專利名稱：混凝土泵車及其臂架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土泵車及其臂架。
背景技術(shù)：
目前，混凝土泵車被廣泛運(yùn)用于各種施工現(xiàn)場(chǎng)。如圖I所示，圖I是現(xiàn)有技術(shù)的混凝土泵車的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有技術(shù)混凝土泵車的臂架包括多個(gè)臂節(jié)，各個(gè)臂節(jié)依次首尾鉸接。首端臂節(jié)11鉸接在回轉(zhuǎn)臺(tái)10上。臂架上布置有輸料管，當(dāng)車輛行駛時(shí)各個(gè)臂節(jié)疊收于底盤上。當(dāng)其工作時(shí)，各個(gè)臂節(jié)依次展開(kāi)，將末端臂節(jié)12布置在適當(dāng)位置，開(kāi)始布料。現(xiàn)有技術(shù)臂架工作原理為在相鄰兩臂節(jié)之間，采用液壓缸13相連，通過(guò)液壓缸13伸縮控制臂節(jié)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)展開(kāi)和收回的動(dòng)作要求。
如圖2所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)有技術(shù)中，末端臂節(jié)12與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)14鉸接處15的鉸接軸(圖未示)與其余相鄰兩臂節(jié)的鉸接處16的鉸接軸(圖未示)平行，以實(shí)現(xiàn)末端臂節(jié)12在XZ平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。但現(xiàn)有技術(shù)臂架只能在Xz平面內(nèi)動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)高低、遠(yuǎn)近不同的二維Xz平面內(nèi)部任一位置布料，當(dāng)其需要在三維立體空間xyz范圍內(nèi)布料時(shí)，則需要控制回轉(zhuǎn)臺(tái)10，使其與臂架組合動(dòng)作，即使布料范圍很小，也需要控制回轉(zhuǎn)臺(tái)10與臂架同步動(dòng)作，方可實(shí)現(xiàn)三維空間布料。
承前所述，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下不足
I.臂架的控制精度不足、不夠節(jié)能，具體而言由于混凝土泵車其主要工作是將混凝土輸送到指定的工作范圍內(nèi)，當(dāng)泵送與回轉(zhuǎn)平面垂直的平面范圍時(shí)，只需要簡(jiǎn)單的臂架動(dòng)作就可以實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)泵送與回轉(zhuǎn)臺(tái)10平行或者是成某個(gè)角度的空間范圍內(nèi)時(shí)，必須控制回轉(zhuǎn)臺(tái)10與臂架組合動(dòng)作，才能夠?qū)崿F(xiàn)立體空間范圍布料，由于回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)整個(gè)臂架都將動(dòng)作，回轉(zhuǎn)動(dòng)作將對(duì)末端臂節(jié)12位移產(chǎn)生很大影響，并且由于臂架的質(zhì)量較大，其回轉(zhuǎn)時(shí)的慣性必然很大，可能回轉(zhuǎn)一個(gè)很小的角度，但是當(dāng)反映到臂架末端時(shí)，就將是一個(gè)很大的位移，所以其控制精度很難保證；同時(shí)，由于回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)是整個(gè)臂架全部動(dòng)作，因臂架質(zhì)量較大，回轉(zhuǎn)時(shí)必然需要較大能量，因此不夠節(jié)能。并且，當(dāng)前，臂架向更大長(zhǎng)度方向發(fā)展，隨著臂架長(zhǎng)度逐漸加長(zhǎng)，上述的不良影響更加明顯。
2.控制程序復(fù)雜現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)混凝土泵車泵送與回轉(zhuǎn)臺(tái)10平行或成一定角度的空間區(qū)域時(shí)，必須進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作，而回轉(zhuǎn)動(dòng)作的同時(shí)往往伴隨著臂架的組合動(dòng)作，尤其是存在角度問(wèn)題時(shí)，操作員需要同時(shí)控制回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與各臂節(jié)液壓缸13運(yùn)動(dòng)，控制程序十分復(fù)雜，不利于操作員操作，要反復(fù)調(diào)整才可以實(shí)現(xiàn)精確布料，尤其是新手，很難掌握。
因此，需要提供一種混凝土泵車及其臂架，以解決上述問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種混凝土泵車，能夠使得末端臂節(jié)在水平面范圍內(nèi)改變布料位置，提高臂架的控制精度，簡(jiǎn)化布料的操作步驟，在小范圍內(nèi)改變布料位置時(shí)，不需要整體轉(zhuǎn)動(dòng)臂架，更加節(jié)能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種臂架，其包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)，其中，末端臂節(jié)和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)通過(guò)第一鉸接軸鉸接，倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)和倒數(shù)第三個(gè)臂節(jié)通過(guò)第二鉸接軸鉸接，其中，第一鉸接軸和第二鉸接軸相互交錯(cuò)設(shè)置。
其中，第一鉸接軸與第二鉸接軸相互垂直設(shè)置。
其中，在需要改變?yōu)⒉嘉锪衔恢脮r(shí)，末端臂節(jié)繞第一鉸接軸在第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?yōu)⒉嘉锪系奈恢谩?br> 其中，第一鉸接軸上設(shè)置有第一拉索和第二拉索，第一拉索一端固定于末端臂節(jié)上，另一端繞設(shè)在第一鉸接軸上，第二拉索一端固定于倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)上，另一端繞設(shè)在第一鉸接軸上，第二拉索和第一鉸接軸設(shè)置在第二平面內(nèi)。
其中，末端臂節(jié)由第一液壓缸驅(qū)動(dòng)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第一液壓缸設(shè)置在第一平面內(nèi)，第一液壓缸的缸體與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)鉸接，第一液壓缸的活塞桿與末端臂節(jié)鉸接，且第一液壓缸的活塞桿與末端臂節(jié)鉸接處的鉸接軸與第一鉸接軸平行。
其中，第一液壓缸的活塞桿依次通過(guò)三角連桿和直連桿與末端臂節(jié)鉸接，其中，三角連桿分別與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)、第一液壓缸的活塞桿、直連桿鉸接，直連桿的一端與三角連桿鉸接，另一端與末端臂節(jié)鉸接。
其中，第二平面為豎直平面，第一平面與第二平面垂直。
其中，除末端臂節(jié)和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)外的所有臂節(jié)首尾鉸接處通過(guò)與第二鉸接軸平行設(shè)置的鉸接軸鉸接。
其中，除末端臂節(jié)外的所有臂節(jié)的相鄰兩臂節(jié)中的后一臂節(jié)由第二液壓缸驅(qū)動(dòng)與前一臂節(jié)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第二液壓缸的兩端分別與相鄰兩臂節(jié)鉸接，且第二液壓缸與后一臂節(jié)鉸接處的鉸接軸與第二鉸接軸平行設(shè)置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種混凝土泵車，其包括輸料管以及臂架，臂架包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)，輸料管沿臂架布置，其中，臂架為上述任意一項(xiàng)所述的臂架。
本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的臂架通過(guò)將末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的鉸接軸與其余相鄰兩臂節(jié)的鉸接軸垂直設(shè)置，能夠使得末端臂節(jié)在水平面范圍內(nèi)改變布料位置，提高臂架的控制精度，簡(jiǎn)化布料的操作，在小范圍內(nèi)改變布料位置時(shí)，不需要整體轉(zhuǎn)動(dòng)臂架，更加節(jié)能。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的混凝土泵車的結(jié)構(gòu)示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的混凝土泵車的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明的臂架的末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明的混凝土泵車的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，混凝土泵車優(yōu)選為包括車體31、回轉(zhuǎn)馬達(dá)32、回轉(zhuǎn)臺(tái)33、臂架34、沿著臂架34鋪設(shè)的輸料管(圖未示)。
車體31主要用于混凝土泵車的整體位置轉(zhuǎn)移和提供泵送的動(dòng)力。回轉(zhuǎn)臺(tái)33通過(guò)回轉(zhuǎn)馬達(dá)32樞轉(zhuǎn)連接在車體31上，回轉(zhuǎn)馬達(dá)32用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)33旋轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)臺(tái)33用于整體轉(zhuǎn)動(dòng)臂架34，以改變布料位置。
臂架34包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)。臂架34的第一個(gè)臂節(jié)341的首部鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)33上，且第一個(gè)臂節(jié)341由第一液壓缸35驅(qū)動(dòng)與回轉(zhuǎn)臺(tái)33的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第一液壓缸35 的缸體鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)33上，第一液壓缸35的活塞桿鉸接于第一個(gè)臂節(jié)341上。在其他實(shí)施例中，第一液壓缸35也可以是活塞桿鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)33上，缸體鉸接于第一個(gè)臂節(jié)341上。 臂架34的第二個(gè)臂節(jié)342頭部鉸接第一個(gè)臂節(jié)341尾部，以此類推，各個(gè)臂節(jié)依次首尾鉸接。
請(qǐng)一并參閱圖3和圖4，圖4是本發(fā)明的臂架的末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例引入三維直角坐標(biāo)系xyz和X1Y1Zp以下所述第一平面為圖4中X1Y1平面。以下所述第二平面為圖3中Xz平面，也即圖4中X1Z1平面。本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)臺(tái)33優(yōu)選為水平放置，即xy平面優(yōu)選為水平面，第二平面優(yōu)選為豎直平面，值得注意的是，第一平面垂直于第二平面且末端臂節(jié)343在第一平面內(nèi)，因此第一平面由末端臂節(jié)343的位置確定，由于末端臂節(jié)343位置在第二平面內(nèi)會(huì)發(fā)生變化，第一平面也會(huì)變化。
在本實(shí)施例中，除末端臂節(jié)343外的所有臂節(jié)的相鄰兩臂節(jié)中的后一臂節(jié)由第二液壓缸36驅(qū)動(dòng)與前一臂節(jié)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第二液壓缸36的缸體與前一臂節(jié)鉸接，第二液壓缸 36的活塞桿與后一臂節(jié)相鉸接。在其他實(shí)施例中，第二液壓缸36也可以是活塞桿與前一節(jié)臂鉸接，缸體與后一臂節(jié)鉸接。通過(guò)第二液壓缸36伸縮控制相鄰兩臂節(jié)的后一臂節(jié)相對(duì)前一臂節(jié)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)展開(kāi)和收回的動(dòng)作要求。除末端臂節(jié)343外的所有臂節(jié)與所有第二液壓缸36均設(shè)置在第二平面內(nèi)，第二液壓缸36控制的臂節(jié)運(yùn)動(dòng)也在第二平面內(nèi)進(jìn)行。
輸料管沿臂架34布置，物料經(jīng)輸料管泵送至臂架34末端。當(dāng)混凝土泵車行駛時(shí)， 各個(gè)臂節(jié)疊收于車體31上。當(dāng)混凝土泵車工作時(shí)，各個(gè)臂節(jié)依次展開(kāi)，將末端臂節(jié)343布置在適當(dāng)位置，開(kāi)始布料。
進(jìn)一步,如圖4所示，末端臂節(jié)343和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344通過(guò)第一鉸接軸41鉸接，倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344與倒數(shù)第三個(gè)臂節(jié)(圖未示)通過(guò)第二鉸接軸42鉸接，除末端臂節(jié) 343和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)之外的其他臂節(jié)中的相鄰兩臂節(jié)通過(guò)與第二鉸接軸42平行的鉸接軸(圖未示)實(shí)現(xiàn)鉸接。在本實(shí)施例中，第一鉸接軸41和第二鉸接軸42的優(yōu)選為垂直設(shè)置，在其他實(shí)施例中，也可以是第一鉸接軸41和第二鉸接軸42交錯(cuò)設(shè)置，但夾角接近90度的銳角或者鈍角。通過(guò)上述方式，在需要小范圍改變?yōu)⒉嘉锪衔恢脮r(shí)，末端臂節(jié)343繞第一鉸接軸41在第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得輸料管出料端在水平面內(nèi)移動(dòng)，以改變?yōu)⒉嘉锪系奈恢茫恍枰剞D(zhuǎn)臺(tái)33轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)移動(dòng)整個(gè)臂架34。其中，第一鉸接軸42設(shè)置于第二平面內(nèi)， 第一鉸接軸41垂直于第一平面，第二鉸接軸垂直與第二平面。
進(jìn)一步，末端臂節(jié)343由第三液壓缸47驅(qū)動(dòng)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第三液壓缸47的缸體471與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344鉸接，第三液壓缸47的活塞桿472與末端臂節(jié)343鉸接。具體地，在本實(shí)施例中，第三液壓缸47的活塞桿472優(yōu)選為依次通過(guò)三角連桿48和直連桿49與末端臂節(jié)343鉸接，活塞桿472與三角連桿48通過(guò)第三鉸接軸43 鉸接，三角連桿48與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344通過(guò)第四鉸接軸44鉸接，三角連桿48與直連桿49通過(guò)第五鉸接軸45鉸接,直連桿49與末端臂節(jié)343通過(guò)第六鉸接軸鉸接46。
第三鉸接軸43、第四鉸接軸44、第五鉸接軸45以及第六鉸接軸46均與第一鉸接軸41平行，使得第三液壓缸47驅(qū)動(dòng)末端臂節(jié)343在第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。依次通過(guò)直連桿49 和三角連桿48鉸接的方式，使得在回轉(zhuǎn)臺(tái)33不動(dòng)作的情況下，末端臂節(jié)343可以水平面范圍內(nèi)在270度范圍內(nèi)改變布料位置。
應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，第三液壓缸47的活塞桿472也可以是其他鉸接方式。例如，活塞桿472直接與末端臂節(jié)343鉸接或者依次通過(guò)彎連桿和直連桿49與末端臂節(jié)343 鉸接。
進(jìn)一步，如圖4所示，在本實(shí)施例中，第一鉸接軸41上設(shè)置有第一拉索411和第二拉索412，第一拉索411 一端固定于末端臂節(jié)343上，另一端繞設(shè)在第一鉸接軸41上，第二拉索412 —端固定于倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)344上，另一端繞設(shè)在第一鉸接軸41上。末端臂節(jié) 343在第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)改變布料位置時(shí)，第一拉索411隨末端臂節(jié)343繞第一鉸接軸41轉(zhuǎn)動(dòng)。第二拉索412設(shè)置在第二平面內(nèi)。由于在本實(shí)施例中，第二平面為豎直平面，受末端臂節(jié)343重力影響，第一鉸接軸41會(huì)受到較大的偏離軸線方向的力，第一拉索411和第二拉索412的設(shè)置可分擔(dān)和平衡第一鉸接軸41所承載的重力。
本發(fā)明的臂架通過(guò)將末端臂節(jié)與倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)的鉸接軸與其余臂節(jié)的鉸接軸垂直設(shè)置，能夠使得末端臂節(jié)在水平面范圍內(nèi)改變布料位置，提高臂架的控制精度，簡(jiǎn)化布料的操作，在小范圍內(nèi)改變布料位置時(shí)，不需要整體轉(zhuǎn)動(dòng)臂架，更加節(jié)能。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種臂架，所述臂架包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)，其特征在于，末端臂節(jié)和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)通過(guò)第一鉸接軸鉸接，所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)和倒數(shù)第三個(gè)臂節(jié)通過(guò)第二鉸接軸鉸接，其中，所述第一鉸接軸和所述第二鉸接軸相互交錯(cuò)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臂架，其特征在于，所述第一鉸接軸與所述第二鉸接軸相互垂直設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的臂架，其特征在于，在需要改變?yōu)⒉嘉锪衔恢脮r(shí)，所述末端臂節(jié)繞所述第一鉸接軸在第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?yōu)⒉嘉锪系奈恢谩?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臂架，其特征在于，所述第一鉸接軸上設(shè)置有第一拉索和第二拉索，所述第一拉索一端固定于所述末端臂節(jié)上，另一端繞設(shè)在所述第一鉸接軸上，所述第二拉索一端固定于所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)上，另一端繞設(shè)在所述第一鉸接軸上，所述第二拉索和所述第一鉸接軸設(shè)置在第二平面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臂架，其特征在于，所述末端臂節(jié)由第一液壓缸驅(qū)動(dòng)與所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述第一液壓缸設(shè)置在所述第一平面內(nèi)，所述第一液壓缸的缸體與所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)鉸接，所述第一液壓缸的活塞桿與所述末端臂節(jié)鉸接，且所述第一液壓缸的活塞桿與所述末端臂節(jié)鉸接處的鉸接軸與所述第一鉸接軸平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臂架，其特征在于，所述第一液壓缸的活塞桿依次通過(guò)三角連桿和直連桿與所述末端臂節(jié)鉸接，其中，所述三角連桿分別與所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)、所述第一液壓缸的活塞桿、所述直連桿鉸接，所述直連桿的一端與三角連桿鉸接，另一端與所述末端臂節(jié)鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的臂架，其特征在于，所述第二平面為豎直平面，所述第一平面與所述第二平面垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臂架，其特征在于，除所述末端臂節(jié)和所述倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)外的所有臂節(jié)首尾鉸接處通過(guò)與所述第二鉸接軸平行設(shè)置的鉸接軸鉸接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的臂架，其特征在于，除所述末端臂節(jié)外的所有臂節(jié)的相鄰兩臂節(jié)中的后一臂節(jié)由第二液壓缸驅(qū)動(dòng)與前一臂節(jié)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述第二液壓缸的兩端分別與相鄰兩臂節(jié)鉸接，且所述第二液壓缸與后一臂節(jié)鉸接處的鉸接軸與所述第二鉸接軸平行設(shè)置。
10.一種混凝土泵車，所述混凝土泵車包括輸料管以及臂架，所述臂架包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)，所述輸料管沿所述臂架布置，其特征在于，所述臂架為如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的臂架。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種臂架，其包括首尾鉸接的多個(gè)臂節(jié)，其中，末端臂節(jié)和倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)通過(guò)第一鉸接軸鉸接，倒數(shù)第二個(gè)臂節(jié)和倒數(shù)第三個(gè)臂節(jié)通過(guò)第二鉸接軸鉸接，其中，第一鉸接軸和第二鉸接軸相互交錯(cuò)設(shè)置。本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了一種采用前述臂架的混凝土泵車。通過(guò)上述方式，能夠使得末端臂節(jié)在水平面范圍內(nèi)改變布料位置，提高臂架的控制精度，簡(jiǎn)化布料的操作步驟，在小范圍內(nèi)改變布料位置時(shí)，不需要整體轉(zhuǎn)動(dòng)臂架，更加節(jié)能。
文檔編號(hào)E04G21/04GK102979309SQ20121051612
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者劉京廣, 張勁, 左春庚 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司