CN202833477U - 折叠臂架及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械领域，公开了一种折叠臂架及工程机械，该折叠臂架包括主臂架和能够相对主臂架折叠的副臂架，还包括翻转连接架和翻转驱动机构，其中，副臂架连接在主臂架的末端，主臂架与副臂架同直线延伸，副臂架通过翻转连接架与主臂架铰接，使得副臂架能够相对主臂架折叠收起；翻转驱动机构分别与主臂架和翻转连接架连接，或者，翻转驱动机构分别与主臂架和副臂架连接，驱动副臂架和翻转连接架旋转。本实用新型能够借助翻转连接架和翻转驱动机构实现副臂架的展开和折叠，并且在展开时，主臂架和副臂架同直线延伸，确保两者的重心位于同一纵向平面内，避免臂架展开时整车偏载，保证整车的稳定性。

Description

折叠臂架及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种折叠臂架及具有该折叠臂架的工程机械。

背景技术

随着经济高速发展，高层建筑的数量越来越多，高度也越来越高，从而要求高空作业机械设备的工作高度也越高。单节臂架的长度有限，为了达到更高的工作高度，现有高空作业机械设备普遍采用“一号臂架+二号臂架”的臂架形式，一臂采用多节臂架形式，二臂采用多节臂架或单节臂架，一臂与二臂之间采用连接结构，达到二臂的工作要求。

目前，高空作业机械设备主要包括主臂、折叠臂、变幅机构、主臂变幅油缸和连接构件组成。在主臂的前端，连接构件相对于臂架的延伸方向横向设置。折叠臂收回和工作时，均位于主臂侧面，两者的重心在纵向平面内不重合，导致整车偏载，影响整车稳定性，同时，由于折叠臂变幅角度较大（接近180°），变幅结构相对复杂，需同时采用油缸和连杆。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种折叠臂架及工程机械，该折叠臂架能够保证臂架展开工作时主、副臂架同直线延伸，且变幅结构简单。

一方面，本实用新型提供了一种折叠臂架，包括主臂架和能够相对所述主臂架折叠的副臂架，还包括翻转连接架和翻转驱动机构，其中，

所述副臂架连接在所述主臂架的末端，所述主臂架与所述副臂架同直线延伸；

所述副臂架通过所述翻转连接架与所述主臂架铰接，使得所述副臂架能够相对所述主臂架折叠收起；

所述翻转驱动机构分别与所述主臂架和所述翻转连接架连接，或者，所述翻转驱动机构分别与所述主臂架和所述副臂架连接，驱动所述副臂架和所述翻转连接架旋转。

进一步地，所述翻转驱动机构包括第一驱动器、第二驱动器和连杆部件，其中，

所述第一驱动器的一端与所述主臂架铰接于第一铰点，另一端与所述连杆部件铰接于第二铰点；

所述第二驱动器的一端与所述副臂架和/或所述翻转连接架铰接于第三铰点，另一端与所述连杆部件铰接于第四铰点；

所述连杆部件与所述主臂架铰接于第五铰点；

所述第一铰点、所述第二铰点和所述第五铰点不共线，所述第三铰点、第四铰点和所述第五铰点不共线。

进一步地，所述第一驱动器和所述第二驱动器均为液压缸或气压缸。

进一步地，所述翻转连接架具有第一连接耳和第二连接耳；

所述第一连接耳铰接至所述主臂架的末端的一侧，所述第二连接耳与所述副臂架连接。

进一步地，所述主臂架的末端的一侧固定设置有固定支架，所述固定支架上设置有旋转轴，所述第一连接耳通过所述旋转轴与所述固定支架铰接。

进一步地，还包括用于锁定所述副臂架的展开位置的第一定位组件和/或用于保持所述副臂架的折叠位置的第二定位组件。

进一步地，所述第一定位组件包括设置在所述主臂架上的第一定位孔，第一定位孔与所述固定支架位于相对的一侧；用于固定连接所述第一定位孔和所述翻转连接架的第一定位销，所述第一定位销与所述第一定位孔配合；和/或，

