一种伸缩臂架的滑块装置及含有其的起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种伸缩臂架的滑块装置，滑块装置设置在相邻节臂之间，该滑块装置包括滑块本体和滑块底座，滑块本体通过滑动表面与相邻的内节臂滑动接触，其中滑块本体与滑块底座接触的部位设置成圆弧形，滑块本体沿臂架轴向的两侧设置有能吸收臂架振动的阻尼件，滑块底座与滑块本体在底部区域形成存储润滑剂的容腔。本实用新型还公开了一种起重机，所述起重机包括上述伸缩臂架的滑块装置。本实用新型的滑块装置，滑块本体沿臂架轴向的两侧装有能够吸收臂架振动的阻尼块，结构简单并且吸收振动效果较好。
【专利说明】一种伸缩臂架的滑块装置及含有其的起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械【技术领域】，特别涉及一种伸缩臂架的滑块装置及含有其的起重机。
【背景技术】
[0002]随着起重机技术的发展，臂架在结构方面有了很大的发展和变化。市场上常用的如箱型伸缩臂架，主要应用于汽车起重机等工程机械，基于伸缩臂架重量轻，抗弯曲性能高的要求，箱型伸缩臂架的截面形状以椭圆或多边的方形较为常见。箱型伸缩臂架包括多个节臂，相邻节臂之间的载荷通过滑块装置实现传递，传统的伸缩臂架在起吊货物之前，就需要完成各节臂间的伸缩运动，但随着臂架伸缩技术的发展，为了提高作业效率，现在有部分臂架是允许带吊载作伸缩运动的。然而，与传统空载伸缩工况相比较，对于带载伸缩工况下的起重机臂架，臂筒与滑块间滑动摩擦力，首先随着接触压力的增大成数倍甚至数十倍的增加，其次因为臂架作伸缩和回缩运动，摩擦力是不断增加和减小的，变化的摩擦力将通过滑块传递给臂架伸缩系统，这种情况下，容易引起臂架发生抖动、异响等现象，严重危及起重机的作业安全。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种伸缩臂架的滑块装置，能够在伸缩臂架吊载时，减小臂架与滑块之间产生的振动。
[0004]为达到上述目的，本实用新型提供一种伸缩臂架的滑块装置，滑块底座、滑块本体、滑块挡板、第一阻尼件和第二阻尼件；滑块底座安装在伸缩臂架的第一节臂与第二节臂之间，滑块底座的左侧具有沿臂架周向延伸、向第二节臂方向凸起的第一底座凸缘；滑块底座的右侧具有沿臂架周向延伸、向第二节臂方向凸起的第二底座凸缘；滑块底座的底部和第一底座凸缘、第二底座凸缘围成第一容腔；滑块本体设置于第一容腔内，滑块本体沿着伸缩臂架的周向和伸缩方向延伸；滑块挡板位于滑块本体的沿伸缩臂架的伸出方向的一侧，用于防止滑块底座向右滑出；第一阻尼件，位于第一底座凸缘与滑块本体左端面之间;第二阻尼件，位于第二底座凸缘、滑块挡板与滑块本体右端面之间；其特征在于:在滑块底座的底部形成与滑块本体接触的油膜层，油膜层可以使滑块本体受压时将摩擦力传递给第一阻尼件和第二阻尼件。
[0005]进一步地，滑块底座的底部还设有第二容腔，第二容腔通过滑块底座的底部设有的润滑剂孔与第一容腔相连通。
[0006]进一步地，滑块本体的上表面上具有柱体槽，柱体槽内设置有滚动柱体，滚动柱体的滚动轴沿伸缩臂架的周向延伸，第二节臂与滚动柱体形成滚动或滑动接触。
[0007]优选地，滑块底座的底部形成倾斜面，倾斜面朝向第二节臂，沿着伸缩臂架的伸出方向，滑块本体的厚度逐渐增大。
[0008]优选地，倾斜面为圆弧倾斜面，圆弧倾斜面向第二节臂凸起，沿着伸缩臂架的伸出方向，滑块本体的厚度逐渐增大。
[0009]进一步地，圆弧倾斜面的曲率半径在2.5L~3.5L之间，其中L为所述滑块沿臂架伸缩方向的长度。
[0010]进一步地，圆弧倾斜面的右端还具有压力油道，压力油道连通第一容腔和第二容腔。
