一种液压滚轮装置及具有该装置的伸缩支腿和工程机械的制作方法

本发明属于工程机械领域，尤其是涉及一种液压滚轮装置及具有该装置的伸缩支腿和工程机械。

背景技术：

为满足工程作业需要，诸如轮式起重机、混凝土泵车等大多数臂架类工程机械都配备有多条支腿。在工程机械行走时，支腿收回；工程机械作业时，支腿打开，对整车形成稳定支撑。

支腿形式以伸缩型支腿为主。以一级伸缩支腿为例，其包括底架和套设于底架中的可伸缩支腿，底架内设有滑道，所述伸缩支腿可在滑道中滑行。该伸缩支腿与滑道之间产生滑动摩擦阻力，由于底架和伸缩支腿之间是面与面的配合接触，该滑动摩擦阻力较大，为了减小支腿在滑动过程中的阻力，一般需要设置滚轮，将滑动摩擦变为滚动摩擦。

现有技术存在如下缺点：支腿搭接点处为钢对钢滑动摩擦，当支腿较长、较重，尤其是支腿形状为非直线形(比如圆弧形)时，摩擦阻力将非常大，导致支腿伸缩不顺畅。

因此，如何提供一种能够形成全滚动支撑，大幅降低支腿伸缩阻力，提升支腿伸缩平顺性，且能够同时满足支腿伸缩状态和作业状态(整机作业状态，支腿承受较大反力)两种工况的滚轮装置，已成为一个本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本方案主要针对上述现有技术的缺点，提供一种液压滚轮装置及具有该装置的伸缩支腿和工程机械。所述液压滚轮装置为一个可伸缩的、由液压驱动的滚轮装置，能够应用于搭接点二处，在竖直面内形成全滚动支撑，大幅降低支腿伸缩阻力，提升伸缩平顺性，且能够同时满足支腿伸缩状态和作业状态两种工况。

本发明提供的技术方案如下：

一种液压滚轮装置，包括阀体、活塞杆、滚动结构和限位装置；所述阀体上设有高压油腔和支撑导向腔体；所述活塞杆安装于阀体内部，相对于阀体可伸缩动作；活塞杆上设有长圆孔，所述液压滚轮装置上设置有限位装置；所述限位装置包括限位销和限位销孔，所述阀体上设置有限位销孔，所述限位销安装于限位销孔中，并穿过活塞杆上的长圆孔；所述限位销对活塞杆进行伸缩限位；所述滚动结构安装于活塞杆尾部。

进一步的，所述滚动结构包括滚轮和滚轮轴；所述滚轮与滚轮轴之间设置有滚动体和支撑内圈。

进一步的，活塞杆包括活塞部分、支撑导向部分和滚轮安装部分；所述活塞部分位于活塞杆上段，开有环形密封槽，并安装有密封圈；所述密封圈紧贴阀体上的高压油腔内壁，将高压油封在高压油腔内部；所述支撑导向部分位于活塞杆中段，为支撑导向部分，开有环形槽，并安装有支撑环，所述支撑环紧贴阀体上的支撑导向腔体内壁，活塞杆伸缩时，支撑环对活塞杆兼有支撑和导向作用；所述滚轮安装部分位于活塞杆下段，设置有滚轮安装槽、滚轮轴安装孔、弹性挡圈安装槽，滚轮轴安装孔轴线与滚轮安装槽对称面垂直设置；滚轮轴安装于滚轮轴安装孔中，两侧各有一个弹性挡圈限位；滚轮、支撑内圈安装于滚轮轴上，位于滚轮安装槽中，滚轮内孔与支撑内圈之间密排一圈滚动体，滚轮两侧安装有止推垫片。

