专利名称:起重机用垂直式插销机构的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到起重机领域，特指一种起重机用垂直式插销机构。
背景技术：
目前国内外的大吨位、超大吨位汽车起重机普遍采用单缸多节臂伸缩机构，这类伸缩机构主要由插销机构、伸缩油缸、吊臂上的承载销以及其它副件组成。插销机构是这类伸缩机构的关键部件。
插销机构主要是由伸缩销装置和承载销的插拔装置组成，其主要的工作原理可以通过图1来加以说明。图1中标出了插销机构的伸缩销装置和承载销的插拔装置，其工作过程是1、插销机构与伸缩油缸的活动端是固定的，伸缩销装置在第一伸缩臂的尾部将销伸出，将伸缩油缸的活动端包括伸缩机构与第一伸缩臂相互连接；2、承载销一固定在第一伸缩臂尾部，通过插入基本臂上的销孔将第一伸缩臂连接到基本臂上；3、承载销的插拔装置将承载销一从销孔中拔出，使基本臂和第一伸缩臂相互分离；4、伸缩油缸的固定端固定在基本臂尾部，这时当伸缩油缸动作时就会带动第一伸缩臂以及固定在它上面的其它伸缩臂同时动作，实现了吊臂的伸缩；5、当第一伸缩臂运动到一个指定的销孔位置时，承载销的插拔装置将承载销一释放，承载销一通过复位弹簧的作用力弹出，重新插入销孔中，将第一伸缩臂重新连接到基本臂上，从而实现了吊臂的一次伸缩。以上的动作可以循环进行。如果需要将吊臂从全缩状态动作至全伸状态，则必须先伸第N伸缩臂，然后伸缩销装置将伸缩销收回，插销机构与伸缩油缸的活动端一起与第N伸缩臂的尾部分离并回缩到第N-1伸缩臂的尾部，重复循环直到将第一伸缩臂伸到位。
从以上插销机构工作过程来看，插销机构的伸缩销装置和承载销的插拔装置在吊臂的伸缩过程中动作比较频繁，工作情况复杂，在伸缩的动作中起到关键性的作用。现有的插销机构中伸缩销装置和承载销的插拔装置动作都是通过压力油和复位弹簧来实现的，其工作原理如下图2是伸缩销装置的示意图，在没有压力油进入油缸的时候，伸缩销401由复位弹簧402推出并插入吊臂405尾部的销孔，将插销机构与吊臂405相互连接固定，当压力油进入压力油作用腔404时，伸缩销401缩回到油缸缸筒内，使插销机构与吊臂405分离；图3是承载销406的插拔装置的示意图，当插销机构与吊臂405连接后，承载销406的插拔装置的拔销板407将承载销406钩住，通过压力油的作用，活塞杆408带动拔销板407将承载销406向下拔出，这时两吊臂405分离，伸缩油缸带动吊臂405移动到另外一个指定销孔位置，压力油被切断，通过拔销板复位弹簧409的作用力活塞杆408和拔销板407复位，承载销406被释放后自动插入销孔中，两吊臂405被重新固定在一起。
现有的插销机构由于受到吊臂内部空间大小的限制，伸缩销装置主体403和承载销的插拔装置主体410是共用一个主体零件(图2和图3所示装置的主体是同一个主体)，该主体的尺寸精度要求高，加上有活塞杆408在主体内运动，需要很多的密封元件安装在主体内部，这样造成了插销机构主体的加工难度大，需要尖端的设备和复杂的工艺才能够保证质量；插销机构是固定在伸缩油缸缸筒的尾端，如需拆装插销机构则必须将伸缩油缸的活塞杆从缸筒中拉出，然后才能进行下一步工作，如果在吊臂405内部出现问题，维修的工作量是非常大的；伸缩销装置的伸缩销401受到的是横截面上的剪应力，由于伸缩销401与活塞杆408是一体的，该应力最终由密封元件及伸缩销401的活塞杆408承受，经过多次往返运动后将损坏密封元件及伸缩销的活塞杆408，出现液压油泄露、装置被卡等问题，承载销406的插拔装置有两个油缸对拔销板407作用，由于作用力不在同一条直线上，两个油缸的活塞杆408会受到偏载力，出现发卡、不回位等问题。以上问题导致了插销机构整体性能不稳定，可靠性不高。
