一种工程机械及其伸缩臂的制作方法
专利名称：一种工程机械及其伸缩臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及ー种工程机械设备上的伸缩臂。此外，本实用新型还涉及ー种包括上述伸缩臂的工程机械。
技术背景随着我国经济建设的快速发展，各类大型工程不断增多，市场对工程机械的需求也越来越強烈。举高消防车是ー种重要的工程机械，通常具有臂架、转台、底盘，臂架通常由嵌套的伸缩臂组成，伸缩臂之间设置有滑块，用以实现相邻两节伸缩臂之间的连接及保证伸缩臂的伸缩平顺性。臂架前端装有作业平台，在工作状态下，对臂架的整体稳定性要求较高。在工作时，随着伸缩臂的伸出，相邻两节臂之间的搭接长度逐渐缩短，在工作载荷、工作平台以及臂架自重的作用下，伸縮臂会产生一定的下挠变形，随着高度的増加，挠度会逐渐增大，进而对作业平台的调平及稳定性产生较大的影响。随着臂筒节数的増加，每节都会产生向下的挠度，如此累计产生的变形量会使得整个伸缩臂处于全伸状态时产生较大的向下变形，进而对作业平台的调平及稳定性产生较大的影响。目前，伸縮臂所采用的滑块结构如图I所示，图I为ー种典型伸缩臂的滑块与节臂的结构示意图。节臂201嵌装在节臂101内，下滑块401和下滑块402安装在节臂101底部的内壁和节臂201底部的外壁之间，上滑块403和上滑块404安装在节臂101顶部的内壁和节臂201顶部的外壁之间；设置于相邻两节臂之间的滑块结构对称，高度相同，且上滑块和下滑块的布置在节臂的轴线方向上前后对称。所以当节臂201相对节臂101处于缩回状态时，两节臂处于平行状态，如图I所示。请參考图2，图2为图I所示伸缩臂全伸时滑块与节臂的结构示意图。当节臂201相对节臂101伸出时，在工作载荷及自身重力的作用下，会产生向下的挠度变形，随着节臂201伸縮行程的増加，变形挠度逐渐増大，影响节臂201的伸缩平顺性；当节臂201相对节臂101处于全伸状态时，如图2所示，节臂201相对节臂101的下挠变形达到最大，此时，节臂201和节臂101的轴线产生一定的夹角，可以用此夹角来表示节臂201的下挠变形量。随着节臂数目的増加，每节节臂伸出时都会产生向下的挠度变形，这样累计产生的变形量会使整个伸缩臂处于全伸状态时产生较大的向下变形，使作业平台偏移过大，从而影响作业平台的调平作业安全性。此外，起重机等车辆或其它设备中所使用的类似伸缩臂，也存在上述问题。因此，如何有效地补偿伸缩臂在较大伸缩行程时的下挠变形，矫正伸缩臂处于全伸状态时的变形量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种伸缩臂，该伸缩臂在伸縮行程较大时能够有效地补偿伸缩臂的下挠变形，矫正伸縮臂处于全伸状态时的变形量。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑快的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑快的上表面平行。优选地，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次逐渐增大。优选地，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同。优选地，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度设为3毫米；从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度增加幅度设为2毫米。优选地，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和所述一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的差值不超过10毫米。优选地，所述滑块的倾斜面上进一步设置平面，所述平面位于所述滑块高度较高的一侧，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。本实用新型还提供一种工程机械，包括上述任一项所述的伸缩臂。优选地，所述工程机械具体为举高消防车。相对上述技术背景，本实用新型在现有技术的基础上，把相邻两节臂之间的滑块由对称结构改为了不对称的楔形结构，即所述滑块存在倾角，当所述滑块在节臂伸出方向上的长度确定后，楔形滑块的倾角和其产生的倾斜高度是一一对应的。在具体设置时，使相邻两节臂之间的下滑块的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，同时上滑块的下表面与下滑块的上表面平行。如此设置滑块后，当伸缩臂处于缩回状态时存在一定程度的上挠变形，即相邻两节臂不再处于平行状态，而是存在一定的夹角，该夹角与所述滑块的倾角相同。