专利名称：一种起重机及其垂直油缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及起重机领域，具体涉及一种起重机及其垂直油缸。
背景技术：
为提高起重机的起重能力，增加整机稳定性，在起重机的固定支腿箱型结构中安装有可伸缩的活动支腿，垂直油缸分布在起重机车架两侧起到支撑活动支腿的作用。请参见图1、图2和图3，其中，图1是现有技术中垂直油缸的结构示意图，图2是图1所示垂直油缸导向套处的局部放大示意图，图3是图1所示垂直油缸活塞处的局部放大示意图。如图所示，现有的垂直油缸结构包括缸筒1以及设置在缸筒1内的活塞杆2，活塞杆2的两端分别设置有活塞3和导向套4，活塞3和缸筒1之间，以及导向套4和活塞杆 2之间均设置有密封圈5。当起重臂在正侧方进行吊重作业时，垂直油缸内部活塞杆在导向套处的挤压力过大，造成油缸径向负载过大，与垂直油缸固定在一起的活动支腿出现向上翘曲，并最终导致垂直油缸向车架内侧倾斜；另外，由于设计间隙与装配间隙不同步，使起重机的支腿间存在间隙，这也会引起垂直油缸向车架内侧倾斜。垂直油缸倾斜将造成活塞杆与油缸缸筒直接挤压，破坏油缸导向套内部结构，致使活塞杆受损。现有技术中，由于垂直油缸倾斜引起活塞杆破损后，采用的解决办法是维修或更换导向套，而该方法存在以下不足导向套返修时间长，更换导向套成本较高，均影响使用效率，且简单的维修导向套不能从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。有鉴于此，亟需一种结构从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种垂直油缸，可以减小起重机吊重作业时油缸所受的径向负载，从而使垂直油缸的倾斜角度减小，避免油缸缸筒和活塞杆之间出现挤压，从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。在此基础上，本实用新型还提供一种采用该垂直油缸的起重机。本实用新型提供的垂直油缸，包括缸筒以及设置在所述缸筒内的活塞杆，所述活塞杆的两端分别设置有活塞和导向套，所述活塞和所述缸筒之间，以及所述导向套和所述活塞杆之间均设置有密封圈，所述导向套在轴向上采用分段式结构。优选地，所述导向套在轴向上分为两段，包括第一导向套和第二导向套。优选地，所述第一导向套与所述活塞杆之间设置有第一支撑环，所述第二导向套与所述活塞杆之间设置有第二支撑环。优选地，所述活塞和所述缸筒之间采用Xx型密封圈。本实用新型提供的起重机，包括设置在车架上的固定支腿，所述固定支腿内设置有活动支腿，所述车架两侧设置有用于支撑所述活动支腿的垂直油缸，所述垂直油缸为如前所述的垂直油缸。[0013]优选地，所述活动支腿所用钢材的屈服极限不小于960MPa，许用应力不低于 640MPa。优选地，相邻支腿之间的间隙为lmm-2mm。优选地，所述活动支腿中心面的水平度小于0. 4mm/m。优选地，所述垂直油缸向所述车架外侧的倾斜角度介于1.2° -1.6°之间。与现有技术相比，本实用新型提供的垂直油缸，其内部导向套在轴向上采用分段式结构，可以根据需要在导向套两个分段之间设置一定的间隔，从而增加导向套的跨距。相比于整体式导向套，相同长度的分段式导向套增加了导向套的导向距离，提高了导向套防止径向力能力，增加了活塞杆的稳定性，且分段式结构具有安装方便，易拆卸，便于修复的优点。本实用新型的优选方案中，在每段导向套与活塞杆之间设置有支撑环，支撑环具有导向作用，其跨距越大，对活塞杆的导向作用越强，因此能够进一步提高活塞杆的稳定性。本实用新型的另一优选方案中，活塞和缸筒之间采用作型密封圈, 型密封圈具有耐高压、耐磨性能好，低温性能好的优点，可以减小活塞和缸筒之间的摩擦，延长其使用
寿命ο与现有技术相比，本实用新型提供的起重机，采用如前所述的垂直油缸，可以减小垂直油缸倾斜角度，从而保护油缸内部导向套结构，从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。本实用新型的优选方案中，活动支腿所用钢材的屈服极限不小于960MPa，许用应力不低于640MPa，选用优质钢材可以增加活动支腿的刚度，使其抵抗弯曲下挠的能力增强， 从而使垂直油缸所受的径向负载减小，油缸倾斜角度也随之减小，油缸内部活塞杆和导向套结构得到保护。本实用新型的另一优选方案中，在装配时将垂直油缸向车架的外侧倾斜 1.2° -1.6°，当起重机吊重时垂直油缸在力的作用下产生倾斜后恢复到垂直状态。即采用反向倾斜方式安装，可以有效减少垂直油缸倾斜角度，从而减小对活塞杆的挤压力，使活塞杆免于破损。
