臂架组件和工程车辆的制作方法

1.本公开涉及工程机械技术领域，特别涉及一种臂架组件和工程车辆。


背景技术：

2.臂架是履带式起重机等工程车辆的关键承载部件，其臂头处通常设有滑轮，以与钢丝绳和吊钩配合，起升重物。臂架性能的提升，对工程车辆至关重要。然而，相关技术中，臂架的性能仍有待改善。


技术实现要素：

3.本公开所要解决的一个技术问题是：改善臂架的性能。
4.为了解决上述技术问题，本公开提供一种臂架组件，其包括：臂架，包括臂身和臂头，臂头设置于臂身的上端；和起升装置，包括第一滑轮装置、第二滑轮装置和驱动装置，第一滑轮装置设置于臂头上，第二滑轮装置连接于第一滑轮装置，并位于第一滑轮装置的下方，驱动装置与第二滑轮装置驱动连接，并驱动第二滑轮装置升降和/或驱动第二滑轮装置绕第一滑轮装置的轮轴摆动。
5.在一些实施例中，驱动装置包括：第一驱动机构，用于驱动第二滑轮装置升降；和/或，第二驱动机构，用于驱动第二滑轮装置绕第一滑轮装置的轮轴摆动。
6.在一些实施例中，第一驱动机构包括第一驱动缸；和/或，第二驱动机构包括第二驱动缸。
7.在一些实施例中，第一驱动机构连接于第一滑轮装置；和/或，第二驱动机构连接于臂架。
8.在一些实施例中，第二滑轮装置可拆卸地连接于第一滑轮装置。
9.在一些实施例中，第二滑轮装置通过驱动装置可拆卸地连接于第一滑轮装置。
10.在一些实施例中，驱动装置与第一滑轮装置可拆卸地连接；和/或，第二滑轮装置与驱动装置可拆卸地连接。
11.在一些实施例中，第二滑轮装置的轮架包括两个间隔设置的架体，架体为箱型结构或非箱型结构。
12.在一些实施例中，架体为箱型结构，两个架体之间通过加强件连接。
13.在一些实施例中，第一滑轮装置下方连接至少两个第二滑轮装置，至少两个第二滑轮装置沿着第一滑轮装置的轴向并排布置；和/或，起升装置包括至少两个第一滑轮装置，至少两个第一滑轮装置沿着第一滑轮装置的轴向并排布置。
14.本公开另外还提供一种工程车辆，其包括本公开实施例的臂架组件。
15.在一些实施例中，工程车辆为履带式起重机。
16.本公开通过在臂头处的第一滑轮装置下方进一步设置第二滑轮装置，并设置驱动
装置驱动第二滑轮装置升降和/或绕第一滑轮装置的轮轴摆动，可提升吊载倍率，和/或调整吊载幅度，因此，有利于改善臂架的性能。
17.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本公开实施例中臂架组件的结构示意图。
20.图2为本公开实施例中第一滑轮装置和臂头的组合结构的主视图。
21.图3为本公开实施例中第一滑轮装置和臂头的组合结构的侧视图。
22.图4为本公开实施例中第二滑轮装置在第一滑轮装置上的安装示意图。
23.图5为图4的i局部放大示意图。
24.图6为图4的ii局部放大示意图。
25.图7为本公开实施例中第一驱动机构的结构示意图。
26.图8为本公开实施例中第二滑轮装置的爆炸图。
27.图9为第二滑轮装置的变型例。
28.附图标记说明：10、臂架组件；1、臂架；11、臂身；12、臂头；2、起升装置；21、第一滑轮装置；211、第一滑轮；22、第二滑轮装置；221、第二滑轮；23、驱动装置；231、第一驱动机构；232、第二驱动机构；233、第一驱动缸；234、第二驱动缸；235、第一连接轴；236、第二连接轴；24、轮架；241、架体；243、连接孔；25、连接件；251、螺栓；252、螺母；253、加强件；26、轮轴；27、挡圈；28、挡板；29、垫圈。
具体实施方式
29.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