发明内容本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、安装维修方便、性能更加稳定可靠、提高整机效率的起重机用垂直式插销机构。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种起重机用垂直式插销机构，其特征在于它包括凸轮式分体伸缩销机构、凸轮式承载销插拔机构以及自锁装置，伸缩销机构本体和插拔机构本体连接成一体，伸缩销与拔销板的工作方向垂直，所述自锁装置包括锁定轴、复位弹簧、压盖和自锁板，自锁板的一端与插拔机构滑动板相连，另一端与压盖相连，锁定轴位于压盖的下方，锁定轴的下端插设于伸缩销机构本体上的反馈口中，复位弹簧套设于锁定轴上。
所述凸轮式分体伸缩销机构包括上盖板、伸缩销滑动板、主体上部、伸缩销、主体下部、复位弹簧、下盖板以及连接板，主体上部和主体下部连接形成伸缩销机构本体，主体上部和主体下部位于上盖板和下盖板之间，伸缩销和通过连接板与单作用油缸相连的伸缩销滑动板装设于主体上部和主体下部之间，伸缩销两侧伸出的销轴滑设于伸缩销滑动板的中心凸轮槽和伸缩销机构本体上开设的腰形槽内，伸缩销的尾端与一复位弹簧相连，所述上盖板和下盖板上设有反馈口。
所述凸轮式承载销插拔机构包括盖板、插拔机构滑动板、拔销板、支座以及连接板，所述盖板与支座形成插拔机构本体，通过连接板与单作用油缸相连的插拔机构滑动板位于支座的两侧，拔销板安装于支座的支座腰形槽内，拔销板两侧伸出的销轴滑设于插拔机构滑动板的中心凸轮槽内，拔销板的底部设有复位机构。
所述复位机构包括相对设置的两块压板、弹簧导向杆以及复位弹簧，上层压板与拔销板底部相连，弹簧导向杆位于两块压板之间，复位弹簧套设于弹簧导向杆上。
所述支座上设有位置传感装置。
与现有技术相比，本发明的优点就在于本发明是对凸轮式分体伸缩销机构与凸轮式承载销插拔机构的一种应用，适用于承载销垂直布置在吊臂内的情况，本发明有效的将以上两种机构组合成一种新型的插销机构，并且保持了整体机构的高效性、可靠性、安全性。本发明中的一些主要零件的加工工艺容易实现，国内现有的常规加工设备就能够保证。本发明的主要部件在装配时通过连接紧固件连接成为一个整体，便于安装和维修。该装置实现了油缸与伸缩销分离、油缸与拔销板分离，可靠性大大提高，故障率低。
图1是现有技术中插销机构工作原理示意图；图2是现有技术中伸缩销装置的结构示意图；图3是现有技术中承载销插拔装置的结构示意图；图4是本发明插拔机构的框架原理示意图；图5是本发明的剖视结构示意图；图6是本发明的装配结构示意图；图7是凸轮式分体伸缩销机构的局部结构示意图；图8是图7中A-A处的剖视结构示意图；图9是图8中B向的结构示意图；图10是凸轮式分体伸缩销机构装配后的俯视结构示意图；图11是图10中C-C处的剖视结构示意图；图12是凸轮式承载销插拔机构的结构示意 图13是图12中D向的结构示意图；图14是凸轮式承载销插拔机构装配后的主视结构示意图；图15是凸轮式承载销插拔机构装配后的俯视结构示意图；图16是凸轮式承载销插拔机构装配后的左视结构示意图。