[0011]进一步地，第一阻尼件和第二阻尼件和/或滑块本体由碳纤维复合材料制成。
[0012]进一步地，第一阻尼件和第二阻尼件和/或滑块本体由自润滑材料制成。
[0013]本实用新型另一方面提供一种起重机，该起重机伸缩臂架的任意相邻两个节臂之间具有如上所述的滑块装置。
[0014]由于该种起重机具有上述提到的滑块装置，起重机在承载重物时，由于受力更均匀，摩擦力传递给了阻尼块，减少了臂架的振动，起重机伸缩臂架的损伤减小。所以采用本实用新型提供的起重机，使用寿命较长。
[0015]下面通过【具体实施方式】和附图对本实用新型技术方案进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】 [0016]图1为滑块装置安装于臂架上的位置示意图；
[0017]图2为本实用新型的滑块装置安装于臂架上的整体结构示意图；
[0018]图3为本实用新型滑块装置第一实施例结构示意图；
[0019]图4为本实用新型滑块装置第二实施例结构示意图；以及
[0020]图5为本实用新型滑块装置工作原理示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]1、第一节臂；2、第二节臂； 3、滑块装置；
[0023]4、安装挡板；5、安装螺栓； 6、滑块底座；
[0024]7、滑块本体；81、第一阻尼件；82、第二阻尼件
[0025]9、滑块挡板；10、螺钉；11、第二容腔；
[0026]121、润滑剂孔； 122、润滑剂孔； 123、润滑剂孔；
[0027]13、压力油道； 14、滚动柱体； 15、柱体槽；
[0028]16、第一容腔17、注剂通道； 61、第一底座凸缘
[0029]62、第二底座凸缘
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型专利保护的范围。
[0031]第一实施例。
[0032]请参看如图1至图3。如图1所示，以第一节臂I和第二节臂2之间的滑块装置为例，其中第二节臂2内套于第一节臂1，通常，第一节臂I的外端部具有加强结构，第一节臂I的臂头结构刚度偏大。如图2所示，滑块底座6通过安装挡板4，安装螺栓5以及滑块挡板9、螺钉10固定于第一节臂I外端部的台阶状槽内，该台阶状槽绕着第一节臂轴向、沿第一节臂轴向方向布置。
[0033]如图3所示，第一实施例的用于伸缩臂架的滑块装置3，主要包括滑块底座6，设于滑块底座6上的滑块本体7，滑块本体7绕第一节臂周向、沿第一节臂轴向方向布置，且沿伸缩臂架的伸出方向。滑块本体7背离滑块底座6的一面与第二节臂2的外表面接触，滑块本体7的沿第二节臂2伸缩方向的两侧分别设有第一阻尼件81和第二阻尼件82。当第二节臂2的伸出端受到向下的吊重拉力时，第二节臂2的筒体会发生弯曲变形，滑块本体7受到向下方向的挤压力，滑块本体7在受到挤压力时产生变形。
[0034]如图3所示，滑块底座6与滑块本体7的接触面为一沿着臂架的伸缩方向呈现一定弧度的圆弧面，滑块本体7的厚度逐渐增大，弧度的大小与臂架的变形相适应，因此，滑块本体7背离滑块底座6的一面与第二节臂2筒体的外表面之间接触面积较大，处于良好的接触状态，滑块本体7与第二节臂2筒体外表面之间的相互作用力均匀分布。优选地，滑块底座6的圆弧倾斜面的曲率半径为2.5L?3.5L之间，其中L为所述滑块沿臂架伸缩方向的长度。往左端，滑块本体7相应的变形逐渐减小，往右端，滑块本体7的变形逐渐增大，本实用新型的结构设置，使得滑块本体7的整体变形与第二节臂2的变形相协调。
[0035]为了使得滑块本体7和滑块底座6之间形成良好的滑动并传递振动能量，本实用新型在滑块本体7和滑块底座6之间形成的第一容腔中加有润滑剂，润滑剂优选为润滑油。
