專利名稱：伸縮臂和工程機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械，具體地，涉及一種伸縮臂和包括該伸縮臂的工程機械。
背景技術：
許多工程機械具有伸縮臂，以起重機為例，通常配合使用伸縮油缸和鋼絲繩排機構來伸縮所述伸縮臂的各臂節(jié)。具體地，三節(jié)臂通常采用一個伸縮油缸I與一套伸出和回拉鋼絲繩裝置2 ;四節(jié)臂通常采用一個伸縮油缸I與兩套伸出和回拉鋼絲繩裝置2 (如圖I所示)，或采用兩個伸縮油缸與一套鋼絲繩排裝置；五節(jié)臂通常采用兩個伸縮油缸I與兩套伸出和回拉鋼絲繩裝置2(如圖2所示)。通過伸縮油缸和鋼絲繩排裝置進行伸縮臂操作時，相互關聯(lián)的臂節(jié)能同時伸出或縮回。 如圖I和圖2所示，使用伸縮油缸加鋼絲繩排時需要在最內(nèi)側的臂節(jié)預留足夠的布置空間，從而導致臂架截面過粗，臂架重量過重。影響整車性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠減輕重量并提高起重性能的伸縮臂。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種伸縮臂，該伸縮臂包括伸縮臂主體，其中，所述伸縮臂還包括第一柔性件和設置在所述伸縮臂主體外部的卷揚裝置，所述第一柔性件通過所述卷揚裝置卷繞并驅動所述伸縮臂主體伸縮。本發(fā)明還提供一種工程機械，其中，該工程機械包括轉臺和本發(fā)明的伸縮臂，所述卷揚裝置安裝在所述轉臺上。通過上述技術方案，采用卷揚裝置驅動伸縮臂主體伸縮，避免了使用重量較大的伸縮缸，減輕了伸縮臂的重量。另外，卷揚裝置設置在伸縮臂主體外部，能夠減輕伸縮臂主體的總體重量，并能夠提高起重機的起重力矩。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。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是說明現(xiàn)有技術中四節(jié)臂伸縮機構的示意圖；圖2是說明現(xiàn)有技術中五節(jié)臂伸縮機構的示意圖；圖3是說明本發(fā)明的伸縮臂的一種實施方式的示意圖；圖4是說明本發(fā)明的伸縮臂的另一種實施方式的示意圖；圖5是說明本發(fā)明的伸縮臂的還另一種實施方式的示意圖；圖6是說明本發(fā)明的伸縮臂的還另一種實施方式的示意圖；圖7是說明現(xiàn)有的工程機械的起重力矩的示意圖；圖8是說明本發(fā)明的工程機械的優(yōu)選實施方式的起重力矩的示意圖。
附圖標記說明I :伸縮油缸2 :伸出和回拉鋼絲繩裝置3 :第一臂節(jié)4:第二臂節(jié)5:第三臂節(jié)6:第四臂節(jié)7:卷揚裝置7a:第一卷揚裝置7b :第二卷揚裝置8:第一固定件 8a:突起9 :第二固定件10 :第一滑輪11 :第二滑輪12 :第一柔性件12a:伸長柔性件12b :收縮柔性件13:第二柔性件 14:第三滑輪 15:第四滑輪16 :第五滑輪17 :第一鋼絲繩 18 :第二鋼絲繩19 :第三鋼絲繩20 :鏈條21 :伸縮臂 22 :轉臺AA :力矩中心線Gl:轉臺的重力力矩 G2:伸縮油缸的重力力矩G3 :各臂節(jié)的重力力矩 G4 :卷揚裝置的重力力矩Ga:現(xiàn)有技術的起重力矩 Gb:本發(fā)明的起重力矩
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種伸縮臂，該伸縮臂21包括伸縮臂主體，其中，所述伸縮臂21還包括第一柔性件12和設置在所述伸縮臂主體外部的卷揚裝置7，所述第一柔性件12通過所述卷揚裝置7卷繞并驅動所述伸縮臂主體伸縮。本發(fā)明中，采用卷揚裝置7驅動伸縮臂主體伸縮，避免了使用重量較大的伸縮缸，減輕了伸縮臂的重量。卷揚裝置7設置在伸縮臂主體外部，能夠減輕伸縮臂主體的總體重量，并能夠提聞起重機的起重力矩。其中，可以為卷揚裝置7和第一柔性件12配設各種適當?shù)牟考⒁愿鞣N適當?shù)姆绞讲贾?，來實現(xiàn)伸縮主體的伸縮。優(yōu)選地，所述伸縮臂主體包括依次套設的多個臂節(jié)，該多個臂節(jié)包括位于最外側的第一臂節(jié)3和相鄰套設在所述第一臂節(jié)3內(nèi)的第二臂節(jié)4，其中，所述伸縮臂21包括第一固定件8、第二固定件9、第一滑輪10、第二滑輪11和第二柔性件13，所述第一柔性件12其中所述第一固定件8和第二固定件9分別固定在所述第一臂節(jié)3和第二臂節(jié)4內(nèi)；所述第一滑輪10和第二滑輪11分別固定于所述第一固定件8和第二固定件9 ;所述第一柔性件
