專利名稱：多級伸縮機構(gòu)以及工程設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及工程設(shè)備的多級伸縮機構(gòu)以及包括該多級伸 縮機構(gòu)的工程設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在很多作業(yè)運輸設(shè)備中，為了滿足工程作業(yè)的需要，需要為這些工程設(shè)備配 備伸縮支撐機構(gòu)，以便在工程作業(yè)過程中穩(wěn)定地支撐設(shè)備。以混凝土泵車為例，混凝土泵車 經(jīng)過多年發(fā)展，泵車的臂架長度已經(jīng)呈越來越長的發(fā)展趨勢，由于泵車臂架長度的增加，為 保證泵車整車的穩(wěn)定性，需要擴大整車的穩(wěn)定支撐區(qū)域面積，所以也就要相應(yīng)地增加支腿 的長度，但由于泵車在整車車寬方面的限制，使得以往經(jīng)常采用的二級伸縮支腿已經(jīng)不能 滿足支腿長度的要求了，需要采用三級(甚至更多級)伸縮支腿來在現(xiàn)有車寬的基礎(chǔ)上達 到更寬廣的支撐范圍。三級伸縮支腿即在原有二級伸縮支腿的基礎(chǔ)上，再增加一級伸縮腿 使其滿足支腿長度的要求。目前常用的多級伸縮支腿的驅(qū)動方式主要有如下兩種方案一采用兩個(或多個)單獨的液壓缸，將液壓缸反向布置，一般是使液壓缸 的兩個活塞桿指向相反的方向，兩個液壓缸的缸筒可拆卸式地固定連接，兩個液壓缸的活 塞桿分別與泵車底架和最小一級支腿相連，通過行程的匹配，在兩個活塞都運動到行程的 盡頭時，達到兩級伸縮腿期望的伸出長度，伸縮腿的級數(shù)越多，液壓缸的個數(shù)也越多；方案二 采用一個多級液壓缸驅(qū)動，三級伸縮腿采用三級套筒液壓缸，三級套筒液 壓缸的無桿腔缸筒固定于泵車底架，活塞桿與最小一級支腿相連，并對活塞桿內(nèi)部進行多 層掏空處理，使活塞桿既是上一級液壓缸活塞桿，又能夠成為下一級液壓缸的缸筒。由于結(jié) 構(gòu)的特殊性，必須采用外加卷管器的方式進行液壓缸外油管布置。上述兩種方案都存在有一定的缺陷。方案一主要存在如下兩個缺陷一是要用兩個液壓缸的行程長度滿足支腿運動時 伸出的距離長度，在泵車寬度一定的條件下，液壓缸行程的總長會有一定的長度限制，進而 限制伸縮腿的伸出長度，不能滿足整車的穩(wěn)定性設(shè)計要求；二是兩個單獨液壓缸都單獨需 要連接油管，而且液壓缸的油管需要隨支腿一起做伸出縮回的往復(fù)運動，油管在運動中易 磨損，液壓管路布置困難；方案二主要存在如下三個缺陷一是多級液壓缸的外徑規(guī)格較 大，而且每一級液壓缸的行程不一致，由于多級支腿截面空間大小的限制，使得多級液壓缸 的布置非常困難；二是需要采用卷管器實現(xiàn)油管的布置，但是卷管器的板簧彈片的壽命較 短，經(jīng)常需要更換；三是多級液壓缸的驅(qū)動力較小，特別是推動支腿的驅(qū)動力是由多級液壓 缸中最小的一級液壓缸所提供的，當支腿出現(xiàn)異常卡阻時，將無法提供足夠的驅(qū)動力推出 支腿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的多級伸縮機構(gòu)以及包括該多級伸縮機構(gòu)的工程 設(shè)備，該多級伸縮機構(gòu)采用改進的驅(qū)動方式，克服了現(xiàn)有技術(shù)的控制裝置中存在的缺點。
針對上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供了一種多級伸縮機構(gòu)，該多級伸縮機 構(gòu)包括安裝構(gòu)件和依次套接的多個伸縮構(gòu)件，多個伸縮構(gòu)件包括套接于安裝構(gòu)件的第一級 伸縮構(gòu)件、套接于第一級伸縮構(gòu)件的第二級伸縮構(gòu)件和套接于第二級伸縮構(gòu)件的第三級伸 縮構(gòu)件，其中，多級伸縮機構(gòu)包括三個驅(qū)動裝置，三個驅(qū)動裝置包括液壓缸和至少一個鏈條 傳動裝置，三個驅(qū)動裝置分別連接在第一級伸縮構(gòu)件與安裝構(gòu)件之間、第二級伸縮構(gòu)件與 第一級伸縮構(gòu)件之間以及第三級伸縮構(gòu)件與第二級伸縮構(gòu)件之間。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，三個驅(qū)動裝置包括兩個 鏈條傳動裝置和一個液壓缸。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一級伸縮構(gòu)件與安裝 構(gòu)件之間通過兩個鏈條傳動裝置中的一個相連；第二級伸縮構(gòu)件與第一級伸縮構(gòu)件之間通 過兩個鏈條傳動裝置中的另一個相連；第三級伸縮構(gòu)件與第二級伸縮構(gòu)件之間通過液壓缸 相連。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，三個驅(qū)動裝置包括一個 鏈條傳動裝置和兩個液壓缸。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，兩個液壓缸包括第一液 壓缸和第二液壓缸，第一液壓缸和第二液壓缸分別驅(qū)動多級伸縮機構(gòu)中相鄰的兩個伸縮構(gòu) 件，其中，第一液壓缸與第二液壓缸彼此反向安裝。