一种消防车的举高臂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种消防车的举高臂，包括主臂、举高臂、连接构件和用于驱动举高臂相对于主臂进行变幅作业的变幅机构；其中，所述连接构件的一端与主臂的前部固定连接，且其另一端横向伸出至所述主臂的旁侧；且所述举高臂与所述连接构件的另一端铰接于第一铰点，所述变幅机构置于所述举高臂与连接构件之间，以驱动举高臂进行变幅作业。本发明一种消防车的举高臂，能有效节省总体设计的高度空间，提高举高臂在竖直面内的强度和刚度，确保举高消防作业安全可靠性。
【专利说明】一种消防车的举高臂【技术领域】
[0001]本发明涉及一种消防设备，尤其涉及一种消防车举高臂。
【背景技术】[0002]现有消防车的专用底盘上安装有举高臂及输送消防液的管道，实际作业过程中，展开举高臂将消防液输送至一定的高度进行高空灭火作业。目前消防车的举高臂的结构主要有三种形式:其一，主臂加一节举高臂组合式举高臂；其二，多节举高臂；其三，由2组主臂折叠的组合式举高臂。以上三种举高臂结构形式存在共同的特点:举高臂结构均采用上下型折叠布置方式。
[0003]如图1，该图示出了主臂加举高臂组合式举高臂的基本结构，图中所示的主臂为伸缩臂；收回状态下，举高臂节位于伸缩臂式主臂的下方。
[0004]相关规定对于消防车作出了限高的要求，即，整车高度不能超过4米；由于专用底盘的驾驶室高度的确定的，因此，上下型折叠布置方式的举高臂的设计就受到相应的局限，限制了举高臂的截面高度；而截面的大小特别是截面高度决定着举高臂竖直面内的强度和刚度。
[0005]基于消防车的举高臂进行受力分析可知，举高臂应力主要基于举高臂自重产生，而侧向风载和回转惯性力相对较小；显然，在举高臂等重且满足务弯刚度的工况下，截面高度越大，举高臂的强度和刚度越大，整车的作业高度和幅度等性能指标越好；反之则性能越差。由此可知，现有上下型举高臂的布置方式已成为制约提高作业性能消防车的最大障碍。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:提供一种能有效节省总体设计的高度空间，提高举高臂在竖直面内的强度和刚度，确保举高消防作业安全可靠性的消防车的举高臂。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
[0008]一种消防车的举高臂，包括主臂、举高臂、连接构件和用于驱动举高臂相对于主臂进行变幅作业的变幅机构；其中，所述连接构件的一端与主臂的前部固定连接，且其另一端横向伸出至所述主臂的旁侧；且所述举高臂与所述连接构件的另一端铰接于第一铰点，所述变幅机构置于所述举高臂与连接构件之间，以驱动举高臂进行变幅作业。
[0009]所述变幅机构具体包括变幅连杆、拉杆和伸缩缸；其中，所述变幅连杆的一端与所述连接构件铰接于第二铰点；且沿连接构件的高度方向，第二铰点位于第一铰点的上方；所述拉杆的一端与所述变幅连杆的中都铰接于第三铰点，其另一端与所述举高臂铰接于第四铰点；且沿所述举高臂的长度方向，第四铰点位于第一铰点的内侧；所述伸缩缸的缸杆端或者缸筒端与所述变幅连杆的另一端铰接于第五铰点，其缸筒端或者缸杆端与所述举高臂铰接于第六铰点；且沿所述举高臂的长度方向，第六铰点位于第四铰点的内侧。
[0010]所述举高臂处于收回状态时，其延伸方向与所述主臂的延伸方向一致，且两者的下表面大致位于相同的高度。[0011]所述举高臂处于收回状态时，第一铰点和第四铰点大致处于同一水平面内，第二铰点、第三铰点、第五铰点和第六铰点大致处于同一水平面内。
[0012]所述举高臂上设置有铰接附座，且所述伸缩缸与举高臂之间的第六铰点位于该铰接附座上。
[0013]所述举高臂处于收回状态时，所述伸缩缸的活塞与缸筒底部相抵。
[0014]所述伸缩缸的活塞与缸盖相抵时，所述举高臂的延伸方向与所述主臂的延伸方向之间的夹角为170。?175。。
[0015]所述主臂具体为由多节箱形臂套叠的伸缩臂，且其内层臂节的前部与所述连接构件固定连接；所述举高臂具体为单节臂节或者由多节箱形臂套叠的伸缩臂。
[0016]所述连接构件的主体为箱形结构。
[0017]与现有技术相比，本发明具有的有益效果为:
[0018]由于本发明在主臂与伸缩臂之间设置有连接构件，该连接构件横向设置于主臂与举高臂之间，其一端与主臂的前部固定连接且其另一端用于与举高臂铰接，以而实现主臂与举高臂的延伸方向大致呈平行状态；这样，举高臂举高臂处于收回状态时，举高臂位于主臂的旁侧。此状态下，举高臂不占用举高臂的整体高度，举高臂的整体高度基本为主臂高度。显然，基于相同的底盘及使用工况的前提下，本发明可有效节省总体设计的高度空间，从而可最大限度地提高举高臂在竖直面内的强度和刚度，确保举高消防作业的安全可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术中主臂加举高臂组合式举高臂的连接关系示意图；
[0020]图2和图3均是【具体实施方式】中所述消防车的侧视图；其中，图2中所示的举高臂处于收回状态，图3中所示的举高臂处于展开状态；
[0021]图4和图5分别示出了【具体实施方式】中所述举高臂各部件的连接关系；其中，图4为举高臂的局部侧视图，图5为举高臂的局部俯视图；
[0022]图6是【具体实施方式】中所述平面五连杆机构的运动原理图；
[0023]图7是【具体实施方式】中所述举高臂展开过程的状态示意图；
[0024]图8是【具体实施方式】中所述举高臂完全展开的状态示意图。
[0025]图2至图8中所示:底盘100、举高臂200 ;主臂1、内层臂节11、举高臂2、铰接附座21、变幅机构3、变幅连杆31、拉杆32、伸缩缸33、主臂变幅油缸4、连接构件5。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0027]如图2和图3，消防车主要包括底盘100、举高臂200及相虚的动力系统、电气控制系统、液压控制系统(图中未示出)等。其中，图2中所示消防车的举高臂处于收回状态，图3中所示消防车的举高臂200处于展开状态，主臂I在主臂变幅油缸4的作用下支起，举高臂2在变幅机构3的作用下展开。需要说明的是，底盘100与相应的动力系统、电气控制系统、液压控制系统等主要功能部件与现有技术完全相同，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，本文不再赘述。本实施方式将详细阐述举高臂200的组成及连接关系。[0028]如图4和图5，分别示出了本实施方式所述举高臂各部件连接关系；其中，
[0029]图4为举高臂的局部侧视图，图5为举高臂的局部俯视图。
[0030]图中所示，举高臂200的主臂I和举高臂2的延伸方向大致呈平行状态设置，其中，主臂I是由多节箱形臂套叠的伸缩臂，举高臂2为单节臂节。连接构件5相对于举高臂的延伸方向横向设置，其一端与主臂I内层臂节11的前部固定连接，其另一端与举高臂2的端部铰接(举高臂2与连接构件5铰接于第一铰点A);变幅机构3置于举高臂2与连接构件5之间，以驱动举高臂2相对于主臂I进行变幅作业(如图3所示)。实际上，主臂I也可以采用非伸缩式绪构，举高臂2也可以采用由多节箱形臂套叠的伸缩臂，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。
[0031]具体地，如图4所示，变幅机构3具体包括变幅连杆31、拉杆32和伸缩缸33，该变幅连杆31、拉杆32和伸缩缸33与举高臂2和连接构件5 (主臂)构成平面五连杆机构。
[0032]变幅连杆31的一端与连接构件5铰接于第二铰点B;且沿连接构件5的高度方向，第二铰点B位于第一铰点A的上方；拉杆32的一端与变幅连杆31的中部铰接于第三铰点C，拉杆32的另一端与举高臂2铰接于第四铰点D;且沿举高臂2的长度方向，第四铰点D位于第一铰点A的内侧；伸缩缸33的缸杆端与变幅连杆31的另一端铰接于第五铰点E,伸缩缸33的缸筒端与举高臂2铰接于第六铰点F;且沿举高臂2的长度方向，第六铰点F位于第四铰点D的内侧。可以理解的是，也可以伸缩缸33的缸筒端与变幅连杆31的另一端铰接，伸缩缸33的缸杆端与举高臂2铰接。具体地，举高臂2上设置有铰接附座21，且伸缩缸33与举高臂2之间的第六铰点F位于该铰接附座21上。
[0033]下面结合图6简要说明举高臂2的展开工作过程，图6是该平面五连杆机构的运动原理图。
[0034]结合图6所示，伸缩缸33与举高臂2之间的运动配合关系即为曲柄滑块机构。展开作业时，压力油进入伸缩缸33的无杆腔，伸缩缸33的缸杆伸出并推动举高臂2相对于连接构件5向前摆转，如图6中虚线所示，拉杆32带动变幅连杆31相对于连接构件5同向摆转，进而带动与变幅连杆31铰接的伸缩缸33 —并运动(如图7所示)，直至举高臂2完全展开(如图8所示)。该机构设计合理、可靠，在伸缩缸33驱动举高臂2展开的过程中，运用连杆曲线确保举高臂2的运动轨迹更加顺畅、无死点。
