專利名稱：起重機(jī)及其防后傾缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
起重機(jī)及其防后傾缸技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及起重機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防后傾缸。本實(shí)用新型還涉及 一種包括所述防后傾缸的起重機(jī)。
背景技術(shù)：
[0002]在大噸位、超大噸位全路面起重機(jī)中，臂長(zhǎng)和起重性能之間的關(guān)系是一種矛盾 關(guān)系，在長(zhǎng)臂時(shí)雖然高度達(dá)到了要求，但是起重能力有限，一般只有十幾噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能 滿足現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)也沒有體現(xiàn)大噸位、超大噸位起重機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)。為了提升長(zhǎng)臂時(shí) 起重機(jī)的起重性能，塔臂應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)如今，塔臂已成為大噸位、超大噸位全路面起重 機(jī)的必配裝置。[0003]請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的全路面起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中防后傾缸與塔臂和主臂的連接關(guān)系示意圖。[0004]如圖1所示，全地面起重機(jī)包括主臂1'及與主臂1'連接的塔臂3'，如圖2所 示，主臂1'頂端設(shè)有連接架1' 1，防后傾缸2' —端與連接架1' 1連接，另一端與前 變幅支架總成6' 1連接，連接架1' 1還連接有后變幅支架總成6' 2，前后兩個(gè)支架總 成之間設(shè)有拉板總成5' 1。如圖1所示，塔臂變幅卷揚(yáng)總成4' 1在馬達(dá)的帶動(dòng)下通過 變幅滑輪組4' 2拉動(dòng)拉板總成5' 1，拉板總成5' 1通過前拉板總成5' 2拉動(dòng)塔臂3' 變幅。在塔臂3'大角度變幅時(shí)，前變幅支架總成6' 1如果沒有防后傾缸2'支撐，將 會(huì)導(dǎo)致整個(gè)塔臂3'后傾，進(jìn)而有可能發(fā)生翻車事故，因此防后傾缸2'是保證塔臂3' 進(jìn)行安全變幅的重要結(jié)構(gòu)件。[0005]請(qǐng)參考圖3，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種油缸平衡閥組合式防后傾裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。[0006]油缸平衡閥組合式防后傾裝置主要由平衡閥和油缸組成，油缸用來支撐塔臂防 止后傾，平衡閥通過控制電流的大小來控制平衡閥的開口量，進(jìn)而控制油缸大腔2' 1的變化。[0007]塔臂后傾時(shí)，(1)、壓力的變化過程為塔臂后傾導(dǎo)致油缸大腔2' 1受壓， 壓力升高，此時(shí)油缸缸長(zhǎng)需要縮短，以配合塔臂角度的增大，在油缸縮短的過程中大腔 2' 1必須保證足夠的壓力，這就需要通過控制電流的大小來控制平衡閥節(jié)流口的大小進(jìn) 而控制壓力，以滿足大腔2' 1壓力與面積的乘積大于塔臂所需支反力；O)、流量的變 化過程為塔臂后傾導(dǎo)致大腔2' 1受壓體積減小，流量通過平衡閥節(jié)流口流出，同時(shí)對(duì) 油缸小腔2' 2進(jìn)行補(bǔ)油，以保證油缸小腔2' 2不吸空。[0008]塔臂前傾時(shí)，(1)、壓力的變化過程為塔臂前傾時(shí)需要對(duì)變幅支架總成進(jìn)行推 動(dòng)，以使塔臂卷揚(yáng)放繩能夠漲緊，不亂繩，這就要求油缸大腔2' 1有足夠的壓力，因此 可以通過與泵相連的換向閥換向供壓力油以滿足壓力需求，同時(shí)小腔2' 2接通油箱，順 利回油；O)、流量的變化過程為大腔2' 1增大，所需流量增大，通過換向閥換向由 泵提供足夠的流量，而小腔2' 2減小回油。[0009]上述油缸平衡閥結(jié)合式防后傾裝置需要外部油源，當(dāng)箱形臂全伸時(shí)臂長(zhǎng)一般在 80米以上，而油源必須從泵上獲取，泵與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，這就要求有足夠大的軟管卷筒來 滿足全伸臂時(shí)的長(zhǎng)度要求，而如此大的卷筒需要占用很大的安裝空間，這對(duì)空間緊湊的 全路面起重機(jī)來說是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。此外，巨大的卷筒也會(huì)增加整 機(jī)的重量，降低吊重量，對(duì)于性能的提升是一個(gè)負(fù)面因素。再者，管路的延長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致 防后傾油缸響應(yīng)能力的降低，80米以上的長(zhǎng)度響應(yīng)很慢，一旦發(fā)生緊急狀況，將會(huì)很難 控制。最后，控制電比例平衡閥的電流決定了油缸大腔壓力的大小，而油缸大腔所需壓 力是隨缸長(zhǎng)變化的，這就要求電流的大小要進(jìn)行隨時(shí)的調(diào)整，這種調(diào)整需要比較精確的 計(jì)算，然而這種比較精確的計(jì)算實(shí)現(xiàn)起來有較大困難。