专利名称：一种高空作业工程车辆及其臂架装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及高空作业工程车辆的臂架装置。 本实用新型还涉及设有所述臂架装置的高空作业工程车辆。
背景技术：
高空作业工程车辆是一种车上设有工作平台的特种车辆，广泛用于建筑、石化、机 场、工厂、住宅等场所，从事消防、抢险救灾、施工、安装、维护等工作。例如登高平台消防车， 可供消防人员进行登高扑救火灾、营救被困人员、抢救贵重物资以及完成其他救援任务。上述工作平台一般安装在高空作业工程车辆的臂架头部，用来装载人或物体。曲臂又名“拐臂”、“飞臂”，是高空作业工程车辆的重要组成部分，一般安装在伸缩 臂的前端，用于连接伸缩臂与工作平台，起跨越障碍物、实现高空救火和救援的作用。请参考图1，图1为现有登高平台消防车的折叠式曲臂的结构示意图。如图所示，曲臂1为折叠式结构，其一端通过销轴与伸缩臂2的前端相铰接，另一 端与工作平台3相铰接，车辆在行驶状态时，曲臂1连同工作平台3 —起折叠在伸缩臂2的 下方，整车高度尺寸需要将曲臂1的截面高度尺寸计算在内。由于国家相关法律有明确的 规定，上路行驶的车辆整车高度不得超过細，上述折叠式曲臂的一大缺点就是无法降低整 车高度。由于登高平台消防车正在向高米数、大型化方向发展，随着伸缩臂的节数增加，使 得基本臂(最外面的一节臂)的截面尺寸增大截面尺寸增大，原有的折叠式曲臂无法满足 整车高度不超过細的要求。此外，其它各主要部件的改变也会导致整车高度增大，例如为了增大底盘承载能 力，就要求使用更大规格的轮胎，使得车架上平台离地高度增加，最终导致整车高度增加。对此，有的产品直接采用两级折叠伸缩臂，以满足超高的技术参数要求。这种设计 带来的最直接问题就是舍弃了曲臂，工作平台直接安装在末节臂上，使得工作时跨越障碍 物的能力大大降低。现有曲臂的另外一个缺点是调平可靠性差。由于其调平系统采用链传动式电液比 例伺服调平机构，单个调平油缸带动传动链轮组驱动工作平台调平。这个机构要求链条必 须有张紧装置，而当链条或接头螺母松动后需调整紧固螺母，易影响调平效果。另外，传动 链轮组机构重量相对较重，且位于臂头，易影响整车作业稳定性。因此，如何改进高空作业工程车辆的曲臂结构，以降低高空作业工程车辆的整车 高度，并改善其调平效果，是本领域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是提供一种臂架装置。该臂架装置的曲臂安装于伸缩臂的侧 面，当其处于收回状态时，曲臂与伸缩臂不会在同一纵向截面内上下重叠，因此整车高度尺 寸将不再包括曲臂的截面高度尺寸，可有效降低整车高度，确保上路行驶的高空作业工程车辆高度不超过細。本实用新型的另一目的是提供一种安装有上述臂架装置的高空作业工程车辆。为了实现上述第一个目的，本实用新型提供一种臂架装置，用于高空作业工程车 辆，包括伸缩臂、曲臂以及工作平台，所述曲臂的一端与所述伸缩臂相铰接，另一端与所述 工作平台相铰接，所述曲臂与伸缩臂相铰接的一端位于所述伸缩臂的一侧。优选地，所述曲臂与伸缩臂通过箱型构件相铰接；所述箱型构件固定在所述伸缩 臂末节臂的臂尾上，所述曲臂与箱型构件通过销轴相铰接。优选地，所述曲臂的变幅油缸的一端与所述曲臂相铰接，另一端与所述箱型构件 相铰接。优选地，所述曲臂呈折弯形状，其夹角在120° 160°。优选地，所述曲臂与工作平台之间设有由调平油缸驱动的四连杆机构。