CN102205937B - 高空作业工程机械及其臂架装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高空作业工程机械的臂架装置,包括一端设置于所述高空作业工程机械的转台(4)上的臂架以及两端分别铰接于所述臂架和所述转台(4)上的变幅油缸(3),还包括能带动所述臂架举升的伸缩部件,所述伸缩部件包括连接于车架上的固定部和与所述臂架接触或分离的活动部;该臂架装置可以采用缸径比较小的变幅油缸(3),利用规格比较小的伸缩部件辅助变幅油缸(3)完成力矩比较大状态的臂架的起升,在保证臂架正常举升的基础上,整体重量比较小,满足整车设计的要求,工作可靠性比较高,使用成本比较低。本发明还提供了一种包括上述臂架装置的高空作业工程机械。
Description
技术领域
本发明涉及高空作业工程机械技术领域,特别是涉及一种高空作业工程机械的臂架装置。此外,本发明还涉及一种包括上述臂架装置的高空作业工程机械。
背景技术
高空作业工程机械是一种利用液压或电动***支配多支液压油缸进行上下举升作业的工程机械,它广泛应用于建筑、市政、住宅等经济建设领域。
举高消防车是一种典型的高空作业工程机械,它具有专用底盘,并安装有举升臂架,通过举升臂架的升降,将消防员输送到一定高度并实现高空救援或消防作业。
举升臂架的一端一般铰接于车架的转台上,它的升降的实现是通过设置于转台与举升臂架之间的变幅油缸的伸缩来实现的。
现有技术中一种典型的举高消防车中变幅油缸一端铰接于转台上,另一端铰接于举升臂架的底部靠近转台的一端部。举高消防车工作时,在控制***的作用下,变幅油缸伸长,将举升臂架逐渐向上顶起;当举高消防车工作结束时,控制***控制变幅油缸向相反方向运动,恢复到原始状态。
随着举高消防车应用的发展,对其作业高度的要求越来越高,作业高度越高,举升臂架的长度也就越来越长,相应地,臂架地重量也越来越大。然而,安装在转台上的变幅油缸的初始角度一般比较小,在举升臂架举升初期,变幅油缸所提供的力矩比较小,当举升臂架重量比较大时,变幅油缸很难满足举升臂架所需的推力,容易导致举升臂架无法升起,必须加大变幅油缸的油缸直径才能将举升臂架升起。
但是,举升臂架升起较小角度后,所需的举升力矩大大减小,比较小的力矩就可以满足举升臂架的举升要求,对于大缸径的变幅油缸来说是一种浪费,并且大缸径的变幅油缸重量比较大,大大增加了举升消防车的重量,容易使举高消防车超重,不能满足整车设计的要求。
因此,如何研发出一种高空作业工程机械的臂架装置,在实现臂架正常举升的基础上,该臂架装置重量比较小,满足整车设计的要求,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种臂架装置,在实现臂架正常举升的基础上,该臂架装置重量比较小,满足整车设计的要求。此外,本发明的另一目的旨在提供一种包括上述臂架装置的高空作业工程机械。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种高空作业工程机械的臂架装置,包括一端设置于所述高空作业工程机械的转台上的臂架以及两端分别铰接于所述臂架和所述转台上的变幅油缸,还包括能带动所述臂架举升的伸缩部件,所述伸缩部件包括连接于车架上的固定部和与所述臂架接触或分离的活动部;所述伸缩部件为伸缩油缸,所述固定部为所述伸缩油缸的缸体,所述活动部为所述伸缩油缸的伸缩杆;该臂架装置还包括纵截面形状为梯形的油缸支架,所述油缸支架包括上安装板和下安装板,所述下安装板连接所述车架,且所述上安装板和所述下安装板上分别设置有与所述缸体相配合的安装孔,所述伸缩油缸竖直设置于两所述安装孔内。
