伸缩驱动机构及起重的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种伸缩驱动机构及起重机。该伸缩驱动机构包括：油缸、第一导向套、第二导向套、第一拉板和第二拉板；第一导向套安装在油缸的缸筒端，并具有第一导向孔；第二导向套安装在油缸的活塞杆端，并具有第二导向孔；第一拉板套设在第一导向孔中并与第一导向孔滑动配合，其第一端设置有第一连接孔，第二端与第二导向套连接；第二拉板套设在第二导向孔中并与第二导向孔滑动配合，其第一端设置有第二连接孔，第二端与第一导向套连接。该伸缩驱动机构可以承受较大的拉力，尤其适用于配重抬升和副臂变幅机构中。
【专利说明】伸缩驱动机构及起重机
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种伸缩驱动机构及起重机。
【背景技术】
[0002]液压油缸是将液压能转变为机械能(直线往复运动或摆动运动)的液压执行元件，其具有结构简单、工作可靠、成本低的优点，在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
[0003]在起重机中，副臂变幅和配重提升主要是采用液压油缸来拉动实现。以用于变幅的液压油缸为例，液压油缸的两端分别与副臂和主臂铰接，起重作业过程中，液压油缸的伸出对应副臂臂头高度的下降，液压油缸的收缩对应副臂臂头高度的抬高。副臂臂头下降时，液压油缸的伸长主要由副臂和吊重的重力起作用，无杆腔进油起到缓冲液压油缸伸出速度的辅助作用。副臂臂头抬高时，液压油缸的收缩主要由有杆腔进油起作用，由于收缩过程需要克服副臂和吊重重力，液压油缸受到很大的拉力。为保证液压油缸在收缩时能够承受较大的拉力，缸筒的体积需要足够大以提供大的有杆腔活塞面积，致使液压油缸的重量较重，成本也更高。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的在于提供一种伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构可以采用体积小的油缸来承受较大的拉力，有利于降低设备成本。
[0005]本发明提供的伸缩驱动机构，包括:油缸、第一导向套、第二导向套、第一拉板和第二拉板；第一导向套安装在油缸的缸筒端，并具有第一导向孔；第二导向套安装在油缸的活塞杆端，并具有第二导向孔；第一拉板套设在第一导向孔中并与第一导向孔滑动配合，其第一端设置有第一连接孔，第二端与第二导向套连接；第二拉板套设在第二导向孔中并与第二导向孔滑动配合，其第一端设置有第二连接孔，第二端与第一导向套连接。
[0006]进一步地，该伸缩驱动机构还包括:固定在油缸的缸筒上的固定支撑座；固定支撑座位于第一导向套和第二导向套之间，并具有与第一拉板滑动配合的第三导向孔，和与第二拉板滑动配合的第四导向孔。
[0007]进一步地，该伸缩驱动机构还包括:套设在油缸的活塞杆上并与活塞杆滑动配合的活动支撑座；活动支撑座具有与第一拉板滑动配合的第五导向孔，和与第二拉板滑动配合的第六导向孔；活动支撑座通过绳子分别与固定支撑座和第二导向套连接。
[0008]进一步地，第一拉板为两个，对称布置在油缸的两侧且互相平行；第二拉板为两个，对称布置在油缸的两侧且互相平行；第一拉板所在平面和第二拉板所在平面相垂直。
[0009]进一步地，第一导向套包括:对称布置在油缸两侧的第一固定板，第一固定板可拆卸地安装在缸筒端；与第一固定板可拆卸连接的第一锁板，第一锁板与第一固定板围成第一导向孔；第二拉板的第二端夹持在第一固定板中间，并与第一固定板可拆卸连接；
[0010]和/ 或，
[0011]第二导向套包括:对称布置在油缸两侧的第二固定板，第二固定板可拆卸地安装在活塞杆端；与第二固定板可拆卸连接的第二锁板；第二锁板与第二固定板围成第二导向孔；第一拉板的第二端夹持在第二固定板中间，并与第二固定板可拆卸连接。
