一种操纵室变位机构及工程机械 技术领域 本发明涉及工程机械技术领域， 特别涉及一种工程机械的操纵室变位机构。 此外， 本发明还涉及一种包括上述操纵室变位机构的工程机械。
背景技术 全地面起重机为一种典型的工程机械， 由于它具有转移速度快、 所适用的起重环 境比较广等特点， 因此被广泛应用于吊装行业， 并且随着风电、 核电以及化工行业的不断发 展， 吊装作业对于全地面起重机的使用要求也越来越高， 所需吨位也越来越大。
全地面起重机一般设置有操纵室， 为了既满足整车运输的要求， 又能满足操作人 员在吊装作业时的操作舒适性等要求， 大多数操纵室具有多向变位的功能。操纵室的变位 主要有三种形式 ： 水平面内的回转、 竖直平面内的俯仰以及起升。
水平面内的回转主要是为了满足车辆行驶宽度的要求， 比如， 当整车处于公路运 输状态时， 操纵室位于车尾部， 减少车辆的宽度 ； 当整车准备进入施工作业状态时， 操纵室 在水平面内回转移动至车的侧方， 满足施工的需求 ； 竖直平面内的俯仰变位主要是为了使 操作人员在操作起重机动作时获得一个比较合适的视野角度及舒适度 ； 起升变位， 除了与 俯仰变位具有相同的功能外， 还可以有效避免操纵室在动作过程中与起重机支腿的干涉， 有利于提高作业安全性。
为了实现上述操纵室的变位功能， 现有技术中常用的技术手段为 ： 采用不同的独 立油缸来实现俯仰变位和起升变位 ； 俯仰变位和起升变位采用不同的油缸控制虽然满足了 起重机的操纵室变位的需求， 但是油缸数量比较多， 导致操纵室变位机构的结构比较复杂， 装配及维修比较困难， 且整机重量比较大， 不利于整机设计。
另外地， 油缸的数量越多， 相应的工程机械的液压系统和控制系统就越复杂， 增加 设计难度， 使用成本比较高。
因此， 如何提供一种操纵室变位机构， 该操纵室变位机构在满足操纵室工作变位 需求的基础上， 结构比较简单， 有利于降低工程机械的整机重量， 并且可以简化工程机械的 液压系统和控制系统的布置， 节省使用成本， 是本领域的技术人员目前需要解决的技术问 题。
发明内容
本发明的目的旨为提供一种操纵室变位机构， 该操纵室变位机构在满足操纵室工 作变位需求的基础上， 结构比较简单， 有利于降低工程机械的整机重量， 并且可以简化工程 机械的液压系统和控制系统的布置， 节省使用成本。 此外， 本发明的另一目的旨为提供一种 包括上述操纵室变位机构的工程机械。
为解决上述技术问题， 本发明提供了一种工程机械的操纵室变位机构， 包括操纵 室本体、 与所述工程机械的转台回转连接的转动架， 还包括支撑所述操纵室本体并驱动其 升降的伸缩部件， 两端铰接于所述转动架和操纵室本体之间的第一杆， 以及设于预定位置用于限制所述第一杆转动的限位机构， 在所述伸缩部件的作用下， 所述操纵室本体在竖直 平面内围绕其与所述第一杆的铰接点转动。
优选地， 所述伸缩部件的一端部连接于所述转动架的外端， 另一端部铰接于所述 操纵室本体。
优选地， 还包括与所述第一杆平行设置且等长的第二杆， 所述限位机构设置于两 杆与所述转动架的两铰点连线上， 所述伸缩部件的固定端连接于所述转动架的外端， 活动 端铰接于所述第二杆上。
优选地， 所述转动架的末端设置有水平延伸的安装架， 所述伸缩部件的一端部连 接于所述安装架的外端。
优选地， 所述操纵室本体上固定有向外凸的水平连接杆， 所述第一杆和所述第二 杆分别铰接于所述水平连接杆上。
优选地， 所述伸缩部件的伸出端倾向所述转动架的上方位置设置。
优选地， 所述伸缩部件为伸缩油缸。
为实现本发明的另一目的， 本发明还提供了一种工程机械， 包括转台以及与所述 转台连接的操纵室变位机构， 所述操纵室变位机构为上述任一项所述的工程机械的操纵室 变位机构。 优选地， 所述工程机械具体为全地面起重机。
