單缸插銷機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的油缸和起重的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種單缸插銷機(jī)構(gòu)，其缸銷油缸和臂銷油缸均沿第三方向設(shè)置于缸頭體的同側(cè)，其缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊與缸銷之間具有第一斜面滑動(dòng)配合副，第一斜面滑動(dòng)配合副可在第一方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，缸銷與缸頭體之間具有第一方向滑動(dòng)配合副，以通過缸銷油缸驅(qū)動(dòng)缸銷伸出或者收回；其臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊與燕尾槽之間具有第二斜面滑動(dòng)配合副，第二斜面滑動(dòng)配合副可在第二方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，燕尾槽與缸頭體之間具有第二方向滑動(dòng)配合副，以通過臂銷油缸驅(qū)動(dòng)燕尾槽伸出或者收回。可規(guī)避燕尾槽運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，確保復(fù)位彈簧滿足相關(guān)要求，降低制造成本。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用該單缸插銷機(jī)構(gòu)的油缸和起重機(jī)。
【專利說明】單缸插銷機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的油缸和起重機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種單缸插銷機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的油缸和起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，超大噸位全地面起重機(jī)以其移動(dòng)靈活、轉(zhuǎn)場迅速，能夠快速投入作業(yè)的特點(diǎn)，在各種大型基建項(xiàng)目中得以廣泛應(yīng)用。同時(shí)，對于超大噸位起重機(jī)性能要求也隨之越來越高，例如，內(nèi)置于起重機(jī)伸臂內(nèi)的單缸插銷機(jī)構(gòu)，用于協(xié)助伸縮油缸實(shí)現(xiàn)起重機(jī)伸臂的伸縮功能，其作為實(shí)現(xiàn)吊臂伸縮的主要執(zhí)行部件，在提高起重機(jī)性能中的重要性也越來越明顯。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，單缸插銷機(jī)構(gòu)固定在臂架伸縮油缸的缸頭處。請參見圖1和圖2，其中，圖1示出了現(xiàn)有缸頭處單缸插銷機(jī)構(gòu)的示意圖，圖2示出了現(xiàn)有位于伸縮臂中的缸頭單缸插銷機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0004]如圖所示，該缸頭體30采用整體鍛壓或鑄造獲得毛坯，并通過數(shù)控機(jī)床進(jìn)行再加工為成品。設(shè)置于缸頭體上的燕尾槽10由兩個(gè)臂銷油缸20驅(qū)動(dòng)下拉，帶動(dòng)臂銷(圖中未示出)回收，并可在兩組臂銷彈簧40的作用下復(fù)位，帶動(dòng)臂銷伸出以實(shí)現(xiàn)相鄰臂節(jié)之間的鎖定。設(shè)置于缸頭體上的缸銷50在缸銷油缸60的帶動(dòng)下縮回，以實(shí)現(xiàn)臂節(jié)與油缸之間的解鎖，同時(shí)可在缸銷彈簧70的作用下復(fù)位。在起重機(jī)伸縮臂的伸縮操作過程中，需要臂銷和缸銷50之間進(jìn)行交互動(dòng)作的配合，以確保臂節(jié)伸縮操作的安全可靠性。其中，缸銷50和臂銷80與伸縮臂之間的裝配關(guān)系如圖3所示。
[0005]受其自身結(jié)構(gòu)的限制，現(xiàn)有的單缸插銷機(jī)構(gòu)存在以下不足:
[0006]1、燕尾槽易卡死:兩個(gè)臂銷油缸同時(shí)驅(qū)動(dòng)燕尾槽，若臂銷油缸出現(xiàn)動(dòng)作不同步時(shí)，易導(dǎo)致燕尾槽運(yùn)動(dòng)的卡死。
[0007]2、彈簧設(shè)計(jì)受限:由于缸頭體垂直于伸臂伸縮方向的截面受最末節(jié)伸臂的限制，導(dǎo)致燕尾槽彈簧和缸銷彈簧的設(shè)計(jì)受空間限制較大，難以滿足相應(yīng)的力和壽命的要求。
[0008]3、受設(shè)置位置的限制，均采用非標(biāo)準(zhǔn)油缸設(shè)計(jì)，產(chǎn)品制造成本較高。
[0009]此外，該缸頭體的制造需要整體鍛壓或鑄造形成毛坯件，然后在鍛件或鑄件上進(jìn)行鉆孔、打磨、熱處理等工藝，因需安裝多個(gè)油缸，且相對尺寸要求較高，導(dǎo)致加工成本無法得以有效控制。同時(shí)，缸頭體上冗余金屬較多，重量也較大。
