CN202542793U

CN202542793U - 一种举升臂架及具有该臂架的举高消防车

Info

Publication number: CN202542793U
Application number: CN2012201253437U
Authority: CN
Inventors: 靳翠军; 张志兵; 田志坚
Original assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Xugong Fire Safety Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-03-28

Abstract

本实用新型公开了一种举升臂架，包括主臂、折叠臂和变幅机构；所述主臂的前部设有连接构件，所述折叠臂与连接构件横向伸出至主臂旁侧的一端铰接于第一铰点；所述变幅机构位于折叠臂与连接构件之间，所述变幅机构包括位于所述折叠臂下方的变幅油缸，以及与所述变幅油缸相配合驱动所述折叠臂相对于主臂正向旋转的连杆机构。该该举升臂架的主臂和折叠臂对于下车的弯矩具有相互抵消的效果，能够起到减小主臂变形量的作用，有利于提高整车的高米数性能。本实用新型还公开了设有所述举升臂架的举高消防车。

Description

一种举升臂架及具有该臂架的举高消防车

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是举高消防车的举升臂架。本实用新型还涉及设有所述臂架的举高消防车。

背景技术

举高消防车是一种具有专用底盘、安装有举升臂架，并有专业操作人员进行操作能够将消防队员输送到一定高度并实现高空救援或消防作业的消防车辆。

伸缩臂为消防车的主要承载构件，是整车高度及功能的主要体现之一，大多由多节箱形臂嵌套而成，此种结构的伸缩臂由于受到臂筒截面限制，伸缩臂节数一般不能超过五节，再加上国家标准限制整车高度不能超过四米，因此整车高度与臂架截面高度之间的相互限制，成为了影响高米数消防车发展的一个重要因素。

另外，对于高米数消防车来讲，随着伸缩臂节数逐渐增多，其内部放置伸缩缸的空间也愈加不足，也限制了高米数消防车的发展。

对此，现有技术中出现了一种折叠臂架，如申请公布号为CN102029033A的发明专利申请。

请参考图1、图2，图1为现有技术中一种折叠臂架的结构示意图；图2为图1所示折叠臂架的俯视图。

如图所示，在一种具体实施方式中，该折叠臂架包括主臂1、折叠臂2、连接构件3和用于驱动折叠臂2相对于主臂1进行变幅作业的变幅机构；其中，主臂1为伸缩式结构，折叠臂2为单节臂；连接构件3的主体为箱形结构，其一端与主臂1的前部固定连接，另一端横向伸出至主臂1的旁侧；连接构件3上附带上下两个铰支座，上铰支座与变幅连杆4相连；下铰支座与折叠臂2相连；折叠臂2和变幅连杆4间由变幅油缸5和拉杆6相连，在变幅油缸5的驱动下，实现折叠臂2从0°到175°范围内的变幅。

该折叠臂架的主臂1与折叠臂2之间的相对位置关系大致呈平行状态，从而使得折叠臂2收回后位于主臂1的旁侧，此状态下，折叠臂2不占用臂架的整体高度，臂架的整体高度基本为主臂1的高度，从而可有效节省总体设计的高度空间。但存在以下技术缺点：

其一，由于变幅油缸5位于折叠臂1的上方，再加上变幅机构的组成和特定的铰接方式，决定了折叠臂2只能逆向展开，在0°到175°的变幅范围内，其主臂1和折叠臂2相对于下车的弯矩相互叠加，这样会增大主臂1的变形量，为保证整车的稳定性，折叠臂2的长度要受到较大限制。

其二，由于变幅机构采用单连杆进行连接，而单连杆的稳定性有限，无法承载臂重较大的折叠臂2，因此在大多数情况下，折叠臂2只能采用单节臂形式，无法采用多节伸缩臂。

因此，如何减少弯矩叠加对折叠臂的限制，并提高折叠臂变幅机构的稳定性，从而提高整车的高米数性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种举升臂架。该举升臂架的主臂和折叠臂对于下车的弯矩具有相互抵消的效果，能够起到减小主臂变形量的作用，有利于提高整车的高米数性能。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述举升臂架的举高消防车。

