专利名称：一种臂架连接结构、臂架装置及臂架式工程机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及臂架工程机械技术领域，特别涉及一种臂架连接结构。此外本实用新型还提供了一种包括上述臂架连接结构的臂架装置和臂架式工程机械。
技术背景臂架式工程机械主要用于混凝土泵送以及举高消防等用途，其中混凝土泵车为一种典型的臂架式工程机械，它主要利用泵送动力将混凝土沿输送管道输送至指定位置。输送管道一般设置于可折叠的臂架装置上，臂架装置一般具有多节依次铰接连接的臂架，相邻臂架之间通过连杆机构连接，当混凝土泵车处于非工作状态时，各节臂架处于收拢状态；当混凝土泵车处于工作状态时，通过液压油缸的伸缩动作驱动各连杆机构打开臂架，并进一步控制各节臂架之间连杆机构的协调动作，使末端软管达到预定位置，从而实施混凝土泵送工作。请参考图1，图I为现有技术中一种典型的臂架连接结构的结构示意图。现有技术中一种典型的臂架连接结构包括连接架3和两个液压油缸，所述连接架3上具有呈三角形布置的三个铰接点第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，连接架、第一臂架I和第二臂架2铰接于第三铰接点；第一液压油缸4的一侧端部与连接架铰接于第一铰接点，另一侧端部与第一臂架I铰接，所述第一液压油缸4、连接架3、第一臂架I形成四连杆机构；第二液压油缸5的一侧端部与连接架3铰接于第二铰接点，另一侧端部与第二臂架2铰接，所述第二液压油缸5、连接架3、第二臂架2形成四连杆机构。现有技术中臂架连接结构中连杆架占用空间比较大，不仅不利于臂架装置的布置，而且两相邻臂架间的空间比较小，无法布置较大规格的液压油缸，故不能满足超长臂架展开或收拢状态的液压油缸的要求。因此，如何提供一种占用空间小，便于臂架布置，且结构简单、满足臂架装置展开和收拢需求的臂架连接结构，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的第一目的为提供一种臂架连接结构，该臂架连接结构占用空间小，便于臂架布置，且结构简单、满足臂架装置展开和收拢需求。本实用新型的另一目的为提供一种包括上述臂架连接结构的臂架装置和臂架式工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供的第一种技术方案中，臂架连接结构设置在第一臂架和第二臂架之间，第一臂架和第二臂架铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，所述连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与第一臂架铰接；所述第一连接杆的另一端具有第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点；所述第二连接杆的一端与第二臂架铰接，另一端与第一连接杆铰接于第一铰接点；所述液压油缸包括第一液压油缸和第二液压油缸；第一液压油缸的一端与第一臂架铰接，另一端与第一连接杆铰接于第二铰接点；第二液压油缸的一端与第二臂架铰接，另一端与第一连接杆铰接于第三铰接点。优选地，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点呈三角形布置，且所述第一铰接点位于第 一连接杆的中部；所述第二铰接点与第一铰接点之间的距离，所述第三铰接点与第一铰接点之间的距离相等。优选地，所述第一液压油缸、第二液压油缸的长度、缸径、杆径和工作行程分别相
坐寸O优选地，所述第一连接杆与第一臂架的铰接点至主铰接点的距离，与所述第二连接杆与第二臂架的铰接点至主铰接点的距离相等。本实用新型提供的第二种技术方案中，臂架连接结构设置在第一臂架和第二臂架之间，第一臂架和第二臂架铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，所述连接杆包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆；所述第三连接杆上具有第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点；第一连接杆的一端与第一臂架铰接，第二连接杆的一端与第二臂架铰接；第一连接杆的另一端、第二连接杆的另一端、第三连接杆铰接于第一铰接点；所述液压油缸包括第一液压油缸和第二液压油缸；第一液压油缸的一端与第一臂架铰接，另一端与第三连接杆铰接于第二铰接点；第二液压油缸的一端与第二臂架铰接，另一端与第三连接杆铰接于第三铰接点。优选地，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点呈三角形布置，且所述第二铰接点与第一铰接点之间的距离，与所述第三铰接点与第一铰接点之间的距离相
