專利名稱：移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿以及具有該前支腿的移動(dòng)工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)工程機(jī)械，尤其是涉及一種移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿。本發(fā)明同時(shí)提供一種具有該前支腿的移動(dòng)工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
許多可移動(dòng)的工程機(jī)械需要采用支撐裝置實(shí)現(xiàn)工作時(shí)的支撐，其目的是增加支撐面積和支撐強(qiáng)度，以避免作業(yè)負(fù)荷過大而造成傾覆。支撐裝置一般包括前后各兩個(gè)支腿，每個(gè)支腿均具有收起和展開兩種狀態(tài)。當(dāng)該工程機(jī)械需要移動(dòng)時(shí)，需要收起支腿，以便于移動(dòng)，該狀態(tài)稱為支腿處于移動(dòng)位置；當(dāng)該工程機(jī)械處于施工狀態(tài)時(shí)，則需要展開支腿，實(shí)現(xiàn)支撐，該狀態(tài)稱為支腿處于支撐位置。上述兩種工作狀態(tài)，可以使支腿的存在不影響工程機(jī)械的移動(dòng)。
在現(xiàn)有技術(shù)的可移動(dòng)工程機(jī)械，例如混凝土泵車中，前支腿通常采用伸縮并向后擺動(dòng)收回的形式，而后支腿采用側(cè)擺展開形式，通過前支腿擺動(dòng)并展開和后支腿擺動(dòng)展開，并通過前、后支腿上垂直支腿軸向的支撐腿來支撐整個(gè)工作機(jī)械，為增加支撐力度，該支撐腿可以采用支撐油缸。
上述形式的前支腿存在一些問題。首先，這種展開形式的前支腿無法適應(yīng)狹窄工況，即在狹窄工地時(shí)無法展開前支腿至適當(dāng)?shù)奈恢靡员阒握麄€(gè)工程機(jī)械，即使勉強(qiáng)支撐，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的傾翻事故。其次，這種展開形式的前支腿還存在展開時(shí)間過長的缺陷。
圖1示出現(xiàn)有技術(shù)下一種常見的前支腿形式。圖中僅示出左前支腿，另一側(cè)的前支腿具有對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。以下結(jié)合圖1說明現(xiàn)有技術(shù)的前支腿形式存在上述缺陷的原因。此處假設(shè)該前支腿用于支撐混凝土泵車。
如圖1所示，該前支腿無法適應(yīng)狹窄工況的主要原因是，當(dāng)需要工作支撐時(shí)，該前支腿1需要從圖中虛線所示的移動(dòng)位置8向圖中所示前支腿1所在的支撐位置7擺動(dòng)。從圖1中可以看出，其擺動(dòng)半徑為前支腿1處于完全收縮狀態(tài)時(shí)的半徑長度R1。設(shè)前支腿1完全展開所需的寬度為W，考慮到混凝土泵車的車寬B以及左右前支腿需要對(duì)稱展開，則W≥(B+2×R1)。如果工作空間無法滿足該寬度，則前支腿擺動(dòng)角無法超過90°。此時(shí)，該左前支腿1無法到達(dá)左前方位置，因而無法在泵車左前方獲得支撐點(diǎn)，也就無法確保向該位置泵送混凝土?xí)r的安全穩(wěn)定性。
同時(shí)，當(dāng)前支腿1由其移動(dòng)位置8向支撐位置7擺動(dòng)時(shí)，所需的擺動(dòng)角度α＞120°。由于該擺動(dòng)角度大，造成該前支腿1由移動(dòng)位置8向支撐位置7展開時(shí)間過長。
由于以上原因，上述現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的前支腿不能滿足許多場(chǎng)合的工作要求。為此，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些相應(yīng)的解決方案。
授權(quán)公告日為2005年11月2日，授權(quán)公告號(hào)為CN1225398C的中國專利文獻(xiàn)，公開一種“用于可行駛式工作機(jī)械的支臂和具有這種支臂的汽車混凝土泵”，該方案中，將前支腿移動(dòng)位置安置在前方，當(dāng)需要運(yùn)動(dòng)到支撐位置時(shí)，只需要向后側(cè)方作角度小于60°的運(yùn)動(dòng)即可。這種前支腿結(jié)構(gòu)由于展開角度小于90°，則展開所需寬度W＜(B+2×R1)；同時(shí)，由于展開時(shí)前支腿需要運(yùn)動(dòng)的角度較小，其展開時(shí)間相應(yīng)縮短。
顯然，該專利公開的技術(shù)解決了通用的前支腿形式的主要問題，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。但是，該專利技術(shù)仍然存在明顯的缺陷。
原專利的獨(dú)立權(quán)項(xiàng)1中說明，“垂直的轉(zhuǎn)軸(32)通過一在離開后面的固定點(diǎn)(46)向支腳部件方向的一軸向距離(S)處在支臂箱體(38)上設(shè)置的單切剖分的軸承座構(gòu)成”，該結(jié)構(gòu)存在以下主要問題。
首先，在該專利提供的前支腿的回轉(zhuǎn)軸(原專利文中稱為轉(zhuǎn)軸)被分開為兩截，即所述“單切剖分的軸承座”。這是由于，該前支腿中需要布置液壓伸縮油缸，該液壓伸縮油缸將回轉(zhuǎn)軸切斷分開為兩截。由于前支腿需要通過回轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)對(duì)該工程機(jī)械整體的支撐，這一分割的結(jié)構(gòu)使其可能提供的支撐強(qiáng)度顯著降低。
