CN202108863U - 一种工程机械及其铰接伸展机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铰接伸展机构，包括多个连接件，多个所述连接件通过至少两个平行设置的铰接轴(3)铰接；各所述铰接轴(3)中的至少一者的外部与所述连接件之间套装有关节轴承(2)。采用这种结构，当连接件由于制造误差有发生倾斜的趋势时，关节轴承带动与其内圈、外圈连接的两个连接件在一定角度范围内相对转动，使铰接伸展机构能够柔性展开和收拢，不会产生附加力，从而克服了各连接件在加工时产生的制造误差，避免了伸展机构的运动受阻，提高了工作稳定性，降低了成本。本实用新型还提供一种工程机械，包括臂架系统和支撑系统，所述臂架系统和/或所述支撑系统采用上述铰接伸展机构，其具有相应的技术效果。

Description

一种工程机械及其铰接伸展机构

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种用于工程机械的铰接伸展机构。此外，本实用新型还涉及一种包括上述铰接伸展机构的工程机械。

背景技术

随着经济建设的快速发展，我国各类大型工程逐渐增多，市场上对于工程机械的需求也日益强烈。

混凝土泵送设备是一种重要的工程机械，一般包括行走装置、泵送装置和折叠臂架，行走装置主要用于混凝土泵送设备工作场地的转移，泵送装置用于将混凝土泵送至折叠臂架的布料杆内，通过折叠臂架的布料杆将混凝土输送至需要的高度。铰接伸展机构是折叠臂架的重要部件，主要用于实现折叠臂架收拢和展开。

请参考图1至图4，图1为现有技术中一种铰接伸展机构的结构示意图；图2、图3和图4分别为图1中的A-A、B-B和C-C截面处的剖视图；下面简要介绍这种铰接伸展机构在工作中存在的缺陷。

现有技术中，如图所示，该伸展机构包括两个节臂1′、两个连杆2′和伸缩油缸3′；两个节臂1′相互铰接，伸缩油缸3′一端直接铰接于其中一个节臂，其另一端通过连杆2′与另一节臂铰接；且多个铰接轴4′均沿前后方向延伸，且平行设置，这样，只需控制伸缩油缸3′，使其活塞杆伸长或缩短，即可带动连杆2′、臂架在竖直平面内展开或收拢。

上述伸展机构在多处铰接，机构运动时，要求多个铰点中心设置在一个竖直平面内，然而，由于制造时，所有零部件不是一次加工，而是分别加工，存在一定的制造误差，因此很难保证多个零部件的铰点中心位于一个竖直平面。另外，各个铰接轴4′外套装有铜套5′，各个连接部件在铰接处刚性接触，当连接件由于制造误差发生倾斜时会产生运动偏斜，从而给各个销轴施加一定的附加力，使上述伸展机构的运动受阻，容易发生节臂1′轴孔变形和铰接轴4′损坏等故障，造成较大的经济损失。

因此，如何在现有技术的基础上，改进铰接伸展机构的结构，使其能够补偿各个连接件的制造误差，从而使伸展机构能够柔性展开和收拢，增强伸展机构的工作稳定性，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供一种铰接伸展机构，能够补偿各个连接件的制造误差，使伸展机构柔性展开和收拢，增强伸展机构的工作稳定性。本实用新型要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述铰接伸展机构的工程机械。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铰接伸展机构，包括多个连接件，多个所述连接件通过至少两个平行设置的铰接轴铰接；各所述铰接轴中的至少一者的外部与所述连接件之间套装有关节轴承。

优选地，所述关节轴承设于所述铰接轴的轴向中点处。

优选地，所述多个连接件分别为第一节臂、第二节臂、第一油缸、第一连杆和第二连杆；所述第一节臂和所述第二节臂铰接；所述第一油缸一端铰接于所述第一节臂，其另一端通过所述第一连杆与所述第一节臂铰接；所述第二连杆的两端分别与所述第二节臂、所述第一连杆铰接；所述关节轴承套装于所述第一油缸与所述第一连杆、所述第一连杆与所述第二连杆的铰接轴外。

