专利名称：伸缩臂和工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种伸缩臂和包括该伸缩臂的工程机械。
背景技术：
许多工程机械具有伸缩臂，以起重机为例，通常配合使用伸缩油缸和钢丝绳排机构来伸缩所述伸缩臂的各臂节。具体地，三节臂通常采用一个伸缩油缸I与一套伸出和回拉钢丝绳装置2 ;四节臂通常采用一个伸缩油缸I与两套伸出和回拉钢丝绳装置2 (如图I所示)，或采用两个伸缩油缸与一套钢丝绳排装置；五节臂通常采用两个伸缩油缸I与两套伸出和回拉钢丝绳装置2(如图2所示)。通过伸缩油缸和钢丝绳排装置进行伸缩臂操作时，相互关联的臂节能同时伸出或缩回。 如图I和图2所示，使用伸缩油缸加钢丝绳排时需要在最内侧的臂节预留足够的布置空间，从而导致臂架截面过粗，臂架重量过重。影响整车性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够减轻重量并提高起重性能的伸缩臂。为了实现上述目的，本发明提供一种伸缩臂，该伸缩臂包括伸缩臂主体，其中，所述伸缩臂还包括第一柔性件和设置在所述伸缩臂主体外部的卷扬装置，所述第一柔性件通过所述卷扬装置卷绕并驱动所述伸缩臂主体伸缩。本发明还提供一种工程机械，其中，该工程机械包括转台和本发明的伸缩臂，所述卷扬装置安装在所述转台上。通过上述技术方案，采用卷扬装置驱动伸缩臂主体伸缩，避免了使用重量较大的伸缩缸，减轻了伸缩臂的重量。另外，卷扬装置设置在伸缩臂主体外部，能够减轻伸缩臂主体的总体重量，并能够提高起重机的起重力矩。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I是说明现有技术中四节臂伸缩机构的示意图；图2是说明现有技术中五节臂伸缩机构的示意图；图3是说明本发明的伸缩臂的一种实施方式的示意图；图4是说明本发明的伸缩臂的另一种实施方式的示意图；图5是说明本发明的伸缩臂的还另一种实施方式的示意图；图6是说明本发明的伸缩臂的还另一种实施方式的示意图；图7是说明现有的工程机械的起重力矩的示意图；图8是说明本发明的工程机械的优选实施方式的起重力矩的示意图。
附图标记说明I :伸缩油缸2 :伸出和回拉钢丝绳装置3 :第一臂节4:第二臂节5:第三臂节6:第四臂节7:卷扬装置7a:第一卷扬装置7b :第二卷扬装置8:第一固定件 8a:突起9 :第二固定件10 :第一滑轮11 :第二滑轮12 :第一柔性件12a:伸长柔性件12b :收缩柔性件13:第二柔性件 14:第三滑轮 15:第四滑轮16 :第五滑轮17 :第一钢丝绳 18 :第二钢丝绳19 :第三钢丝绳20 :链条21 :伸缩臂 22 :转台AA :力矩中心线Gl:转台的重力力矩 G2:伸缩油缸的重力力矩G3 :各臂节的重力力矩 G4 :卷扬装置的重力力矩Ga:现有技术的起重力矩 Gb:本发明的起重力矩
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。根据本发明的一个方面，提供一种伸缩臂，该伸缩臂21包括伸缩臂主体，其中，所述伸缩臂21还包括第一柔性件12和设置在所述伸缩臂主体外部的卷扬装置7，所述第一柔性件12通过所述卷扬装置7卷绕并驱动所述伸缩臂主体伸缩。本发明中，采用卷扬装置7驱动伸缩臂主体伸缩，避免了使用重量较大的伸缩缸，减轻了伸缩臂的重量。卷扬装置7设置在伸缩臂主体外部，能够减轻伸缩臂主体的总体重量，并能够提闻起重机的起重力矩。其中，可以为卷扬装置7和第一柔性件12配设各种适当的部件并以各种适当的方式布置，来实现伸缩主体的伸缩。优选地，所述伸缩臂主体包括依次套设的多个臂节，该多个臂节包括位于最外侧的第一臂节3和相邻套设在所述第一臂节3内的第二臂节4，其中，所述伸缩臂21包括第一固定件8、第二固定件9、第一滑轮10、第二滑轮11和第二柔性件13，所述第一柔性件12其中所述第一固定件8和第二固定件9分别固定在所述第一臂节3和第二臂节4内；所述第一滑轮10和第二滑轮11分别固定于所述第一固定件8和第二固定件9 ;所述第一柔性件