[0035]依据最大限度地节省总体高度空间的设计基准，优选地，当举高臂2处于收回状态时，其延伸方向与主臂I的延伸方向一致，且两者的下表面大致位于相同的高度。举高臂
2处于收回状态时，第一铰点A和第四铰点D大致处于同一水平面内.且第二铰点B、第三铰点C、第五铰点E和第六铰点F大致处于同一水平面内。
[0036]为提高举高臂2展开作业的安全稳定性，应当基于举高臂2的收回及完全展开两个极限工作位置进行限位，以避免其运动过度与相邻部件产生干涉。比如，可以是这样的设计:举高臂2处于收回状态时，伸缩缸33的活塞与缸筒底部相抵，以实现其收回状态的限位；伸缩缸33的活塞与缸盖相抵时，举高臂的延伸方向与主臂的延伸方向之间的夹角为170。?175。，以实现其完全展开的限位。
[0037]特别说明的是，伸缩缸33的活塞与缸盖相抵时，举高臂的延伸方向与主臂的延伸方向之间的夹角限定为170。?175。，以满足作业空间的要求并且使得变幅油缸处于受力较合理的位置。[0038]另外，连接构件5的主体可以选用多种结构形式，优选箱形结构。显然，基于箱形结构的特点为，可在满足强度和刚度要求的前提下，降低举高臂的自重，有效保障举高臂的承载能力。
[0039]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种消防车的举高臂，包括主臂、举高臂和用于驱动举高臂相对于主臂进行变幅作业的变幅机构，其特征在于，还包括: 连接构件，其一端与主臂的前部固定连接，且其另一端横向伸出至所述主臂的旁侧；且所述举高臂与所述连接构件的另一端铰接于第一铰点，所述变幅机构置于所述举高臂与连接构件之间，以驱动举高臂进行变幅作业。
2.根据权利要求1所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述变幅机构具体包括: 变幅连杆，其一端与所述连接构件铰接于第二铰点；且沿连接构件的高度方向，第二铰点位于第一铰点的上方； 拉杆，其一端与所述变幅连杆的中部铰接于第三铰点，其另一端与所述举高臂铰接于第四铰点；且沿所述举高臂的长度方向，第四铰点位于第一铰点的内侧；和 伸缩缸，其缸杆端或者缸筒端与所述变幅连杆的另一端铰接于第五铰点，其缸筒端或者缸杆端与所述举高臂铰接于第六铰点；且沿所述举高臂的长度方向，第六铰点位于第四铰点的内侧。
3.根据权利要求2所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述举高臂处于收回状态时，其延伸方向与所述主臂的延伸方向一致，且两者的下表面位于相同的高度。
4.根据权利要求3所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述举高臂处于收回状态时，第一铰点和第四铰虑大致处于同一水平面内，第二铰点、第三铰点、第五铰点和第六铰点大致处于同一水平面内。
5.根据权利要求4所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述举高臂上设置有铰接附座，且所述伸缩缸与举高臂之间的第六铰点位于该铰接附座上。
6.根据权利要求3所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述举高臂处于收回状态时，所述伸缩缸的活塞与缸筒底部相抵。
7.根据权利要求6所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述伸缩缸的活塞与缸盖相抵时，所述举高臂的延伸方向与所述主臂的延伸方向之间的夹角为170°?175°。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种消防车的举高臂，其特征在于，所述主臂具体为由多节箱形臂套叠的伸缩臂，且其内层臂节的前部与所述连接构件固定连接；所述举高臂具体为单节臂节或者由多节箱形臂套叠的伸缩臂。
【文档编号】B66F11/04GK103537028SQ201310456882
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】姚旻 申请人:安徽华印机电股份有限公司