臂架连杆机构、布料杆机构和混凝土泵送设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种臂架连杆机构、布料杆机构和混凝土泵送设备，该臂架连杆机构包括动力缸（2）、第一臂架（1）、第二臂架（5）、主动杆（3）和连杆（4），当处于收臂状态下，在主动杆（3）上，连杆（4）与主动杆（3）的第三铰接点（J3）位于动力缸（2）与主动杆（3）的第二铰接点（J2）的左侧，从第二铰接点（J2）到第四铰接点（J4）的第一间距小于从第三铰接点（J3）到第四铰接点（J4）的第二间距，以使得在收臂和展臂过程中，第三铰接点（J3）上的最大铰点力（F3）小于第二铰接点（J2）上的最大铰点力（F2）。该臂架连杆机构中的连接销轴和连杆尺寸可减小并能有效减小整个机构重量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种臂架连杆机构，尤其是应用到混凝土泵送设备的布料杆机构上的臂架连杆机构。
技术介绍
混凝土泵车的布料杆机构通常由两个或更多个臂架组成，相邻臂架之间形成臂架连杆机构，各臂架连杆机构在气缸、液压缸等外力推动下运动，从而使得各臂架进行展臂或收臂动作，最终使得布料杆机构的末端抵达至所需的位置。如图I和图2所示分别为混凝土泵车中典型的布料杆机构在展臂状态和收臂状态下的结构示意图。图示的布料杆机构中包括两个臂架，第一臂架I稳定不动，第二臂架5围绕第五铰接点J5相对于第一臂架I作 展臂或收臂运动。第一臂架I与第二臂架5之间的内侧形成典型的四连杆机构(即曲柄连杆机构),其中主动杆3作为曲柄(主动连架杆)在外力推动(图中由动力缸2推动)下，通过连杆4带动作为摇杆(从动连架杆)的第二臂架5相对于作为机架的第一臂架I作枢转运动。然而，随着大型化混凝土泵车的应用，其布料杆机构的长度更长，工作力矩增大，因而使得臂架设计趋向于高强度和轻量化。现有技术中，例如欧洲专利EP 2968955A2和美国专利US3947191中有提出通过改变臂架结构的材料组成以增强布料杆机构的结构强度，然而这又往往增加了布料杆机构的重量。若从臂架材料出发，要使得臂架强度足够大同时质量更轻，则材料开发、臂架制造费用高昂，而且制造过程复杂。因此，有必要从其他角度出发，以减轻布料杆机构的尺寸和质量。
技术实现思路
本技术的目的是根据现有技术的上述不足，提供一种臂架连杆机构，能在保证整个机构有效运行的情况下减小机构重量。为了实现上述目的，本技术提供一种臂架连杆机构，该臂架连杆机构包括动力缸和形成为四连杆机构的第一臂架、第二臂架、主动杆以及连杆，所述主动杆和连杆分别铰接于所述第一臂架和第二臂架上，所述动力缸的一端铰接于所述第一臂架上，另一端铰接到所述主动杆上以推动所述四连杆机构运动，其中，当该臂架连杆机构处于收臂状态下，在所述主动杆上，所述连杆与主动杆的第三铰接点位于所述动力缸与主动杆的第二铰接点的左侧，并且所述第一臂架与主动杆的第四铰接点与所述第二铰接点之间的第一间距小于所述第三铰接点与所述第四铰接点之间的第二间距，以使得在该臂架连杆机构的收臂和展臂过程中，所述第三铰接点上的最大铰点力小于所述第二铰接点上的最大铰点力。优选地，从所述第三铰接点到所述连杆与第二臂架之间的第六铰接点的第三间距与所述第一间距的比值大于O. 7。优选地，所述主动杆形成为大致三角形形状，并且所述第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点分别位于所述三角形主动杆的各个角部上。此外，本技术还提供了一种布料杆机构，该布料杆机构包括多个臂架，并且相邻两个臂架之间形成为根据本技术的臂架连杆机构。相应地，本技术还提供了一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备具有上述的布料杆机构。通过上述技术方案，根据本技术的臂架连杆机构的主动杆中，相对于第一臂架的第四铰接点位置，连杆的第三铰接点位置比动力缸的第二铰接点更为远离，也就是在第二臂架的收臂状态下第三铰接点位于第二铰接点左侧。通过分析可发现第四铰接点、第三铰接点和第六铰接点受到作用力都变小，因而可减少相应位置的连接销轴的尺寸，并减小连杆的宽带尺寸，从而减小整个臂架连杆机构的重量。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中图I是根据现有技术的混凝土泵车中的布料杆机构在展臂状态下的结构示意图；图2是图I中的布料杆机构在收臂状态下的结构示意图；图3是图2中的主动杆上的各铰接点的受力分析示意图；图4是根据本技术优选实施方式的臂架连杆机构的结构示意图。