其次，由于油缸的支撐點(diǎn)在擺動(dòng)臂(原專利文中稱為支臂箱體)的尾端，距離回轉(zhuǎn)軸存在一定的距離S，在擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)擺開時(shí)，擺動(dòng)臂的尾端需要回轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)塔座(原專利文中稱為支承結(jié)構(gòu))內(nèi)。這一結(jié)構(gòu)使擺動(dòng)臂尾端需要占用轉(zhuǎn)塔座中間的加強(qiáng)部分的空間，使該部分過窄，削弱轉(zhuǎn)塔座的強(qiáng)度。
第三，該專利提供的前支腿的伸縮采用多級(jí)油缸驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致以下問題。
首先，油缸外徑過大，并且每一級(jí)油缸的伸縮行程不一致，還受伸縮臂大小的限制，影響伸縮臂整體結(jié)構(gòu)。
其次，并存在多級(jí)油缸伸開后長度過長，致使剛性降低，導(dǎo)致油缸中部下垂嚴(yán)重，進(jìn)一步會(huì)引起油缸的密封件壽命急劇降低。如果在每一級(jí)油缸上采用支撐裝置克服多級(jí)油缸下垂的缺陷，就會(huì)導(dǎo)致本已過于有限空間變得更加緊張，布局調(diào)整非常困難。
總之，目前需要一種能夠在狹窄位置下提供有效支撐以及迅速展開的前支腿結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)不存在上述CN1225398C專利文獻(xiàn)的技術(shù)方案存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，該前支腿能夠在狹窄的空間展開，并且展開迅速；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)不會(huì)妨害對(duì)工程機(jī)械提供足夠的支撐強(qiáng)度，該前支腿的伸縮結(jié)構(gòu)更加合理。
本發(fā)明提供的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，具有擺動(dòng)臂，該擺動(dòng)臂與工程機(jī)械本體通過回轉(zhuǎn)軸連接，并可繞該回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在擺動(dòng)臂內(nèi)具有兩個(gè)套接在一起并能夠相對(duì)伸縮移動(dòng)的活動(dòng)臂，包括處于中間位置的第一活動(dòng)臂和處于外端的第二活動(dòng)臂，所述第一活動(dòng)臂在擺動(dòng)臂內(nèi)也能夠伸縮移動(dòng)，在所述第二活動(dòng)臂下方設(shè)置有垂直于活動(dòng)臂移動(dòng)方向的支撐腿，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述回轉(zhuǎn)軸為貫穿擺動(dòng)臂的全軸；第一活動(dòng)臂、第二活動(dòng)臂的伸縮通過油缸組驅(qū)動(dòng)，該油缸組兩端分別通過第一鉸接銷軸、第二鉸接銷軸連接在擺動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂上，其中第一鉸接銷軸處于所述回轉(zhuǎn)軸和第二活動(dòng)臂之間，并靠近回轉(zhuǎn)軸。
優(yōu)選地，所述擺動(dòng)臂的后端為一半圓柱體，所述圓柱體半徑R即為回轉(zhuǎn)軸的軸線與擺動(dòng)臂的后端端頂間的距離，該圓柱體半徑R為擺動(dòng)臂的后端寬度的一半。
優(yōu)選地，所述第二鉸接銷軸在處于最外端的第二活動(dòng)臂的桿段內(nèi)。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)第一活動(dòng)臂、第二活動(dòng)臂伸縮的油缸組由第一油缸和第二油缸組成，第一油缸和第二油缸的缸體剛性連接并反向布置，兩油缸的相應(yīng)油腔通過管路連接，所述油缸組與擺動(dòng)臂相連接的方式具體是第一油缸的第一活塞桿固定端連接進(jìn)出油接頭，該進(jìn)出油接頭通過第一鉸接銷軸連接在擺動(dòng)臂上；所述油缸組與第二活動(dòng)臂連接的具體方式是第二油缸的第二活塞桿固定端通過鉸接銷軸連接在外端的第二活動(dòng)臂上。
優(yōu)選地，所述第二油缸的缸體尾部連接塊通過一鉸接銷軸連接在第一活動(dòng)臂上。
優(yōu)選地，所述出油接頭具有油缸無桿腔進(jìn)出油口、油缸有桿腔進(jìn)出油口；當(dāng)系統(tǒng)油路通過所述油缸無桿腔進(jìn)出油口加入壓力油時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入第一油缸和第二油缸的無桿腔，第一油缸和第二油缸的活塞桿伸出，帶動(dòng)第一活動(dòng)臂、第二活動(dòng)臂伸出，有桿腔壓力油通過所述油缸有桿腔進(jìn)出油口返回系統(tǒng)油路；當(dāng)系統(tǒng)油路通過有桿腔進(jìn)出油口加入壓力油時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入第一油缸和第二油缸的有桿腔，第一油缸和第二油缸的活塞桿縮回，帶動(dòng)第一活動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂縮回，無桿腔壓力油通過所述油缸無桿腔進(jìn)出油口返回系統(tǒng)油路。
優(yōu)選地，所述第一鉸接銷軸在擺動(dòng)臂的腰形槽內(nèi)浮動(dòng)，所述第二鉸接銷軸在第二活動(dòng)臂的腰形槽內(nèi)浮動(dòng)；上述兩腰型槽的長度方向垂直于第一活動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂的伸縮方向，上述兩腰型槽的寬度分別大于所述第一鉸接銷軸、第二鉸接銷軸的直徑。