优选地，所述第一油缸、所述第一连杆和所述第二连杆铰接于同一铰接轴。

优选地，所述多个连接件分别为机体、支腿、第二油缸、第三连杆、第四连杆；所述支腿与所述机体铰接；所述第二油缸的一端与所述机体铰接，其另一端分别通过所述第三连杆与所述支腿铰接；所述第四连杆的两端分别与所述机体、所述第三连杆铰接；所述关节轴承套装于所述第三连杆与所述第四连杆的铰接轴外。

优选地，所述铰接轴竖直设置或水平设置。

本实用新型所提供的铰接伸展机构，其多个铰接轴中的至少一者的外部与连接件之间套装有关节轴承。

采用这种结构的铰接伸展机构，当连接件由于制造误差有发生倾斜的趋势，即多个铰点中心不在同一片面内时，由于关节轴承的内圈和外圈可以在一定角度范围内相对转动，从而带动与内圈、外圈连接的两个连接件可以在一定角度范围内相对转动，使铰接伸展机构能够柔性展开和收拢，不会在铰接轴处产生附加力，从而克服了各连接件在加工时产生的制造误差，从而避免了伸展机构的运动受阻。

由此可见，通过在铰接轴外套装关节轴承的结构，能够避免连接件发生轴孔变形或铰接轴损坏的现象，提高了伸展机构的工作稳定性，降低了经济成本。

本实用新型还提供一种工程机械，包括臂架系统和支撑系统，所述臂架系统和/或所述支撑系统采用所述铰接伸展机构。

优选地，所述工程机械为混凝土泵车。

由于上述铰接伸展机构具有上述的技术效果，因此，包括上述伸展机构的工程机械也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种铰接伸展机构的结构示意图；

图2为图1中的A-A截面处的剖视图；

图3为图1中的B-B截面处的剖视图；

图4为图1中的C-C截面处的剖视图；

图5为本实用新型所提供铰接伸展机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图5中的B-B截面处的剖视图；

图7为图5中的C-C截面处的剖视图；

图8为图5所示的铰接伸展机构处于收拢状态时的结构示意图；

图9为图5所示的铰接伸展机构的两连杆与伸缩油缸共一个铰接轴的结构示意图；

图10为本实用新型所提供铰接伸展机构的第二种具体实施方式的结构示意图；

图11为图10中的A-A截面处的剖视图；

图12为图10中的B-B截面处的剖视图；

图13为图10中的C-C截面处的剖视图；

图14为图10所示的铰接伸展机构处于收拢状态时的局部结构示意图；

图15为本实用新型所提供的铰接伸展机构在第一种应用场合的结构示意图；

图16为本实用新型所提供的铰接伸展机构在第二种应用场合的结构示意图；

图17为图16的俯视图；

图18为本实用新型所提供的工程机械的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1′节臂；2′连杆；3′伸缩油缸；4′铰接轴；5′铜套；

图5至图18中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

11第一节臂；12第二节臂；13第一油缸；14第一连杆；15第二连杆；16机体；17支腿；18第二油缸；19第三连杆；10第四连杆；2关节轴承；铰接轴3。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种铰接伸展机构，能够补偿各个连接件的制造误差，使伸展机构柔性展开和收拢，增强伸展机构的工作稳定性。本实用新型要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述铰接伸展机构的工程机械。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面以混凝土泵车的折叠臂架和转塔支撑系统为例，结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图5、图6、图7和图8，图5为本实用新型所提供铰接伸展机构的一种具体实施方式的结构示意图；图6为图5中的B-B截面处的剖视图；图7为图5中的C-C截面处的剖视图；图8为图5所示的铰接伸展机构处于收拢状态时的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，如图所示，本实用新型提供一种铰接伸展机构，包括多个连接件，多个连接件通过至少两个平行设置的铰接轴3铰接；并且各铰接轴3中至少一者的外部与连接件之间套装有关节轴承2。

采用这种结构的铰接伸展机构，当连接件由于制造误差有发生倾斜的趋势，即多个铰点中心不在同一片面内时，由于关节轴承2的内圈和外圈可以在一定角度范围内相对转动，从而带动与内圈、外圈连接的两个连接件可以在一定角度范围内相对转动，使铰接伸展机构能够柔性展开和收拢，不会在铰接轴3处产生附加力，从而克服了各连接件在加工时产生的制造误差，避免了伸展机构的运动受阻。