30.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
31.在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
32.此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合。
33.图1
‑
图9示例性地示出了本公开臂架组件的结构。
34.参见图1
‑
9，在本公开的实施例中，臂架组件10包括臂架1和起升装置2。
35.其中，参见图1，臂架1包括臂身11和臂头12。图1中仅示出了臂身11的一部分，其中未示出的臂身11的一端为臂身11的下端。臂身11的下端用于与工程车辆的主体连接，具体来说，臂身11的下端连接于工程车辆的转台。臂身11的上端为与臂身11的下端相对的一端，即，臂身11的上端为与臂身11的用于与转台连接的一端相对的一端。臂头12是一种箱型或桁架式结构，是臂架的主要受力结构，主要起承载和传力作用，其设置于臂身11的上端，在起升重物时，臂头12位于臂身11的上方，构成臂架1的顶端。可以理解，上、下、顶和底是基于工程车辆正常工作时的状态来定义的，上和顶与重力方向相反，下和底与重力方向相同。
36.起升装置2设置于臂头12上，并供起升用的钢丝绳缠绕，以连接吊钩。如图1所示，在本公开的实施例中，起升装置2包括第一滑轮装置21和第二滑轮装置22。
37.其中，第一滑轮装置21设置于臂头12上，其结构如图4
‑
5所示。参见图4
‑
5，第一滑轮装置21包括轮架24、第一滑轮211和轮轴26。第一滑轮装置21的轮架24与臂头12连接，以实现第一滑轮装置21与臂头12的连接。第一滑轮211通过第一滑轮装置21的轮轴26可转动地设置于第一滑轮装置21的轮架24上，使得第一滑轮211可以绕着第一滑轮装置21的轮轴26转动。如此，第一滑轮装置21的轮轴26的轴向与第一滑轮211的轴向一致，形成第一滑轮装置21的轴向。参见图1
‑
3，第一滑轮装置21的轴向与上下方向（也是臂架1的延伸方向）垂直，大致沿着图1的前后方向。在本公开中，第一滑轮装置21的轴向也称为侧向。相应地，与第一滑轮装置21的轴向和上下方向均垂直的图1的左右方向，称为横向。
38.第二滑轮装置22连接于第一滑轮装置21，并位于第一滑轮装置21下方，其结构如图6和图8
‑
9所示。参见图6和图8
‑
9，第二滑轮装置22包括轮架24、轮轴26和第二滑轮221。第二滑轮装置22的轮架24连接于第一滑轮装置21的下方，以实现第二滑轮装置22在第一滑轮装置21下方的设置。第二滑轮221通过第二滑轮装置22的轮轴26可转动地设置于第二滑轮装置22的轮架24上，使得第二滑轮221可以绕着第二滑轮装置22的轮轴26转动。其中，轮轴26的端部与轮架24之间可以通过挡圈27、挡板28、垫圈29和螺栓251进行限位。如此，第二滑轮装置22的轮轴26的轴向与第二滑轮221的轴向一致，形成第二滑轮装置22的轴向。参见图1和图4，一些实施例中，第二滑轮装置22的轴向与第一滑轮装置21的轴向一致。
39.使用时，钢丝绳可以缠绕第一滑轮装置21的第一滑轮211，之后向下延伸，缠绕位于第二滑轮装置22下方的第二滑轮装置22的第二滑轮221，然后再与吊钩连接。
40.相关技术中，起升装置2只包括第一滑轮装置21，而不包括第二滑轮装置22，在对起升性能要求较高的情况下，通常仅在第一滑轮装置21的轴向增加第一滑轮装置21的数量，例如，参见图3，在臂头12上，沿着第一滑轮装置21的轴向，并排设置至少两个第一滑轮装置21。这种侧向增多第一滑轮装置21的方式，虽然能在一定程度上，提升起升能力，但由于臂头处结构紧凑，空间有限，因此，沿第一滑轮装置21轴向并排放置的第一滑轮装置21的数量受到限制，提升幅度有限，并且，若沿第一滑轮装置21轴向并排放置的第一滑轮装置21的数量过多，还会造成较多滑轮外悬，导致臂头12和轮轴26受力较差，弯矩较大，这不仅不利于臂架起升性能的提升，反而还会降低臂架的起升性能。
