CN102730578B - 插拔销机构及其缸头、插销式伸缩臂和起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插拔销机构及其缸头、插销式伸缩臂和起重机。其中插拔销机构的缸头包括：在插拔销机构的缸头两侧设有用于与伸缩臂锁定的缸销和推动臂销解锁的臂销推杆；缸头设置有用于导向臂销推杆与缸销运动的导向机构。本发明取消了油缸缸头上面的臂销油缸、燕尾槽结构和拨叉等结构，使油缸缸头结构变得更加简单；降低了缸头部分的机械故障；通过导向机构带动缸销和臂销推杆进行互锁提高了互锁机构可靠性；降低了油缸缸头的制造难度和加工费用。

Description

插拔销机构及其缸头、插销式伸缩臂和起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种起重机插销式伸缩臂内的插拔销机构及该机构的油缸缸头，以及带此插拔销机构的伸缩臂和带该伸缩臂的起重机。

背景技术

近年来出现了一种单缸插销式伸缩臂，这种伸缩臂只有一个伸缩油缸，且该伸缩油缸的活动端设有缸头，缸头的两侧设有相对应的两个缸销，该两个缸销的中心轴与所述伸缩油缸的中心轴共面，所述伸缩油缸可在上述缸销伸出或者收回时选择性地锁定或者释放其与任一节伸缩臂的相对位置。此外，相邻的各节伸缩臂之间以及基本臂与第一伸缩臂之间均设有臂销，该臂销设于臂部的顶侧上，相邻的伸缩臂之间以及基本臂与第一节伸缩臂之间的相对位置可通过该臂销选择性地锁定或者释放。

所述伸缩油缸可以首先与末节伸缩臂锁定，同时通过收回臂销将末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂释放，此时所述伸缩油缸可将末节伸缩臂带出；末节伸缩臂到达预定位置后将其与倒数第二节伸缩臂重新锁定，收回所述伸缩油缸并将其与倒数第二节伸缩臂锁定，接着将倒数第二节伸缩臂与倒数第三节伸缩臂释放，此时所述伸缩油缸可将倒数第二节伸缩臂带出，依次类推即可实现各节伸缩臂的依次伸出。

在上述方案中，缸销和臂销的插拔动作一般通过两组油缸予以控制，为了防止系统误操作，通常采用拨叉、燕尾槽等结构以保证缸销油缸和臂销油缸不能同时动作，即当臂销油缸的活塞杆向下动作时带动燕尾槽结构和拨叉一起向下动作，在臂销解锁的同时对缸销进行锁死，防止缸销误操作。

但这该插拔销机构的缸头结构复杂，对缸头加工工艺要求高，加工成本高，对拨叉的位置安装精度要求比较高，互锁结构复杂。因此，如何针对现有的插拔销机构缸头进行改进，以更加适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种插拔销机构及其缸头、插销式伸缩臂和起重机，以解决现有的插拔销机构因油缸缸头结构过于复杂进而造成加工工艺和安装精度过高的问题。

