专利名称：一种臂架式工程机械及其伸缩臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及伸缩臂技术领域，特别涉及一种臂架式工程机械的伸缩臂。此外， 本实用新型还涉及包括上述伸缩臂的臂架式工程机械。
背景技术：
随着经济建设的发展，伸缩臂式工程机械越来越广泛的应用于高层建筑经济建设领域。伸缩臂式工程机械的伸缩臂为工程机械的核心部件，它是工程机械吊装作业最重要的承重结构件；伸缩机构是伸缩臂的关键部件，它制约着主臂伸缩和吊重承载能力。现有技术中，主臂伸缩机构主要有油缸加绳排式伸缩机构和单缸插销式伸缩机构两种型式，油缸加绳排式伸缩机构主要用于中小吨位起重机，它的特点是最末一节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其他伸缩臂节采用多级缸和单级缸套用等方式直接用液压油缸实现其伸缩。单缸插销式伸缩机构是一种典型的机电液一体化系统，它主要包括伸缩缸、拔销机构、缸销，为了保证伸缩臂伸缩过程的安全性、可靠性，该机构采用内置式互锁系统即在伸缩油缸上装弹簧驱动缸销锁定伸缩臂。但是，无论是油缸加绳排式伸缩机构还是单缸插销式伸缩机构，均为通过使用一定规格的液压油缸来实现伸缩臂的伸缩动作，尤其工程机械的起重能力越大，相应的伸缩臂所需的伸缩油缸的规格也就越大，伸缩油缸规格越大，其重量也就越重。伸缩臂的重量、强度、刚度等参数将直接影响工程机械工作能力以及使用性能，尤其是伸缩臂的重量参数，目前工程机械的伸缩臂的重量一般占整机的13%到20%，伸缩臂的重量越重，工程机械的作业稳定性越差，作业能力越差。因此，如何提供一种伸缩臂，该伸缩臂的重量比较轻，提高工程机械的吊装能力， 且工作可靠性比较高，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的旨为提供一种臂架式工程机械的伸缩臂，该伸缩臂的重量比较轻，且工作可靠性比较高。此外，本实用新型的另一目的旨为提供一种包括伸缩臂的臂架式工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种臂架式工程机械的伸缩臂，包括设于所述臂架式工程机械的车体上的主臂体，所述主臂体内至少设有一节臂体；还包括驱动各所述臂体伸缩的齿轮机构，并且所述伸缩臂还包括锁定或解锁所述主臂体与其相邻的所述臂体，和/或相邻两所述臂体工作位置的锁紧部件。优选地，所述齿轮机构的齿轮设置于所述主臂体与所述臂体之间和/或两所述臂体之间，与所述齿轮相啮合的齿槽设置于所述臂体或/和所述主臂体的侧壁上。优选地，所述伸缩臂具有四节臂体，所述齿轮设置于第二节臂体与第三节臂体之间，所述齿槽设置于所述第二节臂体的内壁和所述第三节臂体的外壁上，且第二节臂体的后端面的开口尺寸大于所述第三节臂体的后端面尺寸，并且第四节臂体的前端面设有向外的弯折部，所述弯折部的尺寸大于所述第二节臂体与所述第四节臂体之间的距离。优选地，所述第二节臂体的前端面设有向外的折弯部，所述折弯部的尺寸大于所述第二节臂体与所述主臂体之间的距离。优选地，所述齿轮机构为包括两个齿轮的双齿轮机构，两所述齿轮对称布置于第二节臂体与第三节臂体的横向两侧。优选地，所述锁紧部件为设置于所述臂体上的插销。优选地，所述插销为液压驱动式插销油缸。本实用新型还提供了一种伸缩臂式工程机械，包括车体和连接于所述车体上的伸缩臂，所述伸缩臂为以上任意一项所述的伸缩臂。本实用新型提供的臂架式工程机械的伸缩臂，包括设于所述臂架式工程机械的车体上的主臂体，主臂体内至少设有一节臂体，还包括驱动各臂体伸缩的齿轮机构，并且所述伸缩臂还包括锁定或解锁所述主臂体与其相邻的所述臂体，和/或相邻两所述臂体工作位置的锁紧部件。