专利名称：一种工程机械及其臂架伸展装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于工程机械的臂架伸展装 置。本实用新型还涉及一种包括该臂架伸展装置的工程机械。
背景技术：
随着经济建设的快速发展，近年来，我国各类基础工程不断增多，大型的施工现场 对于工程机械要求越来越高。混凝土泵车是一种利用压力将商品混凝土沿管道输送到指定位置的工程机械。它 是将液压活塞式或挤压式混凝土泵安装在汽车底盘上，并用液压折叠式的液压臂架管道来 输送混凝土。其中，液压臂架通常安装在车架前部的转台上，并在工作过程中可进行变幅、 曲折和回转三个动作。基于四连杆机构具有运动形式多样、位置控制精确方便、运动副单元 面积所受压力较小，面接触方便润滑等优点，现有混凝土泵车的液压臂架的伸展均通过四 连杆机构来实现。请参考图1，图1为现有技术中一种臂架伸展装置的连接方式示意图。如图1所示，该臂架伸展机构由第一臂节31、第二臂节32、第一连杆33、第二连杆 34、变幅油缸35组成，其布置方式为变幅油缸35左端装在第一臂节31上，右端装在第一连 杆33的下端。第一连杆33的一端安装在第二臂节32的两侧；第二连杆34 —端分别对称 装于第一臂节31的两侧，另一端对称安装于第一连杆33的中部。使用时，通过变幅油缸35 的伸缩带动由第一臂节31、第二臂节32、第一连杆33、第二连杆34铰接组成的四连杆机构， 从而实现第二臂节32相对第一臂节31的连续转动，达到臂架运动的目的。然而，由于该臂架伸展机构采用连杆相对于臂架外置的方式，增加了臂架的布置 宽度，不利于臂架设计的总体布局。因此，如何改变现有臂架伸展机构的连接方式，减小臂架的布置宽度，使得臂架的 空间分布更加合理、结构更加紧凑，是本领域技术人员目前需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种臂架伸展机构，该臂架伸展机构能够减小臂架的布 置宽度，节省臂架外部的空间，改善臂架的总体结构布局。本实用新型的另一目的是提供一 种包含上述臂架伸展机构的工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种臂架伸展机构，包括依次铰接的第一 臂节、第二臂节、第一连杆以及第二连杆；所述第一连杆的与所述第二臂节的铰接端设置于 所述第二臂节内，所述第二连杆的与所述第一臂节的铰接端设置于所述第一臂节内；且所 述第一连杆和所述第二连杆的宽度均小于所述第一臂节和所述第二臂节的宽度。优选地，所述第一臂节的与第二连杆的铰接端具有槽型结构，所述槽型结构的两 侧立板上均开设有用于安装铰接轴的通孔。优选地，所述通孔内设置有轴套。[0012]优选地，所述槽型结构的两侧立板之间连接有筋板。优选地，所述第一连杆为整体箱型结构。优选地，所述箱型结构的两端铰接部分别插装有轴套。优选地，所述第二连杆的与第一臂节连接的一端为所述箱型结构，与第一连杆连 接的一端为所述槽型结构。优选地，所述臂架伸展机构还包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的一端与所述第一连 杆和所述第二连杆铰接于一点，另一端与所述第一臂节铰接。本实用新型所提供的臂架伸展装置，第一连杆的与所述第二臂节的铰接端设置于 第二臂节内，第二连杆的与第一臂节的铰接端设置于第一臂节内；且第一连杆和第二连杆 的宽度均小于第一臂节和第二臂节的宽度。采用这种连杆内置的连接方式，且连杆的整体宽度均小于臂节的宽度，使得该臂 架伸展机构的总体宽度不超过臂架的宽度，节省了臂架外部的空间，减小了臂架的布置宽 度，改善臂架设计的总体布局，使得臂架结构更加紧凑，从而实现了臂架伸展装置的轻量 化、紧凑化。在一种优选的实施方式中，上述臂架伸展装置还包括伸缩油缸，伸缩油缸的一端 与第一连杆和第二连杆铰接于一点，另一端与第一臂节铰接。采用这样的结构，将现有技术 中的两个铰接端合并为一个铰接端，大大简化了臂架伸展装置的结构，也简化了连杆的加 工工序，降低了生产成本。本实用新型还提供一种工程机械，包括臂架，所述臂架采用上述任一项所述的臂 架伸展机构。由于上述臂架伸展机构具有上述技术效果，采用该臂架伸展机构的工程机械 也具有上述技术效果，在此不再赘述。优选地，所述工程机械具体为混凝土泵车。
