CN204548054U - 一种车架结构及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车架结构及工程机械。所述车架结构包括：车架主体(3)；以及支腿装置，其能在展开状态和收起状态之间切换，所述支腿装置用于在所述展开状态将所述车架主体(3)支撑在地面上，在所述展开状态下，所述支腿装置和所述车架主体(3)以可相对水平滑动的方式相互连接，以调节所述车架主体(3)相对于所述支腿装置在地面上的支撑边(6)的位置。在本实用新型的车架结构中，车架主体与支腿装置以可相对水平滑动的方式相互连接，从而能够根据需要调整车架主体相对于选定支撑边的位置，由此提高工程机械在特定作业状态下的稳定性。

Description

一种车架结构及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种车架结构及具有所述车架结构的工程机械。

背景技术

在例如汽车起重机、混凝土泵车的工程机械中，在作业状态下，通常需要将其自身所带有的支腿向两侧展开，然后通过支腿两端设置的竖直油缸将车架主体(即工程机械主体)向上撑起，使车架主体下方的车轮离地。也就是说，所述支腿用于在展开状态下将车架主体支撑在地面上。相对于通过工程机械的轮胎或者履带等支撑，通过展开的支腿对工程机械进行支撑，车架主体相对于支撑边之间的距离更大，从而工程机械工作时的稳定性更好。

下面以汽车起重机为例进行说明。参见图1和图2，汽车起重机具有前后两个支腿组，每个支腿组包括两个支腿1’，支腿1’的一端铰接在汽车起重机的车架主体3’上，在展开油缸4’的驱动下绕着铰接端在展开状态与收起状态之间运动。在展开状态下，支腿1’垂直于车辆的前后方向，在收起状态下，支腿1’平行于车辆的前后方向。

在汽车起重机进行起重作业(起吊重物)前，展开油缸4’伸展，使得支腿1’相应地向两侧展开，然后伸展支腿1’远离铰接端的远端处的竖直油缸5’，使汽车起重机主体向上提升，轮胎脱离地面，由四个支腿1’对汽车起重机主体提供支撑。由四个支腿形成的左右支撑边之间的距离明显大于左右车轮之间的距离，汽车起重机整机支撑宽度增加，有利于提高汽车起重机在起重作业时的稳定性。

在需要切换至汽车起重机行驶状态时，展开油缸4’收缩，使支腿1’收起至平行于车辆前后方向的收起状态，汽车起重机整机的宽度减小，有利于汽车起重机的通行。

在此种支腿结构下，不能充分利用支腿所形成的支撑边之间的距离，在起吊更大重量的物体时，仍然存在倾覆的作用。为起吊更大重量的物体，需要将支腿的长度设计的较长，会使支腿在收起后与其他部件发生干涉。

因此，希望有一种车架结构来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车架结构来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种车架结构，所述车架结构包括：

车架主体；以及

支腿装置，其能在展开状态和收起状态之间切换，所述支腿装置用于在所述展开状态将所述车架主体支撑在地面上，在所述展开状态下，所述支腿装置和所述车架主体以可相对水平滑动的方式相互连接，以调节所述车架主体相对于所述支腿装置在地面上的支撑边的位置。

优选地，所述支腿装置包括至少两个平行设置的支腿组，每个所述支腿组包括：

支腿中段，其水平延伸；

支腿左段，其一端与支腿中段左端铰接，另一端设置有竖直油缸；以及

支腿右段，其一端与支腿中段右端铰接，另一端设置有竖直油缸；

其中，在所述支腿组的展开状态下，所述支腿右段、所述支腿左段与所述支腿中段对接成一直线。

优选地，所述支腿中段以沿车架主体宽度方向延伸的方式设置在所述车架主体上。

优选地，所述车架主体上设置有配合孔，所述支腿组至少部分地容纳在所述配合孔中，且与所述配合孔相互配合，能够沿着所述配合孔的纵向相对水平滑动。

优选地，所述配合孔的横截面为方形，所述支腿组的横截面为方形。

优选地，所述车架结构进一步包括设置在所述车架主体上且相互传动连接的动力源及第一传动构件，以及固定设置在所述支腿组上的第二传动构件，所述第一传动构件与第二传动构件传动连接，以在动力源的驱动下实现车架主体与所述支腿组之间的相对水平滑动。

