[实用新型]一种单缸插销式伸缩油缸、伸缩臂及工程机械设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种单缸插销式伸缩油缸、设置有该单缸插销式伸缩油缸的伸缩臂及工程机械设备。

背景技术

现有的单缸插销式伸缩油缸在缸筒上布置一缸头，主要依靠增加伸缩油缸的长度来实现伸臂从全缩至100%的全伸。伸缩油缸在伸臂内结构如图1所示，其包括活塞杆1’和缸筒2’，缸筒2’通过油缸导向支架3’支撑固定。伸缩臂包括基本节臂4’、末节臂5’以及套接在基本节臂4’和末节臂5’之间的若干中间节臂6’。图中的a指的是节臂的前段，b指的是节臂的后段。相邻的两节臂之间均设置有臂销8’，两相邻的节臂之间的相对位置可通过臂销8’选择性地锁定或释放。活塞杆1’与基本节臂4’固定连接，因此缸筒2’的伸缩可以带动各节臂的伸出与缩回。缸筒2’的尾部设置有缸头7’，缸头7’选择性地锁定或释放其与任一节臂的相对位置，同时通过缸筒2’的往复运动实现该节臂的伸缩。

图2示出的是缸头7’的结构示意图。如图2所示，缸头7’包括缸头体70’、驱动油缸71’、燕尾槽72’和缸销73’。其中：缸销73’伸出或收回时选择性地锁定或释放其与任一节臂的相对位置，主要实现伸缩油缸与伸缩臂之间的分离和连接。燕尾槽72’在驱动油缸71’的作用下，主要实现伸缩臂中相邻两臂节之间的分离与连接。

图3示出的是现有伸缩油缸的结构示意图，该图是以单缸插销式伸缩油缸的伸出和缩回一个周期对伸缩油缸的工作过程为例进行说明。活塞杆1’通过铰接点固定在伸缩臂的基本节臂4’（基本节臂4’位于图4中左侧，且未示出）上，依靠缸筒2’的往复运动来实现伸缩臂的伸缩，缸筒2’通过缸头7’与伸缩臂进行联接。在伸缩油缸伸出过程中，首先依靠缸头7’上相应的检测开关找到臂位（臂节的位置），依靠缸头7’中的缸销73’实现伸缩油缸与伸缩臂的联接，缸头7’上的燕尾槽72’将臂销8’从臂销孔9’中拔下，实现臂节之间的分离；然后伸缩油缸无杆腔在高压油的作用下通过缸头7’连同伸缩臂中的臂节向外伸出，直至伸至100%的全伸状态；反之，伸缩油缸和伸缩臂中的臂节缩回。伸缩油缸可以一次性实现每节臂从全缩状态一次性伸至100%的全伸状态。

现有伸缩油缸完成一个伸缩周期过程如图1及4-6所示，图1示出的是臂节全缩的状态示意图，图4示出的是缸头缩回寻找末节臂的臂位的状态示意图，图5示出的是缸头找到末节臂臂位、插入缸销以及拔下臂销的状态示意图，图6示出的是末节臂伸至5节臂前段臂销孔并插入臂销的状态示意图。至此，伸缩油缸完成一次伸出过程，伸缩油缸的缩回和伸出类似，这里就不做过多的陈述。

由于伸缩油缸是在伸缩臂的内部实现伸缩的过程且行程较大，其可靠性和稳定性降低，要想保证伸缩油缸能够稳定可靠的伸缩，必须增加活塞杆和缸筒的厚度，同时在缸筒外壁增加油缸导向支架，保证伸缩油缸在伸臂内部不会掉缸和倾斜。由于伸缩油缸长度较长，其伸缩过程需要更多的液压油，液压系统需要配置容量更大的油箱来实现伸缩的过程。这将导致起重机上车的总重量过大，限制了起重机的整体性能，对产品在工程机械行业的竞争优势有很大的影响。由此可以看出，目前的伸缩油缸存在以下问题：

1）成本高。伸缩油缸的行程大于单节臂伸出的行程，伸缩油缸的长度较长。长油缸的缸筒和缸杆加工非常困难，对其加工设备和加工工艺有较高的要求，致使伸缩油缸生产的总成本较大。

2）重量大。伸缩油缸长度较长，在伸缩过程中缸筒需要承受较大的径向载荷，所以伸缩油缸在设计过程中需要较厚的缸径和杆径，同时为保障其伸缩的稳定性需要较长的油缸导向支架；为保障行程较长油缸正常的伸缩，需要配置容量较大的油箱，导致起重机上车总重量较大。

3）可靠性较差。由于伸缩油缸在伸臂内运动且行程较长，致使伸缩油缸在伸缩臂内部容易出现掉缸和缸头倾斜现象，由于油缸自身重量较大，在伸缩过程中油缸支架与各节臂的臂尾支撑部位产生较大的摩擦，容易引起伸缩油缸的抖动和剧烈的响声。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种单缸插销式伸缩油缸、伸缩臂及工程机械设备，其能够解决单缸插销式的伸缩油缸过长，导致其可靠性较低、设计困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：