專利名稱：混凝土泵車臂架的臂以及相應(yīng)的臂架和混凝土泵車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混凝土泵車臂架的臂以及相應(yīng)的臂架和混凝土泵車。
背景技術(shù)：
眾所周知，臂架是混凝土泵車最主要的關(guān)鍵部件之一，其安全性、可靠性和先進(jìn)性是決定泵車核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。目前，現(xiàn)有技術(shù)中，混凝土泵車臂架重量受制于臂架強(qiáng)度、 剛度的制約，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)條件下，無(wú)法滿足泵車減輕重量，臂架增長(zhǎng)的要求?，F(xiàn)有技術(shù)臂架都是焊接而成，而且焊縫貫穿臂架的箱狀主體整個(gè)長(zhǎng)度，由于焊縫質(zhì)量很難保證導(dǎo)致泵車臂架開裂、失效成了技術(shù)難題。焊縫限制了高強(qiáng)度鋼板的材料性能的利用。為了減輕重量， 現(xiàn)有設(shè)計(jì)留給臂架的整體強(qiáng)度不足，經(jīng)常產(chǎn)生臂架斷裂事故，當(dāng)用戶在混凝土泵車使用中發(fā)生臂架與物體碰撞時(shí)，臂架非常容易折彎損壞。要想在現(xiàn)有技術(shù)框架大幅度提高臂架強(qiáng)度，幾乎是沒有上升空間。這樣臂架的自身重量與臂架的強(qiáng)度成為了矛盾的統(tǒng)一體，由此混凝土泵車性能的提升受到這個(gè)難題的遏制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的就是要提供一種臂架的臂結(jié)構(gòu)，其在減輕重量的同時(shí)保證了臂架的整體強(qiáng)度。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種臂架的臂結(jié)構(gòu)，其消除了容易導(dǎo)致泵車臂架開裂、失效的焊縫。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種混凝土泵車的臂架的臂，其中，所述臂包括中空的箱狀主體，所述箱狀主體包括一個(gè)或多個(gè)密閉的或者能夠密閉的充氣室，每個(gè)充氣室能夠充入預(yù)定壓力的氣體從而使得箱狀主體處于張緊狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述臂整體拉制成型從而沒有焊縫。在一個(gè)實(shí)施例中，所述箱狀主體包括多個(gè)所述充氣室，這些充氣室彼此獨(dú)立。在一個(gè)實(shí)施例中，所述充氣室為沿臂的長(zhǎng)度方向延伸的通道。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)定壓力為0. 2 40MPa。在一個(gè)實(shí)施例中，所述通道的兩端用擋板閉合，且充氣室的側(cè)壁上或者擋板上可以形成有進(jìn)氣口。在一個(gè)實(shí)施例中，所述充氣室在兩端設(shè)置有用于密閉和進(jìn)氣的活塞組件，所述活塞組件包括從充氣室的內(nèi)部從內(nèi)至外設(shè)置的動(dòng)活塞、中間密封活塞、端部止擋件，其中動(dòng)活塞與充氣室的側(cè)壁滑動(dòng)接合，所述中間密封活塞相對(duì)于充氣室固定；所述動(dòng)活塞上安裝有連通至充氣室外部的進(jìn)氣裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)氣裝置是單向閥式進(jìn)氣裝置，包括單向閥和氣嘴，其中氣嘴的第一端與位于動(dòng)活塞內(nèi)側(cè)的充氣室內(nèi)部連通，氣嘴的與第一端相對(duì)的第二端延伸穿過中間密封活塞中所形成的通孔并延伸至中間密封活塞的外側(cè)，從而能夠經(jīng)氣嘴的第二端、 第一端向充氣室內(nèi)充入氣體。