坐寸o优选地，所述第一液压油缸、第二液压油缸的长度、缸径、杆径和工作行程分别相
坐寸O优选地，所述第一连接杆与第一臂架的铰接点至主铰接点的距离，与所述第二连接杆与第二臂架的铰接点至主铰接点的距离相等，所述第一铰接点到所述第一连接杆与第一臂架的铰接点的距离，等于所述第一铰接点到所述第二连接杆与第二臂架的铰接点的距离。在臂架连接机构的基础上，本实用新型还提供了一种臂架装置，包括多节臂架，任意相邻两节臂架相铰接，在任意相邻两节臂架之间还设置上述任一项所述的臂架连接结构。此外，本实用新型还提供了一种臂架式工程机械，包括上述所述的臂架装置。本实用新型提供的臂架连接结构与现有技术采用一个不可变形的连接架相比，本实用新型中的臂架连接结构连接两油缸和两臂架的第一连接杆和第二连接杆以铰接的方式连接，当臂架装置处于非工作状态，第一连接杆和第二连接杆随相邻臂架一起相互折叠，使臂架装置结构更加紧凑，可以减小空间的占据，有利于在有限的臂架截面内布置更大规格的液压油缸，可以满足超长臂架展开或收拢状态的需求，可以增加臂架的长度，提供臂架式工程机械的作业高度，并且该臂架连接结构具有比较好的运动灵活性，增加臂架装置作业的方便性。
图I为现有技术中一种典型的臂架连接结构的结构示意图；[0021]图2为本实用新型第一种实施例中臂架连接结构的结构示意图；图3为图2所示臂架连接结构处于折叠状态的示意图；图4为本实用新型第二种实施例中臂架连接结构的结构示意图；图5为图4所示臂架连接结构处于折叠状态的示意图；图6为本实用新型所提供的一种臂架连接结构的控制系统的原理图。
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种臂架连接结构，该臂架连接结构占用空间小，便于臂架布置，且结构简单、满足臂架装置展开和收拢需求。本实用新型的另一核心为提供一种包括上述臂架连接结构的臂架装置和臂架式工程机械。不失一般性，本文以臂架连接结构在混凝土泵车中的应用为例进行介绍其技术效果，应当理解，本文所提供的臂架连接结构还可以应用于其他臂架式工程机械。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，
以下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2和图3，图2为本实用新型第一种实施例中臂架连接结构的结构示意图；图3为图2所示臂架连接结构处于折叠状态的示意图。混凝土泵车为一种典型的臂架式工程机械，混凝土泵车的臂架装置一般设置于其底盘的转台上，臂架装置一般包括多节依次铰接连接的臂架，其中基本臂铰接在转台上，相邻两节臂架之间通过臂架连接结构实现折叠、回拢。本实用新型中所提供的第一种实施例中，臂架连接结构设置在第一臂架11和第二臂架15之间，第一臂架11和第二臂架15铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，所述连接杆包括第一连接杆13和第二连接杆14，所述第一连接杆13的一端与第一臂架11铰接；所述第一连接杆13的另一端具有第一铰接点a、第二铰接点b、第三铰接点c ;所述第二连接杆14的一端与第二臂架15铰接，另一端与第一连接杆13铰接于第一铰接点a ；所述液压油缸包括第一液压油缸12和第二液压油缸16 ;第一液压油缸12的一端与第一臂架11铰接，另一端与第一连接杆13铰接于第二铰接点b ;第二液压油缸16的一端与第二臂架15铰接，另一端与第一连接杆13铰接于第三铰接点C。本实用新型提供的臂架连接结构与现有技术采用一个不可变形的连接架相比，本实用新型中的臂架连接结构连接两油缸和两臂架的第一连接杆13和第二连接杆14以铰接的方式连接，当臂架装置处于非工作状态，第一连接杆13和第二连接杆14随相邻臂架一起相互折叠，使臂架装置结构更加紧凑，可以减小空间的占据，有利于在有限的臂架截面内布置更大规格的液压油缸，可以满足超长臂架展开或收拢状态的需求，可以增加臂架的长度，提供臂架式工程机械的作业高度，并且该臂架连接结构具有比较好的运动灵活性，从而增加臂架装置作业的方便性。需要说明的是，第一连杆杆13和第二连杆杆14的命名只是为了表述方便，并不具有实际意义，两者名称也可以交换。在一种优选的实施方式中，第一铰接点a、第二铰接点b、第三铰接点c呈三角形布置，且第一铰接点a位于第一连接杆13的中部；第二铰接点b与第一铰接点a之间的距离ab等于第三铰接点c与第一铰接点a之间的距离ac,即ab = ac,如图2所示。第一铰接点a、第二铰接点b、第三铰接点c布置为三角形方式可以实现臂架连接结构在较小空间的布置，并且上述实施方式中第二铰接点b、第三铰接点c分别到第一铰接点a的距离相等，臂架连接机构的运动灵活性比较高，有利于提高臂架装置展开或收拢的效率。