图1为现有技术中一种臂架伸展装置的连接方式示意图；图2为本实用新型所提供的臂架伸展装置的连接方式示意图；图3为图2中的第一臂节与连杆的铰接端的结构示意图；图4为图2中的第一连杆的结构示意图；图5为本实用新型所提供的混凝土泵车的整体结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种臂架伸展机构，该臂架伸展机构能够减小臂架的布 置宽度，节省臂架外部的空间，改善臂架的总体结构布局。本实用新型的另一核心是提供一 种包括上述臂架伸展机构的工程机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本实用新型所提供的臂架伸展装置的连接方式示意图。臂架伸展机构是臂架的一部分，主要用来实现臂架的伸展运动。在一种实施例中， 如图2所示，本实用新型所提供的臂架伸展机构包括第一臂节41、第二臂节42、第一连杆43以及第二连杆44，这四者依次铰接构成四连杆机构。工作时，第一连杆43、第二连杆44转 动，从而带动第一臂节41、第二臂节42转动，实现臂架的伸展和收缩。第一连杆43的与所 述第二臂节42的铰接端设置于第二臂节42内，第二连杆44的与第一臂节41的铰接端设 置于第一臂节41内；且第一连杆43和第二连杆44的宽度均小于第一臂节41和第二臂节 42的宽度。采用这种连杆内置的连接方式，且连杆的整体宽度均小于臂节的宽度，使得该臂 架伸展机构的总体宽度不超过臂架的宽度，节省了臂架外部的空间，减小了臂架的布置宽 度，改善臂架设计的总体布局，使得臂架结构更加紧凑，从而实现了臂架伸展装置的轻量 化、紧凑化。需要说明的是，上述实施例对于臂节与连杆的铰接端的结构形式不做限制，凡是 能够实现第一连杆43的与所述第二臂节42的铰接端设置于第二臂节42内，第二连杆44 的与第一臂节41的铰接端设置于第一臂节41内的结构形式，均应当属于本实用新型的保 护范围。上述实施例对于连杆的截面也不做限制，无论连杆是否为变截面的连杆，凡是其宽 度小于第一臂节41和第二臂节42的宽度，均应当属于本实用新型的保护范围。还可以进一步设置上述臂架伸展机构的臂节的具体结构。请参考图3，图3为图2中的第一臂节与连杆的铰接端的结构示意图。在一种优选的实施方式中，如图3所示，该臂架伸展机构中，第一臂节41与第二连 杆44的铰接端可以具有槽型结构，该槽型结构具有平行设置的两个侧立板，平行设置的两 个侧立板上均开设有用于安装第二臂节42铰接轴的第一通孔411和用于安装第二连杆44 铰接轴的第二通孔412。采用这种槽型结构，由于第一臂节41的平行设置的两个侧立板之间有一定的距 离，留有连杆运动的空间，使得第一臂节41和第二臂节42可以通过插装于第一通孔411的 铰接轴铰接，第一臂节41和第二连杆44可以通过插装于第二通孔412的铰接轴铰接，从而 实现将第一连杆43的与第二臂节42的铰接端设置于第二臂节42内。节省了臂架外部的 空间，减小了臂架的布置宽度。需要说明的是，上述第一臂节41的与第二连杆44的铰接端并不局限于槽型结构， 还可以设置为其他结构，凡是留有连杆运动的空间，能够实现第二连杆44的与第一臂节41 的铰接端设置于第一臂节41内的结构均应在本实用新型的保护范围内。当然，上述结构也 不仅限于第一臂节41，第二臂节42与第一连杆43的铰接端也可以采用上述结构，凡是能够 将第一连杆43的与所述第二臂节42的铰接端设置于第二臂节42内的结构形式均应在本 实用新型的保护范围内。在进一步的方案中，上述第一臂节41铰接端的第一通孔411和第二通孔412内还 可以分别设有第一轴套413和第二轴套414。