臂架支撐裝置及工程機械的制作方法
【專利摘要】臂架支撐裝置，包括臂架支撐部件，該臂架支撐部件安裝在升降座（27）上，該升降座（27）連接支撐于豎直設(shè)置的至少一個支撐油缸的伸縮活動部的上部，各個支撐油缸的下部固定，并且各個支撐油缸的無桿腔各自通過對應(yīng)的無桿腔連接油路（31）經(jīng)由單向節(jié)流閥（7,14）和阻尼孔（8,13）連接于對應(yīng)的蓄能器的油口。此外，本發(fā)明還公開了一種包括所述臂架支撐裝置的工程機械。本發(fā)明的臂架支撐裝置能夠顯著改善臂架沖擊和振動吸收能力，相對有效地消除剛性碰撞，從而相對有效地減輕臂架的損害，延長臂架的使用壽命。
【專利說明】臂架支撐裝置及工程機械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臂架支撐裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種安裝有所述臂架支撐裝置的工程機械，例如混凝土泵車、流動式起重機等。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土泵車、流動式起重機等工程機械上公知地具有臂架，例如，混凝土泵車的布料臂架、流動式起重機的起重臂。
[0003]在臂架作業(yè)完成后，需要將臂架折疊支撐到支承基礎(chǔ)(例如混凝土泵車的底盤或者汽車起重機底盤)上，參見圖1所示，在此狀態(tài)下臂架通常具有兩個支撐點，即臂架的第一臂節(jié)鉸接的回轉(zhuǎn)臺和設(shè)置在支承基礎(chǔ)上的臂架支承裝置3a，在非工作狀態(tài)下，臂架Ia處于收攏狀態(tài)置于臂架支撐裝置3a上，為避免收臂動作和行車顛簸中臂架Ia與臂架支撐裝置3a之間剛性接觸與沖擊，臂架支撐裝置3a的支撐面上安裝有彈性墊2a。
[0004]參見圖2和圖3所示，臂架Ia通過臂架支撐裝置3a的第一支撐部件4a和第二支部件5a共同支撐,第一支撐部件4a和第二支部件5a固定到下支架6a上以通過下支架6a支撐第一支撐部件4a和第二支部件5a。第一支撐部件4a和第二支部件5a均安裝有彈性墊2a，以減小臂架Ia在下降時的沖擊以及在工程機械行駛過程中與臂架支撐裝置的振動沖擊，彈性墊2a在整個過程中起到了吸收沖擊及振動的作用。
[0005]但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的臂架支撐裝置存在如下缺點:第一，現(xiàn)有臂架支撐裝置，其減振技術(shù)過于簡單，僅僅是在支撐裝置上固定一些減振材料，如橡膠墊等彈性墊，這是比較被動的減振方法，減振效果比較差。當臂架收起后下落時，存在一定的沖擊，而橡膠墊不能充分吸收沖擊，導(dǎo)致大部分的沖擊都由臂架及支承基礎(chǔ)(例如泵車底盤)承受吸收；第二，采用現(xiàn)有的減振方式，在泵車、流動式起重機等在行駛過程中，臂架支撐裝置不能充分吸收臂架的振動，尤其是在工地上，施工現(xiàn)場的路況比較惡劣，行駛路面凹凸不平，這種情況下臂架的振動更大，僅僅采用彈性墊這種減振方式并不能有效的吸收振動，勢必會加速臂架的磨損，增大了疲勞斷裂的可能；第三，隨著城市的發(fā)展，為了滿足不斷升高的泵送高度、起重高度等的要求，工程機械的臂架長度會不斷加長，這就導(dǎo)致遠離臂架變幅油缸支撐處的沖擊更劇烈，抖動幅度更大，而現(xiàn)有臂架支撐裝置的減振及吸收沖擊方式只是簡單的橡膠墊，作為典型的被動減振裝置，其效果更無法滿足臂架的減振需要。第四，作為減振材料的彈性墊一般通過有機材料制作，長期處于壓縮狀態(tài)會產(chǎn)生不可恢復(fù)變形，減振效果會逐漸降低，這會加劇臂架的振動。
[0006]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，需要提供一種新型的臂架支承裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種臂架支撐裝置，該臂架支撐裝置在充滿液壓介質(zhì)的情形下能夠相對有效地吸收臂架下放過程中的沖擊，從而有利于臂架壽命的延長。[0008]進一步地，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工程機械，該工程機械的臂架支撐裝置能夠用于相對有效地吸收臂架下放過程中的沖擊，從而有利于臂架壽命的延長。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種臂架支撐裝置，包括臂架支撐部件，其中，所述臂架支撐部件安裝在升降座上，該升降座連接支撐于豎直設(shè)置的至少一個支撐油缸的伸縮活動部的上部，各個所述支撐油缸的下部固定，并且各個所述支撐油缸的無桿腔各自通過對應(yīng)的無桿腔連接油路經(jīng)由單向節(jié)流閥和阻尼孔連接于對應(yīng)的蓄能器的油口。
[0010]具體地，所述臂架支撐裝置形成有減振單元，各個所述減振單元至少包括所述支撐油缸中的一個支撐油缸的無桿腔、與該支撐油缸對應(yīng)的所述蓄能器的油腔以及兩者之間的所述無桿腔連接油路，各個所述減振單元封閉地充滿有或者能夠封閉地充滿有液壓油，且各個所述無桿腔連接油路上的所述單向節(jié)流閥中的單向閥連接為能夠使得對應(yīng)的所述蓄能器內(nèi)輸出的液壓油反向截止。