[0010]請(qǐng)參考圖4，圖4為現(xiàn)有技術(shù)中一種內(nèi)置彈簧式防后傾彈簧缸的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]在塔臂后傾的過程中，塔臂后傾將會(huì)使彈簧缸行程縮短，直至死程，在整個(gè)過 程中彈簧一直處于受壓狀態(tài)，彈簧力作為支撐反力防止塔臂的后傾。在塔臂前傾的過程 中，塔臂的前傾會(huì)使彈簧缸7'行程增大，直至最大行程，在整個(gè)過程中，彈簧的預(yù)壓縮 量和后傾過程中產(chǎn)生的壓縮量得以釋放，同時(shí)彈簧力也作為推力推動(dòng)塔臂的前傾。[0012]上述內(nèi)置彈簧式防后傾彈簧缸7'由于采用彈簧力作為塔臂后傾的支撐力，故一 旦彈簧確定，整個(gè)彈簧缸7'在壓縮過程中所能夠提供的支反力也就確定，所以在制作防 后傾彈簧缸之前就需要比較精確的塔臂后傾支反力，如果誤差較大，將會(huì)可能造成彈簧 缸7'不能提供塔臂所需的防后傾支反力，這種情況下整個(gè)防后傾彈簧缸7'將會(huì)報(bào)廢。 此外，在塔臂后傾的過程中，防后傾支反力是隨著缸長(zhǎng)的縮短而逐漸減小，是一種正比 例的關(guān)系，而非反比例的關(guān)系，而彈簧力和缸長(zhǎng)的變化卻是反比例的關(guān)系，故這就要求 彈簧要有足夠的預(yù)壓縮量來提供防后傾彈簧缸7'最長(zhǎng)時(shí)塔臂所需的最大支反力，這就造 成彈簧設(shè)計(jì)困難，不能充分利用彈簧的壓縮特性。再者，最重要的一點(diǎn)是當(dāng)彈簧壓縮到 底，彈簧長(zhǎng)度占用了太多的缸的行程，使缸不能壓縮到底，這樣也就不能充分利用防后 傾彈簧缸的整個(gè)行程。最后，大噸位、超大噸位起重機(jī)的塔臂后傾力最高可達(dá)數(shù)百噸， 彈簧很難提供如此大的力來實(shí)現(xiàn)防后傾功能。[0013]綜上所述，在保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、安裝方便的基礎(chǔ)上，如何提高防后 傾缸工作的可靠性，且能使得防后傾缸可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減 小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0014]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種防后傾缸，該防后傾缸一方面具有較 高的工作可靠性，且可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減小防后傾缸設(shè)計(jì)的 總長(zhǎng)；另一方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、安裝方便和成本較低。此外，本實(shí)用新型另一 個(gè)要解決的技術(shù)問題為提供一種包括上述防后傾缸的起重機(jī)。[0015]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種防后傾缸，用于起重機(jī)，包括缸 筒、缸桿和缸桿活塞，所述缸桿活塞分隔所述缸筒的腔體為無桿腔和有桿腔，所述缸桿 設(shè)有缸桿內(nèi)腔；所述缸桿內(nèi)腔中設(shè)有可移動(dòng)的油氣分離活塞，所述油氣分離活塞分隔所 述缸桿內(nèi)腔為靠近所述缸桿活塞一側(cè)的第一內(nèi)腔及遠(yuǎn)離所述缸桿活塞一側(cè)的第二內(nèi)腔； 所述缸桿活塞設(shè)有連通所述無桿腔和所述第一內(nèi)腔的阻尼孔，所述無桿腔內(nèi)填充有液壓油，所述第二內(nèi)腔中填充有氣體。[0016]優(yōu)選地，所述缸筒設(shè)有缸底，所述缸底設(shè)有與所述無桿腔連通的充油孔，所述 充油孔連接有輸油裝置。[0017]優(yōu)選地，所述缸底還設(shè)有測(cè)油壓孔，所述測(cè)油壓孔連接有油壓檢測(cè)裝置。[0018]優(yōu)選地，所述缸桿設(shè)有桿頭，所述桿頭設(shè)有與所述第二內(nèi)腔連通的充氣孔，所 述充氣孔連接有輸氣裝置。[0019]優(yōu)選地，所述桿頭還設(shè)有測(cè)氣壓孔，所述測(cè)氣壓孔連接有氣壓檢測(cè)裝置。[0020]優(yōu)選地，所述氣壓檢測(cè)裝置設(shè)有所述第二內(nèi)腔的壓力小于預(yù)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信 號(hào)的報(bào)警裝置。[0021]優(yōu)選地，所述起重機(jī)設(shè)有控制裝置及與所述控制裝置連接的塔臂卷揚(yáng)，所述控 制裝置與報(bào)警裝置連接以便根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)制動(dòng)所述塔臂卷揚(yáng)或者使其減速。[0022]優(yōu)選地，所述防后傾缸包括檢測(cè)所述缸桿接近其行程終點(diǎn)的第一位置并發(fā)出第 一信號(hào)的第一檢測(cè)開關(guān)、檢測(cè)所述缸桿進(jìn)一步接近其行程終點(diǎn)的第二位置并發(fā)出第二信 號(hào)的第二檢測(cè)開關(guān)和檢測(cè)塊，所述第一檢測(cè)開關(guān)和所述第二檢測(cè)開關(guān)安裝于所述缸筒， 所述檢測(cè)塊安裝于所述缸桿；所述防后傾缸還包括控制元件，所述控制元件均與所述第 一檢測(cè)開關(guān)和所述第二檢測(cè)開關(guān)連接，以便根據(jù)第一信號(hào)和第二信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)減速和 制動(dòng)所述起重機(jī)的塔臂卷揚(yáng)。