专利名称：起重机及其转向系统和摇臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机及其转向系统和摇臂。
背景技术：
起重机是一种能够进行物料起重、运输和装卸等作业的工程机械，被广泛的应用于建筑、交通、港口、能源及农田水利等领域，具体如搭建桥梁、安装发电设备、造船、架设风力发电机组等。转向系统是起重机实现转向功能的重要机构。现有的起重机转向系统通常如图I所示，其转向原理为操作人员转动转向盘2，角传动器3获取转向2盘的转动角度信息，并控制转向器4带动转向拉杆5转过相应角度,此时一桥121转动,摇臂I的两端分别与一桥 121和二桥122相连，由此一桥121的转动通过摇臂I传递给二桥122，由此实现转向。起重机在道路上高速行驶和在吊装作业现场转场或调整姿态时，对其转向系统的有着不同的要求。具体而言在道路高速行驶时看要求转向系统具备方向稳定性，此时转向虚轴应后移，以保证整车的行驶安全；吊装作业现场转场或调整姿态时，要求转向系统具备灵活性，此时转向虚轴应前移，以保证整车能够在狭窄的区域进行上述操作。采用现有的转向系统的缺陷在于难以满足起重机在不同工况下的需求。若一桥和二桥均为前桥，则其后桥不转向，难以满足起重机在转场和姿态调整时对转向灵活的需求；若一桥为车辆的前桥，二桥为车辆的后桥，则在高速行驶时，起重机在转向时又易发生甩尾，存在安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种转向方式较为灵活，能够适应多种工况的起重机及其转向系统和摇臂。本发明提供一种摇臂，用于起重机转向系统，包括固定轴；前桥摇臂，铰接于所述固定轴；所述前桥摇臂设置有前桥第一锁止孔；后桥摇臂，铰接于所述固定轴；所述后桥摇臂设置有后桥第一锁止孔和后桥第二锁止孔；第一锁止机构，其设置有与所述前桥第一锁止孔和所述后桥第一锁止孔相适配的第一锁止部，以及驱动所述第一锁止部进入或退出所述前桥第一锁止孔和所述后桥第一锁止孔的第一驱动部；第二锁止机构，其设置有与所述后桥第二锁止孔相适配的第二锁止部，以及驱动所述第二锁止部进入或退出所述后桥第二锁止孔的第二驱动部。进一步地，所述第一驱动部为第一油缸；所述第二驱动部为第二油缸。进一步地，所述第一驱动部还包括第一复位弹簧，所述第一复位弹簧处于初始状态时，所述第一锁止部处于退出状态；所述第二驱动部还包括第二复位弹簧，所述第二复位弹簧处于初始状态时，所述第二锁止部处于进入状态。进一步地，所述摇臂还包括控制机构，所述控制机构用于使所述第一驱动部和所述第二驱动部中的一个驱动部处于进入状态时，另一个驱动部处于退出状态。
进一步地，所述控制机构包括与所述第一油缸的无杆腔相通的第一油路；与所述第二油缸的无杆腔相通的第二油路；连通所述第一油缸的有杆腔和所述第二油缸的有杆腔的第三油路；设置在所述第一油路和所述第二油路上的第一换向阀；所述第一换向阀具有三种工作状态第一工作状态下，所述第一油路作为供油通路，所述第二油路作为回油通路；第二工作状态下，所述第一油路和所述第二油路均截止；第三工作状态下，所述第一油路作为回油通路，所述第二油路作为供油通路。本发明还提供一种起重机转向系统，包括前桥、后桥和权利要求至任意一项所述的摇臂；所述摇臂的前桥摇臂与所述前桥相连，所述摇臂的后桥摇臂与所述后桥相连。进一步地，所述转向系统还包括助力液压机构，所述助力液压机构包括设置在所述前桥上的前桥助力油缸；设置在所述后桥上的后桥助力油缸；控制单元，用于根据所述第一锁止机构和所述第二锁止机构的状态发出摇臂联动信号或后桥摇臂锁定信号；助力油缸供油单元，用于当所述控制单元发出摇臂联动信号时，为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸供油；以及，当所述控制单元发出后桥摇臂锁定信号时，仅为所述前桥助力油缸供 油。