[0011]優(yōu)選地，各個所述支撐油缸與對應(yīng)的所述蓄能器之間的所述無桿腔連接油路上還分別設(shè)置有減振用通斷控制閥。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐油缸包括間隔設(shè)置的第一支撐油缸和第二支撐油缸，所述蓄能器包括分別與該第一支撐油缸和第二支撐油缸對應(yīng)的第一蓄能器和第二蓄能器。
[0013]優(yōu)選地，所述第一和第二支撐油缸的有桿腔分別連接于各自的有桿腔連接油路，其中所述第一支撐油缸的有桿腔連接油路連接到所述第二支撐油缸的無桿腔與所述第二蓄能器之間的無桿腔連接油路上且連接在所述第二蓄能器與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥之間，所述第二支撐油缸的有桿腔連接油路連接到所述第一支撐油缸的無桿腔與所述第一蓄能器之間的無桿腔連接油路上且連接在所述第一蓄能器與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥之間。
[0014]優(yōu)選地，各個所述支撐油缸的有桿腔經(jīng)由各自對應(yīng)的有桿腔連接油路連接于回油油路；或者各個所述支撐油缸的有桿腔與大氣連通。
[0015]典型地，所述臂架支撐部件包括間隔布置的第一支撐部件和第二支撐部件，該第一支撐部件和第二支撐部件的支撐頂部分別設(shè)置有彈性墊。
[0016]優(yōu)選地，各個所述支撐油缸的伸縮活動部的上部為各個所述支撐油缸的活塞桿的上端，該活塞桿通過球形關(guān)節(jié)鉸接于所述升降座。
[0017]優(yōu)選地，所述升降座的兩端與對應(yīng)的導(dǎo)向件之間設(shè)置有用于引導(dǎo)所述升降座升降的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
[0018]具體地，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述升降座兩端的滾輪以及對應(yīng)的所述導(dǎo)向件上的所述滾輪導(dǎo)向槽。
[0019]具體地，各個所述支撐油缸的下端固定到支撐油缸固定座上，該支撐油缸固定座的兩端固定到兩側(cè)的所述導(dǎo)向件上以形成支撐架。
[0020]可選擇地，所述升降座上還連接于輔助支撐件的上端，該輔助支撐件的下端支撐在輔助支撐彈性件上，該輔助支撐彈性件固定在所述支撐油缸固定座上。
[0021]優(yōu)選地，至少一個所述支撐油缸上穿套有所述輔助支撐彈性件，所述輔助支撐件包括穿套部和支撐部，該輔助支撐件的穿套部穿套在所述支撐油缸上并且支撐在所述輔助彈性件上，所述輔助支撐件的支撐部相對于所述支撐油缸傾斜向上并連接于所述升降座。
[0022]此外，本發(fā)明提供一種工程機械，其包括臂架和臂架支撐裝置，其中，所述臂架支撐裝置為上述任一臂架支撐裝置。[0023]典型地，所述工程機械為混凝土泵車，所述臂架為布料臂架；或者所述工程機械為流動式起重機，所述臂架為起重臂。
[0024]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的臂架支撐裝置在工作過程中吸收臂架的沖擊能力更強，現(xiàn)有技術(shù)的臂架支撐裝置對于臂架在下落過程中的沖擊并沒有有效地吸收，并且隨著沖擊次數(shù)的增多，吸振材料的性能會逐漸降低，使得整機可靠性降低，而在本發(fā)明的臂架支撐裝置在臂架沖擊接觸后，其沖擊產(chǎn)生的動能及勢能迅速轉(zhuǎn)化為有液壓油的液壓能，通過油路上阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼力，并壓縮蓄能器中的氣腔進行能量轉(zhuǎn)換，從而吸收臂架的沖擊能量，臂架的沖擊被轉(zhuǎn)化為油液的熱能及蓄能器的彈性勢能，避免了臂架產(chǎn)生剛性沖擊的可能性。同時，本發(fā)明的臂架支撐裝置吸收臂架的振動的能力更強，工程機械在不平整路面上行駛時，臂架的振動很大，雖然有臂架支撐裝置具有彈性墊，但是在振動時的剛性碰撞對臂架的接觸面也是有傷害的，長時間的振動會使臂架出現(xiàn)疲勞損壞，更有甚者，會造成臂架的斷裂。本發(fā)明的臂架支撐裝置能夠很好地吸收在行駛的過程中臂架產(chǎn)生的振動，可以在臂架振動時給臂架一些緩沖，消除了剛性碰撞。
[0025]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下列附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，其與下述的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述附圖及【具體實施方式】。在附圖中:
[0027]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中混凝土泵車的臂架支撐在臂架支撐裝置上的示意圖。
[0028]圖2和圖3分別是現(xiàn)有技術(shù)的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖。