优选地,所述缸体与所述上安装板和所述下安装板的连接位置处分别还设置有夹紧所述缸体的限位块,所述限位块通过螺栓固定于相应的安装板上。
优选地,还包括接收所述伸缩油缸的运动信号以及发出指令的控制器,所述控制器连接有接收所述指令的显示装置。
优选地,所述控制器进一步与所述伸缩油缸的动力装置连接。
优选地,所述伸缩油缸为多级伸缩油缸。
除上述臂架装置外,本发明还提供了一种高空作业工程机械,包括车架及安装于所述车架上的臂架装置;所述臂架装置为上述任一项所述的臂架装置。
优选地,所述高空作业工程机械具体为伸缩式臂架举高消防车。
本发明所提供的臂架装置,包括一端设置于所述高空作业工程机械的转台上的臂架以及两端分别铰接于所述臂架和所述转台上的变幅油缸,还包括能带动所述臂架举升的伸缩部件,所述伸缩部件包括连接于车架上的固定部和与所述臂架接触或分离的活动部。
当高空作业工程机械的臂架需要从车架上升起时,伸缩部件的活动部与臂架接触,与变幅油缸一起推动臂架向上举升,当臂架升起至变幅油缸可以独立提供臂架举升力矩的高度时,伸缩油缸的活动部与臂架分离,臂架在变幅油缸的作用下完成举升。
本发明在不增大变幅油缸缸径的基础上,可以通过设置规格比较小、成本比较低的伸缩部件,辅助变幅油缸完成较大臂架的顺利举升作业,相比单独采用大缸径的变幅油缸的臂架装置,本发明所提供的臂架装置重量比较小,满足整车设计的要求,而且能够保证高空作业工程机械的工作可靠性,提高变幅油缸的使用寿命,且总的使用成本比较低。
一种优选的实施方式中,所述伸缩部件为伸缩油缸,所述固定部为所述伸缩油缸的缸体,所述活动部为所述伸缩油缸的伸缩杆;且还包括纵截面形状为梯形的油缸支架,所述油缸支架包括上安装板和下安装板,所述下安装板连接所述车架,且所述上安装板和所述下安装板上分别设置有与所述缸体相配合的安装孔,所述伸缩油缸竖直设置于两所述安装孔内。
伸缩油缸没有转动摩擦部件,各零部件使用寿命长,并且结构简单,容易操作,且液压操作运动平稳;梯形结构的油缸支架具有比较稳定的结构,有利于增强伸缩油缸固定的稳定性,且伸缩油缸的缸体两端部均固定在油缸支架上,加强了伸缩油缸的固定,有利于伸缩油缸伸缩的稳定性,提高伸缩油缸的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所提供臂架装置的一种具体实施方式的结构示意图;
图2为图1所提供臂架装置中油缸支架与伸缩油缸的安装示意图;
图3为图2的俯视图;
图4为图2的正视图;
图5为本发明所提供的一种高空作业工程机械的总装图。
其中,图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1臂架;2伸缩油缸;3变幅油缸;4转台;5油缸支架;51上安装板;52下安装板;6限位块;61第一限位块;62第二限位块;7连接板。
具体实施方式
本发明的核心旨在提供一种臂架装置,在实现臂架正常举升的基础上,该臂架装置重量比较小,满足整车设计的要求。此外,本发明的另一核心旨在提供一种包括上述臂架装置的高空作业工程机械。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明所提供臂架装置的一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的一种高空作业工程机械的臂架装置,包括一端设置于高空作业工程机械的转台4上的臂架1以及两端分别铰接于臂架1和转台4上的变幅油缸3,变幅油缸3的缸径的大小可以根据臂架1重量的大小而设定,臂架1重量越大,变幅油缸3的缸径越大。
该臂架装置还包括能带动臂架1举升的伸缩部件,所述伸缩部件包括连接于车架上的固定部和与臂架1接触或分离的活动部;伸缩部件可以是伸缩油缸2,也可以是伸缩气缸,也可以是齿轮-齿条等机械传动的部件。