[0023]優(yōu)選地，所述缸筒的端部設(shè)有安裝支架，所述安裝支架包括伸出所述缸筒端部 的伸出部；所述第一檢測(cè)開關(guān)安裝于所述伸出部的外端，所述第二檢測(cè)開關(guān)安裝于所述 伸出部的內(nèi)端。[0024]此外，為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供一種起重機(jī)，包括前變幅支架 總成和主臂；所述起重機(jī)還包括上述任一項(xiàng)所述的防后傾缸，所述防后傾缸一端與所述 前變幅支架總成連接，另一端與所述主臂連接。[0025]在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型所提供的防后傾缸的缸桿內(nèi)腔中設(shè)有可移動(dòng) 的油氣分離活塞，所述油氣分離活塞分隔所述缸桿內(nèi)腔為靠近所述缸桿活塞一側(cè)的第一 內(nèi)腔及遠(yuǎn)離所述缸桿活塞一側(cè)的第二內(nèi)腔；所述缸桿活塞設(shè)有連通所述無桿腔和所述第 一內(nèi)腔的阻尼孔，所述無桿腔內(nèi)填充有液壓油，所述第二內(nèi)腔中填充有氣體。[0026]在塔臂后傾的過程中，無桿腔內(nèi)的液壓油受壓，因而受壓液壓油通過設(shè)于缸桿 活塞上的阻尼孔流向第一內(nèi)腔，此時(shí)第一內(nèi)腔中的液壓油會(huì)推動(dòng)油氣分離活塞向第二內(nèi) 腔一側(cè)運(yùn)動(dòng)，因而第二內(nèi)腔中的氣體體積減少，壓力增大，遵循克拉伯龍方程，并當(dāng)?shù)?二內(nèi)腔中的氣體壓力等于第一內(nèi)腔中的液壓油的壓力時(shí)，油氣分離活塞停止運(yùn)動(dòng)，達(dá)到 壓力平衡狀態(tài)；當(dāng)塔臂繼續(xù)后傾，無桿腔內(nèi)的液壓油再次受壓，重復(fù)上述過程，再次達(dá) 到壓力平衡狀態(tài)，直至塔臂后傾至極限位置時(shí)，此時(shí)防后傾缸達(dá)到壓縮極限位置，缸桿 壓縮至缸筒的缸底，無桿腔內(nèi)的液壓油全部進(jìn)而第一內(nèi)腔。塔臂前傾過程中，防后傾缸 的工作過程與上述過程相反，在此不再贅述。[0027]在上述工作過程中，在缸桿活塞上設(shè)有阻尼孔，通過阻尼孔將防后傾缸的無桿 腔和第一內(nèi)腔連通，因而無桿腔內(nèi)的液壓油可以緩慢地通過阻尼孔進(jìn)入第一內(nèi)腔中，進(jìn) 而可以實(shí)現(xiàn)壓力的平穩(wěn)變化，而不產(chǎn)生沖擊，從而提高了工作的可靠性。[0028]此外，上述防后傾缸的行程和油缸一樣，可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而可以減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)，為防后傾缸的安裝預(yù)留了更廣闊的空間，安裝 方便，設(shè)計(jì)更加合理。[0029]再者，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的油缸平衡閥組合式防后傾裝置，本實(shí)用新型的防后 傾缸為油氣結(jié)合缸，且無桿腔和第一內(nèi)腔中的液壓油的體積始終不發(fā)生變化，因而并不 需要設(shè)置80米以上的油管進(jìn)行充油或者回油，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、安裝方便， 且同時(shí)也避免了 80米以上的油管所導(dǎo)致的響應(yīng)能力降低的問題。[0030]再者，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的防后傾彈簧缸，本實(shí)用新型防后傾缸的第二內(nèi)腔中 的充氣壓力可以根據(jù)需要靈活變化，因而在同一行程位置，其所能提供的支撐力是可以 變化的，因而在設(shè)計(jì)之前不要精確計(jì)算載荷，避免了防后傾彈簧缸需要精確計(jì)算載荷的 問題。[0031]最后，本實(shí)用新型的防后傾缸是在現(xiàn)有油缸的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，加工過 程與油缸基本相同，無需特殊加工，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低。[0032]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的防后傾缸一方面具有較高的工作可靠性，且可 以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)；另一方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、占據(jù)空間小、安裝方便和成本較低。[0033]此外，本實(shí)用新型所提供的起重機(jī)的技術(shù)效果與上述防后傾缸的技術(shù)效果基本 相同，在此不再贅述。
