CN105819384A - 连杆放大式举升机构 - Google Patents

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Abstract

本发明连杆放大式举升机构涉及一种举升机构。其目的是为了提供一种连杆放大式举升机构，以保证在有限安装空间前提下，减小举升缸初始行程和初始推力，减小整个举升机构的安装空间，减小机构重量，从而提高举升稳定性，拓宽使用范围。本发明连杆放大式举升机构包括载荷(1)、举升部和底座(2)，举升部包括三角臂(3)、举升缸(5)和拉杆(4)，三角臂上的三个角依次为第一角(301)、第二角(302)和第三角(303)，载荷的尾部与底座相铰接，载荷的中部与第一角相铰接，第二角与拉杆的一端相铰接，拉杆的另一端与底座相铰接，第三角与举升缸的活塞杆相铰接，举升缸的缸体与底座相铰接。

Description

连杆放大式举升机构
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种举升机构。
背景技术
目前，市场上销售的工程机械举升机构很多布置为连杆放大式举升机构，这些传统的连杆放大式举升机构中举升缸的初始行程较大，直接导致整个机构的安装空间较大。同时，上述连杆放大式举升机构要求举升缸的初始推力也较大，从而对举升缸有较高的技术要求。这对于应用于安装空间较小、举升缸初始行程、推力有限的工程机械上有一定的局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种连杆放大式举升机构，以保证在有限安装空间前提下，减小举升缸初始行程和初始推力，减小整个举升机构的安装空间，减小机构重量，从而提高举升稳定性，拓宽使用范围。
本发明连杆放大式举升机构，包括载荷、举升部和底座，所述举升部包括三角臂、举升缸和拉杆，所述三角臂上的三个角依次为第一角、第二角和第三角，所述载荷的尾部与底座相铰接，载荷与底座的铰接点为第一铰接点，载荷的中部与三角臂的第一角相铰接，所述三角臂的第二角与拉杆的一端相铰接，拉杆的另一端与底座相铰接，所述三角臂的第三角与举升缸的活塞杆相铰接，举升缸的缸体与底座相铰接，所述第一铰接点以及三角臂的第三角均位于第一角与第二角所形成直线的同一侧，所述拉杆与底座的铰接点为第二铰接点，所述举升缸与底座的铰接点为第三铰接点，第二铰接点与第一铰接点之间的距离小于第三铰接点与第一铰接点之间的距离。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述底座上设有凸起部，所述凸起部与载荷相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述载荷与底座相铰接的方式为：载荷上设有第一支耳，所述第一支耳通过底座销与底座的凸起部相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述载荷与三角臂相铰接的方式为：载荷上设有第二支耳，所述第二支耳通过三角臂销与三角臂的第一角相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述拉杆的两端分别通过拉杆销与三角臂的第二角以及底座相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述举升缸的活塞杆通过举升缸销与三角臂的第三角相铰接，所述举升缸的缸体也通过举升缸销与底座相铰接。
本发明连杆放大式举升机构与现有技术不同之处在于本发明中三角臂的第三角与第一铰接点位于第一角、第二角所形成直线的同一侧，而在现有技术中，第三角与第一铰接点分别位于第一角、第二角所形成直线的两侧，这样第三角更靠近第一铰接点布置。第二铰接点到第一铰接点的距离小于第三铰接点到第一铰接点的距离，也就是说，第三铰接点相对第二铰接点更远离第一铰接点。综上，第三角靠近第一铰接点布置，同时，第三铰接点远离第一铰接点布置，这样就缩短了第三角与第三铰接点之间的距离，即缩短了举升缸的安装距离，因为举升缸的活塞杆与第三角相铰接，而举升缸的缸体与底座相铰接的点为第三铰接点。因此，本发明能够减小举升缸的初始行程和初始推力，减小整个机构的安装空间，减少机构重量，从而提高举升稳定性，拓宽了使用范围。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明连杆放大式举升机构的举升初始位置状态图；
图2为本发明连杆放大式举升机构的举升中间位置状态图；
图3为本发明连杆放大式举升机构的举升终止位置状态图。
具体实施方式
如图1所示，并参照图2、3所示，本发明连杆放大式举升机构包括载荷1、举升部和底座2，所述举升部包括三角臂3、举升缸5和拉杆4，所述三角臂3上的三个角依次为第一角301、第二角302和第三角303，所述载荷1的尾部与底座2相铰接，载荷1与底座2的铰接点为第一铰接点，载荷1的中部与三角臂3的第一角301相铰接，所述三角臂3的第二角302与拉杆4的一端相铰接，拉杆4的另一端与底座2相铰接，所述三角臂3的第三角303与举升缸5的活塞杆相铰接，举升缸5的缸体与底座2相铰接，所述第一铰接点以及三角臂3的第三角303均位于第一角301与第二角302所形成直线的同一侧，所述拉杆4与底座2的铰接点为第二铰接点，所述举升缸5与底座2的铰接点为第三铰接点，第二铰接点与第一铰接点之间的距离小于第三铰接点与第一铰接点之间的距离。
