专利名称：单缸伸缩臂及具有该单缸伸缩臂的起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别地涉及一种单缸伸缩臂。此外，本实用新型还涉及一种包括上述单缸伸缩臂的起重机。
背景技术：
目前，在大吨位起重机起重臂伸缩臂大都采用了单缸插销机构，该单缸插销机构 主要是通过在单缸油缸头上的缸销与伸缩臂上的销孔的配合来实现伸缩臂与油缸之间的 连接，进而由油缸带动伸缩臂的伸出与缩回动作，并通过设置在伸缩臂一侧的臂销实现伸 缩臂之间的锁止，此种插销机构有效地提高了大吨位起重机的工作效率，得到了广泛的应用。然而，小吨位起重机(通常为75吨以下)的伸缩臂之间多数采用钢丝绳实现伸缩 臂的伸缩，工作效率低，安全性能差，不能够适应产品发展的需求。因此，若在小吨位起重机 的伸缩臂内设置单缸伸缩油缸将有利于提高小吨位起重机的工作性能。然而，由于小吨位起重机的末节伸缩臂内部空间的不足严重制约了伸缩油缸在小 吨位伸缩臂上的使用，进而制约了小吨位起重机起重性能的进一步提升。具体而言，要想在小吨位起重机上使用单缸臂销伸缩臂，需要控制伸缩油缸头及 其缸销所占用的空间，因此，需要对单缸伸缩机构进行改进设计，来适应末节伸缩臂内的较 小空间；当然，通过相应地加大末节伸缩臂横截面积可以提供上述较大的空间，但这会导致 各节伸缩臂的规格都随之加大，不但将显著增大材料的耗费，而且会显著增加整个起重臂 的自重。虽然，现有技术中，已经出现了针对上述问题而进行了改进的单缸插销机构，如中 国专利ZL200820117379. 4公开了一种单缸插销式伸缩臂，该伸缩臂所采用的单缸插销机 构中，在油缸上设置缸头组件，在缸头组件的两侧分别至少设置两个缸销，虽然该专利所公 开的单缸伸缩机构在一定程度上节约了缸销所占用的空间，但该伸缩机构结构复杂，缸销 仍然通过插入的方式与伸缩臂连接，不能满足小吨位起重机伸缩臂采用单缸伸缩机构，不 能有效提高小吨位起重机伸缩臂起重机性能。因此，有必要提供一种具有结构简单，具有占用空间小的伸缩机构的伸缩臂，以解 决由于小吨位起重机末节伸缩臂内空间不足，油缸承载能力有限，使小吨位单缸伸缩臂的 起重性能有效提高的技术问题。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种单缸伸缩臂，通过对伸缩臂与缸销的连接结构的改进， 使油缸的结构更加紧凑，有效地降低了油缸的占用空间，解决了小吨位起重机末节伸缩臂 内空间不足，油缸承载能力有限的技术问题，使小吨位伸缩臂的起重性能得到明显的提高。为此，本实用新型提供了一种单缸伸缩臂，其包括多节伸缩臂、同轴设置于伸缩 臂内的伸缩油缸，其中，每节伸缩臂均具有臂尾，伸缩油缸具有油缸头，还包括至少一对缸销，沿伸缩油缸的轴向交错地设置于油缸头的两侧；缸销控制机构，设置于油缸头内，控制缸销伸出或缩回；至少一对挡块，与一对缸销的位置相对应地交错设置于臂尾的内壁两侧， 使得当所述伸缩油缸伸出或缩回时，一个缸销和与其同侧的一个挡块相接触并向其施加与 伸缩油缸的伸出或缩回方向相同的推力。进一步地，缸销控制机构可以为缸销油缸，缸销油缸与缸销相连。进一步地，本实用新型所述的单缸伸缩臂还可以包括臂销控制感应件，可以包 括缩臂销感应片，设置于每个挡块上，当缸销与挡块相接触时产生缩臂销感应信号；伸缩 臂锁止机构，可以包括一对臂销，分别设置于每个臂尾的两侧；一对销孔，可以分别设置 于每个所述伸缩臂的臂头、臂筒和臂尾的两侧，其位置和大小与臂销相适应；一对臂销控制 机构，可以分别设置于油缸头内的两侧，分别通过各自的臂销连接部与臂销的第二端相连。