本发明提供了一种工程机械的操纵室变位机构， 包括操纵室本体、 与所述工程机 械的转台回转连接的转动架， 以及支撑所述操纵室本体并驱动其升降的伸缩部件， 还包括 两端铰接于所述转动架和操纵室本体之间的第一杆， 以及设于预定位置用于限制所述第一 杆转动的限位机构， 在所述伸缩部件的作用下， 所述操纵室本体在竖直平面内围绕其与所 述第一杆的铰接点转动。
当操纵室本体进行起升时， 操作人员可以操作伸缩部件进行伸出或回收， 在伸缩 部件的推动或拉动下， 可以将操纵室本体和与其相连的第一杆一起升起至预定高度， 从而 完成操纵室本体的起升 ； 此时， 只需使用限位机构限制第一杆的转动， 继续操作伸缩部件进 行伸出或回收， 此时在伸缩部件的推动下， 操纵室本体将围绕第一杆与操纵室本体的铰接 点在竖直平面内转动， 实现操纵室本体的俯仰运动， 从而实现操纵室本体俯仰角度的调节， 满足工程机械的运输和作业要求。
本发明中的操纵室变位机构的俯仰、 上下起升这两种动作仅由一套伸缩部件完 成， 与现有技术相比， 本发明所提供的操纵室变位机构结构比较简单， 有利于降低工程机械 的整机重量， 并且该操纵室变位机构只需要一个伸缩部件就可以完成操纵室本体的升降和 俯仰动作， 有利于简化工程机械的液压系统和控制系统的布置， 可以减少控制伸缩部件的 液压元件以及电气元件的数量， 有利于简化工程机械的液压系统、 电气系统的布置， 同时也 可以降低工程机械的使用成本。
附图说明
图 1 为本发明所提供的一种工程机械的操纵室变位机构的结构示意图 ；
图 2 为图 1 所示操纵室变位机构处于上升过程的状态示意图 ；
图 3 为图 1 所示操纵室变位机构处于最高处的状态示意图 ；图 4 为图 1 所示操纵室变位机构处于俯仰过程的状态示意图。
其中， 图 1 至图 4 中附图标记与相应的部件名称之间的关系如下 ：
操纵室本体 1 ； 连接杆 11 ； 第一杆 2 ； 伸缩部件 3 ； 转动架 4 ； 回转驱动部件 5 ； 第二 杆6； 安装架 7 ； 第一回转中心 A ； 第二回转中心 B。 具体实施方式
本发明的核心旨为提供一种操纵室变位机构， 该操纵室变位机构在满足操纵室工 作变位需求的基础上， 结构比较简单， 有利于降低工程机械的整机重量， 并且可以简化工程 机械的液压系统和控制系统的布置， 节省使用成本。 此外， 本发明的另一核心旨为提供一种 包括上述操纵室变位机构的工程机械。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案， 下面结合附图和具体实 施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性， 本文以全地面起重机为例介绍本技术方案的具体工作原理， 本领域 内技术人员应当理解， 也不排除本技术方案在其他类型工程机械中的应用。
请参考图 1 至图 4， 图 1 为本发明所提供的一种工程机械的操纵室变位机构的结构 示意图 ； 图 2 为图 1 所示操纵室变位机构处于上升过程的状态示意图 ； 图 3 为图 1 所示操纵 室变位机构处于最高处的状态示意图 ； 图 4 为图 1 所示操纵室变位机构处于俯仰过程的状 态示意图。
本发明提供了一种工程机械的操纵室变位机构， 包括操纵室本体 1 以及与所述工 程机械的转台回转连接的转动架 4， 转动架 4 可以通过回转驱动部件 5 实现与转台的回转运 动， 回转驱动部件 5 可以为回转减速机、 摆动马达、 回转油缸或蜗轮蜗杆， 从而带动操纵室 本体 1 在水平面内转动， 满足工程机械运输的车宽要求和起重等现场作业的需求。
需要说明的是， 转动架 4 与转台的回转连接为两者在水平面内的回转连接， 实现 两者在水平面内的相对回转。
操纵室变位机构还包括支撑所述操纵室本体 1 并驱动其升降的伸缩部件 3， 伸缩 部件 3 可以为伸缩油缸， 也可以为蜗轮蜗杆等部件 ； 操纵室变位机构还包括两端铰接于转 动架 4 和操纵室本体 1 之间的第一杆， 以及设于预定位置用于限制所述第一杆转动的限位 机构， 在伸缩部件的作用下， 操纵室本体 1 在竖直平面内围绕其与第一杆的铰接点转动。