当伸缩臂处于伸出状态时，受到工作载荷和自身重力的作用，会产生下挠变形，由于伸缩臂在缩回状态时有一定程度的上挠变形，此时正好可以有效地补偿伸缩臂的下挠变形量。在一种优选实施方式中，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次增加。随着伸缩臂节臂数量的增加，每节节臂在伸出时都会产生下挠变形，这样累计产生的变形量使得整个伸缩臂在处于全伸状态时产生较大的变形量，采用上述结构设计后，可以有效地补偿节臂变形量的叠加，更有效地解决作业平台偏移过大的问题，从而保证作业平台的调平作业稳定性。在另一种优选实施方式中，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同，可以进一步保证节臂伸缩时的伸缩平顺性。
图I为一种典型伸缩臂的滑块与节臂的结构示意图；图2为图I所示伸缩臂全伸时滑块与节臂的结构示意图；图3为本实用新型所提供滑块一种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中相邻两节臂及其滑块的结构示意图；[0024]图5为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中滑块与节臂的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种伸缩臂，用于工程机械，该伸缩臂能够在伸出行程较大时，有效地补偿伸缩臂的下挠变形，矫正全伸状态的变形量，从而保证作业平台的调平作业安全性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图3、图4以及图5，图3为本实用新型所提供滑块一种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中相邻两节臂及其滑块的结构示意图；图5为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中滑块与节臂的结构示意图。在该实施方式中，伸缩臂包括多节相互嵌套的节臂，最外侧的一节臂称为一节臂，
次外面的称为二节臂......依次类推，最内侧的一节臂通常称为末节臂。为了便于描述，
这里选取其中相互嵌套的三节臂来说明。其中，节臂3嵌装于节臂2，节臂2嵌装于节臂1，即节臂3可在节臂2内自由伸缩，节臂2可在节臂I内自由伸缩。在相邻两节臂之间设有滑块，滑块包括上滑块和下滑块，以节臂I和节臂2为例说明，所述上滑块是指设置于节臂I顶部的内壁和节臂2顶部的外壁之间的滑块；所述下滑块是指设置于节臂I底部的内壁和节臂2底部的外壁之间的滑块。滑块4具有楔形结构，存在倾角，其倾角为a度，产生相应的倾斜高度b毫米(示于图3中)，这里的倾斜高度是指滑块4在水平方向上的高度差。相邻两节臂之间的滑块4在设置时，其在节臂伸缩方向上的长度是一致确定的，所以滑块4的倾斜高度和其倾角是--对应的。以节臂I和节臂2为例说明，在具体设置时，使节臂I和节臂2之间的下滑块41和下滑块42的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，上滑块43和上滑块44的下表面与所述下滑块41和下滑块42的上表面平行，且节臂I和节臂2之间的滑块的倾角相等，倾斜高度也相等。即下滑块41、下滑块42、上滑块43和上滑块44的倾角相等，倾斜高度相等。如此设置后，节臂2相对节臂I产生相应的上挠变形，节臂I和节臂2之间的轴线产生一定的夹角，可以用该夹角来表示节臂2相对节臂I的上挠变形量，而该夹角同滑块的倾角相等，又由于滑块的倾角和其倾斜高度一一对应，所以可以用滑块的倾斜高度来表示相邻两节臂之间的上挠变形量。节臂I和节臂2之间滑块的倾角设为al度，对应的倾斜高度为bl毫米，如上所述设置，节臂2相对节臂I未伸出时，节臂2相对节臂I有一定的上挠，两者不再处于通常情况下的平行状态，节臂I和节臂2之间的轴线产生一定的夹角，该夹角也为al度。节臂I底部的内壁和节臂2底部的外壁之间的垂向距离在节臂2的伸缩方向上不相等，而是随着节臂2的伸出方向呈增加的趋势，所以节臂I和节臂2之间的下滑块41和下滑块42虽然有相同的倾角，但结构不同；对应地，节臂I顶部的内壁和节臂2顶部的外壁之间的垂向距离在节臂2的伸出方向上呈减小的趋势，节臂I和节臂2之间的上滑块43和上滑块44虽然有相同的倾角，但结构也不同，所以，在节臂伸出方向上，相邻两节臂之间的滑块布置前后不再对称。为了有效地补偿在伸缩过程中，节臂2相对节臂I的下挠变形量，需要确定节臂I和节臂2之间滑块的倾斜高度。确定方法为根据所述工程机械的自身重量，考虑其工作载荷下，节臂2相对节臂I产生的下挠变形量，以此来确定楔形滑块的倾角及其倾斜高度。