压油输出装置形成了完整连通的油路，实现下级油缸的有杆腔和无杆腔连通液压油输出装置，进而控制下级油缸的伸缩。通过内置于上级油缸的活塞杆1内部的油道代替外置的外部管道，结构简单且紧凑，防止了由于外部管道的损坏造成的下级油缸3失去压力情况的发生，消除了管道易损坏的安全隐患，并延长了使用寿命。
在本发明具体实施方式提供的多级伸缩机构中，可以不仅设置两级油缸，可以设置更多级的油缸，下级油缸作为再下一油缸的上级油缸，并在最上级油缸内部设置更多的油道，均在本发明的保护范围之内。
在本发明具体实施方式提供的多级伸缩机构中，为了防止上级油缸的活塞杆1内油道与活塞发生干涉，可在上级油缸的活塞内部设置垂直于第一油道1.1的第一内置油道1.3，并设置垂直于第二油道1.2的第二内置油道1.4，且通过过渡油道使油道与内置油道连通。通过第一内置油道1.3连通第一油道1.1和第一油口2.1，通过第二内置油道1.4连通第二油道1.2和第二油口2.2，也可以理解为第一内置油道1.3为第一油道1.1的一部分，第二内置油道1.4为第二油道1.2的一部分，因此通过内置油道连通油道与油口与之前的内容并不冲突。类似地，在上级油缸的活塞杆1的伸出端设置有第一伸出油道1.9和第二伸出油道1.8，用于连通油道和下级油缸3的腔体。通过上述方式相当于改变了油道的延伸方向，便于油路的布置与管道的连接，也可采用其他连接方式，如直接连接，均在本发明的保护范围之内。
为了保证内置油道与油口的连通，可在上级油缸的活塞上设置第一环形槽1.5和第二环形槽1.6，两环形槽均与上级油缸的缸体2内部的其他空间隔绝，且两环形槽的轴线与活塞杆1的轴线重合，依次设置于活塞上。第一内置油道1.3的开口设置于第一环形槽1.5内，第二内置油道1.4的开口设置于第二环形槽1.6内，当上级油缸的活塞杆1移动至预设位置时，第一油口2.1与第一环形槽1.5连通，第二油口2.2与第二环形槽1.6连通。这种方式便于油路导通，也可在能够精确定位的前提下，内置油道与油口直接对准，均在本发明的保护范围之内。同时可在第一环形槽1.5的两侧和第二环形槽1.6的两侧均设置密封圈1.7实现更好的隔绝密封效果。
具体地，预设位置为上级油缸的活塞杆1伸出的极限位置，第一油口2.1设置于上级油缸的活塞杆1伸出至极限位置时第一环形槽1.5对应位置，第二油口2.2设置于上级油缸的活塞杆1伸出至极限位置时第二环形槽1.6对应位置。此时，只有在上级油缸伸出至极限位置时，下级油缸3才能进行伸缩，保证控制精确。且油口的设置位置时连通方式最为简单，也可通过具有弯折结构的附件进行连通，均在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式提供的多级伸缩机构的基础上，可在上级油缸的缸体2远离下级油缸3的一端设置转接座2.3，在转接座2.3内部设置有第一转接油道和第二转接油道，第一转接油道通过外部管道与第一油口2.1连通，第二转接油道通过外部管道与第二油口2.2连通。由于第一油口2.1和第二油口2.2设置于靠近下级油缸3的一端，通过设置转接座2.3，使外部管道两端分别与上级油缸的缸体2两端连接，并贴近缸体2，节约空间防止干涉。类似地，可以设置辅助转接座2.4，连通上级油缸的无杆腔，并通过外部管道连通上级油缸的有杆腔。也可不设置转接座2.3，均在本发明的保护范围之内。
为了实现对下级油缸3更好地控制，可设置换向阀4，换向阀4两个工作油口分别连通第一转接油道和第二转接油道。具体地，换向阀4为三位四通换向阀。
当多级伸缩机构展开时，液压油进入上级油缸的无杆腔，上级油缸伸出至极限位置，第一油口2.1与第一环形槽1.5接通，第二油口2.2与第二环形槽1.6接通，形成了连通下级油缸3腔体的完整油路，三位四通换向阀位于中位时，下级油缸3保持不动，当三位四通换向阀位于上位，下级油缸3展开，当三位四通换向阀位于下位时，下级油缸3收回。
当上级油缸未伸出至极限位置时，下级油缸3在收起位置，三位四通换向阀位于中位，隔断液压油与油口。同时在密封圈1.7的作用下，保证下级油缸3进出油口管路的隔断，保证下级油缸3在收回的位置，同时不影响展收工作。此处三位四通换向阀的工作位仅是图中显示的工作位，采用其他类型的多位多通换向阀，或调整工作位，只要保证功能相同，均在本发明的保护范围之内。
除了上述多级伸缩机构，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述多级伸缩机构的工程机械，该工程机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