[0010]有鑒于此，亟待另辟蹊徑針對現(xiàn)有伸縮臂的單缸插銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保燕尾槽的運(yùn)動(dòng)性能，并使得復(fù)位彈簧的作用力及使用壽命滿足相關(guān)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]針對上述缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種單缸插銷機(jī)構(gòu)，以完全規(guī)避燕尾槽運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，同時(shí)能夠確保復(fù)位彈簧的作用力及使用壽命滿足相關(guān)要求，降低制造成本。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用該單缸插銷機(jī)構(gòu)的油缸和起重機(jī)。[0012]本實(shí)用新型提供的單缸插銷機(jī)構(gòu)，包括缸頭體、沿第一方向相對于所述缸頭體伸出或者收回的缸銷、沿第二方向相對于所述缸頭體伸出或者收回的燕尾槽、提供驅(qū)動(dòng)力至所述缸銷的缸銷油缸，和提供驅(qū)動(dòng)力至所述燕尾槽的臂銷油缸；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向；所述缸銷油缸和所述臂銷油缸均沿第三方向設(shè)置于所述缸頭體的同側(cè)，所述第三方向垂直于所述第一方向和第二方向；所述單缸插銷機(jī)構(gòu)還包括:與所述缸銷油缸的活動(dòng)端連接的缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊與所述缸銷之間具有第一斜面滑動(dòng)配合畐0，所述第一斜面滑動(dòng)配合副可在所述第一方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且所述缸銷與所述缸頭體之間具有第一方向滑動(dòng)配合副，以通過所述缸銷油缸驅(qū)動(dòng)所述缸銷伸出或者收回；和與所述臂銷油缸的活動(dòng)端連接的臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊，所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊與所述燕尾槽之間具有第二斜面滑動(dòng)配合副，所述第二斜面滑動(dòng)配合副可在所述第二方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且所述燕尾槽與所述缸頭體之間具有第二方向滑動(dòng)配合副，以通過所述臂銷油缸驅(qū)動(dòng)所述燕尾槽伸出或者收回。
[0013]優(yōu)選地，所述缸銷上設(shè)置有沿第二方向延伸形成的第一銷，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊上開設(shè)有斜向設(shè)置的第一滑槽，所述第一銷插裝于所述第一滑槽內(nèi)形成所述第一斜面滑動(dòng)配合副；所述燕尾槽上設(shè)置有沿第一方向延伸形成的第二銷，所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊上開設(shè)有斜向設(shè)置的第二滑槽，所述第二銷插裝于所述第二滑槽內(nèi)形成所述第二斜面滑動(dòng)配合副；所述燕尾槽上的第二銷與固定設(shè)置在所述缸頭體上的垂直導(dǎo)向槽之間形成所述第二方向滑動(dòng)配合副。
[0014]優(yōu)選地，還包括與所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊同步運(yùn)動(dòng)的互鎖塊，所述互鎖塊配置成:位于回收狀態(tài)下的所述燕尾槽沿第三方向與所述互鎖塊相抵，以限制所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)所述缸銷收回；位于回收狀態(tài)下的所述互鎖塊沿第二方向與所述燕尾槽相抵，以限制所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)所述燕尾槽收回。
[0015]優(yōu)選地，所述缸銷和所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊均設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于所述燕尾槽的兩側(cè)；兩個(gè)所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊由第一支架連接為一體，所述互鎖塊固定設(shè)置在所述第一支架上；所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于所述燕尾槽的兩側(cè)；兩個(gè)所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊由第二支架連接為一體。
[0016]優(yōu)選地，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊和臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊均采用非金屬材料制成，所述第一支架和第二支架均采用金屬材料制成；且兩組接近開關(guān)對應(yīng)所述第一支架和第二支架分別設(shè)置，每組接近開關(guān)具有兩個(gè)接近開關(guān)，并配置成:滑塊位于伸出狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于一個(gè)接近開關(guān)的檢測區(qū)域；滑塊位于收回狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于另一個(gè)接近開關(guān)的檢測區(qū)域。
