伸缩臂装置及工程车辆的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种伸缩臂装置及工程车辆。本发明提供的伸缩臂装置包括：第一节臂至第六节臂；第一伸缩缸；第二伸缩缸；在第二伸缩缸的缸筒端部上安装有第一伸臂轮；第一伸臂拉索；在第四节臂的稍部安装有第二伸臂轮；在第五节臂的根部安装有第三伸臂轮，稍部安装有第四伸臂轮；第二伸臂拉索；在第四节臂的根部安装有第一缩臂轮；第一缩臂拉索；在第五节臂的根部安装有第二缩臂轮；第二缩臂拉索；在第三节臂的根部安装有第三缩臂轮；第三缩臂拉索。本发明提供的伸缩臂装置具有较轻的自重，并且其生产成本较低，具有较好的起重性能。
【专利说明】伸缩臂装置及工程车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及伸缩机构领域，更具体地，涉及一种伸缩臂装置及工程车辆。
【背景技术】
[0002]伸缩臂是汽车起重机的核心部件，也是汽车起重机在吊载作业中最重要的承重结构件，伸缩臂的重量、强度、刚度将直接影响汽车起重机的使用性能。伸缩臂主要有油缸绳排式和单缸插销式两种形式，考虑到成本及相关的制造技术，目前100吨及其以下产品大多采用技术较为成熟的五节伸缩臂及五节以下的伸缩臂，且伸缩臂内部采用油缸绳排式。但是随着市场竞争日益激烈，伸缩臂的吊重性能和吊载高度越来越受到客户的关注，五节以上的伸缩臂技术也亟需发展。
[0003]请参考图1，图1示出了现有技术中一种典型的汽车起重机用六节伸缩臂装置。
[0004]该六节伸缩臂装置包括第一节臂(也称为基本臂)I’以及依次套装于其中的第二节臂2’、第三节臂3’、第四节臂4’、第五节臂5’和第六节臂6’。在臂筒内部设置有第一伸缩缸71’和第二伸缩缸72’。第一伸缩缸71’的缸筒和第二节臂2’连接，活塞杆与第一节臂I’连接。第二伸缩缸72’的缸筒和第四节臂4’连接，活塞杆与第三节臂3’连接。在第一伸缩缸71’的缸筒端部安装有第一伸臂轮81’;第一伸臂拉索91’的中部绕设在第一伸臂轮81’上，其两端分别与第一节臂I’的根部、第三节臂3’的根部连接。在第二伸缩缸72’的缸筒端部安装有第二伸臂轮82’；第二伸臂拉索92’的中部绕设在第二伸臂轮82’上，其两端分别与第三节臂3’的根部、第五节臂5’的根部连接。在第五节臂5’的稍部安装有第三伸臂轮83’，第三伸臂拉索93’的中部绕设在第三伸臂轮83’上，其两端分别与第四节臂4’的根部、第六节臂6’的根部连接。在第二节臂2’的根部安装有第一缩臂轮84’;第一缩臂拉索94’的中部绕设在第一缩臂轮84’上，其两端分别与第一节臂I’的稍部、第三节臂3’的根部连接。在第四节臂4’的根部安装有第二缩臂轮85’;第二缩臂拉索95’的中部绕设在第二缩臂轮85’上，其两端分别与第三节臂3’的稍部、第五节臂5’的根部连接。在第五节臂5’的根部安装有第三缩臂轮86’ ；第三缩臂拉索96’的中部绕设在第三缩臂轮86’上，其两端分别与第六节臂6’的稍部、第二伸缩缸72’的缸筒端部连接。
[0005]当对该六节伸缩臂的第一伸缩缸71’的无杆腔供油时，第一伸缩缸的缸筒带动第二节臂2’伸出，在第一伸臂拉索91’的拉力作用下，第三节臂3’伸出，实现第二节臂2’和第三节臂3’的同步伸出；同步对第二伸缩缸72’的无杆腔供油，第二伸缩缸72’的缸筒带动第四节臂4’伸出，在第二伸臂拉索92’的拉力作用下，第五节臂5’伸出，与此同时，在第三伸臂拉索93’的拉力作用下，第六节臂6’伸出，实现第四节臂4’、第五节臂5’和第六节臂6’的同步伸出。另外，通过对第一伸缩缸71’和第二伸缩缸72’的同步供油，第四节臂4’和第三节臂3’可以同步伸出，从而实现了第一节臂I’至第六节臂6’的同步伸出。
