專利名稱：伸縮油缸、具有該油缸的可變位操縱室及起重機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，具體涉及一種伸縮油缸、具有該油缸的可變位操 縱室及起重機。
背景技術：
場館、風電及橋梁等大型建筑的施工過程中，均采用大噸位專用起重機完成構件 的吊運工作。由于大噸位起重機的吊臂寬度尺寸較大，且吊臂變幅油缸受整車高度的限制而設 置在吊臂的側面；因此，為滿足輪式起重機運輸寬度的要求(不能超過3. 10米)，符合操縱 室的最小寬度設計標準的規(guī)定(不小于0. 7米)，現(xiàn)有的大噸位起重機操縱室的位置均可改 變，即，運輸時操縱室置于起重機正后方(參見圖1和圖2)；吊運作業(yè)時操縱室置于起重機 轉臺的側面(參見圖3和圖4)。這樣，操作人員的視野范圍就能夠滿足安全吊運作業(yè)的要 求。其中，圖1和圖2分別為運輸狀態(tài)時操縱室的側視圖和俯視圖；圖3和圖4分別 為吊運狀態(tài)時操縱室的側視圖和俯視圖。如圖所示，該可變位操縱室主要由操縱室本體A、 操縱室轉動架B、水平變位傳動機構C和豎直變位伸縮缸D構成；操縱室本體A通過操縱室 轉動架B與固定在轉臺E上的水平變位傳動機構3輸出部件連接，以實現(xiàn)由起重機正后方 (運輸狀態(tài))轉動至轉臺側面(吊運狀態(tài))；豎直變位伸縮缸D的兩端鉸接于操縱室轉動架 B與操縱室本體A之間，通過豎直變位伸縮缸D的伸出或收回調整操縱室處于水平位置，該 變位伸縮缸D的行程即為豎直調整范圍。但是，由于相鄰各部件的制造環(huán)節(jié)存在誤差的累 積，而現(xiàn)有豎直變位伸縮缸D兩端鉸接孔之間的孔距是固定的，因此，將該豎直變位伸縮缸 D與操縱室本體A和操縱室轉動架B組裝完成后，很難保證操縱室處于水平位置，進而影響 其使用的舒適性。有鑒于此，亟待研制開發(fā)出一種兩端鉸接孔距可調的伸縮油缸。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術問題在于，提供一種易于裝配的伸縮油缸，以適 應與其相配合的鉸接點之間相對位置的變化。在此基礎上，本發(fā)明還提供一種具有該伸縮 油缸的可變位操縱室及起重機。本發(fā)明提供的伸縮油缸，其缸體端和缸桿端均設置有鉸接耳座，用于與相配合的 部件鉸接，所述缸桿的伸出端為外螺紋桿段，所述缸桿端的鉸接耳座具有與該外螺紋桿段 配合的螺紋孔，以便于調整兩者之間的距離。優(yōu)選地，還包括至少一個與所述外螺紋桿段相配合的鎖止螺母。本發(fā)明提供的可變位操縱室，包括水平變位傳動機構、操縱室轉動架、操縱室本體 和豎直變位伸縮缸；所述水平變位傳動機構在動力機構的驅動下其輸出部件可在水平面內(nèi) 轉動；所述操縱室轉動架與所述水平變位傳動機構的輸出部件固定連接；所述操縱室本體
3與所述操縱室轉動架鉸接；所述豎直變位伸縮缸鉸接設置在操縱室轉動架和操縱室本體之 間；所述豎直變位伸縮缸采用如前所述的伸縮油缸。優(yōu)選地，所述水平變位傳動機構包括相嚙合的蝸桿和蝸輪總成，其中，所述蝸輪總 成包括內(nèi)圈和蝸輪外圈；所述內(nèi)圈用于與轉臺固定連接；所述蝸輪外圈套裝在所述內(nèi)圈的 外側，用于與操縱室轉動架固定連接；且所述蝸輪外圈在所述蝸桿的作用下可相對于所述 內(nèi)圈水平轉動。優(yōu)選地，所述蝸輪總成還包括若干個滾珠，所述若干個滾珠均布設置在所述內(nèi)圈 與蝸輪外圈之間，以便于減小兩者之間相對轉動的摩擦力。優(yōu)選地，所述內(nèi)圈與蝸輪外圈之間具有環(huán)狀容納部，該環(huán)狀容納部的橫截面的形 狀為與所述滾珠外徑相適配的圓形，所述若干個滾珠均布設置在該環(huán)狀容納部中。本發(fā)明提供的起重機，包括操縱室，所述操縱室采用如前所述的可變位操縱室。