进一步地，所述助力油缸供油单元包括第一助力油路和第二助力油路；所述第一助力油路和所述第二助力油路中的一个油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的供油通路，另一油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的回油通路；设置在所述第一助力油路和所述第二助力油路上的第三换向阀，所述第三换向阀与所述控制单元相连，所述第三换向阀具有两种工作状态当所述控制单元发出摇臂联动信号时，所述第三换向阀处于第一工作状态，所述第一助力油路和所述第二助力油路中的一个油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的供油通路；另一油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的回油通路；当所述控制单元发出后桥摇臂锁定信号时，所述第三换向阀处于第二工作状态，所述第一助力油路和所述第二助力油路中的一个油路作为所述前桥助力油缸的供油通路，另一油路作为所述前桥助力油缸的回油通路；且所述第一助力油路和所述第二助力油路均停止为所述后桥助力油缸供油。进一步地，所述助力油缸供油单元还包括后桥油路锁定机构，所述后桥油路锁定机构设置在所述第一助力油路和所述第二助力油路上，且位于所述第三换向阀和所述后桥助力油缸之间；所述后桥油路锁定机构用于当所述第三换向阀处于第二工作状态时，使所述后桥助力油缸停止回油。本发明还提供一种起重机，设置有上述任意一项所述的起重机转向系统。发明提供一种起重机转向系统的摇臂，该摇臂包括前桥摇臂，后桥摇臂，用于使前桥摇臂和后桥摇臂联动的第一锁止机构，以及用于使后桥摇臂锁止的第二锁止机构。上述摇臂具有以下两种工作状态当第一锁止机构的第一锁止部进入前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，且第二锁止机构的第二锁止部退出后桥第二锁止孔时，前桥摇臂和后桥摇臂连接为一体，摇臂以整体形式转动，此时为摇臂联动状态。由此，前桥和后桥可实现起重机的全轮转向，保证了整车在低速行驶时转向的灵活性，提高了起重机在狭窄区域内调整姿态的能力；当第一锁止机构的第一锁止部退出前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，第二锁止机构的第二锁止部进入后桥第二锁止孔时，后桥摇臂被锁定，前桥摇臂可相对后桥摇臂转动，此时为后桥摇臂锁定状态。由此，前桥可转动，后桥由于被锁定而不能被转动，起重机为前轮转动后轮锁定的状态，保证了整车在高速行驶时转向的安全性。由此可知，本发明提供的摇臂具有转向调整方式灵活，能够适应多种工况需求的优点。本发明还提供一种具有上述摇臂的起重机及其转向系统，由于上述任一种摇臂具有上述技术效果，因此，设有该摇臂的起重机及其转向系统也应具备相应的技术效果。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为相关技术中示意图； 图2为本发明实施例一提供的摇臂处于摇臂联动状态的示意图；图3为本发明实施例一提供的摇臂处于后桥摇臂锁定状态的示意图；图4为本发明实施例二提供的起重机转向系统处于摇臂联动状态的示意图；图5为本发明实施例二提供的起重机转向系统后桥摇臂锁定状态的示意图；图6为本发明一优选实施例中后桥油路锁定机构的示意图；图7为本发明另一优选实施例中后桥油路锁定机构的不意图；图8为本发明另一优选实施例提供的起重机转向系统的示意图。附图标记说明100第一换向阀101第一油缸102第一锁止部103第一复位弹簧104机架105固定轴106位置传感器107前桥摇臂108后桥摇臂109第二复位弹簧110第二锁止部111双球铰连接杆112第二油缸113后桥114控制单元115前桥116主换向器117后桥油路锁定机构118第三换向阀Ia 主油路Ila第一油路12a第二油路13a第一助力油路131a第一前桥助力油路132a第一后桥助力油路14a第二助力油路141a第二前桥助力油路142a第二后桥助力油路15a第三油路2 转向盘3 角传动器4 转向器5 转向拉杆I 摇臂121 —桥122 二桥