3[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述臂的箱狀主體上設(shè)置有變截面延伸筋，對(duì)于每節(jié)臂而言，所述延伸筋的長(zhǎng)度方向與每節(jié)臂的箱狀主體的縱向方向一致，并且其截面隨著延伸筋從臂的近端向著臂的遠(yuǎn)端延伸而變小，以與負(fù)荷的變化趨勢(shì)相一致；并且，相較于遠(yuǎn)端臂上的延伸筋而言，近端臂上的延伸筋的截面整體上更大。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種混凝土泵車的臂架，其中，所述臂架包括如上所述的臂。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種混凝土泵車，其中，所述混凝土泵車包括如上所述的臂架。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于a.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型能夠有效地減輕泵車臂架重量。由于重量只有傳統(tǒng)臂架的二分之一或者三分之一，進(jìn)而大大減輕混凝土泵車整車重量，對(duì)提高泵車整體穩(wěn)定性，降低能耗能夠起到重要的作用。b.充氣氣室的采用增加了臂架的承載能力，抗彎性能，抗扭性能，因此同樣重量的臂架將能夠做得更長(zhǎng)，使臂架富有彈性，能有效吸收沖擊力，不怕撞擊。c.拉制成型取消了傳統(tǒng)臂架箱狀主體焊縫，使臂架使用性能不受到焊縫質(zhì)量問題的遏制，充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能。提高臂架的可靠性，無(wú)焊縫開裂問題，避免臂架折斷所造成安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1是現(xiàn)有混凝土泵車的簡(jiǎn)略示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的臂架的單節(jié)臂的縱向剖視圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的臂架的單節(jié)臂的立體圖。圖4和圖5是圖2中“1”、“11”兩部分的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示出的優(yōu)選的非限制性的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述。圖1示出了現(xiàn)有混凝土泵車的簡(jiǎn)略示意圖。如圖1中所示，所述混凝土泵車包括汽車底盤100以及由其支撐的臂架結(jié)構(gòu)。所述臂架結(jié)構(gòu)在圖中被圖示為包括依次連接的五節(jié)臂，分別是一節(jié)臂101、二節(jié)臂102、三節(jié)臂103、四節(jié)臂104、五節(jié)臂105。此外，所述混凝土泵車還包括對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的泵車支腿107、轉(zhuǎn)臺(tái)108、變幅油缸109、連桿機(jī)構(gòu)110等部件。本實(shí)用新型主要是針對(duì)其中的各節(jié)臂的改進(jìn)。換句話說(shuō)，本實(shí)用新型的接下來(lái)的關(guān)于臂的方面的教導(dǎo)可以應(yīng)用于上述一節(jié)臂至五節(jié)臂中的任一節(jié)臂。圖2示意性地示出了臂架的其中一節(jié)臂(其可以是上述臂101-105中任一)的沿其縱向方向或者說(shuō)長(zhǎng)度方向剖切的局部剖視圖。圖3示意性地示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的臂的箱狀主體的立體圖，其中移除了箱狀主體兩端的一些部件，以清楚地示出其中的充氣室。如圖2和圖3中所示，根據(jù)本實(shí)用新型的臂為整體拉制成型的細(xì)長(zhǎng)件，且材料優(yōu)選為金屬例如鋁合金、鎂合金、鈦合金、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼等。根據(jù)本實(shí)用新型，由于臂通過拉制形成，所以作為臂主體的箱狀主體是一體的從而沒有傳統(tǒng)上會(huì)有的焊縫，從而消除了現(xiàn)有技術(shù)中通過焊接形成箱狀主體而帶來(lái)的種種缺陷。