[0034]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的全路面起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0035]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中防后傾缸與塔臂和主臂的連接關(guān)系示意圖；[0036]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種油缸平衡閥組合式防后傾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0037]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中一種內(nèi)置彈簧式防后傾彈簧缸的結(jié)構(gòu)示意圖；[0038]圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中防后傾缸處于伸長(zhǎng)極限時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0039]圖6為圖5中的防后傾缸壓縮至中間狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0040]圖7為圖6中的防后傾缸繼續(xù)壓縮至另一中間狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0041]圖8為圖7中的防后傾缸繼續(xù)壓縮至壓縮極限時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0042]圖9為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例中防后傾缸的結(jié)構(gòu)示意圖；[0043]圖10為圖9中防后傾缸的原理控制框圖；[0044]圖11圖9中的防后傾缸進(jìn)一步改進(jìn)后的原理控制框圖。[0045]其中，圖1至圖4中部件名稱與附圖標(biāo)記之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為[0046]主臂1'；連接架1' 1 ；防后傾缸2'；油缸大腔2' 1 ；油缸小腔2' 2；塔臂 3'；塔臂變幅卷揚(yáng)總成4' 1;變幅滑輪組4' 2;拉板總成5' 1;前拉板總成5' 2； 前變幅支架總成6' 1;后變幅支架總成6' 2。[0047]圖5至圖11中部件名稱與附圖標(biāo)記之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為[0048]缸筒1 ；無桿腔11 ；有桿腔12 ；缸底13 ；充油孔131 ；測(cè)油壓孔132 ；缸桿2 ； 缸桿內(nèi)腔21;第一內(nèi)腔211;第二內(nèi)腔212;油氣分離活塞22;桿頭23 ；充氣孔231 ； 測(cè)氣壓孔232;缸桿活塞3;阻尼孔31;位置檢測(cè)元件4;第一檢測(cè)開關(guān)41;第二檢測(cè) 開關(guān)42;檢測(cè)塊43;控制元件5;塔臂卷揚(yáng)6;伸出部7。
具體實(shí)施方式
[0049]本實(shí)用新型的核心是提供一種防后傾缸，該防后傾缸一方面具有較高的工作可 靠性，且可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)；另一 方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、安裝方便和成本較低。此外，本實(shí)用新型另一個(gè)核心為提 供一種包括上述防后傾缸的起重機(jī)。[0050]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和 具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。[0051]請(qǐng)參考圖5、圖6、圖7和圖8，圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中防后傾缸處于伸 長(zhǎng)極限時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中的防后傾缸壓縮至中間狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 為圖6中的防后傾缸繼續(xù)壓縮至另一中間狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7中的防后傾缸 繼續(xù)壓縮至壓縮極限時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0052]在一種實(shí)施例中，本實(shí)用新型所提供的防后傾缸，用于起重機(jī)，包括缸筒1、缸 桿2和缸桿活塞3，缸桿活塞3分隔缸筒1的腔體為無桿腔11和有桿腔12，缸桿2設(shè)有 缸桿內(nèi)腔21。[0053]在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，如圖5至圖8所示，缸桿內(nèi)腔21中設(shè)有可移動(dòng)的油 氣分離活塞22，該油氣分離活塞22將缸桿內(nèi)腔21分為兩部分，分別為靠近缸桿活塞3 — 側(cè)的第一內(nèi)腔211和遠(yuǎn)離缸桿活塞3 —側(cè)的第二內(nèi)腔212，并且，缸桿活塞3設(shè)有連通無 桿腔11和第一內(nèi)腔211的阻尼孔31，無桿腔11內(nèi)填充有液壓油，第二內(nèi)腔212中填充有 氣體。[0054]如圖5所示，防后傾缸處于伸長(zhǎng)極限時(shí)，第二內(nèi)腔212的氣體體積最大，為 V1L第一內(nèi)腔211的體積Vf為零(油氣分離活塞22凹陷部所確定的體積可以忽略不 計(jì))，此時(shí)液壓油全部進(jìn)入無桿腔11內(nèi)，體積為又3。