一方面，本发明提供了一种插拔销机构的缸头，所述缸头两侧设有用于与伸缩臂锁定的缸销和用于推动臂销解锁的臂销推杆；其中，

所述缸头设置有用于导向臂销推杆与缸销运动的导向机构；

所述的导向机构与驱动机构连接。

进一步地，所述的导向机构包括：

第一导向杆，设置在所述的臂销推杆上，用于导向臂销推杆运动；

第二导向杆，设置在所述缸销上，用于导向缸销运动；

导向孔，设置在缸头上，用于导向第一导向连杆与第二导向连杆的运动方向；

槽形板，滑动设置在缸头上，通过其上面设置的槽来控制第一导向杆和第二导向杆的运动距离。

进一步地，所述的槽形板设有分别控制第一导向杆运动的第一导向槽和控制第二导向杆运动的第二导向槽；

所述的第一导向槽和第二导向槽包括同步段和异步段，其中，

同步段，第一导向槽和第二导向槽分别控制的第一导向杆和第二导向杆同步运动；

异步段，第一导向槽控制第一导向杆继续运动到预定位置，第二导向槽控制第二导向杆停止运动。

进一步地，所述的第一导向槽和第二导向槽为预定曲率的弧形槽孔。

进一步地，所述的缸销设置有轴孔，

所述的臂销推杆与缸销同轴；

所述臂销推杆插在缸销内，并设有可伸出缸销轴孔的伸缩部。

进一步地，所述的槽形板上还设置有用于锁定槽形板的互锁块。

另一方面，本发明还提供一种插拔销机构，包括：设于伸缩臂内的伸缩油缸，所述伸缩油缸的活动端设有缸头；

臂销，可滑动地设于伸缩臂臂尾部的侧壁上，用于在滑动伸出时与另一伸缩臂锁定；

回位机构，用于将所述臂销保持在伸出锁定状态；

摆杆，定轴铰接于伸缩臂的侧壁上，其一端与所述臂销相连，另一端受到臂销推杆的推动而使臂销解锁；

其特征在于，所述的缸头为上述的缸头，其中，所述缸头的臂销推杆通过推动摆杆来实现臂销解锁。

进一步地，所述回位机构为弹簧，该弹簧围绕布置于所述臂销的周向上，用于保持所述臂销保持在伸出锁定状态；所述的摆杆与所述臂销相连一端还连接有用于阻挡槽形板回位的挡块。

再一方面，本发明还提供了一种插销式伸缩臂，包括基本臂以及套接于所述基本臂中的至少一节伸缩臂，任一节伸缩臂上设有权利要求7至8任一项所述的插拔销机构。

更进一方面，本发明还提供了一种起重机，所述起重机设有上述的插销式伸缩臂。

本发明提供的一种插拔销机构及其缸头、插销式伸缩臂和起重机，通过在一种插拔销机构的缸头两侧设有用于与伸缩臂锁定的缸销和推动臂销解锁的臂销推杆；臂销推杆与缸销同轴且臂销推杆套在缸销内部；缸头设置有用于导向臂销推杆与缸销运动的导向机构，所述的导向机构与驱动机构连接。本发明取消了油缸缸头上面的臂销油缸、燕尾槽结构和拨叉等结构，使油缸缸头结构变得更加简单；降低了缸头部分的机械故障；通过导向机构带动缸销和臂销推杆进行互锁提高了互锁机构可靠性；降低了油缸缸头的制造难度和加工费用。同时使插拔销机构使用更方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种插拔销机构油缸的结构示意图；

图2为图1应用到插拔销机构后第一状态的局部结构示意图；

图3为图2所示插拔销机构在另一视角的结构示意图；

图4为插拔销机构应用到伸缩臂上的第一状态时的结构示意图；

图5为图1应用到插拔销机构后第二状态的局部结构示意图；

图6为图5所示插拔销机构在另一视角的结构示意图；；

图7为插拔销机构应用到伸缩臂上的第二状态时的结构示意图；

图8为图1应用到插拔销机构后第三状态的局部结构示意图；

图9为图8所示插拔销机构在另一视角的结构示意图；；

图10为插拔销机构应用到伸缩臂上的第三状态时的结构示意图；

图11为图9的局部剖视示意图；

图12为图1应用到插拔销机构后的局部分解示意图；

图13为插拔销机构应用到伸缩臂上的立体示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

请参考图1本发明提供了一种插拔销机构的缸头1，缸头1两侧设有用于与伸缩臂100锁定的缸销2和推动臂销5解锁的臂销推杆7；缸头1设置有用于导向臂销推杆7与缸销2运动的导向机构，所述的导向机构与驱动机构连接。

本领域中只要可以导向臂销推杆7与缸销2运动的导向机构都可以实现对伸缩臂100锁定和推动臂销5解锁。驱动机构可以使用单独的驱动油缸，也可以使用其他驱动机构，同一驱动机构通过导向机构同时驱动缸销和臂销推杆，实现互锁。本发明取消了油缸缸头1上面的臂销油缸、燕尾槽结构和拨叉等结构，使油缸缸头1结构变得更加简单；降低了缸头1部分的机械故障；通过导向机构带动缸销2和臂销推杆7进行互锁提高了互锁机构可靠性；降低了油缸缸头1的制造难度和加工费用。同时使插拔销机构使用更方便。

