专利名称：用于混凝土泵车的臂节、臂架及混凝土泵车的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于混凝土泵车的臂节、一种包括臂节的臂架以及一种包括该臂架的混凝土泵车。
背景技术：
混凝土泵车是一种重要的混凝土施工设备，混凝土泵车的臂架为多个通过关节串联铰接的臂节，通过臂节的运动改变臂架的姿态，从而使臂架末端的臂节达到指定位置，从而能够利用泵送管道将混凝土输送至所述指定位置。但是，臂架仅具有泵车底座这一个支撑，而较长的臂架通常具有数吨的重量，臂节 和关节所受的重力力矩极大，臂节和关节均易发生变形。又由于臂架为结构刚性较差的悬臂结构，结构模态随臂架姿态变化而变化，已收到混凝土泵送冲击和关节运动的影像，从而降低了混凝土泵车臂架的施工效率和施工精度。因此，如何减轻臂节及关节的变形并降低施工时臂架的振动成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于混凝土泵车的臂节、一种包括臂节的臂架以及一种包括该臂架的混凝土泵车，在施工过程中，所述臂节变形较小，且整个臂架振动较轻。为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种用于混凝土泵车的臂节，该臂节包括臂节本体，其中，所述臂节还包括支撑结构，该支撑结构包括与所述臂节本体铰接的撑杆，在展开状态时，所述撑杆旋转为与所述臂节本体呈角度，在收拢状态时，所述撑杆旋转为平行于所述臂节本体。优选地，所述支撑结构对称地设置在所述臂节本体的两侧。优选地，位于所述臂节本体两侧的所述撑杆形成为“八”字形。优选地，所述撑杆的末端设置有用于与外部支撑物相连的固定件。优选地，所述固定件为吸盘。优选地，所述支撑结构包括驱动装置，该驱动装置用于驱动所述撑杆摆动。优选地，所述驱动装置包括液压缸，该液压缸的一端与所述撑杆铰接，另一端与所述臂节本体铰接，以驱动所述撑杆摆动。优选地，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述撑杆在水平面内转动，所述第二驱动装置用于驱动所述撑杆竖直面内转动。优选地，所述支撑结构包括驱动连接块和安装座，该安装座固定在所述臂节本体的一个侧面，所述驱动连接块包括互相垂直的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板与所述安装座铰接，且所述第一连接板的长度方向垂直于所述侧面，所述第一驱动装置固定在所述安装座上，且所述第一驱动装置的驱动轴与第一连接板相连，所述第二驱动装置固定在所述第二连接板上，所述第二驱动装置的驱动轴与所述撑杆连接。
优选地，所述第一驱动装置包括第一电机，所述第二驱动装置包括第二电机。作为本发明的另ー个方面，提供ー种臂架，该臂架包括多节臂节，其特征在干，所述多节臂节中的至少ー节为本发明所提供的上述臂节。作为本发明的再ー个方面，还提供ー种混凝土泵车，该混凝土泵车包括臂架和泵送管道，其中，所述臂架为本发明所提供的上述臂架，在展开状态时，所述撑杆能够支撑在外部支撑物上，以对所述臂架进行支撑。优选地，在设置所述支撑结构的臂节上，所述泵送管道设置在所述臂节本体的内部。通过在臂节本体上设置支撑结构，能够在施工时对臂节本体进行支撑，从而减轻了臂节及关节的变形并降低了施工时臂架的振动。运输臂架时，可将撑杆收拢在臂节的侧面，减小臂架的体积，便于运输。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I是本发明第一种实施方式的臂节的俯视图；图2是图I中所示的臂节的支撑结构处于收拢状态时的A-A剖视图；