所述第二定位组件包括第二定位孔，所述第二定位孔设置在所述主臂架的末端，并与所述固定支架同侧；用于固定连接所述第二定位孔和所述翻转连接架的第二定位销，所述第二定位销与所述第二定位孔配合。

进一步地，该折叠臂架还包括位置传感器和控制器，其中，

所述位置传感器设置在所述翻转连接架或所述主臂架上，用于检测所述主臂架与所述副臂架的相对位置信息，并将检测的相对位置信息反馈至所述控制器；

所述控制器与所述位置传感器电连接，并与所述第一定位组件和所述第二定位组件连接，所述控制器根据所述相对位置信息判断并控制所述第一定位组件和/或第二定位组件的锁定。

进一步地，所述副臂架与所述翻转连接架铰接，所述副臂架上还设置有驱动所述副臂架变幅作业的变幅机构。

进一步地，所述变幅机构包括变幅油缸，所述变幅油缸的一端与所述副臂架连接，另一端与所述翻转连接架铰接。

进一步地，所述主臂架和/或所述副臂架为多节臂架或单节臂架。

本实用新型的另一方面还提供一种工程机械，其设置有如上所述的折叠臂架。

本实用新型的折叠臂架能够借助翻转连接架和翻转驱动机构实现副臂架的展开和折叠，并且在展开时，主臂架和副臂架同直线延伸，确保两者的中心在纵向平面内重合，避免整车偏载，保证整车的稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1a为本实用新型的一种折叠臂架实施例的结构示意图；

图1b为图1a所示的折叠臂架实施例的仰视结构示意图；

图1c为图1a所示的折叠臂架实施例的俯视结构示意图；

图2a为图1a所示的折叠臂架实施例折叠状态下的仰视结构示意图；

图2b为图1a所示的折叠臂架实施例折叠状态下的俯视结构示意图；

图2c为图1a所示的折叠臂架实施例折叠状态下的立体结构示意图；

图3为图1a所示的折叠臂架实施例折叠状态下的结构分解示意图；

图4为图1a所示的折叠臂架实施例中的主臂架的结构示意图；

图5为图1a所示的折叠臂架实施例中的翻转连接架的结构示意图。

附图标记说明：

1、主臂架；2、旋转轴；3、副臂架；4、固定支架；5、翻转连接架；51、第一连接耳；52、第二连接耳；6、第二液压油缸；7、连接板；8、第一液压油缸；91、第一定位孔；92、第一定位销；94、第二定位孔；95、第二定位销；10、变幅油缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型的基本思想在于：现有的主臂架、副臂架结构中，无论是折叠状态，还是展开工作状态，副臂架通常设置在主臂架的一侧，两者的重心在纵向平面内不重合，导致整车偏载，影响整车稳定性，本实用新型提供一种新的臂架结构，借助于翻转连接机构和翻转驱动机构，实现副臂架展开工作时与主臂架同直线，避免整车偏载，保证整车稳定性。

下面结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：

如图1a-2c所示，本实用新型一种折叠臂架实施例，包括主臂架1和副臂架3，还包括翻转连接架5和翻转驱动机构，其中，副臂架3连接在主臂架1的末端，主臂架1与副臂架3沿同一直线延伸，副臂架3通过翻转连接架5与主臂架1铰接，使得副臂架3能够相对主臂架1折叠收起；翻转驱动机构分别与主臂架1和翻转连接架5连接，驱动副臂架3和翻转连接架5旋转，或者，翻转驱动机构分别直接与主臂架1和副臂架3连接，驱动副臂架3和翻转连接架5旋转。

本实用新型的折叠臂架实施例，能够借助翻转连接架5和翻转驱动机构实现副臂架3的展开和折叠，并且在展开状态下，主臂架1和副臂架3沿同一直线延伸，即副臂架3位于主臂架1的延长线上，确保两者的重心位于同一个纵向平面内，避免臂架展开时整车偏载，保证整车的稳定性。