優(yōu)選地，還包括驅動部件，用于驅動所述蝸桿繞自身軸線轉動。優(yōu)選地，所述驅動部件為電機或液壓馬達。本發(fā)明提供的伸縮油缸與現(xiàn)有技術相比，其缸體端和缸桿端均設置有鉸接耳座， 用于與相配合的部件鉸接，所述缸桿的伸出端為外螺紋桿段，所述缸桿端的鉸接耳座具有 與該外螺紋桿段配合的螺紋孔，以便于調整兩者之間的距離。使用時，本發(fā)明通過螺紋調節(jié) 其兩端的鉸接孔距，進而調整與其兩端相鉸接的相鄰部件之間的相對位置關系，具有結構 簡單、可靠的特點。本發(fā)明提供可變位操縱室與現(xiàn)有技術相比，其豎直變位伸縮缸采用如前所述的前 述伸縮油缸，通過調節(jié)該伸縮油缸的長度可調整其操縱室本體的水平位置，從而吸收了各 部件制造的累積誤差，因此，可保證操縱室的水平安裝，在提高操縱室的整體性能和使用舒 適性的同時，還可以降低制造成本。在本發(fā)明所提供可變位操縱室的優(yōu)選方案中，其水平變位傳動機構采用蝸輪蝸桿 傳動，該機構通過蝸桿驅動蝸輪在水平面內(nèi)轉動，從而帶動與蝸輪外圈固定連接的操縱室 本體轉動至工作位置，具有設計合理、結構緊湊，工作過程平穩(wěn)、無噪聲的特點。本發(fā)明提供的可變位操縱室適用于各種工程機械，特別適用于大噸位起重機。
圖1和圖2分別示出了現(xiàn)有可變位操縱室應用于起重機的運輸狀態(tài)示意圖；其中， 圖1是側視圖；圖2是俯視圖；圖3和圖4分別示出了現(xiàn)有可變位操縱室應用于起重機的吊運狀態(tài)示意圖；其中， 圖3是側視圖；圖4是俯視圖；圖5是本發(fā)明所提供的伸縮油缸的整體結構示意圖；圖6和圖7分別示出了本發(fā)明所提供的可變位操縱室的整體結構示意圖；其中，圖 6為水平工作狀態(tài)示意圖；圖7為調整過程示意圖；圖8是圖6的I部放大圖，圖中所示的水平變位傳動機構為半剖示意圖。圖 5-圖 8 中伸縮油缸10、缸體11、缸桿12、鉸接耳座111、121、鎖止螺母13 ；水平變位傳動機構1、內(nèi)圈101、蝸輪外圈102、蝸桿103、環(huán)狀容納部104、滾珠105、附座106、操縱室轉動架2、操縱室本體3、豎直變位伸縮缸4。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種長度可調的伸縮油缸，從而降低了與其配合的相鄰部件 的精度要求，在保證裝配關系的前提下，提高了伸縮油缸的互換性并可降低整機制造成本。下面結合說明書附圖具體說明本實施方式。請參見圖5，該圖是本發(fā)明所提供的伸縮油缸的整體結構示意圖。伸縮油缸10的缸體端和缸桿端均設置有鉸接耳座，用于與相配合的部件鉸接。如 圖5所示，缸體端的鉸接耳座111與缸體11固定連接，兩者之間可以焊接或鑄造為一體；缸 桿端的鉸接耳座121與缸桿12螺紋連接，如圖5所示，缸桿12的伸出端為外螺紋桿段，與 其相連接的鉸接耳座121上具有螺紋孔，利用外螺紋段在該螺紋孔內(nèi)旋入或旋出即可調整 伸縮油缸10的長度，調整兩端部鉸接點之間距離。缸桿伸出端與鉸接耳座之間的螺紋連接也可以是這樣的設計，S卩，外螺紋桿段設 置在鉸接耳座上，內(nèi)螺紋設置在缸桿伸出端(圖中未示出)，只要結構尺寸滿足使用需要均 在本專利的保護范圍內(nèi)。當然，外螺紋桿段設置在缸桿12伸出端的加工工藝性較好，故為
