CN107021424B - 用于自推进的工作机器的伸缩臂 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于自推进的工作机器(10)的伸缩提升臂(1)，工作机器例如提升机、伸缩式处理器等，伸缩提升臂包括三个管形元件(21、22、23、24、25、26)，这些管形元件具有减小截面和相互伸缩连接，以便确定支承结构，该支承结构能够在缩回结构和伸长结构之间运动，在该缩回结构中，管形元件相互插入，在该伸长结构中，两个管形元件抽出；臂(1)包括液压促动器(4)，该液压促动器(4)与支承结构(21、22、23、24、25、26)相连，并设置有三个液压元件(41、42、43)，这些液压元件相互伸缩连接，各液压元件与支承结构的相应管形元件连接。

Description

用于自推进的工作机器的伸缩臂
技术领域
本发明涉及一种用于自推进工作机器的伸缩臂，该自推进工作机器例如提升机、伸缩式处理器(telehandler)、固定和旋转类型的起重机车。
背景技术
工作机器用于多个部门，从建筑到农业，再到采矿等，并由车辆构成，该车辆设置有在履带或轮子上的框架机动装置，该框架机动装置安装驾驶室和提升臂，该提升臂为可伸缩地伸展。
设备零件(或“附件”)存在于臂的远端处，用于提升或移动负载，该设备零件包括工具例如叉、夹钳等。
臂铰接在框架上或者机器的旋转平台上，并用于在下部位置和上部位置之间倾斜，该下部位置基本水平，在该上部位置中，臂接近竖直；倾斜通过液压缸等来驱动。
臂包括多个延伸段，这些延伸段有管形构造和减小截面，它们可伸缩地连接。
链滑轮(chain pulley)系统为已知，该链滑轮系统使得第一延伸部分与随后的更多内部延伸部分连接，该内部延伸部分设置成用于获得这样的情况，其中，通过液压缸的驱动，第一延伸部分受到的抽出或缩回移动也传递给其它延伸段。
操作设备零件与最终的延伸段连接，例如叉、抓握夹钳、钩等。
臂必须达到的提升高度越大，需要使用的延伸部分的数目越多，链(特别是最内部的链)的尺寸也越大，该链与第一延伸部分连接，其必须最大地支承负载。
这种情况构成了对于已知臂能够将提升负载传送的高度限制，还构成对允许的最大范围和能够运动的最大负载的限制。
发明内容
在本文中，本发明的技术任务是提供一种伸缩臂，该伸缩臂消除了现有技术的缺陷。
该技术任务通过本申请的伸缩臂来实现。
附图说明
通过下面对优选但并不排他的本发明臂的实施例的表示和非限定说明，将更清楚本发明的其它特征和优点，该实施例如在附图中表示，附图中：
图1是安装本发明的臂的工作机器的侧视图；
图2是本发明的臂在局部抽出结构中的轴测图；
图3是前述图的视图，其中，臂完全抽出；
图4是本发明的臂的纵向部分的细节部的放大侧视图；
图5、6和7是包含在本发明的臂中的伸缩促动器的纵向部分的侧视图，处于不同的抽出结构；以及
图8和9是安装在所述臂上的链部件的功能的示意图。
具体实施方式
参考上述附图，参考标号1表示本发明的伸缩提升臂。
本发明的臂1预定将安装在自推进工作机器10上，例如提升机、伸缩式处理器、固定和旋转类型的起重机车。
本发明的臂1预先布置成在它的端部安装和支承用于提升或移动负载的设备，该设备能够包括工具例如叉、夹钳等。
臂1能够在它的端部处有附接装置11，包括已知类型，该附接装置11能够代替该设备。
本发明的臂1能够铰接在框架上或机器10的可旋转平台20上，以便能够通过液压缸等的驱动而在下部位置和上部位置之间倾斜，该下部位置为基本水平，在该上部位置中，臂1接近竖直。