[0029]圖4和圖5是本發(fā)明第一種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖。
[0030]圖6是圖4所示的臂架支撐裝置的液壓原理圖。
[0031]圖7和圖8是本發(fā)明第二種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖。
[0032]圖9和圖10是本發(fā)明第三種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖。
[0033]圖11是圖7和圖9所示的臂架支撐裝置的液壓原理圖。
[0034]本發(fā)明附圖標記說明:
[0035]I液壓泵；2溢流閥；
[0036]3回油用通斷控制閥；4供油用通斷控制閥；
[0037]5可調(diào)式節(jié)流口 ；6減振用通斷控制閥；
[0038]7單向節(jié)流閥；8阻尼孔；
[0039]9第一蓄能器；10第一支撐油缸；
[0040]11第二蓄能器；12第二支撐油缸；
[0041]13阻尼孔；14單向節(jié)流閥；
[0042]15減振用通斷控制閥；16回油用通斷控制閥；[0043]17可調(diào)式節(jié)流口；18供油用通斷控制閥；
[0044]19單向閥；20濾油器；
[0045]21彈性墊；22第一支撐部件；
[0046]23第二支撐部件；24導(dǎo)向件
[0047]25支撐油缸固定座；26接近開關(guān)；
[0048]27升降座；28封裝板；
[0049]29輔助支撐件；30輔助支撐彈性件；
[0050]31無桿腔連接油路；32有桿腔連接油路；
[0051]33供油油路；34回油油路；
[0052]35溢流油路。
【具體實施方式】
[0053]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明，應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述的【具體實施方式】。
[0054]參見圖4至圖11所示，本發(fā)明的臂架支撐裝置包括臂架支撐部件，其中，所述臂架支撐部件安裝在升降座27上，該升降座27連接支撐于豎直設(shè)置的至少一個支撐油缸的伸縮活動部的上部，各個所述支撐油缸的下部固定，并且各個所述支撐油缸的無桿腔各自通過對應(yīng)的無桿腔連接油路31經(jīng)由單向節(jié)流閥7，14和阻尼孔8，13連接于對應(yīng)的蓄能器的油口。
[0055]也就是說，本發(fā)明的臂架支撐裝置形成有至少一個減振單元，各個所述減振單元至少包括所述支撐油缸中的一個支撐油缸的無桿腔、與該支撐油缸對應(yīng)的所述蓄能器的油腔以及兩者之間的所述無桿腔連接油路31，各個所述減振單元封閉地充滿有或者能夠封閉地充滿有液壓油。在此需要說明的是，各個減振單元可以包括上述之外的其它油路或液壓腔，只要能夠保證臂架支撐裝置受到臂架沖擊時支撐油缸的無桿腔與所述蓄能器的油腔之間交換液壓油實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換即可。例如，在圖1中，各個支撐油缸的有桿腔分別通過各自的有桿腔連接油路連接到相應(yīng)的無桿腔連接油路31上。尤其需要強調(diào)的是，本發(fā)明的臂架支撐裝置僅需要形成上述機械連接關(guān)系和液壓連接關(guān)系即可，在作為獨立產(chǎn)品銷售時，該臂架支撐裝置的支撐油缸的無桿腔、與該支撐油缸對應(yīng)的所述蓄能器的油腔以及兩者之間的所述無桿腔連接油路31可以預(yù)先充滿有液壓油或其它液壓介質(zhì)并封閉，也可以不預(yù)先充滿液壓介質(zhì)，而由用戶實際使用時另行充入液壓介質(zhì)。
[0056]優(yōu)選地，各個所述支撐油缸的伸縮活動部的上部為各個所述支撐油缸的活塞桿的上端，該活塞桿通過球形關(guān)節(jié)鉸接于所述升降座27。但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的是，各個支撐油缸也可以使得缸體處于上部，而將活塞桿的端部固定，在此情形下，缸體為各個支撐油缸的伸縮活動部，升降座27可以支撐連接到缸體上。無論其結(jié)構(gòu)如何變型，其均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0057]另外，優(yōu)選地，參見圖6和圖11所示，各個所述無桿腔連接油路31上的所述單向節(jié)流閥中的單向閥連接為能夠使得對應(yīng)的所述蓄能器內(nèi)輸出的液壓油反向截止。這主要是考慮到臂架下放時沖擊較大，單行節(jié)流閥7，14采用圖示的連接方向，可以使得臂架下放時液壓油快速地流動到蓄能器，從而使得吸收沖擊的效果更優(yōu)良。單向節(jié)流閥7，14優(yōu)選地采用可調(diào)式單向節(jié)流閥，這樣可以通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥7，14中的節(jié)流閥的通流開度,從而可以根據(jù)需要調(diào)整減振單元內(nèi)部油路的阻尼效果。