当高空作业工程机械的臂架1需要从车架上升起时,伸缩部件的活动部与臂架1接触,与变幅油缸3一起推动臂架1向上举升,当臂架1升起至变幅油缸3可以独立提供臂架1举升力矩的高度时,伸缩油缸2的活动部与臂架1分离,臂架1在变幅油缸3的作用下完成举升。
本发明在不增大变幅油缸3缸径的基础上,可以通过设置规格比较小、成本比较低的伸缩部件,辅助变幅油缸3完成较大臂架1的顺利举升作业,相比单独采用大缸径的变幅油缸3,本发明所提供的臂架装置重量比较小,满足整车设计的要求,而且能够保证高空作业工程机械的工作可靠性,提高变幅油缸3的使用寿命,且总的使用成本比较低。
需要说明的是,伸缩部件的固定部与车架的连接可以是直接连接,也可以通过第三者间接连接,只要能保证两者连接可靠即可。
具体地,伸缩部件可以为伸缩油缸2,固定部为伸缩油缸2的缸体,活动部为伸缩油缸2的伸缩杆,即当伸缩油缸2工作时,伸缩油缸2的伸缩杆能与臂架1接触或分离,伸缩油缸2的缸体可以竖直设置于臂架1的正下方的车架上。
当臂架1举升初期,伸缩油缸2的伸缩杆伸长并与臂架1接触,给臂架1一定的转动力矩,辅助变幅油缸3将臂架1从车架上逐渐抬起。伸缩油缸2的大小及伸缩杆的行程,可以根据臂架1的重量和变幅油缸3所能提供的力矩计算得到。
伸缩油缸2没有转动摩擦部件,各零部件使用寿命长,并且结构简单,容易操作,且液压操作运动平稳。
伸缩油缸2的液压源可以来自高空作业工程机械的液压油源,这样就不需为伸缩油缸2额外配备油源,使用比较方便。
请参考图2至图4,图2为图1所提供臂架装置中油缸支架与伸缩油缸的安装示意图;图3为图2所示的俯视图;图4为图2所示的正视图。
进一步地,臂架装置还可以包括纵截面形状为梯形的油缸支架5,油缸支架5包括上安装板51和下安装板52,下安装板52连接车架,可以在下安装板52上设置通孔,在车架的相应位置设置螺纹孔,使用螺栓将油缸支架5固定在车架上;并且上安装板51和下安装板52上分别设置有与缸体相配合的安装孔,伸缩油缸2竖直设置于两所述安装孔内。
需要说明的是,上述纵截面指的是垂直于水平面、且沿上、下安装面的长度方向延伸的竖直面。
梯形结构的油缸支架5具有比较稳定的结构,有利于增强伸缩油缸2固定的稳定性,且伸缩油缸2的缸体两端部均固定在油缸支架5上,加强了伸缩油缸2的固定,有利于伸缩油缸2伸缩的稳定性,提高伸缩油缸2的使用寿命。
进一步地,缸体与上安装板51和下安装板52的连接位置处(安装孔处)还可以分别设置有夹紧缸体的限位块6,两部分限位块6通过螺栓固定于相应的安装板上。
限位块6可以由第一限位块61和第二限位块62组成,第一限位块61和第二限位块62围成于缸体的外周面相配合的内周面,且两块体与相应油缸支架5的安装板的安装方式可以采用螺栓连接,例如在限位块6和上、下安装板的相应位置设置连接孔,螺栓设置于两连接孔中,将两者连接在一起;还可以设置连接板7,如图2所示,限位块6和相应的安装板通过连接板7固定连接。
限位块6的设置,进一步增强了伸缩油缸2固定的稳定性。
进一步地,为了方便装配,安装板上的连接孔可以为长圆孔。
臂架1举升初期,伸缩油缸2的伸缩杆协助变幅油缸3逐渐将臂架1升起,当臂架1升起至一定高度后,变幅油缸3提供的力矩就完全可以满足臂架1的升举,伸缩油缸2不需要再继续伸长。
因此,以上各实施例中的臂架装置还可以进一步地包括接收伸缩油缸2的运动信号以及发出指令的控制器,伸缩油缸2的运动信号是指伸缩油缸2的活动部的运动信号,该运动信号可以通过臂架装置中设置的检测开关的检测,并将检测到的信号传送给控制器,并且控制器连接有接收所述指令的显示装置,显示装置可以是警铃,也可以是显示屏。