優(yōu)選地，所述兩腰型槽的寬度分別比所述第一鉸接銷軸、第二鉸接銷軸的直徑大1～2mm。
本發(fā)明同時(shí)提供一種移動(dòng)工程機(jī)械，具有包括前支腿和后支腿的支撐裝置，所述前支腿可繞各自回轉(zhuǎn)軸在移動(dòng)位置和支撐位置間擺動(dòng)，該移動(dòng)工程機(jī)械具有上述技術(shù)方案中提供的任意一種前支腿。
優(yōu)選地，所述前支腿在移動(dòng)位置時(shí)，其支撐腿位于駕駛室和所述回轉(zhuǎn)軸)之間。
優(yōu)選地，所述前支腿在移動(dòng)位置時(shí)，第一活動(dòng)臂、第二活動(dòng)臂完全收回至擺動(dòng)臂內(nèi)，并且其軸線平行于底盤的縱向中線；所述前支腿在支撐位置時(shí)，其第一活動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂完全伸出擺動(dòng)臂，所述前支腿的縱向軸線與底盤的縱向中線形成夾角α。
優(yōu)選地，擺動(dòng)臂的擺動(dòng)范圍，即擺動(dòng)臂由移動(dòng)位置旋轉(zhuǎn)至支撐位置的旋轉(zhuǎn)角度α＜45°。
優(yōu)選地，所述前支腿在行駛狀態(tài)位置時(shí)，其回轉(zhuǎn)軸位于駕駛室和支撐腿之間。
與上述CN1225398C專利文獻(xiàn)提供的技術(shù)方案相比，本發(fā)明提供的用于移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿克服了若干缺陷。
首先，由于采用了本申請(qǐng)人專利技術(shù)的油缸組，油缸組進(jìn)油端活塞桿上的銷軸連接在擺動(dòng)臂上，該銷軸處于回轉(zhuǎn)軸與活動(dòng)臂之間并靠近回轉(zhuǎn)軸，使得液壓伸縮油缸完全布置在回轉(zhuǎn)軸靠近活動(dòng)臂的一側(cè)，這樣，液壓伸縮油缸可以無需穿過回轉(zhuǎn)軸所在位置，由此，回轉(zhuǎn)軸可以無需采用“單切剖分的軸承座”即上下兩個(gè)半軸的形式，而可以采用一個(gè)貫穿擺動(dòng)臂的全軸。全軸的受力更加合理，這一結(jié)構(gòu)可以提供足夠的支撐強(qiáng)度。
其次，由于液壓伸縮油缸的鉸接銷軸處于回轉(zhuǎn)軸和活動(dòng)臂之間并靠近回轉(zhuǎn)軸，擺動(dòng)臂在與支撐腳相對(duì)的回轉(zhuǎn)軸另一側(cè)不需布置油缸及其鉸接銷軸，使相對(duì)回轉(zhuǎn)軸在支撐腳另一側(cè)的擺動(dòng)臂部分留出的部分可以很小，無需CN1225398C專利文獻(xiàn)中技術(shù)方案的距離S。這樣，可以避免削弱轉(zhuǎn)塔座的強(qiáng)度。
第三，由于采用本申請(qǐng)人專利技術(shù)的油缸組，使液壓伸縮油缸的外徑較小，各級(jí)油缸伸出較短。避免現(xiàn)有技術(shù)中，由于采用逐級(jí)伸出的多級(jí)油缸而導(dǎo)致的油缸伸出過長導(dǎo)致的問題。
本發(fā)明提供的具有上述前支腿的移動(dòng)工程機(jī)械，與CN1225398C專利文獻(xiàn)提供的技術(shù)方案相比具有相似的空間布置，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)在狹窄的空間展開，并且展開迅速。但是，由于采用了上述形式的前支腿，使支撐強(qiáng)度得到有效的增加。


圖1是目前常見的支腿展開型式示意圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例前支腿伸開時(shí)的示意圖；圖2-1是本發(fā)明第一實(shí)施例前支腿縮回時(shí)的示意圖；
圖2-2是本發(fā)明第一實(shí)施例前支腿K向示意圖；圖2-3是本發(fā)明第一實(shí)施例前支腿I處放大示意圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例從行駛左側(cè)看泵車行駛狀態(tài)的示意圖；圖3-1是本發(fā)明第二實(shí)施例混凝土泵車行駛狀態(tài)的俯視示意圖；圖3-2是本發(fā)明第二實(shí)施例混凝土泵車支腿完全支撐狀態(tài)的俯視示意圖；圖3-3是本發(fā)明第二實(shí)施例泵車左支腿完全支撐、右支腿行駛狀態(tài)的俯視示意圖；圖3-4是本發(fā)明第二實(shí)施例泵車右支腿完全支撐、左支腿行駛狀態(tài)的俯視示意圖；圖3-5是本發(fā)明第二實(shí)施例泵車左支腿完全支撐、右支腿部分展開的俯視示意圖；圖3-6是本發(fā)明第二實(shí)施例泵車右支腿完全支撐、左支腿部分展開的俯視示意圖；圖例說明A、E、M為左前支腿支撐著地點(diǎn)；C、G、P為右前支腿支撐著地點(diǎn)；B、F、N為左后支腿支撐著地點(diǎn)；D、H、Q為右后支腿支撐著地點(diǎn)；XX為底盤的縱向中線； S1為總質(zhì)量重心圓所覆蓋的面積α為前支腿擺動(dòng)角度β1、β2、β3為臂架系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的安全角度范圍1左前支腿1A右前支腿 4左后支腿 4A右后支腿2、3油 6進(jìn)出油接頭 10、14腰形槽12、17回轉(zhuǎn)軸11、11A擺動(dòng)臂13支撐腳15、16、15A、16A活動(dòng)臂21、31活塞桿 20油缸組18、19、39銷軸50駕駛室 51前橋52后橋53底盤
61油缸無桿腔進(jìn)出油口62油缸有桿腔進(jìn)出油口81回轉(zhuǎn)部件82臂架系統(tǒng)83泵送系統(tǒng)84轉(zhuǎn)塔座85、86支腿擺動(dòng)油缸7支撐狀態(tài)前支腿著地點(diǎn)8行駛狀態(tài)前支腿支撐部件位置具體實(shí)施方式