臂1可伸展和可缩回，更准确的说，臂1包括至少三个管形元件(或“段”)21、22、23、24、25、26，这些管形元件21、22、23、24、25、26具有减小截面和相互伸缩连接，以便确定支承结构，该支承结构用于在缩回结构(图1中所示)和伸长结构(图3中所示)之间运动，在该缩回结构中，管形元件21、22、23、24、25、26相互插入，在该伸长结构中，至少两个管形元件至少局部抽出，优选是完全抽出。
管形元件21、22、23、24、25、26优选是相互同轴，并能够沿轴向方向平移。
在附图所示的非限定实施例中，存在近侧管形元件21，该近侧管形元件21是最外侧元件，将用于与框架或转台20直接连接，还有5个“延伸部分”22、23、24、25、26，即5个可抽出的管形元件，这些管形元件可滑动地一个插入至另一个中。
近侧管形元件21是“固定”元件，意思是它并不滑动，且它是外部元件；延伸部分22、23、24、25、26沿臂1的纵向方向滑动。
在任何情况下，本发明的臂1都包括3个或更多管形元件，这些管形元件中的一个固定，其它的能够是延伸部分。因此，本发明包括：第一延伸部分22，该第一延伸部分22至少局部和可抽出地容纳在臂1的固定段21中；以及第二延伸部分23，该第二延伸部分至少局部和可抽出地容纳在第一延伸部分22中。
本发明能够包括第三延伸部分24，该第三延伸部分24至少局部和可抽出地容纳在第二延伸部分22中，在附图所示的形式中，还包括第四和第五延伸部分25、26。
上述伸缩结构(下文中，为了简明，“主结构”)能够支承和升高操作设备，优选是装备为包括延伸和缩回机构以及还包括另外的操作装置，例如用于向促动器供给增压油的供给管，设备装备有该促动器。
在一个实施例中，本发明还包括运动连接至少两个管形元件22、23、24、25、26的传动部件3，并包括一个或多个柔性和不可延伸的线性元件(例如链)以及多个滑轮，线性元件在该滑轮上滑动。
部件3能够使得给定管形元件相对于另外的管形元件延伸/缩回(在其延伸/缩回后)。在臂1包括5个延伸部分22、23、24、25、26以及链部件3(如它将在后面所称呼，为了简明)的实施例中，链部件3能够与主结构的三个末端延伸部分24、25、26连接和功能性地作用于其上，因此，这三个末端延伸部分包括支承设备11的最终或远侧段26。
链部件3的可能实施例将在下面在介绍了本发明的更重要结构特征之后介绍。
如前所述，为了简明解释，增加的序数将与延伸部分22、23、24、25、26相关联，从最大截面的延伸部分开始，朝向具有最小截面的远侧延伸部分渐进；因此，最大的延伸部分(可滑动地插入在固定段21中)将是第一延伸部分22，可滑动地插入在第一延伸部分中的还一段将是第二延伸部分23，以此类推。
本发明的臂1包括液压促动器4，该液压促动器4能够(优选是完全)容纳于主结构中。
促动器设置有至少三个液压元件41、42、43，这些液压元件41、42、43相互伸缩连接，各液压元件41、42、43与主结构的相应管形元件连接(优选是牢固地限制)。
在附图所示的实施例中，三个液压元件由伸缩液压缸的筒41(或本体)以及两个延伸部分42、43来构成，第一和第二个与容纳它们的主结构的相应段21、22、23连接。
不过，本发明的实施例也能够这样，其中，杆42、43的数目更大。
下面将参考特殊示例(但并不损失普通情况)，其中，促动器4是双作用伸缩液压缸。
在附图所示的示例实施例中，臂1的两个延伸部分22、23受促动器4支配，而其余的延伸部分24、25、26受链部件3支配。