[0017]優(yōu)選地，所述缸銷油缸和所述臂銷油缸均為單作用缸，以提供相應(yīng)的收回作用力；所述缸銷油缸的活動(dòng)端通過缸銷連接桿與所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊連接，所述臂銷油缸的活動(dòng)端通過臂銷連接桿與所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊連接；所述缸銷連接桿和所述臂銷連接桿均插裝于活動(dòng)擋板和固定擋板，且所述活動(dòng)擋板和所述固定擋板之間設(shè)置有彈性部件，以提供相應(yīng)的伸出作用力。
[0018]優(yōu)選地，所述彈性部件具體為套裝于所述臂銷連接桿和所述缸銷連接桿上的壓縮彈黃。
[0019]優(yōu)選地，所述缸銷油缸和所述缸銷連接桿均設(shè)置為一個(gè)，所述臂銷油缸和所述臂銷連接桿均設(shè)置為相對于所述缸銷油缸對稱設(shè)置的兩個(gè)；所述缸銷油缸和兩個(gè)所述臂銷油缸沿第一方向依次排列。
[0020]優(yōu)選地，所述第一斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向位移的距離大于沿第一方向位移的距離；所述第二斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向位移的距離大于沿第二方向位移的距離。
[0021]本實(shí)用新型提供的用于伸縮臂裝置的油缸，包括設(shè)置于缸頭部的單缸插銷機(jī)構(gòu)，所述單缸插銷機(jī)構(gòu)具體如前所述。
[0022]本實(shí)用新型提供的起重機(jī)，包括伸縮臂裝置以及驅(qū)動(dòng)所述伸縮臂伸縮操作的伸縮油缸，所述伸縮油缸具體為如前所述的用于伸縮臂裝置的油缸。
[0023]本實(shí)用新型提供的起重機(jī)，包括伸縮臂裝置以及驅(qū)動(dòng)所述伸縮臂伸縮操作的伸縮油缸，所述伸縮油缸的缸頭部設(shè)置有如前所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的單缸插銷機(jī)構(gòu)有效利用了斜面增力式工作原理，將相應(yīng)驅(qū)動(dòng)油缸的運(yùn)動(dòng)分別改變90°后，用以驅(qū)動(dòng)缸銷和臂銷的插拔。具體地，缸銷油缸和臂銷油缸均沿第三方向設(shè)置于所述缸頭體的同側(cè)，這里，第三方向垂直于缸銷插撥的第一方向和臂銷插撥的第二方向；并分別通過缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊及臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力方向的改變。其中，連接缸銷油缸的缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊與缸銷之間具有第一斜面滑動(dòng)配合副，該第一斜面滑動(dòng)配合副可在第一方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，，且缸銷與缸頭體之間具有第一方向滑動(dòng)配合副，以通過缸銷油缸驅(qū)動(dòng)所述缸銷伸出或者收回，實(shí)現(xiàn)由第三方向至第一方向的轉(zhuǎn)換；其中，連接臂銷油缸的臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊與燕尾槽之間具有第二斜面滑動(dòng)配合副，該第二斜面滑動(dòng)配合副可在第二方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且燕尾槽與缸頭體之間具有第二方向滑動(dòng)配合副，以通過臂銷油缸驅(qū)動(dòng)燕尾槽伸出或者收回，實(shí)現(xiàn)由第三方向至第二方向的轉(zhuǎn)換。
[0025]如此設(shè)置，一方面臂銷油缸通過燕尾槽驅(qū)動(dòng)滑塊驅(qū)動(dòng)燕尾槽位移，可完全規(guī)避由于臂銷油缸不同步導(dǎo)致燕尾槽運(yùn)動(dòng)卡滯的問題；另外，運(yùn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)變，缸銷油缸和臂銷油缸均沿第三方向設(shè)置于所述缸頭體的同側(cè)，由此可增加了相應(yīng)構(gòu)件的布置空間，在提高末節(jié)伸縮臂內(nèi)部空間利用率的基礎(chǔ)上，為滿足相應(yīng)作用力及構(gòu)件使用壽命的要求提供了可靠的保障，同時(shí)油缸的負(fù)載環(huán)境較好，只受軸向壓力而不受扭矩，提高了油缸可靠性，減少漏油的發(fā)生。此外，缸頭體的旁側(cè)設(shè)置各驅(qū)動(dòng)油缸，可采用普通標(biāo)準(zhǔn)油缸代替原缸頭體上的非標(biāo)準(zhǔn)油缸設(shè)計(jì)，從而有效控制了制造成本。
[0026]在本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，通過與缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊同步運(yùn)動(dòng)的互鎖塊實(shí)現(xiàn)缸銷與臂銷動(dòng)作的機(jī)械互鎖。具體配置成:位于回收狀態(tài)下的燕尾槽沿第三方向與互鎖塊相抵，以限制缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)缸銷收回；位于回收狀態(tài)下的互鎖塊沿第二方向與燕尾槽相抵，以限制臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)燕尾槽收回。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，且能夠直接通過游標(biāo)卡尺測量互鎖塊與燕尾槽之間的鎖止間隙，測量更加容易，具有較好的可操作性。