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一級伸縮構(gòu)件與安裝 構(gòu)件之間通過鏈條傳動裝置相連；第二級伸縮構(gòu)件與第一級伸縮構(gòu)件之間通過第一液壓缸 相連；第三級伸縮構(gòu)件與第二級伸縮構(gòu)件之間通過第二液壓缸相連；并且其中，第一液壓 缸與第二液壓缸彼此反向安裝。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一液壓缸的無桿腔與 第二液壓缸的無桿腔并聯(lián)，第一液壓缸的無桿腔與液壓流體源直接連通，第二液壓缸的無 桿腔與液壓流體源之間的連接管路上設(shè)置有第一順序閥；或者，第一液壓缸的無桿腔與第 二液壓缸的無桿腔串聯(lián)，第一液壓缸的無桿腔與液壓流體源直接連通，第一液壓缸的無桿 腔與第二液壓缸的無桿腔之間的連接管路上設(shè)置有第一順序閥。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一液壓缸的有桿腔與 第二液壓缸的有桿腔并聯(lián)，第二液壓缸的有桿腔與液壓流體源直接連通，第一液壓缸的有 桿腔與液壓流體源之間的連接管路上設(shè)置有第二順序閥；或者，第一液壓缸的有桿腔與第 二液壓缸的有桿腔串聯(lián)，第二液壓缸的有桿腔與液壓流體源直接連通，第一液壓缸的有桿 腔與第二液壓缸的有桿腔之間的連接管路上設(shè)置有第二順序閥。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第二級伸縮構(gòu)件通過銷 軸連接裝置與第一液壓缸相連，其中銷軸連接裝置包括一對伸縮構(gòu)件連接部，形成在第二 級伸縮構(gòu)件內(nèi)側(cè)，并位于經(jīng)過第一液壓缸的縱向軸線的豎直軸平面的兩側(cè)；一對液壓缸連 接部，形成在第一液壓缸的缸筒上，并位于豎直軸平面的兩側(cè)；其中，一對伸縮構(gòu)件連接部 通過連接銷軸與一對液壓缸連接部相連；并且，一對液壓缸連接部之間形成有用于拆裝連 接銷軸的拆裝空間，拆裝空間的寬度大于等于連接銷軸的長度。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，拆裝空間處設(shè)置有用于 固定連接銷軸位置的定位裝置，定位裝置置于豎直軸平面兩側(cè)的連接銷軸之間，并抵靠連接銷軸的端部。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，定位裝置包括放置在拆 裝空間內(nèi)并抵靠連接銷軸的端部的壓板以及將壓板固定至第一液壓缸的緊固螺釘。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，鏈條傳動裝置包括安 裝在安裝構(gòu)件外側(cè)的馬達；安裝在安裝構(gòu)件內(nèi)側(cè)的主動鏈輪和從動鏈輪，主動鏈輪與馬達 的轉(zhuǎn)軸相連；以及纏繞在主動鏈輪和從動鏈輪上的鏈條，鏈條的一段與第一級伸縮構(gòu)件固 定連接在一起。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一液壓缸與第二液壓 缸各自的缸筒彼此固定連接在一起，并且缸筒安裝在第二級伸縮構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，第一液壓缸 的活塞桿連接于第一級伸縮構(gòu)件，第二液壓缸的活塞桿連接于第三級伸縮構(gòu)件。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多級伸縮機構(gòu)，其中，第一液壓缸的缸筒與第 二液壓缸的缸筒并排設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供了一種工程設(shè)備，其包括多級伸縮機構(gòu)以及根據(jù)本發(fā) 明第一方面的多級伸縮機構(gòu)，上述多級伸縮機構(gòu)通過安裝構(gòu)件安裝至工程設(shè)備。本發(fā)明具有以下技術(shù)效果本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)采用鏈條傳動裝置和液壓缸組合來控制各級伸縮支腿的 操作，其結(jié)構(gòu)布置合理，無需復(fù)雜的管路結(jié)構(gòu)，可以在有限的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)有效地驅(qū)動伸縮支 腿。應(yīng)該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質(zhì)的，目的是 為了對要求保護的本發(fā)明提供進一步的說明。


附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā) 明的一些實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的 標號表示。附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的側(cè)視剖視圖，其中示出了多 級伸縮機構(gòu)的各級伸縮構(gòu)件均處于收回狀態(tài)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的又一側(cè)視剖視圖，其中示出 了多級伸縮機構(gòu)的第一級伸縮構(gòu)件伸出的狀態(tài)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的又一側(cè)視剖視圖，其中示出 了多級伸縮機構(gòu)的第一級、第二級伸縮構(gòu)件伸出的狀態(tài)；圖5示出了沿圖1中K-K線剖切的根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的又一 側(cè)視剖視圖，其中示出了多級伸縮機構(gòu)的第一級、第二級、第三級伸縮構(gòu)件伸出的狀態(tài)；圖6示出了圖2中沿線M-M的剖視圖；圖7示出了沿圖6中線P-P的剖視圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的液壓缸連接線路的原理圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的多級伸縮機構(gòu)的液壓缸連接線路的原理 圖。
