一种锁止机构及工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种锁止机构及工程机械。该锁止机构包括可相互移动并实现锁止和解锁的第一部件和第二部件，其中：所述第一部件的端部设置有凸台，所述第二部件上设置有与所述凸台配合的凹槽；所述第二部件上还铰接有卡块，所述卡块位于所述凹槽外并包括对所述凸台限位的锁止面；所述卡块可移动至在锁止时使所述锁止面抵靠所述凸台，在解锁时使所述锁止面脱离所述凸台。本发明通过卡块移动即可保证第一部件和第二部件之间的锁止和解锁，具有操作便捷、成本低廉、制造成本低等优点。本发明的锁止机构尤其适用于工程机械的支腿和配重间的连接。
【专利说明】一种锁止机构及工程机械
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种可快速锁止和解锁的锁止机构，以及设置有该锁止机构的工程机械。
【背景技术】
[0002]在机械结构应用中，经常要在两个构件之间实现快速锁止和解锁。在其中一个工作状态时，需要将两构件迅速锁止或连接在一起，而在另一个工作状态时，又需要将其迅速解锁或拆卸。
[0003]以设置有支腿和配重的移动式工程机械为例，在到达作业现场以后，为了增强整机稳定性，在支腿末端安装配重，此时则要将配重与支腿锁止在一起；而在作业完成转场离开时，为了减轻工程机械的行驶重量，则需要使配重能马上从支腿上脱开。
[0004]现有技术中，经常采用挂钩装置或带有弹性元件的插销装置进行锁止。对于挂钩装置而言，锁止力较小，对于重量较大的构件，会造成锁止力不足的缺陷，构件之间容易出现滑动，锁止状态时的稳固性较差。而对于带弹性元件的插销装置而言，一方面，弹性元件易疲劳失效，从而导致整个锁止机构不能正常工作；另一方面，由于需要对弹性元件限位压缩，锁止机构的结构复杂，加工制造过程比较繁琐，制造成本较高。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锁止机构，该锁止机构可克服现有技术锁止力小、结构复杂、加工制造繁琐、制造成本高等缺陷或者至少之一。
[0006]本发明的锁止机构，包括可相互移动并实现锁止和解锁的第一部件和第二部件，其中:
[0007]所述第一部件的端部设置有凸台，所述第二部件上设置有与所述凸台配合的凹槽；
[0008]所述第二部件上还铰接有卡块，所述卡块位于所述凹槽外并包括对所述凸台限位的锁止面；
[0009]所述卡块可摆动至在锁止时使所述锁止面抵靠所述凸台，在解锁时使所述锁止面脱离所述凸台。
[0010]进一步地，所述凸台以第一方向移动至所述凹槽内，所述卡块的摆动中心线垂直于所述第一方向。
[0011]进一步地，所述凸台的末端具有球形凸面，所述凹槽具有球形凹面。
[0012]进一步地，所述凸台上还设置有与所述球形凸面相邻的圆锥面，邻近所述球形凸面的一端为所述圆锥面的大端，所述卡块的锁止面为与所述圆锥面配合的面。
[0013]进一步地，所述卡块上还设置有与所述锁止面相邻的引导面，所述引导面为倾斜面，锁止时，所述引导面的延长面与所述凹槽的中心线相交于第一点，所述锁止面的延长面与所述凹槽的中心线相交于第二点，所述第一点相对于所述第二点更邻近所述凹槽。[0014]进一步地，所述第一部件上还设置有连接杆，所述连接杆连接所述凸台，所述连接杆的横截面小于所述凸台的最大横截面，所述卡块可摆动至倚靠于所述连接杆上。
[0015]进一步地，所述卡块上设置有用于调整重心的开孔，并且所述卡块的数量为多个，均匀分布于所述凹槽的外周。
[0016]进一步地，所述卡块上开设有第一铰接孔，所述第二部件上固定有立板，所述立板上开设有第二铰接孔，销轴穿过所述第一铰接孔和所述第二铰接孔，将所述卡块铰接于所述第二部件上。