(12)通过所述卷扬装置(7)卷绕，并且两端分别固定于所述第二臂节(4);所述第二柔性件13的一端固定于所述第一臂节3，另一端绕过所述第二滑轮11固定于相邻套设在所述第二臂节4内的臂节。由此，使用卷扬装置7、第一滑轮10、第二滑轮11、第一柔性件12、第二柔性件13来代替现有技术中的伸缩缸，使得第二臂节4相对于第一臂节3伸缩。另外，优选地，除所述第一臂节3和第二臂节4之外的其他臂节可以通过钢丝绳排机构伸缩，以进一步降低伸缩臂21的重量并进一步提高起重能力。其中，钢丝绳排机构的布置可以根据实际情况(例如伸缩臂21的尺寸、臂节数量等)进行选择。在图3至图6的实施方式中，伸缩臂21还包括第三臂节5和第四臂节6，钢丝绳排机构可以包括三套伸出和回拉钢丝绳装置，具体为第三滑轮14和第一钢丝绳17 ;第四滑轮15和第二钢丝绳18 ;第五滑轮16和第三钢丝绳19。具体地，第三滑轮14安装在第二臂节4的根部外侧，第一钢丝绳17的一端固定于第一臂节3的头部(也就是与根部相对的端部)，另一端绕过第三滑轮14固定于第三臂节5的根部外侧；第四滑轮15安装在第三臂节5的根部内侧，第二钢丝绳18的一端固定于第二臂节4 (例如固定在第二固定件9上)，另一端绕过第四滑轮15固定于第四臂节6的根部外侧；第五滑轮16安装在第三臂节5的头部内侧，第三钢丝绳19的一端固定于第四臂节6的根部，另一端绕过第五滑轮16固定于第二臂节4的根部内侧。如上所述，根据臂节数量、伸缩臂21的尺寸，可以选择不同数量的伸出和回拉钢丝绳装置来构成钢丝绳排机构，布置方式也可以相应变化，本发明对此不作限定。下面以图3所示的实施方式说明伸缩臂21的操作。在该实施方式中，所述伸长柔性件12a和收缩柔性件12b为一体的柔性件。伸缩臂21伸出时，卷扬装置7沿逆时针方向旋转，使得第二臂节4向前(即图3中向左)伸出，第二固定件9 (以及第二滑轮11)随第二 臂节4移动，从而通过第二柔性件13带动第三臂节5向前伸出，同时带动第五滑轮16移动，从而通过第三钢丝绳19带动第四臂节6向前伸出。伸缩臂21收缩时，卷扬装置7沿顺时针方向旋转，使得第二臂节4向后缩回，第三滑轮14随第二臂节4移动，从而通过第一钢丝绳17带动第三臂节5缩回，同时带动第四滑轮15移动，并通过第二钢丝绳18带动第四臂节6缩回。本发明中，第一柔性件12和第二柔性件13可以采用各种适当的材料制成，只要能够卷绕并提供拉紧力即可。例如，所述第一柔性件12可以为钢丝绳或链条。在图3至图5的实施方式中，第一柔性件12和第二柔性件13均为钢丝绳，在图6所示的实施方式中，第一柔性件12为链条20，卷扬装置7可以为链轮。另外，第一固定件8和第二固定件9可以采用各种适当的结构和形状，只要便于布置并能够支撑相应的第一滑轮10和第二滑轮11即可。例如，在图示的实施方式中，所述第一固定件8和第二固定件9可以为杆状，所述第一固定件8从所述第一臂节3的根部沿所述伸缩臂21的伸长方向延伸，所述第二固定件9从所述第二臂节4的根部沿所述伸缩臂21的伸长方向延伸。优选地，第一固定件8和第二固定件9可以平行设置。