[0055]塔臂開始后傾時(shí)，如圖6所示，防后傾缸被壓縮，此時(shí)，無桿腔11內(nèi)的液壓油 通過阻尼孔31進(jìn)入第一內(nèi)腔211中，并且第一內(nèi)腔211中的液壓油會(huì)推動(dòng)油氣分離活塞 22向第二內(nèi)腔212—側(cè)運(yùn)動(dòng)，第二內(nèi)腔212氣體體積減小，壓力增大，遵循克拉伯龍方 程，直至達(dá)到平衡狀態(tài)；此時(shí)，第二內(nèi)腔212的氣體體積為W，第一內(nèi)腔211的液壓油 的體積為％2，無桿腔11內(nèi)的液壓油的體積為％3，由于液壓油總體積不變，因而VJ = V22+V23o[0056]塔臂繼續(xù)后傾，如圖7所示，防后傾缸再次被壓縮，無桿腔11的液壓油再繼續(xù) 進(jìn)入第一內(nèi)腔211中，油氣分離活塞22繼續(xù)向第二內(nèi)腔212—側(cè)運(yùn)動(dòng)，第二內(nèi)腔212氣 體體積繼續(xù)減小，壓力繼續(xù)增大，直至再次達(dá)到平衡狀態(tài)；此時(shí)，第二內(nèi)腔212的氣體 體積為V31，第一內(nèi)腔211的液壓油的體積為％2，無桿腔11內(nèi)的液壓油的體積為％3， 由于液壓油總體積不變，因而VJ = V22+V23 = V32+V330[0057]當(dāng)塔臂后傾至極限位置時(shí)，如圖8所示，防后傾缸被壓縮在極限位置，無桿腔 11內(nèi)的液壓油全部進(jìn)入第一內(nèi)腔211中，油氣分離活塞22再繼續(xù)向第二內(nèi)腔212—側(cè)運(yùn) 動(dòng)，第二內(nèi)腔212氣體體積再繼續(xù)減小，壓力再繼續(xù)增大，直至再次達(dá)到平衡狀態(tài)；此 時(shí)，第二內(nèi)腔212的氣體體積為W，第一內(nèi)腔211的液壓油的體積為％2，無桿腔11內(nèi) 液壓油的體積為零，因而VJ = V22+V23 = V32+V33 = V42o[0058]以下將介紹本實(shí)用新型的技術(shù)效果[0059]在上述工作過程中，在缸桿活塞3上設(shè)有阻尼孔31，通過阻尼孔31將防后傾缸 的無桿腔11和第一內(nèi)腔211連通，因而無桿腔11內(nèi)的液壓油可以緩慢地通過阻尼孔31 進(jìn)入第一內(nèi)腔211中，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)壓力的平穩(wěn)變化，而不產(chǎn)生沖擊，從而提高了工作 的可靠性。[0060]此外，上述防后傾缸的行程和油缸一樣，可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位 置，從而可以減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)，為防后傾缸的安裝預(yù)留了更廣闊的空間，安裝 方便，設(shè)計(jì)更加合理。[0061]再者，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的油缸平衡閥組合式防后傾裝置，本實(shí)用新型的防后 傾缸為油氣結(jié)合缸，且無桿腔11和第一內(nèi)腔211中的液壓油的體積始終不發(fā)生變化，因 而并不需要設(shè)置80米以上的油管進(jìn)行充油或者回油操作，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、 安裝方便，且同時(shí)也避免了 80米以上的油管所導(dǎo)致的響應(yīng)能力降低的問題。[0062]再者，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的防后傾彈簧缸，本實(shí)用新型防后傾缸的第二內(nèi)腔212 中的充氣壓力可以根據(jù)需要靈活變化，因而在同一行程位置，其所能提供的支反力是可 以變化的，因而在設(shè)計(jì)之前不要精確計(jì)算載荷，避免了防后傾彈簧缸需要精確計(jì)算載荷 的問題。[0063]最后，本實(shí)用新型的防后傾缸是在現(xiàn)有油缸的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，加工過 程與油缸基本相同，無需特殊加工，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低。[0064]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的防后傾缸一方面具有較高的工作可靠性，且可 以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)；另一方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、占據(jù)空間小、安裝方便和成本較低。[0065]需要說明的是，在本實(shí)用新型的防后傾缸中，可以在缸桿內(nèi)腔21中不設(shè)置油氣 分離活塞3，缸桿內(nèi)腔21和無桿腔11內(nèi)全都充滿氣體；在此基礎(chǔ)上，防后傾缸被壓縮， 無桿腔11內(nèi)的氣體通過阻尼孔31進(jìn)入缸桿內(nèi)腔21中，氣體總體積減少，壓力增大，遵 循克拉伯龍方程，顯然也可以提供塔臂防后傾所需要的支反力。