进一步的，高压油腔与支撑导向腔体连通；阀体上设有进油口和测压口；进油口和测压口均与高压油腔连通。

进一步的，环形槽和支撑环至少设置两个，两两之间设置有间隙。

进一步的，活塞杆为台阶状的圆柱体，当活塞杆伸出到极限位时，其上的长圆孔上圆弧与限位销接触，活塞杆伸出停止。当活塞杆收回到极限位时，其台阶面与阀体的台阶面接触，活塞杆收回停止。

进一步的，阀体下端设有防干涉倒角。

本发明还提供一种伸缩支腿，所述伸缩支腿具有上述液压滚轮装置。

进一步的，伸缩支腿上设有凹槽，阀体上设有凸台，所述伸缩支腿和阀体通过凹槽和凸台连接在一起；

进一步的，阀体上设有若干螺栓安装孔，用于和支腿结构连接。

一种工程机械或工作台，所述工程机械具有上述液压滚轮装置。

有益效果

该装置为一个可伸缩的、由液压驱动的滚轮装置，能够应用于搭接点二处，在竖直面内与辅助支撑点一、辅助支撑点二的滚轮共同形成全滚动支撑，大幅降低支腿伸缩阻力，提升伸缩平顺性，且能够同时满足支腿伸缩状态和作业状态(整机作业状态，支腿承受较大反力)两种工况。

附图说明

图1为液压滚轮装置完全伸出状态；

图2为液压滚轮装置完全收回状态；

图3为阀体示意图；

图4为阀体示意图；

图5为阀体与支腿结构配合示意图；

图6为液压滚轮装置用于工程机械伸缩支腿的示意图；

图7为液压滚轮装置阵(多点设置液压滚轮装置)应用与移动工作台的示意图。

1、阀体；2、活塞杆；3、高压油腔；4、支撑导向腔体；5、进油口；6、测压口；7、限位销；8、滚轮；9、滚轮轴；10、滚动体；11、支撑内圈；12、密封圈；13、支撑环；14、弹性挡圈；15、防干涉倒角；16、螺栓安装孔；17、凸台；18、凹槽；19、支腿；20、搭接点一；21、搭接点二；22、辅助支撑点一；23、辅助支撑点二；24、液压滚轮装置；25、底架。

具体实施方式

实施例1

如图1-7所示，一种液压滚轮装置，包括阀体1、活塞杆2和滚动结构和限位装置。

阀体1上设有高压油腔3、支撑导向腔体4、进油口5、测压口6。高压油腔3与支撑导向腔体4连通，为台阶孔；进油口5、测压口6均与高压油腔3连通。所述滚动结构包括滚轮8和滚轮轴9；所述滚轮8与滚轮轴9之间设置有滚动体10和支撑内圈11；

所述阀体1上设置有限位装置，所述限位装置包括限位销和限位销孔，所述限位销安装于阀体上的限位销孔中，并穿过活塞杆上的长圆孔；所述限位销对活塞杆进行伸缩限位。

活塞杆2为台阶状的圆柱体，安装于阀体1内部，并且相对于阀体可伸缩动作。活塞杆2包括活塞部分、支撑导向部分和滚轮安装部分；活塞杆2上段直径较小，为活塞部分，其上开有环形密封槽，并安装有密封圈12，密封槽和密封圈可设置一个，也可设置多个。密封圈12紧贴阀体1上的高压油腔3内壁，将高压油始终封在高压油腔内部。活塞杆伸缩时，密封部分始终处于高压油腔内。活塞杆中段直径较大，为支撑导向部分，其上开有环形槽，并安装有支撑环13，环形槽和支撑环13至少设置两个，两两之间有一定距离。支撑环13紧贴阀体上的支撑导向腔体4内壁，活塞杆伸缩时，支撑环对活塞杆兼有支撑和导向作用。活塞杆下段直径与中段相当，为滚轮安装部分，该处设置有滚轮安装槽(u形槽)、滚轮轴安装孔、弹性挡圈安装槽，其中滚轮轴安装孔轴线与滚轮安装槽对称面垂直设置。滚轮轴9安装于滚轮轴安装孔中，两侧各有一个弹性挡圈14限位；滚轮8、支撑内圈11安装于滚轮轴9上，位于滚轮安装槽中，滚轮内孔与支撑内圈11之间密排一圈滚动体10，该滚动体可以是滚珠、滚针、或圆柱滚子等；滚轮两侧各安装一个止推垫片。