其他相邻节臂之间的滑块的倾角确定方法也如此，下文不再赘述。节臂3和节臂2之间的楔形滑块倾角设为a2，对应的倾斜高度为b2，即节臂3相对节臂2未伸出时，节臂2和节臂3之间的轴线产生的夹角为a2。如此设置后，在伸缩臂处于未伸出状态时，节臂3与节臂I之间的轴线产生的夹角为al+a2(示于图5中)。其他相邻两节臂之间的滑块也如上述所述布置，在伸缩臂处于未伸出状态时，从一节臂到末节臂，每一节臂相对上一节臂都有一定程度的上挠变形，末节臂与一节臂之间的轴线产生的夹角为各相邻两节臂之间滑块的倾角之和。·[0036]在工作过程中，当节臂2相对节臂I伸出时，在工作载荷和自身重力的作用下，节臂2具有向下的弯矩，因而会产生向下的挠度变形，由于楔形滑块的设置使得在节臂2伸出前，节臂2相对节臂I有向上的挠度，所以正好可以补偿节臂2伸出时受工作载荷和自身重力产生的下挠变形，使节臂2和节臂I趋于平行状态。当节臂3相对节臂2伸出时，由于节臂3和节臂2之间楔形滑块的设置，同样可以补偿节臂3因工作载荷和自身重力产生的下挠变形，使节臂3和节臂2趋于平行状态。在伸缩臂伸出过程中，以节臂I、节臂2以及节臂3为例说明，当节臂2相对节臂I伸出，同时节臂3相对节臂2也伸出时，由于每节节臂都会受到外力和重力的作用产生下挠变形，即节臂3的伸出进一步影响节臂2的下挠变形量，此时节臂2相对节臂I的下挠变形量增加。以此类推，当伸缩臂的节臂数目增加时，在伸出过程中，累计产生的变形量会使得整个伸缩臂在全伸状态时产生较大的向下变形，进而使得作业平台偏移过大，影响作业平台的调平作业安全性。为了补偿变形量的叠加，在设置中，可以使a2 > al, b2 >bl，即从末节臂到一节臂，相邻两节臂之间的滑块的倾角依次逐渐增大，对应的倾斜高度依次增加，以此补偿累积变形量，如此可以有效地矫正全伸状态时节臂的变形量，从而解决工作平台偏移过大的问题。进一步地，为了保证伸缩臂在伸缩过程中，变形量补偿的合理有效性，在设置时，从末节臂到一节臂，相邻两节臂之间的滑块的倾角的增加幅度相同。该增加幅度的确定方法，同确定相邻两节臂之间的滑块的倾角，即滑块的倾斜高度的方法相同。更进一步地，为了保证伸缩臂在初始伸缩时的平顺性，以及防止伸缩时节臂卡置现象的发生，末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的差值应当控制在适当的范围内，该范围的取值与节臂数目，节臂长度以及相邻节臂的搭接长度有关。具体地，以某一消防车为例，根据该产品臂架及附属件的重量，以及400千克工作载荷作用下，该消防车伸缩臂的变形量，确定其末节臂相对上节臂的滑块的倾斜高度为3毫米，相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度为2毫米，依次类推至一节臂；同时为了保证伸缩臂初始伸缩的平顺性，末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的最大差值不超过10毫米。这里需要说明的是，上述滑块倾斜高度的设置值是以某一消防车为例进行说明的，在实际操作中，需要考虑臂架及附属品的重量、工作载荷，以及节臂长度、节臂节数和节臂的搭接长度等，才能确定合理的滑块倾角以及滑块的倾斜高度。可以对上文所述滑块4进行进一步的改进。可以在滑块4的倾斜面上进一步设置平面，所述平面位于滑块4高度较高的一侧，具体地，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。以节臂I和节臂2为例进行说明，当节臂2的伸出量逐渐增大时，节臂2的底部会逐渐脱离下滑块41和下滑块42的倾斜面，同样节臂2的顶部也会逐渐脱离上滑块43和上滑块44的倾斜面，这时节臂2和滑块4之间为点接触，容易造成局部应力集中，影响节臂2的伸缩平顺性。在倾斜面上设置上述平面后，当节臂2的伸出量增大后，节臂2和滑块4之间的接触过渡平稳，保证了节臂2在伸出过程中和滑块4的有效接触，不仅可以保证节臂2的伸缩平顺性，还可以防止节臂2的颤动。除了上述伸缩臂，本实用新型还提供一种包括上述伸缩臂的工程机械，该工程机 械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。具体地，上述工程机械为举高消防车。以上对本实用新型所提供的伸缩臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.ー种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，其特征在干，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑快的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑快的上表面平行。