另外，根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)重要特征在于，臂的箱狀主體為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)形成有一個(gè)或多個(gè)充氣室，所述充氣室優(yōu)選為多個(gè)，且彼此獨(dú)立。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述充氣室沿臂的整個(gè)長(zhǎng)度方向延伸。在這一點(diǎn)上，圖2中示出了沿臂的縱向方向即長(zhǎng)度方向延伸的兩個(gè)充氣室9、10的實(shí)施例，圖3中示出了沿臂的縱向方向即長(zhǎng)度方向延伸的三個(gè)充氣室9、 IOUl的實(shí)施例。由于充氣室的存在，減少了所使用的金屬材料的量，因此減少了由于臂的自重而帶來(lái)的負(fù)荷。進(jìn)一步地，為了補(bǔ)償臂的強(qiáng)度，本實(shí)用新型的發(fā)明人在每個(gè)充氣室中充入預(yù)定壓力的氣體，優(yōu)選為空氣，以使箱狀主體的各側(cè)壁都處于一定的張力狀態(tài)下，從而確保其機(jī)械強(qiáng)度。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，充氣室應(yīng)該是密閉的或者是能夠被密閉的，且設(shè)置有用于進(jìn)氣的進(jìn)氣口。根據(jù)上述教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該不難理解，現(xiàn)有技術(shù)中已有的各種密閉構(gòu)造和進(jìn)氣構(gòu)造都可以直接或者稍加改動(dòng)地用于本實(shí)用新型的充氣室。例如，在一優(yōu)選的實(shí)施例中，充氣室實(shí)質(zhì)上是沿臂的縱向延伸的通道，如圖2和圖3中所示。在未示出的實(shí)施方式中，為了對(duì)充氣室進(jìn)行密閉，該通道的兩端例如可以用擋板焊接閉合，此時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣， 充氣室的側(cè)壁上或者擋板上可以形成有進(jìn)氣口，且進(jìn)氣口上可以可選地設(shè)置單向進(jìn)氣閥， 從而可以通過外部氣源向充氣室中充入預(yù)定壓力的氣體，但是不允許充入的氣體溢出。根據(jù)不同的臂設(shè)計(jì)尤其是臂長(zhǎng)以及臂的側(cè)壁的厚度，所述預(yù)定壓力例如可以為0. 2 40MPa。 所述預(yù)定壓力可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意手段來(lái)進(jìn)行測(cè)量，例如，可以在箱狀主體的表面安裝感應(yīng)壓力表來(lái)測(cè)量壓力。在圖2、圖4、圖5中示出了一種具體的密閉及進(jìn)氣構(gòu)造。如圖2中所示，在該具體的實(shí)施方式中，所述充氣室9、10在兩端設(shè)置有用于密閉和進(jìn)氣的活塞組件，如圖2中“I”、 “II”兩部分所示。圖4和圖5分別示出了 “I”部分以及“II”部分的放大示意圖。如圖4所示，在充氣室9、10的第一端、于充氣室的內(nèi)部從內(nèi)至外設(shè)置有動(dòng)活塞3、 中間密封活塞2、端部止擋件1。動(dòng)活塞3與充氣室的側(cè)壁滑動(dòng)接合，優(yōu)選地在動(dòng)活塞3與充氣室的側(cè)壁之間設(shè)置有密封件4，從而與充氣室的側(cè)壁密閉地滑動(dòng)接合。如圖5所示，類似地，在充氣室9、10的與第一端相對(duì)的第二端處、于充氣室的內(nèi)部從內(nèi)至外設(shè)置有動(dòng)活塞 3’、中間密封活塞2’、端部止擋件1’。同樣地，動(dòng)活塞3’與充氣室的側(cè)壁滑動(dòng)接合。并且， 同樣優(yōu)選地，在動(dòng)活塞3’與充氣室的側(cè)壁之間設(shè)置有密封件4’以使動(dòng)活塞3’與充氣室的側(cè)壁密閉地滑動(dòng)接合。在中間密封活塞2、2’上可以設(shè)置排氣孔(未示出)，以當(dāng)動(dòng)活塞3、3’在充氣室內(nèi)氣體壓力(如箭頭A所示)的作用下向端部運(yùn)動(dòng)時(shí)排空中間密封活塞2、2’與動(dòng)活塞3、3’ 之間的氣體。