具體實施例方式下面將參照附圖并結(jié)合具體實施例來說明本發(fā)明的實施方式。首先，參照圖1中所示的實施例對本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)的基本構(gòu)造原理進行說 明。根據(jù)本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)主要用于支撐工程設(shè)備(例如混凝土泵車)，本發(fā)明的多級 伸縮機構(gòu)主要包括安裝構(gòu)件1和依次套接的多個伸縮構(gòu)件2、3、4，安裝構(gòu)件1連接至工程設(shè) 備的底架(未示出)，多個伸縮構(gòu)件2、3、4包括套接于安裝構(gòu)件1的第一級伸縮構(gòu)件2、套 接于第一級伸縮構(gòu)件2的第二級伸縮構(gòu)件3、套接于第二級伸縮構(gòu)件3的第三級伸縮構(gòu)件 4。第一級伸縮構(gòu)件2、第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4分別通過三個驅(qū)動裝置驅(qū)動， 三個驅(qū)動裝置可以包括至少一個鏈條傳動裝置以及液壓缸。在圖1的實施例中，第一級伸 縮構(gòu)件2與安裝構(gòu)件1之間通過鏈條傳動裝置相連，第一伸縮構(gòu)件2將在鏈條傳動裝置的 帶動下相對于安裝構(gòu)件1進行伸出和收回運動；第二級伸縮構(gòu)件3與第一級伸縮構(gòu)件2之 間通過第一液壓缸9相連，第二級伸縮構(gòu)件3將隨著第一液壓缸9的操作而相對于第一伸 縮構(gòu)件2進行伸出和收回運動；第三級伸縮構(gòu)件4與第二級伸縮構(gòu)件3之間通過第二液壓 缸10相連，第三級伸縮構(gòu)件4將隨著第二液壓缸10的操作而相對于第二級伸縮構(gòu)件3進 行伸出和收回運動。對于多級(尤其是三級或更多級)伸縮機構(gòu)的控制，現(xiàn)有技術(shù)中主要是采用多級 套筒液壓缸或者是與伸縮構(gòu)件數(shù)目相當?shù)亩鄠€單級液壓缸來驅(qū)動每一級伸縮構(gòu)件，但是， 多級套筒液壓缸價格昂貴、精密度要求高、需要輔以額外的卷管器、且操作穩(wěn)定性和安全性 較低；而對于采用多個單級液壓缸進行控制的情況下，現(xiàn)有技術(shù)的布置方式中液壓系統(tǒng)的 連接管路相當復(fù)雜，過多的連接管路不僅會影響伸縮構(gòu)件的運動，而且會在伸縮構(gòu)件運動 的過程受到磨損甚至損壞。為了解決這些問題，本發(fā)明提供了上述的多級伸縮機構(gòu)，其采用 了新的伸縮構(gòu)件控制方式，能夠有效地控制多級(尤其是三級或更多級)伸縮構(gòu)件的運動。 具體地，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)采用鏈條傳動裝置和相應(yīng)數(shù)目的液壓缸來控制三級伸縮構(gòu) 件的運動，與現(xiàn)有技術(shù)中采用三級伸縮液壓缸加卷管器的控制方案相比，避免了對精密復(fù) 雜部件(多級套筒液壓缸)的依賴性，并且不需要采用卷管器，可有效延長液壓連接管的使 用壽命，降低維護保養(yǎng)成本。而且，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)的每一級伸縮構(gòu)件的伸出和縮回 都采用單獨的傳動機構(gòu)或是液壓缸來進行獨立控制，與多級套筒液壓缸相比，每一級伸縮 構(gòu)件的驅(qū)動可以不依賴于其他級伸縮構(gòu)件，獨立性更強。上述本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)可以包括三級甚至更多級的伸縮構(gòu)件，下面將以三級 伸縮機構(gòu)為例來對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。在圖示的三級伸縮機構(gòu)實施例中，采 用鏈條傳動機構(gòu)來驅(qū)動第一級伸縮構(gòu)件2，使用第一液壓缸9和第二液壓缸10來分別驅(qū)動 第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4。當然，需要說明的是，上述布置方式并非限制性的， 根據(jù)本發(fā)明的原理，鏈條傳動機構(gòu)和液壓缸組可以與各級伸縮構(gòu)件進行任意的匹配。例如， 可以用鏈條傳動機構(gòu)驅(qū)動第二級伸縮構(gòu)件3，用第一液壓缸9和第二液壓缸10驅(qū)動第一級 伸縮構(gòu)件2和第三級伸縮構(gòu)件4;或者，可以用鏈條傳動機構(gòu)驅(qū)動第三級伸縮構(gòu)件4，用第一 液壓缸9和第二液壓缸10驅(qū)動第一級伸縮構(gòu)件2和第二級伸縮構(gòu)件3。這些等同的替換 實施方式都包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同樣地，上述圖1的實施方式中，采用了一個鏈條傳 動裝置和兩個液壓缸來驅(qū)動三級伸縮機構(gòu)，但是應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明的原理，在其他實施方