41.针对上述情况，本公开实施例在第一滑轮装置21的下方增设了第二滑轮装置22，
这样，可以更有效地改善臂架的起升性能。
42.一方面，与起升装置2只包括第一滑轮装置21，而不包括第二滑轮装置22的情况相比，设置第二滑轮装置22后，滑轮数量增多，因此，可以有效提升吊载倍率，改善臂架的起升性能。
43.另一方面，由于第二滑轮装置22并不与第一滑轮装置21在侧向并排布置，而是位于第一滑轮装置21的下方，占用第一滑轮装置21下方的空间，因此，第二滑轮装置22可以在不额外占用侧向空间的情况下，就实现对吊载倍率的提升，这样，更适应臂头侧向空间狭小紧凑的特点，同时也可以充分利用臂头下部空间，实现对臂头空间更加合理的利用。
44.再一方面，由于可以通过在第一滑轮装置21下方设置第二滑轮装置22，来提升起升性能，因此，在需要增大臂架起升能力时，可以不再过多地侧向增加第一滑轮装置21，而是采用在第一滑轮装置21下方增设第二滑轮装置22的方式，来增大臂架的起升能力，这样，侧向并排第一滑轮装置21的数量可以减少，由于这可以防止因侧向外悬滑轮数量过多，而影响受力，可以降低附加载荷和弯矩对臂头结构产生的负面影响，因此，有利于改善受力状况，从这个角度来说，也有利于进一步提升起升性能。
45.可见，通过在第一滑轮装置21下方设置第二滑轮装置22，可以在合理利用臂头空间的情况下，增大吊载倍率，改善臂头12和轮轴26的受力情况，提升起升性能。
46.其中，参见图4，在一些实施例中，第一滑轮装置21下方连接至少两个第二滑轮装置22，这至少两个第二滑轮装置22沿着第一滑轮装置21的轴向并排布置。此时，每个第一滑轮装置21下方均吊挂至少两个第二滑轮装置22，使得可以在有限的空间中，尽可能多地布置第二滑轮装置22，有利于进一步增大吊载倍率，改善臂头12和轮轴26的受力情况，提高起升性能。
47.另外，参见图1以及图4
‑
7，在本公开的实施例中，起升装置2不仅包括第一滑轮装置21和第二滑轮装置22，同时还包括驱动装置23。驱动装置23与第二滑轮装置22驱动连接，并驱动第二滑轮装置22升降和/或驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动。
48.其中，当驱动装置23驱动第二滑轮装置22升降时，可辅助重物升降，且可调整滑轮倍率，这有利于进一步提高吊载效率，并增强臂架组件10的使用灵活性。例如，当驱动装置23驱动第二滑轮装置22上升时，驱动装置23可以和钢丝绳一起向上提升重物，起到载荷辅助提升的作用，由于这有利于使得重物更快速地上升至目标高度，完成升降过程，因此，有利于提高臂架组件10的载荷起升效率。再例如，当驱动装置23驱动第二滑轮装置22下降时，驱动装置23可以和钢丝绳一起向下下放重物，起到载荷辅助下放的作用，由于这有利于重物更快速地下降至目标高度，完成下放过程，因此，有利于提高臂架组件10的载荷下放效率。又例如，当驱动装置23驱动第二滑轮装置22上升时，可以使倍率相对减小，而当驱动装置23驱动第二滑轮装置22下降时，又可以使倍率相对增大，因此，驱动装置23驱动第二滑轮装置22升降，还可以调整倍率大小，灵活适应不同的吊载需求。
49.当驱动装置23驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动时，可以实现对吊载幅度（即重物与臂架1之间的横向距离）的调整，以便灵活满足不同的吊载幅度需求，这也有利于提升起升性能。
