CN108591179A - 预紧油缸及起重机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预紧油缸及起重机械，其中预紧油缸包括：缸筒(10)和缸杆(20)，缸杆(20)设置在缸筒(10)内；缸筒(10)和缸杆(20)中的一个设有锁孔(25)，缸筒(10)和缸杆(20)中的另一个设有锁止件(13)，锁止件(13)插入锁孔(25)，以将缸杆(20)相对于缸筒(10)锁定。起重机械包括上述预紧油缸。本发明通过将锁止件插入锁孔来实现对缸杆的锁定和解锁，相比于现有技术中所采用的棘爪形式的方式来说，这种方式能够使缸杆的锁定和解锁更加顺畅，减少解不开锁问题的发生。

Description

预紧油缸及起重机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种预紧油缸及起重机械。

背景技术

大吨位伸缩臂起重机采用伸缩式起重臂，根据采用的底盘不同可分为汽车起重机、全地面起重机和履带伸缩臂起重机等类型。为了提高吊重性能，伸缩臂起重机上设有超起装置，简称“超起”，安装在伸缩臂基本臂的头部，用于减小伸缩臂的吊重变形，从而提高吊重性能。超起的上端部通过超起钢丝绳与伸缩臂的头部连接，在吊重之前，通过预紧油缸回缩预紧超起钢丝绳，在超起钢丝绳预紧完成后，通过预紧油缸缸杆的机械锁止固定超起钢丝绳的长度。

如图1所示，起重机包括伸缩臂100和底盘200，伸缩臂100安装在底盘200上，超起臂400连接在伸缩臂100的后侧，超起臂400与底盘200之间通过超起后拉索300连接，超起臂400与伸缩臂100的头部之间通过超起钢丝绳500连接。

如图2所示，超起臂400包括超起左臂401和超起右臂402，超起钢丝绳500的一端与超起左臂401连接，另一端绕过伸缩臂100的头部后与超起右臂402连接。

如图3所示，超起钢丝绳500的两端分别连接有预紧油缸600和卷扬机构700，在卷扬机构700的卷轴转动时，如果卷扬机构700能够卷到目标角度，则预紧油缸600的缸杆不需要伸出；如果卷扬机构700卷不到目标角度(即，随着超起钢丝绳500的卷紧，需要的拉力越来越大很难满足)，则预紧油缸600的缸杆伸出，不断地将超起钢丝绳500送出，直到卷扬机构转动到目标角度时，预紧油缸600则停止继续伸出，并将已伸出的缸杆全部缩回，将超起钢丝绳500拉紧。

为保证预紧后超起钢丝绳500的长度不变，需要将预紧油缸600的缸杆机械锁止。

现有技术采用棘爪的形式锁止预紧油缸的缸杆。如图4所示，预紧油缸600包括棘爪601、棘爪安装轴602、小油缸603、缸筒604和缸杆，棘爪601通过棘爪安装轴602安装在缸筒604的端部，在小油缸603的拉推作用下，棘爪601可围绕棘爪安装轴602上下摆动，以在缸杆需要伸出时释放缸杆，并在缸杆缩回时将缸杆锁死，实现预紧油缸缸杆的打开和机械锁止。

但是，通过小油缸拉动棘爪时，棘爪的力臂较短，在预紧油缸的缸杆回缩时，若没有完全回缩到位，棘爪上锁时的阻力就会很大，这样导致解锁时阻力也较大，因此可能会出现解不开锁的问题。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种预紧油缸及起重机械，以使缸杆的锁定和解锁更加顺畅，减少解不开锁问题的发生。

