CN1817778B - 伸缩式起重臂的自调节滑块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伸缩式起重臂的滑块，该滑块具有至少两个相互协同工作的滑块部分(1、5)，二者相互预先拉紧并且在倾斜面上可以相互移动，从而滑块的总宽度根据滑块部分(1、5)的相对位置而改变。本发明还涉及一种具有这种滑块的伸缩式起重臂的滑块组件，所述滑块置于内伸缩部分上，特别是在内伸缩部分的底部件(18)上，从而外伸缩部分(21)能在其上面滑动。

Description

伸缩式起重臂的自调节滑块
技术领域
本发明涉及一种伸缩式起重臂的滑块以及伸缩式起重臂的滑块组件(arrangement)。特别是，本发明涉及一种自调节滑块，即，一种滑块，它能使其宽度满足其在伸缩臂中或在伸缩臂上的组件内的环境和需求，从而最佳地满足其任务。
背景技术
这里上下文使用的术语“滑块组件”是指滑块本身的部分，以及为保证其功能而与滑块共同作用的伸缩臂中的那些部分。
在伸缩臂中设置滑块的目的是使伸缩部分彼此相对的伸缩动作具有尽可能小的磨擦损失，从而最小化对伸缩部分本身的磨损。一般地，它们简单地插在伸缩部分之间，且通常固定在一个伸缩部分上，或者是外侧的一个，或者是内侧的一个，以便另一个伸缩部分能在滑块的滑动面上运动。
这种传统方案的缺点是，它们可以准确调节，但是有大的难度和高的复杂度，而且调节仅是在限定的锁定位置进行，并且需要随后的调节(例如，在磨损时)，在没有特定的随后调节或者在调节不准确时，它们可能导致不准确的配合。
由于使用高拉伸强度的材料制造伸缩臂，并且由于相应减小了用于制造臂的板厚，所以在运行期间在这些臂中会出现明显较高程度的变形。由于：
(a)滑块的反冲；
(b)板由于载荷局部传递而形成弯曲(薄膜效应)；
(c)在横截面部分的较高磨损，
所以会出现这些变形，并且这些变形将使起重机的运行更加困难，基于此原因需要将由于上述原因出现的所有变形限制在最小程度。在这一方面，配合的不准确性以及滑块的设计对(a)和(b)有特别明显的影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种伸缩臂的滑块以及伸缩臂的滑块组件，其对于任何伸缩位置都能够提供最准确的配合，以便将臂变形限制在最小程度。
本发明目的的实现是基于具有权利要求1特征的伸缩臂的滑块，以及具有这种滑块的伸缩臂的滑块组件。从属权利要求定义了本发明的优选实施方式。
为了本发明的目的，伸缩臂的滑块具有至少两个协同工作的滑块部分，二者相互之间预先拉紧并能够在倾斜面上相互移动，从而滑块的总宽度根据滑块部分彼此相对位置而改变。按这种方式将滑块分成至少两个部分的特殊优点在于，整个滑块可以设定成不同的宽度，而不需要其它手段。
具有斜面的楔子是优选设计，使得沿陡峭的斜面在高度方向上具有预先拉紧的作用，而所承受的载荷(外力传递)在宽度方向上(基本上是预先拉紧方向的横向)与平的斜面接触。由于作用力在倾斜面间分解，所以两个单独部分可以在较低的作用力(由预先拉紧引起)下相互移动，结果滑块适于成为补充的滑动面。通过根据彼此相对的摩擦性能以及预先拉紧的互补作用选择各个材料，可以通过选择充分的平斜面，以防止各个部分因沿宽度方向的作用力而产生位移(外力作用)。
因此在此宽度方向，滑块可以设计成自阻止的。这样，滑块能自我调节，但由于在外作用力影响下滑块不能移动，因此能完全传递载荷。
由于在高度方向需要小的移动力，因此在伸缩动作期间仅以小的反作用力即可抑制各个部分的相互预先拉紧。
结果在滑动面或支撑面之间出现的气隙消除了滑动副之间的摩擦，从而以很小的汽缸力即可实现伸缩动作。同样，在杆件中出现的任何公差(长或短的波纹)不会影响滑块，这意味着可以防止在滑块上产生对任何伸缩部分的阻塞。
优选地，预先拉紧可以利用锁定单元(例如，与伸缩缸形成一体)，或者利用这里未详细说明的一些其它机构抑制，优选地以适当方式与钢锁机构连接。
这种机械连接系统保证仅在实际伸缩过程中在滑动面或支撑面之间出现气隙。