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明图2和图3示出了本发明实施例一提供的摇臂的结构。该摇臂用于起重机的转向系统，具体包括固定轴105 ；前桥摇臂107，铰接于固定轴105，且该前桥摇臂107设置有前桥第一锁止孔；后桥摇臂108，铰接于固定轴105 ;且该后桥摇臂108设置有后桥第一锁止孔和后 桥第二锁止孔；第一锁止机构，其设置有与前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔相适配的第一锁止部102 ;以及驱动该第一锁止部102进入或退出前桥第一锁止孔和第一后锁止孔的第一油缸 101 ；第二锁止机构，其设置有与后桥第二锁止孔相适配的第二锁止部110 ;以及驱动该第二锁止部Iio进入或退出后桥第二锁止孔的第二油缸112。本实施例提供的摇臂结构中，前桥摇臂107用于与起重机转向系统中的前桥相连，后桥摇臂108用于与后桥相连。本实施例提供的摇臂具有两种工作状态，分别为摇臂联动状态和后桥摇臂锁定状态，具体的当第一锁止机构的第一锁止部102进入前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，且第二锁止机构的第二锁止部Iio退出后桥第二锁止孔(图2所示状态)时，前桥摇臂107和后桥摇臂108为一体结构并以整体形式绕固定轴105转动。此时，摇臂处于摇臂联动状态，前桥和后桥可按照预设的转角关系实现起重机的全轮转向，保证了整车在低速行驶时转向的灵活性，提高了起重机在狭窄区域内调整姿态的能力。当第一锁止机构的第一锁止部102退出前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，且第二锁止机构的第二锁止部Iio进入后桥第二锁止孔(图3所示状态)时，后桥摇臂108被锁定，前桥摇臂107可绕固定轴105相对于后桥摇臂108转动。此时,摇臂处于后桥摇臂锁定状态，前桥可在前桥转向拉杆的作用下实现转向，而后桥转向拉杆因后桥摇臂108的锁止二不能移动，起重机为前轮转动后轮锁定的状态，保证了整车在高速行驶时转向的安全性。摇臂的上述两种状态是通过固定轴105、前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔与第一锁止部102的配合，以及后桥第二锁止孔和第二锁止部110的配合来实现的。为了便于描述，以下将前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔简称为第一锁止孔。上述固定轴105具体可以为销轴，第一锁止孔和第一锁止部IO 2分别具体可以为第一锁止销孔和第一锁止销，后桥第二锁止孔和第二锁止部110分别具体可以为后桥第二锁止销孔和第二锁止销。第一锁止机构中的第一油缸101作为第一驱动部，用于为第一锁止部102提供进入和退出上述第一锁止孔的驱动力。本实施例中，第一油缸101的活塞杆伸出，推动第一锁止部102进入第一锁止孔；第一油缸101的活塞杆缩回，带动第一锁止部102退出第一锁止孔。第一油缸101和第一锁止部102可通过单球铰接杆连接。为了便于连接第一油缸101和第一锁止部102，降低装配精度，第一油缸101的活塞杆优选通过双球铰接杆111与第一锁止部102相连。此外，为了便于第一锁止部102退出第一锁止孔，第一驱动部还优选包括第一复位弹簧103，该第一复位弹簧103处于初始状态时，第一锁止部102处于退出状态，即第一复位弹簧103用于使第一锁止部102处于退出状态，具体而言该第一复位弹簧103设置于第一油缸101和第一锁止部102之间,其一端与第一油缸101的活塞杆铰接,另一端与第一锁止部102抵压接触(对于设置有双球铰接杆111的情况，则其一端应与双球铰接杆111铰接)。图2中的第一复位弹簧103处于压缩状态，图3中的复位弹簧处于自然伸展状态。第二锁止机构中的第二油缸112作为第二驱动部，用于为第二锁止部110提供进入和退出上述后桥第二锁止孔的驱动力。本实施例中，第二油缸112的活塞杆伸出，推动第二锁止部110进入后桥第二锁止孔；第二油缸112的活塞杆缩回，带动第二锁止部110退出后桥第二锁止孔。