[0012]进一步地，油缸的缸筒端安装有第一定位轴，油缸的活塞杆端安装有第二定位轴；各第一固定板的中部开设有与第一定位轴配合的第一定位孔，各第一定位孔的两侧开设有第一卡槽；各第二拉板的第二端具有与第一卡槽配合的第二凸块；各第二固定板的中部开设有与第二定位轴配合的第二定位孔，各第二定位孔的两侧开设有第二卡槽；各第一拉板的第二端具有与第二卡槽配合的第一凸块。
[0013]进一步地，固定支撑座包括:安装在缸筒上的卡座，和卡座螺接的卡板；卡座与卡板围成第三导向孔和第四导向孔。
[0014]进一步地，活动支撑座包括:分体式的内环和分体式的外环，内环套设在活塞杆上，外环和内环螺接并围成第五导向孔和第六导向孔。
[0015]进一步地，各第一拉板的第一连接孔与第一耳板铰接，各第二拉板的第二连接孔与第二耳板铰接。
[0016]本发明还提供了一种起重机，包括主臂和与主臂铰接的副臂，在主臂和副臂之间连接有上述的伸缩驱动机构。
[0017]本发明提供的伸缩驱动机构，通过油缸的收缩，第一拉板和第二拉板沿着各自的导向孔向相反方向滑动，实现第一连接孔和第二连接孔之间距离的变长，对应伸缩驱动机构的伸出动作；通过油缸的伸出，第一拉板和第二拉板沿着各自的导向孔向相对方向滑动，实现第一连接孔和第二连接孔之间距离的拉近，对应伸缩驱动机构的收缩动作。该伸缩驱动机构在通过自身的收缩对其他部件做功并承受极大的拉力时，其油缸自身承受的是压力并通过无杆腔进油工作，这样充分利用了无杆腔所能提供的推力远大于有杆腔所能提供的推力的特性，使得该伸缩驱动机构可以采用体积较小的油缸来承受较大的拉力，从而有助于降低伸缩驱动机构的重量以及成本，使得该伸缩驱动机构尤其适用于起重机的副臂变幅和配重抬升等结构中。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]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:
[0019]图1示出了本发明实施例提供的伸缩驱动机构的立体结构；
[0020]图2示出了本发明实施例提供的伸缩驱动机构的分解图；
[0021]图3示出了本发明实施例提供的伸缩驱动机构在活动支撑座处的剖面结构；
[0022]图4示出了应用有本发明实施例提供的伸缩驱动机构的起重机的局部结构。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]参见图1至图3，示出了本发明实施例提供的伸缩驱动机构的结构，如图所示，该伸缩驱动机构主要包括:油缸8、第一导向套1、第二导向套2、第一拉板3和第二拉板4。
[0025]其中，第一导向套I安装在油缸8的缸筒端，并具有第一导向孔10。可以理解，油缸8的缸筒端是指其缸筒81的未穿出活塞杆82的一端。第二导向套2安装在油缸8的活塞杆端，并具有第二导向孔20。可以理解，油缸8的活塞杆端是指活塞杆82的伸出端。第一拉板3套设在第一导向孔10中并与第一导向孔10滑动配合，其第一端设置有第一连接孔31，第二端与第二导向套2连接。第二拉板4套设在第二导向孔20中并与第二导向孔20滑动配合，其第一端设置有第二连接孔41，第二端与第一导向套I连接。
[0026]该伸缩驱动机构的第一连接孔31用于和一外部部件连接，第二连接孔41用于和另一外部部件连接。伸缩驱动机构在工作过程中，通过油缸8的收缩，第一拉板3和第二拉板4沿着各自的导向孔向相反方向滑动，实现第一连接孔31和第二连接孔41之间距离的变长，对应伸缩驱动机构的伸出动作；通过油缸8的伸出，第一拉板3和第二拉板4沿着各自的导向孔向相对方向滑动，实现第一连接孔31和第二连接孔41之间距离的拉近，对应伸缩驱动机构的收缩动作。
[0027]该伸缩驱动机构在通过自身的收缩对其他部件做功并承受极大的拉力时，其油缸8自身承受的是压力并通过无杆腔进油工作，这样充分利用了无杆腔所能提供的推力远大于有杆腔所能提供的推力的特性，使得该伸缩驱动机构可以采用体积较小的油缸8来承受较大的拉力，从而有助于降低主要用于承受拉力的伸缩驱动机构的重量以及成本，使得该伸缩驱动机构尤其适用于起重机的副臂变幅和配重抬升等结构中。可以理解，第一拉板3和第二拉板4均与油缸8平行设置时，该伸缩驱动机构的结构最为优化。