[0027]本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方案中，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊和臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊均采用非金屬材料制成，相應(yīng)的第一支架和第二支架均采用金屬材料制成；且兩組接近開關(guān)對應(yīng)第一支架和第二支架分別設(shè)置，每組接近開關(guān)具有兩個(gè)接近開關(guān)，并配置成:滑塊位于伸出狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于一個(gè)接近開關(guān)的檢測區(qū)域；滑塊位于收回狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于另一個(gè)接近開關(guān)的檢測區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了接近開關(guān)的設(shè)置數(shù)量，可進(jìn)一步控制制造成本。[0028]在本實(shí)用新型的又一優(yōu)選方案中，采用單作用缸與復(fù)位彈簧配合的方式提供缸臂銷的驅(qū)動(dòng)力，其中缸銷與臂銷運(yùn)動(dòng)共用彈性部件，減少彈性部件的數(shù)量，有效兼顧的控制成本及運(yùn)動(dòng)可靠性兩方面的要求。
[0029]本實(shí)用新型提供的單缸插銷機(jī)構(gòu)適用于任何采用伸縮臂的工程機(jī)械，特別適用于起重機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了現(xiàn)有缸頭處單缸插銷機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0031]圖2示出了現(xiàn)有位于伸縮臂中的缸頭單缸插銷機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0032]圖3示出了缸銷和臂銷與伸縮臂之間的裝配關(guān)系示意圖；
[0033]圖4為【具體實(shí)施方式】所述單缸插銷機(jī)構(gòu)的軸測示意圖；
[0034]圖5為圖4中所示單缸插銷機(jī)構(gòu)的裝配爆炸圖；
[0035]圖6為圖4中所示缸銷與缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊的配合狀態(tài)示意圖；
[0036]圖7為【具體實(shí)施方式】中收回狀態(tài)下所述缸銷的裝配關(guān)系示意圖；
[0037]圖8為圖4中所述燕尾槽與臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊的配合狀態(tài)示意圖；
[0038]圖9為【具體實(shí)施方式】中收回狀態(tài)下所述燕尾槽的裝配關(guān)系示意圖；
[0039]圖10為斜面增力工作原理示意圖；
[0040]圖11、圖12、圖13和圖14分別示出【具體實(shí)施方式】中所述互鎖塊的工作關(guān)系示意圖。
[0041]圖4-圖 14 中:
[0042]缸銷1、第一銷101、缸銷油缸11、缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12、第一滑槽121、第一支架13、第一接近開關(guān)141、第二接近開關(guān)142、缸銷連接桿15、缸頭體2、垂直導(dǎo)向槽21、插裝孔22、燕尾槽3、第二銷301、臂銷油缸31、臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32、第二滑槽321、第二支架33、第三接近開關(guān)341、第四接近開關(guān)342、臂銷連接桿35、壓縮彈簧4、活動(dòng)擋板41、固定擋板42、互鎖塊5。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本實(shí)用新型的核心是提供一種用于伸縮臂的單缸插銷機(jī)構(gòu)，以確保燕尾槽運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，同時(shí)能夠確保復(fù)位彈簧的作用力及使用壽命滿足相關(guān)要求，降低制造成本。下面結(jié)合說明書附圖具體說明本實(shí)施方式。
[0044]請參見圖4和圖5，其中，圖4為本實(shí)施方式所述單缸插銷機(jī)構(gòu)的軸測示意圖，圖5為圖4中所示單缸插銷機(jī)構(gòu)的裝配爆炸圖。
[0045]該單缸插銷機(jī)構(gòu)的缸銷I用于實(shí)現(xiàn)油缸與臂節(jié)之間的配合，缸銷I可沿第一方向X相對于缸頭體2伸出或者收回；插裝于燕尾槽3中的臂銷(圖中未示出)用于實(shí)現(xiàn)相鄰臂節(jié)之間的配合，燕尾槽3可沿第二方向Z相對于缸頭體2伸出或者收回。其中，第一方向X垂直于第二方向Z，具體鎖止聯(lián)動(dòng)配合關(guān)系及工作原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，本文不再贅述。
[0046]如圖所示，提供驅(qū)動(dòng)力至缸銷I的缸銷油缸11，以及提供驅(qū)動(dòng)力至燕尾槽3 (臂銷與其同步位移)的臂銷油缸31，均沿第三方向Y設(shè)置于缸頭體2的同側(cè)，其中，第三方向Y垂直于第一方向X和第二方向Z，這里，第一方向Y與臂節(jié)伸縮方向一致。具體地，缸銷油缸11和臂銷油缸31分別通過缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12及臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力方向的改變。