同样，为了便于连接第二油缸112和第二锁止部110，降低装配精度，第二油缸112 的活塞杆优选通过双球铰接杆与第二锁止部110相连。另，为了便于第二锁止部110进入 后桥第二锁止孔，第二驱动部还优选包括第二复位弹簧109，该第二复位弹簧位109处于初始状态时，第一锁止部处于进入状态，即第二复位弹簧位109用于使第二锁止部110处于进入状态。具体而言，该第二复位弹簧109设置于第二油缸112和第二锁止部110之间,其一端与第二油缸112的活塞杆铰接，另一端与第二锁止部110固定连接(对于设置有双球铰接杆的情况，则其一端应与双球铰接杆铰接)。图2中的第二复位弹簧109处于自然伸展状态，图3中的第二复位弹簧109处于拉伸状态。进一步地，该摇臂还优选设置有用于支撑上述第一锁止机构和第二锁止机构的机架 104。本领域技术人员可以理解，为了使上述摇臂能够处于摇臂联动状态和后桥摇臂锁定状态，第一锁止机构和第二锁止机构需要具备以下条件当第一锁止机构中的第一锁止部102进入第一锁止孔时，需要第二锁止机构中的第二锁止部110退出后桥第二锁止孔；当第二锁止部110进入后桥第二锁止孔时，需要第一锁止部102退出第一锁止孔。本发明中，为了便于上述控制，简化人工操作，上述摇臂还优选设置有控制机构，该控制机构用于使第一驱动部102和第二驱动部110中的一个驱动部处于进入状态时，另一个驱动部处于退出状态。作为优选方案，上述控制机构包括与第一油缸101的无杆腔相通的第一油路Ila ；与第二油缸112的无杆腔相通的第二油路12a ；连通第一油缸101的有杆腔和第二油缸112的有杆腔的第三油路15a ；设置在第一油路Ila和第二油路12a上的第一换向阀100 ;该第一换向阀100具有三种工作状态第一工作状态下,第一油路Ila作为供油通路,第二油路12a作为回油通路；第二工作状态下，第一油路Ila和第二油路12a均停止截止，(即均停止供油和回油)；第三工作状态下,第一油路Ila作为回油通路,第二油路12a作为供油通路。上述第一换向阀100优选为三位四通电磁换向阀，则液压泵的出油口通过主油路Ia与三位四通电磁换向阀的进油口相通，换向阀的回油口与油箱相通，第一工作油口和第二工作油口分别与第一油缸101的有杆腔和第二油缸112的无杆腔相通。以三位四通电磁换向阀为例，上述控制机构的工作原理为当需要摇臂处于摇臂联动状态时，控制三位四通电磁换向阀上DTl得电，三位四通电磁换向阀处于第一工作状态(左位)，换向阀的进油口与第一工作油口相通，回油口与和第二工作油口相通。此时，液压泵通过第一油路Ila为第一油缸101的无杆腔供油，第一油缸101的活塞杆被推出，带动第一锁止机构的第一锁止部102进入第一锁紧孔内；同时，从第一油缸101有杆腔排出的液压油通过第三油路15a进入第二油缸112的有杆腔中，第二油缸112的活塞杆缩回，带动第二锁止机构的第二锁止部110退出后桥第二锁止孔，第二油缸112无杆腔中的液压油通过第二油路12a泄油。上述过程实现了摇臂的联动状态，前桥摇臂107和后桥摇臂108连接为一体，二者以整体形式绕固定轴105转动。而后控制三位四通电磁换向阀处于第二工作状态(中位)，第一油路Ila和第二油 路12a均停止供油和回油，两个油缸内的液压油被锁定。当需要摇臂处于后桥摇臂锁定状态时，控制三位四通电磁换向阀上DT2得电，该三位四通电磁换向阀处于第三工作状态(右位)，换向阀的进油口与第二工作油口相通，回油口与第一工作油口相通。此时，液压泵通过第二油路12a为第二油缸112的无杆腔供油，第二油缸112的活塞杆被推出，带动第二锁止机构的第二锁止部110进入后桥第二锁止孔内；同时，从第二油缸112的有杆腔排出的液压油通过第三油路15a进入第一油缸Ila的有杆腔内，第一油缸101的活塞杆缩回，带动第一锁止机构的第一锁止部102退出第一锁止孔，第一油缸101无杆腔中的液压油通过第一油路Ila泄油，上述过程实现了摇臂的后桥锁定状态。作为优选方案，当第一油缸101的活塞位于最大行程处时，第二油缸112的活塞位于最小行程处，即当第一油缸101有杆腔容积最大时，第二油缸112无杆腔容积最大。本领域技术人员可以通过调整油缸的行程和活塞面积来实现上述效果。