[0036]为了方便润滑油的流动，可以在滑块底座6的底部设有第二容腔，滑块底座的圆弧倾斜面右端还设置有压力油道，压力油道连通第一容腔和第二容腔，滑块底座6的圆弧面上也可设置有压力油道和过油通孔，更优地，可以将过油通孔设置成规则设置的多个或多组，以便于润滑液体的流动。润滑液体的流动，可以减少滑块本体变形后受到的异常干扰和逆向变形。为了使润滑液体容易检测和加注等，可在第一阻尼件81的下端，设置有注剂通道17，使用时，将油进行加注，然后将第一阻尼件81安装在上面。
[0037]第二实施例。
[0038]如图4所示，在滑块本体7的与第二节臂2外表面接触的接触侧面上，设置有滚轮槽15，滚轮槽15中设置有滚动柱体14，第二节臂2的外表面与滑块本体7上的滚轮柱体14进行滚动接触，以减少相互滑动接触的摩擦消耗，摩擦消耗的减少有利于减少滑块本体的异常损耗并抑制振动。本领域技术人员可以理解的是，滑块本体7和滚轮部件由弹性模量匹配的材质制成。其他滑块本体与滑块底座的连接同第一实施例，此处不再赘述。
[0039]上述实施例中，滑块装置的技术特征具体为:
[0040](I)滑块底座中空储油:减振滑块装置由滑块底座、滑块及弹性阻尼元件组成，通过在滑块底座上开设润滑剂孔，底座中空存储润滑剂，使得润滑剂能够通过油孔进入到滑块与滑块底座接触面之间，进而形成润滑剂膜。
[0041](2)润滑剂经过进油孔进入滑块与底座的接触面，使得滑块与底座接触面之间形成油膜润滑:随着臂架带载伸缩，臂筒与滑块存在大的、变化剧烈的摩擦作用力，通过在滑块与滑块底座之间形成润滑剂膜，使得滑块与滑块底座之间直接传递的仅为正向压力，而臂筒与滑块间的摩擦力通过设置在滑块两侧的弹性元件传递给滑块底座，进而传递给伸缩外臂。作用力传递的路径如图5所示。
[0042](3)第一阻尼件、第二阻尼件为弹性阻尼元件，具有密封作用，使得润滑能够在滑块与滑块底座之间形成封闭的循环润滑空间，杜绝外界灰尘、污溃对滑块与底座接触面的污染:弹性阻尼元件由弹性元件和阻尼元件组成。阻尼元件由阻尼材料构成，具有减缓、隔离了相邻臂节间通过摩擦力相传递的臂架振动的功能。
[0043](4)第二实施例中的滑块本体上，根据具体的载荷工况，可以设置成多个滚动圆柱，图4为安装了 5个滚动圆柱的典型实例。滚动柱体14安放在滑块本体的滚轮槽15内，防止滚动柱体14脱离滑块本体。柱的圆径尺寸应稍小于安放槽的孔径，一种具体的间隙取值为2?4_，以实现滚柱在槽内的自由滚动，减少摩擦损失；另一方面间隙中可加入润滑齐U，以减小摩擦。相对滑动滑块而言，滚动滑块能够有效的降低臂筒与滑块间的摩擦阻力，对减小臂架振动，具有较明显效果。
[0044]第二节臂2，即伸缩内壁，作用于滑块本体7上的摩擦力以及正压力，其中的正压力通过滑块本体7传递给滑块底座6。正压力的方向随第二节臂2的形变，沿第二节臂2的轴向有一定的改变，指向弯曲曲线在该点对应的圆心方向。在滑块本体7与滑块底座6的接触面上某点，正压力在具有特定曲率的该点，进行力的分解，具体分解的情况取决于曲面的曲率，即水平方向(沿臂架轴向的方向)的力和竖直方向(沿垂直于臂架轴向的方向)的力，而由滑块底座7传递给第一节臂1，即伸缩外臂。摩擦力则通过第一阻尼件81和第二阻尼件82传递给滑块底座7，进而传递给第一节臂1，即伸缩外臂。沿臂架轴向方向设置在滑块本体7两侧的第一阻尼件81、第二阻尼件82可以吸收振动能量，使得臂架的稳定性得到增强。因此，本实用新型利用适应于臂架变形的角度设置的具有圆弧面的滑块底座7和布置于滑块本体7沿臂架轴向方向的弹阻尼件81、第二阻尼件82，将摩擦作用力进行了分解，对振动能量进行了吸收。一般说来，滑块底座7的圆曲面的弧度为一预定值，该值的大小与臂架外端受压的挠度变形相适应。本实用新型技术方案中，圆弧倾斜面的曲率半径为2.5L?