[0047]其中，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12缸銷油缸11的活動(dòng)端連接，在缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12與缸銷I之間具有第一斜面滑動(dòng)配合副，該第一斜面滑動(dòng)配合副可在第一方向X和第三方向Y構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且缸銷I與缸頭體2的穿裝孔之間具有第一方向滑動(dòng)配合副，以通過缸銷油缸11驅(qū)動(dòng)并將作用力方向改變90°后帶動(dòng)缸銷1，實(shí)現(xiàn)伸出或者收回動(dòng)作。其中，臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32與臂銷油缸31的活動(dòng)端連接，在臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32與燕尾槽3之間具有第二斜面滑動(dòng)配合副，該第二斜面滑動(dòng)配合副可在第二方向Z和第三方向Y構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且燕尾槽3與缸頭體2之間具有第二方向滑動(dòng)配合副，以通過臂銷油缸31驅(qū)動(dòng)并同樣將作用力方向改變90°后帶動(dòng)燕尾槽3，實(shí)現(xiàn)伸出或者收回動(dòng)作。同時(shí)各油缸只受軸向壓力而不受扭矩，負(fù)載環(huán)境較好，提高了油缸可靠性，減少漏油的發(fā)生。實(shí)際上，第一方向滑動(dòng)配合副和第二方向滑動(dòng)配合副可以采用不用的結(jié)構(gòu)形式，只要能夠配合相應(yīng)斜面滑動(dòng)配合副形成兩個(gè)方向位移自由度的限制，實(shí)現(xiàn)作用力方向的改變均可，例如，第一方向滑動(dòng)配合副形成于缸頭體2上的插裝孔22與缸銷I之間，第二方向滑動(dòng)配合副形成于燕尾槽3上的第二銷301與固定設(shè)置在缸頭體2上的垂直導(dǎo)向槽21之間。
[0048]應(yīng)當(dāng)理解，上述兩個(gè)配合副可以采用不同的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，只要能夠以上述方式改變作用力的方向均在本申請請求保護(hù)的范圍內(nèi)。本方案提供了一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
[0049]進(jìn)一步結(jié)合圖6，該圖為圖4中所示缸銷與缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊的配合狀態(tài)示意圖，該配合狀態(tài)下缸銷處于伸出狀態(tài)。
[0050]圖中所示的缸銷I上設(shè)置有沿第二方向Z延伸形成的第一銷101，相應(yīng)地，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12上開設(shè)有斜向設(shè)置的第一滑槽121，第一銷101插裝于第一滑槽121內(nèi)形成第一斜面滑動(dòng)配合副。在收回驅(qū)動(dòng)力的作用下，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12右移，基于缸頭體2對于缸銷I在第二方向Z和第三方向Y兩個(gè)直線位移自由度的限制，由第一滑槽121的槽壁帶動(dòng)第一銷101及缸銷I收回，收回狀態(tài)下的缸銷裝配關(guān)系如圖7所示；反之，在伸出驅(qū)動(dòng)力的作用下，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12左移，由第一滑槽121的槽壁帶動(dòng)第一銷101及缸銷I伸出。
[0051]再結(jié)合圖8所示，該圖為圖4中所述燕尾槽與臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊的配合狀態(tài)示意圖，該配合狀態(tài)下的臂銷處于伸出狀態(tài)。
[0052]圖中所示的燕尾槽3上設(shè)置有沿第一方向X延伸形成的第二銷301，相應(yīng)地，臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32上開設(shè)有斜向設(shè)置的第二滑槽321，該第二銷301插裝于第二滑槽321內(nèi)形成第二斜面滑動(dòng)配合副。在收回驅(qū)動(dòng)力的作用下，臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32右移，基于缸頭體2對于燕尾槽3在第一方向X和第三方向Y兩個(gè)直線位移自由度的限制，由第二滑槽321的槽壁帶動(dòng)第二銷301及燕尾槽3和臂銷收回，收回狀態(tài)下的燕尾槽裝配關(guān)系如圖9所示；反之，在伸出驅(qū)動(dòng)力的作用下，臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32左移，由第二滑槽321的槽壁帶動(dòng)第二銷301及燕尾槽3和臂銷伸出。
[0053]下面結(jié)合斜面增力工作原理示意圖進(jìn)行簡要說明。