最佳方案。需要說明的是，本實施例所述伸縮油缸10的缸體11、活塞(圖中未示出)和缸桿 12之間的配合及密封關系與現(xiàn)有技術完全相同，在此不予贅述。工作過程中，伸縮油缸需要承受工作載荷的沖擊，因此，為避免前述螺紋連接關系 松動，在所述外螺紋桿段上套裝有與其螺紋配合的鎖止螺母13，伸縮油缸10的長度確定 后，該鎖止螺母13擰緊，與鉸接耳座121緊貼且兩者之間產(chǎn)生軸向力，這樣，內(nèi)螺紋牙與外 螺紋牙之間的摩擦力增大而防止缸桿12與鉸接耳座121之間松動。需要說明的，該鎖止螺 母13設置一個即可滿足使用要求，當然也可以設置為兩個(如圖5中所示)或多個，以保 證足夠的軸向力。基于實際的裝配位置關系，當需要調節(jié)伸縮油缸10的長度時，將該鎖止螺母13松 開，調整完畢后再將鎖止螺母13擰緊即可，具有結構設計簡單合理，操作可靠的特點。請參見圖6和圖7，示出了本發(fā)明所提供可變位操縱室的整體結構示意圖；其中， 圖6為水平工作狀態(tài)示意圖；圖7為調整過程示意圖。如圖6所示，所述可變位操縱室包括水平變位傳動機構1、操縱室轉動架2、操縱室 本體3和豎直變位伸縮缸4。其中，操縱室轉動架2和操縱室本體3不是本專利的發(fā)明點所 在，本領域的技術人員基于現(xiàn)有技術完全可以實現(xiàn)，故本文中未對操縱室轉動架2和操縱 室本體3的具體結構進行詳細闡述。水平變位傳動機構1在動力機構的驅動下其輸出部件可在水平面內(nèi)轉動；操縱室 轉動架2與所述水平變位傳動機構1的輸出部件固定連接，用于實現(xiàn)操縱室本體3在水平 面內(nèi)的位置調整。操縱室本體3與所述操縱室轉動架2鉸接；所述豎直變位伸縮缸4鉸接設置在操 縱室轉動架2和操縱室本體3之間，該豎直變位伸縮缸4的伸縮用于實現(xiàn)操縱室本體3在 豎直平面內(nèi)的位置調整，如圖7所示。如圖6和圖7所示，所述豎直變位伸縮缸4設置于操縱室本體的旋轉點的下方，當豎直變位伸縮缸4伸出時，操縱室本體3的頭部向上擺動，當豎直變位伸縮缸4收回時，操縱室本體3的頭部向下擺動，直至其處于水平或成一定的角度?？梢岳斫獾氖?，所述豎直變位伸縮缸4也可以設置于操縱室本體的旋轉點的上方 (圖中未示出)，與前述情況不同的是，隨著豎直變位伸縮缸的伸縮動作，操縱室本體3的擺 動方向相反，即，當豎直變位伸縮缸伸出時，操縱室本體的頭部向下擺動，當豎直變位伸縮 缸收回時，操縱室本體的頭部向上擺動，直至其處于水平或成一定的角度。具體地，該豎直變位伸縮缸4采用如前所述的伸縮油缸，具體結構參見圖5。裝配 時，若操縱室本體3上的鉸點與操縱室轉動架2上的鉸點之間的距離大于該伸縮油缸10的 兩鉸點之間的距離時，則將所述伸縮油缸10的長度調長；若操縱室本體3上的鉸點與操縱 室轉動架2上的鉸點之間的距離小于該伸縮油缸10的兩鉸點之間的距離時，則將所述伸縮 油缸10的長度調短，以保障操縱室本體的水平安裝。因此，在裝配過程中，調節(jié)該伸縮油缸 的長度能夠調整吸收各部件制造的累積誤差，從而降低了對于各部件加工精度的要求。請參見圖8，該圖是圖6的I部放大圖，圖中所示的水平變位傳動機構為半剖示意 圖。如圖8所示，水平變位傳動機構1包括相嚙合的蝸桿和蝸輪總成，其中，所述蝸輪 總成包括內(nèi)圈101和蝸輪外圈102 ；所述內(nèi)圈101用于與轉臺固定連接，圖中所示，內(nèi)圈101 通過附座106與轉臺連接；所述蝸輪外圈102套裝在所述內(nèi)圈101的外側，用于與操縱室轉 動架2固定連接；且所述蝸輪外圈102在所述蝸桿103的作用下可相對于所述內(nèi)圈101水
平轉動。需要說明是，也可以采用減速箱(圖中未示出)降低動力元件的轉速，相應設計 中，前述外圈為與減速箱輸出輪嚙合的齒圈，即可實現(xiàn)傳遞扭矩的功能。具體地，如圖8所示，內(nèi)圈101和蝸輪外圈102之間具有環(huán)狀容納部104 ；若干個 滾珠105均布設置在該環(huán)狀容納部104內(nèi)，以便于減小兩者之間相對轉動的摩擦力。圖中 所示，該環(huán)狀容納部104由內(nèi)、外兩部分構成且該環(huán)狀容納部104的橫截面的形狀為與所述 滾珠105外徑相適配的圓形，其中內(nèi)側部分為內(nèi)圈101的外側圓柱面上的環(huán)狀內(nèi)凹坑，外側 部分為蝸輪外圈102的內(nèi)側圓柱面上的環(huán)狀內(nèi)凹坑，裝配時需要加注潤滑脂。