[0028]下面以该伸缩驱动机构应用于配重抬升结构来具体说明:第一拉板3的第一连接孔31与起重机的转台尾部通过销轴连接，油缸8的有杆腔进油，此时伸缩驱动机构空载运行，第二拉板4的第二连接孔41向下伸出，以与放置在地面上的配重通过销轴连接。然后，控制油缸8的无杆腔进油，促使油缸8伸出的同时伸缩驱动机构做收缩动作，从而将配重抬升到合适的高度。现有技术是将液压油缸的一端与转台连接，液压油缸的无杆腔进油时空载运行，以使液压油缸另一端与放置在地面的配重直接连接，然后控制液压油缸有杆腔进油收缩做功，抬升配重，液压油缸在配重的抬升过程所受作用力以拉力为主。现有技术中为使液压油缸能够提供足够的拉力，液压油缸的缸体要足够大，以使有杆腔活塞面积变大，有杆腔进油的油压也需要足够大。而本发明实施例提供的伸缩驱动机构，在配重的抬升过程中虽然也同样承受极大的拉力，但油缸8自身承受的是压力，因油缸8的无杆腔活塞面积远大于有杆腔活塞面积，无杆腔所能提供的推力远大于有杆腔所能提供的推力，因此油缸8的体积可以大幅减小，这样不但有助于减轻设备的重量，也有助于降低对无杆腔进油的油压要求，也即可以降低液压系统的工作压力要求，进而降低设备的成本。
[0029]可以理解，第一拉板3可以为双拉板结构或者单拉板结构，第二拉板4也可以为双拉板或者单拉板结构。本实施例中第一拉板3和第二拉板4均为双拉板结构，具体地，参见图3，第一拉板3为两个，两个第一拉板3对称布置在油缸8的两侧且互相平行；第二拉板4为两个，两个第一拉板4对称布置在油缸8的两侧且互相平行；第一拉板3所在平面和第二拉板4所在平面相垂直，由图3中可以看出，第一拉板3和第二拉板4在周向上交替布置，形成十字相扣的结构，将油缸8围在中间。
[0030]本实施例中还示出了第一导向套I和第二导向套2的优选实施方式，具体地，参见图2，第一导向套I包括:对称布置在油缸8两侧的第一固定板11，和与第一固定板11可拆卸连接的第一锁板12。第二导向套2包括:对称布置在油缸8两侧的第二固定板21，和与第二固定板21可拆卸连接的第二锁板22。
[0031]第一固定板11可拆卸地安装在缸筒端。第一锁板12与第一固定板11围成第一导向孔10。第二拉板4的第二端夹持在两侧的第一固定板11中间，并与各第一固定板11可拆卸连接。第二固定板21可拆卸地安装在活塞杆端。第二锁板22与第二固定板21围成第二导向孔20。第一拉板3的第二端夹持在两侧的第二固定板21中间，并与各第二固定板21可拆卸连接。当然，第一导向套I和第二导向套2的结构并不限于此，只要能够分别形成导向孔及与对应的拉板连接即可，其他的【具体实施方式】在此不再赘述。
[0032]优选地，本实施例中，第一固定板11和第二固定板21的安装方式是这样实施的:
[0033]油缸8的缸筒端安装有第一定位轴811，该第一定位销811可以由螺栓连接件的柱形部形成。各第一固定板11的中部开设有与第一定位轴811配合的第一定位孔111，可以理解，第一定位销811上安装有轴向限位件，以对第一固定板11的轴向进行定位。各第一固定板11的第一定位孔111两侧开设有第一卡槽112，各第二拉板4的第二端具有与第一卡槽112配合的第二凸块42，第二拉板4和第一固定板11卡接后再螺接在一起，连接较为稳定可靠，而且可以降低连接螺栓所受到的剪切力。
[0034]油缸8的活塞杆端安装有第二定位轴821，该第二定位销821可以由螺栓连接件的柱形部形成。各第二固定板21的中部开设有与第二定位轴821配合的第二定位孔211，可以理解，第二定位销821上安装有轴向限位件，以对第二固定板21的轴向进行定位。各第二固定板21的第二定位孔211两侧开设有第二卡槽212，各第一拉板3的第二端具有与第二卡槽212配合的第一凸块32，第一拉板3和第二固定板21卡接后再螺接在一起，连接较为稳定可靠。