[0058]圖4和圖5為本發(fā)明第一種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖，第一和第二支撐油缸10，12均豎直固定在支撐油缸固定座25上，第一和第二支承油缸10，12的活塞桿的上端與升降座27連接，以支撐該升降座27。上述臂架支撐部件包括間隔布置的第一支撐部件22和第二支撐部件23，第一和第二支撐部件22，23均固定在升降座27上，以用于支撐臂架。第一和第二支撐部件22，23頂部都安裝有彈性墊21，以避免剛性接觸和臂架磨損，有關(guān)第一和第二支撐部件22，23以及用于檢測臂架支撐位置的接近開關(guān)26等與現(xiàn)有技術(shù)相同，只要能夠支撐臂架即可，對此不再贅述。
[0059]優(yōu)選地，所述升降座27的兩端與對應(yīng)的導(dǎo)向件24之間設(shè)置有用于引導(dǎo)所述升降座27升降的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。例如，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述升降座27兩端的滾輪以及對應(yīng)的所述導(dǎo)向件24上的所述滾輪導(dǎo)向槽。
[0060]具體地，參見圖4和圖5所示，如上所述，第一和第二支撐部件22，22均連接(例如焊接)在升降座27，當升降座27因第一和第二支撐油缸10，12的伸縮而上下升降時，第一和第二支撐部件22，22也會跟著升降座27上下升降。升降座27的兩側(cè)均安裝有滾輪，各個滾輪分別安裝到對應(yīng)的導(dǎo)向件24的導(dǎo)槽內(nèi)，這樣，當臂架下放時對第一和第二支撐部件22，22形成沖擊或者在第一和第二支撐部件22，22抖動時，升降座27就會依靠兩側(cè)的滾輪沿著兩側(cè)的導(dǎo)向件24滾動來上下升降，導(dǎo)向件24既起到了導(dǎo)向的作用，也避免了第一和第二支撐油缸10，12的活塞桿在受力時產(chǎn)生擺動。兩側(cè)的導(dǎo)向件24與支撐油缸固定座25可以形成為支撐架的形式，其中支撐油缸固定座25的兩端分別對應(yīng)固定到兩側(cè)的導(dǎo)向件24上，在此情形下，例如圖3所示的為臂架支撐裝置的正視示意圖，即圖3所示的方位為架支撐裝置的正面，上述支撐架的背面可以安裝有封裝板28，該封裝板28上安裝有第一和第二蓄能器9，10，第一和第二蓄能器與上述第一和第二支撐油缸10，12具有相應(yīng)的液壓連接關(guān)系(參照圖6)，由此形成兩個能量傳輸?shù)囊簤合到y(tǒng)，以起到吸收沖擊的作用。另外，第一和第二支撐油缸10，12的活塞桿的上端與升降座27鉸接，優(yōu)選地通過球形關(guān)節(jié)形成球鉸連接，采用這種連接形式的目的是為了使臂架的壓力能夠豎直作用于第一和第二支撐油缸10，12的活塞桿，避免活塞桿受到非升降方向上的作用力，使得支撐油缸不會受到損壞。
[0061]圖6是圖4和圖5所示的臂架支撐裝置的液壓原理圖，其中，如上所述，各個所述支撐油缸的無桿腔各自通過對應(yīng)的無桿腔連接油路31經(jīng)由單向節(jié)流閥7，14和阻尼孔8，13連接于對應(yīng)的蓄能器的油口，即第一支撐油缸10的無桿腔通過其對應(yīng)的無桿腔連接油路31經(jīng)由單向節(jié)流閥7和阻尼孔8連接到第一蓄能器9的油口，第二支撐油缸12的無桿腔通過其對應(yīng)的無桿腔連接油路31經(jīng)由單向節(jié)流閥14和阻尼孔13連接于第二蓄能器11的油口。各個支撐油缸與對應(yīng)的所述蓄能器之間的無桿腔連接油路31上還分別設(shè)置有減振用通斷控制閥6，15。這可以根據(jù)需要，通過減振用通斷控制閥6，15使得各個無桿腔連接油路31處于截止狀態(tài)，從而使得各個支撐油缸處于剛性支撐狀態(tài)。另外，各個支撐油缸各自對應(yīng)的無桿腔連接油路31分別經(jīng)由對應(yīng)的供油用通斷控制閥3，18連接于供油油路33。為了在臂架支撐裝置不使用時排出液壓油，各個支撐油缸各自對應(yīng)的無桿腔連接油路31還分別經(jīng)由對應(yīng)的回油用通斷控制閥4，16連接于回油油路34，其中供油油路連接于液壓泵I的泵油出口，此外，供油油路33上可以連接有溢流油路35，該溢流油路35上設(shè)置有溢流閥2，這種結(jié)構(gòu)對于本發(fā)明下述的反向支撐模式中發(fā)揮作用，詳見下述?；赜陀吐?4連接于油箱，作為一種常用結(jié)構(gòu)，回油油路24上可以包括并聯(lián)的濾油器20和單向閥20(作為背壓閥使用)。