請(qǐng)參看圖2，該圖為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿處于伸展?fàn)顟B(tài)的示意圖；請(qǐng)同時(shí)參看圖2-1，該圖為該前支腿處于收縮狀態(tài)的示意圖。
如圖2所示，該前支腿1通過回轉(zhuǎn)軸12與該工程機(jī)械的本體相連接，該回轉(zhuǎn)軸12為一個(gè)全軸。
所述前支腿1包括擺動(dòng)臂11，以及逐級(jí)套接在該擺動(dòng)臂11內(nèi)的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16。
所述擺動(dòng)臂11通過所述回轉(zhuǎn)軸12連接所述工程機(jī)械本體。請(qǐng)參看圖2-2，該圖為圖2-1的K向示意圖。圖中示出，擺動(dòng)臂11的后端為一半圓柱體，其圓半徑R為擺動(dòng)臂11后端寬度的一半?？梢钥闯?，擺動(dòng)臂11在所述回轉(zhuǎn)軸12遠(yuǎn)離伸出方向的另一側(cè)沒有伸出過長距離，這樣也就不會(huì)削弱轉(zhuǎn)塔座的加強(qiáng)部分的空間。
所述的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16互相套接在一起并能夠相對(duì)伸縮移動(dòng)，同時(shí)，活動(dòng)臂15和16在擺動(dòng)臂11內(nèi)也能夠伸縮移動(dòng)，這樣，就形成了三級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)。所述活動(dòng)臂16設(shè)置有在其下方垂直活動(dòng)臂移動(dòng)方向的支撐腿13。上述伸縮移動(dòng)的動(dòng)力來自安裝在上述擺動(dòng)臂11和活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16內(nèi)的油缸組20。
油缸組20采用本申請(qǐng)人在發(fā)明專利“用于伸縮機(jī)構(gòu)的油缸組”中公開的專利技術(shù)，其中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610136817.7。具體到本實(shí)施例，該油缸組20包括第一油缸2和第二油缸3，其中第一油缸2和第二油缸3的缸體反向布置，兩油缸的缸體間為剛性連接，并且兩油缸的相應(yīng)油腔通過管路連接，即組成捆綁油缸組。所述第一油缸2的活塞桿為第一活塞桿21，該第一活塞桿21的固定端連接進(jìn)出油接頭6，進(jìn)出油接頭6又通過鉸接銷軸18連接在擺動(dòng)臂11上，并且，鉸接銷軸18處于回轉(zhuǎn)軸12和支撐腿13之間，并靠近回轉(zhuǎn)軸12。所述第二油缸3的活塞桿為第二活塞桿31，該第二活塞桿31的固定端通過鉸接銷軸19連接在活動(dòng)臂16上，并且其具體位置是在活動(dòng)臂16桿段之內(nèi)，而不是活動(dòng)臂16的桿段最外端。綜上，所述油缸組20的兩端通過鉸接銷軸18、鉸接銷軸19分別固定在擺動(dòng)臂11和活動(dòng)臂16上。另外，所述第二油缸3的尾部連接塊通過鉸接銷軸39連接在活動(dòng)臂15上。
如上所述，第一活塞桿21通過進(jìn)出油接頭6連接所述鉸接銷軸18，所述進(jìn)出油接頭6上具有無桿腔進(jìn)出油口61和有桿腔進(jìn)出油口62，上述進(jìn)出油口與管路連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)油缸的液壓控制。
請(qǐng)參看圖2-3，該圖示出所述連接第一油缸2的第一活塞桿21和擺動(dòng)臂11的鉸接銷軸18安裝在擺動(dòng)臂11上的腰形槽10內(nèi)；相應(yīng)的，連接第二油缸3的第二活塞桿31和活動(dòng)臂16的鉸接銷軸19安裝在活動(dòng)臂16的腰形槽14內(nèi)。所述腰型槽10和腰型槽14的長度方向垂直于活動(dòng)臂15和活動(dòng)臂16的伸縮方向，腰形槽10、腰形槽14的寬度分別比相應(yīng)鉸接銷軸的直徑稍大，優(yōu)選地，分別大1～2mm。設(shè)置腰形槽的目的是使銷軸能夠具有上下浮動(dòng)的空間，避免在伸縮過程中，擺動(dòng)臂11和活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16相互之間由于剛性而缺乏調(diào)整空間導(dǎo)致卡死。
以下結(jié)合上述前支腿結(jié)構(gòu)的介紹，說明該前支腿伸縮的工作原理，請(qǐng)繼續(xù)參看圖2，以及圖2-1、圖2-2、圖2-3當(dāng)系統(tǒng)油路通過連接進(jìn)出油接頭6上的無桿腔進(jìn)出油口61向第一油缸2的無桿腔加入壓力油時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入第二油缸3的無桿腔，第一油缸2、第二油缸3的活塞桿伸出，由于進(jìn)出油接頭6通過鉸接銷軸18固定在擺動(dòng)臂11上，從而推動(dòng)第一油缸2以及連接在一起的第二油缸3，進(jìn)而帶動(dòng)活動(dòng)臂15伸出；同時(shí)，由于第二油缸3的第二活塞桿31固定在最外端的活動(dòng)臂16上，從而第二活塞桿31推動(dòng)活動(dòng)臂16伸出，第一油缸2、第二油缸3有桿腔的壓力油通過有桿腔進(jìn)出油口62回到系統(tǒng)油路。當(dāng)系統(tǒng)油路通過有桿腔進(jìn)出油口62向第一油缸2、第二油缸3的有桿腔加入壓力油時(shí)，第一活塞桿21、第二活塞桿31縮回，第一活塞桿21拉動(dòng)第一油缸2以及連接在一起的第二油缸3，并帶動(dòng)中間的活動(dòng)臂15縮回；同時(shí)，第二活塞桿31拉動(dòng)最外端的活動(dòng)臂16縮回，第一油缸2、第二油缸3的無桿腔的壓力油通過無桿腔進(jìn)出油口61回到系統(tǒng)油路。