[0035]参见图1和图2，优选地，该伸缩驱动机构还包括固定在油缸8的缸筒81上的固定支撑座5，固定支撑座5位于第一导向套I和第二导向套2之间，优选地安装于缸筒81的穿出活塞杆82的一端。由图中可以看出，固定支撑座5具有与第一拉板3滑动配合的第三导向孔51，和与第二拉板4滑动配合的第四导向孔52，固定支撑座5对第一拉板3和第二拉板4起到辅助支撑的作用，可以起到增加该伸缩驱动机构的结构稳定性的作用。
[0036]由图2中可以看出本实施例中固定支撑座5的一种优选结构，固定支撑座5包括卡座5a和卡板5b。卡座5a可以为一整体件，直接固定在缸筒81上。卡板5b与卡座5a螺接在一起后围成第三导向孔51和第四导向孔52。可以理解，卡板5b根据需要可以设置成多个单独件，只要能与卡座5a配合围成各第三导向孔51和各第四导向孔52，且便于安装即可。
[0037]优选地，该伸缩驱动机构还包括套设在油缸8的活塞杆81上并与活塞杆82滑动配合的活动支撑座6。活动支撑座6具有与第一拉板3滑动配合的第五导向孔61，和与第二拉板4滑动配合的第六导向孔62。活动支撑座6通过绳子分别与固定支撑座5和第二导向套2连接，通过合理设置绳子的长度，可以在油缸8完全伸出时，绳子拉动活动支撑座6使活动支撑座6大体滑动到活塞杆82的中部位置，以起到增加油缸8、第一拉板3和第二拉板4的稳定性的作用。
[0038]结合图2和图3，可以看出本实施例中活动支撑座6的一种优选结构，活动支撑座6包括分体式的内环6a和分体式的外环6b，外环6b和内环6a螺接并围成第五导向孔61和第六导向孔62。内环6a可以由两个半环围成，套设在活塞杆81上。外环6b可以由两个半环围成。当然，内环6a和外环6b的结构并不限于此，只要能够形成各第五导向孔61的第六导向孔62，且便于安装即可。
[0039]优选地，本实施例中，各第一拉板3的第一连接孔31与第一耳板33铰接，第一拉板3通过第一耳板33与外部部件连接；各第二拉板4的第二连接孔41与第二耳板43铰接，第二拉板4通过第二耳板43与另一外部部件连接。通过设置第一耳板33和第二耳板43，可以简化伸缩驱动机构与其他部件连接时的操作。
[0040]参见图4，本发明实施例还提供了一种起重机，包括主臂91和与主臂91铰接的副臂92，在主臂91和副臂92之间连接有上述的伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构作为副臂变幅机构使用。
[0041]由图中可以看出，伸缩驱动机构的第三拉板3用于和主臂91的臂头结构铰接，第四拉板4用于和副臂92铰接。副臂变幅过程中，当伸缩驱动机构伸出时，第三拉板3和第四拉板4向两头伸出，此时油缸8的有杆腔进油，无杆腔回油，在重力作用下，油缸8不需要很大的作用力，甚至只用无杆腔保压来缓冲伸缩驱动机构的伸出速度即可；当伸缩驱动机构收缩时，由于需要克服副臂重力甚至吊重物品重力，伸缩驱动机构受到很大的拉力，此时油缸8的无杆腔进油工作推动油缸8伸出，促使伸缩驱动机构的第三拉板3和第四拉板4收回。
[0042]由于副臂变幅过程中该伸缩驱动机构的收缩通过油缸8的无杆腔进油做功，相对于现有技术中直接采用液压油缸作为副臂变幅机构使用的方案来说(现有技术主要通过液压油缸的有杆腔进油做功)，在相同的系统压力下，该伸缩驱动机构可以采用体积小的油缸8，从而达到降低副臂变幅机构的重量和成本的效果。
[0043]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】
1.一种伸缩驱动机构，其特征在于，包括: 油缸(8)、第一导向套(I)、第二导向套(2)、第一拉板(3)和第二拉板(4)； 所述第一导向套(I)安装在所述油缸(8)的缸筒端，并具有第一导向孔(10);所述第二导向套⑵安装在所述油缸⑶的活塞杆端，并具有第二导向孔(20); 所述第一拉板⑶套设在所述第一导向孔(10)中并与所述第一导向孔(10)滑动配合，其第一端设置有第一连接孔(31)，第二端与所述第二导向套(2)连接； 所述第二拉板(4)套设在所述第二导向孔(20)中并与所述第二导向孔(20)滑动配合，其第一端设置有第二连接孔(41)，第二端与所述第一导向套(I)连接。