为了实现上述第一目的，本实用新型提供一种举升臂架，包括主臂、折叠臂和变幅机构；

所述主臂的前部设有连接构件，所述折叠臂与连接构件横向伸出至主臂旁侧的一端铰接于第一铰点；

所述变幅机构位于折叠臂与连接构件之间，所述变幅机构包括位于所述折叠臂下方的变幅油缸，以及与所述变幅油缸相配合驱动所述折叠臂相对于主臂正向旋转的连杆机构。

优选地，所述连杆机构包括：

下连杆，其一端与所述连接构件铰接于第二铰点；且沿连接构件的高度方向，第二铰点位于第一铰点的下方；

上连杆，其一端与所述折叠臂铰接于第三铰点；且沿折叠臂的长度方向，第三铰点位于第一铰点的内侧；

所述变幅油缸的一端与所述下连杆和上连杆的另一端铰接于第四铰点，另一端与所述折叠臂铰接于第五铰点；且沿折叠臂的长度方向，第四铰点位于第二铰点的内侧。

优选地，所述折叠臂处于收回状态时，沿折叠臂的长度方向，第二铰点位于第一铰点的内侧；沿连接构件的高度方向，第三铰点位于第一铰点的上方；且第二铰点、第四铰点和第五铰点大体处于同一平面内。

优选地，所述折叠臂处于收回状态时，其延伸方向与主臂的延伸方向一致，且两者的上表面大体位于相同的高度。

优选地，所述变幅油缸为双油缸，且连杆机构为双连杆机构。

优选地，所述双连杆机构的上连杆位于所述折叠臂的两侧。

优选地，所述折叠臂上设有铰接座，所述变幅油缸与折叠臂之间的第五铰点位于该铰接座上。

优选地，所述主臂为多节伸缩臂，所述折叠臂为单节臂或多节伸缩臂。

优选地，所述连接构件的主体为箱形结构。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种举高消防车，包括底盘和举升臂架，所述举升臂架为上述任一项所述的举升臂架。

本实用新型所提供的举升臂架为侧置的双臂架结构形式，在收回状态，折叠臂与主臂平行且高度一致，可有效降低整车高度，在举升状态，折叠臂展开，与主臂长度叠加，由于变幅油缸与连杆机构能够驱动折叠臂相对于主臂正向旋转，因此折叠臂和主臂的重心位置分布在两侧，在变幅范围内，两者对于下车的弯矩方向相反，具有相互抵消的效果，能够减小主臂变形量，使举升臂架既能满足国家标准对整车高度的要求，又可以进一步向高米数方向发展，从而满足高度更高的消防要求。

在一种优选方案中，所述连杆机构包括上连杆和下连杆；理论上，上连杆、下连杆和变幅油缸与折叠臂和连接构件构成平面连杆机构。其中，折叠臂与连接构件铰接，下连杆铰接于变幅油缸与连接构件之间，上连杆铰接于变幅油缸与折叠臂之间。展开作业时，变幅油缸推动折叠臂相对于连接构件向后摆动，与此同时，上连杆与下连杆相对于连接构件同向摆动，进而带动变幅油缸一并运动，直至折叠臂完全展开。该优选方案中的五个构件，结构设计合理、可靠，在变幅油缸驱动折叠臂展开的过程中，运用连杆曲线确保折叠臂的运动轨迹顺畅、无死点。

在另一种优选方案中，所述变幅油缸为双油缸，且连杆机构为双连杆机构，相对于单油缸和单连杆机构，双油缸和双连杆机构能提供更高的动力，且结构也更加可靠稳定，能够承载和驱动臂重较大的折叠臂，使折叠臂除单节臂形式外，还可以采用多节伸缩臂。