(12)通過所述卷揚裝置(7)卷繞，并且兩端分別固定于所述第二臂節(jié)(4);所述第二柔性件13的一端固定于所述第一臂節(jié)3，另一端繞過所述第二滑輪11固定于相鄰套設在所述第二臂節(jié)4內(nèi)的臂節(jié)。由此，使用卷揚裝置7、第一滑輪10、第二滑輪11、第一柔性件12、第二柔性件13來代替現(xiàn)有技術中的伸縮缸，使得第二臂節(jié)4相對于第一臂節(jié)3伸縮。另外，優(yōu)選地，除所述第一臂節(jié)3和第二臂節(jié)4之外的其他臂節(jié)可以通過鋼絲繩排機構伸縮，以進一步降低伸縮臂21的重量并進一步提高起重能力。其中，鋼絲繩排機構的布置可以根據(jù)實際情況(例如伸縮臂21的尺寸、臂節(jié)數(shù)量等)進行選擇。在圖3至圖6的實施方式中，伸縮臂21還包括第三臂節(jié)5和第四臂節(jié)6，鋼絲繩排機構可以包括三套伸出和回拉鋼絲繩裝置，具體為第三滑輪14和第一鋼絲繩17 ;第四滑輪15和第二鋼絲繩18 ;第五滑輪16和第三鋼絲繩19。具體地，第三滑輪14安裝在第二臂節(jié)4的根部外側，第一鋼絲繩17的一端固定于第一臂節(jié)3的頭部(也就是與根部相對的端部)，另一端繞過第三滑輪14固定于第三臂節(jié)5的根部外側；第四滑輪15安裝在第三臂節(jié)5的根部內(nèi)側，第二鋼絲繩18的一端固定于第二臂節(jié)4 (例如固定在第二固定件9上)，另一端繞過第四滑輪15固定于第四臂節(jié)6的根部外側；第五滑輪16安裝在第三臂節(jié)5的頭部內(nèi)側，第三鋼絲繩19的一端固定于第四臂節(jié)6的根部，另一端繞過第五滑輪16固定于第二臂節(jié)4的根部內(nèi)側。如上所述，根據(jù)臂節(jié)數(shù)量、伸縮臂21的尺寸，可以選擇不同數(shù)量的伸出和回拉鋼絲繩裝置來構成鋼絲繩排機構，布置方式也可以相應變化，本發(fā)明對此不作限定。下面以圖3所示的實施方式說明伸縮臂21的操作。在該實施方式中，所述伸長柔性件12a和收縮柔性件12b為一體的柔性件。伸縮臂21伸出時，卷揚裝置7沿逆時針方向旋轉，使得第二臂節(jié)4向前(即圖3中向左)伸出，第二固定件9 (以及第二滑輪11)隨第二 臂節(jié)4移動，從而通過第二柔性件13帶動第三臂節(jié)5向前伸出，同時帶動第五滑輪16移動，從而通過第三鋼絲繩19帶動第四臂節(jié)6向前伸出。伸縮臂21收縮時，卷揚裝置7沿順時針方向旋轉，使得第二臂節(jié)4向后縮回，第三滑輪14隨第二臂節(jié)4移動，從而通過第一鋼絲繩17帶動第三臂節(jié)5縮回，同時帶動第四滑輪15移動，并通過第二鋼絲繩18帶動第四臂節(jié)6縮回。本發(fā)明中，第一柔性件12和第二柔性件13可以采用各種適當?shù)牟牧现瞥桑灰軌蚓砝@并提供拉緊力即可。例如，所述第一柔性件12可以為鋼絲繩或鏈條。在圖3至圖5的實施方式中，第一柔性件12和第二柔性件13均為鋼絲繩，在圖6所示的實施方式中，第一柔性件12為鏈條20，卷揚裝置7可以為鏈輪。另外，第一固定件8和第二固定件9可以采用各種適當?shù)慕Y構和形狀，只要便于布置并能夠支撐相應的第一滑輪10和第二滑輪11即可。例如，在圖示的實施方式中，所述第一固定件8和第二固定件9可以為桿狀，所述第一固定件8從所述第一臂節(jié)3的根部沿所述伸縮臂21的伸長方向延伸，所述第二固定件9從所述第二臂節(jié)4的根部沿所述伸縮臂21的伸長方向延伸。優(yōu)選地，第一固定件8和第二固定件9可以平行設置。另外，為便于布置，所述第一滑輪10可以固定于所述第一固定件8的端部，所述第二滑輪11可以固定于所述第二固定件9的端部。