进一步地，臂销控制感应件还可以包括伸缩臂位置感应片，分别设置于每节伸缩 臂的臂尾的内壁两侧；伸缩臂位置传感器，设置于油缸头上，随伸缩油缸的伸出或缩回与各 节伸缩臂上的伸臂销感应片产生伸缩臂位置信号。进一步地，臂销控制感应件还可以包括伸缩臂位置感应片，可以分别设置于每节 伸缩臂的臂尾的内壁两侧；伸缩臂位置传感器，设置于油缸头上，随伸缩油缸的伸出或缩回 与各节伸缩臂上的伸臂位置感应片产生伸缩臂位置信号。进一步地，臂销控制机构可以为臂销油缸，臂销连接部可以为卡槽，臂销的第二端 具有与卡槽相适应的卡头。进一步地，每节伸缩臂的臂尾内的左右两侧均可以设置有臂销安装腔，每个臂销 安装腔均可以包括第一安装壁，具有第一通孔；第二安装壁，与第一安装壁平行，具有第 二通孔；每个所述臂销设置于所述第一通孔和所述第二通孔内。进一步地，每个臂销上均设置有弹性件，该弹性件的第一端固定于臂销上，该弹性 件的第二端固定于第一安装壁上。进一步地，弹性件可以为弹簧，臂销上可以设置有弹簧挡圈，弹簧的第一端抵在该 弹簧挡圈上。进一步地，挡块可以分别与臂销油缸同轴设置于第一安装壁的腔外侧壁上。根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种起重机，其包括上述单缸伸缩臂。本实用新型具有以下技术效果1.采用缸销和挡块相接触的结构，通过缸销推动挡块带动伸缩臂的伸出与缩回， 无需复杂的缸销伸缩机构，可以节省缸销的占用空间，易于在小吨位起重机上应用单缸伸 缩臂，提高起重机伸缩臂的起重性能。2.在挡块上设置缩臂销感应片，当缸销与该缩臂销感应片接触之后，可以快速地 实现拨臂销的动作，进而可以快速地实现伸缩臂的释放，控制过程准确快捷，提高起重机的 工作效率。3.在臂尾内侧设置臂销安装腔，采用臂销油缸和弹簧相配合的结构实现臂销的缩 回与伸缩，可以简化臂销伸缩机构的结构，节约该机构的占用空间。4.在伸缩臂的左右两侧均设置臂销可以避免由于各节臂之间受力不均而发生变 形时使臂销从臂上的定位孔中脱落，能够可靠地实现各节臂之间的锁止，提高起重机伸缩 臂工作时的安全性。[0025]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1是本实用新型优选实施例的缸销与臂销的位置示意图；图2是本实用新型优选实施例的油缸头位于臂尾处的位置示意图；图3是本实用新型优选实施例的油缸头处于缩回状态的臂尾结构示意图图4是本实用新型优选实施例的油缸头与臂销安装腔的组合结构示意图5是本实用新型优选实施例的油缸头伸出位置结构示意图；图6是本实用新型优选实施例的缸销缩回位置示意图；图7是本实用新型优选实施例的缸销伸出位置示意图；图8是本实用新型优选实施例的臂销安装腔的结构示意图；图9是本实用新型优选实施例的伸缩臂位置感应片和伸缩臂位置传感器组合结 构示意图；图10是本实用新型优选实施例的伸缩臂位置感应片的结构示意图；以及图11是本实用新型优选实施例的左臂销与C形槽连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。为了解决伸缩油缸的直径增加幅度有限，制约起重机伸缩臂的起重量的问题，本 实用新型的一个方面提供了一种单缸伸缩臂，在不加大末节伸缩臂规格的前提下来减小伸 缩油缸所占用的空间。在一种具体实施方式