详细地说，在该实施例中，促动器的一个杆42与上述固定段21连接，而其它杆43和筒41分别与第一22和第二延伸部分23连接。
在这种情况下，第三、第四和第五延伸部分24、25、26与上述链部件3连接。
更通常，本发明包括至少两个延伸部分，该延伸部分由液压促动器4来驱动。
这样，本发明的臂1能够完全没有链部件3，从而完全消除在现有技术中所述的连接缺陷。
不过，由于与促动器4的部分41、42、43的尺寸相关联的原因，能够包括“混合”实施例，其中，存在伸缩促动器4和链部件3。
在这种情况下，在本发明中，远侧延伸部分26和容纳该远侧段26的延伸部分25(“倒数第二”段)与链部件3连接，而至少另外两个延伸部分与促动器4的相应液压元件连接。
而且，近侧管形元件21(即固定段，在上述序列中)与缸4的端部杆43连接，而中间管形元件23(或者“延伸部分”)与筒41连接。
返回本发明的臂1的优选形式，伸缩缸4用于允许并存但非顺序类型的杆42、43(因此和延伸部分)延伸和缩回。
链部件3还优选是用于使得并存但非顺序的延伸部分延伸和缩回。
下面将借助于图5、6和7来介绍本发明的伸缩缸4的优选结构形态。
缸包括筒41，第一驱动腔室51确定于该筒41中，该第一驱动腔室51有可变容积，能够容纳工作流体，特别是不可压缩的工作流体，优选是油。
可延伸的槽道50(例如伸缩的)布置在筒的内部，优选是在中心，杆42、43用于使得第一驱动腔室51与外部(即与液压分配器，或者在任何情况下，与工作流体源)流体动力连通。
本发明还涉及：第二驱动腔室52，该第二驱动腔室52有可变容积，确定于第一杆42中；以及第一缩回腔室53，该第一缩回腔室53具有可变容积，确定于筒41和第一杆42之间，与第二腔室52连通。
准确的说，第一缩回腔室53能够确定于筒41和第一杆42的侧壁之间。
第二驱动腔室52和第一缩回腔室53优选是具有相同的最大容积，还优选是确定了封闭和密封的内部空间。
第一驱动腔室51、第二驱动腔室52和第一缩回腔室53用于在功能上配合，以便使得筒41和第一杆42能够随着工作流体通过伸缩槽道50的进入/离开而往复地延伸/缩回。
应当知道，杆和筒41优选是具有基本圆柱形形状的空心元件。
筒41能够有管形本体，该管形本体由底部封闭，并设置有开口，第一杆42在该开口中滑动。
第一杆42能够设置有管形本体，具有比筒41小的直径，在一侧通过第一关闭部件54而关闭，该第一关闭部件54可滑动地限制在第一驱动腔室51中，具有与该第一驱动腔室51的直径基本相等的尺寸，以便能够将该腔室细分成两个不连通的内部容积。
第二杆43能够与第一杆42类似，因此能够可滑动地插入第一杆42中，能够包括管形元件，该管形元件具有比第一杆42小的直径，并由第二关闭部件55来关闭，该第二关闭部件55可滑动地容纳于第一驱动腔室52中，具有与该第一驱动腔室52的直径基本相等的尺寸，以便能够将该腔室细分成两个不连通的内部容积。
如前所述，第二杆43可滑动地插入第一杆42中，且优选是在内部包括通道腔室56。
在这种情况下，本发明还包括第二缩回腔室57，该第二缩回腔室57确定于第一和第二杆43之间，并与通道腔室56连通。
第二驱动腔室52、通道腔室56和第二缩回腔室57能够在功能上配合，以便使得第一和第二杆43能够跟随工作流体通过伸缩槽道50的进入/离开而往复地延伸/缩回。
实际上，当增压流体进入第一驱动腔室51时，筒41相对于第一杆42滑动地延伸；这种滑动将首先推动容纳于第一缩回腔室53中的工作流体向外进入第二驱动腔室52。当第二驱动腔室52逐渐充满时，第一杆42相对于第二杆43延伸地滑动，这使得容纳在第二缩回腔室57中的流体流入通道腔室56中。