图1是现有技术中垂直油缸的结构示意图；图2是图1所示垂直油缸导向套处的局部放大示意图；图3是图1所示垂直油缸活塞处的局部放大示意图；图4是具体实施方式
中所述垂直油缸结构示意图；图5是图4所示垂直油缸导向套处的局部放大示意图；图6是图4所示垂直油缸活塞处的局部放大示意图；图7是具体实施方式
中所述起重机支腿系统的装配示意图。图中缸筒1、活塞杆2、活塞3、导向套4、密封圈5、支撑环6、Yx型密封圈7、车架8、固定支腿9、活动支腿10、第一导向套41、第二导向套42、第一支撑环61、第二支撑环62。
具体实施方式
本实用新型的核心设计在于提供一种垂直油缸，使用该垂直油缸可以减小起重机吊重作业时油缸所受的径向负载，从而减小垂直油缸倾斜角度，保护油缸内部导向套结构， 从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。本实用新型的另一核心设计是提供一种采用该垂直油缸的起重机。为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图作进一步的详细说明。需要说明的是，为清楚示出本方案与现有技术的区别，本方案与现有技术中相同构件采用相同的附图标记进行标示。本实施方式所述垂直油缸的主体构成与现有技术相同，即包括缸筒1以及设置在缸筒1内的活塞杆2和活塞3，具体请参见图4，该图为本实施方式所述垂直油缸的结构示意图，由于本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。与现有技术不同的是，本方案所述垂直油缸导向套在轴向上采用分段式结构，具体请参见图5，该图是图 4所示垂直油缸导向套处的局部放大示意图。由图可知，导向套4在轴向上采用分段式结构，以取代现有技术中的整体式导向套。导向套4的相邻两个分段之间可以根据使用需要设置适当的间距，从而在一定程度上增加导向套4的跨距，导向套4的导向距离也随之增加。导向距离增加，可以改善活塞杆2 与缸筒1之间的同轴度，活塞杆2单位面积上所承受的径向负载变小，从而减小垂直油缸倾斜角度，从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆2破损问题。此外，分段式导向套还具有安装方便、易拆卸和便于修复的优点，有利于提高使用效率。作为优选，本方案中将导向套4在轴向上分为两段，包括第一导向套41和第二导向套42。采用两段式结构，一方面可以增加导向套4的跨距和导向距离，提高导向套4防止径向力能力；另一方面由于分段数量少，由零件加工和装配引起的误差积累相对较小，可以在一定程度上降低对加工精度的要求，有利于保证产品质量，降低生产成本。可以理解的是，导向套4的分段数量并不局限于图中所示，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。起重机的垂直油缸中活塞杆2行程较大，若导向不好，可能出现活塞杆2弯曲，与缸筒1直接挤压导致破损的现象，为此，可以在每段导向套4与活塞杆2之间进一步设置支撑环，本方案中，在第一导向套41、第二导向套42与活塞杆2之间分别设置有第一支撑环 61和第二支撑环62。支撑环具有精确的导向作用，并可吸收活塞3运动时产生的径向力， 改善活塞杆2与缸筒1的同轴度，使间隙均勻，从而增加活塞杆2的稳定性；而且，第一支撑环61和第二支撑环62之间的跨距越大，对活塞杆2的导向作用越强，因此能够进一步提高活塞杆2的稳定性，避免活塞杆2与缸筒1直接挤压产生破损。现有技术中活塞3处采用普通密封圈5，其密封效果差，且耐压强度较低，容易出现挤压破坏，为此本方案在活塞3和缸筒1之间采用了作型密封圈7，具体可参见图6，该图示出了本方案所述垂直油缸活塞处的结构。作型密封圈7的特点是耐高压、耐磨性好，因此，可有效减小活塞3和缸筒1之间的摩擦，延长其使用寿命。本实用新型提供的起重机，包括设置在车架8上的固定支腿9以及在固定支腿9 内设置的活动支腿10，车架8两侧设置有如前所述的垂直油缸，该垂直油缸用于支撑活动支腿10，具体可参见图7，该图为起重机支腿系统的装配示意图。