优选地，所述动力源为电机，所述第一传动构件为齿轮，所述第二传动构件为固定设置在所述支腿组上的齿条。

优选地，所述车架主体上设置有由电机驱动的滚轮，所述滚轮与所述支腿组的上表面接触，通过所述滚轮的转动，实现所述车架主体与所述支腿组之间的相对水平滑动。

优选地，所述滚轮为橡胶轮，且在所述支腿组支撑车架主体的工况下，所述车架主体上的配合孔与所述支腿组的上表面之间的配合对所述车架主体起主要支撑作用，所述橡胶轮对所述车架主体起辅助支撑作用。

优选地，所述车架结构进一步包括油缸，所述油缸的一端与所述车架主体连接，另一端与所述支腿组连接，用于驱动所述车架主体与所述支腿组而实现两者之间的相对水平滑动。

优选地，所述车架结构进一步包括丝杠螺母驱动装置，所述丝杠螺母驱动装置的丝杠安装在所述车架主体上，所述丝杠螺母驱动装置的螺母安装在所述支腿组上，用于驱动所述车架主体与所述支腿组而实现两者之间的相对水平滑动。

本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械包括如上所述的车架结构。

优选地，所述工程机械为汽车起重机或混凝土泵车。

在本实用新型的车架结构中，车架主体与支腿装置以可相对水平滑动的方式相互连接，从而能够根据需要调整车架主体相对于选定支撑边的位置，由此提高工程机械在特定作业状态下的稳定性。

附图说明

图1是现有技术中支腿处于收起状态的汽车起重机的示意图。

图2是现有技术中支腿处于展开状态的汽车起重机的示意图。

图3是具有根据本实用新型一实施例的车架结构的汽车起重机的示意图，其中支腿处于收起状态。

图4是图3所示汽车起重机的示意性俯视图。

图5是图3所示汽车起重机在支腿处于展开状态下的示意图。

图6是图3所示汽车起重机在车架主体相对于支腿装置向右侧(图6中的上侧)偏移状态下的示意图。

图7是根据车架主体和支腿结构的示意性剖视图。

图8是图3所示汽车起重机中在未偏移起吊状态下的示意图。

图9是图3所示汽车起重机在向左偏移起吊状态下的示意图。

附图标记：

1’	支腿	130	第三配合面
				3’	车架主体	201	滚轮
4’	展开油缸	203	电机
				5’	竖直油缸	3	车架主体
1	支腿组	301	配合孔
				101	支腿右段	4	展开油缸
102	支腿中段	5	竖直油缸
				103	支腿左段	6	支撑边
110	第一配合面	7	回转中心
				120	第二配合面

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

本实用新型提供一种车架结构，所述车架结构包括：车架主体；以及支腿装置，其能在展开状态和收起状态之间切换，所述支腿装置用于在所述展开状态将所述车架主体支撑在地面上，在所述展开状态下，所述支腿装置和所述车架主体以可相对水平滑动的方式相互连接，以调节所述车架主体相对于所述支腿装置在地面上的支撑边的位置。

在上述车架结构中，车架主体与支腿装置以可相对水平滑动的方式相互连接，从而能够根据需要调整车架主体相对于选定支撑边的位置，由此提高工程机械在特定作业状态下的稳定性。

图3是具有根据本实用新型一实施例的车架结构的汽车起重机的示意图，其中支腿处于收起状态。图4是图3所示汽车起重机的示意性俯视图。图5是图3所示汽车起重机在支腿处于展开状态下的示意图。图6是图3所示汽车起重机在车架主体相对于支腿装置向右侧(图6中的上侧)偏移状态下的示意图。图7是根据车架主体和支腿结构的示意性剖视图。图8是图3所示汽车起重机中在未偏移起吊状态下的示意图。图9是图3所示汽车起重机在向左偏移起吊状态下的示意图。

图3所示的汽车起重机具有车轮、起吊装置、车架主体3和支腿装置。起吊装置安装在车架主体3上，车轮用于在行驶状态下对车架主体3提供支撑，支腿装置用于在起重作业状态下对车架主体3提供支撑。在行驶状态下，支腿装置的下端不支撑在地面上，在起重作业状态下，车轮离地。