这样，缸4延伸(比较图5、6和7)。
通道腔室56与外部连通，类似于上述中心槽道50。
因为中心槽道50处于第二杆43的中心，因此通道腔室56确定于它们和相同第二杆43的本体之间，并有与外部连通的连通开口58，该开口58相对于槽道50的开口59处于外部位置。因此，当增压流体送入中心槽道50的连通开口内时，缸4延伸，流体通过通道腔室56而离开至缸4的外部。
不同的是，当液体运送通过通道腔室56时，它沿相反方向在上述通道中流动，因此获得缸4的缩回，然后，流体通过中心延伸槽道50而离开。
在图5、6和7中，参考标号60、61和62表示了在筒41以及缸的杆和臂1的段之间的固定元件。
通常，固定元件60、61、62也能够与所示的这些不同，并设计成实现与相关段的机械接合；接合能够是摩擦和/或可旋转的连接，和/或能够通过引导件或刚性紧固件等而获得。
当杆的数目更大时，前面关于具有两个杆42、43的伸缩缸4所述也是这样；在任何情况下，端部杆43(即最细的)将是“固定”杆，也就是牢固限制在臂1的固定段21上，并将包括上述通道腔室56，该通道腔室56设置有与缸4外部的连通开口58、59。
由上面所述可以知道，本发明能够完全消除现有技术的限制。
实际上，考虑例如臂1通过伸缩液压缸4和链部件3的作用组合来驱动的实施例。
伸缩臂1能够优选地获得，其能够延伸较大长度(例如设置有5个或更多延伸部分)，而并不涉及使用具有过大尺寸的链或者多个驱动装置，特别是位于臂1的外部，在使用具有过大尺寸的链或者多个驱动装置的情况下，它们将产生由机器10的操作人员对周围情况正确观察的障碍。
而且，本发明的臂1与已知臂相比能够使得负载提升更大高度，还能够允许有更大实体的范围(假定最大可运动负载)。
还考虑到特别是(但不仅仅是)在使用5个延伸部分的情况中，本发明的臂1能够到达的最大长度具有比现有技术更大的延伸部分(假定在缩回结构中具有相同的纵向尺寸)。
下面将介绍链部件3的一些结构和功能方面，应当注意，本发明采用的相关运动机构也能够类似于现有技术的运动机构。
在图7和8中，附图以流行方式表示了臂1的部件S1、S2、S3和链部件；为了简明解释，只表示了臂1的三个段，由S1、S2、S3表示，以考虑这些是流行元件。
为了简明，最外侧段S1(该最外侧段S1假定为固定)通过两个链31而与最内侧段S3连接，这两个链31在牢固限制于中间段S2上的前部滑轮32和后部滑轮上滑动。
详细地说，两个链31的一端固定在最外侧段S1上，而相对端固定在最内侧段S3上。
当中间段S2从最外侧段S1中抽出时，它使得前部滑轮32与它一起拉动，该前部滑轮32推动相应链31，从而也抽出最内侧段S3。
当中间段S2被拉入外部段S1内时，段进行缩回；这样，后部滑轮33向后拉动，推动相应链31，该链31使得最内侧段S3与它一起运动。

Claims (9)

1.一种用于自推进的工作机器(10)的伸缩提升臂(1)，所述伸缩提升臂包括：至少三个管形元件，这些管形元件具有减小截面并相互伸缩连接，以便确定能在缩回结构和伸长结构之间运动的支承结构，在所述缩回结构中，所述管形元件相互插入，在所述伸长结构中，至少两个管形元件至少局部抽出；液压促动器(4)，所述液压促动器(4)与所述支承结构相连，并设置有至少三个液压元件，这些液压元件相互伸缩连接，各液压元件与支承结构的相应管形元件连接；和传动机构(3)，所述传动机构(3)连接至少两个管形元件，并包括一个或多个柔性元件和一个或多个滑轮，所述柔性元件在所述滑轮上滑动，所述传动机构(3)能够在其它管形元件延伸/缩回时使得一个管形元件相对于另外的管形元件延伸/缩回；以及