由上述内容可知，本发明实施例提供的摇臂包括前桥摇臂，后桥摇臂，用于使前桥摇臂和后桥摇臂联动的第一锁止机构，以及用于使后桥摇臂锁止的第二锁止机构。上述摇臂具有两种工作状态当第一锁止机构的第一锁止部进入前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，且第二锁止机构的第二锁止部退出后桥第二锁止孔时，前桥摇臂和后桥摇臂连接为一体，摇臂以整体形式转动。此时，前桥和后桥可实现起重机的全轮转向，保证了整车在低速行驶时转向的灵活性，提高了起重机在狭窄区域内调整姿态的能力；当第一锁止机构的第一锁止部退出前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔，第二锁止机构的第二锁止部进入后桥第二锁止孔时，后桥摇臂被锁定，前桥摇臂可相对后桥摇臂转动。此时，前桥可转动，后桥由于被锁定而不能被转动，起重机为前轮转动后轮锁定的状态，保证了整车在高速行驶时转向的安全性。综上所示，本发明实施例提供的摇臂具有转向调整方式灵活，能够适应多种工况需求的优点。本发明实施例还提供一种起重机转向系统，该转向系统设置有前桥、后桥和上述任一种摇臂，前桥与摇臂的前桥摇臂相连，后桥与摇臂的后桥摇臂相连。对于前桥摇臂和前桥的连接关系，以及后桥摇臂和后桥的连接关系均与现有技术中摇臂两端与前桥和后桥的连接关系相同，在兹不赘述。由于上述任一种摇臂具有上述技术效果，因此，设有该摇臂的起重机转向系统也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似。上述转向系统中还优选包括有助力液压系统，该助力液压系统用于当车轮转向时，为车轮提供转向驱动助力，由此便于操作人员操纵转向盘。具体请参见图4和图5，上述两图示出了本发明实施例二提供的起重机转向系统的结构，该转向系统中设置有助力液压机构，该助力液压机构包括设置在前桥115上的前桥助力油缸；设置在后桥113上的后桥助力油缸；
控制单元114，用于根据第一锁止机构和第二锁止机构的状态发出摇臂联动信号或后桥摇臂锁定信号；助力油缸供油单元，用于当控制单元114发出摇臂联动信号时，为前桥助力油缸和后桥助力油缸供油；以及，当控制单元114发出后桥摇臂锁定信号时，仅为前桥助力油缸供油。上述控制单元114包括位置传感器106，用于采集第一锁止机构和第二锁止机构的位置信息。具体的，位置传感器106分别设置在第一油缸101的活塞的最小行程和最大行程处，第二油缸112活塞的最小行程和最大行程处，依次记做S101L、S101R、S112L和S112R。当SlOlR和S112L均有信号输出时，说明此时第一锁止部102已进入第一锁止孔，第二锁止部110已退出后桥第二锁止孔，前桥摇臂107和后桥摇臂108为摇臂联动状态，控制单元114发出摇臂联动信号；当SlOlL和S112R均有信号输出时，说明此时第一锁止部102已退出第一锁止孔，第二锁止部110已进入后桥第二锁止孔，后桥摇臂108被锁定，控制单元114发出后桥摇臂锁定信号。上述助力油缸供油单元用于转向时，为前桥助力油缸供油，并选择性的为后桥助力油缸供油。具体的，当控制单元114发出摇臂联动信号时，此时起重机处于全轮转向状态，助力油缸供油单元用于为前桥助力油缸和后桥助力油缸供油，以便于操作人员操作方向盘；当控制单元114发出后桥摇臂锁定信号时，此时起重机处于前路转动后轮锁定状态，助力油缸供油单元仅为前桥助力油缸供油，停止向后桥助力油缸供油，进而实现后桥的机械锁定(通过第二锁止机构锁定)和液压锁定(助力油缸供油单元停止供油锁定)的双重锁定，提高了整车转向的安全性。该助力供油单元优选包括第一助力油路13a和第二助力油路14a，其中一条油路作为前桥助力油缸和后桥助力油缸的供油通路，另一油路作为前桥助力油缸和后桥助力油缸的回油通路；设置在第一助力油路13a和第二助力油路14a上的第三换向阀118，该第三换向阀与控制单元114相连，具有两种工作状态当控制单元114发出摇臂联动信号时，第三换向阀118处于第一工作状态，第一助力油路13a和第二助力油路14a中的一个油路作为前桥助力油缸和后桥助力油缸的供油通路；另一助力油路所述前桥助力油缸和后桥助力油缸的回油通路；当控制单元发出后桥摇臂锁定信号时，第三换向阀118处于第二工作状态，第一助力油路13a和第二助力油路14a中的一个油路作为所前桥助力油缸的供油通路；另一助力油路作为前桥助力油缸的回油通路；且述第一助力油路和第二助力油路均停止为后桥助力油缸供油。 