[0006]当对该六节伸缩臂的第一伸缩缸71’的有杆腔供油时，第一伸缩缸71’的缸筒带动第二节臂2’缩回，在第一缩臂拉索94’的拉力作用下，第三节臂3’缩回，实现第二节臂2’和第三节臂3’的同步缩回；同步对第二伸缩缸72’的有杆腔供油，第二伸缩缸72’的缸筒带动第四节臂4’缩回，在第二缩臂拉索95’的拉力作用下，第五节臂5’缩回，与此同时，在第三缩臂拉索96’的拉力作用下，第六节臂6’缩回，实现第四节臂4’、第五节臂5’和第六节臂6’的同步缩回。另外，通过对第一伸缩缸71’和第二伸缩缸72’的同步供油，第四节臂4’和第三节臂3’可以同步缩回，从而实现了第一节臂I’至第六节臂6’的同步缩回。
[0007]上述的六节臂伸缩装置中，二号油缸在第三节臂臂尾，全伸臂吊载时起重臂重心较高，降低了起重臂的起重性能。
[0008]因此，如何降低六节臂伸缩装置全伸臂吊载时的重心高度，以提高工程起重机的起重性能成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]基于上述技术难题，本发明的一个目的在于提供一种伸缩臂装置，其全伸臂吊载时的重心高度较低，具有较好的起重性能。本发明的另一个目的在于提供一种具有上述伸缩臂装置的工程车辆。
[0010]本发明提供的伸缩臂装置，包括:第一节臂以及依次套设在第一节臂内的第二节臂、第三节臂、第四节臂、第五节臂和第六节臂；第一伸缩缸，其活塞杆与第一节臂连接，缸筒与第二节臂连接；第二伸缩缸，其活塞杆与第二节臂连接，缸筒与第三节臂连接；安装于第二伸缩缸的缸筒端部的第一伸臂轮；第一伸臂拉索，其第一端与第二节臂根部连接，中部绕设在第一伸臂轮上，第二端与第四节臂根部连接；安装于第四节臂的稍部的第二伸臂轮；安装于第五节臂的根部的第三伸臂轮和第五节臂的稍部的第四伸臂轮；第二伸臂拉索，其第一端与第二节臂的根部连接，中部依次绕设过第二伸臂轮、第三伸臂轮和第四伸臂轮，第二端与第六节臂连接；安装于第四节臂的根部的第一缩臂轮；第一缩臂拉索，其第一端与第五节臂的根部连接，中部绕设过第一缩臂轮，第二端与第二伸缩缸的缸筒端部连接；安装于第五节臂的根部的第二缩臂轮；第二缩臂拉索，其第一端与第四节臂的稍部连接，中部绕设过第二缩臂轮，第二端与第六节臂连接；安装于第三节臂的根部的第三缩臂轮；第三缩臂拉索，其第一端与第一伸缩缸的缸筒端部连接，中部绕设过第三缩臂轮，第二端与第四节臂的稍部连接。
[0011]进一步地，第二伸臂拉索的第二端与第六节臂的根部连接；第二缩臂拉索的第二端与第六节臂的稍部连接。
[0012]进一步地，用于向第一伸缩缸和第二伸缩缸供油的油管外圈均套装有托链。
[0013]进一步地，第二缩臂拉索的第一端和第三缩臂拉索的第二端均与设置在第四节臂的稍部的同一拉索固定座连接。
[0014]进一步地，第一伸缩缸的活塞杆与第一节臂铰接；第二伸缩缸的活塞杆与第三节臂铰接。
[0015]进一步地，第一伸臂拉索的第一端与第二节臂根部的拉索固定座连接，第二端与第四节臂根部的自动平衡架连接。
[0016]进一步地，各臂轮均为滑轮，各拉索均为钢丝绳。
[0017]进一步地，各臂轮均为链轮，各拉索均为链条。
[0018]本发明提供的工程车辆，包括转台，和上述的伸缩臂装置，伸缩臂装置设置在转台上。[0019]进一步地，工程车辆为汽车起重机。
[0020]本发明提供的伸缩臂装置的技术方案，利用两伸缩缸和绳排组合来实现六节臂的伸缩臂的同步伸缩，且将二号油缸布置在二节臂尾，使得该六节臂伸缩装置全伸臂吊载时起重臂重心得以下降，从而提升了工程机械的起重性能。另外，相对于现有技术中需要布置六段拉索(三段伸臂拉索和三段缩臂拉索)实现六节臂的同步伸缩来说，改进伸缩臂装置布置和减少拉索段数后可以降低伸缩臂装置的自重和生产成本，同时降低拉索的装配难度，节约了人力物力。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]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:
[0022]图1示意性示出了现有技术的六节臂伸缩装置的结构原理图；
[0023]图2示意性示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置的结构原理图。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0025]参见图2，示出了本发明实施例提供的伸缩臂装置的结构原理图。由图中可以看出，该伸缩臂装置包括:第一节臂I以及依次套设在第一节臂I内的第二节臂2、第三节臂
3、第四节臂4、第五节臂5和第六节臂6。
[0026]在臂体内安装有第一伸缩缸71和第二伸缩缸72。第一伸缩缸71的活塞杆与第一节臂I通过铰接的方式连接，第一伸缩缸71的缸筒与第二节臂2连接。
[0027]第二伸缩缸72的活塞杆与第二节臂2通过铰接的方式连接，第二伸缩缸72的缸筒与第三节臂3连接。在第二伸缩缸72的缸筒端部上安装有第一伸臂轮81。第一伸臂拉索91的第一端与第二节臂2的根部连接，第一伸臂拉索91的中部绕设在第一伸臂轮81上，第一伸臂拉索91的第二端与第四节臂4的根部连接。
[0028]在第四节臂4的稍部安装有第二伸臂轮82。在第五节臂5的根部安装有第三伸臂轮83，在第五节臂5的稍部安装有第四伸臂轮84。第二伸臂拉索92的第一端与第二节臂2的根部连接，第二伸臂拉索92的中部依次绕设过第二伸臂轮82、第三伸臂轮83和第四伸臂轮84，第二伸臂拉索92的第二端与第六节臂6连接。优选地，第二伸臂拉索92的第二端与第六节臂6的根部连接，以便于对第二伸臂拉索92的第二端进行安装定位。
[0029]在第四节臂4的根部安装有第一缩臂轮85。第一缩臂拉索93的第一端与第五节臂5的根部连接，第一缩臂拉索93的中部绕设过第一缩臂轮85，第一缩臂拉索93的第二端与第二伸缩缸72的缸筒端部连接。
[0030]在第五节臂5的根部安装有第二缩臂轮86。第二缩臂拉索94的第一端与第四节臂4的稍部连接，第二缩臂拉索94的中部绕设过第二缩臂轮86，第二缩臂拉索94的第二端与第六节臂6连接。优选地，第二缩臂拉索94的第二端与第六节臂6的稍部连接。
[0031]在第三节臂3的根部安装有第三缩臂轮87。第三缩臂拉索95的第一端与第一伸缩缸71的缸筒端部连接，第三缩臂拉索95的中部绕设过第三缩臂轮87，第三缩臂拉索95的第二端与第四节臂4的稍部连接。优选地，因第二缩臂拉索94的第一端和第三缩臂拉索95的第二端均与第四节臂4的稍部连接，因此，可以在第四节臂4稍部设置一拉索固定座，使第二缩臂拉索94的第一端和第三缩臂拉索95的第二端均与该拉索固定座连接，这样可以简化加工工序。
[0032]需要说明的是，上文中涉及到的节臂的根部指的是节臂靠近转台的臂尾区域，节臂的根部在本领域通常称为臂尾；节臂的稍部指的是节臂远离转台的臂头区域，节臂的稍部在本领域通常称为臂头。各臂轮可以按照工程【技术领域】常规的使用方式，根据需要固定在对应节臂或伸缩缸的滑轮架上。
[0033]再来参见图2，本发明实施例提供的伸缩臂装置的伸出工作原理如下所述:
[0034]I)当第一伸缩缸71和第二伸缩缸72的无杆腔进油时，第一伸缩缸71的缸筒和第二伸缩缸72的缸筒前伸。同时带动第二节臂2和第三节臂3伸出，实现第二节臂2和第三节臂3与各伸缩缸的伸出。
[0035]2)当第三节臂3和第二伸缩缸72同步伸出时，在第一伸臂轮81的作用下，第一伸臂拉索91带动第四节臂4以二倍于第二伸缩缸72伸出速度的速度伸出，从而实现第二节臂2、第三节臂3、第四节臂4的同步伸出。