2.如权利要求I所述的伸缩臂，其特征在于，从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次逐渐増大。
3.如权利要求2所述的伸缩臂，其特征在于，从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同。
4.如权利要求3所述的伸缩臂，其特征在于，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度设为3毫米；从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度増加幅度设为2晕米。
5.如权利要求4所述的伸缩臂，其特征在于，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和所述ー节臂与ニ节臂之间的滑块的倾斜高度的差值不超过10毫米。
6.如权利要求I所述的伸缩臂，其特征在于，所述滑块的倾斜面上进ー步设置平面，所述平面位于所述滑块高度较高的ー侧，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。
7.—种工程机械，其特征在于，包括如权利要求I至6任一项所述的伸缩臂。
8.如权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为举高消防车。
专利摘要本实用新型公开了一种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑块的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑块的上表面平行。本实用新型所提供的伸缩臂处于缩回状态时，相邻两节臂的轴线产生一定的夹角，该夹角与相邻两节臂之间的滑块的倾角相等，使得伸缩臂在缩回状态时存在一定程度的上挠，这样当伸缩臂处于伸出状态时，可以有效补偿伸缩臂因工作载荷和自身重力作用产生的下挠变形。本实用新型还提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。
文档编号A62C27/00GK202478450SQ20112053726
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者张军, 张凌枫, 靳翠军 申请人:徐州重型机械有限公司
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及ー种工程机械设备上的伸缩臂。此外，本实用新型还涉及ー种包括上述伸缩臂的工程机械。
技术背景随着我国经济建设的快速发展，各类大型工程不断增多，市场对工程机械的需求也越来越強烈。举高消防车是ー种重要的工程机械，通常具有臂架、转台、底盘，臂架通常由嵌套的伸缩臂组成，伸缩臂之间设置有滑块，用以实现相邻两节伸缩臂之间的连接及保证伸缩臂的伸缩平顺性。臂架前端装有作业平台，在工作状态下，对臂架的整体稳定性要求较高。在工作时，随着伸缩臂的伸出，相邻两节臂之间的搭接长度逐渐缩短，在工作载荷、工作平台以及臂架自重的作用下，伸縮臂会产生一定的下挠变形，随着高度的増加，挠度会逐渐增大，进而对作业平台的调平及稳定性产生较大的影响。随着臂筒节数的増加，每节都会产生向下的挠度，如此累计产生的变形量会使得整个伸缩臂处于全伸状态时产生较大的向下变形，进而对作业平台的调平及稳定性产生较大的影响。目前，伸縮臂所采用的滑块结构如图I所示，图I为ー种典型伸缩臂的滑块与节臂的结构示意图。节臂201嵌装在节臂101内，下滑块401和下滑块402安装在节臂101底部的内壁和节臂201底部的外壁之间，上滑块403和上滑块404安装在节臂101顶部的内壁和节臂201顶部的外壁之间；设置于相邻两节臂之间的滑块结构对称，高度相同，且上滑块和下滑块的布置在节臂的轴线方向上前后对称。所以当节臂201相对节臂101处于缩回状态时，两节臂处于平行状态，如图I所示。请參考图2，图2为图I所示伸缩臂全伸时滑块与节臂的结构示意图。当节臂201相对节臂101伸出时，在工作载荷及自身重力的作用下，会产生向下的挠度变形，随着节臂201伸縮行程的増加，变形挠度逐渐増大，影响节臂201的伸缩平顺性；当节臂201相对节臂101处于全伸状态时，如图2所示，节臂201相对节臂101的下挠变形达到最大，此时，节臂201和节臂101的轴线产生一定的夹角，可以用此夹角来表示节臂201的下挠变形量。随着节臂数目的増加，每节节臂伸出时都会产生向下的挠度变形，这样累计产生的变形量会使整个伸缩臂处于全伸状态时产生较大的向下变形，使作业平台偏移过大，从而影响作业平台的调平作业安全性。