如图3所示，根据本实用新型的车架结构包括支腿装置和车架主体3。

参见图3和图4，支腿装置包括至少两个相互平行设置的支腿组1(是指在展开状态下相互平行，在收起状态下，可以是不相互平行的)。可以理解的是，支腿装置可以包括更多个相互平行设置的支腿组，或者只包括单个支腿组。在单个支腿组的情况下，支腿组需要有较大的尺寸，以稳定地支撑车架主体。还需要指出的是，两个支腿组不是必须平行，也可以成一定角度设置，只要车架主体3能够相对于整个支腿装置1滑动即可。例如，在两个支腿组成角度设置的情况下，可以在支腿装置上设置两根相互平行的导轨(可以是可伸缩式导轨)来引导车架主体的水平运动。

每个支腿组1包括：支腿右段101、支腿中段102以及支腿左段103。支腿中段102水平布置且沿汽车起重机的宽度方向(图5中的图面上下方向)延伸，从而可以确定整个支腿组1的布置和展开后的延伸方向，进而确定车架主体3相对水平滑动的方向。在工程机械中，通常宽度小于长度，从而在作业状态，宽度方向上的稳定性更易受到影响，故相比较于支腿中段102沿工程机械长度方向或其他方向延伸，支腿中段102水平布置且沿工程机械宽度方向延伸对工程机械稳定性提高的效果更佳。

支腿左段101一端与支腿中段102左端铰接，支腿右段103的一端与支腿中段102右端铰接。在展开油缸4的驱动下，支腿右段101以及支腿左段103可相对于中间支腿102转动，从而整个支腿组1可以在收起状态(参见图4)、展开状态(参见图5)之间切换。在支腿组1的展开状态下，支腿右段101、支腿左段103以及支腿中段102对接成一直线，此时车架主体3可在支腿右段101、支腿中段102以及支腿左段103上相对滑动。

参见图7，支腿组1的横截面为方形，也就是说，支腿右段101、支腿左段103和支腿中段102具有相同的方形截面。支腿右段101、支腿左段103和支腿中段102各自包括：第一配合面110；第二配合面120；以及第三配合面130。第一配合面110设置在支腿组1的上表面上，属于支腿组1的上表面的一部分，在支腿组1完全展开且竖直油缸5撑起时与车架主体3的相应配合面配合，对车架主体3提供支撑。第二配合面120设置在支腿组1的下表面上，属于与支腿组1的下表面的一部分，在支腿组1中的竖直油缸5尚未撑起时与车架主体3的相应配合面配合，从而实现车架主体3对支腿组1的支撑。第三配合面130也设置在支腿组1的上表面，位于支腿组1的上表面上与第一配合面110相对的另一侧，用于实现与驱动装置配合或安装驱动装置的一个构件，来驱动车架主体3与支腿组1之间的相对水平滑动。可以理解的是，第三配合面130也可以设置在支腿组1的侧面，而与之配合的驱动装置的布置则应作出相应的调整。

同样是参见图7，车架主体3上设置有配合孔301，支腿组1至少部分地容纳在配合孔301内且与之配合。支腿组1能够沿着配合孔301的纵向相对车架主体3水平滑动。在本实施例中，配合孔301的横截面为与支腿组1相对应的方形，其上壁面与支腿组1的第一配合面110配合，下壁面与支腿组1的第二配合面120配合，在驱动装置的驱动下，支腿组1能够在配合孔301内滑动。相对于车架主体3直接设置在支腿组1上或者说直接架在支腿组1上的方式，采用配合孔301与支腿组1配合的方式能够较好地对车架主体3定位，不至于车架主体3在支腿组1上失去定位而发生脱落。

如前所述，车架主体3与支腿组1之间的相对滑动由驱动装置实现。在本实施例中，驱动装置包括设置在车架主体3上且相互传动连接的动力源及第一传动构件，以及固定设置在支腿组1上的第二传动构件。第一传动构件与第二传动构件传动连接，以在动力源的驱动下实现车架主体3与支腿组1之间的相对滑动。具体的是，动力源为电机，第一传动构件为齿轮，第二传动构件为固定设置在支腿组1第三配合面130上的齿条。