优选地，所述四连杆机构包括调平支座、水平支座、第一连杆以及第二连杆；所述 调平支座固定在所述曲臂的末端，所述工作平台固定在水平支座上，所述调平支座与水平 支座相铰接形成第一铰点；所述调平油缸的活塞杆端部与所述第一连杆和第二连杆的一端 同轴铰接形成第二铰点；所述第一连杆的另一端与所述调平支座相铰接形成第三铰点；所 述第二连杆的另一端与所述水平支座相铰接形成第四铰点。优选地，所述调平油缸沿所述曲臂的长度方向布置且位于所述曲臂的内部。为了实现上述第二个目的，本实用新型还提供一种高空作业工程车辆，包括转台 以及安装在所述转台上的臂架装置，所述臂架装置具体为上述任一项所述的臂架装置，所 述臂架装置的伸缩臂与所述转台之间设有变幅油缸。优选地，所述曲臂连同工作平台在处于收回状态时位于所述高空作业工程车辆的 尾部。优选地，所述高空作业工程车辆具体为登高平台消防车。本实用新型提供的臂架装置在现有技术的基础上作了进一步改进，其曲臂与伸缩 臂不在同一纵向截面内相铰接，而是相互错位，将曲臂侧置于伸缩臂的一侧，两者只在横向 方向上相互重叠。这样，当伸缩臂和曲臂处于收回状态时，曲臂与伸缩臂不会在同一纵向截 面内上下重叠，因此整车高度尺寸将不再包括曲臂的截面高度尺寸，从而有效降低了整车 高度，能够确保上路行驶的高空作业工程车辆高度不超过細，解决了高空作业工程车辆整 车高度易超高的问题。此外，相对于以往的折叠式曲臂结构，上述曲臂侧置方案并未增加结构的复杂性， 且可以应用于各种类型的臂架装置，为进一步研制开发超高米数的高空作业工程车辆提供 了技术条件。在一种具体实施方式
中，所述曲臂呈折弯形状，其夹角在120° 160°。将曲臂 由原来的直线形状改成折弯形状，能够使曲臂跨越台阶等障碍物的能力得到很大的增强， 从而进一步提高了高空作业工程车辆的使用性能。在另一种具体实施方式
中，所述曲臂与工作平台之间设有由调平油缸驱动的四连 杆机构，通过调平油缸驱动四连杆机构来实现工作平台的调平，四连杆机构相对于以往的 链传动机构，省去链条等传动件以及张紧装置，具有可靠性好、使用寿命长、成本低、易拆卸 维修等优点。[0028]本实用新型所提供的高空作业工程车辆设有上述臂架装置，由于上述臂架装置具 有上述技术效果，具有该臂架装置的高空作业工程车辆也应具备相应的技术效果。
图1为现有登高平台消防车的折叠式曲臂的结构示意图；图2为本实用新型所提供臂架装置的结构示意图；图3为图2所示臂架装置的A向视图；图4为图3中I部位的局部放大示意图；图5为图4所示四连杆机构的轴测视图。图 1 中1.曲臂2.伸缩臂3.工作平台图2至图5中10.伸缩臂 20.曲臂 30.工作平台 40.箱型构件 20_1.第一段曲臂 20_2. 第二段曲臂 50.变幅油 60.调平油 70.水平支座 80.调平支座 90-1.第一连杆 90-2.第二连杆
具体实施方式
本实用新型的核心在于通过将曲臂侧置于伸缩臂的侧面来降低整车高度，确保上 路行驶的高空作业工程车辆高度不超过国家标准。本实用新型的另一核心是提供一种高空作业工程车辆。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3，图2为本实用新型所提供臂架装置的结构示意图；图3为图2所 示臂架装置的A向视图。在一种具体实施方式
中，本实用新型提供的臂架装置主要由伸缩臂10、曲臂20以 及工作平台30三大部分构成。伸缩臂10在其最后一节臂的臂尾上焊接有箱型构件40，该箱型构件40是由直板、 弯板等焊接而成的纯结构件，用于连接曲臂20，其具体结构可以有多种形式，只要保证在造 型上与整机相一致、与伸缩臂过渡自然、作业时力的传递合理并具有足够的强度即可。当然，也可以省去上述箱型构件40，将曲臂20与伸缩臂10直接铰接在一起，在 这种情况下，需要对伸缩臂10最后一节臂的臂尾结构作出改进，以使其满足铰接所需的条 件。