底座2为板状结构，其上设有凸起部201，所述凸起部201与载荷1相铰接。之所以在底座2上设置凸起部201与载荷1相铰接，是为了增大载荷1与底座2之间的空间，从而增大举升部的安装空间。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述载荷1与底座2相铰接的方式为：载荷1上设有第一支耳101，所述第一支耳101通过底座销6与底座2的凸起部201相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述载荷1与三角臂3相铰接的方式为：载荷1上设有第二支耳102，所述第二支耳102通过三角臂销7与三角臂3的第一角301相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述拉杆4的两端分别通过拉杆销8与三角臂3的第二角302以及底座2相铰接。
本发明连杆放大式举升机构，其中所述举升缸5的活塞杆通过举升缸销9与三角臂3的第三角303相铰接，所述举升缸5的缸体也通过举升缸销9与底座2相铰接。
综上所述，载荷1、底座2以及举升部组成复合铰链，通过复合铰链达到举升载荷1的目的。
本发明中三角臂3的第三角303与第一铰接点位于第一角301、第二角302所形成直线的同一侧，而在现有技术中，第三角303与第一铰接点分别位于第一角301、第二角302所形成直线的两侧，这样第三角303更靠近第一铰接点布置。第二铰接点到第一铰接点的距离小于第三铰接点到第一铰接点的距离，也就是说，第三铰接点相对第二铰接点更远离第一铰接点。综上，第三角303靠近第一铰接点布置，同时，第三铰接点远离第一铰接点布置，这样就缩短了第三角303与第三铰接点之间的距离，即缩短了举升缸5的安装距离，因为举升缸5的活塞杆与第三角303相铰接，而举升缸5的缸体与底座2相铰接的点为第三铰接点。因此，本发明能够减小举升缸5的初始行程和初始推力，减小整个机构的安装空间，减少机构重量，从而提高举升稳定性，拓宽了使用范围。
本发明的工作原理如下：
举升时，举升缸5的活塞杆在动力(液压或电等)作用下伸出，推动举升部中的三角臂3而带动载荷1绕底座销6翻转、拉杆4绕拉杆销8旋转，根据举升缸5不同行程，载荷1可举升至任意角度，如图3所示，最大角度与水平面可达90度夹角。载荷1回落与举升动作相反时，举升缸5回程，拉动举升部中的三角臂3，带动载荷1绕底座销6翻转回落，拉杆4绕拉杆销8旋转回落，直至载荷1回落到底座2上。
本发明的效果如下：
本发明相对于传统连杆放大式举升机构(即马勒力式举升机构)而言，减小了举升缸5的初始长度和举升力系数，降低了举升缸5技术要求；减小了安装空间，拓宽了使用范围；减小了机构重量，提高了举升稳定性，因此，本发明不仅适应于民用工程机械范围，还可应用于军用装备上。
本发明中具体选择各个铰接点的过程如下：
1)分析约束条件、边界条件，提出优化目标，采用通过Isight软件与Matlab集成，对本发明中的铰接点位置进行优化；
2)根据优化后的铰接点位置建立机构仿真模型，计算各铰接点受力，从而分析机构各个零件(拉杆、举升缸、三角臂)的力学环境；
3)设计举升机构，建立三维模型，通过运动仿真检查干涉；
4)对实际模型进行力学分析，满足刚强度要求。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种连杆放大式举升机构，其特征在于：包括载荷(1)、举升部和底座(2)，所述举升部包括三角臂(3)、举升缸(5)和拉杆(4)，所述三角臂上的三个角依次为第一角(301)、第二角(302)和第三角(303)，所述载荷的尾部与底座相铰接，载荷与底座的铰接点为第一铰接点，载荷的中部与三角臂的第一角相铰接，所述三角臂的第二角与拉杆的一端相铰接，拉杆的另一端与底座相铰接，所述三角臂的第三角与举升缸的活塞杆相铰接，举升缸的缸体与底座相铰接，所述第一铰接点以及三角臂的第三角均位于第一角与第二角所形成直线的同一侧，所述拉杆与底座的铰接点为第二铰接点，所述举升缸与底座的铰接点为第三铰接点，第二铰接点与第一铰接点之间的距离小于第三铰接点与第一铰接点之间的距离。
2.根据权利要求1所述的连杆放大式举升机构，其特征在于：所述底座(2)上设有凸起部(201)，所述凸起部与载荷(1)相铰接。
3.根据权利要求2所述的连杆放大式举升机构，其特征在于：所述载荷(1)与底座(2)相铰接的方式为：载荷上设有第一支耳(101)，所述第一支耳通过底座销(6)与底座的凸起部(201)相铰接。
4.根据权利要求3所述的连杆放大式举升机构，其特征在于：所述载荷(1)与三角臂(3)相铰接的方式为：载荷上设有第二支耳(102)，所述第二支耳通过三角臂销(7)与三角臂的第一角(301)相铰接。
5.根据权利要求4所述的连杆放大式举升机构，其特征在于：所述拉杆(4)的两端分别通过拉杆销(8)与三角臂(3)的第二角(302)以及底座(2)相铰接。
6.根据权利要求5所述的连杆放大式举升机构，其特征在于：所述举升缸(5)的活塞杆通过举升缸销(9)与三角臂(3)的第三角(303)相铰接，所述举升缸(5)的缸体也通过举升缸销与底座(2)相铰接。
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