油缸組的兩油缸行程相同，可以使活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16保持相等的伸縮行程。在伸縮前支腿內(nèi)可伸縮的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16伸出或縮回時(shí)，第一油缸2、第二油缸3之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故可使用剛性油管連接兩油缸的油路，保證油管不與前支腿1之間接觸，產(chǎn)生磨擦，從而提高了整機(jī)的安全性和使用壽命。由于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16伸縮的油缸兩端的鉸接銷軸18、鉸接銷軸19分別連接在擺動(dòng)臂11和最外端活動(dòng)臂16上，擺動(dòng)臂11上的鉸接銷軸18處于回轉(zhuǎn)軸12和支撐腿13之間并靠近回轉(zhuǎn)軸12，最外端的鉸接銷軸19在最外端活動(dòng)臂16之內(nèi)；而擺動(dòng)臂11的后端為一半圓柱體，其圓半徑為擺動(dòng)臂11后端寬度的一半，從而克服擺動(dòng)臂11后端向固定前支腿的轉(zhuǎn)塔座內(nèi)擺動(dòng)導(dǎo)致削弱轉(zhuǎn)塔座強(qiáng)度的缺點(diǎn)。同時(shí)，由于活動(dòng)臂16在活動(dòng)臂15內(nèi)、活動(dòng)臂15在擺動(dòng)臂11內(nèi)移動(dòng)時(shí)存在間隙，在擺動(dòng)臂11、活動(dòng)臂16上的腰形槽10、腰形槽14的寬度比鉸接銷軸18、鉸接銷軸19的直徑大1～2mm，第一油缸2、第二油缸3的活塞桿端的鉸接銷軸18、鉸接銷軸19在腰形槽10、14可以在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)，這一浮動(dòng)范圍足以克服活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16之間的間隙以及活動(dòng)臂15和擺動(dòng)臂11之間的間隙而導(dǎo)致的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16伸縮不暢。
總之，上述前支腿伸縮結(jié)構(gòu)足以保證該前支腿1能夠有效的伸縮運(yùn)動(dòng)，并且由于整個(gè)伸縮油缸布置在回轉(zhuǎn)軸12靠近伸出方向的一端，使回轉(zhuǎn)軸12不會(huì)被伸縮油缸分割為兩個(gè)半軸，而可以采用一個(gè)全軸的形式，從而加強(qiáng)了前支腿1對(duì)整個(gè)工程機(jī)械本體的支撐。另外，由于采用了特殊布置的油缸組，使各個(gè)油缸的伸縮均勻，避免了油缸伸出過長導(dǎo)致的各種問題。
以上第一實(shí)施例提供的前支腿，可以應(yīng)用在各種移動(dòng)工程機(jī)械上。以下第二實(shí)施例提供一種使用該前支腿的移動(dòng)工程機(jī)械，考慮到提供該實(shí)施例的目的，該實(shí)施例重點(diǎn)說明前支腿在該工程機(jī)械上的布置、前支腿與該工程機(jī)械其他部分的關(guān)系、以及使用前支腿進(jìn)行支撐的原理。請(qǐng)參看圖3、圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖3-4。在本實(shí)施例中，所述的移動(dòng)工程機(jī)械具體以具有臂架系統(tǒng)混凝土泵車為例。
如圖所示，該混凝土泵車具有駕駛室50、前橋51、后橋52以及底盤53等車輛的基本部件。其底盤53上部安裝回轉(zhuǎn)部件81以及與該回轉(zhuǎn)部件81連接的臂架系統(tǒng)82，該臂架系統(tǒng)82上安裝有布料桿(圖未示)。該臂架系統(tǒng)82可能包括多個(gè)桿段，在所述回轉(zhuǎn)部件81的帶動(dòng)下，該臂架系統(tǒng)82能夠作360度回轉(zhuǎn)；在液壓控制下，臂架系統(tǒng)82各個(gè)桿段可以伸展，從而帶動(dòng)布料桿實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)不同高度和位置的布料。該混凝土泵車還具有支撐裝置，該支撐裝置左前支腿1、右前支腿1A，以及左后支腿4、右后支腿4A，并且每個(gè)支腿都具有支撐腿13。以下以前支腿1為例說明前支腿在該車輛上的布置。
所述前支腿1的擺動(dòng)臂11通過貫穿擺動(dòng)臂11的回轉(zhuǎn)軸12固定在轉(zhuǎn)塔座84兩側(cè)，該前支腿1通過擺動(dòng)油缸85的驅(qū)動(dòng)可以繞回轉(zhuǎn)軸12擺動(dòng)。在處于移動(dòng)位置時(shí)，活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16完全收回至擺動(dòng)臂11內(nèi)，并且前支腿1及其擺動(dòng)臂11回轉(zhuǎn)到平行底盤53的縱向中線XX的位置。該前支腿1的支撐腳13位于駕駛室50及其回轉(zhuǎn)軸12之間，即向前指向行駛方向。在處于支撐工作狀態(tài)位置時(shí)，活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16伸出擺動(dòng)臂11到需要的距離，前支腿1及其擺動(dòng)臂11與其支撐腿13一起與底盤50的縱向中線XX形成一夾角α，擺動(dòng)臂11的擺動(dòng)范圍，即擺動(dòng)臂11由移動(dòng)位置擺動(dòng)至支撐位置的旋轉(zhuǎn)角度α＜45°。在上述情況下，與背景技術(shù)中提及的常見技術(shù)相比較，前支腿1只需擺動(dòng)很小角度即可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16的前側(cè)向展開，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車輛的支撐，并使整個(gè)車輛在局部施工范圍內(nèi)確保其穩(wěn)定性，也就是更能適應(yīng)狹窄的施工工況。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，各前支腿1在移動(dòng)位置以其支撐腳13向前指向行駛方向。在這種情況下，該前支腿1伸出過程中的所需的空間很小。但原則上，也可以使各前支腿1在移動(dòng)位置時(shí)，以其支撐腳13指向行駛方向的后方。
