專利名稱：一種高空作業(yè)工程機(jī)械及其側(cè)置折疊臂架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高空作業(yè)工程機(jī)械的側(cè)置折疊臂架。此外，本實(shí)用新型還涉及一種包括上述側(cè)置折疊臂架的高空作業(yè)工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，市場對(duì)于高空作業(yè)工程機(jī)械的需求也越來越多。為了解決行駛狀態(tài)下整車超高的技術(shù)難題，目前大多數(shù)高空作業(yè)工程機(jī)械的臂架結(jié)構(gòu)均采用折疊側(cè)置的布置形式。側(cè)置折疊臂架組是指兩組中心不在同一變幅平面內(nèi)的伸縮臂，一端首尾鉸接，通過變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一組伸縮臂相對(duì)另一組伸縮臂展開及回收；此變幅過程中由變幅油缸驅(qū)動(dòng)的臂架稱為二號(hào)臂，另一組臂架則稱為一號(hào)臂。請(qǐng)參考圖I、圖2和圖3，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)置折疊臂架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中側(cè)置折疊臂架在載荷作用下的變形示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)置折疊臂架二號(hào)臂102與一號(hào)臂101的變幅夾角為90度時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中Gl為二號(hào)臂102的重量，LI為二號(hào)臂102的質(zhì)心到鉸接點(diǎn)的距離在一號(hào)臂101的筒體垂直平面內(nèi)的投影長度。側(cè)置折疊臂架的一號(hào)臂101和二號(hào)臂102平行設(shè)置，連接機(jī)構(gòu)103的一端與一號(hào)臂101的臂頭固定連接，連接機(jī)構(gòu)103的另一端與二號(hào)臂102的臂尾鉸接，二號(hào)臂102的臂頭設(shè)置有工作平臺(tái)104 ;在二號(hào)臂102和連接機(jī)構(gòu)103之間還設(shè)置有變幅機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，用于驅(qū)動(dòng)二號(hào)臂102相對(duì)一號(hào)臂101的展開和收回。由于二號(hào)臂102側(cè)置放置，所以二號(hào)臂102的質(zhì)心相對(duì)一號(hào)臂101的中垂面SlOl
有一定的偏移量H1，導(dǎo)致一號(hào)臂101會(huì)產(chǎn)生側(cè)向變形。一號(hào)臂101和二號(hào)臂102的筒體軸線分別與二號(hào)臂102和一號(hào)臂101的鉸接的軸線垂直，且在非工作狀態(tài)下，一號(hào)臂101的筒體軸線、二號(hào)臂102的筒體軸線以及二號(hào)臂102的鉸接軸線均處于同一平面內(nèi)，如果不考慮一號(hào)臂變形的影響，則在工作過程中，二號(hào)臂102的質(zhì)心到一號(hào)臂101中垂面SlOl的偏移量Hl不會(huì)隨著二號(hào)臂102的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，假設(shè)二號(hào)臂102的重量為Gl，則二號(hào)臂102對(duì)一號(hào)臂101產(chǎn)生的側(cè)向彎矩為G1*H1。如果考慮到一號(hào)臂101變形的影響，如圖2中所示，二號(hào)臂102的質(zhì)心到一號(hào)臂101中垂面SlOl的距離Hl還會(huì)逐漸增大，使得二號(hào)臂102對(duì)一號(hào)臂101產(chǎn)生的側(cè)向彎矩也逐漸增大。在工作過程中，一號(hào)臂101還會(huì)受到側(cè)向風(fēng)載F等綜合外力的作用，使得一號(hào)臂101受到的側(cè)向彎矩進(jìn)一步增大，在總的側(cè)向彎矩Ml的作用下，一號(hào)臂101的側(cè)向變形量會(huì)更大(示于圖2中)，使得一號(hào)臂101結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全工作能力受到嚴(yán)重的影響。因此，如何減小側(cè)置折疊臂架中一號(hào)臂所承受的因二號(hào)臂側(cè)置產(chǎn)生的側(cè)向彎矩，從而減小一號(hào)臂的側(cè)向變形，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型的目的是提供一種側(cè)置折疊臂架，該側(cè)置折疊臂架可以減小一號(hào)臂因二號(hào)臂側(cè)置產(chǎn)生的側(cè)向彎矩，從而減小一號(hào)臂的側(cè)向變形。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種包括上述側(cè)置折疊臂架的高空作業(yè)工程機(jī)械。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種側(cè)置折疊臂架，包括一號(hào)臂和與所述一號(hào)臂的臂頭鉸接的二號(hào)臂，非工作狀態(tài)下，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與水平面呈適當(dāng)?shù)膴A角，所述二號(hào)臂的筒體軸線位于所述一號(hào)臂的筒體軸線上方。