由此可见，通过在铰接轴3外套装关节轴承2的结构，能够达到柔性展开和收拢的效果，避免连接件发生轴孔变形或铰接轴3损坏的现象，提高了伸展机构的工作稳定性，降低了经济成本。

需要说明的是，上述实施方式并未限定铰接伸展机构的具体结构形式，也并未限定伸展机构的铰接轴如何设置，也并未限定伸展机构中包括关节轴承2的数量，事实上，凡是在铰接轴3外套装关节轴承2，达到柔性展开和收拢效果的铰接伸展机构均在本实用新型的保护范围内。

还可以进一步设置上述关节轴承2安装于铰接轴3的具体位置。

在更具体的实施方式中，上述关节轴承2可以设于铰接轴3的轴向中点处。安装在这个位置，当连接件在铰接轴3之间有发生倾斜的趋势，关节轴承2通过其内圈和外圈的相对转动进行调节时，二者从铰接轴3中部向两侧的最大转角相同，这起到一定的限位作用，使得连接件不会向铰接轴3的一侧倾斜过多，增加了铰接伸展机构的工作稳定性。当然，上述关节轴承2还可以设置在铰接轴3轴向的其他位置。

还可以进一步设置上述铰接伸展机构的具体结构形式。

在具体的方案中，上述铰接伸展机构的多个连接件可以分别为第一节臂11、第二节臂12、第一油缸13、第一连杆14和第二连杆15；第一节臂11和第二节臂12铰接，第一油缸13一端铰接于第一节臂11，第一油缸13的另一端通过第一连杆14与第一节臂11铰接；第二连杆15的两端分别与第二节臂12、第一连杆14铰接；关节轴承2套装于第一油缸13与第一连杆14、第一连杆14与第二连杆15的铰接轴3外。

采用这种结构，如图5所示，当需要伸展机构展开时，控制第一油缸13使其活塞杆伸长，带动第一连杆14、第二连杆15向上转动，从而第一节臂11和第二节臂12之间的夹角增大，呈张开状态；当需要伸展机构合拢时，如图8所示，控制第一油缸13使其活塞杆缩短，推动第一连杆14、第二连杆15向下转动，从而带动第一节臂11和第二节臂12的夹角减小，呈合拢状态；由于第一连杆14与第一油缸13、第二连杆15的铰接轴3外套装有关节轴承2，使该铰接伸展机构能柔性展开和收拢，从而避免了伸展机构的运动受阻，增加了铰接伸展机构的工作稳定性。

当然，上述关节轴承2并不限设于上述位置，还可以设于铰接伸展机构的其他位置，例如设于第一节臂11与第二节臂12的铰接轴外。

进一步的方案中，请一并参考图9，图9为图5所示的铰接伸展机构的两连杆与第一油缸13共一个铰接轴时的结构示意图；如图所示，上述第一油缸13、第一连杆14和第二连杆15铰接于同一铰接轴3。采用这种结构，可以使铰接伸展机构的结构更加简单，第一连杆14、第二连杆15的制造加工过程可以变得更加方便，具有节省生产成本的技术效果。

上述具体实施方式的铰接伸展机构适合用于臂架系统，请一并参考图15，图15为本实用新型所提供的铰接伸展机构在第一种应用场合的结构示意图；如图所示，该臂架系统采用上述具体实施方式的铰接伸展机构，能快捷、稳定地实现各个臂节在竖直平面内的回转连接，方便地实现臂架的展开和折叠。

请参考图10、图11、图12、图13和图14，图10为本实用新型所提供铰接伸展机构的第二种具体实施方式的结构示意图；图11为图10中的A-A截面处的剖视图；图12为图10中的B-B截面处的剖视图；图13为图10中的C-C截面处的剖视图；图14为图10所示的铰接伸展机构处于收拢状态时的局部结构示意图。

在另一种更具体的实施方式中，如图所示，上述多个连接件可以分别为机体16、支腿17、第二油缸18、第三连杆19、第四连杆10；支腿17与机体16铰接；第二油缸18的一端与机体16铰接，其另一端分别通过第三连杆19与支腿17铰接，第四连杆10的两端分别与机体16、第三连杆19铰接；关节轴承2套装于第三连杆19与第四连杆10的铰接轴3外。