50.可见，在设置第一滑轮装置21和第二滑轮装置22的基础上，进一步设置驱动装置23，来驱动第二滑轮装置22升降和/或绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，有利于提高吊载效
率，增强使用灵活性，提升对不同工况需求的适应性，这些均使得臂架组件10的性能可以进一步提升，也就是说，设置驱动装置23，来驱动第二滑轮装置22升降和/或绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，可以进一步提升臂架组件10的性能。
51.其中，为了实现驱动装置23对第二滑轮装置22的升降，参见图1和图4
‑
7，在一些实施例中，驱动装置23包括第一驱动机构231，第一驱动机构231用于驱动第二滑轮装置22升降。示例性地，第一驱动机构231包括第一驱动缸233，第一驱动缸233（例如油缸、气缸或电缸）伸缩，驱动第二滑轮装置22升降，以辅助吊载，并灵活调节倍率大小。
52.另外，为了实现驱动装置23对第二滑轮装置22摆动的驱动，参见图1，在一些实施例中，驱动装置23包括第二驱动机构232，第二驱动机构232用于驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动。示例性地，第二驱动机构232包括第二驱动缸234，第二驱动缸234（例如油缸、气缸或电缸）伸缩，驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，以灵活调节吊载幅度大小。
53.在驱动装置23同时包括第一驱动机构231和第二驱动机构232的情况下，第二滑轮装置22既可以升降，同时也可以绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，这种情况下，吊载有驱动装置23辅助，可以更高效地进行，并且，不仅倍率大小可调，同时吊载幅度大小可调，因此，灵活性更高，对不同工况的适应能力更强。
54.参见图1以及图4
‑
7，在一些实施例中，第一驱动机构231连接于第一滑轮装置21。此时，第一驱动机构231与第一滑轮装置21和第二滑轮装置22均连接，使得第二滑轮装置22可以通过第一驱动机构231与第一滑轮装置21连接，这样，方便第一驱动机构231的安装固定，且结构简单，方便驱动第二滑轮装置22升降。
55.另外，参见图1，一些实施例中，第二驱动机构232连接于臂架1。此时，第二驱动机构232不仅与第二滑轮装置22驱动连接，同时还与臂架1连接，使得第二滑轮装置22可以通过第二驱动机构232与臂架1连接，这样，方便第二驱动机构232的安装固定，且结构简单，方便驱动第二滑轮装置22摆动。
56.在第二驱动机构232连接第二滑轮装置22与臂架1时，第二驱动机构232不仅可以方便地驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，控制第二滑轮装置22在横向上靠近或远离臂架1，改变吊载幅度，而且，第二驱动机构232此时还可以对第二滑轮装置22起到一定的限位作用，防止吊挂于第一滑轮装置21下方的第二滑轮装置22在风载较大时剧烈摆动，有效提高吊载安全性。