此外，起重机等车辆或其它设备中所使用的类似伸缩臂，也存在上述问题。因此，如何有效地补偿伸缩臂在较大伸缩行程时的下挠变形，矫正伸缩臂处于全伸状态时的变形量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种伸缩臂，该伸缩臂在伸縮行程较大时能够有效地补偿伸缩臂的下挠变形，矫正伸縮臂处于全伸状态时的变形量。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑快的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑快的上表面平行。优选地，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次逐渐增大。优选地，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同。优选地，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度设为3毫米；从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度增加幅度设为2毫米。优选地，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和所述一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的差值不超过10毫米。优选地，所述滑块的倾斜面上进一步设置平面，所述平面位于所述滑块高度较高的一侧，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。本实用新型还提供一种工程机械，包括上述任一项所述的伸缩臂。优选地，所述工程机械具体为举高消防车。相对上述技术背景，本实用新型在现有技术的基础上，把相邻两节臂之间的滑块由对称结构改为了不对称的楔形结构，即所述滑块存在倾角，当所述滑块在节臂伸出方向上的长度确定后，楔形滑块的倾角和其产生的倾斜高度是一一对应的。在具体设置时，使相邻两节臂之间的下滑块的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，同时上滑块的下表面与下滑块的上表面平行。如此设置滑块后，当伸缩臂处于缩回状态时存在一定程度的上挠变形，即相邻两节臂不再处于平行状态，而是存在一定的夹角，该夹角与所述滑块的倾角相同。当伸缩臂处于伸出状态时，受到工作载荷和自身重力的作用，会产生下挠变形，由于伸缩臂在缩回状态时有一定程度的上挠变形，此时正好可以有效地补偿伸缩臂的下挠变形量。在一种优选实施方式中，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次增加。随着伸缩臂节臂数量的增加，每节节臂在伸出时都会产生下挠变形，这样累计产生的变形量使得整个伸缩臂在处于全伸状态时产生较大的变形量，采用上述结构设计后，可以有效地补偿节臂变形量的叠加，更有效地解决作业平台偏移过大的问题，从而保证作业平台的调平作业稳定性。在另一种优选实施方式中，从末节臂到一节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同，可以进一步保证节臂伸缩时的伸缩平顺性。
图I为一种典型伸缩臂的滑块与节臂的结构示意图；图2为图I所示伸缩臂全伸时滑块与节臂的结构示意图；图3为本实用新型所提供滑块一种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中相邻两节臂及其滑块的结构示意图；[0024]图5为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中滑块与节臂的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种伸缩臂，用于工程机械，该伸缩臂能够在伸出行程较大时，有效地补偿伸缩臂的下挠变形，矫正全伸状态的变形量，从而保证作业平台的调平作业安全性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图3、图4以及图5，图3为本实用新型所提供滑块一种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中相邻两节臂及其滑块的结构示意图；图5为本实用新型所提供伸缩臂一种具体实施方式
中滑块与节臂的结构示意图。在该实施方式中，伸缩臂包括多节相互嵌套的节臂，最外侧的一节臂称为一节臂，
次外面的称为二节臂......依次类推，最内侧的一节臂通常称为末节臂。为了便于描述，