具体如图4和图5所示第一助力油路13a包括第一助力主油路(图中未标出)，第一助力主油路通过主油路Ia与液压泵的出油口相通；设置在第一助力主油路上的第一前桥助力油路131a，第一前桥助力油路131a与前桥助力油缸一端的油口相通；设置在第一助力主油路上的第一后桥助力油路132a，第一后桥助力油路132a和后桥助力油缸一端的油口相通；第二助力油路14a包括第二助力主油路(图中未标出)，第二助力主油路与油箱相通；设置在第二助力主油路上的第二前桥助力油路141a，第二前桥助力油路141a与前桥助力油缸另一端的油口相通；设置在第二助力主油路上的第二后桥助力油路142a，第二后桥助力油路142a与后桥助力油缸另一端的油口相通； 第三换向阀118为二位五通电磁阀，其与控制单元114相连，设置在第一后桥助力油路132a和第二后桥助力油路142a上，其具有两种工作状态当控制单元114发出摇臂联动信号时，控制第三换向阀118上DT3得电，第三换向阀118处于第一工作状态(上位)，第一后桥助力油路132a和第二后桥助力油路142a中的一个油路作为后桥助力油缸供油通路；另一油路作为后桥助力油缸的回油通路；同时，第一前桥助力油路131a和第二前桥助力油路141a中的一个油路作为前桥助力油缸供油通路；另一油路作为前桥助力油缸的回油通路；由此实现全桥助力转向功能。当控制单元114发出后桥摇臂锁定信号时，控制第三换向阀118上DT4得电，第三换向阀118处于第二工作状态(下位)，第一后桥助力油路132a和第二后桥助力油路142a均停止供油；同时，第一前桥助力油路131a和第二前桥助力油路141a中的一个油路作为前桥助力油缸供油通路；实现前桥助力转向，后桥液压锁定功能。当起重机转向系统处于后桥液压锁定状态时，为了防止起重机在侧向力的作用下，后桥助力油缸因泄油而发生偏转，第一助力油路13a和第二助力油路14a上优选设置有后桥油路锁定机构117，该后桥油路锁定机构位于第三换向阀118和后桥助力油缸之间；该后桥油路锁定机构117用于当第三换向阀118处于第二工作状态时，使后桥助力油缸停止回油，即第一助力油路13a和第二助力油路14a中，位于后桥油路锁定机构117和后桥助力油缸之间的油路均停止回油。上述后桥油路锁定机构可以为本领域技术人员数值的双向液压锁(图6)或双两位两通电磁阀(图7)。若采用双向液压锁，该起重机转向系统的控制过程可以为驾驶室设置全轮转向模式和后轮锁定模式切换开关，此开关仅在停车且方向盘处于中位的情况下有效。切换开关置位为后轮锁定模式时，则第一换向阀100上DT2得电；切换开关置位为全轮转向模式时，则第一换向阀100上DTl得电。DT2得电时，则第二油缸112伸出，第一油缸101缩回，当SlOlL和S112R均有信号输出时，表明第一锁止部102和第二锁止部110均到达所需位置，此时第一换向阀100回中位，控制单元114发出后桥摇臂锁定信号，第三换向阀118上DT4得电，液压油泄压，双向液压锁将后桥助力油缸油路锁止，同时第二锁止部110将后桥摇臂108锁止，从而实现后桥转向轮的机械、液压双重锁定，即此时整车以后桥锁定模式行驶，保证了整车高速行驶时的安全性。DTl得电时，则第二油缸112缩回，第二油缸101伸出，当SlOlR和S112L均有信号输出时，表明第一锁止部102和第二锁止部110均到达所需位置，此时第一换向阀100回中位，第三换向阀118上DT3得电，后桥助力油缸油路连通，同时第一锁止部102将前桥摇臂107和后桥摇臂108锁止，第二锁止部110退出后桥第二锁止孔，从而实现了前桥和后桥的同时转向，即此时整车以全轮转向模式行驶，保证了整车低速行驶时转向的灵活性，极大地提高了起重机在狭窄区域内调整姿态的能力。