采用这种结构，如图10所示，当需要支腿17相对机体16展开时，控制第二油缸18使其活塞杆伸长，带动第三连杆19、第四连杆10向外转动，从而机体16和支腿17之间的夹角增大，呈张开状态；当需要伸展机构合拢时，如图14所示，控制第二油缸18使其活塞杆缩短，拉动第三连杆19、第四连杆10向内转动，从而带动机体16和支腿17的夹角减小，呈合拢状态；由于第三连杆19与第四连杆的铰接轴3外套装有关节轴承2，使该铰接伸展机构能柔性展开和收拢，从而避免了伸展机构的运动受阻，增加了铰接伸展机构的工作稳定性。

当然，上述关节轴承2并不限设于上述位置，还可以设于铰接伸展机构的其他位置，例如设于机体16与支腿17的铰接轴外。

上述具体实施方式的铰接伸展机构适合用于转塔支撑系统，请一并参考图16和图17，图16为本实用新型所提供的铰接伸展机构在第二种应用场合的结构示意图；图17为图16的俯视图；如图所示，该转塔支撑系统采用上述具体实施方式的铰接伸展机构，能快捷、稳定地实现各个支腿17在水平面内相对于机体16回转连接，方便地实现臂架的展开和折叠。

还可以进一步设置上述铰接伸展机构的铰接轴的设置方向。

在另一种具体的实施方式中，上述铰接伸展机构的铰接轴可以水平设置或竖直设置，当然，还可以设置为其他方向，只要各个连接件的铰接轴3外套装关节轴承2，均能实现各个连接件的柔性回转。

上述各个具体实施方式并未对铰接伸展机构中关节轴承2的数量做具体的限定，其可以在一个铰接轴3上安装，还可以为多个铰接轴3上安装，当然，还可以在所有铰接轴3上均安装上述关节轴承2。

请参考图18，图18为本实用新型所提供的工程机械的一种具体实施方式的结构示意图。

如图18所示，本实用新型还提供一种工程机械，包括臂架系统和支撑系统，臂架系统和/或支撑系统采用上述铰接伸展机构。

由于上述铰接伸展机构具有上述技术效果，因此，包括上述铰接伸展机构的工程机械也具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种工程机械及其铰接伸展机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种铰接伸展机构，包括多个连接件，多个所述连接件通过至少两个平行设置的铰接轴(3)铰接；其特征在于，各所述铰接轴(3)中至少一者的外部与所述连接件之间套装有关节轴承(2)。

2.根据权利要求1所述的铰接伸展机构，其特征在于，所述关节轴承(2)设于所述铰接轴(3)的轴向中点处。

3.根据权利要求1或2所述的铰接伸展机构，其特征在于，所述多个连接件分别为第一节臂(11)、第二节臂(12)、第一油缸(13)、第一连杆(14)和第二连杆(15)；所述第一节臂(11)和所述第二节臂(12)铰接；所述第一油缸(13)一端铰接于所述第一节臂(11)，其另一端通过所述第一连杆(14)与所述第一节臂(11)铰接；所述第二连杆(15)的两端分别与所述第二节臂(12)、所述第一连杆(14)铰接；所述关节轴承(2)套装于所述第一油缸(13)与所述第一连杆(14)、所述第一连杆(14)与所述第二连杆(15)的铰接轴(3)外。

4.根据权利要求3所述的铰接伸展机构，其特征在于，所述第一油缸(13)、所述第一连杆(14)和所述第二连杆(15)铰接于同一铰接轴(3)。

5.根据权利要求1或2所述的铰接伸展机构，其特征在于，所述多个连接件分别为机体(16)、支腿(17)、第二油缸(18)、第三连杆(19)、第四连杆(10)；所述支腿(17)与所述机体(16)铰接；所述第二油缸(18)的一端与所述机体(16)铰接，其另一端分别通过所述第三连杆(19)与所述支腿(17)铰接；所述第四连杆(10)的两端分别与所述机体(16)、所述第三连杆(19)铰接；所述关节轴承(2)套装于所述第三连杆(19)与所述第四连杆(10)的铰接轴(3)外。

6.根据权利要求1或2所述的铰接伸展机构，其特征在于，所述铰接轴(3)竖直设置或水平设置。

7.一种工程机械，包括臂架系统和支撑系统；其特征在于，所述臂架系统和/或所述支撑系统采用权利要求1-6任一项所述的铰接伸展机构。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，具体为混凝土泵车。

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