另外，为便于布置，所述第一滑轮10可以固定于所述第一固定件8的端部，所述第二滑轮11可以固定于所述第二固定件9的端部。优选地，在图4所示的实施方式中，所述第一固定件8可以具有横向的突起8a，所述第二柔性件9的一端通过所述突起8a固定于所述第一臂节3，以减小第二柔性件9的长度，有利于整体结构的紧凑。类似地，第二固定件9也可以具有类似的横向突起，该横向突起可以用于固定第二钢丝绳18。根据本发明的另一种实施方式，如图4所示，所述卷扬装置7可以包括第一卷扬装置7a和第二卷扬装置7b，所述第一柔性件12包括伸长柔性件12a和收缩柔性件12b，所述伸长柔性件12a的一端通过所述第一卷扬装置7a卷绕，另一端绕过所述第一滑轮10固定于所述第二臂节4，所述收缩柔性件12b的一端通过所述第二卷扬装置7b卷绕，另一端固定于所述第二臂节4。换言之，伸长柔性件12a和收缩柔性件12b相互独立操作。在这种实施方式中，伸缩臂21伸长时，第一卷扬装置7a沿逆时针方向旋转以收回所述伸长柔性件12a，第二卷扬装置7b沿逆时针方向旋转以放长所述收缩柔性件12b，从而使第二臂节4伸出，其他臂节也如上所述同步伸出；伸缩臂21收缩时，第一卷扬装置7a沿顺时针方向旋转以放长所述伸长柔性件12a，第二卷扬装置7b沿顺时针方向旋转以收回所述收缩柔性件12b，从而使第二臂节4缩回，其他臂节也如上所述同步缩回。根据本发明的另一方面，提供一种工程机械，其中，该工程机械包括转台22和本发明的伸缩臂21，所述卷扬装置7安装在所述转台22上。通过将卷扬装置7安装在转台22上，能够增大起重力矩。具体来说，本发明的工程机械避免了使用重量较大的伸缩缸，减轻了伸缩臂的重量。卷扬装置7设置在转台22上，能够减轻伸缩臂主体的总体重量，并能够提闻起重机的起重力矩。优选地，所述卷扬装置7与转台22的重心可以位于所述工程机械的力矩中心线AA的同侧，以进一步增大起重力矩。下面结合图7和图8说明本发明的工程机械的起重性能优于现有技术的工程机械。图7所示为现有技术的工程机械起重时的力矩分布。其中，工程机械的各部件相对于力矩中心线AA施加力矩。如图7所示，现有技术的起重力矩Ga=转台的重力力矩Gl-伸缩油缸的重力力矩G2-各臂节的重力力矩G3。图8所示为本发明的工程机械起重时的力矩分布。本发明的起重力矩Gb=转台的重力力矩Gl+卷扬装置的重力力矩G4-各臂节的重力力矩G3。由于本发明的伸缩臂21中并没有设置伸缩油缸，已经显著提高了起重性能，加之将卷扬装置7和转台22的中心设置在力矩中心线AA的同侧，从而进一步提高了起重性能。当卷扬装置7包括第一卷扬装置7a和第二卷扬装置7b时，起重性能还将进一步提高。可以理解的，即使卷扬装置7和转台22的中心设置在力矩中心线AA的两侧，由于卷扬装置7安装在转台22上，因此卷扬装置7到力矩中心线AA的力臂比现有技术使用的伸缩缸到力矩中心线AA的力臂(相当于伸缩臂主体到力矩中心线AA的力臂)小得多，卷扬装置7的重力力矩G4比伸缩缸的重力力矩也小得多。现有技术中，起重力矩Gb=转台的重力力矩Gl-伸缩缸的重力力矩-各臂节的重力力矩G3。而在本实施方式中,起重力矩Gb=转台的重力力矩Gl-卷扬装置的重力力矩G4-各臂节的重力力矩G3。由此可见，本发明显然提高了起重力矩。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种伸缩臂，该伸缩臂(21)包括伸缩臂主体，其特征在于，所述伸缩臂(21)还包括第一柔性件(12)和设置在所述伸缩臂主体外部的卷扬装置(7)，所述第一柔性件(12)通过所述卷扬装置(7)卷绕并驱动所述伸缩臂主体伸缩。