此处需要说明的是，上述的纵向平面是指与臂架的纵向截面所在的平面，是一个虚拟的平面，与臂架的延伸方向平行，且与水平面垂直，通常是指臂架的纵向中心截面所在的纵向平面；所述主臂架1与副臂架3的重心同处于同一个纵向平面内，是指重心连线处于该纵向平面内，以防止臂架左右偏出，造成臂架展开时整车偏载。此外，本文所述的臂架的末端是指在工作展开状态下，臂架远离车身的一端为末端或尾部，靠近车身的一端为头端或头部。

作为对上述实施例的进一步优化，如图1a-图5所示，本实用新型的主臂架1为多节伸缩式臂架，副臂架3为单节臂架。应当理解，主臂架1也可以为折叠臂架或者单节臂架，同样，副臂架3也可以为多节臂架，本实用新型并不对主、副臂架的节数和类型进行限制。

如图1a-1c所示，主臂架1与副臂架3通过翻转连接架5和翻转驱动机构连接，具体的，如图2a-2c和图3所示，主臂架1的末端的一侧设置有两个固定支架4，固定支架4上分别开设有一个连接孔；与固定支架4连接的翻转连接架5上对应设有第一连接耳51，第一连接耳51上开设有与前述连接孔配合的孔，固定支架4和翻转连接架5通过旋转轴2铰接；翻转连接架5上还设置有一对第二连接耳52，其与第一连接耳51垂直设置，第二连接耳52与副臂架3连接。这样，就实现了副臂架3与主臂架1铰接。

此处需要说明的是，该实施例中固定支架4采用了两组支架，以保证稳定支撑副臂架3，如果条件允许也可以采用一个支架或更多组支架；该实施例中，翻转连接架5分别与主臂架1和副臂架3采用铰接，但是，根据不同的需求，可以在其他实施例中，采用翻转连接架5仅与主、副二臂架中之一个铰接；另外，在其他实施例中，第一连接耳51与第二连接耳52整体也可以不采用垂直关系设置，例如二者平行。

在上述实施例中，翻转驱动机构主要包括作为第一驱动器的第一液压油缸8和作为第二驱动器的第二液压油缸6，以及连杆部件，该连杆部件能够使两个液压油缸更顺畅的驱动副臂架3翻转折叠。如图1b所示，本实施例中连杆部件实施为连接板7，并且该连接板7优选为三角形板，其分别与第一液压油缸8、第二液压油缸6、主臂架1上的固定支架4铰接于第二铰点、第四铰点、第五铰点，第一液压油缸8与主臂架1铰接于第一铰点，第二液压油缸6与翻转连接架5铰接于第三铰点。由此，第一液压油缸8、第二液压油缸6可以共同作用，通过驱动连接板7绕第五铰点旋转，连带驱动翻转连接架5翻转，进而实现副臂架3的折叠和展开。此处需要说明的是，一方面，为了避免两个油缸在驱动连接板7的过程中出现“死点”，而影响副臂架3的折叠和展开，则应优选第一铰点、第二铰点、第五铰点不共线，第三铰点、第四铰点和第五铰点不同线，即保持油缸不与连接板7第五铰点共线；另一方面，由于上述连接方式中，翻转连接架5能够带动副臂架3同步翻转，因此第二液压油缸6与翻转连接架5连接，即可实现驱动副臂架3翻转，然而，在其他实施例中，第二液压油缸6也可以直接与副臂架3连接，直接驱动副臂架3翻转。

此外，还需要说明的是，本实施例中采用液压油缸作为翻转驱动机构是一种优选方案，在条件允许的情况下，液压油缸可以由气压缸或齿轮传动等形式代替；另外，本实施例中连接板7是连杆部件的一种优选实施方式，本领域技术人员应当理解的是，连杆部件还可以替换为铰接在连接杆、三角连杆（即三根连杆组成的三角形框架结构）等结构形式，都可以实现与两个驱动油缸配合实现副臂架3的翻转。