若采用双两位两通电磁阀，该起重机转向系统的控制过程为如上一方法所述，切换开关置位为后桥锁定模式时，DT2得电时，则第二油缸112伸出，第一油缸101缩回，当SlOlL和S112R均有信号输出时，表明第一锁止部102和第二锁止部110均到达所需位置，此时第一换向阀100回中位，控制单元114发出后桥摇臂锁定信号，第三换向阀118上DT4得电，液压油泄压，两位两通电磁换向阀上DT5和DT6失电，同 时第二锁止110将后桥摇臂108锁止，从而实现后桥转向轮的机械、液压双重锁定，即此时整车以后桥锁定模式行驶，保证了整车高速行驶时的安全性。DTl得电时，则第二油缸112缩回，第二油缸101伸出，当SlOlR和S112L均有信号输出时，表明第一锁止部102和第二锁止部110均到达所需位置，此时第一换向阀100回中位，第三换向阀118上DT3得电，两位两通电磁换向阀上DT5和DT6得电，后桥助力油缸油路连通，同时第一锁止部102将前桥摇臂107和后桥摇臂108锁止，第二锁止部110退出后桥第二锁止孔，从而实现了前桥115和后桥113的同时转向，即此时整车以全轮转向模式行驶，保证了整车低速行驶时转向的灵活性，极大地提高了起重机在狭窄区域内调整姿态的能力。需要说明的是，通常来讲，第一助力油路13a和第二助力油路14a上会设置主换向器116来实现油路换向。该主换向器可以为单回路转向器(图4和图5)或双回路转向器(图8)。本发明实施例还提供了一种起重机，该起重机设有上述任一种转向系统。该起重机可以为只具有一个前桥和一个后桥，或具有一个前桥多个后桥，或具有多个前桥和多个后桥。由于上述任一种转向系统具有上述技术效果，因此，设有该转向系统的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种摇臂，用于起重机转向系统，其特征在于，包括 固定轴(105)； 前桥摇臂(107)，铰接于所述固定轴(105);所述前桥摇臂(107)设置有前桥第一锁止孔； 后桥摇臂(108)，铰接于所述固定轴(105);所述后桥摇臂(108)设置有后桥第一锁止孔和后桥第二锁止孔； 第一锁止机构，其设置有与所述前桥第一锁止孔和所述后桥第一锁止孔相适配的第一锁止部(102)，以及驱动所述第一锁止部(102)进入或退出所述前桥第一锁止孔和所述后桥第一锁止孔的第一驱动部； 第二锁止机构，其设置有与所述后桥第二锁止孔相适配的第二锁止部(110)，以及驱动所述第二锁止部(110)进入或退出所述后桥第二锁止孔的第二驱动部。
2.根据权利要求I所述的摇臂，其特征在于，所述第一驱动部为第一油缸(101);所述第二驱动部为第二油缸(112)。
3.根据权利要求I所述的摇臂，其特征在于，所述第一驱动部还包括第一复位弹簧(103)，所述第一复位弹簧(103)处于初始状态时，所述第一锁止部(102)处于退出状态；所述第二驱动部还包括第二复位弹簧(109)，所述第二复位弹簧(109)处于初始状态时，所述第二锁止部(110)处于进入状态。
4.根据权利要求I至3任意一项所述的摇臂，其特征在于，所述摇臂还包括控制机构，所述控制机构用于使所述第一驱动部和所述第二驱动部中的一个驱动部处于进入状态时，另一个驱动部处于退出状态。
5.根据权利要求4所述的摇臂，其特征在于，所述控制机构包括 与所述第一油缸(101)的无杆腔相通的第一油路(Ila)； 与所述第二油缸(112)的无杆腔相通的第二油路(12a)； 连通所述第一油缸(101)的有杆腔和所述第二油缸(112)的有杆腔的第三油路(15a);设置在所述第一油路(Ila)和所述第二油路(12a)上的第一换向阀(100);所述第一换向阀(100)具有三种工作状态 第一工作状态下，所述第一油路(IIa)作为供油通路，所述第二油路(12a)作为回油通路； 第二工作状态下，所述第一油路(IIa)和所述第二油路(12a)均截止； 第三工作状态下，所述第一油路(IIa)作为回油通路，所述第二油路(12a)作为供油通路。
6.一种起重机转向系统，其特征在于，包括前桥(115)、后桥(113)和权利要求I至5任意一项所述的摇臂；所述摇臂的前桥摇臂(107)与所述前桥(115)相连，所述摇臂的后桥摇臂(108)与所述后桥(113)相连。