以下從原理上分析四個(gè)支腿的展開情況對(duì)臂架系統(tǒng)82旋轉(zhuǎn)布料范圍的影響。
所述臂架系統(tǒng)82能夠在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但為了確保作業(yè)的穩(wěn)定性，需要使用支撐腿13進(jìn)行支撐。
所述支撐腿13支撐的作用之一在于，除去工作機(jī)械底盤53上鋼板彈簧的彈力并降低底盤53上車輪的負(fù)荷，避免上述部件的負(fù)荷過重。為了承載大重量的負(fù)荷，該支撐腿13一般采用支撐油缸的形式。所述支撐腿13支撐的更重要的作用在于，最大程度的減少整個(gè)工作機(jī)械傾翻的危險(xiǎn)。對(duì)此，可以進(jìn)行如下的分析。
假設(shè)該混凝土泵車已經(jīng)如圖3-2所示，將四個(gè)支撐腿13全部展開到極限位置并對(duì)地支撐，則四個(gè)支撐點(diǎn)A、B、C、D構(gòu)成一個(gè)支撐面S0，原則上，只要車輛的重心在此支撐面范圍內(nèi)，既可以確保車輛不會(huì)傾覆。
由于該混凝土泵車的臂架系統(tǒng)82是安裝在回轉(zhuǎn)部件81上旋轉(zhuǎn)的，其重心隨著臂架系統(tǒng)82的伸展以及旋轉(zhuǎn)而變化，其重心變化構(gòu)成一個(gè)圓，其最大面積可以表示為圖3-2所示的圓S1，由于該圓S1在所述支撐面S0內(nèi)，因此，當(dāng)四個(gè)支撐腿13全部展開到極限位置時(shí)，所述的臂架系統(tǒng)82可以在360°范圍內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)而不致傾覆。
但是，在實(shí)際工作中，支撐腿13是否能夠展開達(dá)到極限位置受到工況的影響，實(shí)際上可能無法展開達(dá)到極限位置。由于本實(shí)施例中前支腿1的支撐腿13在移動(dòng)位置時(shí)，位于駕駛室50及其回轉(zhuǎn)軸12之間，即向前指向行駛方向，在前支腿1展開至最大支撐范圍時(shí)，前支腿1的擺動(dòng)角度α小于45°，即前支腿1擺動(dòng)寬度值為Rsinα，R為前支腿1的伸展長度；在左右前支腿均展開至最大支撐范圍時(shí)，左右前支腿1的最小展開寬度值為泵車行駛寬度B加上2倍的Rsinα。相比之下，目前的通用技術(shù)中，支撐腿13在移動(dòng)位置位于回轉(zhuǎn)軸12的相對(duì)于駕駛室的另一側(cè)，其展開到前側(cè)方需要的寬度W≥(B+2×R)，因此，本實(shí)施例的展開寬度遠(yuǎn)小于目前的通用技術(shù)，能夠更好的滿足車輛的支撐要求。
盡管具有如上的優(yōu)點(diǎn)，還是存在一些工況，可能無法確保各個(gè)支腿伸展到極限位置。以下對(duì)于此種情況進(jìn)行說明。
如圖3-3，受施工現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，根據(jù)施工要求，需要在該混凝土泵車左側(cè)布料施工時(shí)，左前支腿1和左后支腿4完全展開至最大支撐范圍，并且左前支腿1的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16也完全伸開，即左側(cè)的前后支腿支撐著地點(diǎn)位于左側(cè)的完全支撐A、B兩點(diǎn)，而右側(cè)前、后支腿仍置于移動(dòng)位置，其支撐腿13支撐在地基上G、H點(diǎn)，總質(zhì)量重心圓面積S1只有左側(cè)的局部落在四邊形ABGH的范圍內(nèi)，混凝土泵車只能在左側(cè)的局部范圍內(nèi)完成混凝土布料，即臂架系統(tǒng)82只能圖3-3中所示的左側(cè)β1角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其β1值約為120°，才能確保作業(yè)的穩(wěn)定性。
如圖3-4，受施工現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，根據(jù)施工要求，需要在混凝土泵車右側(cè)布料施工時(shí)，右側(cè)的前后支腿支撐著地點(diǎn)位于右側(cè)的完全支撐點(diǎn)C、D，左側(cè)前后支腿的支撐腿13支撐在地基上E、F點(diǎn)，總質(zhì)量重心圓面積S1只有右側(cè)的局部落在四邊形CDEF的范圍內(nèi)，混凝土泵車只能在右側(cè)的局部范圍內(nèi)完成混凝土布料，即臂架系統(tǒng)82只能在圖3-4中所示的左側(cè)β2角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其β2值約為120°，才能確保作業(yè)的穩(wěn)定性。