由于改进了油缸内部导向套结构以及活塞处的密封圈结构，当起重机进行吊重作业时，垂直油缸所受径向载荷减小， 油缸倾斜角度也随之减小，可以从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆2破损问题。本实施方式所述起重机对现有技术所作的贡献在于应用了前述结构的垂直油缸， 需要说明的是，该起重机的主要构成与现有技术相同，本领域技术人员基于现有技术完全可以实现，故不再赘述。除了通过改进油缸内部结构来减小垂直油缸倾斜角度外，本方案还从其他角度入手来解决此问题，如选用优质钢材，本方案所述活动支腿10所用钢材的屈服极限不小于 960MPa，许用应力不低于640Mpa，选用优质钢材可以增加活动支腿10的刚度，使其抵抗弯曲下挠的能力增强，垂直油缸所受的来自活动支腿10的径向负载随之减小，油缸倾斜角度也相应减小，油缸内部结构得到保护。由于零件加工和装配过程中存在公差，起重机支腿在装配过程中存在设计间隙和装配间隙不同步的问题，相邻支腿之间存在间隙，这也是引起垂直油缸倾斜的重要因素之一。针对该问题目前尚无可靠解决办法，但是，实际操作中，可以将支腿之间的间隙控制在最优间隙范围内，从而减小垂直油缸倾斜角度。本方案中相邻支腿之间的最优支腿间隙为 lmm-2mm0起重机吊重时，垂直油缸与活动支腿10的最佳位置关系为两者之间保持垂直，因此，在装配过程中将活动支腿10中心面的水平度控制在合适的范围内，将有助于提高与活动支腿10相连的垂直油缸保持垂直度的能力，从而减小垂直油缸倾斜角度。本方案中活动支腿10中心面的水平度控制在0. 4mm/m内。利用反变形原理对起重机支腿和垂直油缸装配工艺进行整改，也是减小垂直油缸倾斜角度的有效方法之一。在装配时将垂直油缸向车架8的外侧倾斜一定的角度，当起重机吊重时垂直油缸在力的作用下产生倾斜后恢复到垂直状态。即采用反向倾斜方式安装， 可以有效减少垂直油缸倾斜角度，从而减小活塞3、第一导向套41和第二导向套42对活塞杆2的挤压力，使活塞杆2免于破损。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种垂直油缸，包括缸筒(1)以及设置在所述缸筒(1)内的活塞杆O)，所述活塞杆 ⑵的两端分别设置有活塞⑶和导向套G)，所述活塞⑶和所述缸筒⑴之间，以及所述导向套(4)和所述活塞杆( 之间均设置有密封圈(5)，其特征在于，所述导向套(4)在轴向上采用分段式结构。
2.根据权利要求1所述的垂直油缸，其特征在于，所述导向套(4)在轴向上分为两段， 包括第一导向套Gl)和第二导向套G2)。
3.根据权利要求2所述的垂直油缸，其特征在于，所述第一导向套与所述活塞杆 (2)之间设置有第一支撑环(61)，所述第二导向套0 与所述活塞杆( 之间设置有第二支撑环(62)。
4.根据权利要求1或2所述的垂直油缸，其特征在于，所述活塞C3)和所述缸筒(1)之间采用虹型密封圈(7)。
5.一种起重机，包括设置在车架(8)上的固定支腿(9)，所述固定支腿(9)内设置有活动支腿(10)，所述车架(8)两侧设置有用于支撑所述活动支腿(10)的垂直油缸，其特征在于，所述垂直油缸为权利要求1至3中任一项所述的垂直油缸。
6.根据权利要求5所述的起重机，其特征在于，所述活动支腿(10)所用钢材的屈服极限不小于960MPa，许用应力不低于640MPa。
7.根据权利要求5或6所述的起重机，其特征在于，相邻支腿之间的间隙为lmm-2mm。
8.根据权利要求5或6所述的起重机，其特征在于，所述活动支腿(10)中心面的水平度小于0. 4mm/m。
9.根据权利要求5或6所述的起重机，其特征在于，所述垂直油缸向所述车架(8)外侧的倾斜角度介于1. 2° -1. 6°之间。
专利摘要本实用新型公开一种垂直油缸，包括缸筒以及设置在缸筒内的活塞杆，活塞杆的两端分别设置有活塞和导向套，导向套在轴向上分为两段，且每段导向套和活塞杆之间设置有支撑环。活塞和缸筒之间，以及导向套和活塞杆之间均设置有密封圈，其中，在活塞和缸筒之间采用Yx型密封圈。采用该垂直油缸，可以减小起重机吊重作业时垂直油缸的倾斜角度，避免油缸缸筒和活塞杆之间出现挤压，从根本上解决垂直油缸倾斜造成的活塞杆破损问题。在此基础上，本实用新型还提供一种采用该垂直油缸的起重机。
文档编号F15B15/20GK202322123SQ20112040320
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者东权, 刘东宏, 张丰利, 朱长建, 苏锦涛 申请人:徐州重型机械有限公司