附图标记说明 I第一臂架2动力缸3主动杆4连杆5第二臂架Π第一铰接点J2第二铰接点J3第三铰接点J4第四铰接点J5第五铰接点 J6第六铰接点具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、水平”等通常是针对附图所示的方向而言的各部件相互位置关系描述用词。如图4所示，本技术提供了一种臂架连杆机构，该臂架连杆机构包括动力缸2和形成为四连杆机构的第一臂架I、第二臂架5、主动杆3以及连杆4，该主动杆3和连杆4分别铰接于所述第一臂架I和第二臂架5上，所述动力缸2的一端铰接于所述第一臂架I上，另一端铰接到所述主动杆3上以推动所述四连杆机构运动，其中，在所述主动杆3上，所述连杆4与主动杆3的第三铰接点J3位于所述动力缸2与主动杆3的第二铰接点J2的左侦牝并且所述第一臂架I与主动杆3的第四铰接点J4与所述第二铰接点J2之间的第一间距小于所述第三铰接点J3与所述第四铰接点J4之间的第二间距，以使得在该臂架连杆机构的收臂和展臂过程中，所述第三铰接点J3上的最大铰点力F3小于所述第二铰接点J2上的最大铰点力F2。作为总的构思，相对于图2所示的现有技术的典型臂架连杆机构，在第二臂架5收臂状态下，第三铰接点J3从右边移动至第二铰接点J2的左边，参见图2和图4。通过这样的设计，通过受力分析或使用ADAMS仿真实验，当对第四铰接点J4取矩时，第二铰接点J2的铰点力F2和第三铰接点J3的铰点力F3产生的力矩应平衡，但由于力臂L24〈L34，因而F3〈F2。当F2 (即动力缸的推力)一定时，由于F3〈F2，且F2、F3和F4三力矢量和归零，因此图4中的F3和F4较之图2的臂架连杆机构中的F3和F4得以有效降低，从而使连杆4宽度、销轴大小也可减小，从而减小了整个臂架连杆机构的重量。此处的连接销轴主要指的是第三铰接点J3、第四铰接点J4和第六铰接点J6处的销轴，其中第六铰接点J6处的作用力F6与F3矢量和归零，因而其销轴尺寸也较之图2中得以减小。此处，本领域技术人员应能理解的是，所述的臂架连杆机构的收臂状态指的是所述四连杆机构处于图4所示的状态，即第一臂架I保持水平，而第二臂架5围绕第五铰接点J5回收至靠近第一臂架I的下方，如图4所示的与第一臂架I大致平行。所述展臂状态指的是第二臂架5从图4所示 的收臂状态围绕第五铰接点J5展开至最大展开位置的状态，如图I所示。作为对比示例，在如图I和图2所示的现有技术中常见的混凝土泵车的布料杆机构中，在所述主动杆3上，从所述动力缸2与主动杆3之间的第二铰接点J2到所述第一臂架I与主动杆3之间的第四铰接点J4的第一间距L24 (图中未标示)大于从所述连杆4与主动杆3之间的第三铰接点J3到所述第四铰接点J4的第二间距L34 (图中未标示)。换言之，第二铰接点J2相对于第三铰接点J3更为远离第四铰接点J4，从图2可见，在第二臂架5相对于第一臂架I完全收臂时，第三铰接点J3位于第二铰接点J2的右侧，其中图2和图4中的虚线表示穿过第二铰接点J2的竖直方向的虚拟直线。在图2所示的这种机构中，由于连杆4的铰接点相对更靠近两臂架的铰接点，因此连杆4的长度(即从所述第三铰接点J3到所述连杆4与第二臂架5之间的第六铰接点J6的第三间距L36)本文档来自技高网...

【技术保护点】
臂架连杆机构，该臂架连杆机构包括动力缸（2）和形成为四连杆机构的第一臂架（1）、第二臂架（5）、主动杆（3）以及连杆（4），所述主动杆（3）和连杆（4）分别铰接于所述第一臂架（1）和第二臂架（5）上，所述动力缸（2）的一端铰接于所述第一臂架（1）上，另一端铰接到所述主动杆（3）上以推动所述四连杆机构运动，其特征在于，当该臂架连杆机构处于收臂状态下，在所述主动杆（3）上，所述连杆（4）与主动杆（3）的第三铰接点（J3）位于所述动力缸（2）与主动杆（3）的第二铰接点（J2）的左侧，并且所述第一臂架（1）与主动杆（3）的第四铰接点（J4）与所述第二铰接点（J2）之间的第一间距小于所述第三铰接点（J3）与所述第四铰接点（J4）之间的第二间距，以使得在该臂架连杆机构的收臂和展臂过程中，所述第三铰接点（J3）上的最大铰点力（F3）小于所述第二铰接点（J2）上的最大铰点力（F2）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李乡安，邝昊，黄柯，余德海，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：