专利名称：多节臂伸缩装置和工程机械设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种多节臂伸缩装置和具有该多节臂伸缩装置的工程机械设备。
背景技术：
能够伸缩的多节臂应用于起重机等工程机械中。目前，多节臂伸缩主要通过伸缩油缸加绳排和单缸插销机构两种方式实现。其中，伸缩油缸加绳排的伸缩机构主要应用于中小吨位的工程机械中。该伸缩机构的最末一、两节伸缩臂采用钢丝绳伸缩、其他伸缩臂采用油缸伸缩。因此，此种伸缩机构的最末伸缩臂的截面变化较大，大大降低了起重机在大幅度下的起重安全、稳定性能。请参照图1，一种应用单缸插销机构的多节臂伸缩装置能够沿第一方向X伸缩，包括基本臂10’，逐层嵌套至基本臂10’的支臂1、11、111、1￥、乂，分别固定至支臂1、11、111、IV、V尾端的工作销1、i1、ii1、iv、V和单缸插销机构20’。单缸插销机构20’包括活塞杆21’、缸筒22’、缸销23，和拔销装置24，。其中，基本臂 ο’和支臂1、i1、m、iv分别至少在头部和尾部的预定位置处设置工作销孔(未图示)，工作销1、i1、ii1、iv、v分别用于将支臂1、I1、II1、IV、V通过工作销孔卡固至基本臂10’和支臂1、I1、II1、IV。活塞杆21’的端部固定至基本臂10’;支臂1、11、111、IV、V上与工作销1、i1、ii1、iv、v的轴线对应的位置处分别设置缸销孔a、b、c、d、e。缸销23’和拔销装置24’固定至缸筒22’。拔销装置24’包括臂销缸25’和拔销板28’。
臂销缸25’的轴线距离缸销23’的轴线之间间隔垂直距离D，拔销板28’包括拔销部(未标不)，拔销部的中心线与缸销23’的轴线沿垂直于第一方向X的第二方向Y共面设置，即拔销部的中心线距离臂销缸25’的轴线之间间隔垂直距离D。当多节臂装置处于收缩的非使用状态下时，支臂1、11、111、1￥、乂的工作销1、i1、ii1、iv、V分别卡入基本臂10’和支臂1、I1、II1、IV的尾部的工作销孔中且在重力作用下分别与工作销孔的一侧接触；使基本臂10’和支臂1、11、111、1￥、乂之间处于稳定的连接状态。伸出支臂V的过程为:驱动缸筒22’，当缸销23’到达支臂V的尾部时释放缸销23’将其插入缸销孔e中，使缸销23’与支臂V锁定，此时，工作销V的端部位于拔销部中；继续驱动缸筒22’，使工作销V与支臂IV的工作销孔脱离接触；拔销部夹持工作销V，并进一步通过臂销缸25’驱动拔销板28’，拔销板28’带动工作销V使之脱离支臂IV的工作销孔中；再次驱动缸筒22’，使支臂V沿第一方向X伸出支臂IV，当支臂V到达支臂IV头部的预定位置时，释放工作销V使支臂V与支臂IV重新锁定，完成支臂V的伸臂动作。支臂1、11、II1、IV的伸臂动作与支臂V相同。然而，在拔销装置24’驱动工作销使两节通过工作销相互锁定的支臂接触锁定的过程中，由于拔销板28’的拔销部受到向上的力作用，而且拔销部距离臂销缸25’之间的距离为D，因此拔工作销的过程中对臂销缸25’产生扭矩，即臂销缸25’在拔工作销过程中受到一定程度偏载；使用一段时间后，臂销缸25’会产生不均匀的磨损，使臂销缸25’的使用寿命降低，影响多节臂伸缩装置的安全性能。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种安全性能较高的多节臂伸缩装置及工程机械设备。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种多节臂伸缩装置，包括:基本臂；至少一支臂，逐层嵌套至基本臂内，并能够沿第一方向伸缩；至少一工作销，对应设置于各自的支臂上，并能沿垂直于第一方向的第二方向移动，以实现工作销所在的支臂与外部邻接的支臂或基本臂之间的锁定或解锁；拔销机构，位于支臂内部，拔销机构包括臂销缸和拔销板，拔销板能够与工作销锁定；臂销缸驱动拔销板沿第二方向拔动工作销，以实现工作销所在的支臂与外部邻接的支臂或基本臂之间的解锁，其中在拔销机构拔动工作销的过程中，工作销的中心线与臂销缸的中心线在第一方向上重合设置。