为实现上述目的，本发明提供了一种预紧油缸，包括：

缸筒；和

缸杆，设置在缸筒内；

其中，缸筒和缸杆中的一个设有锁孔，缸筒和缸杆中的另一个设有锁止件，锁止件插入锁孔，以将缸杆相对于缸筒锁定。

可选地，锁止件是可伸缩的。

可选地，锁止件的运动方向与缸杆的轴线方向相互垂直。

可选地，锁止件和锁孔的数量均为两个。

可选地，缸筒包括筒体和缸头体，缸头体设置在筒体的用于缸杆伸出的一端的端部，锁止件设置在缸头体上。

可选地，缸杆包括杆体和支座，支座设置在杆体的伸出端的端部或者距离杆体的伸出端的端部具有预设距离的位置，锁孔设置在支座上。

可选地，锁止件包括销轴。

可选地，预紧油缸还包括：

行程检测装置，用于检测缸杆是否到达预设位置。

可选地，预紧油缸还包括：

伸缩检测装置，用于检测锁止件的伸缩状态。

为实现上述目的，本发明还提供了一种起重机械，包括：

预紧油缸，采用上述的预紧油缸；

卷扬机构；和

超起钢丝绳，一端与缸杆连接，另一端与卷扬机构连接，以通过预紧油缸和卷扬机构张紧。

基于上述技术方案，本发明通过将锁止件插入锁孔来实现对缸杆的锁定和解锁，相比于现有技术中所采用的棘爪形式的方式来说，这种方式能够使缸杆的锁定和解锁更加顺畅，在解锁时所需的力较小，减少解不开锁问题的发生。

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为现有技术中具有超起装置的起重机的结构示意图。

图2为图1中超起装置的结构示意图。

图3为现有技术中超起钢丝绳的张紧原理图。

图4为现有技术中用于使超起钢丝绳张紧的油缸的结构示意图。

图5为本发明预紧油缸一个实施例的结构示意图。

图6为本发明预紧油缸一个实施例中缸筒的结构示意图。

图7为本发明预紧油缸一个实施例中缸杆的结构示意图。

图中：

100、伸缩臂；200、底盘；300、超起后拉索；400、超起臂；401、超起左臂；402、超起右臂；500、超起钢丝绳；600、预紧油缸；601、棘爪；602、棘爪安装轴；603、小油缸；604、缸筒；700、卷扬机构；

10、缸筒；20、缸杆；

11、筒体；12、缸头体；13、锁止件；14、行程检测装置；15、弯板；16、伸缩检测装置；

21、杆体；22、支座；23、检测柱；24、连接孔；25、锁孔。

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做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”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“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5所示，在本发明所提供的预紧油缸的一个示意性实施例中，预紧油缸包括缸筒10和缸杆20，缸杆20设置在缸筒10内，其中，缸筒10和缸杆20中的一个设有锁孔25，缸筒10和缸杆20中的另一个设有锁止件13，锁止件13插入锁孔25，以将缸杆20相对于缸筒10锁定。

在锁止件13与锁孔25对齐时，通过锁止件13的运动即可实现锁止件13插入锁孔25以对缸杆20进行锁定的目的。在锁止件13离开锁孔25时，缸杆20解锁，缸杆20可相对于缸筒10运动。

在上述示意性实施例中，通过将锁止件13插入锁孔25来实现对缸杆的锁定和解锁，相比于现有技术中所采用的棘爪形式的方式来说，这种方式能够使缸杆的锁定和解锁更加顺畅，在解锁时所需的力较小，减少解不开锁问题的发生。

具体来说，对于现有技术中采用棘爪来对缸杆进行锁定时，如果缸杆没有完全回缩到位，棘爪上锁时需要克服较大的阻力，在解锁时，需要克服棘爪的前端与缸杆之间的摩擦力，该摩擦力的力臂为棘爪安装轴的轴心到棘爪前端与缸杆相互接触的位置之间的距离，因此需要克服旋转力矩，解锁比较困难。而在上述示意性实施例中，即使缸杆20没有完全回缩到位，锁止件13插入锁孔25后，在解锁时，需要克服的阻力为锁止件13的侧面与锁孔25的孔壁之间的摩擦力，该摩擦力与驱动锁止件13运动的驱动力在同一条直线上，不需要克服旋转力矩，解锁比较容易。

可选地，锁止件13相对于缸筒10是可伸缩的。锁止件13伸出时，锁止件13插入锁孔25内；锁止件13缩回时，锁止件13离开锁孔25。

可选地，锁止件13可连接弹性件，并通过弹性件的伸缩来实现锁止件13的伸出或缩回。

另外可选地，预紧油缸包括用于驱动锁止件13伸缩的驱动元件，比如小油缸等。

可选地，锁止件13的运动方向与缸杆20的轴线方向相互垂直。这样设置可以使空间布置更加合理，同时使锁止件13的运动不会对缸杆20的运动产生干涉，锁定和解锁更加顺畅。