以防后傾缸處于伸長(zhǎng) 極限時(shí)為例，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防后傾缸與本實(shí)用新型設(shè)置油氣分離活塞3的防后傾缸相 比，前者氣體的體積為缸桿內(nèi)腔21與無桿腔11的體積之和，后者氣體的體積為缸桿內(nèi)腔 21的體積，前者的氣體體積大于后者的氣體體積，根據(jù)克拉伯龍方程P1V1 =P2%可知， 前者和后者的氣體體積均被壓縮一個(gè)單位體積V，后者的氣體壓力增大值大于前者氣體 的壓力增大值，因而本實(shí)用新型設(shè)置油氣分離活塞3的防后傾缸能夠提供更大的塔臂防 后傾支反力。[0066]此外，還需要說明的是，可以設(shè)置油氣分離活塞3的面積為S1,無桿腔11的截 面積為&，第二內(nèi)腔212中氣體壓力為P1,無桿腔11和第一內(nèi)腔211中的液壓油的壓力為 P2,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，P1 = P2;在此基礎(chǔ)上，防后傾缸提供的支反力為PJ2，通過對(duì)防后 傾缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如減小缸桿內(nèi)腔21的截面積，亦即減小第二內(nèi)腔211中氣體的 體積，根據(jù)上一段的分析可知，該種設(shè)計(jì)可以根據(jù)需要增大防后傾缸提供的支反力；或 者也可以通過增大無桿腔11截面積的方式增大防后傾缸所提供的支反力。[0067]請(qǐng)參考圖9，圖9為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例中防后傾缸的結(jié)構(gòu)示意圖。[0068]在上述實(shí)施例中，還可以作出進(jìn)一步改進(jìn)，從而得到本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例。比如，缸筒1設(shè)有缸底13，缸底13設(shè)有與無桿腔11連通的充油孔131，充油孔131 連接有輸油裝置。當(dāng)無桿腔11、阻尼孔31231和缸桿內(nèi)腔21形成的密閉腔體內(nèi)的液壓油 的體積較少時(shí)，可以通過所述輸油裝置向所述無桿腔11內(nèi)充油，靈活性較高，因而避免 了現(xiàn)有技術(shù)中防后傾彈簧缸彈簧一旦破壞便報(bào)廢的問題。[0069]進(jìn)一步地，缸底13還設(shè)有測(cè)油壓孔132，測(cè)油壓孔132連接有油壓檢測(cè)裝置。 所油壓檢測(cè)裝置可以隨時(shí)檢測(cè)液壓油的壓力，從而使得操作人員能隨時(shí)掌握壓力變化情 況，當(dāng)液壓油的壓力變化出現(xiàn)異常時(shí)，可以采取相應(yīng)的安全措施。所述油壓檢測(cè)裝置具 體可以為壓力傳感器，當(dāng)然還可以為其他類型的壓力檢測(cè)部件。[0070]進(jìn)一步地，如圖9所示，缸桿2設(shè)有桿頭23，桿頭23設(shè)有與第二內(nèi)腔212連通 的充氣孔231，充氣孔231連接有輸氣裝置。當(dāng)?shù)诙?nèi)腔212內(nèi)的氣體較少時(shí)，可以通過 所述輸氣裝置向第二內(nèi)腔212內(nèi)充氣，靈活性較高；并且可以根根據(jù)需要，向第二內(nèi)腔 212中充入更多的氣體，以增大防后傾缸所能提供的防后傾支反力。[0071]進(jìn)一步地，如圖9所示，桿頭23還設(shè)有測(cè)氣壓孔232，測(cè)氣壓孔232連接有氣壓 檢測(cè)裝置。所述氣壓檢測(cè)裝置可以隨時(shí)檢測(cè)第二內(nèi)腔212內(nèi)的壓力，從而使得操作人員 能隨時(shí)掌握壓力變化情況，當(dāng)壓力變化出現(xiàn)異常時(shí)，可以采取相應(yīng)的安全措施。比如， 所述氣壓檢測(cè)裝置可以設(shè)有報(bào)警裝置，當(dāng)所述氣壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的第二內(nèi)腔212的壓 力小于預(yù)定值時(shí)，所述報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。并且進(jìn)一步地，所述報(bào)警裝置與起重機(jī) 的控制裝置連接，以便所述控制裝置根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)向所述起重機(jī)的塔臂卷揚(yáng)6發(fā)出 減速或制動(dòng)的指令。[0072]當(dāng)?shù)诙?nèi)腔212內(nèi)的壓力小于預(yù)定值時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將該信號(hào) 傳輸給所述控制裝置，所述控制裝置自動(dòng)控制塔臂卷揚(yáng)6減速制動(dòng)，這種方式具有較高 的智能化水平。此外，控制裝置也進(jìn)一步可以與所述輸氣裝置連接，所述控制裝置當(dāng)接 收到所述報(bào)警信號(hào)時(shí)，控制所述輸氣裝置向第二內(nèi)腔212輸氣，這種方式同樣具有較高 的智能化水平，并進(jìn)一步提高了安全性。[0073]請(qǐng)參考圖10和圖11，圖10為圖9中防后傾缸的原理控制框圖；圖11圖9中的 防后傾缸進(jìn)一步改進(jìn)后的原理控制框圖。[0074]在本實(shí)用新型上述任一種實(shí)施例中，還可以作出進(jìn)一步改進(jìn)。比如，請(qǐng)參考圖 10，所述防后傾缸還可以包括位置檢測(cè)元件4，用于檢測(cè)缸桿2在回縮過程中的位置，并 發(fā)出信號(hào)；在此，需要說明的是，任意類型的檢測(cè)元件，只要能夠檢測(cè)到缸桿2在回縮 過程中的位置并發(fā)出信號(hào)，均在本實(shí)施例的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0075]所述防后傾缸還包括控制元件5，用于接收位置檢測(cè)元件4發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù) 該信號(hào)發(fā)出指令。