具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图5和图6所示，本发明的起重机用垂直式插销机构，它包括凸轮式分体伸缩销机构2、凸轮式承载销插拔机构1以及自锁装置，伸缩销机构本体和插拔机构本体连接成一体，凸轮式承载销插拔机构1和凸轮式分体伸缩销机构2分别通过各自独立的第一单作用油缸501和第二单作用油缸502控制。伸缩销104与拔销板203的工作方向垂直，所述自锁装置包括锁定轴301、复位弹簧302、压盖303和自锁板304，自锁板304的一端与插拔机构滑动板202相连，另一端与压盖303相连，锁定轴301位于压盖303的下方，锁定轴301的下端插设于伸缩销机构本体上的反馈口112中，复位弹簧302套设于锁定轴301上。
如图12至图16所示，本发明中的起重机用凸轮式承载销插拔机构1，它包括盖板101、插拔机构滑动板102、拔销板103、支座104以及连接板107，盖板101与支座104形成插拔机构本体，通过连接板107与单作用油缸相连的插拔机构滑动板102位于支座104的两侧，拔销板103安装于支座104的支座腰形槽109内，拔销板103两侧伸出的销轴110滑设于插拔机构滑动板102的中心凸轮槽111内，拔销板103的底部设有复位机构。其中，插拔机构滑动板102有左、右两块，其均固定于连接板107上，通过连接板107与单作用油缸相连接，并且获得单作用油缸所提供的动力。支座104通过连接件与盖板101连接形成销插拔机构本体，插拔机构滑动板102在支座104和盖板101组成的槽内可以自由滑动。拔销板103可在复位机构的作用下伸出到位，拔销板103通过伸出的左、右两段小圆销轴110滑设于中心凸轮槽111内。本实施例中，复位机构包括相对设置的两块压板106、弹簧导向杆105以及复位弹簧108，上层压板106与拔销板103底部相连，弹簧导向杆105位于两块压板106之间，复位弹簧108套设于弹簧导向杆105上。当滑动102板移动时就能推动拔销板103移动，拔销板103能够上下移动，当拔销板103下移时将承载销拔出使伸缩臂与其上一级吊臂暂时分离，待伸缩油缸带动该伸缩臂完成伸缩动作到位后，拔销板103上移，承载销被释放插回销孔使伸缩臂与其上一级吊臂重新连接；弹簧导向杆105、压板106、复位弹簧108用于提供并传递向上复位的动力给拔销板103，连接板107将两块插拔机构滑动板102和单作用油缸连接成一体。工作原理凸轮式承载销插拔机构受单作用油缸的控制，输出拔销和插销的动作，同时输出检测信号提供给电子检测元件，并将动作的情况反馈到自锁装置，自锁装置也能够根据伸缩销机构的动作情况对其进行动作限制。当单作用油缸推动插拔机构滑动板102移动时，插拔机构滑动板102上中心凸轮槽111的斜面给予小圆销轴110作用力，从而使拔销板103连同承载销克服摩擦力和复位弹簧108弹力向下运动，直到将承载销拔出到位；当单作用油缸拉插拔机构滑动板102回位时，小圆销轴110将不再受到插拔机构滑动板102上中心凸轮槽111的作用力，拔销板103连同承载销在复位弹簧108作用下伸出使承载销插入销孔到位。支座104上留有安装螺纹孔，可以安装电子检测元件，例如位置传感装置。参见图12和图13中左侧和右侧分别表示拔销板103的下移状态和上移状态。图16中插拔机构滑动板102在单作用油缸的作用下水平向左运动，同时推动拔销板3下移，就变成了图12中左侧拔销板103所处的状态；图16中插拔机构滑动板102在单作用油缸自带的复位弹簧的作用下水平向右运动，同时拔销板103在复位弹簧108的作用下上移，就变成图12中右侧拔销板103所处的状态了。