当然，在其他实施例中，锁止件13的运动方向也可以有其他选择。

具体地，锁止件13的运动方向可以与缸筒10的宽度方向平行，也可以与缸筒10的高度方向平行。

可选地，锁止件13和锁孔25的数量均为两个，这样设置的好处是，可以对缸杆20实现双重锁定，锁定效果更好。

如图6所示，缸筒10包括筒体11和缸头体12，缸头体12设置在筒体11的用于缸杆伸出的一端的端部，锁止件13设置在缸头体12上。

具体地，两个锁止件13左右对称地设置在缸头体12的顶部，两个锁止件13向相反方向运动。

如图7所示，缸杆20包括杆体21和支座22，支座22设置在杆体21伸出时远离缸筒10的一端或者距离杆体21的伸出端的端部具有预设距离的位置，锁孔25设置在支座22上。

具体地，支座22呈门形，两个锁孔25分别设置在支座22的两侧板上。

在将支座22设置在杆体21伸出时远离缸筒10的一端时，可在缸杆20全部缩回时对其进行锁定；在将支座22设置在距离杆体21的伸出端的端部具有预设距离的位置时，可在缸杆20缩回预设距离时对其进行锁定。

可选地，锁止件13包括销轴，销轴的结构比较简单，运动方式也比较单一，控制比较方便。

在其他实施例中，锁止件13也可以采用其他结构形式，比如锁止件13可以为挂钩，在缸杆20缩回时，可以使挂钩钩住锁孔25，实现对缸杆20的锁定。

进一步地，预紧油缸还包括行程检测装置14，用于检测缸杆20的位置。

通过设置行程检测装置14，可以检测缸杆20的位置，以对锁止件13的运动控制提供参考数据。在行程检测装置14检测到缸杆20全部缩回或者到达预设位置时，可以驱动锁止件13插入锁孔25内。这里的预设位置可以为缸杆20上的锁孔25与缸筒10上的锁止件13对齐的位置。

行程检测装置14的具体结构形式和设置位置可以有多种选择。比如，行程检测装置14可以用于实时检测缸杆20所处的位置，也可以用于检测缸杆20是否到达预设位置。

如图6所示，缸头体12上设有弯板15，行程检测装置14设置在弯板15上，另外缸杆20的支座22上设有检测柱23，当缸杆20运动到预设位置时，行程检测装置14检测到检测柱23到达，此时可以对锁止件13进行操作，实现对缸杆20的锁止目的。

进一步地，预紧油缸还可以包括伸缩检测装置16，用于检测锁止件13的伸缩状态。

通过设置伸缩检测装置16，可以对锁止件13的伸缩状态进行检测，在缸杆20缩回时，检测锁止件13是否处于缩回状态，避免发生运动干涉；在对缸杆20进行锁止时，也可以实时检测锁止件13是否处于伸出状态，避免锁止件13意外缩回而造成超起钢丝绳松开的问题。

具体地，伸缩检测装置16包括四个检测开关，四个检测开关沿锁止件13的运动方向排成一列，位于上方的两个检测开关用于检测上方的锁止件13的伸缩状态，位于下方的两个检测开关用于检测下方的锁止件13的伸缩状态。

可选地，预紧油缸还包括控制器，通过控制器可对行程检测装置14、伸缩检测装置16、用于驱动锁止件13运动的驱动元件等进行控制，以使预紧油缸中各个部件更加有序和顺畅地运动。

基于上述的预紧油缸，本发明还提出一种起重机械，该起重机械包括预紧油缸、卷扬机构和超起钢丝绳，其中预紧油缸采用上述各个实施例中的预紧油缸，超起钢丝绳的一端与缸杆20连接，另一端与卷扬机构连接，以通过预紧油缸和卷扬机构张紧。通过缸杆20的回缩，可以拉紧超起钢丝绳。

上述各个实施例中预紧油缸所具有的积极技术效果同样适用于起重机械，这里不再赘述。

下面结合附图5-7对本发明预紧油缸及起重机械的一个实施例的具体结构和工作过程进行说明：

如图5所示，预紧油缸包括缸筒10和缸杆20，缸杆20插设在缸筒10内，且缸杆20能够相对于缸筒10伸出或缩回。

如图6所示，缸筒10包括筒体11和缸头体12，缸头体12连接在筒体11的有缸杆20伸出的一端的端部，缸头体12上设有两个锁止件13，缸头体12上还设有伸缩检测装置16，用于检测锁止件13的伸缩状态；缸头体12上还设有弯板15，弯板15上设有行程检测装置14，用于检测缸杆20是否到达预设位置。