其中，多节臂伸缩装置进一步包括伸缩缸，伸缩缸沿第一方向移动拔销机构，以将拔销板与对应的工作销进行锁定。其中，伸缩缸包括活塞杆及缸筒，活塞杆的端部固定至基本臂的尾端，拔销机构固定至缸筒上。其中，多节臂伸缩装置进一步包括设置于缸筒上的缸销，缸销的中心线与臂销缸的中心线沿第一方向间隔第一距离设置，支臂进一步设置缸销孔，缸销孔的中心与工作销的中心线沿第一方向间隔第二距离设置，第一距离与第二距离相等，以使缸销与缸销孔锁定时，拔销板能够与工作销锁定。其中，臂销缸的数目为两个，关于缸筒对称分布；拔销板包括连接两臂销缸的连接部和拔销部。其中 ，工作销包括拔销柱和挡止销，拔销柱和挡止销连接，工作销所在的支臂设置有第一工作销孔，工作销所在的支臂的外部邻接的支臂或基本臂上设置有第二工作销孔，挡止销能够沿第二方向经第一工作销孔插入或退出第二工作销孔，拔销柱能够与拔销板锁定，以使工作销在臂销缸的带动下沿第二方向移动。其中，工作销进一步包括弹簧，弹簧用于将挡止销沿第二方向经第一工作销孔推入第二工作销孔。其中，支臂上设置卡板，卡板上设置有第三工作销孔，挡止销包括挡止销主体以及设置于挡止销主体上的挡止部，挡止销主体的两端分别设置于第一工作销孔和第三工作销孔内，挡止部位于第一工作销孔和第三工作销孔之间且其径向尺寸大于第一工作销孔和第三工作销孔，弹簧套设于挡止销主体上且弹性支撑于挡止部与卡板之间。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种工程机械设备，该工程机械设备包括如上所述的多节臂伸缩装置。其中，该工程机械设备是起重机。本实用新型的有益效果是:区别于现有技术的情况，本实用新型多节臂伸缩装置的工作销的中心线与臂销缸的中心线在第一方向上重合设置，因此拔销过程中工作销的移动路径在第一方向上与臂销缸重合，臂销缸不会出现因偏载而产生的不均匀的磨损现象，能有效提高臂销缸的使用寿命，提升多节臂伸缩装置的安全性能。
图1是一种现有多节臂伸缩装置的示意图；图2是图1所示多节臂伸缩装置的单缸插销机构的示意图；图3是本实用新型多节臂伸缩装置的部分结构示意图；图4是图3所示多节臂伸缩装置的其中一支臂的示意图；图5是图3所示多节臂伸缩装置的拔销机构、伸缩油缸和缸销的示意图；图6是本实用新型多节臂伸缩装置的另一角度的部分结构示意图；图7是图6所示多节臂伸缩装置的相邻两臂部及工作销的示意图；图8是图6所示多节臂伸缩装置的拔销机构、伸缩缸及缸销的示意图。
具体实施方式
多节臂伸缩装置包括基本臂和一个以上的支臂，支臂逐层嵌套至基本臂中。因每一支臂的结构和伸缩过程类似，因此，以下具体实施方式
部分仅举出其中最内层的支臂(以下统称第一支臂)的结构和第一支臂相对与其相邻的支臂(以下统称第二支臂)的伸缩过程。其他未图示和详细说明的支臂结构及伸缩过程均以第一支臂为参照。参阅图3至图5，本实用新型多节臂伸缩装置包括第一支臂1、第二支臂6(请参照图6)、工作销2和拔销 机构3。
第一支臂I嵌套至 第二支臂6内，并能够沿第一方向X伸缩。工作销2设置于第一支臂I上，能够沿垂直于第一方向X的第二方向Y移动，以实现第一支臂I与第二支臂6之间的锁定与解锁。拔销机构3位于第一支臂I内部。拔销机构3包括臂销缸31和拔销板32。拔销板32能够与工作销2锁定；当拔销板32与工作销2锁定时，臂销缸31驱动拔销板32沿第二方向Y拔动工作销2，从而实现第一支臂I与第二支臂6之间的解锁。其中，在拔销机构3拔动工作销2的过程中，工作销2的中心线与臂销缸31的中心线在第一方向X上重合设置。需要说明的是，工作销与各个支臂一一对应设置，本实施例中仅举出第一支臂I相对第二支臂6拔销的过程，因此，仅描述了第一支臂I上设置工作销2，除第一支臂I之夕卜，其他各支臂亦设置工作销，用于实现工作销所在的支臂与外部邻接的支臂或基本臂之间的锁定或解锁。本实施例多节臂伸缩装置的具体实现过程如下:请一并参照图6至图8，多节臂伸缩装置进一步包括伸缩缸4和缸销5。伸缩缸4包括活塞杆41和缸筒42。活塞杆41的端部固定至基本臂的尾端，缸筒42相对活塞杆41沿第一方向X伸缩。拔销机构3和缸销5设置于缸筒42上。