3.5L之间，其中L为所述滑块沿臂架伸缩方向的长度。通过这种设置，臂架的变形传递到臂架轴向的方向力越大，传递到臂架径向的方向力越小，同时，臂架振动的能量也随着分解比例的变化进行传递，沿臂架轴向的方向，振动能量传递得越大，沿臂架径向的方向，振动能量传递得越小，而沿臂架轴向方向设置在滑块本体7两侧的第一阻尼件81、第二阻尼件82吸收了很大部分的振动能量，使得臂架整体的稳定性得到增强。
[0045]由于在臂架伸缩过程中，第二节臂与滑块本体的滑动摩擦较为频繁，为了使得滑动摩擦保持在合适的范围内，防止滑动摩擦导致滑动副的失效，需要加注适量的润滑剂。本实用新型中，滑块本体7可选择具有自润滑功能的碳纤维复合材料制备，或者将滑块本体制备为可利用虹吸现象能够将滑块底部的润滑剂渗透到臂筒与滑块的接触表面。
[0046]考虑到上述的润滑剂存储方式，实际使用过程中，该润滑剂的添加是比较困难的，而且不方便进行润滑剂的损耗检测及监测，因此，进一步的优选方式，是利用滑块底座6中的第二容腔11进行存储和加注。具体的实现如下:在第一容腔16的底部与第二容腔11的连接位置，形成能让润滑剂通过的压力油道，在第二容腔11的顶部，可设置有注剂通道，注剂通道的设置，使得润滑剂的加注可以较方便进行。例如，在不需取出滑块本体7的情况下，取出左侧的第一阻尼件81，旋开注剂通道17的塞子，将润滑剂加入。优选地，该注剂通道17还可以设置在顶部的其他位置，只要是能够方便加注润滑剂即可。优选地，在滑块底座的圆弧面上，设置有可供润滑剂通过的通道，改善滑块本体7底部与滑块底座6圆弧面的润滑情况，如图2、图3所示，该可供润滑剂通过的通道为润滑剂孔(121 ；122 ;123)，便于润滑剂的通过从而到达圆弧倾斜面。
[0047]下面结合图2、图5对本实用新型的滑块装置抑制振动的原理和过程进行进一步的说明。
[0048]如图2所示，臂架在载荷作用下，臂架绕滑块发生弯曲变形，使得滑块本体7和弯曲臂筒间的接触作用力，沿滑块本体7越往左端，压力减小，越往右端，压力增加，作用在滑块本体7上，使得滑块本体7与滑块底座6的接触面形成一个圆心位于滑块底座左下方的圆弧面，从而内节臂架、滑块本体和外节臂架之间形成平衡。但是，臂架在工作的过程中难以避免形成振动，这种振动通过滑块本体7的传递，内节臂和外节臂形成耦合，如果不采取合适的措施，将可能会放大振动趋势，导致臂架振动的控制不可控或振动控制难度增大。本实用新型在滑块本体7在沿臂架伸缩方向上的两侧设置的第一阻尼件81和第二阻尼件82可以吸收该振动能量，抑制臂架振动。
[0049]请参考图5。
[0050]在臂架实际使用过程中，由于吊载的频度和负荷都比较大，滑块本体7和内节臂架外表面的摩擦，是使滑块本体7出现失效故障的重要因素。为解决该问题，本实用新型在滑块本体7、滑块支座6、第一阻尼件81和第二阻尼件82之间围成的容腔内放置有润滑液体。当第二节臂2的伸出端受到向下的拉力时，第二节臂2的筒体会发生弯曲变形，滑块本体7受到向下方向的挤压力，滑块本体7发生相应的变形，第一阻尼件81、第二阻尼件82也会发生相应变形，根据液体的毛细虹吸规律，容腔内的润滑液体会在上述各个部件之间的接触面上布满。故滑块本体的各个表面都会有润滑剂，从而避免频繁的摩擦导致的发热使滑块本体、阻尼部件等产生过热而失效，同时，摩擦力可以传递到第一阻尼件81和第二阻尼件82上。