2.根据权利要求I所述的伸缩臂，其中，所述伸缩臂主体包括依次套设的多个臂节，该多个臂节包括位于最外侧的第一臂节(3)和相邻套设在所述第一臂节(3)内的第二臂节(4)，所述伸缩臂(21)包括第一固定件(8)、第二固定件(9)、第一滑轮(10)、第二滑轮(11)和第二柔性件(13)，其中 所述第一固定件(8)和第二固定件(9)分别固定在所述第一臂节(3)和第二臂节(4)内； 所述第一滑轮(10)和第二滑轮(11)分别固定于所述第一固定件(8)和第二固定件(9)； 所述第一柔性件(12)通过所述卷扬装置(7)卷绕，并且两端分别固定于所述第二臂节(4)； 所述第二柔性件(13)的一端固定于所述第一臂节(3)，另一端绕过所述第二滑轮(11)固定于相邻套设在所述第二臂节(4)内的臂节。
3.根据权利要求2所述的伸缩臂，其中，所述第一柔性件(12)为钢丝绳或链条。
4.根据权利要求2所述的伸缩臂，其中，所述第一固定件(8)和第二固定件(9)为杆状，所述第一固定件(8)从所述第一臂节(3)的根部沿所述伸缩臂(21)的伸长方向延伸，所述第二固定件(9)从所述第二臂节(4)的根部沿所述伸缩臂(21)的伸长方向延伸。
5.根据权利要求4所述的伸缩臂，其中，所述第一滑轮(10)固定于所述第一固定件(8)的端部，所述第二滑轮(11)固定于所述第二固定件(9)的端部。
6.根据权利要求4所述的伸缩臂，其中，所述第一固定件(8)具有横向的突起(8a)，所述第二柔性件(9)的一端通过所述突起(8a)固定于所述第一臂节(3)。
7.根据权利要求2-6中任意一项所述的伸缩臂，其中，所述卷扬装置(7)包括第一卷扬装置(7a)和第二卷扬装置(7b)，所述第一柔性件(12)包括伸长柔性件(12a)和收缩柔性件(12b)，所述伸长柔性件(12a)的一端通过所述第一卷扬装置(7a)卷绕，另一端绕过所述第一滑轮(10)固定于所述第二臂节(4)，所述收缩柔性件(12b)的一端通过所述第二卷扬装置(7b)卷绕，另一端固定于所述第二臂节(4)。
8.根据权利要求2-6中任意一项所述的伸缩臂，其中，所述伸长柔性件和收缩柔性件为一体的柔性件。
9.根据权利要求2所述的伸缩臂，其中，除所述第一臂节(3)和第二臂节(4)之外的其他臂节通过钢丝绳排机构伸缩。
10.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括转台(22)和根据权利要求1-9中任意一项所述的伸缩臂(21)，所述卷扬装置(7 )安装在所述转台(22 )上。
11.根据权利要求10所述的工程机械，其中，所述卷扬装置(7)与转台(22)的重心位于所述工程机械的力矩中心线(AA)的同侧。
全文摘要
本发明公开了一种工程机械及其伸缩臂，该伸缩臂(21)包括伸缩臂主体，其中，所述伸缩臂(21)还包括第一柔性件(12)和设置在所述伸缩臂主体外部的卷扬装置(7)，所述第一柔性件(12)通过所述卷扬装置(7)卷绕并驱动所述伸缩臂主体伸缩。采用卷扬装置驱动伸缩臂主体伸缩，避免了使用重量较大的伸缩缸，减轻了伸缩臂的重量。另外，卷扬装置设置在伸缩臂主体外部，能够减轻伸缩臂主体的总体重量，并能够提高起重机的起重力矩。
文档编号B66C23/687GK102878165SQ20121038749
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者詹纯新, 刘权, 杨勇 申请人:中联重科股份有限公司