7式中，也可以采用兩個鏈條傳動裝置和一個液壓缸。例如，可以用兩個鏈條傳動裝置和一個 液壓缸來實現(xiàn)第一級、第二級、第三級伸縮構(gòu)件2、3、4的伸縮，在這種情況下，液壓缸連接 在第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4之間為優(yōu)選方案。此外，對于更多級的伸縮結(jié)構(gòu)， 可以根據(jù)實際結(jié)構(gòu)設(shè)計采用合理數(shù)目的鏈條傳動裝置和液壓缸組合。尤其可以采用上述三 級伸縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合其他的鏈條傳動裝置和/或液壓缸組合，例如，對于四級伸縮機 構(gòu)，可以采用上述三級伸縮機構(gòu)實現(xiàn)前三級伸縮構(gòu)件的伸縮，并通過另外的驅(qū)動裝置(例 如鏈條傳動裝置或液壓缸)驅(qū)動第四級伸縮構(gòu)件來驅(qū)動其伸縮。進一步地，在圖中所示的實施方式中，第一液壓缸9與第二液壓缸10分別用于驅(qū) 動相鄰的兩個伸縮構(gòu)件，即第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4。并且，第一液壓缸9與 第二液壓缸10彼此反向安裝，這種安裝方式有助于簡化連接管路，使伸縮機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu) 簡潔可靠。除了圖示的實施方式以外，第一液壓缸9與第二液壓缸10也可以用于驅(qū)動其他 相鄰的伸縮構(gòu)件，例如分別用于驅(qū)動第一級伸縮構(gòu)件2和第二級伸縮構(gòu)件3。此外，如圖2中所示的，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)還包括垂直支承液壓缸15，其布置 在第三級伸縮構(gòu)件4下方，以用于在伸縮機構(gòu)展開作業(yè)的狀態(tài)下支撐伸縮機構(gòu)，同時可以 根據(jù)操作現(xiàn)場的地面狀況對伸縮機構(gòu)的高度進行適應(yīng)性調(diào)整。下面就參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的三級伸縮機構(gòu)的構(gòu)造和操作方 式。依然先參照圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)中應(yīng)用的鏈條傳動裝置 的布置方式。該鏈條傳動裝置包括安裝在安裝構(gòu)件1外側(cè)的馬達5，馬達5用于驅(qū)動整個 鏈條傳動裝置；安裝在安裝構(gòu)件1內(nèi)側(cè)的主動鏈輪7和從動鏈輪6，主動鏈輪7與馬達5的 轉(zhuǎn)軸相連，從而隨著馬達5的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而同步作旋轉(zhuǎn)運動；以及纏繞在主動鏈輪7和從動 鏈輪6上的鏈條8，鏈條8隨著主動鏈輪7的旋轉(zhuǎn)而運動，并且鏈條8的一段8a與第一級伸 縮構(gòu)件2固定連接在一起。具體地，在圖1所示的實施例中，鏈條8的一段8a可以通過連 接銷軸、連接板與第一級伸縮構(gòu)件2的外壁固定連接。主動鏈輪7安裝在安裝構(gòu)件1上靠 近第一伸縮構(gòu)件2的位置，從動鏈輪6安裝在遠離第一伸縮構(gòu)件2的位置；主動鏈輪7和從 動鏈輪6安裝在安裝構(gòu)件1的側(cè)壁上。當馬達5的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動主動鏈輪7同步旋轉(zhuǎn)，從而就會帶動鏈條8向前直 線運動，由于鏈條8的一段8a與第一級伸縮構(gòu)件2固定連接，因此第一級伸縮構(gòu)件2就在 鏈條8的牽引下，也向前進行直線運動，即第一級伸縮構(gòu)件2從安裝構(gòu)件1中伸出。當馬達 5反向旋轉(zhuǎn)時，鏈條8的運動方向也相反，即向后直線運動，此時，第一級伸縮構(gòu)件2在鏈條 8的牽引下，也作向后的直線運動，即第一級伸縮構(gòu)件2收回到安裝構(gòu)件1中。由此，本發(fā)明 的鏈條傳動裝置實現(xiàn)了對第一級伸縮構(gòu)件2的伸縮控制。需要說明的是，在另外的實施方 式中，上述主動鏈輪7和從動鏈輪6也可以安裝在第一級伸縮構(gòu)件2的外壁上，而鏈條8的 一段8a可以與安裝構(gòu)件1內(nèi)壁固定連接，這種布置方式同樣能夠?qū)崿F(xiàn)上述傳動操作。下面，參照圖2至圖5來說明本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)中液壓缸組的布置方式。如 圖5中最佳地示出，第一液壓缸9的缸筒9b與第二液壓缸10的缸筒IOb剛性固定地連接 在一起，并且缸筒9b、10b都安裝在第二級伸縮構(gòu)件3的內(nèi)側(cè)。