如图7至图11所示，本发明的起重机用凸轮式分体伸缩销机构2，它包括上盖板201、伸缩销滑动板202、伸缩销204、主体上部203、主体下部205、复位弹簧206、下盖板207以及连接板208，主体上部203和主体下部205通过紧固件连接，组成伸缩销机构本体，其它活动零件都依靠该整体结构进行定位和导向；上盖板201和下盖板207分别盖设于主体上部203和主体下部205的外侧，上盖板201和下盖板207用来保证伸缩销滑动板202在槽内运动，同时保护伸缩销滑动板202不受外界影响，提供反馈口将伸缩销的运动状态反馈给外界，为自锁装置提供接口来进行动作限制；伸缩销204和通过连接板208与单作用油缸相连的伸缩销滑动板202装设于主体上部203和主体下部205之间，伸缩销204两侧伸出的销轴209滑设于伸缩销滑动板202的中心凸轮槽210和伸缩销机构本体上开设的腰形槽211内，伸缩销滑动板202有上、下两块，其在主体上部203和主体下部205的槽内可以自由滑动，通过连接板208与单作用油缸相连接，并且获得单作用油缸所提供的动力。当伸缩销滑动板202移动时就能推动伸缩销204移动，伸缩销204能够伸缩，伸出时将伸缩油缸与伸缩臂连接并承受伸缩油缸带动伸缩臂移动的力，缩回后伸缩油缸与伸缩臂脱离。伸缩销204的尾端与一复位弹簧206相连，通过复位弹簧在压缩时的回复力使伸缩销回位。在较佳实施例中，如图所示，上盖板201上有一个圆孔位于小圆销轴209的上方，这是自锁装置的反馈口212，同时自锁装置也能够通过该反馈口212对伸缩销204进行动作限制；图中下盖板207上有一条长槽作为反馈口212，下段小圆销从该长槽伸出，给电子检测元件提供检测信号。其工作原理为凸轮式分体伸缩销机构受单作用油缸的控制，输出伸销和缩销的动作，同时输出检测信号提供给电子检测元件，并将动作的情况反馈到自锁装置，自锁装置也能够根据承载销的插拔机构的动作情况对其进行动作限制。图10和图11中左侧和右侧分别表示伸缩销204的伸出状态和缩回状态。图10中左侧伸缩销滑动板202在单作用油缸的作用下向下运动，同时推动伸缩销204回缩，就变成了图中右侧伸缩销滑动板202和伸缩销204所处的状态；图中右侧伸缩销滑动板202在单作用油缸自带的复位弹簧的作用下向上运动，同时伸缩销204在复位弹簧206的作用下伸出，就变成左侧所示的状态了。在此过程中，当单作用油缸推动伸缩销滑动板202移动时，伸缩销滑动板202上中心凸轮槽210的斜面给予小圆销轴209作用力，从而使伸缩销伸缩销204克服摩擦力和复位弹簧206弹力回缩，直到回缩到位；当单作用油缸拉伸缩销滑动板202回位时，小圆销轴209不再受到伸缩销滑动板202上中心凸轮槽210的作用力，伸缩销204在复位弹簧206作用下伸出到位。
本发明整体结构的工作原理参见图4所示，图中表示了凸轮式分体伸缩销机构2与凸轮式承载销插拔机构1组合成为本发明的插销机构，图中的机械自锁装置能够实现该插销机构的自锁，当伸缩销204缩到位时，自锁装置将限制承载销插拔机构1的拔销动作，当承载销被拔出后，自锁装置将限制伸缩销204的缩销动作。图5中左侧和右侧分别表示伸缩销204伸出承载销拔下的状态和伸缩销204缩回承载销插上的状态。图5中左侧自锁板304安装在承载销插拔机构的插拔机构滑动板102上，通过该插拔机构滑动板102的运动承载销被拔下，自锁板304同时也将锁定销301压下，将伸缩销204锁定；当承载销插拔机构滑动板102复位，承载销插回销孔，自锁板304将让出空间给锁定销301，锁定销301在压盖303的导向作用和复位弹簧302的弹力作用下复位；伸缩销缩204回后，锁定销301无法下移，将自锁板304连同承载销插拔机构滑动板102锁定，就如图5中右侧所示的状态。
权利要求