[0062]優(yōu)選地，第一和第二支撐油缸10，12的有桿腔分別連接于各自的有桿腔連接油路32，其中第一支撐油缸10的有桿腔連接油路32連接到第二支撐油缸12的無桿腔與第二蓄能器11之間的無桿腔連接油路31上且連接在所述第二蓄能器11與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥15之間，第二支撐油缸12的有桿腔連接油路32連接到所述第一支撐油缸10的無桿腔與第一蓄能器11之間的無桿腔連接油路31上且連接在第一蓄能器11與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥6之間。在這種優(yōu)選形式下，將第一和第二支撐油缸10，12的有桿腔分別通過各自的有桿腔連接油路32連接到相應(yīng)的無桿腔連接油路上31上，在此情形下，第一和第二支撐油缸10，12的有桿腔以及各自的有桿腔連接油路32也可以被認為屬于上述減振單元內(nèi)的油路，由于其與相應(yīng)的蓄能器是相連接的，因此也能夠參與減振工作，尤其是在工程機械處于行駛狀態(tài)時能夠發(fā)揮更優(yōu)良的減振作用。當然，參見圖11所示，各個所述支撐油缸的有桿腔也可以經(jīng)由各自對應(yīng)的有桿腔連接油路32連接于回油油路，或者各個所述支撐油缸的有桿腔與大氣連通。在此情形下，在各個支撐油缸的活塞桿來回伸縮時，有桿腔不會產(chǎn)生負壓而影響到支撐油缸的運動。在各個所述支撐油缸的有桿腔與大氣連通的情形下，各個支撐油缸實際是作為單作用活塞缸。
[0063]在圖4和圖5所示的臂架支撐裝置采用圖6所示的液壓系統(tǒng)的情形下，該液壓系統(tǒng)共有四種工作模式，具體地:
[0064](I)吸收沖擊模式
[0065]在此模式下，二位二通電磁換向閥形式的回油用通斷控制閥3、供油用通斷控制閥
4、回油用通斷控制閥16和供油用通斷控制閥18均處于關(guān)閉狀態(tài)，二位二通電磁換向閥形式的減振用通斷控制閥6和減振用通斷控制閥15處于接通狀態(tài)，此時第一支撐油缸10的有桿腔與第二支撐油缸12的無桿腔相連通，且經(jīng)由單向節(jié)流閥14與第二蓄能器11連接，以能夠與第二蓄能器11交換液壓油；第一支撐油缸10的無桿腔與第二支撐油缸12的有桿腔相連通，且經(jīng)由單向節(jié)流閥6與第一蓄能器9連接，以能夠與第一蓄能器9交換液壓油。
[0066]當臂架收回，下落至接觸臂架支撐位置時，第一支撐油缸10的無桿腔內(nèi)的油液通過減振用通斷控制閥6、單向節(jié)流閥7和阻尼孔8流動到第一蓄能器9的油腔，第二支撐油缸12的無桿腔內(nèi)的油液通過供油用通斷控制閥15、單向節(jié)流閥14和阻尼孔13流動到第二蓄能器11的油腔，從而第一和第二蓄能器9，11的氣腔受到壓縮，容積變小而氣壓增加。氣腔內(nèi)氣體在不斷壓縮與伸張的變化過程中，吸收了主要的沖擊能量，并將大部分的沖擊能量轉(zhuǎn)化為蓄能器的壓力能吸收，同時，油液在通過單向節(jié)流閥7，14以及阻尼孔8，13時，也將臂架沖擊的一部分動能和重力勢能轉(zhuǎn)化為油液的動能和熱能，起到了減小沖擊的作用。由于單向節(jié)流閥7，14，阻尼孔8，13及第一和第二蓄能器9，11的共同作用，臂架下放的沖擊迅速被吸收，臂架趨于平衡狀態(tài)。
[0067](2)吸收行駛振動模式
[0068]在此模式下，各個通斷控制閥的通斷狀態(tài)與上述的吸收沖擊模式相同，也就是吸收沖擊的液壓原理狀態(tài)相同。[0069]當工程機械行駛在不平整的路面上時，在路面的激勵下，臂架勢必會產(chǎn)生振動，此振動是由上升和下降兩個過程組成；
[0070]在下降過程時，第一和第二支撐油缸10，12的無桿腔內(nèi)油液受到擠壓，隨著液體壓力的增大，第一支撐油缸10的無桿腔內(nèi)的油液通過減振用通斷控制閥6、單向節(jié)流閥7和阻尼孔8流動到第一蓄能器9的油腔，第二支撐油缸12的無桿腔內(nèi)的油液通過供油用通斷控制閥15、單向節(jié)流閥14和阻尼孔13流動到第二蓄能器11的油腔，進一步壓縮第一和第二蓄能器9，11內(nèi)的氣體體積，在此過程中由于單向節(jié)流閥7，14中的單向閥被打開，所以油液受到的阻力主要是阻尼孔8，13的阻力。第一和第二蓄能器9，11內(nèi)的氣體受到壓縮產(chǎn)生的彈性作用力主要起到抑制活塞桿向下運動的作用，蓄能器在這一過程中相當于大剛度彈簧作用。
[0071]當?shù)谝缓偷诙斡透?0，12的活塞運動到最底端后，由于臂架的振動以及油液的壓力，第一和第二支撐油缸10，12的活塞存在一個向上運動的趨勢，此時稱為臂架上升過程，第一和第二蓄能器9，11內(nèi)的油液各自通過阻尼孔8，13及單向節(jié)流閥7，14流動到第一和第二支撐油缸10，12的無桿腔，由于單向節(jié)流閥7，14的單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，所以油路產(chǎn)生較大的阻尼力。正是由于單向節(jié)流閥7，14的大阻尼作用，抑制了活塞桿的上升運動，并迅速的衰減振動，從而起到緩沖和吸收振動的作用。
[0072](3)剛性支撐模式
[0073]在此模式下，圖6中所有的通斷控制閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，切斷第一和第二蓄能器9,11與第一和第二支撐油缸10，12直接的連接油路，蓄能器失去作用，第一和第二蓄能器9，11獨立支撐臂架重量，由于油液的可壓縮性很小，此時臂架支撐裝置失去彈性作用，使得臂架支撐裝置處于剛性狀態(tài)。
[0074](4)反向支撐模式