57.在上述各实施例中，第二滑轮装置22可以可拆卸地连接于第一滑轮装置21。这样，第二滑轮装置22成为装配式滑轮组，其可以根据需要，灵活拆装，更好地适应不同的工况需求。例如，当工程车辆常规起重，吊载不大，第一滑轮装置21自身即可满足吊载需求时，可以不将第二滑轮装置22安装至第一滑轮装置21下方，仍主要利用第一滑轮装置21来配合钢丝绳和滑轮进行吊载；而当重物重量大幅增加，吊载载荷显著变大，第一滑轮装置21自身无法满足吊载需求时，可以再将第二滑轮装置22安装至第一滑轮装置21下方，由第二滑轮装置22与第一滑轮装置21一起，来参与吊载过程，满足较大负荷的吊载需求。
58.可见，将第二滑轮装置22设置为可拆卸的，有利于进一步提高臂架组件10和工程车辆的工作灵活性，可以更方便地满足不同大小的吊载需求。
59.为了实现第二滑轮装置22的可拆卸连接，参见图1，在第二滑轮装置22通过驱动装
置23与第一滑轮装置21连接的情况下，第二滑轮装置22可以通过驱动装置23可拆卸地连接于第一滑轮装置21。其中，既可以仅驱动装置23与第一滑轮装置21可拆卸地连接，也可以仅第二滑轮装置22与驱动装置23可拆卸地连接，还可以在驱动装置23与第一滑轮装置21可拆卸连接的同时，第二滑轮装置22与驱动装置23也可拆卸地连接。
60.例如，参见图1以及图4
‑
7，当驱动装置23包括前述第一驱动机构231时，可以通过使第一驱动机构231与第一滑轮装置21之间和/或与第二滑轮装置22之间可拆卸地连接，来实现第二滑轮装置22的可拆卸连接，使得可以通过拆装第一驱动机构231和/或单独拆装第二滑轮装置22，来实现对第二滑轮装置22的拆装，满足不同吊载工况的需求。
61.例如，参见图4
‑
7，当第一驱动机构231包括第一驱动缸233时，一些实施例中，第一驱动缸233的相对两端分别设有第一连接轴235和第二连接轴236，其中，第一连接轴235和第二连接轴236均相对于第一驱动缸233朝第一驱动缸233的径向两侧凸出。第一连接轴235插入第一滑轮装置21的轮架24的连接孔243中，第二连接轴236插入第二滑轮装置22的轮架24的连接孔243中，使得第一驱动缸233可转动且可拆卸地连接于第一滑轮装置21，同时，第二滑轮装置22可转动且可拆卸地连接于第一驱动缸233。
62.基于上述设置，当不需要提升吊载能力时，只需将第一连接轴235从第一滑轮装置21的连接孔243中取下，即可将第一驱动缸233从第一滑轮装置21上拆下，进而使第二滑轮装置22不再吊挂于第一滑轮装置21下方，而当需要提升吊载能力时，只需将第一驱动缸233的第一连接轴235插入第一滑轮装置21的连接孔243中，即可将第一驱动缸233安装于第一滑轮装置21下方，进而使第二滑轮装置22吊挂于第一滑轮装置21下方。并且，当第二滑轮装置22需要进行更换或维护时，只需对第二连接轴236进行插拔，即可拆装第二滑轮装置22，简单方便。同时，由于第一驱动缸233可转动地连接于第一滑轮装置21，使得第二滑轮装置22可以绕着第一滑轮装置21的轮轴26转动，因此，方便第二驱动机构232驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26转动，以改变吊载幅度。
63.接下来结合图1
‑
9所示的实施例对本公开予以进一步地说明。
64.如图1
‑
3所示，在该实施例中，臂架1的臂头12上设有两个第一滑轮装置21，两个第一滑轮装置21的轴向均沿着侧向，且两个第一滑轮装置21沿着侧向并排布置。
65.同时，如图4所示，在该实施例中，每个第一滑轮装置21下方均设有两个第二滑轮装置22，使得臂架组件10中共设有两个第一滑轮装置21和四个第二滑轮装置22。位于同一第一滑轮装置21下方的两个第二滑轮装置22沿着第一滑轮装置21的轴向并排布置，且每个第二滑轮装置22的轴向均与第一滑轮装置21的轴向平行。
66.其中，每个第二滑轮装置22均通过一个第一驱动缸233与第一滑轮装置21连接。具体来说，第一驱动缸233的缸筒与第一滑轮装置21的轮架24连接，同时，第一驱动缸233的缸杆与第二滑轮装置22的轮架24连接。更具体地，如图5