本实施例中，缸销5的数目为两个，两缸销5关于缸筒42对称设置且两缸销5的中心线沿第一方向X重合设置。优选地，缸销5能够沿垂直于第一方向X和第二方向Y的第三方向(未标不)伸缩。拔销机构3包括一对臂销缸31和连接该一对臂销缸31的拔销板32。一对臂销缸31关于缸筒42对称设置且两臂销缸31的中心线沿第一方向X和第二方向Y重合设置。拔销板32包括一对连接部321和拔销部322。一对连接部321分别连接两臂销缸31。拔销部322位于一对连接部321之间。拔销部322的中心与臂销缸31的中心线沿第二方向Y重合。缸销5的中心线与臂销缸31的中心线沿第一方向X间隔第一距离D2设置。第一支臂I上靠近末端的位置处设置第一工作销孔(未标示)，第二支臂6至少在顶端和末端两处分别设置与第一工作销孔对应的第二工作销孔(未标示)。第一支臂I上靠近末端的位置处还设置有卡板11和缸销孔12。卡板11上设置第三工作销孔(未标示)，第三工作销孔与第一工作销孔在第二方向Y上对应设置。缸销孔12的数目为两个，分别用于卡持两缸销5。工作销2包括拔销柱21、挡止销22和弹簧23。拔销柱21和挡止销22通过螺纹连接、销钉连接等方式相互连接。挡止销22包括挡止销主体221和设置于挡止销主体上的挡止部222。挡止销主体221的两端分别设置于第一工作销孔和第三工作销孔内，挡止部222位于第一工作销孔和第三工作销孔之间且挡止部222的径向尺寸大于第一工作销孔和第三工作销孔。弹簧23套设于挡止销主体221上，且弹性支撑于挡止部222和卡板11之间。挡止销22能够沿第二方向Y经第一工作销孔插入或退出第二工作销孔，弹簧23用于将挡止销22沿第二方向Y经第一工作销孔推入第二工作销孔。缸销孔12的中心与工作销2的中心线沿第一方向X间隔第二距离Dl设置，第一距离D2与第一距离Dl相等，从而当缸销5与缸销孔12锁定时，拔销板32的拔销部322能够与工作销2的拔销柱21锁定。当多节臂装置处于收缩的非使用状态时，第一支臂I的工作销2卡入第二支臂2末端的第二工作销孔中且在重力作用下与第二工作销孔的底部接触，使第一支臂I与第二支臂6之间处于稳定的连接状态。伸出第一·支臂I的过程为:驱动缸筒42，当缸销5到达第一支臂I的缸销孔12的位置处时释放缸销5使其与缸销孔12锁定；此时，工作销2的拔销柱21与拔销板32的拔销部322锁定。继续驱动缸筒42，使工作销2与第二支臂6的第二工作销孔脱离接触。驱动臂销缸31，拔销板32沿第二方向Y带动工作销2使之脱离第二工作销孔。再次驱动缸筒42，使第一支臂I沿第一方向X伸出第二支臂6，当工作销2到达第二支臂6头部设置的第二工作销孔时，驱动臂销缸31释放工作销2使第一支臂I与第二支臂2重新锁定，完成第一支臂I的伸臂动作。在了解第一支臂I的结构、邻接第一支臂I的第二支臂6上设置的与第一支臂I相互配合的结构的前提下，能推导出其他各支臂及邻接各支臂的支臂或基本臂的结构；因此，本使用新型不再详细赘述。区别于现有技术，本实用新型多节臂伸缩装置的工作销2的中心线与臂销缸31的中心线在第一方向X上重合设置，因此拔销过程中工作销2的移动路径在第一方向X上与臂销缸31重合，臂销缸31不会出现偏载，因此不会发生不均匀的磨损现象，不仅能提高臂销缸31的使用寿命，进而能提升多节臂伸缩装置的安全性能。本实用新型进一步提供一种工程机械设备，该工程机械设备包括如上所述的多节臂伸缩装置。工程机械设备包括起重机、消防车等等。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域 ，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种多节臂伸缩装置，其特征在于，所述多节臂伸缩装置包括: 基本臂； 至少一支臂，逐层嵌套至所述基本臂内，并能够沿第一方向伸缩； 至少一工作销，对应设置于各自的所述支臂上，并能沿垂直于所述第一方向的第二方向移动，以实现所述工作销所在的所述支臂与外部邻接的所述支臂或所述基本臂之间的锁定或解锁； 拔销机构，位于所述支臂内部，所述拔销机构包括臂销缸和拔销板，所述拔销板能够与所述工作销锁定；所述臂销缸驱动所述拔销板沿所述第二方向拔动所述工作销，以实现所述工作销所在的所述支臂与外部邻接的所述支臂或所述基本臂之间的解锁，其中在所述拔销机构拔动所述工作销的过程中，所述工作销的中心线与所述臂销缸的中心线在所述第一方向上重合设置。
2.根据权利要求1所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述多节臂伸缩装置进一步包括伸缩缸，所述伸缩缸沿所述第一方向移动所述拔销机构，以将所述拔销板与对应的所述工作销进行锁定。
3.根据权利要求2所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述伸缩缸包括活塞杆及缸筒，所述活塞杆的端部固定至所述基本臂的尾端，所述拔销机构固定至所述缸筒上。
4.根据权利要求3所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述多节臂伸缩装置进一步包括设置于所述缸筒上的缸销，所述缸销的中心线与所述臂销缸的中心线沿所述第一方向间隔第一距离设置，所述支臂进一步设置缸销孔，所述缸销孔的中心与所述工作销的中心线沿所述第一方向间隔第二距离设置，所述第一距离与所述第二距离相等，以使所述缸销与所述缸销孔锁定时，所述拔销板能够与所述工作销锁定。
5.根据权利 要求3所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述臂销缸的数目为两个，关于所述缸筒对称分布；所述拔销板包括连接两臂销缸的连接部和拔销部。
6.根据权利要求1所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述工作销包括拔销柱和挡止销，所述拔销柱和所述挡止销连接，所述工作销所在的所述支臂设置有第一工作销孔，所述工作销所在的所述支臂的外部邻接的所述支臂或所述基本臂上设置有第二工作销孔，所述挡止销能够沿所述第二方向经所述第一工作销孔插入或退出所述第二工作销孔，所述拔销柱能够与所述拔销板锁定，以使所述工作销在所述臂销缸的带动下沿所述第二方向移动。
7.根据权利要求6所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述工作销进一步包括弹簧，所述弹簧用于将所述挡止销沿所述第二方向经所述第一工作销孔推入所述第二工作销孔。
8.根据权利要求7所述的多节臂伸缩装置，其特征在于，所述支臂上设置卡板，所述卡板上设置有第三工作销孔，所述挡止销包括挡止销主体以及设置于所述挡止销主体上的挡止部，所述挡止销主体的两端分别设置于所述第一工作销孔和所述第三工作销孔内，所述挡止部位于所述第一工作销孔和所述第三工作销孔之间且其径向尺寸大于所述所述第一工作销孔和所述第三工作销孔，所述弹簧套设于所述挡止销主体上且弹性支撑于所述挡止部与所述卡板之间。
9.一种工程机械设备，其特征在于，所述工程机械设备包括如权利要求1 8项任意一项所述的多节臂伸缩装置。
10.根据权 利要求9所述的工程机械设备，其特征在于，所述工程机械设备是起重机。
专利摘要本实用新型公开了一种多节臂伸缩装置，包括基本臂；至少一支臂，逐层嵌套至基本臂内，并能够沿第一方向伸缩；至少一工作销，对应设置于各自的支臂上，并能沿垂直于第一方向的第二方向移动，以实现工作销所在的支臂与外部邻接的支臂或基本臂之间的锁定或解锁；拔销机构，位于支臂内部，拔销机构包括臂销缸和拔销板，拔销板能够与工作销锁定；臂销缸驱动拔销板沿第二方向拔动工作销，以实现工作销所在的支臂与外部邻接的支臂或基本臂之间的解锁，其中在拔销机构拔动工作销的过程中，工作销的中心线与臂销缸的中心线在第一方向上重合设置。本实用新型能有效提高臂销缸的使用寿命，提升多节臂伸缩装置的安全性能。
文档编号B66C23/687GK203128075SQ20122072012
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者刘宇新, 赵建阳, 杨勇 申请人:中联重科股份有限公司