为提高曲臂20跨越台阶障碍物的能力，这里将其设计成折弯形状，整个曲臂20由 互成角度的第一段曲臂20-1和第二段曲臂20-2构成，第一段曲臂20-1与第二段曲臂20-2 形成的夹角在为140°，并在夹角处使用肋板进行加强。第一段曲臂20-1与第二段曲臂 20-2之间的夹角可进一步增大或减小，若夹角太大，整个曲臂20的形状接近于直臂，跨越 障碍物的能力将大为降低，若夹角太小，不仅会影响工作平台30的布置，而且由于角度范 围变窄，同样会降低其跨越障碍物的能力，因此将该夹角控制在120° 160°之间是较为 适宜的，能够获得最佳的使用效果。
5[0046]第一段曲臂20-1的上端位于箱型构件40的左侧，并通过销轴与箱型构件40相铰 接，曲臂20的变幅油缸50位于第一段曲臂20-1与箱型构件40之间，其一端与箱型构件40 相铰接，另一端与第一段曲臂20-1在接近折弯处相铰接。第二段曲臂20-2的内部设有调平油缸60，该调平油缸60沿第二段曲臂20-2的长 度方向布置，其一端与第二段曲臂20-2在内部相铰接，另一端向外伸出一定距离。请参考图4，图4为图3中I部位的局部放大示意图。如图所示，工作平台30安装在水平支座70上，其上设有一前一后两个轴孔；第二 段曲臂20-2的末端设有向前斜向延伸的调平支座80，其上也设有两个轴孔，这两个轴孔的 圆心之间的连线与第二段曲臂20-2形成大致为45°的夹角；调平支座80与水平支座70的 后侧轴孔通过销轴相铰接，形成第一铰点；调平油缸60的活塞杆端部与第一连杆90-1和第 二连杆90-2的一端同轴铰接形成第二铰点；第一连杆90-1的另一端与调平支座80的前侧 轴孔相铰接，形成第三铰点；第二连杆90-2的另一端与水平支座70前侧的轴孔相铰接，形 成第四铰点。上述调平支座80、水平支座70、第一连杆90-1以及第二连杆90_2构成由调平油 缸60驱动的四连杆机构。请参考图5，图5为图4所示四连杆机构的轴测视图。调平支座80和水平支座70均为“U”形支座；第一连杆90-1和第二连杆90_2为 双连杆，位于调平支座80和水平支座70的“U”形口内，其中第二连杆90-2沿铰轴方向的 宽度小于第一连杆90-1中间的间隙，即第一连杆90-1能够收纳第二连杆90-2，以避免两者 在调平过程中相互干涉，上述第一铰点使用左右两根半轴进行铰接，第二铰点使用一根通 轴进行铰接，且调平油缸60的活塞杆端部位于销轴的中间位置，第三铰点也使用左右两根 半轴进行铰接，第四铰点使用一根通轴进行铰接。上述四连杆机构仅是一种优选方案，四连杆机构的具体结构并不局限于此，在此 基础上可根据实际情况作出具有针对性的变化，从而得到其它同样能够实现本实用新型目 的的四连杆机构，由于可能实现的方式较多，为节约篇幅，本文不再一一举例说明。工作时，可通过传感器及控制程序来控制调平过程，整个调平过程随曲臂20的运 动同时进行，借助于倾角传感器和水平传感器的适时监测，其反馈回来的电信号经过比例 放大后进入闭环比例阀，从而控制调平油缸60的活塞杆伸出或缩回，实现工作平台30的调 平。通过调平油缸60驱动四连杆机构来实现工作平台的调平，四连杆机构相对于以 往的链传动机构，省去链条等传动件以及张紧装置，具有可靠性好、使用寿命长、成本低、易 拆卸维修等原有机构无法比拟的优势。本实用新型提供的臂架装置将曲臂20侧置于伸缩臂10的一侧，两者只在横向方 向上相互重叠。当伸缩臂10和曲臂20处于收回状态时，曲臂20与伸缩臂10不会在同一 纵向截面内上下重叠，因此整车高度尺寸将不再包括曲臂20的截面高度尺寸，从而有效降 低了整车高度，能够确保上路行驶的高空作业工程车辆高度不超过細，解决了高空作业工 程车辆整车高度易超高的问题。