如同本发明提出的，自动实现高质量宽度调节是有优势的，此调节中不再需要任何维护人员。也不再需要随后的调节工作，例如重新调节滑块，这有利于大大节约时间。自动重新调节也可作为补偿滑块磨损的方式。
在一种实施方式中，本发明提出的滑块设计成，利用至少一个滑块部分的楔形设计形成倾斜表面。为了形成本发明提出的倾斜表面，当然也可以将两个滑块部分设计成具有至少一些楔形部分。
在一种优选实施方式中，本发明提出的滑块具有推力楔和滑动部分，由此相对于滑动部分定位推力楔以使滑动部分的滑动面可以移动。因此，滑动部分是结合有滑动面的部分，在伸缩过程中伸缩部分在滑动面上滑动。
本发明提出的伸缩臂的滑块组件具有滑块，其类型是在上述几种实施方式中使用的，下面将更加详细地描述其中的一种类型。优选地，滑块处于内伸缩部分上，特别是在内伸缩部分的底部，此时外伸缩部分能在其上面滑动。在原理上，相反的配置也是可以的。
在下面给出的具体实施方式的解释中，通常参考的方式是，本发明提出的滑块置于伸缩部分的底部。这应该认为是一种优选的实施方式，原理上，它也可以设置在伸缩部分(杆)本身的长度的适合点上。
滑块的推力楔通过预先拉紧装置牢固地固定在内伸缩部分，此种情况下推力楔相对于可移动设置的滑动部分的位置，也就是滑动部分的位置，通过预先拉紧装置设定。预先拉紧装置可以是弹簧拉伸单元，特别是压缩弹簧拉伸单元，预先拉紧装置在固定在内伸缩部分(底部)的一端具有固定装置，在对推力楔施加压缩力的另一端具有压缩件。
推力楔和滑动部分优选地置于内伸缩部分的凹槽中，从而它们可以移动并按移动方式连接，从而推力楔在第一方向的运动引起滑动部分在第二方向的运动，第二方向基本与第一方向垂直，反之亦然。这可以设计成，推力楔的运动方向基本垂直于内伸缩部分的横截面，并基本与伸缩部分的轮廓相切；滑动部分的运动方向基本是水平方向，并基本从内伸缩部分径向向外延伸。后一个方向是从内伸缩部分朝外伸缩部分跨过间隙的方向。
将推力楔和滑动部分置于内伸缩部分的凹槽中也是可以的。在这种情况下，滑动部分利用结合在其滑动面上的部分穿过伸缩部分外壁中的小孔向外突出，突出的尺寸取决于推力楔和滑块部分的相对位置。
在一种变例中，预先拉紧可以通过预先拉紧装置上的调节机构设定，特别是通过调节机构调节压缩弹簧的基本长度。另外，预先拉紧可以根据伸缩部分之间的间隙大小选择或调节，从而滑块的滑动面总是在推力楔的作用力下跨过内和外伸缩部分之间的间隙。
在本发明提出的滑块组件的另一种实施方式中，推力楔具有用于伸缩缸的锁紧螺栓的接触点和配合点，在这种情况下接触点/配合点和/或螺栓设计成将螺栓拧入内伸缩部分并推动推力楔抵抗预先拉紧，从而将推力楔作用在滑动部分上的至少一部分作用力抵消。此特征的结果是，伸缩部分的相互伸缩作用可以较小，因为摩擦力减小。在这种实施方式中，推力楔的接触点/配合点和/或螺栓可以具有斜面或倾斜的共同配合的表面，以使推力楔在拧入过程中移动。原理上，当然可以接受其它选择作为升起推力楔或者用锁紧螺栓将推力楔从滑动部分稍微后移的装置，例如，在螺栓和推力楔或推力楔和钢螺栓连接单元之间的杠杆或线缆拉伸机构。
附图说明
下面将参考优选的实施方式更加详细地说明本发明。所有这里所述的特征可以单独使用或者按任何组合形式使用。在附图中：
图1和2是表示本发明提供的滑块的推力楔的不同视图；
图3和4是表示本发明提供的滑块的滑动部分的不同视图；
图5表示本发明的滑块，它设置在伸缩部分的底部件中；
图6表示具有预先拉紧装置的推力楔；
图7A和7B详细表示图6的预先拉紧装置；
图8表示本发明提供的滑块的具有凹槽的伸缩部分的底部件；
图9和10表示具有内置推力楔的底部件；
图11到13表示在伸缩部分之间具有不同间隙尺寸的滑块组件的不同工作状态；
图14是表示出相关作用力的滑块组件的较大比例图；以及
图15是本发明提供的具有锁紧螺栓释放的滑块组件的实施方式。
具体实施方式