这里选取其中相互嵌套的三节臂来说明。其中，节臂3嵌装于节臂2，节臂2嵌装于节臂1，即节臂3可在节臂2内自由伸缩，节臂2可在节臂I内自由伸缩。在相邻两节臂之间设有滑块，滑块包括上滑块和下滑块，以节臂I和节臂2为例说明，所述上滑块是指设置于节臂I顶部的内壁和节臂2顶部的外壁之间的滑块；所述下滑块是指设置于节臂I底部的内壁和节臂2底部的外壁之间的滑块。滑块4具有楔形结构，存在倾角，其倾角为a度，产生相应的倾斜高度b毫米(示于图3中)，这里的倾斜高度是指滑块4在水平方向上的高度差。相邻两节臂之间的滑块4在设置时，其在节臂伸缩方向上的长度是一致确定的，所以滑块4的倾斜高度和其倾角是--对应的。以节臂I和节臂2为例说明，在具体设置时，使节臂I和节臂2之间的下滑块41和下滑块42的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，上滑块43和上滑块44的下表面与所述下滑块41和下滑块42的上表面平行，且节臂I和节臂2之间的滑块的倾角相等，倾斜高度也相等。即下滑块41、下滑块42、上滑块43和上滑块44的倾角相等，倾斜高度相等。如此设置后，节臂2相对节臂I产生相应的上挠变形，节臂I和节臂2之间的轴线产生一定的夹角，可以用该夹角来表示节臂2相对节臂I的上挠变形量，而该夹角同滑块的倾角相等，又由于滑块的倾角和其倾斜高度一一对应，所以可以用滑块的倾斜高度来表示相邻两节臂之间的上挠变形量。节臂I和节臂2之间滑块的倾角设为al度，对应的倾斜高度为bl毫米，如上所述设置，节臂2相对节臂I未伸出时，节臂2相对节臂I有一定的上挠，两者不再处于通常情况下的平行状态，节臂I和节臂2之间的轴线产生一定的夹角，该夹角也为al度。节臂I底部的内壁和节臂2底部的外壁之间的垂向距离在节臂2的伸缩方向上不相等，而是随着节臂2的伸出方向呈增加的趋势，所以节臂I和节臂2之间的下滑块41和下滑块42虽然有相同的倾角，但结构不同；对应地，节臂I顶部的内壁和节臂2顶部的外壁之间的垂向距离在节臂2的伸出方向上呈减小的趋势，节臂I和节臂2之间的上滑块43和上滑块44虽然有相同的倾角，但结构也不同，所以，在节臂伸出方向上，相邻两节臂之间的滑块布置前后不再对称。为了有效地补偿在伸缩过程中，节臂2相对节臂I的下挠变形量，需要确定节臂I和节臂2之间滑块的倾斜高度。确定方法为根据所述工程机械的自身重量，考虑其工作载荷下，节臂2相对节臂I产生的下挠变形量，以此来确定楔形滑块的倾角及其倾斜高度。其他相邻节臂之间的滑块的倾角确定方法也如此，下文不再赘述。节臂3和节臂2之间的楔形滑块倾角设为a2，对应的倾斜高度为b2，即节臂3相对节臂2未伸出时，节臂2和节臂3之间的轴线产生的夹角为a2。如此设置后，在伸缩臂处于未伸出状态时，节臂3与节臂I之间的轴线产生的夹角为al+a2(示于图5中)。其他相邻两节臂之间的滑块也如上述所述布置，在伸缩臂处于未伸出状态时，从一节臂到末节臂，每一节臂相对上一节臂都有一定程度的上挠变形，末节臂与一节臂之间的轴线产生的夹角为各相邻两节臂之间滑块的倾角之和。·[0036]在工作过程中，当节臂2相对节臂I伸出时，在工作载荷和自身重力的作用下，节臂2具有向下的弯矩，因而会产生向下的挠度变形，由于楔形滑块的设置使得在节臂2伸出前，节臂2相对节臂I有向上的挠度，所以正好可以补偿节臂2伸出时受工作载荷和自身重力产生的下挠变形，使节臂2和节臂I趋于平行状态。当节臂3相对节臂2伸出时，由于节臂3和节臂2之间楔形滑块的设置，同样可以补偿节臂3因工作载荷和自身重力产生的下挠变形，使节臂3和节臂2趋于平行状态。在伸缩臂伸出过程中，以节臂I、节臂2以及节臂3为例说明，当节臂2相对节臂I伸出，同时节臂3相对节臂2也伸出时，由于每节节臂都会受到外力和重力的作用产生下挠变形，即节臂3的伸出进一步影响节臂2的下挠变形量，此时节臂2相对节臂I的下挠变形量增加。以此类推，当伸缩臂的节臂数目增加时，在伸出过程中，累计产生的变形量会使得整个伸缩臂在全伸状态时产生较大的向下变形，进而使得作业平台偏移过大，影响作业平台的调平作业安全性。为了补偿变形量的叠加，在设置中，可以使a2 > al, b2 >bl，即从末节臂到一节臂，相邻两节臂之间的滑块的倾角依次逐渐增大，对应的倾斜高度依次增加，以此补偿累积变形量，如此可以有效地矫正全伸状态时节臂的变形量，从而解决工作平台偏移过大的问题。进一步地，为了保证伸缩臂在伸缩过程中，变形量补偿的合理有效性，在设置时，从末节臂到一节臂，相邻两节臂之间的滑块的倾角的增加幅度相同。该增加幅度的确定方法，同确定相邻两节臂之间的滑块的倾角，即滑块的倾斜高度的方法相同。更进一步地，为了保证伸缩臂在初始伸缩时的平顺性，以及防止伸缩时节臂卡置现象的发生，末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的差值应当控制在适当的范围内，该范围的取值与节臂数目，节臂长度以及相邻节臂的搭接长度有关。