[0036]3)第三节臂3、第四节臂4同步伸出的同时，在第二伸臂轮82、第三伸臂轮83和第四伸臂轮84的作用下，以及第一缩臂拉索93和第二缩臂拉索94的作用下，第二伸臂拉索92带动第五节臂相对于第四节臂4伸出，同时第二伸臂拉索92带动第六节臂6相对于第五节臂5伸出，从而实现第二节臂2、第三节臂3、第四节臂4、第五节臂5和第六节臂6的同步伸出。
[0037]本发明实施例提供的伸缩臂装置的回缩工作原理如下所述:
[0038]I)当第一伸缩缸71和第二伸缩缸72的有杆腔进油时，第一伸缩缸71的缸筒和第二伸缩缸72的缸筒回缩。同时带动第二节臂2和第三节臂3回缩。在第三缩臂轮87的作用下，第三缩臂拉索95带动第四节臂4相对于第三节臂3回缩，从而实现第二节臂2、第三节臂3和第四节臂4的同步回缩。
[0039]2)在第四节臂4回缩的同时，在第一缩臂轮85的作用下，第一缩臂拉索93带动第五节臂5相对于第四节臂4回缩，从而实现第二节臂2至第五节臂5的同步回缩。
[0040]3)在第五节臂5回缩的同时，在第二缩臂轮86的作用下，第二缩臂拉索94带动第六节臂6相对于第五节臂5回缩，从而实现第二节臂2至第六节臂6的同步回缩。
[0041]需要说明的是，第一伸缩缸71和第二伸缩缸72除了上述的同时进油的伸缩方式夕卜，还可以按照第一伸缩缸71无杆腔先进油、第二伸缩缸72无杆腔后进油的方式实现顺序伸出，以及按照第一伸缩缸71有杆腔先进油、第二伸缩缸72有杆腔后进油的方式实现顺序回缩。
[0042]本发明实施例提供的伸缩臂装置的技术方案，利用两伸缩缸和绳排组合来实现六节节臂的伸缩，相比现有技术，将二号油缸布置在二节臂尾，起重臂重心下降，提升了起重臂的起重性能。另外，该伸缩臂装置通过布置五段拉索来实现伸缩臂的同步伸缩，相对于现有技术中需要布置六段拉索(三段伸臂拉索和三段缩臂拉索)实现六节臂的同步伸缩来说，改进伸缩臂装置布置和减少拉索段数后可以降低伸缩臂装置的自重以及生产成本，降低全伸臂吊载时的重心高度，同时降低拉索的装配难度，节约了人力物力。[0043]优选地，上述的各臂轮(包括第一伸臂轮81、第二伸臂轮82、第三伸臂轮83、第四伸臂轮84、第一缩臂轮85、第二缩臂轮86和第三缩臂轮87)均可以为滑轮；相应地，上述的各拉索(包括第一伸臂拉索91、第二伸臂拉索92，第一缩臂拉索93、第二缩臂拉索94和第三缩臂拉索95)均可以为钢丝绳。滑轮和钢丝绳在工程机械领域具有广泛应用，购买方便，便于更新和维护。
[0044]当然，上述的各臂轮并不局限于滑轮，也可以采用其他可以实现转动的部件，例如链轮等。相应地，上述的各拉索也不局限于钢丝绳，例如可以为链条。
[0045]优选地，用于向第一伸缩缸71和第二伸缩缸72供油的油管外圈均套装有托链，该托链可以为具有一定强度的金属材料也可以为橡胶材料，用于保护油管，延长油管的使用寿命。
[0046]优选地，第一伸臂拉索91的第一端与第二节臂2根部的拉索固定座连接，第二端与第四节臂4根部的自动平衡架连接；第二伸臂拉索92的第一端与第二节臂2根部的铰接座连接，以合理利用各节臂自身的结构，进一步简化伸缩臂结构、减轻臂体重量。
[0047]综上所述，本发明实施例提供的伸缩臂装置具有如下优点:
[0048]I)第二节臂2和第三节臂3通过伸缩缸驱动，第四节臂至第六节臂通过绳排驱动，相比现有技术，改进伸缩臂装置布置和减少拉索段数后降低了伸缩臂装置的重心和生产成本，同时减少拉索段数后可以降低拉索的装配难度，节约了人力物力。
[0049]2)该六节臂伸缩装置的伸缩速度快，且六节节臂提高了起重机的吊高能力。
[0050]本发明实施例提供的工程车辆，包括转台和上述的伸缩臂装置，伸缩臂装置设置在转台上。因本发明实施例提供的伸缩臂装置具有上述的技术效果，因此具备该伸缩臂装置的工程车辆也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。优选地，该工程车辆例如为汽车起重机。
[0051]以上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】