活塞杆伸缩限位是这样实现的：阀体1上设有限位销孔，活塞杆2上设有长圆孔，限位销7安装于阀体上的销孔中，并穿过活塞杆上的长圆孔。当活塞杆伸出到极限位时，其上的长圆孔上圆弧与限位销接触，活塞杆伸出停止。当活塞杆收回到极限位时，其台阶面与阀体的台阶面接触，活塞杆收回停止。限位销设于支撑导向腔体大约中部位置、两个支撑环之间。限位销除了对活塞杆进行伸缩限位，还可以对其周向限位。

如图2所示，阀体下端设有防干涉倒角15，用于防止支腿向上倾斜一定角度时，阀体与底架支腿箱底板干涉。

如图3所示，阀体上设有若干螺栓安装孔16，用于和支腿结构连接。

如图4所示，阀体上设有凸台17，相应地，支腿结构上设有凹槽18(如图5所示)，二者相配合，这样的结构设计可使螺栓连接更可靠，同时也使得结构更紧凑。

支腿19伸缩动作时，高压油通过进油口进入阀体的高压油腔内，推动活塞杆、滚轮伸出，并将支腿19抬高，此时滑动摩擦变为滚动摩擦，使得支腿19得以顺畅地伸缩。支腿伸缩动作停止时，阀体内液压油压力降低，支腿重力使得活塞杆、滚轮收回到阀体内部，此时即使搭接点一20和搭接点二21处存在很大的反力，也全部由支腿、底架25承担，液压滚轮不受外力作用。该液压滚轮装置能够同时满足支腿伸缩状态和作业状态两种工况。

该液压滚轮装置24不仅可用于工程机械伸缩支腿(见图6)，也可用于各种伸缩臂架，还可用于移动工作台等。

图7为液压滚轮装置阵(多点设置液压滚轮装置)应用与移动工作台的示意图。图中同一移动方向上的四个液压滚轮装置为一组，每次移动工作台时，仅对一组液压滚轮装置同时供油，该组内的所有液压滚轮装置同时伸出，将移动工作台抬起，并在外力作用下移动工作台；当工作台移动到位后，液压滚轮装置收回。

该液压滚轮装置为一个可伸缩的、由液压驱动的滚轮装置，能够应用于搭接点二处，在竖直面内与辅助支撑点一22、辅助支撑点二23的滚轮共同形成全滚动支撑，大幅降低支腿伸缩阻力，提升支腿伸缩平顺性，能够同时满足支腿伸缩状态和作业状态两种工况。

液压滚轮装置为一个可伸缩的、由液压驱动的滚轮装置。当支腿伸缩动作时，滚轮伸出，支撑于底架支腿箱体底板上，将支腿抬高，避免其与底架底板摩擦；当支腿伸缩动作停止时，滚轮缩回，避免因受外力而损坏(比如，支腿支撑于地面时，支腿搭接点二处受力，滚轮若不缩回，则力将作用于液压滚轮装置上，导致其损坏)。

在另一种实施方式中，滚轮及相关零件也可以用轴承代替。

在另一种实施方式中，滚轮与滚轮轴之间的滚动体、支撑内圈也可以用无油轴承/衬套等代替。

在另一种实施方式中，液压滚轮装置整体也可采用其它可伸缩的滚轮装置代替，比如电动滚轮装置等。

相关术语解释

1)底架：一种支承回转机构并用于连接上下车的机械结构。

2)支腿：工程机械作业时用于支承整机的结构件。

3)伸缩支腿：能沿指定轨迹伸缩的支腿。