如图7所示，缸杆20包括杆体21和支座22，支座22设置在杆体21伸出时远离缸筒10的一端的端部，支座22的两侧板上各设有一锁孔25，在缸杆20全部缩回时，锁孔25与锁止件13对齐，锁止件13伸出插入锁孔25内，实现对缸杆20的锁止。杆体21伸出后远离缸筒10的一端的端部还设有连接孔24，该连接孔24用于将超起钢丝绳连接在杆体21上，以通过杆体21的缩回运动拉紧超起钢丝绳。

在初始状态下，预紧油缸的缸杆20处于完全缩回的状态。在预紧超起钢丝绳时，卷扬机构的卷轴转动，将超起钢丝绳拉紧，在卷轴很难卷到目标角度时，缸杆20慢慢伸出，不断地将超起钢丝绳送出，以使卷轴能够转动目标角度。在卷轴的转动角度达到目标角度时，预紧油缸的缸杆20开始缩回，此时通过伸缩检测装置16检测锁止件13是否处于缩回状态，若不是，可驱动锁止件13缩回；同时行程检测装置14启动，在行程检测装置14检测到支座22上的检测柱23时，说明缸杆20已全部缩回，且锁孔25与锁止件13对齐，此时可驱动锁止件13伸出，锁止件13插入锁孔25内，缸杆20被锁止在全缩位置，超起钢丝绳被拉紧。

当需要解锁时，驱动锁止件13缩回，即可对缸杆20进行解锁，缸杆20可相对于缸筒10运动。

需要说明的是，该实施例以缸杆全部缩回时正好使锁止件与锁孔对齐为例进行说明，在其他实施例中，通过对支座的位置调整，也可以在缸杆缩回预设长度时使锁止件与锁孔对齐，从而将缸杆锁止在预设的位置。

通过对本发明预紧油缸及起重机械的多个实施例的说明，可以看到本发明预紧油缸及起重机械实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、相比于现有技术中的预紧油缸采用棘爪上、下摆动的锁止方式，容易发生解锁解不开的故障，本发明中的预紧油缸采用锁止件与锁孔的配合方式，解锁阻力较小，锁定和解锁更加顺畅，解决了现有技术中解锁解不开的故障；

2、设有行程检测装置，可对缸杆的运动位置进行检测，以对锁止件的运动控制提供参考；

3、设有伸缩检测装置，可以在缸杆缩回时将锁止件调整到缩回状态，保证缸杆缩回的安全性，防止运动干涉。

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 (10)

1.一种预紧油缸，其特征在于，包括：

缸筒(10)；和

缸杆(20)，设置在所述缸筒(10)内；

其中，所述缸筒(10)和所述缸杆(20)中的一个设有锁孔(25)，所述缸筒(10)和所述缸杆(20)中的另一个设有锁止件(13)，所述锁止件(13)插入所述锁孔(25)，以将所述缸杆(20)相对于所述缸筒(10)锁定。

2.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述锁止件(13)是可伸缩的。

3.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述锁止件(13)的运动方向与所述缸杆(20)的轴线方向相互垂直。

4.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述锁止件(13)和所述锁孔(25)的数量均为两个。

5.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述缸筒(10)包括筒体(11)和缸头体(12)，所述缸头体(12)设置在所述筒体(11)的用于所述缸杆(20)伸出的一端的端部，所述锁止件(13)设置在所述缸头体(12)上。

6.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述缸杆(20)包括杆体(21)和支座(22)，所述支座(22)设置在所述杆体(21)的伸出端的端部或者距离所述杆体(21)的伸出端的端部具有预设距离的位置，所述锁孔(25)设置在所述支座(22)上。

7.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，所述锁止件(13)包括销轴。

8.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，还包括：

行程检测装置(14)，用于检测所述缸杆(20)是否到达预设位置。

9.根据权利要求1所述的预紧油缸，其特征在于，还包括：

伸缩检测装置(16)，用于检测所述锁止件(13)的伸缩状态。

10.一种起重机械，其特征在于，包括：

预紧油缸，采用如权利要求1～9任一项所述的预紧油缸；

卷扬机构；和

超起钢丝绳，一端与所述缸杆(20)连接，另一端与所述卷扬机构连接，以通过所述预紧油缸和所述卷扬机构张紧。