本实用新型所提供的举高消防车设有上述举升臂架，由于上述举升臂架具有上述技术效果，设有该举升臂架的举高消防车也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中一种折叠臂架的结构示意图；

图2为图1所示折叠臂架的俯视图；

图3为本实用新型所提供举升臂架的一种具体实施方式的侧视图；

图4为图3所示举升臂架的俯视图；

图5为图3所示举升臂架的主臂与连接构件的连接关系示意图；

图6为图5的A-A视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图3所示举升臂架完全展开的状态图；

图9为图3所示举升臂架简化为平面五连杆机构的运动原理图。

图1、图2中：

1.主臂 2.折叠臂 3.连接构件 4.变幅连杆 5.变幅油缸 6.拉杆

图3至图9中：

11.主臂 12.折叠臂 13.连接构件 14.变幅油缸 15.上连杆 16.下连杆 17.铰接座

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种举升臂架。该举升臂架的主臂和折叠臂对于下车的弯矩具有相互抵消的效果，能够起到减小主臂变形量的作用，有利于提高整车的高米数性能。

本实用新型的另一核心是提供一种设有所述举升臂架的举高消防车。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中的“上、下、内、外”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，不应将其理解为对保护范围的绝对限定；同理，“第一、第二”等用语仅是为了便于描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

请参考图3、图4，图3为本实用新型所提供举升臂架的一种具体实施方式的侧视图；图4为图3所示举升臂架的俯视图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的举升臂架的主要由主臂11、侧置的折叠臂12以及变幅机构组成，主臂11和折叠臂12的延伸方向大致呈平行状态设置，且两者的上表面大体位于相同的高度，其中，主臂11是由多节箱形臂套叠的伸缩臂，折叠臂12也为多节臂。

请一并参考图5、图6、图7，图5为图3所示举升臂架的主臂与连接构件的连接关系示意图；图6为图5的A-A视图；图7为图5的俯视图。

连接构件13相对于主臂11的延伸方向横向设置，其一端与主臂11的最内层臂节的前部固定连接，其另一端与折叠臂12的端部铰接于第一铰点A；变幅机构位于折叠臂12与连接构件13之间，以驱动折叠臂12相对于主臂11进行变幅作业。

连接构件13为举升臂架的重要组成部分，是实现折叠臂12与主臂11平行布置的关键，臂架侧置要承受侧向载荷，所以此连接构件13既要承受弯矩又要承受扭矩，在诸多结构形式中，优选箱形结构。这样，可以在满足强度和刚度要求的前提下，降低臂架的自重，从而有效保障折叠臂架的承载能力。

当然，主臂11也可以采用非伸缩式结构，折叠臂12也可以采用单节臂形式，只要满足使用要求即可。

具体地，变幅机构主要由变幅油缸14、上连杆15和下连杆16构成，理论上，上连杆15、下连杆16和变幅油缸14与折叠臂12和连接构件13构成平面连杆机构，其中变幅油缸14为双油缸，连杆机构为双连杆机构，由于双油缸和双连杆机构具有对称的结构形式，下面仅对其中的单油缸和单连杆结构进行说明。

下连杆16的一端与连接构件13铰接于第二铰点B，且沿连接构件13的高度方向，第二铰点B位于第一铰点A的下方，沿折叠臂12的长度方向，第二铰点B位于第一铰点A的内侧。

上连杆15的一端与折叠臂12铰接于第三铰点C，且沿折叠臂12的长度方向，第三铰点C位于第一铰点A的内侧，沿连接构件13的高度方向，第三铰点C位于第一铰点A的上方。

变幅油缸14位于折叠臂12下方，其一端与下连杆16和上连杆15的另一端铰接于第四铰点D，另一端与折叠臂12铰接于第五铰点E；且沿折叠臂12的长度方向，第四铰点D位于第二铰点B的内侧，第二铰点B、第四铰点D和第五铰点E大体处于同一平面内。当折叠臂12处于收回状态时，双连杆机构的上连杆15位于折叠臂12的两侧。