[0075]在此模式下，液壓系統(tǒng)初始狀態(tài)為:回油用通斷控制閥3、供油用通斷控制閥4、回油用通斷控制閥16和供油用通斷控制閥18均處于關(guān)閉狀態(tài)，減振用通斷控制閥6和減振用通斷控制閥15處于接通狀態(tài)，此時臂架支撐在臂架支撐裝置上，如果此時工程機械處于靜止狀態(tài)，當操作人員開始通過操作變幅油缸而舉升臂架時，由于臂架放置在臂架支撐裝置上處于水平或基本水平的狀態(tài)，變幅油缸舉升臂架非常費力，變幅油缸所受的壓迫作用較大。為了改善這種狀況，參見圖6和圖11所示，可以使得供油用通斷控制閥4和6處于接通狀態(tài)，而將減振用通斷控制閥6，15截止，此時通過液壓泵的運轉(zhuǎn)向各個支撐油缸的無桿腔供油，例如在圖6中，液壓油經(jīng)由供油用通斷控制閥3和可調(diào)式節(jié)流口 5供應(yīng)到第一支撐油缸10的無桿腔，同時液壓油經(jīng)由供油用通斷控制閥18和可調(diào)式節(jié)流口 17供應(yīng)到第二支撐油缸12的無桿腔，從而使得各個支撐油缸向上舉升，對臂架的起升起到助力作用，使得變幅油缸受到的壓迫作用大為減輕，其中可調(diào)試節(jié)流口 5，17可以適當?shù)卣{(diào)節(jié)供油流量，從而在幫助臂架起升時更加平穩(wěn)，避免對臂架造成沖擊。
[0076]更優(yōu)選地，參見圖6和圖11所示，如上所述，連接于液壓泵I的供油油路33連接有溢流油路35，該溢流油路35上設(shè)置有溢流閥2，在這種優(yōu)選實施方式下，在臂架未放置在臂架支撐裝置上之前，可以將將溢流閥2的調(diào)定壓力調(diào)節(jié)為略高于臂架靜態(tài)支撐在臂架支撐裝置上時對臂架的各個支撐油缸10，12的無桿腔所形成的油壓，該油壓對于普通技術(shù)人員是容易確定的，由于臂架在不作業(yè)的收攏放置狀態(tài)下采用兩點支撐，其中臂架支撐裝置為其中的支撐之一，另一個支撐為臂架與回轉(zhuǎn)臺的鉸接點，在此情形下，臂架支撐裝置承受的負載可以基本確定為臂架重量的二分之一，例如在圖6中由于存在兩個支撐油缸，該油壓可以為臂架重量的四分之一除以第一支撐油缸或第二支撐油缸內(nèi)的活塞的橫截面面積，在圖11中由于存在一個支撐油缸，在不存在其它輔助彈性支撐件的情形下，可以為臂架重量的二分之一除以第一支撐油缸10的活塞的橫截面面積。在臂架未放置在臂架支撐裝置上之前，打開各個供油用通斷控制閥和減振用供油控制閥(此時各個回油用通斷控制閥關(guān)閉)，通過液壓泵向各個支撐油缸的無桿腔和各個蓄能器內(nèi)供油，直至溢流閥2溢流，例如在圖1中，在此情形下顯然使得第一和第二蓄能器9，10內(nèi)的初始油壓設(shè)定值高于臂架靜態(tài)支撐在臂架支撐裝置上在各個支撐油缸的無桿腔內(nèi)所形成的油壓。這樣，在關(guān)閉供油用通斷控制閥后，當臂架放置到臂架支撐裝置上時，由于臂架的重量，各個支撐油缸的活塞桿會下降一段距離，通過各個蓄能器以及油路的阻尼作用進行正常的減振。當操作人員操作變幅油缸舉升臂架時，此時即使不通過上述液壓泵向各個支撐油缸的無桿腔供油，即不打開各個供油用通斷控制閥，由于各個蓄能器的初始油壓設(shè)定值大于臂架靜態(tài)支撐在臂架支撐裝置上對各個支撐油缸的無桿腔內(nèi)所形成的油壓，當臂架開始起升時，由于臂架施加于臂架支撐裝置的負載瞬間減輕，各個支撐油缸與對應(yīng)的蓄能器之間需要重新建立油壓平衡，此時第一和第二蓄能器9，10內(nèi)油液通過阻尼孔8，13、單向節(jié)流閥7，14及減振用通斷控制閥6和減振用通斷控制閥15回流至第一和第二支撐油缸10，12的無桿腔內(nèi)，從而使得第一和第二支撐油缸10，12的活塞桿伸出一段距離，這段距離可以很大程度上減輕臂架初始起升時臂架對臂架變幅油缸的壓迫作用，對臂架的舉升起到助力作用。由于油液在從蓄能器流至支撐油缸的無桿腔時，分別通過阻尼孔8，13以及單向節(jié)流閥7，14中的節(jié)流孔，所以流速很小，幾乎對臂架沒有沖擊作用，平穩(wěn)性較好。
[0077]圖7和圖8為本發(fā)明第二種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖，在本方案中，此種形式的臂架支撐裝置采用了液壓吸振和彈簧吸振兩種方法相結(jié)合，該臂架支撐裝置包括一個支撐油缸，即第一支撐油缸10，該第一支撐油缸10、升降座27、支撐油缸固定座25以及導(dǎo)向件等的結(jié)構(gòu)與上述第一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)相同，不再重復(fù)描述。不同的是，該第二種實施方式的臂架支撐裝置還包括輔助支撐結(jié)構(gòu)，具體地，支撐油缸固定座25上安裝有輔助支撐彈性件30 (典型地可以為螺旋彈簧)，該輔助支撐彈性件30的上端支撐有輔助支撐件29，該輔助支撐件29的上端連接到升降座27上。優(yōu)選地，參見圖7所示，輔助支撐彈性件30穿套在第一支撐油缸10的缸體上，所述輔助支撐件29包括穿套部和支撐部，所述穿套部穿套到第一支撐油缸10的缸體上并且支撐于輔助支撐彈簧件30的上端，所述輔助支撐件的支撐部自所述穿套部相對于第一支撐油缸10傾斜向上延伸，并且連接于升降座27 (具體連接的方式可以采用鉸接等形式)。在該第二種【具體實施方式】下，當臂架落到該臂架支撐裝置的第一和第二支承部件22，33上時，或者臂架在振動的時候，升降座27上下升降，此時，第一支撐油缸10的活塞桿和輔助支撐件29同時上下移動進行吸振，油缸是通過壓縮液壓油，輔助支撐件通過壓縮輔助支撐彈性件30進行吸振，兩者共同作用來吸收振動和沖擊，從而起到良好的吸收沖擊和振動的效果。