中本实用新型提供的单缸伸缩臂，请参见图1、图2和图3，该 单缸伸缩臂包括多节伸缩臂、设置于伸缩臂内的伸缩油缸，其中，每节伸缩臂均可以包括臂 头、臂筒和臂尾30;伸缩油缸的前端具有油缸头9，随着伸缩油缸的伸出与缩回，油缸头9随 之运动。为了实现节约缸销的占用空间，易于在小吨位起重机单缸伸缩臂上应用，提高伸 缩臂的起重性能，本实用新型采用了接触式的缸销结构，具体地说，就是在油缸头9的左右 两侧分别设置一个缸销，可以分别将其称为左缸销2和右缸销7，这两个缸销的轴线可以是 平行的，并且两者应该是沿伸缩油缸的中线方向交错设置的；相应地，在伸缩臂的臂尾30 的内壁的左右两侧分别设置与左缸销2相对应的左挡块12和与右缸销7相对应的右挡块 4，左挡块12和右挡块4也应该是沿着伸缩油缸的轴向交错地设置的。当任意一个缸销伸 出之后，随着油缸头9的移动，可以有一个缸销和与其同侧的挡块相接触，随着油缸的伸出 或缩回，利用缸销向相应的挡块施加推动力，从而带动相应的伸缩臂伸出或缩回。在本实施例中，可以设定左缸销2位于右缸销7的前方，右挡块4设置于左挡块12的前方，请参见图1、图6和图7，也就是说，当需要将某节伸缩臂伸出时，首先将右缸销7伸 出，随着油缸头9的伸出，右缸销7与当前伸缩臂上的右挡块4接触，并顶在右挡块4的接 触面上，向右挡块4提供了一个向前的推力，从而带动伸缩臂伸出。相反，需要将某节伸缩 臂缩回时，则可以由左缸销2向内推动左挡块12，与该挡块相连的伸缩臂缩回。
实际上，在实现伸缩臂的伸出或缩回之前，伸缩臂之间通常处于锁止的状态，在本 实施例中，采用一组伸缩臂锁止机构实现伸缩臂之间的锁止。该伸缩臂锁止机构可以包括 相互配合的臂销和销孔，其中，臂销可以是分别设置于每节伸缩臂的臂尾30内壁上左右两 侧的左臂销13和右臂销6 ；销孔则可以是分别设置于每个伸缩臂的臂头、臂筒(图中未示 出)和臂尾30的两侧，其位置与臂销的位置相适应，其大小与相应侧的臂销外端的大小相 适应；当第一伸缩臂伸出或缩回到预定的位置时，就可以将第一伸缩臂的臂尾处的两个臂 销伸出，插入到外侧的第二伸缩臂的臂头、臂筒的中段或者臂尾上的销孔中，实现伸缩臂臂 伸出不同的长度，将两个伸缩臂锁止。事实上，上述将伸缩臂锁止的过程可以是由起重机的操作人员进行控制的。操作 人员可以通过伸缩臂位置检测装置或监控装置实时检测伸缩臂的位置。请参见图2、图3、 图6和图7，在本实施例中，可以在每节伸缩臂的臂尾30的内侧设置不同形状的伸缩臂位 置感应片，包括左伸缩臂位置感应片35和右伸缩臂位置感应片36，在油缸头9上设置伸缩 臂位置传感器，包括左伸缩臂位置传感器10和右伸缩臂位置传感器8，可以通过伸缩臂上 的伸缩臂位置感应片与伸缩臂位置传感器的配合，产生某一节的伸缩臂的位置信号。请参 见图9和图10，采用多个不同形状与不同高度的伸缩臂位置感应片可以产生不同的位置信 号，此时，操纵人员就可以根据该位置信号确定该伸缩臂伸出或缩回到哪一节臂的位置，操 作人员可以根据监控器观测第一伸缩臂的臂销是否与其外侧的第二伸缩臂的销孔对齐，若 观测到臂销到达了销孔的位置，则可以在操作室的控制面板上控制臂销伸出，使两节伸缩 臂锁止。上述伸缩臂位置感应片和伸缩臂位置传感器的数量可以根据伸缩臂的节数而增 力口，不同的伸缩臂上的伸缩臂位置感应片可以具有不同的形状，安装在臂尾30内侧的不同 的高度位置，与油缸头9上的不同的伸缩臂位置传感器相配合产生不同的位置信号，以确 定各节伸缩臂的位置。为了实现臂销的伸出或缩回动作，在本实施例中，可以设置一对臂销控制机构，请 参见图4、图5、图8和图11，每个臂销控制机构可以分别设置于油缸头9中。每个臂销控 制机构可以包括一个臂销油缸、弹簧和臂销安装腔，下面以左侧的一个臂销控制机构为例 进行说明，左侧的臂销安装腔40包括左侧第一安装壁41和左侧第二安装壁42，在两个安 装壁上设置有位置相适应的通孔，左臂销13穿过两个通孔设置于两个安装壁上，臂销的末 端132处于第一安装壁的腔外一侧，该末端132与左臂销油缸通过与左臂销13相连。