本实施例缸销2与臂销推杆7的具体结构参见图11、图12和图13，臂销推杆7与缸销2同轴且臂销推杆7套在缸销2内部；缸销2设置有轴孔23，臂销推杆7插设在缸销2的轴孔23内，并设有可伸出缸销2的轴孔23的伸缩部，臂销推杆7可以在缸销2内滑动，以使伸缩部伸出轴孔23和回缩到轴孔23内以使整个结构连贯，降低了油缸缸头1的制造难度和加工费用。

另外，如图11和12所示，第二导向杆71设置在缸销2的尾部，由于臂销推杆7是插设在缸销2内的，所以臂销推杆7的第一导向杆71穿过缸销2顶部和底部的通孔22，然后伸出缸头1顶部和底部的导向孔11来实现对臂销推杆7的导向，缸销2和臂销推杆7结构更加紧凑。

具体地，如图11和12所示，导向机构包括：第一导向杆71，设置在臂销推杆7上，用于导向臂销推杆7运动；第二导向杆21，设置在缸销2上，用于导向缸销2运动；导向孔11，设置在缸头1上，用于导向第一导向连杆71与第二导向连杆21的运动方向；槽形板8，滑动设置在缸头2上，通过其上面设置的槽来控制第一导向杆71和第二导向杆21的运动距离，以使第一导向杆71和第二导向杆21能够在导向孔11内按照预定的轨迹运动预定的距离；以达到对缸销2和臂销推杆7移动距离的精确控制，从而提高互锁的可靠性。

如图1所示，第一导向杆71设有两个，分别置在臂销推杆7的顶部和底部，顶部和底部同时被导向，提高导向效果；导向孔11分别设置在缸头上部和下部，用于提供第一导向杆71和第二导向杆21运动轨迹通道，使第一导向杆71和第二导向杆21按照预定的轨迹运动；槽形板8通过其上面的槽81来导向第一导向杆71和第二导向杆21的运动距离。

另外，如图12所示，臂销推杆7与缸销2同轴，且臂销推杆7有部分可以穿过缸销2轴孔外伸的端部，所以为使整个结构更加简洁紧凑，臂销推杆7设置在缸销2内部，两个第一导向杆71分别穿过缸销2上部和下部设置的通孔22然后再穿过导向孔11，当然缸销2上的通孔24不能限制导向孔11对第一导向杆71的导向。

槽形板8设有分别控制第一导向杆71运动的第一导向槽81和控制第二导向杆21运动的第二导向槽82；第一导向槽81和第二导向槽82分别包括同步段和异步段，其中，同步段，第一导向槽81和第二导向槽82分别控制的第一导向杆71和第二导向杆21同步运动；异步段，第一导向槽81控制第一导向杆71继续运动到预定位置，第二导向槽82控制第二导向杆21停止运动。

通过第一导向槽81和第二导向槽82以及其上的同步段和异步段，实现臂销推杆7既可以随缸销2一起运动，又可以单独动作，整体运行连贯，降低缸头1部分的机械故障。

第一导向槽81和第二导向槽82可以按照预定曲率的弧形槽孔来设计，以精确导向第一导向杆71与第二导向杆21的运动距离，通常设置弧形槽的曲率变化较小，以减小导向槽在导向时的阻力，提高缸头1使用寿命，降低缸头1部分的机械故障。

槽形板8上还设置有用于锁定槽形板滑动的互锁块83，以使槽形板8在运行到一定距离后通过互锁块锁定。

本发明还提供一种插拔销机构，如图2-4所示，包括：包括设于伸缩臂100内的伸缩油缸（图中未给出），伸缩油缸的活动端设有缸头1；臂销5，可滑动地设于伸缩臂1臂尾部的侧壁上，用于在滑动伸出时与另一伸缩臂锁定；回位机构，用于将臂销5保持在伸出锁定状态；摆杆3，定轴4铰接于伸缩臂100的侧壁上，其一端与臂销5相连，另一端受到臂销推杆2的推动而使臂销5解锁；缸头1为上述任一的缸头1，其中，缸头1的臂销推杆7推动摆杆3，摆杆3摆动使臂销5解锁。

如图2所示，插拔销机构的缸头1内侧设有可从缸头1两侧伸出的缸销2，用于锁定伸缩臂100，缸头1的结构在上述已经说明，在此不再赘述；在缸头1两侧分别设置有带回位机构的臂销5，臂销5处于伸出状态（锁定状态），其一端通过销钉与摆杆3上端的长形孔相连，并在该端部设有一横杆51以及挡块52，提高整体的一致性；挡块52设置在大体对应在缸头1上表面中间位置，并靠近缸头上表面，其与互锁块83一起工作，使臂销5在未锁定时，阻挡槽形板8回到原始位置（如图2和图9所示）。