具体地，以某一消防车为例，根据该产品臂架及附属件的重量，以及400千克工作载荷作用下，该消防车伸缩臂的变形量，确定其末节臂相对上节臂的滑块的倾斜高度为3毫米，相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度为2毫米，依次类推至一节臂；同时为了保证伸缩臂初始伸缩的平顺性，末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和一节臂与二节臂之间的滑块的倾斜高度的最大差值不超过10毫米。这里需要说明的是，上述滑块倾斜高度的设置值是以某一消防车为例进行说明的，在实际操作中，需要考虑臂架及附属品的重量、工作载荷，以及节臂长度、节臂节数和节臂的搭接长度等，才能确定合理的滑块倾角以及滑块的倾斜高度。可以对上文所述滑块4进行进一步的改进。可以在滑块4的倾斜面上进一步设置平面，所述平面位于滑块4高度较高的一侧，具体地，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。以节臂I和节臂2为例进行说明，当节臂2的伸出量逐渐增大时，节臂2的底部会逐渐脱离下滑块41和下滑块42的倾斜面，同样节臂2的顶部也会逐渐脱离上滑块43和上滑块44的倾斜面，这时节臂2和滑块4之间为点接触，容易造成局部应力集中，影响节臂2的伸缩平顺性。在倾斜面上设置上述平面后，当节臂2的伸出量增大后，节臂2和滑块4之间的接触过渡平稳，保证了节臂2在伸出过程中和滑块4的有效接触，不仅可以保证节臂2的伸缩平顺性，还可以防止节臂2的颤动。除了上述伸缩臂，本实用新型还提供一种包括上述伸缩臂的工程机械，该工程机 械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。具体地，上述工程机械为举高消防车。以上对本实用新型所提供的伸缩臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.ー种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，其特征在干，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑快的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑快的上表面平行。
2.如权利要求I所述的伸缩臂，其特征在于，从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度依次逐渐増大。
3.如权利要求2所述的伸缩臂，其特征在于，从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度的增加幅度相同。
4.如权利要求3所述的伸缩臂，其特征在于，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度设为3毫米；从末节臂到ー节臂，所述相邻两节臂之间的滑块的倾斜高度増加幅度设为2晕米。
5.如权利要求4所述的伸缩臂，其特征在于，所述末节臂与其上节臂之间的滑块的倾斜高度和所述ー节臂与ニ节臂之间的滑块的倾斜高度的差值不超过10毫米。
6.如权利要求I所述的伸缩臂，其特征在于，所述滑块的倾斜面上进ー步设置平面，所述平面位于所述滑块高度较高的ー侧，所述平面设置于所述倾斜面向上的延伸面与水平面之间。
7.—种工程机械，其特征在于，包括如权利要求I至6任一项所述的伸缩臂。
8.如权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为举高消防车。
专利摘要本实用新型公开了一种伸缩臂，用于工程机械，包括多节相互嵌套的节臂，以及设置于相邻两节臂之间的滑块，所述滑块包括上滑块与下滑块，所述滑块具有楔形结构，其倾角产生适当的倾斜高度，所述下滑块的上表面沿节臂伸出方向向上倾斜，所述上滑块的下表面与所述下滑块的上表面平行。本实用新型所提供的伸缩臂处于缩回状态时，相邻两节臂的轴线产生一定的夹角，该夹角与相邻两节臂之间的滑块的倾角相等，使得伸缩臂在缩回状态时存在一定程度的上挠，这样当伸缩臂处于伸出状态时，可以有效补偿伸缩臂因工作载荷和自身重力作用产生的下挠变形。本实用新型还提供一种包括上述伸缩臂的工程机械。
文档编号A62C27/00GK202478450SQ20112053726
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者张军, 张凌枫, 靳翠军 申请人:徐州重型机械有限公司
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