優(yōu)選地，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與水平面的夾角大于O度小于5度。優(yōu)選地，所述二號(hào)臂通過連接構(gòu)件與所述一號(hào)臂鉸接，所述連接構(gòu)件的一端與所述一號(hào)臂的臂頭固定，所述連接構(gòu)件的另一端與所述二號(hào)臂的臂尾鉸接。 優(yōu)選地，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與所述一號(hào)臂的筒體軸線、所述二號(hào)臂的筒體軸線垂直。優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件為箱型結(jié)構(gòu)的安裝基座。本實(shí)用新型還提供一種高空作業(yè)工程機(jī)械，包括底盤和安裝在所述底盤上的側(cè)置折疊臂架，所述側(cè)置折疊臂架為上述任一項(xiàng)所述的側(cè)置折疊臂架。優(yōu)選地，所述高空作業(yè)工程機(jī)械具體為舉高消防車或高空作業(yè)車。相對(duì)上述背景技術(shù)，本實(shí)用新型所提供的側(cè)置折疊臂架在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，在非工作狀態(tài)下，把二號(hào)臂和一號(hào)臂的鉸接的軸線由與水平面平行改為了與水平面存在適當(dāng)?shù)膴A角，二號(hào)臂的筒體軸線位于一號(hào)臂的筒體軸線上方且兩者仍處于平行狀態(tài)；這樣當(dāng)二號(hào)臂繞其鉸接軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其筒體軸線會(huì)逐漸靠近一號(hào)臂的中垂面，即可以縮短二號(hào)臂質(zhì)心到一號(hào)臂中垂面的距離，從而減小二號(hào)臂自身重力對(duì)一號(hào)臂產(chǎn)生的側(cè)向彎矩，進(jìn)而減小一號(hào)臂的側(cè)向變形量，加強(qiáng)了側(cè)置折疊臂架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高了整車工作時(shí)的安全性。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)置折疊臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中側(cè)置折疊臂在載荷作用下的變形示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)置折疊臂的一號(hào)臂和二號(hào)臂的變幅夾角為90度時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂一種具體實(shí)施方式
中一號(hào)臂和二號(hào)臂的變幅夾角為90度時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂非工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)簡圖；圖6為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種側(cè)置折疊臂架，該側(cè)置折疊臂架可以減小一號(hào)臂因二號(hào)臂側(cè)置產(chǎn)生的側(cè)向彎矩，從而減小一號(hào)臂的側(cè)向變形。本實(shí)用新型的另一核心是提供一種包括上述側(cè)置折疊臂架的高空作業(yè)工程機(jī)械。本文中所涉及的橫向、上方等方位詞均是以非工作狀態(tài)下，從側(cè)置折疊臂的一號(hào)臂的臂頭向臂尾方向投影的視圖為基準(zhǔn)定義的，應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖4、圖5和圖6，圖4為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂一種具體實(shí)施方式
中一號(hào)臂和二號(hào)臂的變幅夾角為90度時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂非工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)簡圖；圖6為本實(shí)用新型所提供側(cè)置折疊臂工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)簡圖。在一種具體的實(shí)施方式中，側(cè)置折疊臂包括一號(hào)臂I和二號(hào)臂2 ;二號(hào)臂2通過連接構(gòu)件3與一號(hào)臂I鉸接；一號(hào)臂I和二號(hào)臂2可以為多節(jié)箱型臂套疊的伸縮臂，當(dāng)然也可以采用其他結(jié)構(gòu)形式，只要滿足使用需要均在本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。連接構(gòu)件3可以為箱型結(jié)構(gòu)的安裝基座；連接構(gòu)件3相對(duì)于一號(hào)臂I的延伸方向 橫向設(shè)置，連接構(gòu)件3的一端與一號(hào)臂I的臂頭固定連接，連接構(gòu)件3的另一端與二號(hào)臂2的臂尾鉸接，二號(hào)臂2的臂頭還設(shè)置有工作平臺(tái)4。具體地，一號(hào)臂I的筒體軸線Z1、二號(hào)臂2的筒體軸線Z2與二號(hào)臂2與一號(hào)臂I的鉸接的軸線Z3垂直；在非工作狀態(tài)下，一號(hào)臂I的筒體軸線Z I和二號(hào)臂2的筒體軸線Z2平行；在工作過程中，二號(hào)臂2在繞其鉸接軸線Z3轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，一號(hào)臂I、二號(hào)臂2的筒體軸線Zl、Z2與二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3始終保持垂直狀態(tài)。需要指出的是，為了描述方便，下文將二號(hào)臂2與一號(hào)臂I的鉸接的軸線Z3簡稱為二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3。二號(hào)臂2和連接構(gòu)件3之間還設(shè)置有變幅機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，通過變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)二號(hào)臂2相對(duì)一號(hào)臂I的展開及回收。參考圖5，非工作狀態(tài)下，二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3位于平面S3內(nèi)，平面S3與一號(hào)臂I的中垂面S2、水平面SI垂直，使二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3繞一號(hào)臂I的筒體軸線Zl在平面S3內(nèi)轉(zhuǎn)過適當(dāng)夾角Θ，且使二號(hào)臂2的筒體軸線Z2位于一號(hào)臂I的筒體軸線Zl上方；此時(shí)二號(hào)臂2的筒體軸線Z2與一號(hào)臂I的筒體軸線Zl仍保持平行，可以避免兩者在裝配過程中發(fā)生干涉。在工作過程中，當(dāng)二號(hào)臂2繞其鉸接軸線Z3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于初始設(shè)置時(shí)其鉸接軸線Z3與水平面SI存在適當(dāng)?shù)膴A角Θ，且二號(hào)臂2在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與鉸接軸線Z3保持垂直，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，二號(hào)臂2的筒體軸線Z2會(huì)逐漸向一號(hào)臂I的中垂面S2偏移，參考圖6，從圖6中可以看出，隨著二號(hào)臂2的轉(zhuǎn)動(dòng)，二號(hào)臂2的筒體軸線Z2趨于一號(hào)臂I的中垂面S2，并與之相交，即二號(hào)臂2的質(zhì)心到一號(hào)臂I的中垂面S2的距離逐漸縮小，二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩也隨之逐漸減小。需要指出的是，一號(hào)臂I的中垂面S2是指與一號(hào)臂I底面垂直并且包含一號(hào)臂I筒體軸線Zl的平面。對(duì)比圖3和圖4，下面具體說明本實(shí)用新型提供的側(cè)置折疊臂中二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩的減小量；圖3和圖4中所示分別為二號(hào)臂2與一號(hào)臂I的變幅夾角為90度時(shí)現(xiàn)有技術(shù)和本實(shí)用新型中側(cè)置折疊臂架的結(jié)構(gòu)示意圖。這里需要說明的是，一號(hào)臂I和二號(hào)臂2的變幅夾角是指一號(hào)臂I的延伸方向與二號(hào)臂2的延伸方向的夾角。圖4中X表示二號(hào)臂2的質(zhì)心到一號(hào)臂I中垂面S2的距離，G表示二號(hào)臂2的重量，L表示二號(hào)臂2的鉸點(diǎn)到質(zhì)心的距離在一號(hào)臂I的筒體垂直平面內(nèi)的投影長度。這里需要說明的是，所述一號(hào)臂I的筒體垂直平面是指與一號(hào)臂I的端部平行的平面，下文所指與此相同，不再贅述；為了描述方便，下文將二號(hào)臂2的鉸點(diǎn)到質(zhì)心的距離在一號(hào)臂I筒體垂直平面內(nèi)的投影長度L簡稱為二號(hào)臂2質(zhì)心投影長度L。在現(xiàn)有技術(shù)中，即圖3所示中，二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩為G1*H1 ;在本實(shí)用新型所提供的側(cè)置折疊臂架中，由于連接構(gòu)件3的底面與水平面呈夾角Θ，即二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3與水平面呈夾角Θ，所以二號(hào)臂2在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其軸線Z2逐漸靠近一號(hào)臂I的中垂面S2，二號(hào)臂2的質(zhì)心也隨之靠近一號(hào)臂I的中垂面S2，二號(hào)臂2的質(zhì)心到一號(hào)臂I的中垂面S2的距離X為H 1-L*sin Θ (示于圖4中)，即二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩為G (Hl-L*sin Θ );與現(xiàn)有技術(shù)相比，若二號(hào)臂2的重量不變，則本實(shí)用新型所提供的側(cè)置折疊臂架中二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩減小了 GL*sin Θ。二號(hào)臂2質(zhì)心投影長度L隨著二號(hào)臂2與一號(hào)臂I變幅夾角的變化而變化，當(dāng)變 幅夾角為90度時(shí)，二號(hào)臂2質(zhì)心投影長度L最長，如圖4所示；由于夾角Θ為初始的設(shè)定值，所以側(cè)向彎矩的減小量取決于二號(hào)臂2質(zhì)心投影長度L的大小，L的大小又和一號(hào)臂I和二號(hào)臂2的工作狀態(tài)相關(guān)，當(dāng)一號(hào)臂I和二號(hào)臂2的變幅夾角為90度時(shí)，二號(hào)臂2質(zhì)心投影長度L達(dá)到最大值，此時(shí)二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I側(cè)向彎矩的減小量也達(dá)到最大值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在高空作業(yè)工程機(jī)械處于非工作狀態(tài)時(shí)，使二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3與水平面SI存在適當(dāng)?shù)膴A角Θ，使得二號(hào)臂2在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其筒體軸線Z2逐漸靠近一號(hào)臂I的中垂面S2，從而減小了二號(hào)臂2的質(zhì)心到一號(hào)臂I中垂面S2的距離，進(jìn)而可以減小二號(hào)臂2對(duì)一號(hào)臂I產(chǎn)生的側(cè)向彎矩，可以有效地降低一號(hào)臂的側(cè)向彎曲變形，提高作業(yè)時(shí)的安全性。這里需要說明的是，本文所述一號(hào)臂I和二號(hào)臂2的鉸接軸線Z3與水平面SI的夾角Θ的范圍可以為大于O度小于5度，當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整鉸接軸線Z3與水平面SI之間的夾角。除了上述側(cè)置折疊臂架，本實(shí)用新型還提供一種包括上述側(cè)置折疊臂架的高空作業(yè)工程機(jī)械，該高空作業(yè)工程機(jī)械其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。具體地，上述高空作業(yè)工程機(jī)械可以為舉高消防車或高空作業(yè)車。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的高空作業(yè)工程機(jī)械及其側(cè)置折疊臂進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種側(cè)置折疊臂架，包括一號(hào)臂和與所述一號(hào)臂的臂頭鉸接的二號(hào)臂，其特征在于，非工作狀態(tài)下，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與水平面呈適當(dāng)?shù)膴A角，所述二號(hào)臂的筒體軸線位于所述一號(hào)臂的筒體軸線上方。
2.如權(quán)利要求I所述的側(cè)置折疊臂架，其特征在于，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與水平面的夾角大于O度小于5度。
3.如權(quán)利要求2所述的側(cè)置折疊臂架，其特征在于，所述二號(hào)臂通過連接構(gòu)件與所述一號(hào)臂鉸接，所述連接構(gòu)件的一端與所述一號(hào)臂的臂頭固定，所述連接構(gòu)件的另一端與所述二號(hào)臂的臂尾鉸接。
4.如權(quán)利要求3所述的側(cè)置折疊臂架，其特征在于，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接的軸線與所述一號(hào)臂的筒體軸線、所述二號(hào)臂的筒體軸線垂直。
5.如權(quán)利要求3所述的側(cè)置折疊臂架，其特征在于，所述連接構(gòu)件為箱型結(jié)構(gòu)的安裝基座。
6.一種高空作業(yè)工程機(jī)械，包括底盤和安裝在所述底盤上的側(cè)置折疊臂架，其特征在于，所述側(cè)置折疊臂架為如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的側(cè)置折疊臂架。
7.如權(quán)利要求6所述的高空作業(yè)工程機(jī)械，其特征在于，所述高空作業(yè)工程機(jī)械具體為舉高消防車或高空作業(yè)車。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種側(cè)置折疊臂架，包括一號(hào)臂和與所述一號(hào)臂的臂頭鉸接的二號(hào)臂，非工作狀態(tài)下，所述二號(hào)臂與所述一號(hào)臂的鉸接軸線與水平面呈適當(dāng)?shù)膴A角，所述二號(hào)臂的筒體軸線位于所述一號(hào)臂的筒體軸線上方且與所述一號(hào)臂的筒體軸線平行。本實(shí)用新型所提供的側(cè)置折疊臂架在工作過程中，二號(hào)臂繞鉸接軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其筒體軸線逐漸趨于一號(hào)臂的中垂面，即二號(hào)臂的質(zhì)心與一號(hào)臂中垂面的距離逐漸縮小，從而使得二號(hào)臂對(duì)一號(hào)臂的側(cè)向彎矩減小，有效地降低了一號(hào)臂的側(cè)向彎曲變形，提高了作業(yè)安全性。本實(shí)用新型還公開了一種包括上述側(cè)置折疊臂架的高空作業(yè)工程機(jī)械。
文檔編號(hào)B66F11/04GK202657914SQ20122024318
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者張軍, 姚明, 靳翠軍, 裴紅雷 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司