中間密封活塞主要的作用是提供對(duì)動(dòng)活塞3的止擋，另外，其也可以同時(shí)起到加強(qiáng)密封的作用。為此，中間密封活塞應(yīng)該相對(duì)于臂的充氣室固定不動(dòng)，這可以通過本領(lǐng)域公知的方式例如焊接、螺栓連接等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)圖示的該優(yōu)選而非限制性的實(shí)施方式，向充氣室內(nèi)充氣是通過類似于輪胎上用于打氣的單向閥式的進(jìn)氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，本實(shí)用新型對(duì)于充氣方式并沒有特別限制，其他充氣位置和構(gòu)造也是可以的，只要能夠使得充氣室內(nèi)被密閉地充入一定壓力的氣體即可。[0035]下面結(jié)合圖4的實(shí)施例對(duì)所述單向閥式的進(jìn)氣裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖4中所示，該單向閥式的進(jìn)氣裝置安裝在動(dòng)活塞3上，其包括單向閥5和氣嘴6。氣嘴6的第一端與位于動(dòng)活塞3內(nèi)側(cè)的充氣室內(nèi)部連通，氣嘴6的與第一端相對(duì)的第二端延伸穿過中間密封活塞2中所形成的通孔21并延伸至活塞2的外側(cè)，從而可以便于經(jīng)第二端、第一端向充氣室內(nèi)充入氣體。所述單向閥5允許氣體沿箭頭B經(jīng)氣門進(jìn)入充氣室，但是阻止氣體沿與箭頭 B相反的方向離開充氣室。在圖示的該優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣嘴6為細(xì)長(zhǎng)件，且該充氣嘴的長(zhǎng)度方向優(yōu)選與充氣室的軸線方向一致。在通過進(jìn)氣裝置對(duì)充氣室進(jìn)行充氣的過程中，動(dòng)活塞3將向充氣室的端部運(yùn)動(dòng)，此時(shí)中間密封活塞中對(duì)應(yīng)于所述氣嘴形成的通孔允許氣嘴6穿過中間密封活塞2運(yùn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該不難理解，這樣的進(jìn)氣裝置可以安裝在動(dòng)活塞3、3’中任一上或者同時(shí)安裝。進(jìn)一步地，為了增加密封效果，所述端部止擋件1可以包括一端部密封活塞11。在安裝時(shí)，依序裝入最內(nèi)側(cè)的動(dòng)活塞3、中間密封活塞2，并且可以在充入符合要求的氣體之后裝入端部止擋件1或者端部密封活塞11。如上所述的充氣室與兩端活塞組成了氣囊狀密閉腔體，該氣囊狀密閉腔體也可以內(nèi)襯有橡膠氣囊、塑料氣囊或金屬氣囊。本實(shí)用新型的另一個(gè)重要特征在于，在臂的箱狀主體上可以設(shè)置變截面延伸筋 12。下面結(jié)合圖1來(lái)描述所述延伸筋12的作用。在此，為便于描述，離汽車底盤低的臂(即承受負(fù)荷較大的臂，例如一節(jié)臂101)稱為近端臂，離汽車底盤遠(yuǎn)的臂(即總體上承受負(fù)荷較小的臂，例如五節(jié)臂105)稱為遠(yuǎn)端臂。這里的“近端”以及“遠(yuǎn)端”都是相對(duì)而言的，例如，一節(jié)臂101相對(duì)于二節(jié)臂102為近端臂，而二節(jié)臂102相對(duì)于三節(jié)臂103則為近端臂。 此外，每節(jié)臂都有相對(duì)的兩端，為便于描述，分別將靠近汽車底盤的那端(即靠近近端臂的那端)稱為“近端”，將相對(duì)遠(yuǎn)離汽車底盤的那端(即靠近遠(yuǎn)端臂的那端)稱為“遠(yuǎn)端”。末節(jié)臂(例如五節(jié)臂105)的遠(yuǎn)端就是整個(gè)臂架的遠(yuǎn)端或者說(shuō)末端。首先，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，離汽車底盤100越近的臂所承受的負(fù)荷越大。例如，近端的一節(jié)臂101相較于末端的五節(jié)臂105所承受的負(fù)荷要大，因此相應(yīng)的該節(jié)臂所需的強(qiáng)度也更大。變截面延伸筋12就是為了滿足這種強(qiáng)度的要求而設(shè)置的。根據(jù)本實(shí)用新型，對(duì)于每節(jié)臂而言，所述延伸筋12的長(zhǎng)度方向與每節(jié)臂的箱狀主體的縱向方向一致，并且其截面隨著延伸筋12從臂的近端向著臂的遠(yuǎn)端延伸而變小，以與負(fù)荷的變化趨勢(shì)相一致。相較于遠(yuǎn)端臂上的延伸筋而言，近端臂上的延伸筋的截面整體上更大，以滿足更大的強(qiáng)度要求。