[0017]本发明的另一个方面，还提供一种工程机械，所述工程机械设置有前述任一项的锁止机构。
[0018]进一步地，所述第一部件作为所述工程机械的支腿，所述第二部件作为与所述支腿配合的配重。
[0019]本发明通过卡块的移动即可保证第一部件和第二部件之间的锁止和解锁。在锁止时，只需将凸台和凹槽对正，在将凸台向凹槽移动的过程中，凸台可推动卡块摆动，在凸台进入凹槽后，卡块可通过自重复位并将第一部件和第二部件锁止；在解锁时，拨动卡块，凸台即可从凹槽中移出，操作起来十分方便。
[0020]本发明的锁止机构结构简单，在制造上主要包括凸台、凹槽、卡块等的加工成型，加工过程简单易行，成本低廉，具有易于实施的优点。
[0021]此外，本发明还具有结构稳定可靠、锁止力大、制造成本低等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1是本发明一实施例的锁止机构的结构示意图；
[0024]图2是图1所示实施例的锁止机构的爆炸图；
[0025]图3是本发明一实施例的第一部件的结构示意图；
[0026]图4是本发明一实施例的第二部件的结构示意图；
[0027]图5是本发明一实施例的卡块的结构示意图；
[0028]图6是本发明另一实施例的锁止机构的结构示意图；
[0029]图7a-图7c是图1所示实施例的锁止机构在锁止过程中各部件的相对位置关系图；
[0030]图8a-图8c是图1所示实施例的锁止机构在解锁过程中各部件的相对位置关系图。
[0031]附图标记说明:
[0032]第一部件-1凸台-10球形凸面-1a圆锥面-1b连接杆-11第二部件_2凹槽-20立板-21卡块-3开孔-30锁止面-3a引导面-3b
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。[0034]图1所示是本发明一实施例的锁止机构的结构示意图，图2是图1所示实施例的锁止机构的爆炸图。在图1所示的状态中，锁止机构处于锁止状态。该实施例的锁止机构包括可相互移动并实现锁止和解锁的第一部件I和第二部件2。该锁止机构可应用于多种可能的机械结构中。其中第一部件I的结构可以参考图3，第二部件2的结构可以参考图4。
[0035]该实施例在第一部件I的端部设置有凸台10，相应地在第二部件2上设置有与凸台10配合的凹槽20。该凸台10的结构可以为(半)球形结构，末端具有球形凸面la，则该凹槽20具有球形凹面。应当清楚，凸台10也可以为多面体结构或其它可能的异形结构。
[0036]此外，在第二部件2上还铰接有卡块3。卡块3的结构可以参考图5。该卡块3位于凹槽20外并包括对凸台10限位的锁止面3a。该卡块3的数量可以为一个，优选为多个。在图1和图2所示的实施例中，卡块3的数量为4个，均匀分布于凹槽20的外周。
[0037]该锁止面3a的形状与第一部件I端部的凸台10的结构有关。参考图3，该第一部件I除了包括前述的球形凸面Ia外，还包括与球形凸面Ia相邻的圆锥面lb，邻近球形凸面Ia的一端为圆锥面Ib的大端。球形凸面Ia与圆锥面Ib相交于第一交线。为了适用于该凸台10的结构,卡块3的锁止面3a为与圆锥面Ib配合的面。
[0038]图6所示是本发明另一实施例的锁止机构的结构示意图。与图1-5所示实施例不同的是，前述圆锥面Ib由球形凸面Ia代替，无前述第一交线，卡块3的锁止面3a为球形凹面，同样能够实现本发明的技术效果。
[0039]卡块3可摆动至在锁止时使锁止面3a抵靠凸台10，在解锁时使锁止面3a脱离凸台10。卡块3可以具有多种摆动方向，均可以实现本发明的技术效果。优选地，定义凸台10以第一方向移动至凹槽20内，则卡块3的摆动中心线垂直于第一方向。在图1和图2所示的方位中，凸台10从上至下移动至凹槽20内，前述第一方向即为竖直方向，卡块3的摆动中心线位于水平方向上。在卡块3的数量为多个时，各卡块3的摆动中心线均位于同一水平面上。