在通孔和铰接轴的间隙配合中，由于铰接轴在 工作时需要长时间频繁地转动，不可避免地会引起通孔和铰接轴的磨损，当铰接轴和通孔 的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件。设置轴套能够减少铰接轴和通孔的磨损， 节约更换零件的成本。轴套通常为具有硬度较低的耐磨性材料的轴套，这样能够进一步延 长轴套的使用寿命。更具体的方案中，上述槽型结构的两侧立板之间还可以连接有筋板415。由于两侧 立板平行设置，其内部安装有长时间频繁转动的铰接轴，使得两侧立板容易引起变形。使用筋板415连接该平行设置的两侧立板，能够大大增强第一臂节41和第二臂节42的铰接端 的两侧立板的强度，避免了由于强度不够而引起的变形。还可以进一步设置上述臂架伸展机构的连杆的具体结构。请参考图4，图4为图2中的第一连杆的结构示意图。在另一种实施方式中，如图3所示，该臂架伸展机构的第一连杆43可以具有整体 箱型结构。该箱型结构包括水平设置的第一钢板、第二钢板以及竖直设置的第三钢板、第四 钢板，第一钢板、第二钢板、第三钢板和第四钢板连接构成筒型结构，竖直设置的第三钢板 和第四钢板在位于筒型的两端部均设有用于安装第二臂节42铰接轴的第三通孔431和用 于安装第二连杆44铰接轴的第四通孔432 ；该箱型结构还包括分别插装于第三通孔431内 的第三轴套433和插装于第四通孔432内的第四轴套434。第一连杆43由现有技术的成双对称结构变为上述箱型结构，使得第一连杆43能 够放置于第二臂节42的槽型结构的内部，并通过铰接轴与第二臂节42连接。同时由于采 用较为常见的箱型结构，使得第一连杆43的结构变得简单，也大大简化了第一连杆43的加 工制造工序，从而降低了臂架伸展机构的生产成本。在上述第三通孔431、第四通孔432内 分别设置第三轴套433、第四轴套434，与上述臂节的槽型结构的轴套作用相同，能够减少 铰接轴和通孔的磨损，节约更换零件的成本。轴套通常为具有硬度较低的耐磨性材料的轴 套，这样能够进一步延长轴套的使用寿命。需要说明的是，上述第一连杆43不仅限于本文所述的箱型结构，也可以是其他结 构，例如可以将第一连杆43设置成实心轴，其两端开设有用于插装第二臂节42铰接轴的第 三通孔431和用于插装第二连杆44铰接轴的第四通孔432。凡是能够将其铰接端安装于相 应臂节内的连杆的结构形式均在本实用新型的保护范围内。与上述第一臂节41的槽型结构和第一连杆43的箱型结构相对应地，第二连杆44 的与第一臂节41连接的铰接端可以设置为上述箱型结构，与第一连杆43连接的铰接端可 以设置为上述槽型结构。箱型结构的一端能够放置于第一臂节41的槽型结构内，通过铰接 轴与第一臂节41很好地连接；槽型结构的一端能够容纳第一连杆43的箱型结构，通过铰接 轴与第一连杆43很好地连接。当然，上述臂架伸展机构并不仅限于第一连杆43为整体箱型，第二连杆44 一端为 上述箱型结构、另一端为上述槽型结构，也可以将第一连杆43、第二连杆44的结构互换。凡 是能够实现一端安装于相应臂架的铰接端内，另一端与相应连杆铰接的连杆的结构形式均 应在本实用新型的保护范围内。在另一种优选的实施方式中，如图2所示，上述臂架伸展机构还可以包括伸缩油 缸45，该伸缩油缸45的一端与第一臂节41铰接，另一端与第一连杆43和第二连杆44铰接
于一点。采用这种结构，将现有技术中伸缩油缸45与第一连杆43、与第二连杆44的两个 铰接端合并为一个铰接端，能够将第一连杆43的三个通孔连接三个铰接轴减少为两个通 孔连接两个铰接轴。当伸缩油缸45伸出或收缩时，同时带动第一连杆43和第二连杆44转 动，从而带动第一臂节41和第二臂节42转动，进而实现臂架的伸展或收缩。由此可见，在不影响传递运动的使用功能的前提下，这种结构能够简化该臂架伸 展机构的结构，减少连杆的加工制造工序，降低臂架伸展机构的生产成本。