[发明专利]单缸插销机构及具有该机构的油缸和起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种单缸插销机构及具有该机构的油缸和起重机。

背景技术

随着世界经济的不断发展，超大吨位全地面起重机以其移动灵活、转场迅速，能够快速投入作业的特点，在各种大型基建项目中得以广泛应用。同时，对于超大吨位起重机性能要求也随之越来越高，例如，内置于起重机伸臂内的单缸插销机构，用于协助伸缩油缸实现起重机伸臂的伸缩功能，其作为实现吊臂伸缩的主要执行部件，在提高起重机性能中的重要性也越来越明显。

现有技术中，单缸插销机构固定在臂架伸缩油缸的缸头处。请参见图1和图2，其中，图1示出了现有缸头处单缸插销机构的示意图，图2示出了现有位于伸缩臂中的缸头单缸插销机构的示意图。

如图所示，该缸头体30采用整体锻压或铸造获得毛坯，并通过数控机床进行再加工为成品。设置于缸头体上的燕尾槽10由两个臂销油缸20驱动下拉，带动臂销（图中未示出）回收，并可在两组臂销弹簧40的作用下复位，带动臂销伸出以实现相邻臂节之间的锁定。设置于缸头体上的缸销50在缸销油缸60的带动下缩回，以实现臂节与油缸之间的解锁，同时可在缸销弹簧70的作用下复位。在起重机伸缩臂的伸缩操作过程中，需要臂销和缸销50之间进行交互动作的配合，以确保臂节伸缩操作的安全可靠性。其中，缸销50和臂销80与伸缩臂之间的装配关系如图3所示。

受其自身结构的限制，现有的单缸插销机构存在以下不足：

1、燕尾槽易卡死：两个臂销油缸同时驱动燕尾槽，若臂销油缸出现动作不同步时，易导致燕尾槽运动的卡死。

2、弹簧设计受限：由于缸头体垂直于伸臂伸缩方向的截面受最末节伸臂的限制，导致燕尾槽弹簧和缸销弹簧的设计受空间限制较大，难以满足相应的力和寿命的要求。

3、受设置位置的限制，均采用非标准油缸设计，产品制造成本较高。

此外，该缸头体的制造需要整体锻压或铸造形成毛坯件，然后在锻件或铸件上进行钻孔、打磨、热处理等工艺，因需安装多个油缸，且相对尺寸要求较高，导致加工成本无法得以有效控制。同时，缸头体上冗余金属较多，重量也较大。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有伸缩臂的单缸插销机构进行优化设计，以确保燕尾槽的运动性能，并使得复位弹簧的作用力及使用寿命满足相关要求。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种单缸插销机构，以完全规避燕尾槽运动卡滞现象，同时能够确保复位弹簧的作用力及使用寿命满足相关要求，降低制造成本。在此基础上，本发明还提供一种应用该单缸插销机构的油缸和起重机。

本发明提供的单缸插销机构，包括缸头体、沿第一方向相对于所述缸头体伸出或者收回的缸销、沿第二方向相对于所述缸头体伸出或者收回的燕尾槽、提供驱动力至所述缸销的缸销油缸，和提供驱动力至所述燕尾槽的臂销油缸；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向；所述缸销油缸和所述臂销油缸均沿第三方向设置于所述缸头体的同侧，所述第三方向垂直于所述第一方向和第二方向；所述单缸插销机构还包括：与所述缸销油缸的活动端连接的缸销驱动滑块，所述缸销驱动滑块与所述缸销之间具有第一斜面滑动配合副，所述第一斜面滑动配合副可在所述第一方向和第三方向构成的平面内相对滑动，，且所述缸销与所述缸头体之间具有第一方向滑动配合副，以通过所述缸销油缸驱动所述缸销伸出或者收回；和与所述臂销油缸的活动端连接的臂销驱动滑块，所述臂销驱动滑块与所述燕尾槽之间具有第二斜面滑动配合副，所述第二斜面滑动配合副可在所述第二方向和第三方向构成的平面内相对滑动，且所述燕尾槽与所述缸头体之间具有第二方向滑动配合副，以通过所述臂销油缸驱动所述燕尾槽伸出或者收回。

优选地，所述缸销上设置有沿第二方向延伸形成的第一销，所述缸销驱动滑块上开设有斜向设置的第一滑槽，所述第一销插装于所述第一滑槽内形成所述第一斜面滑动配合副；所述燕尾槽上设置有沿第一方向延伸形成的第二销，所述臂销驱动滑块上开设有斜向设置的第二滑槽，所述第二销插装于所述第二滑槽内形成所述第二斜面滑动配合副；所述燕尾槽上的第二销与固定设置在所述缸头体上的垂直导向槽之间形成所述第二方向滑动配合副。

优选地，还包括与所述缸销驱动滑块同步运动的互锁块，所述互锁块配置成：位于回收状态下的所述燕尾槽沿第三方向与所述互锁块相抵，以限制所述缸销驱动滑块带动所述缸销收回；位于回收状态下的所述互锁块沿第二方向与所述燕尾槽相抵，以限制所述臂销驱动滑块带动所述燕尾槽收回。