1.一种起重机用垂直式插销机构，其特征在于它包括凸轮式分体伸缩销机构(2)、凸轮式承载销插拔机构(1)以及自锁装置，伸缩销机构本体和插拔机构本体连接成一体，伸缩销(204)与拔销板(103)的工作方向垂直，所述自锁装置包括锁定轴(301)、复位弹簧(302)、压盖(303)和自锁板(304)，自锁板(304)的一端与插拔机构滑动板(102)相连，另一端与压盖(303)相连，锁定轴(301)位于压盖(303)的下方，锁定轴(301)的下端插设于伸缩销机构本体上的反馈口(212)中，复位弹簧(302)套设于锁定轴(301)上。
2.根据权利要求
1所述的起重机用垂直式插销机构，其特征在于所述凸轮式分体伸缩销机构(2)包括上盖板(201)、伸缩销滑动板(202)、主体上部(203)、伸缩销(204)、主体下部(205)、复位弹簧(206)、下盖板(207)以及连接板(208)，主体上部(203)和主体下部(205)连接形成伸缩销机构本体，主体上部(203)和主体下部(205)位于上盖板(201)和下盖板(207)之间，伸缩销(204)和通过连接板(208)与单作用油缸相连的伸缩销滑动板(202)装设于主体上部(203)和主体下部(205)之间，伸缩销(204)两侧伸出的销轴(209)滑设于伸缩销滑动板(202)的中心凸轮槽(210)和伸缩销机构本体上开设的腰形槽(211)内，伸缩销(204)的尾端与一复位弹簧(206)相连，所述上盖板(201)和下盖板(207)上设有反馈口(212)。
3.根据权利要求
1或2所述的起重机用垂直式插销机构，其特征在于所述凸轮式承载销插拔机构(1)包括盖板(101)、插拔机构滑动板(102)、拔销板(103)、支座(104)以及连接板(107)，所述盖板(101)与支座(104)形成插拔机构本体，通过连接板(107)与单作用油缸相连的插拔机构滑动板(102)位于支座(104)的两侧，拔销板(103)安装于支座(104)的支座腰形槽(109)内，拔销板(103)两侧伸出的销轴(110)滑设于插拔机构滑动板(102)的中心凸轮槽(111)内，拔销板(103)的底部设有复位机构。
4.根据权利要求
3所述的起重机用垂直式插销机构，其特征在于所述复位机构包括相对设置的两块压板(106)、弹簧导向杆(105)以及复位弹簧(108)，上层压板(106)与拔销板(103)底部相连，弹簧导向杆(105)位于两块压板(106)之间，复位弹簧(108)套设于弹簧导向杆(105)上。
5.根据权利要求
4所述的起重机用垂直式插销机构，其特征在于所述支座(104)上设有位置传感装置。
专利摘要
本发明公开了一种起重机用垂直式插销机构，它包括凸轮式分体伸缩销机构、凸轮式承载销插拔机构以及自锁装置，伸缩销机构本体和插拔机构本体连接成一体，伸缩销与拔销板的工作方向垂直，所述自锁装置包括锁定轴、复位弹簧、压盖和自锁板，自锁板的一端与插拔机构滑动板相连，另一端与压盖相连，锁定轴位于压盖的下方，锁定轴的下端插设于伸缩销机构本体上的反馈口中，复位弹簧套设于锁定轴上。本发明是一种结构简单紧凑、安装维修方便、性能更加稳定可靠、提高整机效率的起重机用垂直式插销机构。
文档编号B66C23/687GK1994852SQ200610136972
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月28日
发明者张建军, 颜颢, 罗田, 熊明, 李英智, 郭纪梅, 程应球, 黄伟, 黄碧霞, 陈昊 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan