專利名稱：臂架裝置及工程機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，更具體而言，涉及一種臂架裝置及含有該臂架裝置的工程機械。
背景技術：
目前，混凝土泵車一般包括行走裝置、泵送裝置和臂架裝置。行走裝置主要用于泵車在工作場地的轉移，泵送裝置和臂架裝置主要用于將混凝土輸送至施工過程中需要混凝土的地點。臂架裝置包括多節依次鉸接的臂架，相鄰兩臂架之間主要在豎直平面內轉動，不能實現水平轉動；若要水平轉動，只能通過回轉馬達及減速機驅動轉臺相對于固定轉塔轉動，從而實現臂架裝置的水平轉動。由于臂架裝置自身體積與重量很大，這種水平轉動方式其慣性較大，不但提高了泵車工作能耗，而且對整個臂架的使用壽命也有不利影響。驅動轉臺轉動具有下列不足轉臺啟動負荷大，能耗高，靈敏度低，響應速度慢；臂架重心容易超出安全范圍。現有臂架裝置中，所有臂架間的相對運動僅限于豎直平面內的轉動，這樣使得臂架的運動軌跡受到限制，影響混凝土泵車的布料靈活性，存在布料死點，影響施工效率。

發明內容
為了解決現有技術的上述問題，本發明的目的在于提供一種臂架裝置，該臂架裝置中兩節臂分別繞兩個相互垂直的轉動軸相對轉動，從而提高臂架的靈活性。本發明還提出了一種包括上述臂架裝置的工程機械。為了實現本發明的目的，本發明提供了一種臂架裝置，用于工程機械，包括第一節臂和第二節臂，還包括第一聯接軸和第二聯接軸，所述第一聯接軸和所述第二聯接軸交叉固定且兩者軸線垂直，所述第一聯接軸的兩端分別可轉動地安裝在所述第一節臂上，所述第二聯接軸的兩端分別可轉動地安裝在所述第二節臂上；所述第一節臂上安裝有第一驅動機構，所述第一驅動機構可驅動所述第一節臂和所述第一聯接軸相對轉動；所述第二節臂上安裝有第二驅動機構，所述第二驅動機構可驅動所述第二節臂和所述第二聯接軸相對轉動。本發明中，第一節臂和第二節臂之間通過第一聯接軸和第二聯接軸組成仿萬向節傳動結構，通過驅動機構使兩節臂繞兩個相互垂直的轉動軸相對轉動，既可以實現臂架在豎直方向的擺動，同時還可以實現臂架在水平方向的擺動，這兩種運動可以單獨進行，也可以同時進行，大大提高了臂架布料的靈活性。采用本發明提供的新型臂架裝置后，臂架在小范圍內轉動時無需啟動轉臺，節省能耗。在上述技術方案中，優選地，所述第一聯接軸的中部設置有安裝孔，所述第二聯接 軸的中段固定在所述安裝孔中。這樣，可以實現第一聯接軸和第二聯接軸之間的可靠連接，保證節臂之間的連接強度和穩定性，加工制造比較簡單。
在上述技術方案中，優選地，所述安裝孔內壁設置有定位螺紋，所述第二聯接軸上設置有與所述安裝孔內的所述定位螺紋配合的螺紋段。通過安裝孔內的定位螺紋和第二聯接軸上的螺紋段，實現第一聯接軸和第二聯接軸之間的固定連接，裝配簡單。 在上述技術方案中，優選地，所述第一聯接軸中段上設置有聯接塊，所述安裝孔設置在所述聯接塊上。這樣，可以避免因為開設安裝孔而降低第一聯接軸的結構強度，保證臂節間的牢固連接。 在上述技術方案中，優選地，所述第一驅動機構的殼體固定在所述第一節臂上，所述第一驅動機構的輸出軸與所述第一聯接軸相連接；和/或，所述第二驅動機構的殼體固定在第二節臂上，所述第二驅動機構的輸出軸與所述第二聯接軸相連接。這樣，可以實現第一驅動機構與第一節臂、第一聯接軸的連接，第一驅動機構可驅動第一聯接軸及第二節臂在一個維度內轉動；同時，實現第二驅動機構與第二節臂、第二聯接軸的連接，第二驅動機構可驅動第二節臂繞所述第二聯接軸在另一個維度內轉動，增強臂架裝置的布料靈活性。所述第一驅動機構為液壓馬達或電動機，和/或，所述第二驅動機構為液壓馬達或電動機。采用液壓馬達作為驅動裝置，對臂架增加的負載較小，同時液壓馬達工作噪聲小，穩定可靠，便于操控，成本低；采用電動機作為驅動機構，可以簡化臂架裝置的布置，便于精確控制驅動機構的動作，故障率低。在上述技術方案中，優選地，所述第一節臂上設置有第一輸送管，所述第二節臂上設置有第二輸送管，所述第一聯接軸和第二聯接軸處設置有連通所述第一輸送管和所述第二輸送管的轉接管，所述轉接管為軟管。臂架轉接處的輸送管采用軟管，使臂架在旋轉過程中不受輸送管的限制，提高臂架布料作業時的靈活性，同時還可以減少對輸送管的折彎磨損，延長輸送管的使用壽命。在上述技術方案中，優選地，所述第一節臂的一端設置有縱向U型槽，所述第一聯接軸兩端分別可轉動地安裝在所述縱向U型槽的兩槽壁上；所述第二節臂的一端設置有橫向U型槽，所述第二聯接軸兩端分別可轉動地安裝在所述橫向U型槽的兩槽壁上。這樣，便于第一聯接軸和第二聯接軸的安裝，同時避免發生運動干涉，保證臂架在豎直方向的擺動和在水平面內的擺動均可以順利完成，方便布料。采用U型槽，一方面可以加強臂架端部的承載能力，另一方面，根據實際工作需求，還可以采用開口更大的U型槽，以增大臂架轉動的角度，減少第一節臂和第二節臂在豎直面內擺動和/或在水平面內擺動時的運動干涉。在上述技術方案中，優選地，所述第一節臂遠離所述臂架裝置的布料端部，所述第二節臂為臂架裝置的最后一節節臂，或者為倒數第二節節臂。這樣，可以降低第二節臂在進行水平旋轉時的負載，減小能耗，同時降低臂架在水平轉動時發生傾翻的風險，保證臂架布料作業的安全進行。另一方面，本發明還提供了一種工程機械，包括上述的臂架裝置。本發明提供的上述技術方案，具有如下有益效果采用仿萬向節傳動方式實現臂架在豎直方向上擺動和在水平面內轉動，結構簡單；此發明一般用于末端臂架，對結構強度影響小；臂架在豎直和水平兩個方向既可單獨運行，也可同時運行，布料靈活性高；兩個方向的轉動采用液壓馬達控制，便于操控；臂架在小范圍內轉動時無需啟動轉臺，節省能耗，降低生產成本。


圖I是根據本發明所述臂架裝置一實施例的結構示意圖；圖2是圖I所示結構的俯視示意圖；圖3是圖I所示結構中第一聯接軸的立體結構示意圖；圖4是圖I所示結構中第一節臂的結構示意圖；圖5是圖I所示結構中第二節臂和第二聯接軸的結構示意圖。其中，圖I至圖5中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為 I第一節臂 2第二節臂 3第一聯接軸 4第二聯接軸11縱向U型槽 21橫向U型槽 31安裝孔 32聯接塊42螺紋段51第一驅動機構 52第二驅動機構
具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。如圖I至圖5所示，本發明提供了一種臂架裝置，用于工程機械，包括第一節臂I和第二節臂2，還包括第一聯接軸3和第二聯接軸4，所述第一聯接軸3和所述第二聯接軸4交叉固定且兩者軸線垂直，所述第一聯接軸3的兩端分別可轉動地安裝在所述第一節臂I上，所述第二聯接軸4的兩端分別可轉動地安裝在所述第二節臂2上；所述第一節臂I上安裝有第一驅動機構51，所述第一驅動機構51可驅動所述第一節臂I和所述第一聯接軸3相對轉動；所述第二節臂2上安裝有第二驅動機構52，所述第二驅動機構52可驅動所述第二節臂2和所述第二聯接軸4相對轉動。本發明提供的技術方案，第一節臂和第二節臂之間通過第一聯接軸和第二聯接軸組成仿萬向節傳動結構，通過驅動機構使兩節臂之間分別繞兩個相互垂直的轉動軸相對轉動，既可以實現臂架在豎直方向的擺動，同時還可以實現臂架在水平方向的擺動，這兩種運動可以單獨進行，也可以同時進行，大大提高了臂架布料的靈活性。采用本發明提供的新型臂架裝置后，臂架在小范圍內轉動時無需啟動轉臺，節省能耗。如圖3所示，所述第一聯接軸3的中部設置有安裝孔31，所述第二聯接軸4的中段固定在所述安裝孔31中。這樣，可以實現第一聯接軸和第二聯接軸之間的可靠連接，保證節臂之間的連接強度和穩定性，加工制造也比較簡單。優選地，如圖5所示，所述安裝孔31內壁設置有定位螺紋，所述第二聯接軸4上設置有與所述安裝孔31內的所述定位螺紋配合的螺紋段42。通過安裝孔內的定位螺紋和第二聯接軸上的螺紋段，實現第一聯接軸和第二聯接軸之間的固定連接，裝配簡單。第一聯接軸和第二聯接軸之間除使用螺紋固定連接外，還可以采用焊接、一體成型等方式進行連接。在本發明的另一種具體實施方式
中所述第一聯接軸3中段上設置有聯接塊32，所述安裝孔31設置在所述聯接塊32上。這樣，可以避免因為開設安裝孔而降低第一聯接軸的結構強度，保證臂節間的牢固連接。如圖I和圖2所示，所述第一驅動機構51的殼體固定在所述第一節臂I上,所述第一驅動機構51的輸出軸與所述第一聯接軸3相連接；和/或，所述第二驅動機構52的殼體固定在第二節臂2上，所述第二驅動機構52的輸出軸與所述第二聯接軸4相連接。這樣，可以實現第一驅動機構與第一節臂、第一聯接軸的連接，第一驅動機構可驅動第一聯接軸及第二節臂在豎直面內轉動；同時，實現第二驅動機構與第二節臂、第二聯接軸的連接，第二驅動機構可驅動第二節臂繞所述第二聯接軸在水平面內轉動，增強臂架裝置的布料靈活性。如圖I和圖2所示，所述第一驅動機構51為液壓馬達，所述第二驅動機構52為液壓馬達。當然，所述第一驅動機構51還可以是電動機，所述第二驅動機構52也可以是電動機。采用液壓馬達作為驅動裝置，對臂架增加的負載較小，同時液壓馬達工作噪聲小，穩定可靠，便于操控，成本低；采用電動機作為驅動機構，可以簡化臂架裝置的布置，便于精確控制驅動機構的動作，故障率低。所述第一節臂I上設置有第一輸送管，所述第二節臂2上設置有第二輸送管，所述第一聯接軸3和第二聯接軸4處設置有連通所述第一輸送管和所述第二輸送管的轉接管，所述轉接管為軟管。臂架轉接處的輸送管采用軟管，使臂架在旋轉過程中不受輸送管的限制，提高臂架布料作業時的靈活性，同時還可以減少對輸送管的折彎磨損，延長輸送管的使用壽命。如圖4和圖5所示，所述第一節臂I的一端設置有縱向U型槽11，所述第一聯接軸3兩端分別可轉動地安裝在所述縱向U型槽11的兩槽壁上；所述第二節臂2的一端設置有橫向U型槽21，所述第二聯接軸4兩端分別可轉動地安裝在所述橫向U型槽21的兩槽壁上。這樣，便于第一聯接軸和第二聯接軸的安裝，同時避免發生運動干涉，保證臂架在豎直方向的擺動和在水平面內的擺動均可以順利完成，方便布料。采用U型槽，一方面可以加強臂架端部的承載能力，另一方面，根據實際工作需求，還可以采用開口更大的U型槽，以增大臂架轉動的角度，減少第一節臂和第二節臂在豎直面內擺動和/或在水平面內擺動時的運動干涉。在上述技術方案中，優選地，所述第一節臂I遠離所述臂架裝置的布料端部，所述第二節臂2為臂架裝置的最后一節節臂，或者為倒數第二節節臂。這樣，可以降低第二節臂在進行水平旋轉時的負載，減小能耗，同時降低臂架在水平轉動時發生傾翻的風險，保證臂架布料作業的安全進行。
本發明還提供了一種工程機械，包括上述的臂架裝置，該工程機械可以為混凝土
泵車等。
本發明提供的技術方案具有如下有益效果采用仿萬向節傳動方式實現臂架在豎直方向上擺動和在水平面內轉動，結構簡單；此發明一般用于末端臂架，對結構強度影響小；臂架在豎直和水平兩個方向既可單獨運行，也可同時運行，布料靈活性高；兩個方向的轉動采用液壓馬達控制，便于操控；臂架在小范圍內轉動時無需啟動轉臺，節省能耗，降低生產成本。在本發明中，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種臂架裝置，用于工程機械，包括第一節臂(I)和第二節臂(2)，其特征在于，還包括第一聯接軸(3)和第二聯接軸(4)，所述第一聯接軸(3)和所述第二聯接軸(4)交叉固定且兩者軸線垂直，所述第一聯接軸(3)的兩端分別可轉動地安裝在所述第一節臂(I)上，所述第二聯接軸(4)的兩端分別可轉動地安裝在所述第二節臂(2)上；所述第一節臂(I)上安裝有第一驅動機構(51 )，所述第一驅動機構(51)可驅動所述第一節臂(I)和所述第一聯接軸(3)相對轉動；所述第二節臂(2)上安裝有第二驅動機構(52)，所述第二驅動機構(52)可驅動所述第二節臂(2)和所述第二聯接軸(4)相對轉動。
2.根據權利要求I所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一聯接軸(3)的中部設置有安裝孔(31)，所述第二聯接軸(4)的中段固定在所述安裝孔(31)中。
3.根據權利要求2所述的臂架裝置，其特征在于，所述安裝孔(31)內壁設置有定位螺紋，所述第二聯接軸(4)上設置有與所述安裝孔(31)內的所述定位螺紋配合的螺紋段(42)。
4.根據權利要求2所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一聯接軸(3)中段上設置有聯接塊(32 )，所述安裝孔(31)設置在所述聯接塊(32 )上。
5.根據權利要求I所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一驅動機構(51)的殼體固定在所述第一節臂(I)上，所述第一驅動機構(51)的輸出軸與所述第一聯接軸(3)相連接；和/或，所述第二驅動機構(52)的殼體固定在第二節臂(2)上，所述第二驅動機構(52)的輸出軸與所述第二聯接軸(4)相連接。
6.根據權利要求5所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一驅動機構(51)為液壓馬達或電動機，和/或，所述第二驅動機構(52)為液壓馬達或電動機。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一節臂(I)上設置有第一輸送管，所述第二節臂(2)上設置有第二輸送管，所述第一聯接軸(3)和第二聯接軸(4)處設置有連通所述第一輸送管和所述第二輸送管的轉接管，所述轉接管為軟管。
8.根據權利要求I至6中任一項所述的臂架裝置，所述第一節臂(I)的一端設置有縱向U型槽(11)，所述第一聯接軸(3 )兩端分別可轉動地安裝在所述縱向U型槽(11)的兩槽壁上；所述第二節臂(2)的一端設置有橫向U型槽(21)，所述第二聯接軸(4)兩端分別可轉動地安裝在所述橫向U型槽(21)的兩槽壁上。
9.根據權利要求I至6中任一項所述的臂架裝置，其特征在于，所述第一節臂(I)遠離所述臂架裝置的布料端部，所述第二節臂(2)為臂架裝置的最后一節節臂，或者為倒數第二節節臂。
10.一種工程機械，其特征在于，包括如權利要求I至9中任一項所述的臂架裝置。
全文摘要
本發明提供了一種臂架裝置，用于工程機械，包括第一節臂和第二節臂，還包括第一聯接軸和第二聯接軸，第一聯接軸和第二聯接軸交叉固定且兩者軸線垂直，第一聯接軸的兩端分別可轉動地安裝在第一節臂上，第二聯接軸的兩端分別可轉動地安裝在第二節臂上；第一節臂上安裝有第一驅動機構，第一驅動機構可驅動第一節臂和第一聯接軸相對轉動；第二節臂上安裝有第二驅動機構，第二驅動機構可驅動第二節臂和第二聯接軸相對轉動。本發明還提供了一種工程機械。本發明提供的技術方案，采用仿萬向節傳動方式，結構簡單，臂架可以在豎直方向和/或水平方向擺動，布料靈活性大大提高，在小范圍內轉動時無需啟動轉臺，節省能耗。
文檔編號E04G21/04GK102704689SQ20121020173
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月18日 優先權日2012年6月18日
發明者劉祥, 涂星, 鄧彪 申請人:三一重工股份有限公司