[0050]本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械包括臂架，臂架采用上述臂架伸展 机构。由于上述臂架伸展机构包括上述技术效果，因此包括该臂架伸展机构的工程机械也 具有相同的技术效果，在此不再赘述。具体地，上述工程机械可以具体为混凝土泵车，如图5所示，图5为本实用新型所 提供的混凝土泵车的整体结构示意图；该混凝土泵车包括臂架，臂架采用上述臂架伸展装 置，用以实现臂架的各个臂节之间的伸展运动。以上对本实用新型所提供的一种工程机械及其臂架伸展机构进行了详细介绍。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1.一种臂架伸展机构，包括依次铰接的第一臂节(41)、第二臂节(42)、第一连杆03) 以及第二连杆G4)；其特征在于，所述第一连杆的与所述第二臂节0 的铰接端设 置于所述第二臂节G2)内，所述第二连杆G4)的与所述第一臂节Gl)的铰接端设置于所 述第一臂节Gl)内；且所述第一连杆G3)和所述第二连杆G4)的宽度均小于所述第一臂 节(41)和所述第二臂节(42)的宽度。
2.根据权利要求1所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述第一臂节Gl)的与第二连 杆G4)的铰接端具有槽型结构，所述槽型结构的两侧立板上均开设有用于安装铰接轴的 通孑L。
3.根据权利要求2所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述通孔内设置有轴套。
4.根据权利要求2所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述槽型结构的两侧立板之间 连接有筋板(415)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述第一连杆03)为 整体箱型结构。
6.根据权利要求5所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述箱型结构的两端铰接部分 别插装有轴套。
7.根据权利要求6所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述第二连杆04)的与第一臂 节Gl)连接的一端为所述箱型结构，与第一连杆G3)连接的一端为所述槽型结构。
8.根据权利要求1-4任一项所述的臂架伸展机构，其特征在于，所述臂架伸展机构还 包括伸缩油缸(45)，所述伸缩油缸0 的一端与所述第一连杆和所述第二连杆G4) 铰接于一点，另一端与所述第一臂节Gl)铰接。
9.一种工程机械，包括臂架，其特征在于，所述臂架采用如权利要求1-8任一项所述的 臂架伸展机构。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为混凝土泵车。
专利摘要本实用新型公开了一种臂架伸展机构，包括依次铰接的第一臂节(41)、第二臂节(42)、第一连杆(43)以及第二连杆(44)；所述第一连杆(43)的与所述第二臂节(42)的铰接端设置于所述第二臂节(42)内，所述第二连杆(44)的与所述第一臂节(41)的铰接端设置于所述第一臂节(41)内；且所述第一连杆(43)和所述第二连杆(44)的宽度均小于所述第一臂节(41)和所述第二臂节(42)的宽度。采用这种结构，节省了臂架外部的空间，减小了臂架的布置宽度。本实用新型还公开了一种工程机械，该工程机械包括臂架，臂架采用上述臂架伸展机构，该工程机械也具有相同的技术效果。
文档编号F16H21/44GK201843960SQ201020600058
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者徐怀玉, 王磊磊, 郑永生 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司建设机械分公司