在另一实施例中，驱动装置包括在车架主体3上设置的电机203，以及由电机203驱动的滚轮201。滚轮201与设置在支腿组1上表面的第三配合面130挤压接触，由滚轮201的转动实现支腿组1与车架主体3之间的相对滑动。优选地，滚轮201是橡胶轮，其具有更好的摩擦系数，从而能够更好的驱动支腿组1与车架主体3之间的相对滑动。

有利的是，在由支腿组1支撑车架主体3的工况下，车架主体3上的配合孔301与位于支腿组1上表面的第一配合面110之间的配合对车架主体3起主要支撑作用。而橡胶轮与第三配合面130的配合对车架主体3起辅助支撑作用，例如所承载的重量小于等于车架主体3重量的10％。从而可以降低对橡胶轮的承重能力要求，有利于降低橡胶轮的成本。

需要指出的是，实现支腿组1与车架主体3之间滑动的驱动装置可以为油缸(未图示)。在一个备选实施例中，油缸的一端与车架主体3铰接或固定连接，另一端铰接或固定连接在设置在第三配合面130上的凸耳上。有利的是，所述油缸为双作用液压油缸。

在再一实施例中，支腿组1与车架主体3之间水平滑动的驱动装置是丝杠螺母驱动装置(未图示)。丝杠螺母驱动装置的丝杠安装在车架主体3上，丝杠螺母驱动装置的螺母安装在支腿组1上。丝杠与螺母相互配合，通过设置在车架主体3上的电机驱动丝杠转动，带动螺母移动，从而实现车架主体3与支腿组1之间的相对水平滑动。丝杠螺母驱动装置具有自锁特性，在丝杠没有被转动的情况下，车架主体3与支腿组1之间不会相对水平运动，从而更好地实现车架主体3与支腿组1相对位置的固定。

有利的是，在支架1和车架主体3的配合处设置润滑油。同样，可以理解的是，支腿组1的上表面上可以设置有导轨(未图示)，进一步利于引导车架主体3沿所述支腿组1滑动。可以理解的是，支腿组1上同样可以是设置滑槽(未图示)，在配合孔301上壁面安装滑轮，滑轮配合在滑槽内，有利于实现车架主体3与支腿组1之间的相对水平滑动。

下面介绍本实用新型车架结构的工作方式。

首先展开油缸4开始工作，在展开油缸4的驱动下，支腿组1由收起状态调整至展开状态(参见图5)。然后根据需要向左或向右调整车架主体相对于支腿组1限定的支撑边的距离。车架主体3与支腿组1之间的相对滑动可由多种方式来实现。在一种工作方式中，支腿组1上的第二配合面120与车架主体3配合，此时支腿组1由车架主体3支撑，驱动装置开始工作，从而实现支腿组1顺着车架主体3上设置的配合孔301滑动，直至整个车架主体3相对于支腿组1处于所需的偏移状态(参见图6)，最后竖直油缸5开始工作，车架主体3被向上撑起。此时车架主体3与支撑边6(通常是吊钩所在的一侧)的距离增大。其优点是驱动装置所需的驱动力较小，能够较为轻松地驱动车架主体3与支腿组1之间的相对滑动。

可以理解的是，也可以先撑起车架主体3，然后再调整好支腿组1相对于车架主体3的位置。具体地，在支腿组1由收起状态调整至完全展开状态(参见图5)后，竖直油缸5首先伸出，将支腿组1向上撑起，此时支腿组1上的第一配合面110与车架主体3配合，车架主体3被撑起。在驱动装置的驱动下，车架主体3沿着支腿组1滑动，直至整个车架主体3处于偏移状态(参见图6)。此时车架主体3与支撑边6的距离增大。其优点是汽车起重机在作业状态时能够根据重心的偏移的具体情况实时的对位置进行调整。在实际工作中，上述提到的两种车架主体3与支腿组1之间的相对滑动的方式均可以应用。