本發(fā)明提供的起重機，包括操縱室，所述操縱室采用如前所述的可變位操縱室。還 包括驅動部件，用于驅動所述蝸桿繞自身軸線轉動。該驅動部件可為電動機或液壓馬達。在運輸位置時，該可變操縱室置于起重機的正后方，驅動部件啟動，通過蝸桿帶動 水平變位傳動機構的蝸輪外圈在水平面內(nèi)轉動，此時操縱室本體由起重機正后方轉動至轉 臺側面，處于吊運工作位置；若操縱室本體未處于水平狀態(tài)，則通過豎直變位伸縮缸的伸縮 進行調整。反之亦然。特別需要說明的是，本實施例所述起重機的底盤、轉臺、動力系統(tǒng)、卷揚系統(tǒng)及吊 臂裝置等其它主要功能部件不是本專利的發(fā)明點所在，在此不予贅述。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
伸縮油缸，其缸體端和缸桿端均設置有鉸接耳座，用于與相配合的部件鉸接，其特征在于，所述缸桿的伸出端為外螺紋桿段，所述缸桿端的鉸接耳座具有與該外螺紋桿段配合的螺紋孔，以便于調整兩者之間的距離。
2.根據(jù)權利要求1所述的伸縮油缸，其特征在于，還包括至少一個與所述外螺紋桿段 相配合的鎖止螺母。
3.可變位操縱室，包括水平變位傳動機構，在動力機構的驅動下其輸出部件可在水平面內(nèi)轉動；操縱室轉動架，與所述水平變位傳動機構的輸出部件固定連接；操縱室本體，與所述操縱室轉動架鉸接；和豎直變位伸縮缸，鉸接設置在操縱室轉動架和操縱室本體之間；其特征在于，所述豎直 變位伸縮缸采用如權利要求1或2所述的伸縮油缸。
4.根據(jù)權利要求3所述的可變位操縱室，其特征在于，所述水平變位傳動機構包括相 嚙合的蝸桿和蝸輪總成，其中，所述蝸輪總成包括內(nèi)圈，用于與轉臺固定連接；蝸輪外圈，套裝在所述內(nèi)圈的外側，用于與操縱室轉動架固定連接；且所述蝸輪外圈在所述蝸桿的作用下可相對于所述內(nèi)圈水平轉動。
5.根據(jù)權利要求4所述的可變位操縱室，其特征在于，所述蝸輪總成還包括若干個滾 珠，所述若干個滾珠均布設置在所述內(nèi)圈與蝸輪外圈之間，以便于減小兩者之間相對轉動 的摩擦力。
6.根據(jù)權利要求5所述的可變位操縱室，其特征在于，所述內(nèi)圈與蝸輪外圈之間具有 環(huán)狀容納部，該環(huán)狀容納部的橫截面的形狀為與所述滾珠外徑相適配的圓形，所述若干個 滾珠均布設置在該環(huán)狀容納部中。
7.起重機，包括操縱室，其特征在于，所述操縱室采用如權利要求3至6中任一權利要 求所述的可變位操縱室。
8.根據(jù)權利要求7所述起重機，其特征在于，還包括驅動部件，用于驅動所述蝸桿繞自 身軸線轉動。
9.根據(jù)權利要求8所述的起重機，其特征在于，所述驅動部件為電機或液壓馬達。
全文摘要
本發(fā)明公開一種伸縮油缸，其缸體端和缸桿端均設置有鉸接耳座，用于與相配合的部件鉸接，所述缸桿的伸出端為外螺紋桿段，所述缸桿端的鉸接耳座具有與該外螺紋桿段配合的螺紋孔，以便于調整兩者之間的距離。使用時，本發(fā)明通過螺紋調節(jié)其兩端的鉸接孔距，進而調整與其兩端鉸接的相鄰部件之間的相對位置關系，具有結構簡單、可靠的特點。本發(fā)明公開的可變位操縱室，包括水平變位傳動機構、操縱室轉動架、操縱室本體和豎直變位伸縮缸；所述豎直變位伸縮缸鉸接設置在操縱室轉動架和操縱室本體之間；所述豎直變位伸縮缸采用如前所述的伸縮油缸，以保障安裝時操縱室本體處于水平狀態(tài)。在此基礎上，本發(fā)明還公開了一種具有前述可變位操縱室的起重機。
文檔編號B66C23/62GK101832309SQ20091012715
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者單增海, 張正得, 王志 申請人:徐州重型機械有限公司