当然，当第一臂架11和第二臂架15之间空间比较宽裕时，第一铰接点a、第二铰接点b、第三铰接点c也可以布置于同一直线上。上述各实施例中，第一液压油缸12、第二液压油缸16的长度、缸径、杆径和工作行程分别相等。第一连接杆13与第一臂架11的铰接点d至主铰接点的距离，等于所述第二连接杆14与第二臂架15的铰接点e至主铰接点的距离；所述第一铰接点a到所述第一连 接杆13与第一臂架11的铰接点d的距离ad,等于所述第一铰接点a到所述第二连接杆14与所述第二臂架15的铰接点e的距离ae ;该布置方式可以结合相同规格的第一液压油缸和第二液压油缸的设计，有利于实现臂架连杆结构的对称布置。在上述实施例中,第一液压油缸12和第二液压油缸16直接铰接于第一连接杆13上，也可以通过第三连接杆间接铰接于第一连接杆上，下面给出了臂架连接结构的第二种具体实施方式
，详细内容如下所述。当然可以通过计算机仿真运动方式优化各铰点之间的距离，使臂架连接结构的运动灵活性达到最优化。请参考图4和图5，图4为本实用新型第二种实施例中臂架连接结构的结构示意图；图5为图4所示臂架连接结构处于折叠状态的示意图。在第二种实施方式中，臂架连接结构设置在第一臂架11和第二臂架15之间，第一臂架11和第二臂架15铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，连接杆包括第一连接杆13、第二连接杆14和第三连接杆17 ;所述第三连接杆17上具有第一铰接点a、第二铰接点b、第三铰接点c ;第一连接杆13的一端与第一臂架11铰接，第二连接杆14的一端与第二臂架15铰接；第一连接杆13的另一端、第二连接杆14的另一端、第三连接杆17铰接于第一铰接点a。液压油缸包括第一液压油缸12和第二液压油缸16 ;第一液压油缸12的一端与第一臂架11铰接，另一端与第三连接杆17铰接于第二铰接点b ;第二液压油缸16的一端与第二臂架15铰接，另一端与第三连接杆17铰接于第三铰接点C。该实施方式与第一种实施方式相比，该实施方式中增加了第三连接杆17，第三连接杆17上具有第一铰接点a、第二铰接点b和第三铰接点C，该设置可以进一步增加了臂架连接结构的灵活性，使与其连接的两臂架的转动角度更大。本实施例中臂架连接结构的工作原理基本与第一实施例相同，在此不再赘述。该实施例中的第一铰接点a、第二铰接点b和第三铰接点c可以呈三角形布置，三铰接点呈三角形布置有利于增加臂架连接结构的运动灵活性，有利于提高臂架装置工作效率，而且第二铰接点b与第一铰接点a之间的距离ab，等于所述第三铰接点c与第一铰接点a之间的距离ac，即ab = ac，该布置有利于实现臂架连接结构的对称布置。上述各实施例中，第一液压油缸12、第二液压油缸16的长度、缸径、杆径和工作行程分别相等；第一连接杆13与第一臂架11的铰接点d至主铰接点的距离，等于所述第二连接杆14与第二臂架15的铰接点至主铰接点e的距离；所述第一铰接点a到所述第一连接杆13与第一臂架11的铰接点d的距离ab,等于所述第一铰接点a到所述第二连接杆14与所述第二臂架15的铰接点e的距离ae ;该布置方式可以结合相同规格的第一液压油缸和第二液压油缸的设计，有利于实现臂架连杆结构的对称布置。在具体设计过程中，可使第一连接杆13和第二连接杆14具有相同的长度，这样，第一连接杆13、第二连接杆14的一端相互铰接，另一端分别铰接在第一臂架11、第二臂架15上，且使得ab = ae。请参考图6，图6为本实用新型所提供的一种臂架连接结构的控制系统的原理图。进一步地，上述各实施例中第一液压油缸12的无杆腔和第二液压油缸16的无杆腔连通，即两无杆腔的工作油口通过管路一起连接到同一液压油路上，如图6所示，驱动两油缸工作的液压油由同一液压泵32供给，该方式可以增加第一液压油缸12和第二液压油缸16以及连杆机构运动的协调性。进一步地，第一液压油缸12的有杆腔和所述第二液压油缸16的有杆腔连通，进一步增加第一液压油缸12和第二液压油缸16以及连杆机构运动的协调性。另外地，在液压油路上还可以设置压力控制装置30进一步增加液压油路上油压的稳定性，增加两油缸伸展和缩短的工作稳定性，还可以设置换向阀31等部件，有利于实现机械工程的自动化控制。在臂架连接结构的基础上，本实用新型还提供了一种臂架装置，包括多节臂架，任意相邻两节臂架相铰接，所述臂架连接结构为上述所述的臂架连接结构。此外，本实用新型还提供了一种臂架式工程机械，包括上述任一实施例所述的臂架装置，上述臂架连接结构具有上述技术效果，包括该臂架连接结构的臂架装置和臂架式工程机械也应具有上述技术效果。臂架式工程机械的其他部分资料可参考现有技术，在此不做赘述。以上对本实用新型所提供的一种臂架连接结构、臂架装置及臂架式工程机械进行 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。