[0051]综合上述分析可知，本实用新型滑块装置的结构安装于伸缩臂架中，臂架吊载作伸缩运动时，臂架在吊载作用下会产生弯曲变形，带动滑块本体7绕滑动底座6的圆弧倾斜面发生运动，同时第一阻尼件和第二阻尼件吸收了臂架与滑动装置间摩擦导致的振动能量；本实用新型滑块装置的结构，能提高伸缩臂架中滑块与臂架筒体之间作用力分布的均匀性，吸收臂架与滑块之间的振动能量。
[0052]第三实施例。
[0053]本实施例提供了一种起重机，包括上述方案中伸缩臂架的滑块装置。
[0054]本实用新型提供的起重机，由于具有上述方案中提到的伸缩臂架，起重机在承载重物时，可抑制起重机伸缩臂架的振动，改善了臂架的应力分布，减小了对起重机伸缩臂架的损伤。
[0055]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则实用新型也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种伸缩臂架的滑块装置，包括: 滑块底座、滑块本体、滑块挡板、第一阻尼件和第二阻尼件； 所述滑块底座安装在伸缩臂架的第一节臂与第二节臂之间，所述滑块底座的左侧具有沿臂架周向延伸、向所述第二节臂方向凸起的第一底座凸缘；所述滑块底座的右侧具有沿臂架周向延伸、向所述第二节臂方向凸起的第二底座凸缘；所述滑块底座的底部和所述第一底座凸缘、所述第二底座凸缘围成第一容腔； 所述滑块本体设置于所述第一容腔内，所述滑块本体沿着伸缩臂架的周向和伸缩方向延伸； 所述滑块挡板位于滑块本体的沿所述伸缩臂架的伸出方向的一侧，用于防止所述滑块底座向右滑出； 所述第一阻尼件，位于所述第一底座凸缘与所述滑块本体左端面之间； 所述第二阻尼件，位于所述第二底座凸缘、滑块挡板与所述滑块本体右端面之间； 其特征在于: 在所述滑块底座的底部形成与所述滑块本体接触的油膜层，所述油膜层可以使所述滑块本体受压时将摩擦力传递给所述第一阻尼件和所述第二阻尼件。
2.如权利要求1所述的滑块装置，其特征在于:所述滑块底座的底部还设有第二容腔，所述第二容腔通过滑块底座的底部设有的润滑剂孔与所述第一容腔相连通。
3.如权利要求1所述的滑块装置，其特征在于:所述滑块本体的上表面上具有柱体槽，所述柱体槽内设置有滚动柱体，所述滚动柱体的滚动轴沿伸缩臂架的周向延伸，所述第二节臂与所述滚动柱体形成滚动或滑动接触。
4.如权利要求2所述的滑块装置，其特征在于:所述滑块底座的底部形成倾斜面，所述倾斜面朝向所述第二节臂，沿着伸缩臂架的伸出方向，所述滑块本体的厚度逐渐增大。
5.如权利要求4所述的滑块装置，其特征在于:所述倾斜面为圆弧倾斜面，所述圆弧倾斜面向所述第二节臂凸起，沿着伸缩臂架的伸出方向，所述滑块本体的厚度逐渐增大。
6.如权利要求5所述的滑块装置，其特征在于:所述圆弧倾斜面的曲率半径在2.5L?3.5L之间，其中L为所述滑块沿臂架伸缩方向的长度。
7.如权利要求6所述的滑块装置，其特征在于:所述圆弧倾斜面的右端还具有压力油道，所述压力油道连通所述第一容腔和所述第二容腔。
8.如权利要求7所述的滑块装置，其特征在于:所述第一阻尼件和第二阻尼件和/或所述滑块本体由碳纤维复合材料制成。
9.如权利要求7所述的滑块装置，其特征在于:所述第一阻尼件和第二阻尼件和/或所述滑块本体由自润滑材料制成。
10.一种起重机，其特征在于，所述起重机的任意相邻两个节臂之间具有如权利要求1至9中任一项所述的滑块装置。
【文档编号】B66C23/62GK203807007SQ201420105884
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】曾维栋, 任会礼, 彭晶, 王玉超 申请人:中联重科股份有限公司