本实施例中，虽然上述第一油缸8和第二油缸6除驱动副臂架3翻转外，在一定程度上还能起到固定副臂架3翻转位置的作用，但是由于副臂架3的负载通常较大，因此，作为一种优化方案，本实施例还增设了用于锁定副臂架3的展开位置的第一定位组件，以及用于保持副臂架3的折叠位置的第二定位组件；在其他可选实施例中，两组定位组件还可以择一设置。

如图1b、图2a、图2c、图3、图4和图5所示，第一定位组件包括第一定位孔91和第一定位销92，其中，第一定位孔91设置在主臂架1上，并优选与固定支架4位于相对的一侧；第一定位销92与第一定位孔91配合。如图可知，第一定位销92优选配置为设置在翻转连接架5上可向外伸出的可伸缩结构，例如可以是设置在翻转连接架5上的液压油缸，液压油缸的活塞杆可自由伸出作为定位销。在副臂架3完全展开时，即翻转连接架5翻转到与第一定位孔91配合的位置，然后控制第一定位销92伸出，插入到第一定位孔91内，锁定主臂架1、翻转连接架5和副臂架3的相对位置，保持副臂架3的展开状态。

如图所示，第二定位组件包括第二定位孔94和第二定位销95，其中，第二定位孔94设置在主臂架1的末端，并与固定支架4同侧，本实施例中优选设置在了固定支架的下部；第二定位销95与第二定位孔94配合。如图2c、图3和图5所示，第二定位销95与第一定位销92的配置相似，同样优选配置为设置在翻转连接架5上可向外伸出的可伸缩结构，例如可以是设置在翻转连接架5上的液压油缸。如图2a所示，副臂架3折叠收起时，翻转连接架5与第二定位孔94达到配合位置，然后控制第二定位销95伸出，插入到第二定位孔94内，锁定主臂架1、翻转连接架5和副臂架3的相对位置，保持副臂架3的折叠状态。

本实施例中，第一定位孔91设置在主臂架上，第一定位销92设置在翻转连接架5上，如果安装空间允许，两者的设置位置可以调换；对于第二定位孔94和第二定位销95同样如此。此外，本实施例中的第一定位销92配置为了设置在翻转连接架5上的伸缩结构，如液压油缸，本领域技术人员应当理解，第一定位销92还可以是销轴，同时在翻转连接架5的相应位置开设定位孔，并与第一定位孔91位置对应即可；对于第二定位组件亦是如此。如能实现与该实施例中的定位销和定位孔相同的锁定功能，第一、第二定位组件还可以实施为其他的卡合、锁止机构等。

下面针对上述优选的折叠臂架实施例，详细说明副臂架3的折叠和展开过程：

常态下，或者非工作状态下，副臂架3通常处于折叠位置，副臂架3与主臂架1基本平行，如图2a和2b，第二定位销95从第二定位孔94中退出，取消对副臂架的锁定，同时，第一液压油缸8的活塞杆伸出，驱动连接板7、翻转连接架5以及副臂架3共同绕旋转轴2转动，转动一定角度后，如图1b所示，保持第一液压油缸8的伸出行程不变，而第二液压油缸6的活塞杆伸出，推动翻转连接架5和副臂架3继续绕旋转轴2转动，直至副臂架3位于主臂架1的前端，与主臂架1同直线延伸。此时，翻转连接架5与第一定位孔91达到配合位置，控制第一定位销92伸出，插入到第一定位孔91内，实现副臂架3的锁定，保持副臂架3在主臂架1的延长线上，即副臂架3的展开位置，如图1a和图1b所示。副臂架3在此状态下工作，其重心与主臂架1的重心在纵向平面上重合，避免了臂架偏载，提高了整车稳定性。

工作完毕后，第一定位销92从相应的第一定位孔91中退出，然后第二液压油缸6的活塞杆收缩，拉动翻转连接架5回转，达到一定角度后保持第二液压油缸6的伸缩长度不变，第一液压油缸8开始收缩，将翻转连接架5和副臂架3继续往折叠位置拉动，即副臂架3、翻转连接架5、以及连接杆7均按展开过程的轨迹反向运动，直至第二定位孔94和第二定位销95位置配合，插入第二定位销95，将副臂架3锁定在折叠位置。