此外，相对于以往的折叠式曲臂结构，上述曲臂侧置方案并未增加结构的复杂性， 且可以应用于各种类型的臂架装置，为进一步研制开发超高米数的高空作业工程车辆提供了技术条件。除了上述箱形起重臂，本实用新型还提供了一种高空作业工程车辆，包括转台以 及安装在转台上的臂架装置，其中臂架装置具体为上文所述的臂架装置，其伸缩臂与转台 之间设有变幅油缸，当曲臂处于回收状态时，连同工作平台一起置于高空作业工程车辆尾 部的支撑机构上，其余结构请参考现有技术，这里不再赘述。上述高空作业工程车辆具体为登高平台消防车。以上对本实用新型所提供的臂架装置及高空作业工程车辆进行了详细介绍。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1.一种臂架装置，用于高空作业工程车辆，包括伸缩臂、曲臂以及工作平台，所述曲臂 的一端与所述伸缩臂相铰接，另一端与所述工作平台相铰接，其特征在于，所述曲臂与伸缩 臂相铰接的一端位于所述伸缩臂的一侧。
2.根据权利要求1所述的臂架装置，其特征在于，所述曲臂与伸缩臂通过箱型构件相 铰接；所述箱型构件固定在所述伸缩臂末节臂的臂尾处，所述曲臂与箱型构件通过销轴相 铰接。
3.根据权利要求2所述的臂架装置，其特征在于，所述曲臂的变幅油缸的一端与所述 曲臂相铰接，另一端与所述箱型构件相铰接。
4.根据权利要求3所述的臂架装置，其特征在于，所述曲臂呈折弯形状，其折弯角在 120° 160°。
5.根据权利要求1至4任一项所述的臂架装置，其特征在于，所述曲臂与工作平台之间 设有由所述曲臂上的调平油缸驱动的四连杆机构。
6.根据权利要求5所述的臂架装置，其特征在于，所述四连杆机构包括调平支座、水平 支座、第一连杆以及第二连杆；所述调平支座固定在所述曲臂的末端，所述工作平台固定在 水平支座上，所述调平支座与水平支座相铰接形成第一铰点；所述调平油缸的活塞杆端部 与所述第一连杆和第二连杆的一端同轴铰接形成第二铰点；所述第一连杆的另一端与所述 调平支座相铰接形成第三铰点；所述第二连杆的另一端与所述水平支座相铰接形成第四铰 点ο
7.根据权利要求6所述的臂架装置，其特征在于，所述调平油缸沿所述曲臂的长度方 向布置且位于所述曲臂的内部。
8.一种高空作业工程车辆，包括转台以及安装在所述转台上的臂架装置，其特征在于， 所述臂架装置为上述权利要求1至7任一项所述的臂架装置，所述臂架装置的伸缩臂与所 述转台之间设有变幅油缸。
9.根据权利要求8所述的高空作业工程车辆，其特征在于，所述臂架装置的曲臂和工 作平台在处于收回状态时位于所述高空作业工程车辆的尾部。
10.根据权利要求9所述的高空作业工程车辆，其特征在于，具体为登高平台消防车。
专利摘要本实用新型公开了一种高空作业工程车辆及其臂架装置，所述臂架装置包括伸缩臂、曲臂以及工作平台，所述曲臂的一端与所述伸缩臂相铰接，另一端与所述工作平台相铰接，所述曲臂与伸缩臂相铰接的一端位于所述伸缩臂的一侧；所述曲臂与伸缩臂通过箱型构件相铰接；所述箱型构件固定在所述伸缩臂末节臂的臂尾处，所述曲臂与箱型构件通过销轴相铰接。该臂架装置的曲臂安装于伸缩臂的侧面，当其处于收回状态时，曲臂与伸缩臂不会在同一纵向截面内上下重叠，因此整车高度尺寸将不再包括曲臂的截面高度尺寸，可有效降低整车高度，确保上路行驶的高空作业工程车辆高度符合国家标准。
文档编号A62C27/00GK201882879SQ20102066252
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者刘振, 周根兵, 田志坚 申请人:徐州重型机械有限公司