[0078]圖9和圖10是本發(fā)明第三種【具體實施方式】的臂架支撐裝置的正視示意圖和俯視示意圖，在該第三種【具體實施方式】中，與圖4和圖5所示的第一種【具體實施方式】相比，其僅采用第一支撐油缸10以及相應(yīng)的第一蓄能器9，相關(guān)的連接結(jié)構(gòu)與上述第一種【具體實施方式】相同，不再重復(fù)描述。
[0079]圖11顯示圖7和圖9所示的臂架支撐裝置的液壓原理圖，其液壓連接結(jié)構(gòu)與圖6相比更加簡化，并實現(xiàn)上述的吸收沖擊模式、吸收行駛振動模式、剛性支撐模式以及反向支撐模式的原理相似，對此不再贅述。
[0080]在本發(fā)明的上述各個實施方式中，本發(fā)明的主要技術(shù)要點在于:其一，本發(fā)明優(yōu)選地采用升降座及導(dǎo)向件的升降導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了臂架支撐裝置的支撐部件(例如第一和第二支撐部件22，22)沿垂直方向的上下移動，并確保了活塞桿不發(fā)生擺動，保證了升降運動的平穩(wěn)性。第二，支撐油缸的活塞桿(以及輔助支撐件的支撐部的上端)采用球鉸式的連接結(jié)構(gòu)，使得臂架的壓力均基本沿著活塞桿運動方向作用于油缸，對油缸形成保護作用。第三，采用液壓減振系統(tǒng)代替了原有的彈性墊(例如橡膠墊)的減振方式，實現(xiàn)了可靠的吸收沖擊的性能。第四，尤其優(yōu)選地，采用蓄能器加可調(diào)式單向節(jié)流閥以及阻尼空的結(jié)構(gòu)形式，更加有效地實現(xiàn)了臂架下放時的巨大沖擊吸收吸能以及在惡劣路況下行駛時對臂架振動衰減及吸收性能。另外，通過液壓泵泵油，并通過溢流閥確保蓄能器的初始油壓，從而在臂架起升時對臂架起升形成助力，有效地減少了臂架對變幅油缸的壓迫作用。
[0081]由上描述可以看出，本發(fā)明優(yōu)點在于:第一，本發(fā)明的臂架支撐裝置吸收臂架的沖擊能力更強，現(xiàn)有技術(shù)的臂架支撐裝置對于臂架在下落過程中的沖擊并沒有有效地吸收，并且隨著沖擊次數(shù)的增多，吸振材料的性能會逐漸降低，使得整機可靠性降低，而在本發(fā)明的臂架支撐裝置在臂架沖擊接觸后，其沖擊產(chǎn)生的動能及勢能迅速轉(zhuǎn)化為有液壓油的液壓能，通過油路上阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼力，并壓縮蓄能器中的氣腔進行能量轉(zhuǎn)換，從而吸收臂架的沖擊能量，臂架的沖擊被轉(zhuǎn)化為油液的熱能及蓄能器的彈性勢能，避免了臂架產(chǎn)生剛性沖擊的可能性。第二，本發(fā)明的臂架支撐裝置吸收臂架的振動的能力更強，工程機械(例如泵車)在不平整路面上行駛時，臂架的振動很大，雖然有臂架支撐裝置具有彈性墊，但是在振動時的剛性碰撞對臂架的接觸面也是有傷害的，長時間的振動會使臂架出現(xiàn)疲勞損壞，更有甚者，會造成臂架的斷裂。本發(fā)明的臂架支撐裝置能夠很好地吸收在行駛的過程中臂架產(chǎn)生的振動，可以在臂架振動時給臂架一些緩沖，消除了剛性碰撞。第三，尤其是，本發(fā)明優(yōu)選形式的臂架支撐裝置能夠有效地減輕臂架對變幅油缸的壓迫作用。現(xiàn)有的臂架支撐裝置對臂架的起升并沒有托起的功能。本發(fā)明通過設(shè)置兩個換向閥，在臂架要升起時，通過給支撐油缸的無桿腔注入一定的油液，使其能略微升高一段距離，從來降低了臂架對變幅油缸的壓迫作用，延長了變幅油缸的壽命，提高了油缸及整機的可靠性。
[0082]以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0083]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0084]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.臂架支撐裝置，包括臂架支撐部件，其中，所述臂架支撐部件安裝在升降座(27)上，該升降座(27)連接支撐于豎直設(shè)置的至少一個支撐油缸的伸縮活動部的上部，各個所述支撐油缸的下部固定，并且各個所述支撐油缸的無桿腔各自通過對應(yīng)的無桿腔連接油路(31)經(jīng)由單向節(jié)流閥(7，14)和阻尼孔(8，13)連接于對應(yīng)的蓄能器的油口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架支撐裝置，其中，所述臂架支撐裝置形成有減振單元，各個所述減振單元至少包括所述支撐油缸中的一個支撐油缸的無桿腔、與該支撐油缸對應(yīng)的所述蓄能器的油腔以及兩者之間的所述無桿腔連接油路(31)，各個所述減振單元封閉地充滿有或者能