权利要求1.ー种臂架连接结构，设置在第一臂架(11)和第二臂架(15)之间，第一臂架(11)和第二臂架(15)铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，其特征在干， 所述连接杆包括第一连接杆(13)和第二连接杆(14)，所述第一连接杆(13)的一端与第一臂架(11)铰接；所述第一连接杆(13)的另一端具有第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点；所述第二连接杆(14)的一端与第二臂架(15)铰接，另一端与第一连接杆(13)铰接于第一铰接点； 所述液压油缸包括第一液压油缸(12)和第二液压油缸(16);第一液压油缸(12)的一端与第一臂架(11)铰接，另一端与第一连接杆(13)铰接于第二铰接点；第二液压油缸(16)的一端与第二臂架(15)铰接，另一端与第一连接杆(13)铰接于第三铰接点。
2.如权利要求I所述的臂架连接结构，其特征在干，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点呈三角形布置，且所述第一铰接点位于第一连接杆(13)的中部；所述第二铰接点与第一铰接点之间的距离，等于所述第三铰接点与第一铰接点之间的距离。
3.如权利要求I所述的臂架连接结构，其特征在于，所述第一连接杆(13)与第一臂架(11)的铰接点至主铰接点的距离，等于所述第二连接杆(14)与第二臂架(15)的铰接点至主铰接点的距离；所述第一铰接点到所述第一连接杆(13)与第一臂架(11)的铰接点的距离，等于所述第一铰接点到所述第二连接杆(14)与所述第二臂架(15)的铰接点的距离。
4.如权利要求I至3任一项所述的臂架连接结构，其特征在于，所述第一液压油缸(12)、第二液压油缸(16)的长度、缸径、杆径和工作行程分别相等。
5.ー种臂架连接结构，设置在第一臂架(11)和第二臂架(15)之间，第一臂架(11)和第二臂架(15)铰接于主铰接点，所述臂架连接结构包括连接杆和液压油缸，其特征在干， 所述连接杆包括第一连接杆(13)、第二连接杆(14)和第三连接杆(17);所述第三连接杆(17)上具有第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点；第一连接杆(13)的一端与第一臂架(11)铰接，第二连接杆(14)的一端与第二臂架(15)铰接；第一连接杆(13)的另一端、第ニ连接杆(14)的另一端、第三连接杆(17)铰接于第一铰接点； 所述液压油缸包括第一液压油缸(12)和第二液压油缸(16);第一液压油缸(12)的一端与第一臂架(11)铰接，另一端与第三连接杆(17)铰接于第二铰接点；第二液压油缸(16)的一端与第二臂架(15)铰接，另一端与第三连接杆(17)铰接于第三铰接点。
6.如权利要求5所述的臂架连接结构，其特征在干，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点呈三角形布置，且所述第二铰接点与第一铰接点之间的距离，等于所述第三铰接点与第一铰接点之间的距离。
7.如权利要求5所述的臂架连接结构，其特征在于，所述第一连接杆(13)与第一臂架(11)的铰接点至主铰接点的距离，等于所述第二连接杆(14)与第二臂架(15)的铰接点至主铰接点的距离，所述第一铰接点到所述第一连接杆(13)与第一臂架(11)的铰接点的距离，等于所述第一铰接点到所述第二连接杆(14)与所述第二臂架(15)的铰接点的距离。
8.如权利要求5至6任一项所述的臂架连接结构，其特征在干，所述第一液压油缸(12)、第二液压油缸(16)的长度、缸径、杆径和工作行程分别相等。
9.一种臂架装置，包括多节臂架，任意相邻两节臂架相铰接，其特征在干，在任意相邻两节臂架之间还设置如权利要求I至8任一项所述的臂架连接结构。
10.一种臂架式工程机械，其特征在于，包括权利要求9所述的臂架装置。
专利摘要本实用新型公开了一种臂架连接结构、臂架装置及臂架式工程机械，本实用新型中的臂架连接结构中，连接两液压油缸和两臂架的第一连接杆和第二连接杆以铰接的方式连接，当臂架装置处于非工作状态，第一连接杆和第二连接杆随相邻臂架一起相互折叠，使臂架装置结构更加紧凑，可以减小空间的占据，有利于在有限的臂架截面内布置更大规格的液压油缸，可以满足超长臂架展开或收拢状态的需求，可以增加臂架的长度，提供臂架式工程机械的作业高度，并且该臂架连接结构，具有比较好的运动灵活性，增加臂架装置作业的方便性。
文档编号E04G21/04GK202416876SQ20122001047
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者谢世惠, 谭海波, 贾剑锋 申请人:三一重工股份有限公司