控制器根据接收到的检测信号判断伸缩油缸2的工作状态,并可以发出相应的指令给显示装置,工程机械的操作人员可以通过显示装置发出或显示的信号,了解臂架1升起状态以及伸缩油缸2的工作状况,工作人员可以根据显示装置的信号,采取相应的措施,例如当显示装置显示伸缩杆运动至规定行程时,操作人员可以切断伸缩油缸2的动力装置,停止伸缩油缸2伸长,这样可以减少高空作业工程机械的机械能的消耗。
进一步地,控制器还可以与伸缩油缸2的动力装置连接,控制器以便所述动力装置根据所述指令进行相应的动作,即当伸缩油缸伸长至设定行程时,控制器发送一指令于伸缩油缸的动力装置,停止伸缩油缸的继续伸长;并且控制器还可以发送指令于动力装置,使伸缩油缸向反方向运动,回到原始状态。
控制器的设置有利于实现工程机械的自动化。
进一步地,上述各实施例中的伸缩油缸2可以为多级伸缩油缸2,相同行程,多级伸缩油缸22的缸体的长度明显小于一般的伸缩油缸2的缸体,它在竖直方向占用的空间比较小,因此多级伸缩油缸2可以满足臂架1与车架之间的竖直方向的空间比较小臂架装置的需要,节省空间。
在一种具体实施方式中,所述伸缩部件还可以为齿轮-齿条装置,机械传动可以传递比较大的力。
需要指出的是,本发明中的上和下等方位词是以图1至图4中各零部件的相对之间的位置来定义的,只是为了表达的方便,使方案容易理解。应当理解,本文所采用的方位词不应限制本专利的保护范围。
本发明还提供了一种高空作业工程机械,包括车架及安装于所述车架上的臂架装置;该臂架装置为上述各具体实施例中所描述的臂架装置。由于上述的臂架装置具有上述技术效果,具有该臂架装置的高空作业工程机械也应具有相应的技术效果。
具体地,上述高空作业工程机械可以为伸缩式臂架举高消防车,该举高消防车的其他部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
以上对本发明所提供的高空作业工程机械及其臂架装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高空作业工程机械的臂架装置,包括一端设置于所述高空作业工程机械的转台(4)上的臂架(1)以及两端分别铰接于所述臂架(1)和所述转台(4)上的变幅油缸(3),其特征在于,还包括能带动所述臂架(1)举升的伸缩部件,所述伸缩部件包括连接于车架上的固定部和与所述臂架(1)接触或分离的活动部;所述伸缩部件为伸缩油缸(2),所述固定部为所述伸缩油缸(2)的缸体,所述活动部为所述伸缩油缸(2)的伸缩杆;该臂架装置还包括纵截面形状为梯形的油缸支架(5),所述油缸支架(5)包括上安装板(51)和下安装板(52),所述下安装板(52)连接所述车架,且所述上安装板(51)和所述下安装板(52)上分别设置有与所述缸体相配合的安装孔,所述伸缩油缸(2)竖直设置于两所述安装孔内。
2.如权利要求1所述的臂架装置,其特征在于,所述缸体与所述上安装板(51)和所述下安装板(52)的连接位置处分别还设置有夹紧所述缸体的限位块(6),所述限位块(6)通过螺栓固定于相应的安装板上。
3.如权利要求1或2所述的臂架装置,其特征在于,还包括接收所述伸缩油缸(2)的运动信号以及发出指令的控制器,所述控制器连接有接收所述指令的显示装置。
4.如权利要求3所述的臂架装置,其特征在于,所述控制器进一步与所述伸缩油缸(2)的动力装置连接。
5.如权利要求4所述的臂架装置,其特征在于,所述伸缩油缸(2)为多级伸缩油缸。
6.一种高空作业工程机械,包括车架及安装于所述车架上的臂架装置;其特征在于,所述臂架装置为权利要求1至5任一项所述的臂架装置。
7.如权利要求6所述的高空作业工程机械,其特征在于,所述高空作业工程机械具体为伸缩式臂架举高消防车。
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