与现有技术相比，伸缩臂的伸缩依靠齿轮机构而不是通过液压油缸，同等驱动力的齿轮机构的自重小于液压油缸的自重，并且不使用液压油驱动，可以降低伸缩臂的自重， 且齿轮机构的制造成本比较低，节省使用成本，并且使用锁定部件对各伸缩臂锁定可以保证伸缩臂工作的可靠性。一种优选的实施方式中，所述伸缩臂具有四节臂体，所述齿轮设置于第二节臂体与第三节臂体之间，所述齿槽设置于所述第二节臂体的内壁和所述第三节臂体的外壁上， 且第二节臂的后端面的开口尺寸大于所述第三节臂体的后端面尺寸，并且第四节臂体的前端面设有向外的弯折部，所述弯折部的尺寸大于所述第二节臂体与所述第四节臂体之间的距离。当伸缩臂的各节臂体伸出作业时，首先齿轮机构驱动齿轮顺时针转动，齿轮将带动第二节臂体运动，第二节臂体将向外伸展开，同时用于第四节臂体的折弯部的尺寸大于第二节臂体与第四节臂体之间的距离，第二节臂体运动的同时也将带动第四节臂体一起运动，当第二节臂体完全伸展开后，使用相应锁定部件分别将主臂体和第二节臂体、第三节臂体和第四节臂体锁定；然后驱动齿轮逆时针转动，第三节臂体将相对第二节臂体慢慢伸展开，当运动到合适位置时，锁定第二节臂体和第三节臂体的位置，从而完成伸缩臂的伸展。当伸缩臂完成工作，收回时，只要操作锁紧部件和齿轮机构进行与臂体展开相反的操作即可。该结构设计巧妙，只需要在伸缩臂结构中设置一个齿轮机构，即可完成三节臂体的伸展动作，进一步降低了伸缩臂的重量，并且可靠性比较高。
图1为本实用新型所提供的伸缩臂的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图1所示伸缩臂的简化结构示意图；图3为图1所示伸缩臂的第二节臂体完全伸展后各臂体的状态示意图；[0027]图4为图1所示伸缩臂的第三节臂体伸展前各臂体的连接示意图；图5为图1所示伸缩臂的第三节臂体处于伸展过程中各臂节的状态示意图；图6为图1所示伸缩臂处于完全伸展时的状态示意图。其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为1主臂体；2第二节臂体；21折弯部；3第三节臂体；4第四节臂体；41弯折部；5齿轮机构；51齿轮；52齿槽；53环状安装架；6插销；7插销孔。
具体实施方式
本实用新型的核心旨为提供了一种臂架式工程机械的伸缩臂，该伸缩臂的重量比较轻，且工作可靠性比较高。此外，本实用新型的另一核心旨为提供一种包括上述伸缩臂的臂架式工程机械。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1，图1为本实用新型所提供的伸缩臂的一种具体实施方式
的结构示意图。本实用新型提供的臂架式工程机械的伸缩臂，包括设于所述臂架式工程机械的车体上的主臂体1，主臂体1内至少设有一节臂体，还包括驱动各臂体伸缩的齿轮机构5，并且所述伸缩臂还包括锁定或解锁主臂体1与其相邻的所述臂体，和/或相邻两所述臂体工作位置的锁紧部件。与现有技术相比，伸缩臂的伸缩依靠齿轮机构5而不是通过液压油缸，同等驱动力的齿轮机构的自重小于液压油缸的自重，并且不使用液压油驱动，可以降低伸缩臂的自重，且齿轮机构5的制造成本比较低，节省使用成本，并且使用锁定部件对各伸缩臂锁定可以保证伸缩臂工作的可靠性。在一种具体的实施方式中，齿轮机构5的齿轮51可以设置于主臂体1与臂体之间和/或两臂体之间，齿轮51的设置方式可以由多种形式，例如齿轮51可以为固定式，即固定在某一臂体上，也可以为活动式，即可以与各臂体之间的位置是可以活动的；与齿轮51 相啮合的齿槽52设置于臂体或/和主臂体的侧壁上。将齿槽52设置于臂体上可以减小各臂体之间的空间，从而可以减小伸缩臂的横截面，减小伸缩臂的占用空间，而且可以减小伸缩臂的材料成本。需要说明的是，与齿轮51相啮合的齿槽52的设置方式不仅局限于本文中所描述的设置方式，还可以间接的设置于臂体的侧壁上，例如单独制作齿条板，将齿条板安装于臂体的侧壁上，这样可以减小臂体的使用厚度。