下面通过插拔销机构中的三个工作状态来详细说明本发明具体应用时的工作过程：

第一工作状态，槽形板8处在原始位置，其位置如图2所示，槽形板8上针对第一导向杆71和第二导向杆21设计不同的第一导向槽81和第二导向槽82，第一导向槽81和第二导向槽82的弧形孔走向决定了槽形板8在移动过程中第一导向杆71和第二导向杆21的移动距离；此状态缸销2和臂销推杆7都位于缸头1的内部，挡块52未伸出，互锁块83处于缸头1顶部一边侧的原始位置（如图2所示），如图3所示；通过回位机构能够将臂销5处于锁紧状态，如图4所示，回位机构选择为弹簧，该弹簧围绕布置于所述臂销5的周向上用于保持臂销5处于伸出锁紧状态（图中未示出），由于缸销2伸出到最外侧的位置，所以与伸缩臂锁定。。

在第二状态，为槽形板8运动到图5所示的位置时，槽形板8上的第一导向槽81和第二导向槽82处于同步段，第一导向杆71和第二导向杆21同步运动，缸销2和臂销推杆7同时向两侧同步动作；并且缸销3位置达到最外侧的位置，挡块52未伸出，互锁块83随弧形板运动到缸头1顶部中间位置，如图6所示；此时臂销推杆7仍未推动摆杆3，如图7所示，臂销5仍通过回位机构处于锁定状态，而由于缸销2伸出到最外侧的位置，所以与伸缩臂锁定。

在第三状态，槽形板8继续动作，运动到图8所示的位置时，此时缸销2不动，臂销推杆7继续向两侧运动，臂销推杆7运动的过程中，推动摆杆3围绕定轴4摆动，从而带动臂销5动作，挡块52伸出并挡在互锁块83运动的轨迹上，互锁块83随弧形板运动到缸头1与其初始位置相对于的另一边侧，如图9所示；在此过程中就保证了先缸销3和后臂销7的先后顺序；通过摆杆3摆动，带动臂销5解锁，如图10所示。

同样在槽形板8按相反方向运动时，插拔销机构从第三状态到第二状态然后到第一状态；先臂销推杆7退回到缸销2轴孔23内，然后缸销2和臂销推杆7一起退回，其中在臂销推杆7退回过程中，摆杆3通过其上的回位机构回位，并带动臂销5锁定。另外，臂销5一端还连接有用于阻挡槽形板8运动的挡块52，以防止臂销5在未回位的情况下槽形板8从第三状态运动到第一状态，造成臂销5与缸销2同时未锁定的情况。

本发明摆杆3端部设置的挡块52与槽形板8上的互锁块83相对应，在摆杆3摆动使臂销5解锁后，挡块52挡在缸头1顶部的中间部位，而互锁块83固定在槽形板8的边侧，通过挡块52可以将互锁块83阻挡在缸头1的中间位置，从而使槽形板8只能运动到第二状态下的位置，不能再继续运动到第一状态，以防止臂销5和缸销2同时处在未锁定状态。

同样在槽形板8移动过程中需要驱动机构，可根据需要在缸头1顶部设置一个顶杆油缸（图未示出）以控制槽形板8移动；也可以设置其它驱动机构。

关于回位机构的具体功能结构为，在工作过程中，臂销推杆7的伸出端接触摆杆3，对摆杆3的下端产生一个推动力，使摆杆3在该推动力的作用下围绕定轴4摆动，摆杆3的上端沿着靠近缸头1的方向移动，从而带动臂销5沿着臂销滑槽作收回动作，当臂销推杆7完全伸出时，臂销5完全收回，此时，缸头1与伸缩臂100锁定，伸缩臂100与相邻的另一伸缩臂解锁，最后通过伸缩油缸将伸缩臂100移动至相应位置，从而完成伸缩臂100的移动过程；当伸缩臂100到达相应位置后，通过控制槽形板实现臂销推杆7和缸销2的依次收回，当臂销推杆7完全收回时，摆杆3的下端不再受到推动力的作用，臂销5将在回位机构的作用下沿着臂销5的滑槽移动并最终恢复至伸出状态，使得摆杆3也恢复至最初状态。