優(yōu)選地，在圖4所示的實施方式中，所述第一固定件8可以具有橫向的突起8a，所述第二柔性件9的一端通過所述突起8a固定于所述第一臂節(jié)3，以減小第二柔性件9的長度，有利于整體結構的緊湊。類似地，第二固定件9也可以具有類似的橫向突起，該橫向突起可以用于固定第二鋼絲繩18。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，如圖4所示，所述卷揚裝置7可以包括第一卷揚裝置7a和第二卷揚裝置7b，所述第一柔性件12包括伸長柔性件12a和收縮柔性件12b，所述伸長柔性件12a的一端通過所述第一卷揚裝置7a卷繞，另一端繞過所述第一滑輪10固定于所述第二臂節(jié)4，所述收縮柔性件12b的一端通過所述第二卷揚裝置7b卷繞，另一端固定于所述第二臂節(jié)4。換言之，伸長柔性件12a和收縮柔性件12b相互獨立操作。在這種實施方式中，伸縮臂21伸長時，第一卷揚裝置7a沿逆時針方向旋轉以收回所述伸長柔性件12a，第二卷揚裝置7b沿逆時針方向旋轉以放長所述收縮柔性件12b，從而使第二臂節(jié)4伸出，其他臂節(jié)也如上所述同步伸出；伸縮臂21收縮時，第一卷揚裝置7a沿順時針方向旋轉以放長所述伸長柔性件12a，第二卷揚裝置7b沿順時針方向旋轉以收回所述收縮柔性件12b，從而使第二臂節(jié)4縮回，其他臂節(jié)也如上所述同步縮回。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種工程機械，其中，該工程機械包括轉臺22和本發(fā)明的伸縮臂21，所述卷揚裝置7安裝在所述轉臺22上。通過將卷揚裝置7安裝在轉臺22上，能夠增大起重力矩。具體來說，本發(fā)明的工程機械避免了使用重量較大的伸縮缸，減輕了伸縮臂的重量。卷揚裝置7設置在轉臺22上，能夠減輕伸縮臂主體的總體重量，并能夠提聞起重機的起重力矩。優(yōu)選地，所述卷揚裝置7與轉臺22的重心可以位于所述工程機械的力矩中心線AA的同側，以進一步增大起重力矩。下面結合圖7和圖8說明本發(fā)明的工程機械的起重性能優(yōu)于現(xiàn)有技術的工程機械。圖7所示為現(xiàn)有技術的工程機械起重時的力矩分布。其中，工程機械的各部件相對于力矩中心線AA施加力矩。如圖7所示，現(xiàn)有技術的起重力矩Ga=轉臺的重力力矩Gl-伸縮油缸的重力力矩G2-各臂節(jié)的重力力矩G3。圖8所示為本發(fā)明的工程機械起重時的力矩分布。本發(fā)明的起重力矩Gb=轉臺的重力力矩Gl+卷揚裝置的重力力矩G4-各臂節(jié)的重力力矩G3。由于本發(fā)明的伸縮臂21中并沒有設置伸縮油缸，已經(jīng)顯著提高了起重性能，加之將卷揚裝置7和轉臺22的中心設置在力矩中心線AA的同側，從而進一步提高了起重性能。當卷揚裝置7包括第一卷揚裝置7a和第二卷揚裝置7b時，起重性能還將進一步提高?？梢岳斫獾?，即使卷揚裝置7和轉臺22的中心設置在力矩中心線AA的兩側，由于卷揚裝置7安裝在轉臺22上，因此卷揚裝置7到力矩中心線AA的力臂比現(xiàn)有技術使用的伸縮缸到力矩中心線AA的力臂(相當于伸縮臂主體到力矩中心線AA的力臂)小得多，卷揚裝置7的重力力矩G4比伸縮缸的重力力矩也小得多?，F(xiàn)有技術中，起重力矩Gb=轉臺的重力力矩Gl-伸縮缸的重力力矩-各臂節(jié)的重力力矩G3。而在本實施方式中,起重力矩Gb=轉臺的重力力矩Gl-卷揚裝置的重力力矩G4-各臂節(jié)的重力力矩G3。由此可見，本發(fā)明顯然提高了起重力矩。以上結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)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術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。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，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。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，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權利要求