權(quán)利要求1.一種混凝土泵車的臂架的臂，其特征在于，所述臂包括中空的箱狀主體，所述箱狀主體包括一個(gè)或多個(gè)密閉的或者能夠密閉的充氣室，每個(gè)充氣室能夠充入預(yù)定壓力的氣體從而使得箱狀主體處于張緊狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的臂，其特征在于，所述臂整體拉制成型從而沒有焊縫。
3.如權(quán)利要求1所述的臂，其特征在于，所述箱狀主體包括多個(gè)所述充氣室，這些充氣室彼此獨(dú)立。
4.如權(quán)利要求1所述的臂，其特征在于，所述充氣室為沿臂的長(zhǎng)度方向延伸的通道。
5.如權(quán)利要求1所述的臂，其特征在于，所述預(yù)定壓力為0.2 40MPa。
6.如權(quán)利要求4所述的臂，其特征在于，所述通道的兩端用擋板閉合，且充氣室的側(cè)壁上或者擋板上可以形成有進(jìn)氣口。
7.如權(quán)利要求4所述的臂，其特征在于，所述充氣室在兩端設(shè)置有用于密閉和進(jìn)氣的活塞組件，所述活塞組件包括從充氣室的內(nèi)部從內(nèi)至外設(shè)置的動(dòng)活塞、中間密封活塞、端部止擋件，其中動(dòng)活塞與充氣室的側(cè)壁滑動(dòng)接合，所述中間密封活塞相對(duì)于充氣室固定；所述動(dòng)活塞上安裝有連通至充氣室外部的進(jìn)氣裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的臂，其特征在于，所述進(jìn)氣裝置是單向閥式進(jìn)氣裝置，包括單向閥和氣嘴，其中氣嘴的第一端與位于動(dòng)活塞內(nèi)側(cè)的充氣室內(nèi)部連通，氣嘴的與第一端相對(duì)的第二端延伸穿過中間密封活塞中所形成的通孔并延伸至中間密封活塞的外側(cè)，從而能夠經(jīng)氣嘴的第二端、第一端向充氣室內(nèi)充入氣體。
9.如權(quán)利要求1所述的臂，其特征在于，所述臂的箱狀主體上設(shè)置有變截面延伸筋，對(duì)于每節(jié)臂而言，所述延伸筋的長(zhǎng)度方向與每節(jié)臂的箱狀主體的縱向方向一致，并且其截面隨著延伸筋從臂的近端向著臂的遠(yuǎn)端延伸而變小，以與負(fù)荷的變化趨勢(shì)相一致；并且，相較于遠(yuǎn)端臂上的延伸筋而言，近端臂上的延伸筋的截面整體上更大。
10.一種混凝土泵車的臂架，其特征在于，所述臂架包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的臂。
11.一種混凝土泵車，其特征在于，所述混凝土泵車包括如權(quán)利要求10所述的臂架。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混凝土泵車臂架的臂以及相應(yīng)的臂架和混凝土泵車，根據(jù)本實(shí)用新型的臂包括中空的箱狀主體，所述箱狀主體包括一個(gè)或多個(gè)密閉的或者能夠密閉的充氣室，每個(gè)充氣室能夠充入預(yù)定壓力的氣體從而使得箱狀主體處于張緊狀態(tài)。根據(jù)本實(shí)用新型的臂架的臂結(jié)構(gòu)在減輕重量的同時(shí)保證了臂架的整體強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E04G21/04GK202214991SQ20112029363
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者馮敏, 徐懷玉, 汪軍生, 鄭永生 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司