2.根据权利要求1所述的伸缩驱动机构，其特征在于，还包括:固定在所述油缸(8)的缸筒(81)上的固定支撑座(5);所述固定支撑座(5)位于所述第一导向套(I)和所述第二导向套(2)之间，并具有与所述第一拉板(3)滑动配合的第三导向孔(51)，和与所述第二拉板(4)滑动配合的第四导向孔(52)。
3.根据权利要求2所述的伸缩驱动机构，其特征在于，还包括:套设在所述油缸(8)的活塞杆(82)上并与所述活塞杆(82)滑动配合的活动支撑座￠);所述活动支撑座(6)具有与所述第一拉板(3)滑动配合的第五导向孔(61)，和与所述第二拉板(4)滑动配合的第六导向孑L (62)； 所述活动支撑座(6)通过绳子分别与所述固定支撑座(5)和第二导向套(2)连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的伸缩驱动机构，其特征在于，所述第一拉板(3)为两个，对称布置在所述油缸(8)的两侧且互相平行；所述第二拉板(4)为两个，对称布置在所述油缸(8)的两侧且互相平行；所述第一拉板(3)所在平面和所述第二拉板(4)所在平面相垂直。
5.根据权利要求4所述的伸缩驱动机构，其特征在于， 所述第一导向套(I)包括:对称布置在所述油缸(8)两侧的第一固定板(11)，所述第一固定板(11)可拆卸地安装在所述缸筒端；与所述第一固定板(11)可拆卸连接的第一锁板(12)，所述第一锁板(12)与所述第一固定板(11)围成所述第一导向孔(10); 所述第二拉板(4)的第二端夹持在所述第一固定板(11)中间，并与所述第一固定板(11)可拆卸连接； 和/或， 所述第二导向套(2)包括:对称布置在所述油缸(8)两侧的第二固定板(21)，所述第二固定板(21)可拆卸地安装在所述活塞杆端；与所述第二固定板(21)可拆卸连接的第二锁板(22);所述第二锁板(22)与所述第二固定板(21)围成所述第二导向孔(20); 所述第一拉板(3)的第二端夹持在所述第二固定板(21)中间，并与所述第二固定板(21)可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的伸缩驱动机构，其特征在于， 所述油缸的缸筒端安装有第一定位轴(811)，所述油缸的活塞杆端安装有第二定位轴(821)； 各所述第一固定板(11)的中部开设有与所述第一定位轴配合的第一定位孔(111)，各所述第一定位孔的两侧开设有第一卡槽(112);各所述第二拉板(4)的第二端具有与所述第一卡槽(112)配合的第二凸块(42); 各所述第二固定板(21)的中部开设有与所述第二定位轴配合的第二定位孔(211)，各所述第二定位孔的两侧开设有第二卡槽(212);各所述第一拉板(3)的第二端具有与所述第二卡槽(212)配合的第一凸块(32)。
7.根据权利要求2所述的伸缩驱动机构，其特征在于，所述固定支撑座(5)包括:安装在所述缸筒(81)上的卡座(5a)，和所述卡座(5a)螺接的卡板(5b);所述卡座(5a)与所述卡板(5b)围成所述第三导向孔(51)和第四导向孔(52)。
8.根据权利要求3所述的伸缩驱动机构，其特征在于， 所述活动支撑座(6)包括:分体式的内环^a)和分体式的外环(6b)，所述内环^a)套设在所述活塞杆(82)上，所述外环^b)和所述内环^a)螺接并围成所述第五导向孔(61)和第六导向孔(62)。
9.根据权利要求4所述的伸缩驱动机构，其特征在于，各所述第一拉板(3)的第一连接孔(31)与第一耳板(33)铰接，各所述第二拉板(4)的第二连接孔(41)与第二耳板(43)铰接。
10.—种起重机，包括主臂(91)和与所述主臂(91)铰接的副臂(92)，其特征在于，在所述主臂(91)和所述副臂(92)之间连接有权利要求1至9中任一项所述的伸缩驱动机构。
【文档编号】B66C23/72GK104477799SQ201410804902
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】韦仕持, 石丽君, 温纪云 申请人:三一汽车起重机械有限公司