具体地，各铰点通过销轴、端盖和螺钉进行连接，折叠臂12上设有铰接座17，变幅油缸14与折叠臂12之间的第五铰点E位于该铰接座17上。

相对于单油缸和单连杆机构，双油缸和双连杆机构能提供更高的动力，且结构也更加可靠稳定，能够承载和驱动臂重较大的折叠臂12，使折叠臂12除单节臂形式外，还可以采用多节伸缩臂。

请参考图8、图9，图8为图3所示举升臂架完全展开的状态图；图9为图3所示举升臂架简化为平面五连杆机构的运动原理图。图中虚线为折叠臂12展开至某一位置时的五连杆机构示意图，实线为折叠臂12完全展开时的五连杆机构示意图。

举升臂架的动作过程如下：展开作业时，变幅油缸14推动折叠臂12相对于连接构件13向后摆动，与此同时，上连杆15与下连杆16相对于连接构件13同向摆动，进而带动变幅油缸14一并运动，直至折叠臂12完全展开。该优选方案中的五个构件，结构设计合理、可靠，在变幅油缸驱动折叠臂12展开的过程中，运用连杆曲线确保折叠臂12的运动轨迹顺畅、无死点。

与现有技术不同，上述举升臂架的变幅油缸14与连杆机构能够驱动折叠臂12相对于主臂11正向旋转，因此主臂11和折叠臂12的重心(即G1、G2)位置分布在两侧，在变幅范围内，两者对于下车的弯矩(即M1、M2)方向相反，具有相互抵消的效果，实际弯矩M＝M1-M2，能够减小主臂11的变形量，使举升臂架既能满足国家标准对整车高度的要求，又可以进一步向高米数方向发展，从而满足高度更高的消防要求。

上述举升臂架仅是本实用新型的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，采用其他连杆机构实现折叠臂的正向旋转，或者采用其他结构实现折叠臂和主臂的重心分布于两侧等等，由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述举升臂架，本实用新型还提供一种举高消防车，包括底盘和举升臂架，所述举升臂架为上文所述的举升臂架，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的举升臂架及举高消防车进行了详细介绍。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

1.一种举升臂架，包括主臂、折叠臂和变幅机构；

所述变幅机构位于折叠臂与连接构件之间，其特征在于，所述变幅机构包括位于所述折叠臂下方的变幅油缸，以及与所述变幅油缸相配合驱动所述折叠臂相对于主臂正向旋转的连杆机构。

2.根据权利要求1所述的举升臂架，其特征在于，所述连杆机构包括：

3.根据权利要求2所述的举升臂架，其特征在于，所述折叠臂处于收回状态时，沿折叠臂的长度方向，第二铰点位于第一铰点的内侧；沿连接构件的高度方向，第三铰点位于第一铰点的上方；且第二铰点、第四铰点和第五铰点大体处于同一平面内。

4.根据权利要求3所述的举升臂架，其特征在于，所述折叠臂处于收回状态时，其延伸方向与主臂的延伸方向一致，且两者的上表面大体位于相同的高度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的举升臂架，其特征在于，所述变幅油缸为双油缸，且连杆机构为双连杆机构。

6.根据权利要求5所述的举升臂架，其特征在于，所述双连杆机构的上连杆位于所述折叠臂的两侧。

7.根据权利要求6所述的举升臂架，其特征在于，所述折叠臂上设有铰接座，所述变幅油缸与折叠臂之间的第五铰点位于该铰接座上。

8.根据权利要求7所述的举升臂架，其特征在于，所述主臂为多节伸缩臂，所述折叠臂为单节臂或多节伸缩臂。

9.根据权利要求8所述的举升臂架，其特征在于，所述连接构件的主体为箱形结构。

10.一种举高消防车，包括底盘和举升臂架，其特征在于，所述举升臂架为上述权利要求1至9任一项所述的举升臂架。