需要说明的是，一方面，要避免第一液压油缸8和/或第二液压油缸6与连接杆7的第五铰点共线，以免形成旋转“死点”，这可以通过调整两液压油缸的伸缩顺序、速度等来调整；另一方面，虽然上述讨论中，在臂架展开时，第一液压油缸8先于第二液压油缸6工作，在臂架折叠时，反之，但是本实用新型并不对油缸的工作顺序进行限定，两个油缸的工作顺序可以与上述讨论的相反，也可以同时工作等。

根据上述讨论的旋转过程，副臂架3达到展开位置时，相对原来位置旋转了约180°，而连接杆7旋转了约90°，这是因为该实施例中采用了三角形的连接板7，连接板的三个铰点分别位于三角形的三个顶点处，而且，在折叠位置时，第二铰点和第四铰点比第五铰点更靠近主臂架1的头部；这只是一种较佳的配置方式，以便使两个液压油缸的行程较短；在其他实施例中，也可以采用其他的配置方式，达到与此相同的效果。

需要说明的是，上述实施例中还可以包括相互电连接的位置传感器和控制器，位置传感器设置在翻转连接架5或主臂架1上，用来检测主臂架1与副臂架3的相对位置，检测是否已到达展开位置或折叠位置，即检测翻转连接架和定位孔的相对位置信息，并将该相对位置信息发送至控制器，该控制器可以优选为工程机械的总控制器，其与前述第一、第二定位组件连接，该控制器根据前述相对位置信息判断翻转连接架和定位孔是否达到匹配位置，若达到后，则控制相应的定位组件相互锁定，例如向定位销发送控制指令，控制其伸出，插入相应定位孔，锁定副臂架3的位置。

副臂架3展开后位于主臂架1的延长线方向上，副臂架3工作时的变幅角度非常小，因此，其无需额外设置变幅机构，即便需要设置，该变幅机构的结构也十分简单，不需要使用复杂的连杆机构辅助变幅。

尽管如此，作为对上述实施例的进一步地优化，本实用新型还为副臂架3增设了变幅机构，以便在需要时，驱动副臂架3变幅作业。如图1a、1b及2a所示，该变幅机构可以采用变幅油缸10，其一端与副臂架3连接，另一端与翻转连接架5铰接。变幅油缸10除了在副臂架3需要变幅时起到驱动变幅的作用，还可以在非变幅时起到固定支撑副臂架3的作用。

本领域技术人员应当理解的是，当需要为副臂架3增设该变幅油缸10用于变幅时，副臂架3与翻转连接架5应当采用铰接方式，即保证副臂架3能够绕翻转连接架5的第二连接耳52旋转。变幅油缸10也可以由其他驱动机构，如气压缸、齿轮传动机构等代替。更进一步地，如果施工需要，该副臂架3的变幅油缸10也可以增设连杆机构，实现更复杂的变幅动作。

综上，本实用新型的折叠臂架具有如下的优点：

1、主臂架的末端采用上述翻转连接机构、旋转驱动机构与副臂架连接，副臂架能够旋转到主臂架的延长线位置，使副臂架的重心与主臂架的重心在同一纵向平面内，解决了现有技术中副臂架位于主臂架一侧导致的偏载问题，提高了整车的作业稳定性；

2、副臂架作业时，位于主臂架的延长线方向，副臂架工作时需要的变幅角度非常小，因此，其无需额外设置变幅机构，或者只需要简单地变幅机构如变幅油缸即可，避免采用连杆机构辅助变幅；

3、本实用新型的折叠臂架结构不限制主臂架、副臂架的结构，二者可以采用伸缩式、折叠式以及折叠混合式等。

本实用新型还提供一种工程机械，其设置有如上所述的折叠臂架。该工程机械优选高空消防车等高空作业设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种折叠臂架，包括主臂架（1）和副臂架（3），其特征在于，还包括翻转连接架（5）和翻转驱动机构，其中，