[0040]卡块3可通过多种方式铰接于第二部件2上，优选地在卡块3上开设有第一铰接孔，第二部件2上固定有立板21，立板21上开设有第二铰接孔，销轴穿过第一铰接孔和第二铰接孔，将卡块3铰接于第二部件2上。每一个铰接位置可以包括两块立板21，卡块3设置于两块立板21之间。
[0041]进一步地，为了调整卡块3的重心位置，还可以在卡块3上设置开孔30。参考图5，卡块3上设置有开孔30、第一铰接孔及锁止面3a。为了在凸台10移动至凹槽20时起到引导作用，优选在卡块3上还设置有与锁止面3a相邻的引导面3b，该引导面3b为倾斜面。在凸台10接近凹槽20的过程中，凸台10最先接触卡块3的引导面3b。
[0042]该引导面3b可以是平面、凹面或者凸面，本发明并不受限于此。更具体地，在锁止状态时，引导面3b的延长面与凹槽20的中心线相交于第一点，锁止面3a的延长面与凹槽20的中心线相交于第二点，第一点相对于第二点更邻近凹槽20。卡块3的锁止面3a与引导面3b之间相交于第二交线。
[0043]进一步地，还可以在第一部件I上设置有连接杆11，连接杆11连接凸台10，连接杆11的横截面小于凸台10的最大横截面，卡块3可摆动至倚靠于连接杆11上。优选凸台10为球状结构，连接杆11为圆柱形结构，凸台10的直径大于连接杆11的直径。该连接杆11可以便于解锁操作，具体过程将在下文的工作原理部分说明。
[0044]对于前述图1-5所示实施例的锁止机构，其工作原理如下:
[0045]在锁止过程中各部件的位置关系参考图7a-图7c。当需要进行锁止时，将第一部件I运动至第二部件2的正上方，使凸台10与凹槽20对正并向下压，如图7a所示；当凸台10接触到卡块3的引导面3b时，卡块3将开始绕销轴向内摆动，如图7b所示，当凸台10的第一交线与卡块3的第二交线对齐时，卡块3停止向内摆动；接下来，如图7c所示，第一部件I继续下压使其第一交线越过卡块3的第二交线后，卡块3在重力的作用下向外摆动，最终凸台10进入凹槽20内，使得锁止面3a抵靠凸台10，卡块3将第一部件I锁止到第二部件2上。
[0046]在解锁过程中各部件的位置关系参考图8a_图Sc。当需要进行解锁时，可向内扳动卡块3至图8a所示位置，使得锁止面3a脱离凸台10，由于此时卡块3重心偏于连接杆11 一侧(可通过开孔30调整重心)，卡块3可保持倚靠于连接杆11上的状态；然后，第一部件I向上抬起，当其圆锥面Ib接触到卡块3的第二交线时，卡块3开始向外摆动，然后凸台10推动卡块3，使卡块3原来的平衡状态被打破，卡块3将在重力作用下继续绕销轴向外摆动，如图Sb所示；随着第一部件I不断上抬，最终其凸台10从凹槽20中脱出，卡块3在重力作用下回到自然状态，如图8c所示。
[0047]除了前述实施例的锁止机构外，本发明还提供一种设置有前述实施例的工程机械。该工程机械的其它结构可以参考现有及改进的技术，本文在此不再赘述。该工程机械可以是起重机、混凝土泵车等设备，根据工程机械的不同工作状态，该锁止机构可实现两构件之间相互的锁止和解锁。
[0048]更优选地，该工程机械可包括支腿和配重。其中，第一部件I作为所述工程机械的支腿，第二部件2作为与前述支腿配合的配重。在工程机械作业时，支腿展开，配重锁止于支腿底部，提高整机稳定性；而在工程机械运输等状态时，将配重从支腿上解锁，便于转场作业。
[0049]综上所述，本发明前述实施例通过卡块3的移动即可保证第一部件I和第二部件2之间的锁止和解锁，在锁止时，卡块3将凸台10限位于凹槽20内，在解锁时卡块3与凸台10脱离。与现有技术相比，前述实施例具有以下优点:
[0050]I)操作便捷