实际 上，左侧臂销连接部11和右侧臂销连接部3都是一个C形卡槽，两个连接部分别设置于两 个臂销油缸上。两个臂销的末端，即左臂销13的末端132和右臂销6的末端62均设置有 卡头，该卡头的形状和大小与C形卡槽相适应，当油缸头9伸到合适的位置时，两个臂销的 末端才卡在臂销油缸的C型槽中，通过此种结构，使臂销油缸带动臂销缩回，解除各个伸缩 臂之间的锁止。另外，在左臂销13上还设置有弹簧挡圈39，该挡圈可以用于卡住弹簧43， 弹簧43的另一端可以固定在第一安装壁41上。相应地，右侧的臂销控制机构具有与左侧的臂销控制机构相同的结构。在伸出或缩回伸缩臂之前，一旦缸销与挡块接触，就会发出缩 臂销控制信号，并且此时两侧的臂销的末端也已经处于C形槽的内侧，由起重机的伸缩臂 控制器控制左臂销油缸和右臂销油缸工作，使左臂销13和右臂销6缩回，此时弹簧处于紧 缩状态，当伸缩臂达到预定的伸缩位置，并且臂销与销孔的位置对齐之后，就可以有操作人 员发出控制信号，释放各个臂销油缸对臂销的制约力，则左、右两个臂销就分别会在左弹簧 43和右弹簧53的弹力作用下，向外伸出，伸到相应的销孔中，实现伸缩臂之间的锁止。 这样，对于臂销油缸，就可以采用只具有缩回力的单作用油缸，而依靠弹簧的弹力 来实现臂销的伸出动作，结构简单，易于实现，节约了臂销的占用空间，进而可以提高起重 臂伸缩性能，也更加适应小吨位起重机上的起重臂的应用。对于上述的左挡块12和右挡块4则可以分别固定于左臂销安装腔40和右臂销安 装腔50的左侧第一安装壁41和右侧第一安装壁51的腔外的侧壁上，各个臂销安装腔固定 于每节臂尾上。为了进一步节约空间，也为了使挡块和缸销的接触信号更加准确，可以将左 挡块12和右挡块4分别与左臂销13和右臂销6同轴设置。为了实现各个缸销的伸出与缩回动作，可以在油缸头9内分别设置控制每个缸销 动作的缸销油缸，这些缸销油缸可以由起重机的伸缩臂控制器单独进行控制，当伸缩油缸 伸出的时候，左缸销2处于缩回在油缸头9内，右缸销7可以处于伸出状态，伸缩油缸伸出 到臂销位置时，右缸销7刚好与右挡块4接触，同时发出感应信号，收缩左臂销13和右臂销 6，缩回臂销后，靠右缸销7把臂伸出去，伸到目的位置后开始伸出左臂销13和右臂销6，将 伸缩臂锁止，然后，可以将两个缸销收缩回，伸缩油缸也缩回；当需要利用伸缩油缸将伸缩 臂缩回时，可把左缸销2伸出，收缩两侧的臂销之后，依靠右缸销7对右挡块4的支撑与左 缸销2对左挡块12的推力把伸缩臂缩回，如果缩臂时当前伸缩臂与水平方向的角度比较 大，可以不用把左缸销2伸出，靠伸缩臂的重力实现臂的缩回。另外，对于本实用新型所述的缸销和臂销，也可以成对地增加，比如可以在油缸头 的一侧设置两个缸销，在臂尾内侧的每一侧分别设置两个挡块，从而增加油缸推动伸缩臂 进行伸缩的推动力。根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种起重机，该起重机具有上述单缸伸缩臂。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种单缸伸缩臂，包括多节伸缩臂、同轴设置于所述伸缩臂内的伸缩油缸，其中，每 节所述伸缩臂均具有臂头、臂筒和臂尾(30)，所述伸缩油缸具有油缸头(9)，其特征在于， 还包括至少一对缸销0、7)，沿所述伸缩油缸的轴向交错地设置于所述油缸头(9)的两侧； 缸销控制机构，设置于油缸头(9)内，控制所述缸销(2、7)伸出或缩回； 至少一对挡块(4、12)，与所述一对缸销0、7)的位置相对应地交错设置于所述臂尾 (30)的内壁两侧，使得当所述伸缩油缸伸出或缩回时，一个所述缸销和与其同侧的一个所 述挡块相接触并向其施加与所述伸缩油缸的伸出或缩回方向相同的推力。