图3是图2的N向视图；图4是图I中所示的臂节的支撑结构处于支撑状态时的A-A剖视图；图5是图4的M向视图；图6是本发明第二种实施方式的臂节的俯视图；图7是图6中所示的臂节的支撑结构处于收拢状态时的B-B剖视图；图8是图6中所示的臂节的支撑结构处于支撑状态时的B-B剖视图。附图标记说明10臂节本体20支撑结构21撑杆22第一驱动装置23第二驱动装置24驱动连接块25安装座26液压缸27铰接座30泵送管道24a第一连接板24b第二连接板
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用干限制本发明。如图I至图8所示，作为本发明的ー个方面，提供一种用于混凝土泵车的臂节，该臂节包括臂节本体10，其中，所述臂节还包括支撑结构20，该支撑结构20包括与臂节本体10铰接的撑杆21，在展开状态时，撑杆21旋转为与臂节本体10呈角度，在收拢状态时，撑杆21旋转为大体平行于臂节本体10。
在混凝土泵车进行施工时，可将臂节上的支撑结构20设置为展开状态，撑杆21与臂节本体10呈角度后，可以支撑在其他外部支撑物(例如，离所述臂节较近的建筑物平台、施工平台等)从而对臂架进行支撑，可以减轻臂节及关节所承受的力，并降低了施工时臂架的振动。在运输所述混凝土泵车以及施工完毕后，可以将支撑结构20设置为收拢状态，撑杆21收拢在臂节本体10的两侧，从而有利于臂架折叠。在本发明中，可以在臂节本体10的一侧设置支撑结构20，但是，为了更稳定地对臂节进行支撑，优选地，支撑结构20对称地设置在臂节本体10的两侧。当撑杆21从收拢状态旋转为展开状态时，可以直接向下(此处所述的“下”是指图4中的下方)旋转，以使撑杆21能够支撑臂节本体10。众所周知，三角形结构最为稳定，因此为了对更加稳定地支撑臂节，优选地，所述支撑结构设置为在展开状态时，位于臂节本体10两侧的撑杆21形成为“八”字形，如图4和图8中所示。
为了提高撑杆21对臂节本体10的支撑的稳定性，优选地，撑杆21的末端可以设置有用干与外部支撑物相连的固定件。此处所述的“撑杆21的末端”是指撑杆21与外部支撑物相接触的一端，即，图4中所示的撑杆21的下端。固定件可以为夹爪、吸盘等多种形式。优选地，所述固定件可以为吸盘。当支撑结构20处于支撑状态时，可利用利用撑杆21末端的固定件吸附在臂节以为的支撑物上，从而提高撑杆21对臂节本体10的支撑的稳定性。在本发明中，可以人工将支撑结构20的撑杆21展开，但是，为了便于操作，优选地，可以利用驱动装置驱动撑杆21的展开和收拢。根据本发明的一种实施方式，所述驱动装置可以包括液压缸26，该液压缸26的一端与撑杆21铰接，另一端与所述臂节本体10铰接，以驱动所述撑杆21摆动。图2和图3所示的是当驱动装置为液压缸26时，支撑结构20处于收拢状态时的示意图。此时，液压缸26处于收缩状态。图4和图5所示的是当驱动装置为液压缸26时，支撑结构20处于展开状态时的示意图。此时，液压缸26处于伸展状态。在液压缸26伸缩时，驱动撑杆21绕该撑杆21与臂节本体10之间的铰接点转动。为了获得图4中所示的“位于臂节本体10两侧的撑杆21形成为“八”字形”这种状态，优选地，如图所示，可以在臂节本体10上设置铰接座27，利用销轴将撑杆21铰接在铰接座27上，此处，销轴的轴线应当倾斜于臂节本体10，S卩，位于臂节本体10两侧的销轴形成为倒“八”字形。如此设置，当支撑结构20在液压缸26的驱动下展开后，位于臂节本体10两侧的撑杆21可以形成为“八”字形。又或者，可以将撑杆21以球铰接的形式设置在臂节本体10上，液压缸26的伸縮方向与臂节本体10之间存夹角，从而在液压缸26伸展开后，使得“位于臂节本体10两侧的撑杆21形成为“八”字形”。如图6至图8所示，根据本发明的另ー种实施方式，所述驱动装置包括第一驱动装置22和第二驱动装置23，第一驱动装置22用于驱动撑杆21在水平面内转动，第二驱动装置23用于驱动撑杆21竖直面内转动。此处所述的水平面是面向图7和图8中所示的剖视图时，纸面方向为竖直面，而水平垂直于所述竖直面的面为水平面。如图8所示，第一驱动装置22驱动撑杆21在水平面内转动大致90度，然后第二驱动装置23驱动撑杆21在竖直面内转动小于90度，即可获得“位于臂节本体10两侧的撑杆21形成为“八”字形”这种状态。具体地，如图7和图8所示，支撑结构20可以包括驱动连接块24和安装座25，该安装座25固定在臂节本体10的ー个侧面，驱动连接块24包括互相垂直的第一连接板24a和第二连接板24b，第一连接板24a与所述安装座25铰接，且第一连接板24a的长度方向垂直于所述侧面，第一驱动装置22固定在安装座25上，且第一驱动装置22的驱动轴与第一连接板24a相连，第二驱动装置23固定在第二连接板24b上，第二驱动装置23的驱动轴与撑杆21连接。安装座25可以通过焊接或者紧固件连接等方式固定在臂节本体10的一个侧面上；可以通过第一驱动装置22的壳体将该第一驱动装置22固定在安装座25上；第ー连接 板24a也可以通过焊接、键连接、紧固件连接等多种方式与第一驱动装置22的驱动轴相连；可以通过第二驱动装置23的壳体将该第二驱动装置22固定在第二连接板24b上；可以通过焊接、键连接、紧固件连接等多种方式将撑杆21与第二驱动装置23连接。首先，第一驱动装置22的驱动轴沿图7中箭头Dl所示的方向转动，带动驱动连接块24、撑杆21以及第ニ驱动装置23转动，当撑杆21转动至图8中双点划线所示的位置吋，第一驱动装置22停止转动，此时第二驱动装置23驱动撑杆21在竖直面内沿箭头D2的方向向下转动至图8中所示的位置。虽然图8中仅示出了位于臂节本体10 —侧的撑杆21的转动过程，但是，本领域技术人员应当理解位于臂节本体10另ー侧的撑杆21的转动过程。在驱动装置的驱动下，支撑结构20到达展开状态，从而能够对臂节进行支撑，减轻了臂节在施工过程中的振动。第一驱动装置22和第二驱动装置23可以具有多种形式，例如，都可以为液压马达。根据本实施方式，为了便于设置，第一驱动装置22可以包括第一电机，第二驱动装置23可以包括第二电机。作为本发明的另外ー个方面，提供ー种臂架，该臂架包括多节臂节，其中，所述多节臂节中的至少ー节为本发明所提供的上述臂节。当本发明所提供的臂节应用于臂架中后，在混凝土泵车施工时，臂架展开，且本发明所提供的臂节上的支撑结构20也处于展开状态，此时，撑杆支撑在混凝土泵车以外的支撑物(例如，离所述臂节较近的建筑物平台、施工平台等)上，从而能够对整个臂架进行支撑，减小臂节以及连接臂节的关节所受到的合力，井能减轻施工过程中臂架的振动。作为本发明的还ー个方面，提供ー种混凝土泵车，该混凝土泵车包括臂架和泵送管道30，其中，所述臂架为本发明所提供的上述臂架，在展开状态时，撑杆21能够支撑在外部支撑物上，以对所述臂架进行支撑。如上所述，所述外部支撑物可以是距离所述臂节较近的建筑物平台、施工平台等。为了减轻臂架的重量，通常将臂节设置为空心结构。为了便于布置支撑结构20，优选地，在设置支撑结构20的臂节上，泵送管道30可以设置在所述臂节本体10的内部的空腔中。例如，臂节可以具有由上下翼板和左右腹板围成的箱型结构。在设置泵送管道30时，在上下翼板或左右腹板上开设两个通孔，泵送管道30穿过ー个所述通孔进入臂节本体10内部，穿过另ー个所述通孔到达臂节本体10的外部，如图6所示。除了便于设置支撑结构20外，将泵送管道30设置在臂节本体10内部的空腔中有利于减小臂架的总体尺寸，便于施工。当本发明所提供的臂节应用于臂架中后，在混凝土泵车施工时，臂架展开，且本发明所提供的臂节上的支撑结构20也处于展开状态，此时，撑杆支撑在混凝土泵车以外的支撑物(例如，离所述臂节较近的建筑物平台、施工平台等)上，从而能够对整个臂架进行支撑，减小臂节以及连接臂节的关节所受到的合力，井能减轻施工过程中臂架的振动。当运输混凝土泵车时，可以将支撑结构20收拢在臂节本体10的侧面，减小了臂架的总体体积。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种用于混凝土泵车的臂节，该臂节包括臂节本体(10)，其特征在于，所述臂节还包括支撑结构(20)，该支撑结构(20)包括与所述臂节本体(10)铰接的撑杆(21)，在展开状态时，所述撑杆(21)旋转为与所述臂节本体(10)呈角度，在收拢状态时，所述撑杆(21)旋转为平行于所述臂节本体(10)。