‑
7所示，在该实施例中，第一驱动缸233的缸筒和缸杆上分别设有第一连接轴235和第二连接轴236，相应地，第一滑轮装置21和第二滑轮装置22的轮架24上分别设有与第一连接轴235和第二连接轴236配合的连接孔243，第一连接轴235插入第一滑轮装置21的轮架24的连接孔243中，第二连接轴236插入第二滑轮装置22的轮架24的连接孔243中。
67.基于上述设置，一方面，第一驱动缸233可以用作第一驱动机构231，通过伸缩，来驱动第二滑轮装置22升降，控制第二滑轮装置22在上下方向上靠近或远离第一滑轮装置
21，起到辅助吊载和倍率调节的作用，方便提高吊载效率，提升起升性能；另一方面，第一驱动缸233与第一滑轮装置21之间以及第一驱动缸233与第二滑轮装置22之间均可拆卸地连接，方便对第二滑轮装置22进行拆装，便于根据是否需要利用第二滑轮装置22提升起升能力，来拆装第二滑轮装置22，也便于对第二滑轮装置22的更换和维护；又一方面，第一驱动缸233可以绕着第一滑轮装置21的轮轴26转动，使得第二滑轮装置22可以绕着第一滑轮装置21的轮轴26摆动，方便通过驱动第二滑轮装置22绕第一滑轮装置21的轮轴26摆动，来调节吊载幅度的大小。
68.回到图1，在该实施例中，臂架组件10还包括第二驱动缸234，第二驱动缸234用作第二驱动机构232，其缸筒和缸杆分别与臂身11和第一驱动缸233连接。这样，当第二驱动缸234伸缩时，可以驱动第一驱动缸233和第二滑轮装置22一起，绕着第一滑轮装置21的轮轴26摆动，控制第二滑轮装置22在横向上靠近或远离臂架1，实现对吊载幅度大小的调节，以有效提升臂架组件10对不同工况的适应能力。并且，第二驱动缸234可以控制第二滑轮装置22摆动位移的大小，这不仅可以更精准地满足吊载幅度的调节要求，同时还可以对第二滑轮装置22起到一定的支撑限位作用，减小风力对第二滑轮装置22的影响。
69.图8示出了第二滑轮装置22的结构。如图8所示，在该实施例中，第二滑轮装置22的轮架24的两个间隔设置的架体241均被构造为非箱型结构，且两个架体241之间通过螺栓251和螺母252等连接件25连接。此时的轮架24为非整体焊接式结构，螺栓251穿过两个架体241，并被螺母252锁紧，实现两个架体241的连接，完成轮架24的组装。轮架24组装好后，再将第二滑轮221、轮轴26、挡圈27、挡板28、垫圈29和螺栓251安装至轮架24上，即可完成第二滑轮装置22的组装。
70.但第二滑轮装置22的结构不限于图8。图9示例性地示出了第二滑轮装置22的变型。如图9所示，在该变型例中，第二滑轮装置22的轮架24的两个架体241均被构造为箱型结构，且两个架体241之间通过加强件253连接。加强件253具体可以采用加强板、加强块或加强管等各种结构，并焊接于两个架体241之间，以增强轮架24的强度，提高第二滑轮装置22的抗侧载能力。此时，轮架24采用整体焊接式结构，结构强度更高。
71.综上，本公开实施例所提供的臂架组件10，可以在不改变现有臂头结构的情况下，通过合理利用臂头下部空间，在第一滑轮装置21下方增加第二滑轮装置22和驱动装置23，来改善臂头12和轮轴26的受力，调节吊载倍率和吊载幅度，增强工作灵活性，从而可以有效改善臂架性能，方便工程车辆更好地满足市场需求。
72.因此，基于本公开实施例所提供的臂架组件10，本公开还提供一种工程车辆。示例性地，工作车辆具体为履带式起重机。
73.以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。