图1到4是本发明提供的滑块的一种实施方式的详细图以及单个部分的透视图。滑块包括两个部分，即推力楔1(图1和2)和滑动部分5(图3和4)。推力楔1具有楔面2以及承载面3。推力楔1还具有固定装置4，固定装置4在此实例中为凹陷小孔的形式，以作为配合预先拉紧装置的结构，预先拉紧装置将在下面更加详细地说明。图3和4所示的滑动部分5构成对推力楔1的补充件，滑动部分5在其外面具有滑动面6，在其内面具有楔面7，当这些部分处于组装状态时，楔面7与推力楔的楔面2接触并共同作用。滑动部分5还具有凹槽8。预先拉紧装置的一部分随后装入凹槽8以及推力楔的凹槽中，这里不作详细解释(参看图5、6、9和10)。可以看到，图5的滑块处于组装状态。滑块包括推力楔1，滑块5基本上处于框架腹板10a(外)和10i(内)以及下腹板9之间。滑动部分5的一部分延伸穿过框架部分10a中的小孔，以使滑动面6突出到外部。在图5中未表示的外伸缩部分在滑动面6上滑动。预先拉紧装置11是以压缩弹簧拉伸装置的形式提供的，可以从图5、6和7中看到。预先拉紧装置11具有固定件12和外圆柱杯13以及内弹簧杯14。弹簧16(图7A)保证推力楔1能够被内弹簧杯14向下推动，并且由于相互邻接的推力楔1和滑动部分5的两个楔面，能够通过滑动部分5被向外预先拉紧。
从图5可以看出，推力楔的一侧(图1的表面3)在腹板10i上被引导。推力楔1的楔面2位于滑动部分5的表面7上。在这个方面，需要特别注意此倾斜的楔面的设计和倾斜度以及材料的选择，特别是在摩擦系数方面。
如果楔面具有适当的倾斜度，则推力楔1的垂直位移基本上会造成滑动部分5的水平位移(向外)。下面将更加详细地解释作为结果出现的工作状态。预先拉紧装置，下面一般将统一称为术语弹簧杯11，固定在腹板9上，并与内弹簧杯14一起利用弹簧16的作用力从上方压在凹孔4上，如图1所示。因此，凹孔4中的小孔可以穿过调节螺栓15，特别是，此调节螺栓15更加清楚地表示在图9中。图9和图10表示伸缩部分的底部件，如图8一样，表示出用标记数字18表示的底部件以及由标记数字19表示的滑块的凹槽(袋)。图9和10更加清楚地表示了弹簧杯11及其固定件12如何由两个固定螺栓20固定，以及调节螺栓15如何伸入推力楔1的凹孔。调节螺栓15具有六边形窝，由此可以设定弹簧的初始长度，从而设定初始的定位作用力。
图10所示的状态大致对应于半拉伸的初始设定。
下面参看图11、12和13说明内伸缩部分的底部件与外伸缩部分的杆之间的具有不同间隙大小的各种工作状态，在这种情况下内伸缩部分的底部件是外腹板10a，外伸缩部分的杆用标记数字21表示。
图11表示最小间隙尺寸的状态，用箭头22表示。因此，在这种情况下杆21非常靠近腹板10a，这可能是由于特殊操作设定或由于当前公差造成的，例如，底部件是在最大正公差下制造的，而杆件21是在最大负公差下制造的。
在这种情况下，弹簧杯11的弹簧被完全拉伸，因为杆件21向内(箭头)推动滑块5，导致推力楔1被沿腹板10i推动，并在相互邻接的楔面上向上一段长距离。在特殊情况下，弹簧杯11的弹簧向前偏压到闭塞(block)长度。在标记数字25所表示的点，可以看到推力楔1被向上推动多远。
在正常间隙尺寸的情况下，或者说在相应的工作状态或在杆件21和底部件的公差为零时，得到图12所示的状态。弹簧杯11的弹簧是半预先拉紧的，或者说是弹簧最大行程的一半，并将推力楔1向下(箭头)推动，将滑块5向外推动，直到它与外伸缩杆21接触。在这种情况下，突出表示的点25表示推力楔1已经到达中间位置。
图13表示底部件和相邻最大杆件21之间存在最大间隙的状态。这也是在特殊工作状态下出现的，或者如果底部件制造时具有最大负公差并且杆件制造时具有最大正公差。可以看出，弹簧杯11的弹簧已经形成大的或最大的行程，推力楔1已经被向下推得很远。这从突出表示的点25看得更清楚。因此，推力楔1在倾斜楔面上将滑动部分5向外(左)推得很远，直到底部件(腹板10a)和相邻最大杆件21之间的间隙消失。
结果，在不同工作状态下和在所有可能的公差配置下，在每种情况下都出现外杆21与滑动部分5的滑动面紧靠的状态，这种状态是由于弹簧杯11的弹簧力作用在楔上形成的。滑动件在外力作用下的任何位移都被本发明提供的滑块设计排除在外。这些力在图14中再次用箭头表示。
另一种优选的实施方式表示在图15中。此滑块组件对应于上面表示的，但例外的是还具有锁紧螺栓26，锁紧螺栓26从伸缩缸的头部伸出，插在推力楔1中。因此图15表示了螺栓结合位置。锁紧螺栓还具有斜面29，当与推力楔1配合时，使得推力楔1稍微向上升起。调节螺栓28是松开的。由于当楔1与锁紧螺栓配合时，即螺栓结合时，楔1被锁紧螺栓升起，因此释放了推力楔1对滑动部分5施加的一些作用力，并且不再对外杆件21(气隙30)施加预先拉紧。