本发明实施例还提供了一种插销式伸缩臂，包括基本臂以及套接于所述基本臂中的至少一节伸缩臂，任一节伸缩臂上设有上述任一项所述的插拔销机构。其中，任一节伸缩臂的尾部设有上述所述的插拔销机构，由于上述的插拔销机构具有上述技术效果，因此，该起重机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

本发明实施例还提供了一种起重机，所述起重机设有上述的插销式伸缩臂。由于上述的插销式伸缩臂具有上述技术效果，因此，设有该插销式伸缩臂的起重机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种插拔销机构的缸头（1），其特征在于，所述缸头（1）两侧设有用于与伸缩臂（100）锁定的缸销（2）和用于推动臂销（5）解锁的臂销推杆（7）； 

所述缸头（1）设置有用于导向臂销推杆（7）与缸销（2）运动的导向机构； 

所述的导向机构与驱动机构连接；其中，所述的导向机构包括 

第一导向杆（71），设置在所述的臂销推杆（7）上，用于导向臂销推杆（7）运动； 

第二导向杆（21），设置在所述缸销（2）上，用于导向缸销（2）运动； 

导向孔（11），设置在缸头（1）上，用于导向第一导向连杆（71）与第二导向连杆（21）的运动方向； 

槽形板（8），滑动设置在缸头（1）上，通过其上面设置的槽来控制第一导向杆（71）和第二导向杆（21）的运动距离。 

2.如权利要求1所述的缸头，其特征在于，所述的槽形板（8）设有分别控制第一导向杆（71）运动的第一导向槽（81）和控制第二导向杆（21）运动的第二导向槽（82）； 

所述的第一导向槽（81）和第二导向槽（82）包括同步段和异步段，其中， 

同步段，第一导向槽（81）和第二导向槽（82）分别控制的第一导向杆（71）和第二导向杆（21）同步运动； 

异步段，第一导向槽（81）控制第一导向杆（71）继续运动到预定位置，第二导向槽（82）控制第二导向杆（21）停止运动。 

3.如权利要求2所述的缸头，其特征在于，所述的第一导向槽（81）和第二导向槽（82）为预定曲率的弧形槽孔。 

4.如权利要求1-3任一所述的缸头，其特征在于，所述的缸销（2）设置有轴孔（23）， 

所述的臂销推杆（7）与缸销（2）同轴； 

所述的臂销推杆（7）插在缸销（2）内，并设有可伸出缸销轴孔（23）的伸缩部。 

5.如权利要求2-3任一所述的缸头，其特征在于，所述的槽形板（8）上还设置有用于锁定槽形板（8）的互锁块（83）。 

6.一种插拔销机构，包括：设于伸缩臂（100）内的伸缩油缸，所述伸缩油缸的活动端设有缸头（1）； 

臂销（5），可滑动地设于伸缩臂（100）臂尾部的侧壁上，用于在滑动伸出时与另一伸缩臂锁定； 

回位机构，用于将所述臂销（5）保持在伸出锁定状态； 

摆杆（3），定轴（4）铰接于伸缩臂（100）的侧壁上，其一端与所述臂销（5）相连，另一端受到臂销推杆（7）的推动而使臂销（5）解锁； 

其特征在于，所述的缸头（1）为如权利要求1-5任一所述的缸头（1），其中，所述缸头（1）的臂销推杆（7）通过推动摆杆（3）来实现臂销解锁。 

7.如权利要求6所述的插拔销机构，其特征在于，所述回位机构为弹簧，该弹簧围绕布置于所述臂销（5）的周向上，用于保持所述臂销（5）保持在伸出锁定状态，所述的摆杆（3）与所述臂销（5）相连一端还连接有用于阻挡槽形板回位的挡块（52）。 

8.一种插销式伸缩臂，包括基本臂以及套接于所述基本臂中的至少一节伸缩臂（100），其特征在于：任一节伸缩臂（100）上设有权利要求6至7任一项所述的插拔销机构。 

9.一种起重机，其特征在于，所述起重机设有权利要求8所述的插销式伸缩臂。 

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