如圖3-5所示，受施工現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，根據(jù)施工要求，需要在混凝土泵車左側(cè)布料施工時(shí)，左前支腿1和左后支腿4完全展開至最大支撐范圍，并且左前支腿1的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16也完全伸開，即左側(cè)的前后支腿支撐著地點(diǎn)位于左側(cè)的完全支撐A、B兩點(diǎn)，而右側(cè)前、后支腿展開至移動(dòng)位置至最大支撐范圍位置之間的任意位置P、Q兩點(diǎn)，其活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16處于完全伸開狀態(tài)，支撐腿13支撐在地基上A、B、P、Q四點(diǎn)，總質(zhì)量重心圓面積S1左側(cè)的半圓以上的面積落在四邊形ABOP的范圍內(nèi)，從而支撐起整個(gè)混凝土泵車，使臂架系統(tǒng)82可以在左側(cè)的β3＝180°角度范圍內(nèi)完成混凝土布料。當(dāng)P、Q兩點(diǎn)愈靠近G、H兩點(diǎn)時(shí)，總質(zhì)量重心圓面積S1落在四邊形ABOP的范圍內(nèi)的面積就更大，布料范圍可以隨其接近而加大。
如圖3-6所示，受施工現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，根據(jù)施工要求，需要在混凝土泵車右側(cè)布料施工時(shí)，右前支腿1和右后支腿4完全展開至最大支撐范圍，并且右前支腿1的活動(dòng)臂15、活動(dòng)臂16也完全伸開，即右側(cè)的前后支腿支撐著地點(diǎn)位于右側(cè)的完全支撐C、D兩點(diǎn)，而左側(cè)前、后支腿展開至移動(dòng)位置至最大支撐范圍位置之間的任意位置M、N兩點(diǎn)，其活動(dòng)臂15A、16A處于完全伸開狀態(tài)，支撐腿13支撐在地基上C、D、M、N四點(diǎn)，總質(zhì)量重心圓面積S1右側(cè)的半圓以上的面積落在四邊形CDMN的范圍內(nèi)，從而支撐起整個(gè)混凝土泵車實(shí)現(xiàn)臂架系統(tǒng)82在右側(cè)的β3＝180°角度范圍內(nèi)完成混凝土布料。當(dāng)M、N兩點(diǎn)愈靠近A、B兩點(diǎn)時(shí)，總質(zhì)量重心圓面積S1落在四邊形ABOP的范圍內(nèi)的面積就更大，布料范圍可以隨其接近而加大。
如圖3以及圖3-1所示，與專利CN1225398C相比，由于前支腿1的擺動(dòng)臂11的后端為一半圓柱體，圓柱體半徑R，即回轉(zhuǎn)軸12的軸線與擺動(dòng)臂11的后端間的距離R為擺動(dòng)臂11的后端寬度的一半；同時(shí)由于擺動(dòng)臂11通過繞貫穿擺動(dòng)臂11的回轉(zhuǎn)軸12在轉(zhuǎn)塔座84兩側(cè)通過擺動(dòng)油缸85驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)，因此，回轉(zhuǎn)軸12受力合理，前支腿1擺動(dòng)時(shí)，其尾端的半圓柱體并不影響轉(zhuǎn)塔84結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布合理。
以上雖然僅僅以混凝土泵車為例，但是，該技術(shù)方案顯然適用于任何移動(dòng)的工程機(jī)械。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，具有擺動(dòng)臂(11)，該擺動(dòng)臂(11)與工程機(jī)械本體通過回轉(zhuǎn)軸(12)連接，并可繞該回轉(zhuǎn)軸(12)旋轉(zhuǎn)，在擺動(dòng)臂(11)內(nèi)具有兩個(gè)套接在一起并能夠相對(duì)伸縮移動(dòng)的活動(dòng)臂，包括處于中間位置的活動(dòng)臂(15)和處于外端的活動(dòng)臂(16)，所述活動(dòng)臂(15)在擺動(dòng)臂(11)內(nèi)也能夠伸縮移動(dòng)，在所述活動(dòng)臂(16)下方設(shè)置有垂直于活動(dòng)臂移動(dòng)方向的支撐腿(13)，其特征在于，回轉(zhuǎn)軸(12)為貫穿擺動(dòng)臂(11)的全軸；活動(dòng)臂(15)、活動(dòng)臂(16)的伸縮通過油缸組(20)驅(qū)動(dòng)，該油缸組(20)兩端分別通過鉸接銷軸(18)、鉸接銷軸(19)連接在擺動(dòng)臂(11)和活動(dòng)臂(16)上，其中鉸接銷軸(18)處于回轉(zhuǎn)軸(12)和活動(dòng)臂(16)之間，并靠近回轉(zhuǎn)軸(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其特征在于，擺動(dòng)臂(11)的后端為一半圓柱體，所述圓柱體半徑R即為回轉(zhuǎn)軸(12)的軸線與擺動(dòng)臂(11)的后端端頂間的距離，該圓柱體半徑R為擺動(dòng)臂(11)的后端寬度的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其特征在于，所述鉸接銷軸(19)在最外端活動(dòng)臂(16)的桿段內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)活動(dòng)臂(15)、活動(dòng)臂(16)伸縮的油缸組(20)由第一油缸(2)和第二油缸(3)組成，第一油缸(2)和第二油缸(3)的缸體剛性連接并反向布置，兩油缸的相應(yīng)油腔通過管路連接，所述油缸組(20)與擺動(dòng)臂(11)相連接的方式具體是第一油缸(2)的第一活塞桿(21)固定端連接進(jìn)出油接頭(6)，該進(jìn)出油接頭(6)通過鉸接銷軸(18)連接在擺動(dòng)臂(11)上；所述油缸組(20)與活動(dòng)臂(16)連接的具體方式是第二油缸(3)的第二活塞桿(31)固定端通過鉸接銷軸(19)連接在外端的活動(dòng)臂(16)