2.根据权利要求1所述的单缸伸缩臂，其特征在于，所述缸销控制机构为缸销油缸，所 述缸销油缸与所述缸销(2、7)相连。
3.根据权利要求1所述的单缸伸缩臂，其特征在于，还包括臂销控制感应件，包括 缩臂销感应片，设置于每个所述挡块G、12)上，当所述缸销与所述挡块G、12)相接触时产生缩臂销感应信号； 伸缩臂锁止机构，包括一对臂销(6、13)，分别设置于每个所述臂尾(30)的两侧；一对销孔，分别设置于每个所述伸缩臂的臂头、臂筒和臂尾的两侧，其位置和大小与所 述臂销(6、13)相适应；一对臂销控制机构，分别设置于所述油缸头(9)内的两侧，分别通过各自的臂销连接 部(3、11)与所述臂销(6、13)的第二端(132)相连。
4.根据权利要求3所述的单缸伸缩臂，其特征在于，所述臂销控制感应件还包括 伸缩臂位置感应片(35、36)，分别设置于每节所述伸缩臂的所述臂尾(30)的内壁两侧； 伸缩臂位置传感器(8、10)，设置于所述油缸头(9)上，随所述伸缩油缸的伸出或缩回与各节所述伸缩臂上的所述伸臂位置感应片(35、36)产生伸缩臂位置信号。
5.根据权利要求4所述的单缸伸缩臂，其特征在于，所述臂销控制机构为臂销油缸，所 述臂销连接部(3、11)为卡槽，所述臂销(6、13)的第二端(132)具有与所述卡槽相适应的 卡头。
6.根据权利要求5所述的单缸伸缩臂，其特征在于，每节所述伸缩臂的臂尾(30)内的 左右两侧均设置有臂销安装腔G0、50)，每个所述臂销安装腔均包括第一安装壁Gl、51)，具有第一通孔；第二安装壁(42)，与所述第一安装壁(41、51)平行，具有第二通孔； 每个所述臂销(6、13)设置于所述第一通孔和所述第二通孔内。
7.根据权利要求6所述的单缸伸缩臂，其特征在于，每个所述臂销(6、13)上均设置有 弹性件，所述弹性件的第一端固定于所述臂销(6、13)上，所述弹性件的第二端固定于所述 第一安装壁Gl、51)上。
8.根据权利要求7所述的单缸伸缩臂，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述臂销(6、 13)上设置有弹簧挡圈(39)，所述弹簧的第一端抵在所述弹簧挡圈(39)上。
9.根据权利要求8所述的单缸伸缩臂，其特征在于，所述挡块0、12)设置于所述第一 安装壁Gl、51)的腔外侧壁上。
10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的单缸伸缩臂。
专利摘要本实用新型提供了一种单缸伸缩臂和具有该伸缩臂的起重机，该单缸伸缩臂包括多节伸缩臂、同轴设置于伸缩臂内的伸缩油缸，其中，每节伸缩臂均具有臂尾，伸缩油缸具有油缸头，还包括至少一对缸销，沿伸缩油缸的轴向交错地设置于油缸头的两侧；缸销控制机构，设置于油缸头内，控制缸销伸出或缩回；至少一对挡块，与一对缸销的位置相对应地交错设置于臂尾的内壁两侧，使得当伸缩油缸伸出或缩回时，一个缸销和与其同侧的一个挡块相接触并向其施加与伸缩油缸的伸出或缩回方向相同的推力。本实用新型采用缸销和挡块相接触的连接结构，使伸缩油缸的结构更加紧凑，节省油缸的占用空间，尤其适合在小吨位起重机上应用，提高起重机伸缩臂的起重性能。
文档编号B66C23/687GK201850088SQ20102056019
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者彭睿, 胡江林, 赵信毅 申请人:三一汽车起重机械有限公司