因此，伸缩缸仅需要施加很小的力以影响伸缩动作，因此系统作为整体一般是与外伸缩部分(杆件)的公差无关。也就不需要对滑块润滑。
在此实施方式中，实际的优点是推力楔1具有对应于锁紧螺栓的形状产生的配合，或者说是具有斜面。

Claims (12)

1.一种具有滑块的伸缩式起重臂的滑块组件，该滑块具有至少一个推力楔(1)以及一个滑动部分(5)协同工作，二者相互预先拉紧并且在倾斜面上可以朝彼此移动，从而滑块的总宽度根据该二者的相对位置而改变，由此滑动部分(5)的滑动面(6)可以根据推力楔(1)相对于滑动部分(5)的位置而移动，推力楔(1)通过弹簧拉伸装置(11)固定在伸缩部分上，且推力楔(1)相对于可移动设置的滑动部分(5)的位置、以及滑动部分(5)的位置，均通过弹簧拉伸装置(11)设定，其特征在于，推力楔(1)的运动方向基本相对于所述伸缩部分的横截面垂直延伸并基本与所述伸缩部分的轮廓相切。
2.如权利要求1所述的滑块组件，其特征在于所述倾斜面设计成使得预先拉紧沿陡峭倾斜面作用，且被吸收的外力沿宽度方向作用在平的倾斜面上或与平的倾斜面接触。
3.如权利要求1所述的滑块组件，其特征在于滑块置于内伸缩部分的底部件(18)上，从而外伸缩部分(21)能在滑块上面滑动。
4.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于弹簧拉伸装置(11)在固定到内伸缩部分的一端具有固定装置(12)，在对推力楔(1)施加压缩力的另一端具有压缩件。
5.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于推力楔(1)和滑动部分(5)置于内伸缩部分的槽(19)中而可以移动并按移动方式连接，从而推力楔(1)在第一方向的运动能引起滑动部分(5)在第二方向的运动，第二方向基本与第一方向垂直，反之亦然。
6.如权利要求5所述的滑块组件，其特征在于滑动部分(5)的运动方向基本是水平方向并基本从内伸缩部分径向向外延伸。
7.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于推力楔(1)和滑动部分(5)置于内伸缩部分(18)的槽(19)中，滑动部分(5)利用该滑动部分的滑动面(6)上结合的一部分穿过内伸缩部分外壁上的小孔向外突出，突出的尺寸取决于推力楔(1)和滑块部分(5)之间的位置关系。
8.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于预先拉紧可以通过预先拉紧装置上的调节机构调节。
9.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于预先拉紧的选择和自我调节是由于滑块(5)的滑动面(6)总是在推力楔(1)的作用力下跨过内和外伸缩部分之间的间隙。
10.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于推力楔(1)具有用于伸缩缸(27)的锁紧螺栓(26)的接触点或配合点，所述接触点/配合点和/或锁紧螺栓(26)设计成，在拧入内伸缩部分时，锁紧螺栓(26)移动推力楔(1)抵抗预先拉紧，从而将推力楔(1)作用在滑动部分(5)上的至少一部分作用力抵消。
11.如权利要求10所述的滑块组件，其特征在于推力楔(1)的接触点/配合点和/或锁紧螺栓(26)具有斜面或倾斜的共同配合的表面，从而在拧锁紧螺栓时使推力楔(1)发生移动。
12.如权利要求3所述的滑块组件，其特征在于推力楔(1)具有与钢螺栓的拉动机构或连接单元的接触点或配合点，并且拉动机构或连接单元设计成当拉动钢螺栓时，推力楔发生移动抵抗预先拉紧，从而将推力楔作用在滑动部分上的至少一部分作用力抵消。
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