7.根据权利要求6所述的起重机转向系统，其特征在于，所述转向系统还包括助力液压机构，所述助力液压机构包括 设置在所述前桥(I 15)上的前桥助力油缸； 设置在所述后桥(113)上的后桥助力油缸； 控制单元(114)，用于根据所述第一锁止机构和所述第二锁止机构的状态发出摇臂联动信号或后桥摇臂锁定信号； 助力油缸供油单元，用于当所述控制单元(114)发出摇臂联动信号时，为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸供油；以及，当所述控制单元(114)发出后桥摇臂锁定信号时，仅为所述前桥助力油缸供油。
8.根据权利要求7所述的起重机转向系统，其特征在于，所述助力油缸供油单元包括 第一助力油路(13a)和第二助力油路(14a);所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)中的一个油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的供油通路，另一油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的回油通路； 设置在所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)上的第三换向阀(118)，所述第三换向阀(118)与所述控制单元(114)相连，所述第三换向阀(118)具有两种工作状态 当所述控制单元(114)发出摇臂联动信号时，所述第三换向阀(118)处于第一工作状态，所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)中的一个油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的供油通路；另一油路作为所述前桥助力油缸和所述后桥助力油缸的回油通路； 当所述控制单元(114)发出后桥摇臂锁定信号时，所述第三换向阀(118)处于第二工作状态，所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)中的一个油路作为所述前桥助力油缸的供油通路，另一油路作为所述前桥助力油缸的回油通路；且所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)均停止为所述后桥助力油缸供油。
9.根据权利要求8所述的起重机转向系统，其特征在于，所述助力油缸供油单元还包括后桥油路锁定机构(117)，所述后桥油路锁定机构(117)设置在所述第一助力油路(13a)和所述第二助力油路(14a)上，且位于所述第三换向阀(118)和所述后桥助力油缸之间； 所述后桥油路锁定机构(117)用于当所述第三换向阀(118)处于第二工作状态时，使所述后桥助力油缸停止回油。
10.一种起重机，其特征在于，设置有权利要求6至9任意一项所述的起重机转向系统。
全文摘要
本发明公开了一种起重机及其转向系统和摇臂。摇臂包括固定轴；前桥摇臂，铰接于固定轴；前桥摇臂设置有前桥第一锁止孔；后桥摇臂，铰接于固定轴；后桥摇臂设置有后桥第一锁止孔和后桥第二锁止孔；第一锁止机构，其设置有与前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔相适配的第一锁止部，以及驱动第一锁止部进入或退出前桥第一锁止孔和后桥第一锁止孔的第一驱动部；第二锁止机构，其设置有与后桥第二锁止孔相适配的第二锁止部，和驱动第二锁止部进入或退出后桥第二锁止孔的第二驱动部。该摇臂具有摇臂联动状态和后桥摇臂锁定状态，相应的使得起重机具有全轮转向和前轮转动后轮锁定两种转向模式。该摇臂具有转向调整方式灵活，能够适应多种工况需求的优点。
文档编号B62D7/00GK102874309SQ20121035769
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者高则尚, 任利友, 陆晓春 申请人:三一重工股份有限公司