在此，需要指出的是，控制元件5與上文所述的控制裝置可以為同一 個(gè)控制器。[0076]當(dāng)缸桿2回縮至接近其行程終點(diǎn)的第一位置時(shí)，位置檢測(cè)元件4發(fā)出第一信號(hào)， 控制元件5根據(jù)所述第一信號(hào)控制塔臂卷揚(yáng)6減速，進(jìn)而控制塔臂后傾減速。[0077]當(dāng)缸桿2進(jìn)一步回縮至接近其行程終點(diǎn)的第二位置時(shí)，位置檢測(cè)元件4發(fā)出第二 信號(hào)，控制元件5根據(jù)所述第二信號(hào)控制塔臂卷揚(yáng)6制動(dòng)，進(jìn)而控制塔臂后傾制動(dòng)。[0078]本實(shí)施例所提供的防后傾缸實(shí)現(xiàn)了塔臂后傾的平穩(wěn)減速和安全制動(dòng)，從而使塔 臂工作更加安全可靠。[0079]請(qǐng)參考圖10，在上述實(shí)施例中，我們可以對(duì)位置檢測(cè)元件4做出具體設(shè)置，具 體地，位置檢測(cè)元件4包括第一檢測(cè)開關(guān)41、第二檢測(cè)開關(guān)42和檢測(cè)塊43，第一檢測(cè)開 關(guān)41和第二檢測(cè)開關(guān)42安裝于缸筒1，檢測(cè)塊43安裝于缸桿2。[0080]當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)開關(guān)41檢測(cè)到檢測(cè)塊43時(shí)，第一檢測(cè)開關(guān)41發(fā)出所述第一信號(hào)， 控制元件5根據(jù)所述第一信號(hào)控制塔臂卷揚(yáng)6減速，進(jìn)而控制塔臂后傾減速。經(jīng)過預(yù)定 時(shí)間后，當(dāng)?shù)诙z測(cè)開關(guān)42檢測(cè)到檢測(cè)塊43時(shí)，第二檢測(cè)開關(guān)42發(fā)出所述第二信號(hào)， 控制元件5根據(jù)所述第二信號(hào)控制塔臂卷揚(yáng)6制動(dòng)，進(jìn)而控制塔臂后傾制動(dòng)。[0081]當(dāng)然，位置檢測(cè)元件4還可以由一個(gè)檢測(cè)開關(guān)和兩個(gè)檢測(cè)塊構(gòu)成，通過適當(dāng)?shù)?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)缸桿2到達(dá)所述第一位置時(shí)，檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到第一個(gè)檢測(cè)塊，從而發(fā)出第 一信號(hào)，控制元件5根據(jù)所述第一信號(hào)控制所述塔臂卷揚(yáng)6減速；當(dāng)缸桿2到達(dá)所述第 二位置時(shí)，檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到第二個(gè)檢測(cè)塊，從而發(fā)出第二信號(hào)，控制元件5根據(jù)所述第 二信號(hào)控制塔臂卷揚(yáng)6制動(dòng)。顯然，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也能實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，解決技術(shù)問 題。[0082]請(qǐng)參考圖9，在上述實(shí)施例中，我們可以對(duì)第一檢測(cè)開關(guān)41和第二檢測(cè)開關(guān)42 的安裝位置做出進(jìn)一步設(shè)置。具體地，缸筒1的端部設(shè)有安裝支架，所述安裝支架包括 伸出缸筒1端部的伸出部7;第一檢測(cè)開關(guān)41安裝于伸出部7的外端，第二檢測(cè)開關(guān)42 安裝于伸出部7的內(nèi)端。這種設(shè)置方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。[0083]此外，本實(shí)用新型還提供一種起重機(jī)，包括前變幅支架總成和主臂；所述起 重機(jī)還上述任一種實(shí)施例所述的防后傾缸，所述防后傾缸一端與所述前變幅支架總成連 接，另一端與所述主臂連接；所述起重機(jī)的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù)，本文不再展 開。[0084]最后，以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的起重機(jī)及其防后傾缸進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文 中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是 用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修 飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防后傾缸，用于起重機(jī)，包括缸筒(1)、缸桿(2)和缸桿活塞(3)，所述缸桿 活塞(3)分隔所述缸筒(1)的腔體為無桿腔(11)和有桿腔(12)，所述缸桿(2)設(shè)有缸桿 