第一液壓缸9與第二液壓缸 10各自的缸筒9b、IOb基本并排設(shè)置，以保證液壓缸的行程。同時，第一液壓缸9的活塞桿 9a連接于第一級伸縮構(gòu)件2，第二液壓缸10的活塞桿IOa連接于第三級伸縮構(gòu)件4。具體地，第二液壓缸10的活塞桿IOa通過銷軸13與第三級伸縮構(gòu)件4固定在一起，第一液壓缸 9的缸筒9b通過銷軸11與第一級伸縮構(gòu)件2固定在一起。通過上述安裝，在第一液壓缸9進行伸展動作時，第一液壓缸9的活塞桿9a從缸 筒9b中伸出，從而推動缸筒9b向前伸出，由此帶動第二級伸縮構(gòu)件3從第一級伸縮構(gòu)件2 中伸出；在第二液壓缸10進行伸展動作時，第二液壓缸10的活塞桿IOa從缸筒IOb中伸出， 從而帶動第三級伸縮構(gòu)件4從第二級伸縮構(gòu)件3中伸出。類似地，在兩個液壓缸9、10進行 收回動作時，將分別帶動第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4收回。由此即可通過第一 液壓缸9和第二液壓缸10分別驅(qū)動第二級伸縮構(gòu)件3和第三級伸縮構(gòu)件4運動。圖2至圖5依次示出了整個三級伸縮機構(gòu)中各個伸縮構(gòu)件依次伸出的狀態(tài)圖，其 中通過鏈條傳動裝置的運轉(zhuǎn)，第一液壓缸9和第二液壓缸10的伸縮，使各級伸縮構(gòu)件從上 一級伸縮構(gòu)件內(nèi)伸出或收回，從而實現(xiàn)對工程設(shè)備的支撐，并符合設(shè)備行駛中對空間的限 制。具體的控制動作步驟如下動作一如圖3所示，通過馬達5、鏈輪6和7、鏈條8來驅(qū)動第一級伸縮構(gòu)件2，馬 達5的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動第一級伸構(gòu)件2在安裝構(gòu)件1中來回伸縮。動作二 如圖4所示，通過第一液壓缸9驅(qū)動第二級伸縮構(gòu)件3。第一液壓缸9的 活塞桿9a上有液壓流體口(未示出)，當液壓流體通過液壓流體口注入第一液壓缸9的無 桿腔中時，第一液壓缸9的缸筒在液壓流體的作用下往前伸，就會推動第二級伸縮構(gòu)件3伸 出第一級伸縮構(gòu)件2 ；當液壓流體通過液壓流體口注入第一液壓缸9的有桿腔中時，第一液 壓缸9的缸筒在液壓流體的作用下往后收，就會推動第二級伸縮構(gòu)件3收回到第一級伸縮 構(gòu)件2中。由此，通過向第一液壓缸9的無桿腔或有桿腔中注入液壓流體，即可以實現(xiàn)第二 級伸縮構(gòu)件3的伸縮運動。動作三如圖5所示，通過第二液壓缸10驅(qū)動第三級伸縮構(gòu)件4。第二液壓缸10 的活塞桿IOa上有液壓流體口(未示出)，當液壓流體通過液壓流體口注入第二液壓缸10 的無桿腔中時，第二液壓缸10的活塞桿IOa在液壓流體的作用下往前伸，就會推動第三級 伸縮構(gòu)件4伸出第二級伸縮構(gòu)件3 ；當液壓流體通過液壓流體口注入第二液壓缸10的有桿 腔中時，第二液壓缸10的活塞桿IOa在液壓流體的作用下往后收，就會推動第三級伸縮構(gòu) 件4收回到第二級伸縮構(gòu)件3中。由此，通過向第二液壓缸10的無桿腔或有桿腔中注入液 壓流體，即可以實現(xiàn)第三級伸縮構(gòu)件4的伸縮運動。當需要伸展開伸縮機構(gòu)時，根據(jù)實際操作需要，以及施工場地的空間情況，確定需 要伸出伸縮構(gòu)件的級數(shù)和順序，例如可以是第一級伸縮構(gòu)件2伸出安裝構(gòu)件1(即動作 一)；或者第一級伸縮構(gòu)件2伸出安裝構(gòu)件1，且第二級伸縮構(gòu)件3伸出第一級伸縮構(gòu)件 2(即動作一和動作二)；或者先第一級伸縮構(gòu)件2伸出安裝構(gòu)件1，然后第二級伸縮構(gòu)件3 伸出第一級伸縮構(gòu)件2，最后第三級伸縮構(gòu)件4伸出第二級伸縮構(gòu)件3(即動作一、動作二和 動作三)。當設(shè)備處于行駛或非工作狀態(tài)時，每級伸縮構(gòu)件都收入安裝構(gòu)件1中，如圖2所
7J\ ο進一步地，除了人為控制各級伸縮構(gòu)件的伸出順序以外，還可以通過在液壓回路 中設(shè)置適當?shù)妮o助控制裝置，來自動地控制各級伸縮構(gòu)件的伸出順序。根據(jù)工程操作中的 需要和系統(tǒng)安全性的需要，在控制各級伸縮構(gòu)件時，一般是先讓剛度較大的伸縮構(gòu)件(例
9如上述的第一級伸縮構(gòu)件)先伸出而后收回，剛度較小的伸縮構(gòu)件(例如上述的第二、第三 級伸縮構(gòu)件)后伸出先收回。為此，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)還在上述控制裝置的基礎(chǔ)上進 行了進一步的改進，以實現(xiàn)各級伸縮機構(gòu)的了順序操作，將具體描述如下。根據(jù)本發(fā)明，為了簡化管路，兩個液壓缸優(yōu)選地使用共同的液壓流體源的流體供 應(yīng)管路，在此情況下，為了實現(xiàn)伸縮機構(gòu)的順序伸出(即控制液壓缸組的動作順序)，需要 對液壓缸的管路結(jié)構(gòu)進行改進。具體地，在一個實施方式中，如圖8所示，將第一液壓缸9的無桿腔9c與第二液壓 缸10的無桿腔IOc串聯(lián)，第一液壓缸9的無桿腔9c與液壓流體源S直接連通，第一液壓缸 9的無桿腔9c與第二液壓缸10的無桿腔IOc之間的連接管路上設(shè)置第一順序閥14。在這 種情況下，當液壓流體源向第一液壓缸9的無桿腔9c中注入流體時，流體先逐漸充滿無桿 腔并推動活塞桿9a伸出，此時由于第一順序閥14的作用，流體不會進入第二液壓缸10的 無桿腔IOc ；當?shù)谝灰簤焊?