[0054]如圖10所示,標(biāo)記A所示為具有滑槽的驅(qū)動(dòng)滑塊,標(biāo)記B所示為具有被驅(qū)動(dòng)的裝置。其中:F2=F1 (L/H);F2與Fl和L成正比，鑒于此，尺寸L大于H，即可獲得增力效果。也就是說，第一斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向Y位移的距離大于沿第一方向X位移的距離；第二斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向Y位移的距離大于沿第二方向Z位移的距離，從而可有效兼顧安裝空間與增力功能的要求。[0055]為了有效提升兩個(gè)缸銷I以及燕尾槽3的作動(dòng)性能，圖中所示，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12也設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于燕尾槽3的兩側(cè)；兩個(gè)缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12由第一支架13連接為一體。同樣地，臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于燕尾槽3的兩側(cè)；兩個(gè)臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32由第二支架33連接為一體。
[0056]這里，缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12和臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32可以均采用非金屬材料制成，例如尼龍，以利于相應(yīng)滑槽與銷的導(dǎo)向配合。同時(shí)，第一支架13和第二支架33均采用金屬材料制成，以滿足精確檢測缸臂銷工作位置的要求；也就是說，本方案采用同步位移的金屬支架作為接近開關(guān)的采集對象，具體地，對應(yīng)第一支架13和第二支架33分別設(shè)置一組接近開關(guān)，每組僅采用兩個(gè)接近開關(guān)即可檢測運(yùn)動(dòng)精度，減少了接近開關(guān)的數(shù)量，降低成本。
[0057]如圖6和圖7所示，與第一支架13對應(yīng)的，由第一接近開關(guān)141和第二接近開關(guān)142構(gòu)成一組；并配置成:缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12位于圖6所示的伸出狀態(tài)下，第一支架13位于第一接近開關(guān)141的檢測區(qū)域，以此判斷缸銷I位于伸出工作位置；缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12位于圖7所示的收回狀態(tài)下，第一支架13位于第二接近開關(guān)141的檢測區(qū)域，以此判斷缸銷I位于收回工作位置。
[0058]如圖8和圖9所示，與第二支架33對應(yīng)地，由第三接近開關(guān)341和第四接近開關(guān)342構(gòu)成一組；并配置成:臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32位于圖8所示的伸出狀態(tài)下，第二支架33位于第三接近開關(guān)341的檢測區(qū)域，以此判斷臂銷位于伸出工作位置；臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32位于圖9所示的收回狀態(tài)下，第二支架33位于第四接近開關(guān)342的檢測區(qū)域，以此判斷臂銷位于收回工作位置。
[0059]需要說明的是，作用于缸銷I和燕尾槽3的驅(qū)動(dòng)力，可以由雙作用油缸提供，無需設(shè)置復(fù)位彈簧使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對簡單，實(shí)際上設(shè)置彈簧起到輔助復(fù)位的作用亦可。當(dāng)然，也可以由單作用油缸及復(fù)位彈簧配合實(shí)現(xiàn)，如此設(shè)計(jì)，通過復(fù)位彈簧可及時(shí)響應(yīng)并完成缸銷和臂銷的復(fù)位，規(guī)避油路控制形成的響應(yīng)延時(shí)。
[0060]本方案中，缸銷油缸11和臂銷油缸31均為單作用缸，以提供相應(yīng)的收回作用力；該缸銷油缸11的活動(dòng)端通過缸銷連接桿15與缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12連接，臂銷油缸31的活動(dòng)端通過臂銷連接桿35與臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32連接；壓縮彈簧4作為彈性部件設(shè)置在活動(dòng)擋板41和固定擋板42之間，缸銷連接桿15和臂銷連接桿35均插裝于活動(dòng)擋板41和固定擋板42，以便油缸收回時(shí)變形并儲(chǔ)備彈性變形能，以提供相應(yīng)的伸出作用力。顯然，缸銷及臂銷的復(fù)位共同彈性部件。