下面以伸缩臂包括四节臂体为例，具体介绍齿轮机构5的设置方式，本领域内人员应当理解，也不排除齿轮机构5在其他节臂体中的应用。请参考图2至图6，图2为图1所示伸缩臂的简化结构示意图；图3为图1所示伸缩臂的第二节臂体完全伸展后各臂体的状态示意图；图4为图1所示伸缩臂的第三节臂体伸展前各臂体的连接示意图；图5为图1所示伸缩臂的第三节臂体处于伸展过程中各臂节的状态示意图；图6为图1所示伸缩臂处于完全伸展时的状态示意图。在一种具体的实施方式中，伸缩臂包括四节臂体，主臂体1、第二节臂体2、第三节臂体3以及第四节臂体4依次嵌套于前者的内部，齿轮设置于第二节臂体2与第三节臂体 3之间，齿槽52设置于所述第二节臂体2的内壁和第三节臂体3的外壁上，且第二节臂体2 的后端面的开口尺寸大于第三节臂体3的后端面尺寸，并且第四节臂体4的前端面设有向外的弯折部41，弯折部41的尺寸大于第二节臂体2与第四节臂体4之间的距离。需要说明的是，本文中将垂直于伸缩臂伸展方向的截面定义为横截面，横截面上由第四节臂体4指向主臂体1的方向为外。当伸缩臂的各节臂体伸出作业时，如图2和图3所示，首先齿轮机构5驱动齿轮51 顺时针转动，齿轮将带动第二节臂体2运动，第二节臂体2将向外伸展开，同时用于第四节臂体4的折弯部21的尺寸大于第二节臂体2与第四节臂体4之间的距离，第二节臂体2运动的同时也将带动第四节臂体4 一起运动，当第二节臂体2完全伸展开后，使用相应锁定部件分别将主臂体1和第二节臂体2、第三节臂体3和第四节臂体4锁定；然后驱动齿轮51逆时针转动，如图4、图5和图6所示，第三节臂体3将相对第二节臂体2慢慢伸展开，当运动到合适位置时，锁定第二节臂体2和第三节臂体3的位置，从而完成伸缩臂的伸展。当伸缩臂完成工作，收回时，只要操作锁紧部件和齿轮机构5进行与臂体展开相反的操作即可。该结构设计巧妙，只需要在伸缩臂结构中设置一个齿轮机构5，即可完成三节臂体的伸展动作，进一步降低了伸缩臂的重量，并且可靠性比较高。需要强调的是，上述齿轮的逆时针以及顺时针转动是以齿轮于图2至图6中的位置为参考，只是为了表述简洁，便于本领域内技术人员的理解，应当理解，本文中所使用的表达方向的词汇并不应限制本专利的保护范围。进一步地，第二节臂体2的前端面也可以设有向外的折弯部21，折弯部21的尺寸大于第二节臂体2与主臂体1之间的距离，设置折弯部21可以起到运动定位的作用，同时也增大了第二节臂体2和第四节臂体4收回时的接触面积，有利于减小碰撞变形。进一步地，齿轮机构5可以为包括两个齿轮的双齿轮机构5，两所述齿轮对称布置于第二节臂体2与第三节臂体3的横向两侧，即在横截面上对称分布，相应地，第二节臂体 2的内侧壁与第三节臂体3的外侧壁的相应位置均设置有齿槽52。使用双齿轮驱动并且对称分布于两臂体的两侧，有利于臂体伸展以及收缩运动的平稳，且伸缩臂的臂体受力比较均勻，延长使用寿命。具体地，双齿轮机构5中两齿轮的设置方式可以采用下面结构。齿轮机构5中还可以包括环状安装架53，两齿轮51分别安装于环状安装架53上， 将两齿轮51安装于环状安装架53上有利于两齿轮51运动的同步性，避免两齿轮51转动不同速对齿轮51及齿槽52的磨损，提高了齿轮51和臂体的使用寿命，节省使用成本。上述各实施例中的锁紧部件可以为插销6，插销6于臂架上的设置位置可以根据齿轮机构5的驱动具体情况而定，例如在上述四节臂体上，在主臂体1的中部和第三节臂体 3的前端部设置插销6，第二节臂体2和第四节臂体4的相应位置设有插销孔7 ；插销6结构简单，锁定可靠。进一步地，上述插销6可以为液压驱动式插销油缸，液压驱动比较平稳，且使用液压控制有利于实现工程机械的自动化控制。锁紧部件也可以为弹簧锁、螺栓等部件。