的無桿腔IOc內(nèi)的壓力達到第一順序閥14的開啟臨界值時，第 一順序閥14打開，液壓流體此時才進入第二液壓缸10的無桿腔10c，從而推動活塞桿IOa 伸出。這種方式同樣也可以實現(xiàn)第一液壓缸9和第二液壓缸10各自的活塞桿順序伸出。替換地，在另一實施例中，如圖9所示，將第一液壓缸9的無桿腔9c與第二液壓缸 10的無桿腔IOc并聯(lián)，使第一液壓缸9的無桿腔9c與液壓流體源S直接連通，并在第二液 壓缸10的無桿腔IOc與液壓流體源S之間的連接管路上設(shè)置有第一順序閥14(如圖2至 圖5中所示)，通過上述第一順序閥14來實現(xiàn)第一液壓缸9和第二液壓缸10的順序伸出。 在這種布置中，當液壓流體源向第一液壓缸9和第二液壓缸10的無桿腔9c、10c輸入液壓 流體時，液壓流體首先直接進入第一液壓缸9的無桿腔9c，從而推動活塞桿9c運動。然而， 由于第一順序閥14的作用，液壓流體不會直接流入第二液壓缸10的無桿腔10c，只有當系 統(tǒng)中的液體壓力達到第一順序閥14的開啟臨界值時，第一順序閥14開啟，液壓流體才進入 第二液壓缸10的無桿腔10c，進而推動活塞桿IOa運動。由此，即可實現(xiàn)第一液壓缸9和第 二液壓缸10各自的活塞桿順序伸出。進一步地，在此基礎(chǔ)上，可以進一步配置另外的順序閥，以實現(xiàn)第一液壓缸9和第 二液壓缸10各自的活塞桿的順序收回。具體地，在一個實施方式中，如圖8所示，第一液壓缸9的有桿腔9d與第二液壓缸 10的有桿腔IOd串聯(lián)，第二液壓缸10的有桿腔9d與液壓流體源S直接連通，第一液壓缸9 的有桿腔9d與第二液壓缸10的有桿腔IOd之間的連接管路上設(shè)置第二順序閥19。在這種 布置中，液壓流體源向第二液壓缸10的有桿腔IOd注入液壓流體，從而推動活塞桿IOa收 回，此時由于第二順序閥19的作用，液壓流體不會進入第一液壓缸9的有桿腔9d;當?shù)诙?液壓缸10的有桿腔IOd內(nèi)的壓力達到第二順序閥19的開啟臨界值時，第二順序閥19打開， 此時液壓流體才進入第一液壓缸9的有桿腔9d，從而推動活塞桿9a收回。由此，通過這種 方式也可以實現(xiàn)第二液壓缸10和第一液壓缸9各自的活塞桿的順序收回?？商鎿Q地，在另一實施方式中，如圖9所示，第一液壓缸9的有桿腔9d與第二液壓 缸10的有桿腔IOd并聯(lián)，第二液壓缸10的有桿腔與液壓流體源S直接連通，第一液壓缸9 的有桿腔9d與液壓流體源S之間的連接管路上設(shè)置有第二順序閥19。在這種布置中，當系 統(tǒng)回流以使液壓缸的活塞桿收回時，液壓流體源向第一液壓缸9和第二液壓缸10的有桿腔 9d、IOd輸送液壓流體，此時液壓流體直接進入第二液壓缸10的有桿腔10d，從而推動活塞桿IOa收回，而由于第二順序閥19的作用，流體此時不進入第一液壓缸9的有桿腔9d;當 系統(tǒng)內(nèi)的壓力達到第二順序閥19的開啟臨界值時，第二順序閥19開啟，此時液壓流體才進 入第一液壓缸9的有桿腔9d，進而推動活塞桿9a收回。由此，即可實現(xiàn)第二液壓缸10和第 一液壓缸9各自的活塞桿的順序收回?？梢岳斫獾?，當鏈條傳動裝置、第一液壓缸9、第二液壓缸10連接不同的伸縮構(gòu)件 和/或安裝構(gòu)件1時，實現(xiàn)順序控制的控制裝置也應(yīng)作相應(yīng)改變，此變換方案同樣包含在本 發(fā)明中。更進一步地，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)還對伸縮構(gòu)件與液壓缸之間的連接方式進行 了改進，以克服現(xiàn)有技術(shù)中液壓缸拆換困難的缺點，滿足方便拆裝的需要。下面將參照圖6、 圖7具體描述。如圖6、7所示，在本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)中，第二級伸縮構(gòu)件3通過兩個易拆換的 內(nèi)取式連接銷軸12與第一液壓缸9的缸筒固定在一起。上述內(nèi)取式連接銷軸12安裝方式 在圖7中具體示出。第二級伸縮構(gòu)件3沿徑向方向在兩側(cè)通過連接銷軸12與第一液壓缸 9的缸筒相連，其中，第二級伸縮構(gòu)件3與第一液壓缸9分別具有沿徑向方向位于縱向軸線 A兩側(cè)的伸縮構(gòu)件連接部31和液壓缸連接部91，通過連接銷軸12將伸縮構(gòu)件連接部31和 液壓缸連接部91固定連接在一起，從而實現(xiàn)第二級伸縮構(gòu)件3與第一液壓缸9的連接。對 于第二級伸縮構(gòu)件3而言，其伸縮構(gòu)件連接部31 —般形成在第二級伸縮構(gòu)件3的根部處， 即始終容納在第一級伸縮構(gòu)件2中的部分。上述連接部31、91均形成有用于安裝連接銷軸 12的銷軸孔，液壓缸連接部91的銷軸孔之間形成有用于拆裝連接銷軸12的拆裝空間18， 且該拆裝空間18的寬度L大于等于連接銷軸12的長度D。進一步地，拆裝空間18處設(shè)置有用于固定連接銷軸12的定位裝置，具體地，該定 位裝置包括放置在拆裝空間18的內(nèi)表面上的壓板16以及將壓板16固定至第一液壓缸9 的緊固螺釘17。由于壓板16的設(shè)置，連接銷軸12無法脫出。通過上面的布置，在連接第二級伸縮構(gòu)件3與第一液壓缸9時，將伸縮構(gòu)件連接部 31中的銷軸孔與液壓缸連接部91中的銷軸孔對準，從拆裝空間18處放入連接銷軸12，進 而將連接銷軸12推入銷軸孔中，依次裝入各個銷軸，由此完成第二伸縮構(gòu)件3與第一液壓 缸9的連接。