1.一種伸縮臂，該伸縮臂(21)包括伸縮臂主體，其特征在于，所述伸縮臂(21)還包括第一柔性件(12)和設置在所述伸縮臂主體外部的卷揚裝置(7)，所述第一柔性件(12)通過所述卷揚裝置(7)卷繞并驅動所述伸縮臂主體伸縮。
2.根據(jù)權利要求I所述的伸縮臂，其中，所述伸縮臂主體包括依次套設的多個臂節(jié)，該多個臂節(jié)包括位于最外側的第一臂節(jié)(3)和相鄰套設在所述第一臂節(jié)(3)內(nèi)的第二臂節(jié)(4)，所述伸縮臂(21)包括第一固定件(8)、第二固定件(9)、第一滑輪(10)、第二滑輪(11)和第二柔性件(13)，其中 所述第一固定件(8)和第二固定件(9)分別固定在所述第一臂節(jié)(3)和第二臂節(jié)(4)內(nèi)； 所述第一滑輪(10)和第二滑輪(11)分別固定于所述第一固定件(8)和第二固定件(9)； 所述第一柔性件(12)通過所述卷揚裝置(7)卷繞，并且兩端分別固定于所述第二臂節(jié)(4)； 所述第二柔性件(13)的一端固定于所述第一臂節(jié)(3)，另一端繞過所述第二滑輪(11)固定于相鄰套設在所述第二臂節(jié)(4)內(nèi)的臂節(jié)。
3.根據(jù)權利要求2所述的伸縮臂，其中，所述第一柔性件(12)為鋼絲繩或鏈條。
4.根據(jù)權利要求2所述的伸縮臂，其中，所述第一固定件(8)和第二固定件(9)為桿狀，所述第一固定件(8)從所述第一臂節(jié)(3)的根部沿所述伸縮臂(21)的伸長方向延伸，所述第二固定件(9)從所述第二臂節(jié)(4)的根部沿所述伸縮臂(21)的伸長方向延伸。
5.根據(jù)權利要求4所述的伸縮臂，其中，所述第一滑輪(10)固定于所述第一固定件(8)的端部，所述第二滑輪(11)固定于所述第二固定件(9)的端部。
6.根據(jù)權利要求4所述的伸縮臂，其中，所述第一固定件(8)具有橫向的突起(8a)，所述第二柔性件(9)的一端通過所述突起(8a)固定于所述第一臂節(jié)(3)。
7.根據(jù)權利要求2-6中任意一項所述的伸縮臂，其中，所述卷揚裝置(7)包括第一卷揚裝置(7a)和第二卷揚裝置(7b)，所述第一柔性件(12)包括伸長柔性件(12a)和收縮柔性件(12b)，所述伸長柔性件(12a)的一端通過所述第一卷揚裝置(7a)卷繞，另一端繞過所述第一滑輪(10)固定于所述第二臂節(jié)(4)，所述收縮柔性件(12b)的一端通過所述第二卷揚裝置(7b)卷繞，另一端固定于所述第二臂節(jié)(4)。
8.根據(jù)權利要求2-6中任意一項所述的伸縮臂，其中，所述伸長柔性件和收縮柔性件為一體的柔性件。
9.根據(jù)權利要求2所述的伸縮臂，其中，除所述第一臂節(jié)(3)和第二臂節(jié)(4)之外的其他臂節(jié)通過鋼絲繩排機構伸縮。
10.一種工程機械，其特征在于，該工程機械包括轉臺(22)和根據(jù)權利要求1-9中任意一項所述的伸縮臂(21)，所述卷揚裝置(7 )安裝在所述轉臺(22 )上。
11.根據(jù)權利要求10所述的工程機械，其中，所述卷揚裝置(7)與轉臺(22)的重心位于所述工程機械的力矩中心線(AA)的同側。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工程機械及其伸縮臂，該伸縮臂(21)包括伸縮臂主體，其中，所述伸縮臂(21)還包括第一柔性件(12)和設置在所述伸縮臂主體外部的卷揚裝置(7)，所述第一柔性件(12)通過所述卷揚裝置(7)卷繞并驅動所述伸縮臂主體伸縮。采用卷揚裝置驅動伸縮臂主體伸縮，避免了使用重量較大的伸縮缸，減輕了伸縮臂的重量。另外，卷揚裝置設置在伸縮臂主體外部，能夠減輕伸縮臂主體的總體重量，并能夠提高起重機的起重力矩。
文檔編號B66C23/687GK102878165SQ20121038749
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者詹純新, 劉權, 楊勇 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司