具体地，上述工程机械可以是混凝土泵车，多级伸缩机构为伸缩支脚，上级油缸水平设置，下级油缸竖直设置，实现对混凝土泵车的支撑，也可以为起重机等设备的伸缩臂或伸缩支脚，均在本发明的保护范围之内。
本发明具体实施方式还提供一种活塞总成，具体为上述多级伸缩机构中上级油缸的活塞总成，包括活塞和活塞杆1，活塞上设置有第一环形槽1.5，活塞杆1内部设置有第一油道1.1，活塞内部设置有第一内置油道1.3，第一油道1.1的一个开口位于活塞杆1的伸出端，第一油道1.1的另一个开口连通第一内置油道1.3的一个开口，第一内置油道1.3的另一个开口位于第一环形槽1.5内。其与上述具体实施方式中特定的上级油缸的缸体2配合使用，当移动至预设位置时，第一环形槽1.5与第一油口2.1连通，第一油道1.1和第一内置油道1.3形成的通路连通下级油缸和液压油输出装置，即可实现对单作用油缸的控制，在此不再详细介绍。
同样地，当下级油缸为双作用油缸时，可在活塞上设置有第二环形槽1.6，活塞杆1内部设置第二油道1.2，活塞内部设置第二内置油道1.4，第二油道1.2的一个开口位于活塞杆1的伸出端，第二油道1.2的另一个开口连通第二内置油道1.4的一个开口，第二内置油道1.4的另一个开口位于第二环形槽1.6内。
以上对本发明所提供的工程机械及其多级伸缩机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种工程机械的多级伸缩机构，包括上级油缸和下级油缸(3)，所述上级油缸的活塞杆(1)的伸出端与所述下级油缸(3)的缸体连接，其特征在于，所述上级油缸的缸体(2)上设置有分别用于液压油进出的第一油口(2.1)，所述上级油缸的活塞杆(1)内部设置有第一油道(1.1)；所述第一油道(1.1)的伸出端与所述下级油缸(3)的无杆腔连通，另一端在所述上级油缸的活塞杆(1)移动至预设位置时与所述第一油口(2.1)连通。
2.根据权利要求1所述的多级伸缩机构，其特征在于，所述上级油缸的缸体(2)上设置有用于液压油进出的第二油口(2.2)，所述上级油缸的活塞杆(1)内部设置有第二油道(1.2)；所述第二油道(1.2)的伸出端与所述下级油缸(3)的有杆腔连通，另一端在所述上级油缸的活塞杆(1)移动至所述预设位置时与所述第二油口(2.2)连通。
3.根据权利要求2所述的多级伸缩机构，其特征在于，所述第一油道(1.1)和所述第二油道(1.2)均平行于所述上级油缸的活塞杆(1)的轴线，所述第一油道(1.1)通过设置于所述上级油缸的活塞内部的第一内置油道(1.3)连通所述第一油口(2.1)，所述第二油道(1.2)通过设置于所述上级油缸的活塞内部的第二内置油道(1.4)连通所述第二油口(2.2)。
4.根据权利要求3所述的多级伸缩机构，其特征在于，所述上级油缸的活塞上设置有均与所述上级油缸的缸体(2)内部隔绝的第一环形槽(1.5)和第二环形槽(1.6)，所述第一内置油道(1.3)的开口设置于所述第一环形槽(1.5)内，所述第二内置油道(1.4)的开口设置于所述第二环形槽(1.6)内，所述上级油缸的活塞杆(1)移动至所述预设位置时，所述第一油口(2.1)与所述第一环形槽(1.5)连通，所述第二油口(2.2)与所述第二环形槽(1.6)连通。
5.根据权利要求4所述的多级伸缩机构，其特征在于，所述预设位置为所述上级油缸的活塞杆(1)伸出的极限位置，所述第一油口(2.1)设置于所述上级油缸的活塞杆(1)伸出至极限位置时所述第一环形槽(1.5)对应位置，所述第二油口(2.2)设置于所述上级油缸的活塞杆(1)伸出至极限位置时所述第二环形槽(1.6)对应位置。
6.根据权利要求2至5任意一项所述的多级伸缩机构，其特征在于，所述上级油缸的缸体(2)远离所述下级油缸(3)的一端设置有转接座(2.3)，所述转接座(2.3)内部设置有第一转接油道和第二转接油道，所述第一转接油道通过外部管道与所述第一油口(2.1)连通，所述第二转接油道通过外部管道与所述第二油口(2.2)连通。
7.一种工程机械，包括底盘以及设置于所述底盘的多级伸缩机构，其特征在于，所述多级伸缩机构具体为权利要求1至6任意一项所述的多级伸缩机构。
8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为混凝土泵车，所述多级伸缩机构具体为所述混凝土泵车的伸缩支腿。
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| GR01 | Patent grant | ||
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