在現(xiàn)有技術(shù)的伸縮構(gòu)件中，由于第二級伸縮構(gòu)件3的根部(即與第一液壓缸 9的缸筒連接的部分)一直在第一級伸縮構(gòu)件2內(nèi)部活動，因此當需要更換液壓缸時，需要 先把第二級伸縮構(gòu)件3從第一級伸縮構(gòu)件2中取出，進而才能拆下液壓缸。而根據(jù)本發(fā)明 的伸縮機構(gòu)中，通過上述的連接方式，在拆換第一液壓缸9時，松開兩顆緊固螺釘17，取出 壓板16，將連接銷軸12往拆裝空間18中移動，當連接銷軸12完全從銷軸孔中移出，就可以 從拆裝空間18中把連接銷軸12取出，由此，即可以完成第一液壓缸9的拆卸。通過上述的 方式，使第一液壓缸9的更換變得更快捷，更容易。上面是以第二級伸縮構(gòu)件3與第一液壓缸9的連接為例來說明液壓缸的簡易拆裝 方式，需要說明的是，上述拆裝方式同樣可以應(yīng)用于第三級伸縮構(gòu)件4與第二液壓缸10的 拆裝，其布置方式與上述的類似，在此就不再贅述了。上面描述了根據(jù)本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)的多個實施例，其用于說明本發(fā)明的多種具體實施方式
。由上面的描述可知，本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)采用鏈條傳動裝置與液壓缸組 來分別驅(qū)動三級伸縮機構(gòu)的運動；進而，通過設(shè)置附加的液壓順序控制閥，還可以實現(xiàn)三級伸縮機構(gòu)的順序控制；再次，通過改進液壓缸與伸縮構(gòu)件之間的連接方式，實現(xiàn)了液壓缸的 簡易拆裝。除此之外，本發(fā)明還提供了一種技術(shù)上述原理的工程設(shè)備，該工程設(shè)備包括上述 根據(jù)本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)，多級伸縮機構(gòu)安裝至工程設(shè)備的底架處，以用于在作業(yè)過程 中對工程設(shè)備進行支撐。上述工程設(shè)備可以是混凝土泵車、起重機等。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等 同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述多級伸縮機構(gòu)包括安裝構(gòu)件(1)和依次套接 的多個伸縮構(gòu)件0、3、4)，所述多個伸縮構(gòu)件包括套接于所述安裝構(gòu)件(1)的第一級伸縮 構(gòu)件(2)、套接于所述第一級伸縮構(gòu)件(2)的第二級伸縮構(gòu)件(3)和套接于所述第二級伸縮 構(gòu)件(3)的第三級伸縮構(gòu)件G)，其中，所述多級伸縮機構(gòu)包括三個驅(qū)動裝置，所述三個驅(qū) 動裝置包括液壓缸和至少一個鏈條傳動裝置，所述三個驅(qū)動裝置分別連接在所述第一級伸 縮構(gòu)件與所述安裝構(gòu)件(1)之間、所述第二級伸縮構(gòu)件(3)與所述第一級伸縮構(gòu)件(2)之 間以及所述第三級伸縮構(gòu)件(4)與所述第二級伸縮構(gòu)件(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述三個驅(qū)動裝置包括兩個鏈 條傳動裝置和一個液壓缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一級伸縮構(gòu)件(2)與所 述安裝構(gòu)件(1)之間通過兩個鏈條傳動裝置中的一個相連；所述第二級伸縮構(gòu)件(3)與所 述第一級伸縮構(gòu)件(2)之間通過兩個鏈條傳動裝置中的另一個相連；所述第三級伸縮構(gòu)件 (4)與所述第二級伸縮構(gòu)件( 之間通過所述液壓缸相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述三個驅(qū)動裝置包括一個鏈 條傳動裝置和兩個液壓缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述兩個液壓缸包括第一液壓 缸(9)和第二液壓缸(10)，所述第一液壓缸(9)和第二液壓缸(10)分別驅(qū)動所述多級伸 縮機構(gòu)中相鄰的兩個伸縮構(gòu)件0、3、4)，其中，所述第一液壓缸(9)與所述第二液壓缸(10) 彼此反向安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一級伸縮構(gòu)件(2)與所述安裝構(gòu)件(1)之間通過鏈條傳動裝置相連；所述第二級伸縮構(gòu)件(3)與所述第一級伸縮構(gòu)件(2)之間通過第一液壓缸(9)相連；所述第三級伸縮構(gòu)件(4)與所述第二級伸縮構(gòu)件(3)之間通過第二液壓缸(10)相連； 并且其中，所述第一液壓缸(9)與所述第二液壓缸(10)彼此反向安裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸(9)的無桿腔與所述第二液壓缸(10)的無桿腔并聯(lián)，所述第一液壓缸(9)的無桿腔與液壓流體源直接連通，所述第二液壓缸(10)的無桿腔與液壓流體源之間的 連接管路上設(shè)置有第一順序閥(14)；或者所述第一液壓缸(9)的無桿腔與所述第二液壓缸(10)的無桿腔串聯(lián)，所述第一液壓 