[0051]在锁止时，只需将凸台10和凹槽20对正，在将凸台10向凹槽20移动的过程中，凸台10可推动卡块3移动，在凸台10进入凹槽20后，卡块3可通过自重复位并将第一部件I和第二部件2锁止；在解锁时，拨动卡块3，凸台10即可从凹槽20中移出，操作起来十分方便。
[0052]2)成本低廉
[0053]前述实施例的锁止机构结构简单，在制造上主要包括凸台10、凹槽20、卡块3等的加工成型，加工过程简单易行，成本低廉，具有易于实施的优点。
[0054]此外，本发明还具有结构稳定可靠、锁止力大、制造成本低等优点。
[0055]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种锁止机构，包括可相互移动并实现锁止和解锁的第一部件(I)和第二部件(2)，其特征在于: 所述第一部件(I)的端部设置有凸台(10)，所述第二部件(2)上设置有与所述凸台(10)配合的凹槽(20)； 所述第二部件(2)上还铰接有卡块(3)，所述卡块(3)位于所述凹槽(20)外并包括对所述凸台(10)限位的锁止面(3a)； 所述卡块(3)可摆动至在锁止时使所述锁止面(3a)抵靠所述凸台(10)，在解锁时使所述锁止面(3a)脱离所述凸台(10)。
2.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述凸台(10)以第一方向移动至所述凹槽(20)内，所述卡块(3)的摆动中心线垂直于所述第一方向。
3.根据权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述凸台(10)的末端具有球形凸面(la)，所述凹槽(20)具有球形凹面。
4.根据权利要求3所述的锁止机构，其特征在于，所述凸台(10)上还设置有与所述球形凸面(Ia)相邻的圆锥面(lb)，邻近所述球形凸面(Ia)的一端为所述圆锥面(Ib)的大端，所述卡块(3)的锁止面(3a)为与所述圆锥面(Ib)配合的面。
5.根据权利要求3所述的锁止机构，其特征在于，所述卡块(3)上还设置有与所述锁止面(3a)相邻的引导面(3b)，所述引导面(3b)为倾斜面，锁止时，所述引导面(3b)的延长面与所述凹槽(20)的中心线相交于第一点，所述锁止面(3a)的延长面与所述凹槽(20)的中心线相交于第二点，所述第一点相对于所述第二点更邻近所述凹槽(20)。
6.根据权利要求2-5任一项所述的锁止机构，其特征在于，所述第一部件(I)上还设置有连接杆(11)，所述连接杆(11)连接所述凸台(10)，所述连接杆(11)的横截面小于所述凸台(10 )的最大横截面，所述卡块(3 )可摆动至倚靠于所述连接杆(11)上。
7.根据权利要求1-5任一项所述的锁止机构，其特征在于，所述卡块(3)上设置有用于调整重心的开孔(30)，并且所述卡块(3)的数量为多个，均匀分布于所述凹槽(20)的外周。
8.根据权利要求1-5任一项所述的锁止机构，其特征在于，所述卡块(3)上开设有第一铰接孔，所述第二部件(2)上固定有立板(21)，所述立板(21)上开设有第二铰接孔，销轴穿过所述第一铰接孔和所述第二铰接孔，将所述卡块(3)铰接于所述第二部件(2)上。
9.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械设置有权利要求1-8任一项所述的锁止机构。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述第一部件(I)作为所述工程机械的支腿，所述第二部件(2)作为与所述支腿配合的配重。
【文档编号】B60S9/02GK103465879SQ201310404118
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】胡雄伟, 刘星, 张裕生 申请人:三一汽车制造有限公司