下面以汽车起重机吊装位于侧向的重物为例，车架主体3与支腿组1之间的相对滑动位置调整后整个汽车起重机稳定性的变化。参见图8和图9，在起重重量过大，支腿不足以保持平衡或者存在导致倾覆危险的情况下，设起重量为Q，到回转中心7的距离为R；除起重量外的整机重量为G，整机重心到回转中心7的距离为e；回转中心7到支撑边6的距离为L；由力矩平衡原理推导起重量Q的决定因素，相对于支撑边做力矩平衡：倾翻力矩Mq＝Q(R-L)；稳定力矩Mw＝G(L-e)；设稳定系数为α(α>1)。则Mw＝αMq即αQ(R-L)＝G(L-e)；则Q＝G(L-e)/α(R-L)可以看出L越大，起重量Q越大。本实用新型中车架主体3移动后回转中心7到支撑边6的距离为L2、车架主体3移动前回转中心7到支撑边6的距离为L1。从图中可以看出L2>L1，即在本实用新型中由稳定性决定的起重量大于现有技术，汽车起重机在吊起相同重量的重物时稳定性更高。

可以理解的是，对于带有臂架的混凝土泵车，上述车架结构也是适用的，同样能够提高混凝土泵车作业状态时的稳定性。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种车架结构，其特征在于，包括：

车架主体(3)；以及

支腿装置，其能在展开状态和收起状态之间切换，所述支腿装置用于在所述展开状态将所述车架主体(3)支撑在地面上，在所述展开状态下，所述支腿装置和所述车架主体(3)以可相对水平滑动的方式相互连接，以调节所述车架主体(3)相对于所述支腿装置在地面上的支撑边(6)的位置。

2.如权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述支腿装置包括至少两个平行设置的支腿组(1)，每个所述支腿组(1)包括：

支腿中段(102)，其水平延伸；

支腿左段(101)，其一端与支腿中段(102)左端铰接，另一端设置有竖直油缸(5)；以及

支腿右段(103)，其一端与支腿中段(102)右端铰接，另一端设置有竖直油缸(5)；

其中，在所述支腿组(1)的展开状态下，所述支腿右段(101)、所述支腿左段(103)与所述支腿中段(102)对接成一直线。

3.如权利要求2所述的车架结构，其特征在于，所述支腿中段(102)以沿车架主体宽度方向延伸的方式设置在所述车架主体(3)上。

4.如权利要求1或2所述的车架结构，其特征在于，所述车架主体(3)上设置有配合孔(301)，所述支腿组(1)至少部分地容纳在所述配合孔(301)中，且与所述配合孔(301)相互配合，能够沿着所述配合孔(301)的纵向相对水平滑动。

5.如权利要求4所述的车架结构，其特征在于，所述配合孔(301)的横截面为方形，所述支腿组(1)的横截面为方形。

6.如权利要求5所述的车架结构，其特征在于，进一步包括设置在所述车架主体(3)上且相互传动连接的动力源及第一传动构件，以及固定设置在所述支腿组(1)上的第二传动构件，所述第一传动构件与第二传动构件传动连接，以在动力源的驱动下实现车架主体(3)与所述支腿组(1)之间的相对水平滑动。

7.如权利要求6所述的车架结构，其特征在于，所述动力源为电机，所述第一传动构件为齿轮，所述第二传动构件为固定设置在所述支腿组(1)上的齿条。

8.如权利要求5所述的车架结构，其特征在于，所述车架主体(3)上设置有由电机(203)驱动的滚轮(201)，所述滚轮(201)与所述支腿组(1)的上表面接触，通过所述滚轮(201)的转动，实现所述车架主体(3)与所述支腿组(1)之间的相对水平滑动。

9.如权利要求8所述的车架结构，其特征在于，所述滚轮为橡胶轮，且在所述支腿组(1)支撑车架主体(3)的工况下，所述车架主体(3)上的配合孔(301)与所述支腿组(1)的上表面之间的配合对所述车架主体(3)起主要支撑作用，所述橡胶轮对所述车架主体(3)起辅助支撑作用。

10.如权利要求1或2所述的车架结构，其特征在于，进一步包括油缸，所述油缸的一端与所述车架主体(3)连接，另一端与所述支腿组(1)连接，用于驱动所述车架主体(3)与所述支腿组(1)而实现两者之间的相对水平滑动。

11.如权利要求1或2所述的车架结构，其特征在于，进一步包括丝杠螺母驱动装置，所述丝杠螺母驱动装置的丝杠安装在所述车架主体(3)上，所述丝杠螺母驱动装置的螺母安装在所述支腿组(1)上，用于驱动所述车架主体(3)与所述支腿组(1)而实现两者之间的相对水平滑动。

12.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的车架结构。

13.如权利要求12所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为汽车起重机或混凝土泵车。