缸(9)的無桿腔與液壓流體源直接連通，所述第一液壓缸(9)的無桿腔與所述第二液壓缸(10)的無桿腔之間的連接管路上設(shè)置有第一順序閥(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸(9)的有桿腔與所述第二液壓缸(10)的有桿腔并聯(lián)，所述第二液壓缸 (10)的有桿腔與液壓流體源直接連通，所述第一液壓缸(9)的有桿腔與液壓流體源之間的 連接管路上設(shè)置有第二順序閥；或者所述第一液壓缸(9)的有桿腔與所述第二液壓缸(10)的有桿腔串聯(lián)，所述第二液壓 缸(10)的有桿腔與液壓流體源直接連通，所述第一液壓缸(9)的有桿腔與所述第二液壓缸 (10)的有桿腔之間的連接管路上設(shè)置有第二順序閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第二級伸縮構(gòu)件(3)通 過銷軸連接裝置與第一液壓缸(9)相連，其中所述銷軸連接裝置包括一對伸縮構(gòu)件連接部(31)，形成在所述第二級伸縮構(gòu)件(3)內(nèi)側(cè)，并位于經(jīng)過所述第 一液壓缸(9)的縱向軸線(A)的豎直軸平面的兩側(cè)；一對液壓缸連接部(91)，形成在所述第一液壓缸(9)的缸筒(9b)上，并位于所述豎直 軸平面的兩側(cè)；其中，所述一對伸縮構(gòu)件連接部(31)通過連接銷軸(12)與所述一對液壓缸連接部 (91)相連；并且，所述一對液壓缸連接部(91)之間形成有用于拆裝連接銷軸(1 的拆裝 空間(18)，所述拆裝空間(18)的寬度(L)大于等于所述連接銷軸(12)的長度(D)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述拆裝空間(18)處設(shè)置有用于固定所述連接銷軸(12)位置的定位裝置，所述定位 裝置置于所述豎直軸平面兩側(cè)的所述連接銷軸(12)之間，并抵靠所述連接銷軸(12)的端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述定位裝置包括放置在所述拆裝空間(18)內(nèi)并抵靠所述連接銷軸(1 的端部的壓 板(16)以及將所述壓板(16)固定至所述第一液壓缸(9)的緊固螺釘(17)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述鏈條傳動裝置包括安裝在所述安裝構(gòu)件(1)外側(cè)的馬達(5)；安裝在所述安裝構(gòu)件⑴內(nèi)側(cè)的主動鏈輪(7)和從動鏈輪(6)，所述主動鏈輪(7)與所 述馬達(5)的轉(zhuǎn)軸相連；以及纏繞在所述主動鏈輪(7)和所述從動鏈輪(6)上的鏈條(8)，所述鏈條(8)的一段(8a) 與所述第一級伸縮構(gòu)件O)固定連接在一起。
13.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸(9)與所述第二液壓缸(10)各自的缸筒(9b、10b)彼此固定連接在一 起，并且所述缸筒(9b、10b)安裝在所述第二級伸縮構(gòu)件(3)的內(nèi)側(cè)，所述第一液壓缸(9) 的活塞桿(9a)連接于所述第一級伸縮構(gòu)件O)，所述第二液壓缸(10)的活塞桿(IOa)連接 于所述第三級伸縮構(gòu)件(4)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多級伸縮機構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸(9)的缸筒(9b)與所述第二液壓缸(10)的缸筒(IOb)并排設(shè)置。
15.一種工程設(shè)備，其特征在于，所述工程設(shè)備根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的多 級伸縮機構(gòu)，所述多級伸縮機構(gòu)通過所述安裝構(gòu)件(1)安裝至所述工程設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及工程設(shè)備的多級伸縮機構(gòu)以及包括該多級伸縮機構(gòu)的工程設(shè)備。本發(fā)明提供了一種多級伸縮機構(gòu)及工程設(shè)備，多級伸縮機構(gòu)包括安裝構(gòu)件和依次套接的多個伸縮構(gòu)件，多個伸縮構(gòu)件包括套接于安裝構(gòu)件的第一級伸縮構(gòu)件、套接于第一級伸縮構(gòu)件的第二級伸縮構(gòu)件和套接于第二級伸縮構(gòu)件的第三級伸縮構(gòu)件，其中，多級伸縮機構(gòu)包括三個驅(qū)動裝置，三個驅(qū)動裝置包括液壓缸和至少一個鏈條傳動裝置，三個驅(qū)動裝置分別連接在第一級伸縮構(gòu)件與安裝構(gòu)件之間、第二級伸縮構(gòu)件與第一級伸縮構(gòu)件之間以及第三級伸縮構(gòu)件與第二級伸縮構(gòu)件之間。本發(fā)明的多級伸縮機構(gòu)采用鏈條傳動裝置以及液壓缸組方便高效地驅(qū)動多級伸縮機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，操作安全性高。
文檔編號F15B15/16GK102094870SQ201110007110
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者萬梁, 吳瀚暉, 蘇復(fù)兵, 許平增 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司