2.根据权利要求I所述的臂节，其特征在于，所述支撑结构(20)对称地设置在所述臂节本体(10)的两侧。
3.根据权利要求2所述的臂节，其特征在于，在展开状态时，位于所述臂节本体(10)两侧的所述撑杆(21)形成为“八”字形。
4.根据权利要求I所述的臂节，其特征在于，所述撑杆(21)的末端设置有用于与外部支撑物相连的固定件。
5.根据权利要求4所述的臂节，其特征在于，所述固定件为吸盘。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的臂节，其特征在于，所述支撑结构(20)包括驱动装置，该驱动装置用于驱动所述撑杆(21)摆动。
7.根据权利要求6所述的臂节，其特征在于，所述驱动装置包括液压缸(26)，该液压缸(26)的一端与所述撑杆(21)铰接，另一端与所述臂节本体(10)铰接，以驱动所述撑杆(21)摆动。
8.根据权利要求6所述的臂节，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动装置(22)和第二驱动装置(23)，所述第一驱动装置(22)用于驱动所述撑杆(21)在水平面内转动，所述第二驱动装置(23 )用于驱动所述撑杆(21)竖直面内转动。
9.根据权利要求8所述的臂节，其特征在于，所述支撑结构(20)包括驱动连接块(24)和安装座(25)，该安装座(25)固定在所述臂节本体(10)的一个侧面，所述驱动连接块(24)包括互相垂直的第一连接板(24a)和第二连接板(24b)，所述第一连接板(24a)与所述安装座(25)铰接，且所述第一连接板(24a)的长度方向垂直于所述侧面，所述第一驱动装置(22)固定在所述安装座(25)上，且所述第一驱动装置(22)的驱动轴与第一连接板(24a)相连，所述第二驱动装置(23)固定在所述第二连接板(24b)上，所述第二驱动装置(23)的驱动轴与所述撑杆(21)连接。
10.根据权利要求9所述的臂节，其特征在于，所述第一驱动装置(22)包括第一电机，所述第二驱动装置(23)包括第二电机。
11.一种臂架,该臂架包括多节臂节,其特征在于,所述多节臂节中的至少一节为权利要求I至10中任意一项所述的臂节。
12.一种混凝土泵车，该混凝土泵车包括臂架和泵送管道(30)，其特征在于，所述臂架为权利要求11所述的臂架，在展开状态时，所述撑杆(21)能够支撑在外部支撑物上，以对所述臂架进行支撑。
13.根据权利要求12所述的混凝土泵车，其特征在于，在设置所述支撑结构(20)的臂节上，所述泵送管道(30 )设置在所述臂节本体(10 )的内部。
全文摘要
本发明公开了一种用于混凝土泵车的臂节，该臂节包括臂节本体(10)，其中，所述臂节还包括支撑结构(20)，该支撑结构(20)包括与所述臂节本体(10)铰接的撑杆(21)，在展开状态时，所述撑杆(21)旋转为与所述臂节本体(10)呈角度，在收拢状态时，所述撑杆(21)旋转为平行于所述臂节本体(10)。本发明还提供一种包括所述臂节的臂架和一种包括该臂架的混凝土泵车。通过在臂节本体上设置支撑结构，能够在施工时对臂节本体进行支撑，从而减轻了臂节及关节的变形并降低了施工时臂架的振动。运输臂架时，可将撑杆收拢在臂节的侧面，减小臂架的体积，便于运输。
文档编号E04G21/04GK102704686SQ20121017362
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者刘洋, 李莹松 申请人:中联重科股份有限公司