內(nèi)腔(21)；其特征在于，所述缸桿內(nèi)腔(21)中設(shè)有可移動(dòng)的油氣分離活塞(22)，所述油 氣分離活塞(22)分隔所述缸桿內(nèi)腔(21)為靠近所述缸桿活塞(3) —側(cè)的第一內(nèi)腔(211) 及遠(yuǎn)離所述缸桿活塞(3) —側(cè)的第二內(nèi)腔(212)；所述缸桿活塞(3)設(shè)有連通所述無桿腔 (11)和所述第一內(nèi)腔(211)的阻尼孔(31)，所述無桿腔(11)內(nèi)填充有液壓油，所述第二 內(nèi)腔(212)中填充有氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的防后傾缸，其特征在于，所述缸筒(1)設(shè)有缸底(13)，所述 缸底(13)設(shè)有與所述無桿腔(11)連通的充油孔(131)，所述充油孔(131)連接有輸油裝 置。
3.如權(quán)利要求2所述的防后傾缸，其特征在于，所述缸底(13)還設(shè)有測(cè)油壓孔 (132)，所述測(cè)油壓孔(132)連接有油壓檢測(cè)裝置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的防后傾缸，其特征在于，所述缸桿(2)設(shè)有桿頭(23)，所 述桿頭(23)設(shè)有與所述第二內(nèi)腔(212)連通的充氣孔(231)，所述充氣孔(231)連接有輸氣 裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的防后傾缸，其特征在于，所述桿頭(23)還設(shè)有測(cè)氣壓孔 (232)，所述測(cè)氣壓孔(232)連接有氣壓檢測(cè)裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的防后傾缸，其特征在于，所述氣壓檢測(cè)裝置設(shè)有所述第二內(nèi)腔 (212)的壓力小于預(yù)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的防后傾缸，其特征在于，所述起重機(jī)設(shè)有控制裝置及與所述控 制裝置連接的塔臂卷揚(yáng)(6)，所述控制裝置與報(bào)警裝置連接以便根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)制動(dòng)所 述塔臂卷揚(yáng)(6)或者使其減速。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的防后傾缸，其特征在于，所述防后傾缸包括檢測(cè)所 述缸桿(2)接近其行程終點(diǎn)的第一位置并發(fā)出第一信號(hào)的第一檢測(cè)開關(guān)(41)、檢測(cè)所述 缸桿(2)進(jìn)一步接近其行程終點(diǎn)的第二位置并發(fā)出第二信號(hào)的第二檢測(cè)開關(guān)(42)和檢測(cè) 塊(43)，所述第一檢測(cè)開關(guān)(41)和所述第二檢測(cè)開關(guān)(42)安裝于所述缸筒(1)，所述檢 測(cè)塊(43)安裝于所述缸桿(2)；所述防后傾缸還包括控制元件(4)，所述控制元件(4)均 與所述第一檢測(cè)開關(guān)(41)和所述第二檢測(cè)開關(guān)(42)連接，以便根據(jù)所述第一信號(hào)和所述 第二信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)減速和制動(dòng)所述起重機(jī)的塔臂卷揚(yáng)(6)。
9.如權(quán)利要求8所述的防后傾缸，其特征在于，所述缸筒(1)的端部設(shè)有安裝支架， 所述安裝支架包括伸出所述缸筒(1)端部的伸出部(7)；所述第一檢測(cè)開關(guān)(41)安裝于 所述伸出部(7)的外端，所述第二檢測(cè)開關(guān)(42)安裝于所述伸出部(7)的內(nèi)端。
10.一種起重機(jī)，包括前變幅支架總成和主臂；其特征在于，所述起重機(jī)還包括如權(quán) 利要求1至9任一項(xiàng)所述的防后傾缸，所述防后傾缸一端與所述前變幅支架總成連接，另 一端與所述主臂連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種防后傾缸，包括缸筒(1)、缸桿(2)和缸桿活塞(3)，所述缸桿活塞(3)分隔所述缸筒(1)的腔體為無桿腔(11)和有桿腔(12)，所述缸桿(2)設(shè)有缸桿內(nèi)腔(21)；所述缸桿內(nèi)腔(21)中設(shè)有油氣分離活塞(22)，且該活塞分隔所述缸桿內(nèi)腔(21)為第一內(nèi)腔(211)和第二內(nèi)腔(212)；所述缸桿活塞(3)設(shè)有阻尼孔(31)，所述無桿腔(11)內(nèi)填充有液壓油，所述第二內(nèi)腔(212)中填充有氣體。該防后傾缸一方面具有較高的工作可靠性，且可以實(shí)現(xiàn)最大行程和死程兩個(gè)極限位置，從而減小防后傾缸設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)；另一方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占據(jù)空間小、安裝方便。此外，本實(shí)用新型還公開了一種包括上述防后傾缸的起重機(jī)。
文檔編號(hào)F15B15/14GK201801334SQ20102054433
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者劉邦才, 單增海, 王清送 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司