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其特征在于，所述第二油缸(3)的缸體尾部連接塊通過鉸接銷軸(39)連接在活動(dòng)臂(15)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其特征在于，所述出油接頭(6)具有油缸無桿腔進(jìn)出油口(61)、油缸有桿腔進(jìn)出油口(62)；當(dāng)系統(tǒng)油路通過所述油缸無桿腔進(jìn)出油口(61)加入壓力油時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入第一油缸(2)和第二油缸(3)的無桿腔，第一油缸(2)和第二油缸(3)的活塞桿伸出，帶動(dòng)活動(dòng)臂(15)、活動(dòng)臂(16)伸出，有桿腔壓力油通過所述油缸有桿腔進(jìn)出油口(62)返回系統(tǒng)油路；當(dāng)系統(tǒng)油路通過有桿腔進(jìn)出油口(62)加入壓力油時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入第一油缸(2)和第二油缸(3)的有桿腔，第一油缸(2)和第二油缸(3)的活塞桿縮回，帶動(dòng)活動(dòng)臂(15)和活動(dòng)臂(16)縮回，無桿腔壓力油通過所述油缸無桿腔進(jìn)出油口(61)返回系統(tǒng)油路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前支腿，其特征在于，所述鉸接銷軸(18)在擺動(dòng)臂(11)的腰形槽(10)內(nèi)浮動(dòng)，所述鉸接銷軸(19)在活動(dòng)臂(16)的腰形槽(14)內(nèi)浮動(dòng)；所述腰型槽(10)和腰型槽(14)的長度方向垂直于活動(dòng)臂(15)和活動(dòng)臂(16)的伸縮方向，所述腰型槽(10)、腰型槽(14)的寬度分別大于所述鉸接銷軸(18)、鉸接銷軸(19)的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前支腿，其特征在于，所述腰型槽(10)、腰型槽(14)的寬度分別比所述鉸接銷軸(18)、鉸接銷軸(19)的直徑大1～2mm。
9.一種移動(dòng)工程機(jī)械，具有包括前支腿和后支腿的支撐裝置，所述前后支腿可繞各自回轉(zhuǎn)軸(12)在移動(dòng)位置和支撐位置間擺動(dòng)，其特征在于，該移動(dòng)工程機(jī)械具有權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的前支腿(1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)工程機(jī)械，其特征在于，所述前支腿(1)在移動(dòng)位置時(shí)，其支撐腿(13)位于駕駛室(50)和所述回轉(zhuǎn)軸(12)之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的移動(dòng)工程機(jī)械，其特征在于，所述前支腿(1)在移動(dòng)位置時(shí)，活動(dòng)臂(15)、活動(dòng)臂(16)完全收回至擺動(dòng)臂(11)內(nèi)，并且其軸線平行于底盤(53)的縱向中線；所述前支腿(1)在支撐位置時(shí)，其活動(dòng)臂(15)和活動(dòng)臂(16)完全伸出擺動(dòng)臂(11)，所述前支腿(1)的縱向軸線與底盤(50)的縱向中線形成夾角α。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)所述的移動(dòng)工程機(jī)械，其特征在于，擺動(dòng)臂的擺動(dòng)范圍，即擺動(dòng)臂(11)由移動(dòng)位置旋轉(zhuǎn)至支撐位置的旋轉(zhuǎn)角度α＜45°。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)工程機(jī)械，其特征在于，所述前支腿(1)在行駛狀態(tài)位置時(shí)，其回轉(zhuǎn)軸(12)位于駕駛室(50)和支撐腿(13)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于可移動(dòng)工程機(jī)械的前支腿，其擺動(dòng)臂與本體通過回轉(zhuǎn)軸連接，并可繞該回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在擺動(dòng)臂內(nèi)具有兩個(gè)套接在一起并能相對(duì)伸縮移動(dòng)的活動(dòng)臂，包括處于中間位置的活動(dòng)臂(15)和處于外端的活動(dòng)臂(16)，所述活動(dòng)臂(15)在擺動(dòng)臂內(nèi)也能伸縮移動(dòng)，在所述活動(dòng)臂(16)下方設(shè)置有垂直于活動(dòng)臂移動(dòng)方向的支撐腿，回轉(zhuǎn)軸為貫穿擺動(dòng)臂的全軸；活動(dòng)臂(15)、活動(dòng)臂(16)的伸縮通過油缸組驅(qū)動(dòng)，該油缸組兩端分別通過鉸接銷軸(18)、鉸接銷軸(19)連接在擺動(dòng)臂和活動(dòng)臂(16)上，其中鉸接銷軸(18)處于回轉(zhuǎn)軸和活動(dòng)臂(16)之間，并靠近回轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明同時(shí)提供一種使用該前支腿的移動(dòng)工程機(jī)械。
文檔編號(hào)B60S9/10GK101028910SQ20071009054
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者張福祥 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司