1.一种伸缩臂装置，其特征在于，包括: 第一节臂(I)以及依次套设在所述第一节臂(I)内的第二节臂(2)、第三节臂(3)、第四节臂(4)、第五节臂(5)和第六节臂(6)； 第一伸缩缸(71 )，其活塞杆与所述第一节臂(I)连接，缸筒与所述第二节臂(2)连接； 第二伸缩缸(72)，其活塞杆与所述第二节臂(2)连接，缸筒与所述第三节臂(3)连接； 安装于所述第二伸缩缸(72)的缸筒端部的第一伸臂轮(81)； 第一伸臂拉索(91)，其第一端与所述第二节臂(2)根部连接，中部绕设在所述第一伸臂轮(81)上，第二端与所述第四节臂(4)根部连接； 安装于所述第四节臂(4)的稍部的第二伸臂轮(82)； 安装于所述第五节臂(5)的根部的第三伸臂轮(83)和所述第五节臂(5)的稍部的第四伸臂轮(84)； 第二伸臂拉索(92)，其第一端与所述第二节臂(2)的根部连接，中部依次绕设过所述第二伸臂轮、所述第三伸臂轮和所述第四伸臂轮，第二端与所述第六节臂(6)连接； 安装于所述第四节臂(4)的根部的第一缩臂轮(85)； 第一缩臂拉索(93)，其第一端与所述第五节臂(5)的根部连接，中部绕设过所述第一缩臂轮(85)，第二端与所述第二伸缩缸(72)的缸筒端部连接； 安装于所述第五节臂(5)的根部的第二缩臂轮(86)； 第二缩臂拉索(94)，其`第一端与所述第四节臂(4)的稍部连接，中部绕设过所述第二缩臂轮(86 )，第二端与所述第六节臂(6 )连接； 安装于所述第三节臂(3)的根部的第三缩臂轮(87)； 第三缩臂拉索(95)，其第一端与所述第一伸缩缸(71)的缸筒端部连接，中部绕设过所述第三缩臂轮(87 )，第二端与所述第四节臂(4 )的稍部连接。
2.根据权利要求1所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二伸臂拉索(92)的第二端与所述第六节臂(6)的根部连接；所述第二缩臂拉索(94)的第二端与所述第六节臂(6)的稍部连接。
3.根据权利要求2所述的伸缩臂装置，其特征在于，用于向所述第一伸缩缸和所述第二伸缩缸供油的油管外圈均套装有托链。
4.根据权利要求3所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第二缩臂拉索(94)的第一端和所述第三缩臂拉索(95)的第二端均与设置在所述第四节臂的稍部的同一拉索固定座连接。
5.根据权利要求2所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第一伸缩缸(71)的活塞杆与所述第一节臂(I)铰接；所述第二伸缩缸(72)的活塞杆与所述第三节臂(3)铰接。
6.根据权利要求2所述的伸缩臂装置，其特征在于，所述第一伸臂拉索(91)的第一端与所述第二节臂(2)根部的拉索固定座连接，第二端与所述第四节臂(4)根部的自动平衡架连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的伸缩臂装置，其特征在于，各臂轮均为滑轮，各拉索均为钢丝绳。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的伸缩臂装置，其特征在于，各臂轮均为链轮，各拉索均为链条。
9.一种工程车辆，包括转台，其特征在于，还包括权利要求1至8中任一项所述的伸缩臂装置，所述伸缩臂装置设置在所述转台上。
10.根据权利要求9所述的`工程车辆，其特征在于，所述工程车辆为汽车起重机。
【文档编号】B66C23/69GK103508335SQ201310375530
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】周斌, 韩奎, 胡祥 申请人:三一汽车起重机械有限公司