其中，所述液压促动器包括伸缩液压缸，所述伸缩液压缸设置有筒(41)和杆，所述杆由相应的液压元件来确定；
其特征在于，伸缩液压缸包括：
至少第一杆(42)，所述第一杆(42)可滑动地插入筒(41)内；
至少第一驱动腔室(51)，所述第一驱动腔室(51)确定于筒(41)内；
至少一个伸缩槽道(50)，用于使得所述第一驱动腔室(51)与外部连通；
至少第二驱动腔室(52)，所述第二驱动腔室(52)确定于第一杆(42)内；以及
至少第一缩回腔室(53)，所述第一缩回腔室(53)确定于筒(41)和第一杆(42)之间，与第二驱动腔室(52)连通；
第一驱动腔室(51)、第二驱动腔室(52)和第一缩回腔室(53)用于在工作流体通过所述伸缩槽道(50)进入/离开时使得筒(41)和第一杆(42)能够往复地延伸/缩回。
2.根据权利要求1所述的伸缩提升臂(1)，其中：所述液压促动器(4)容纳在所述支承结构内。
3.根据权利要求1或2所述的伸缩提升臂(1)，其中：伸缩的管形元件包括：近侧管形元件(21)，所述近侧管形元件(21)将铰接在所述工作机器(10)的框架或转台(20)上；以及至少两个可抽出元件，所述可抽出元件由支承结构的多个管形元件组成，远侧的可抽出元件(26)将支承工作设备，并可抽出和可至少局部容纳在还一可抽出元件(25)内，至少两个可抽出元件(22、23)与所述液压促动器(4)的相应液压元件连接。
4.根据权利要求3所述的伸缩提升臂(1)，其中：所述近侧管形元件(21)与所述伸缩液压缸的端部杆连接。
5.根据权利要求1或2所述的伸缩提升臂，其中：所述伸缩液压缸为双作用类型。
6.根据权利要求1所述的伸缩提升臂(1)，其中：伸缩液压缸还包括：
至少第二杆(43)，所述第二杆(43)可滑动地插入第一杆(42)内；
至少一个通道腔室(56)，所述通道腔室(56)确定于第二杆(43)内；以及
至少第二缩回腔室(57)，所述第二缩回腔室(57)确定于第一杆(42)和第二杆(43)之间，并与所述通道腔室(56)连通；
其中，所述第二驱动腔室(52)、通道腔室(56)和所述第二缩回腔室(57)用于在工作流体通过所述伸缩槽道(50)进入/离开时使得第一杆(42)和第二杆(43)能够往复地延伸/缩回。
7.根据至少权利要求1所述的伸缩提升臂(1)，其中：伸缩液压缸还包括：
至少一个第二杆(43)，所述第二杆(43)可滑动地插入伸缩液压缸的第一杆(42)内；以及
至少一个通道腔室(56)，所述通道腔室(56)确定于第二杆(43)内，与外部连通和与确定于所述第二杆(43)和所述第一杆(42)之间的至少一个第二缩回腔室(57)连通；
其中，所述通道腔室(56)和所述第二缩回腔室(57)用于在工作流体通过所述伸缩槽道(50)进入/离开以及进入通道腔室(56)内时使得第二杆(43)和第一杆(42)能够往复地延伸/缩回。
8.根据权利要求6或7所述的伸缩提升臂(1)，其中：伸缩液压缸适合允许第一杆(42)和第二杆(43)前后地、非顺序地延伸和缩回。
9.根据权利要求1所述的伸缩提升臂(1)，其中：所述工作机器为提升机或伸缩式处理器。
CN201611194652.9A 2016-01-29 2016-12-22 用于自推进的工作机器的伸缩臂 Active CN107021424B (zh)

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