[0056]除上述伸缩臂外，本实用新型还提供了一种臂架式工程机械，包括车体和连接于所述车体上的伸缩臂，该伸缩臂为以上任一项所述的伸缩臂。由于该臂架式工程机械，包括了以上所述的伸缩臂，其也相应具有该伸缩臂的技术效果，此外，该臂架式工程机械的其他部分的技术特征可以参见现有技术，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的一种臂架式工程机械及其伸缩臂进行了详细介绍。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1.一种臂架式工程机械的伸缩臂，包括设于所述臂架式工程机械的车体上的主臂体 (1)，所述主臂体(1)内至少设有一节臂体；其特征在于，还包括驱动各所述臂体伸缩的齿轮机构(5)，并且所述伸缩臂还包括锁定或解锁所述主臂体(1)与其相邻的所述臂体，和/ 或相邻两所述臂体工作位置的锁紧部件。
2.根据权利要求1所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述齿轮机构(5)的齿轮(51)设置于所述主臂体(1)与所述臂体之间和/或两所述臂体之间，与所述齿轮(51) 相啮合的齿槽(52)设置于所述臂体或/和所述主臂体(1)的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述伸缩臂具有四节臂体，所述齿轮设置于第二节臂体(2)与第三节臂体(3)之间，所述齿槽设置于所述第二节臂体O)的内壁和所述第三节臂体(3)的外壁上，且第二节臂体O)的后端面的开口尺寸大于所述第三节臂体(3)的后端面尺寸，并且第四节臂体的前端面设有向外的弯折部(41)，所述弯折部Gl)的尺寸大于所述第二节臂体(2)与所述第四节臂体⑷之间的距1 O
4.根据权利要求3所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述第二节臂体(2) 的前端面设有向外的折弯部(21)，所述折弯部的尺寸大于所述第二节臂体(2)与所述主臂体(1)之间的距离。
5.根据权利要求4所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述齿轮机构(5)为包括两个所述齿轮(51)的双齿轮机构(5)，两所述齿轮(51)对称布置于第二节臂体(2)与第三节臂体⑶的横向两侧。
6.根据权利要求1至5任一项所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述锁紧部件为设置于所述臂体上的插销(6)。
7.根据权利要求6所述的臂架式工程机械的伸缩臂，其特征在于，所述插销为液压驱动式插销油缸。
8.一种臂架式工程机械，包括车体和连接于所述车体上的伸缩臂，其特征在于，所述伸缩臂为权利要求1至7任一项所述的伸缩臂。
专利摘要本实用新型公开了一种臂架式工程机械的伸缩臂，包括设于所述臂架式工程机械的车体上的主臂体(1)，所述主臂体(1)内至少设有一节臂体；还包括驱动各所述臂体伸缩的齿轮机构(5)，并且所述伸缩臂还包括锁定或解锁所述主臂体与其相邻的所述臂体，和/或相邻两所述臂体工作位置的锁紧部件；伸缩臂的伸缩依靠齿轮机构(5)而不是通过液压油缸，同等驱动力的齿轮机构的自重小于液压油缸的自重，并且不使用液压油驱动，可以降低伸缩臂的自重，且齿轮机构(5)的制造成本比较低，节省使用成本，并且使用锁定部件对各伸缩臂锁定可以保证伸缩臂工作的可靠性。此外，本实用新型还提供了一种包括上述伸缩臂的臂架式工程机械。
文档编号B66C23/69GK202138266SQ20112022075
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者周斌, 张平, 王春艳 申请人:三一汽车起重机械有限公司