所述副臂架（3）连接在所述主臂架（1）的末端，所述主臂架（1）与所述副臂架（3）沿同一直线延伸；

所述副臂架（3）通过所述翻转连接架（5）与所述主臂架（1）铰接，使得所述副臂架（3）能够相对所述主臂架（1）折叠收起；

所述翻转驱动机构分别与所述主臂架（1）和所述翻转连接架（5）连接，或者，所述翻转驱动机构分别与所述主臂架（1）和所述副臂架（3）连接，驱动所述副臂架（3）和所述翻转连接架（5）旋转。

2.根据权利要求1所述的折叠臂架，其特征在于，所述翻转驱动机构包括第一驱动器、第二驱动器和连杆部件，其中，

所述第一驱动器的一端与所述主臂架（1）铰接于第一铰点，另一端与所述连杆部件铰接于第二铰点；

所述第二驱动器的一端与所述副臂架（3）和/或所述翻转连接架（5）铰接于第三铰点，另一端与所述连杆部件铰接于第四铰点；

所述连杆部件与所述主臂架（1）铰接于第五铰点；

所述第一铰点、所述第二铰点和所述第五铰点不共线，所述第三铰点、所述第四铰点和所述第五铰点不共线。

3.根据权利要求2所述的折叠臂架，其特征在于，所述第一驱动器和所述第二驱动器均为液压缸或气压缸。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的折叠臂架，其特征在于，所述翻转连接架（5）具有第一连接耳（51）和第二连接耳（52）；

所述第一连接耳（51）铰接至所述主臂架（1）的末端的一侧，所述第二连接耳（52）与所述副臂架（3）连接。

5.根据权利要求4所述的折叠臂架，其特征在于，所述主臂架（1）的末端的一侧固定设置有固定支架（4），所述固定支架（4）上设置有旋转轴（2），所述第一连接耳（51）通过所述旋转轴（2）与所述固定支架（4）铰接。

6.根据权利要求5所述的折叠臂架，其特征在于，还包括用于锁定所述副臂架（3）的展开位置的第一定位组件和/或用于保持所述副臂架（3）的折叠位置的第二定位组件。

7.根据权利要求6所述的折叠臂架，其特征在于，

所述第一定位组件包括设置在所述主臂架（1）上的第一定位孔（91），所述第一定位孔（91）与所述固定支架（4）位于相对的一侧；用于固定连接所述第一定位孔（91）和所述翻转连接架（5）的第一定位销（92），所述第一定位销（92）与所述第一定位孔（91）配合；和/或，

所述第二定位组件包括第二定位孔（94），所述第二定位孔（94）设置在所述主臂架（1）的末端，并与所述固定支架（4）同侧；用于固定连接所述第二定位孔（94）和所述翻转连接架（5）的第二定位销（95），所述第二定位销（95）与所述第二定位孔（94）配合。

8.根据权利要求7所述的折叠臂架，其特征在于，还包括位置传感器和控制器，其中，

所述位置传感器设置在所述翻转连接架（5）或所述主臂架（1）上，用于检测所述主臂架（1）与所述副臂架（3）的相对位置信息，并将检测的相对位置信息反馈至所述控制器；

所述控制器与所述位置传感器电连接，并与所述第一定位组件和所述第二定位组件连接，所述控制器根据所述相对位置信息判断并控制所述第一定位组件和/或第二定位组件的锁定。

9.根据权利要求4所述的折叠臂架，其特征在于，所述副臂架（3）与所述翻转连接架（5）铰接，所述副臂架（3）上还设置有驱动所述副臂架（3）变幅作业的变幅机构。

10.根据权利要求9所述的折叠臂架，其特征在于，所述变幅机构包括变幅油缸（10），所述变幅油缸（10）的一端与所述副臂架（3）连接，另一端与所述翻转连接架（5）铰接。

11.根据权利要求10所述的折叠臂架，其特征在于，所述主臂架（1）和/或所述副臂架（3）为多节臂架或单节臂架。

12.一种工程机械，其特征在于，设置有如权利要求1-11中任意一项所述的折叠臂架。

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