[0061]應(yīng)當(dāng)理解，臂銷油缸31和缸銷油缸11的設(shè)置數(shù)量可以基于實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)定，只要能夠可靠地提供驅(qū)動(dòng)力均可。如圖所示，缸銷油缸11和缸銷連接桿15均設(shè)置為一個(gè)，臂銷油缸31和臂銷連接桿35均設(shè)置為相對于缸銷油缸11對稱設(shè)置的兩個(gè)，三個(gè)壓縮彈簧4分別套裝于臂銷連接桿35和缸銷連接桿15上。缸銷油缸11和兩個(gè)臂銷油缸31依次沿第一方向X依次排列。顯然，缸銷油缸11、臂銷油缸31及壓縮彈簧4均布置于缸頭體2的一側(cè)，增加了相應(yīng)構(gòu)件的布置空間，可充分增大彈簧和油缸尺寸，提高缸臂銷插拔的可靠性，從而為滿足相應(yīng)作用力及構(gòu)件使用壽命的要求提供了可靠的保障。此外，缸頭體2的旁側(cè)設(shè)置各驅(qū)動(dòng)油缸，可采用普通標(biāo)準(zhǔn)油缸代替原缸頭體上的非標(biāo)準(zhǔn)油缸設(shè)計(jì)，而不受空間限制。
[0062]此外，還可以建立缸銷與臂銷之間的可靠機(jī)械互鎖，以保證燕尾槽3落下和缸銷I縮回的情況不能同時(shí)發(fā)生。結(jié)合圖11至圖14所示，互鎖塊5設(shè)置在第一支架13上，與缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12同步運(yùn)動(dòng)。該互鎖塊5配置成:位于回收狀態(tài)下的燕尾槽3沿第三方向Y與互鎖塊5相抵，以限制缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12帶動(dòng)缸銷I收回，如圖11所示，即當(dāng)燕尾槽3落下后，保證缸銷不能縮回；當(dāng)燕尾槽3伸出時(shí)，則互鎖塊5解除對缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊12收回的限制，如圖12所示。位于回收狀態(tài)下的互鎖塊5沿第二方向Z與燕尾槽3相抵，以限制臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊32帶動(dòng)燕尾槽3收回，如圖13所示，同樣當(dāng)缸銷I縮回后，保證燕尾槽3不能落下；當(dāng)缸銷I伸出時(shí)，則互鎖塊5解除對于燕尾槽3及臂銷收回的限制，如圖14所示。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，且能夠直接通過游標(biāo)卡尺測量互鎖塊5與燕尾槽3之間的鎖止間隙，測量更加容易，具有較好的可操作性。
[0063]另外，本方案的缸頭體2可以采用箱體焊接的方式，可降低缸頭體的重量，同時(shí)由于減少了缸頭體的工序和精度要求，能夠進(jìn)一步降低制造成本。
[0064]在此基礎(chǔ)上，本實(shí)施方式還提供一種用于伸縮臂裝置的油缸，包括設(shè)置于缸頭部的單缸插銷機(jī)構(gòu)，該單缸插銷機(jī)構(gòu)采用如前所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)。該油缸的主體結(jié)構(gòu)可能采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，本文不再贅述。
[0065]除前述單缸插銷機(jī)構(gòu)及油缸外，本實(shí)施方式還提供一種起重機(jī)。
[0066]該起重機(jī)包括伸縮臂裝置以及驅(qū)動(dòng)伸縮臂伸縮操作的伸縮油缸，伸縮油缸的缸頭部設(shè)置有如前所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，以切換進(jìn)行油缸與臂節(jié)、臂節(jié)與臂節(jié)之間的操作。同樣地需要說明的是，該起重機(jī)的底盤、電氣系統(tǒng)、卷揚(yáng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等其他功能部件均可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本文不再贅述，且未進(jìn)行相應(yīng)圖示。
[0067]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單缸插銷機(jī)構(gòu)，包括: 缸頭體； 沿第一方向相對于所述缸頭體伸出或者收回的缸銷； 沿第二方向相對于所述缸頭體伸出或者收回的燕尾槽； 提供驅(qū)動(dòng)力至所述缸銷的缸銷油缸；和 提供驅(qū)動(dòng)力至所述燕尾槽的臂銷油缸；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向；其特征在于，所述缸銷油缸和所述臂銷油缸均沿第三方向設(shè)置于所述缸頭體的同側(cè)，所述第三方向垂直于所述第一方向和第二方向；所述單缸插銷機(jī)構(gòu)還包括: 缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊，與所述缸銷油缸的活動(dòng)端連接，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊與所述缸銷之間具有第一斜面滑動(dòng)配合副，所述第一斜面滑動(dòng)配合副可在所述第一方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且所述缸銷與所述缸頭體之間具有第一方向滑動(dòng)配合副，以通過所述缸銷油缸驅(qū)動(dòng)所述缸銷伸出或者收回；和 臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊，與所述臂銷油缸的活動(dòng)端連接，所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊與所述燕尾槽之間具有第二斜面滑動(dòng)配合副，所述第二斜面滑動(dòng)配合副可在所述第二方向和第三方向構(gòu)成的平面內(nèi)相對滑動(dòng)，且所述燕尾槽與所述缸頭體之間具有第二方向滑動(dòng)配合副，以通過所述臂銷油缸驅(qū)動(dòng)所述燕尾槽伸出或者收回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述缸銷上設(shè)置有沿第二方向延伸形成的第一銷，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊上開設(shè)有斜向設(shè)置的第一滑槽，所述第一銷插裝于所述第一滑槽內(nèi)形成所述第一斜面滑動(dòng)配合副；所述燕尾槽上設(shè)置有沿第一方向延伸形成的第二銷，所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊上開設(shè)有斜向設(shè)置的第二滑槽，所述第二銷插裝于所述第二滑槽內(nèi)形成所述第二斜面滑動(dòng)配合副；所述燕尾槽上的第二銷與固定設(shè)置在所述缸頭體上的垂直導(dǎo)向槽之間形成所述第二方向滑動(dòng)配合副。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括與所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊同步運(yùn)動(dòng)的互鎖塊，所述互鎖塊配置成:位于回收狀態(tài)下的所述燕尾槽沿第三方向與所述互鎖塊相抵，以限制所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)所述缸銷收回；位于回收狀態(tài)下的所述互鎖塊沿第二方向與所述燕尾槽相抵，以限制所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)所述燕尾槽收回。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述缸銷和所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊均設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于所述燕尾槽的兩側(cè)；兩個(gè)所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊由第一支架連接為一體，所述互鎖塊固定設(shè)置在所述第一支架上；所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊設(shè)置為兩個(gè)，且分別對稱設(shè)置于所述燕尾槽的兩側(cè)；兩個(gè)所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊由第二支架連接為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊和臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊均采用非金屬材料制成，所述第一支架和第二支架均采用金屬材料制成；且兩組接近開關(guān)對應(yīng)所述第一支架和第二支架分別設(shè)置，每組接近開關(guān)具有兩個(gè)接近開關(guān)，并配置成:滑塊位于伸出狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于一個(gè)接近開關(guān)的檢測區(qū)域；滑塊位于收回狀態(tài)下，相應(yīng)的支架位于另一個(gè) 接近開關(guān)的檢測區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述缸銷油缸和所述臂銷油缸均為單作用缸，以提供相應(yīng)的收回作用力；所述缸銷油缸的活動(dòng)端通過缸銷連接桿與所述缸銷驅(qū)動(dòng)滑塊連接，所述臂銷油缸的活動(dòng)端通過臂銷連接桿與所述臂銷驅(qū)動(dòng)滑塊連接；所述缸銷連接桿和所述臂銷連接桿均插裝于活動(dòng)擋板和固定擋板，且所述活動(dòng)擋板和所述固定擋板之間設(shè)置有彈性部件，以提供相應(yīng)的伸出作用力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性部件具體為套裝于所述臂銷連接桿和所述缸銷連接桿上的壓縮彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述缸銷油缸和所述缸銷連接桿均設(shè)置為一個(gè)，所述臂銷油缸和所述臂銷連接桿均設(shè)置為相對于所述缸銷油缸對稱設(shè)置的兩個(gè)；所述缸銷油缸和兩個(gè)所述臂銷油缸沿第一方向依次排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向位移的距離大于沿第一方向位移的距離；所述第二斜面滑動(dòng)配合副，沿第三方向位移的距離大于沿第二方向位移的距離。
10.一種用于伸縮臂裝置的油缸，包括設(shè)置于缸頭部的單缸插銷機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述單缸插銷機(jī)構(gòu)具體如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的單缸插銷機(jī)構(gòu)。
11.一種起重機(jī)，包括伸縮臂裝置以及驅(qū)動(dòng)所述伸縮臂伸縮操作的伸縮油缸，其特征在于，所述伸縮油缸具體為如權(quán) 利要求10所述的用于伸縮臂裝置的油缸。
【文檔編號(hào)】B66C23/693GK203529806SQ201320607905
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】東權(quán), 張鑫, 鄧永建, 王曉輝 申請人:徐州重型機(jī)械有限公司