夠封閉地充滿有液壓油，且各個所述無桿腔連接油路(31)上的所述單向節(jié)流閥中的單向閥連接為能夠使得對應(yīng)的所述蓄能器內(nèi)輸出的液壓油反向截止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架支撐裝置，其中，各個所述支撐油缸與對應(yīng)的所述蓄能器之間的所述無桿腔連接油路(31)上還分別設(shè)置有減振用通斷控制閥(6，15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臂架支撐裝置，其中，所述支撐油缸包括間隔設(shè)置的第一支撐油缸(10)和第二支撐油缸(12)，所述蓄能器包括分別與該第一支撐油缸(10)和第二支撐油缸(12)對應(yīng)的第一蓄能器(9)和第二蓄能器(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臂架支撐裝置，其中，所述第一和第二支撐油缸(10，12)的有桿腔分別連接于各自的有桿腔連接油路(32)，其中所述第一支撐油缸(10)的有桿腔連接油路(32)連接到所述第二支撐油缸(12)的無桿腔與所述第二蓄能器(11)之間的無桿腔連接油路(31)上且連接在所述第二蓄能器(11)與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥(15)之間，所述第二支撐油缸(12)的有桿腔連接油路(32)連接到所述第一支撐油缸(10)的無桿腔與所述第一蓄能器(11)之間的無桿腔連接油路(31)上且連接在所述第一蓄能器(11)與對應(yīng)的所述減振用通斷控制閥(6)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架支撐裝置，其中，各個所述支撐油缸的有桿腔經(jīng)由各自對應(yīng)的有桿腔連接油路(32)連接于回油油路；或者各個所述支撐油缸的有桿腔與大氣連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架支撐裝置，其中，所述臂架支撐部件包括間隔布置的第一支撐部件(22 )和第二支撐部件(23 )，該第一支撐部件(22 )和第二支撐部件(23 )的支撐頂部分別設(shè)置有彈性墊(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架支撐裝置，其中，各個所述支撐油缸的伸縮活動部的上部為各個所述支撐油缸的活塞桿的上端，該活塞桿通過球形關(guān)節(jié)鉸接于所述升降座(27)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的臂架支撐裝置，其中，所述升降座(27)的兩端與對應(yīng)的導(dǎo)向件(24)之間設(shè)置有用于引導(dǎo)所述升降座(27)升降的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的臂架支撐裝置，其中，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述升降座(27)兩端的滾輪以及對應(yīng)的所述導(dǎo)向件(24)上的所述滾輪導(dǎo)向槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的臂架支撐裝置，其中，各個所述支撐油缸的下端固定到支撐油缸固定座(25)上，該支撐油缸固定座(25)的兩端固定到兩側(cè)的所述導(dǎo)向件(24)上以形成支撐架。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的臂架支撐裝置，其中，所述升降座(27)上還連接于輔助支撐件(29)的上端，該輔助支撐件(29)的下端支撐在輔助支撐彈性件(30)上，該輔助支撐彈性件(30)固定在所述支撐油缸固定座(25)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的臂架支撐裝置，其中，至少一個所述支撐油缸上穿套有所述輔助支撐彈性件(30 )，所述輔助支撐件(29 )包括穿套部和支撐部，該輔助支撐件(29 )的穿套部穿套在所述支撐油缸上并且支撐在所述輔助彈性件(30)上，所述輔助支撐件(29)的支撐部相對于所述支撐油缸傾斜向上并連接于所述升降座(27 )。
14. 工程機械，包括臂架和臂架支撐裝置，其中，所述臂架支撐裝置為根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的臂架支撐裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的工程機械，其中，所述工程機械為混凝土泵車，所述臂架為布料臂架；或者所述工程機械為流動式起重機，所述臂架為起重臂。
【文檔編號】F16F15/027GK103470682SQ201310400006
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】謝國紅, 吳德志, 黃柯 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司