当操纵室本体 1 进行起升时， 操作人员可以操作伸缩部件 3 进行伸出或回收， 在伸 缩部件 3 的推动或拉动下， 可以将操纵室本体 1 和与其相连的第一杆 2 一起升起至预定高 度， 从而完成操纵室本体 1 的起升 ； 此时， 只需使用限位机构限制第一杆 2 的转动， 继续操作 伸缩部件 3 进行伸出或回收， 此时在伸缩部件 3 的推动下， 操纵室本体 1 将围绕第一杆 2 与 操纵室本体 1 的铰接点在竖直平面内转动， 实现操纵室本体 1 的俯仰运动， 从而实现操纵室 本体 1 俯仰角度的调节， 满足工程机械的运输和作业要求。
本发明中的操纵室变位机构的俯仰、 上下起升这两种动作仅由一套伸缩部件 3 完 成， 与现有技术相比， 本发明所提供的操纵室变位机构结构比较简单， 有利于降低工程机械 的整机重量， 并且只需要一个伸缩部件 3 就可以完成操纵室本体的升降和俯仰动作， 有利 于简化工程机械的液压系统和控制系统的布置， 可以减少控制伸缩部件 3 的液压元件以及 电气元件的数量， 有利于简化工程机械的液压系统、 电气系统的布置， 同时也可以降低工程机械的使用成本。
需要说明的是， 第一杆 2 可以直接与转动架 4 和操纵室本体 1 铰接， 也可以通过第 三者， 间接与转动架 4 和操纵室本体 1 铰接， 只要能实现本发明的技术效果即可。
不失一般性， 本文以伸缩部件 3 为运动稳定性比较好、 摩擦损失比较小的液压油 缸为例进行介绍本文的技术方案。
在一种具体的实施方式中， 伸缩部件 3 的固定端连接于转动架 4 的外端， 两者之间 的连接可以为铰接， 也可以为固定连接， 活动端铰接于操纵室本体 1， 例如在转动架 4 上设 置水平外伸的安装架 7， 安装架 7 的外端固定伸缩部件 3 的固定端， 活动端支撑操纵室本体 1， 伸缩部件 3 可以竖直设置， 也可以选择合适的角度倾斜设置， 只要能实现本文的技术效 果即可。
在另一种具体实施方式中， 操纵室变位机构还可以包括与第一杆 2 平行设置且等 长的第二杆 6， 同侧两铰点间的数值距离为一定距离， 改距离与转动架以及操纵室的外形尺 寸有关系， 可以根据实际需要选择， 例如 ： 两杆同侧两铰点间竖直距等于杆长， 即第一杆 2 和第二杆 6 与转动架 4 的铰点位于同一竖直线上， 第一杆 2 和第二杆 6 与操纵室本体 1 的 铰点位于同一竖直线上如图 1 所示， 第二杆 6 的回转中心 A( 以下简称第一回转中心 ) 与第 二杆 6 的回转中心 B( 以下简称第二回转中心 ) 位于同一竖直线上 ； 限位机构设置于第一杆 2 和第二杆 6 与转动架 4 的两铰点的连线上， 限位机构可以为凸出的块体等部件， 伸缩部件 3 的固定端固定连接于转动架 4 的外端， 活动端铰接于第二杆 6 上。 本实施方式中第一杆 2 和第二杆 6 在操纵室本体 1 升降过程中同步运动， 并且第 一杆 2 可以在伸缩部件 3 的作用下运动至竖直位置， 与相同长度的杆件相比， 操纵室本体 1 可以上升的高度比较大 ； 操纵室本体 1 上升至最高位置后， 第二杆 6 在限位部件的作用下停 止运动， 如果此时伸缩部件 3 继续伸长， 第二杆 6 将会继续转动， 带动操纵室本体 1 将会围 绕第二杆 6 的铰接点， 同时此时也是第一杆 2 与操纵室本体 1 的铰接点转动， 实现操纵室本 体 1 的俯仰， 当操作人员认为操纵室本体 1 的倾角已经满足工程机械起重等作业的视角要 求时， 停止伸缩部件 3 的动作。在工程机械完成施工作业时， 只要解除限位机构对第一杆 2 的限制， 反向操作控制伸缩部件 3 的向相反方向运动即可完成操纵室本体 1 的下降回到初 始位置。
该结构设计比较巧妙， 且两连杆的运动互不影响， 运动灵活性比较好， 各部件之间 的连接比较可靠， 并且该设置方式中操纵室本体 1 可以在伸缩部件 3 和连杆的驱动下运动 至最高位置后， 再进行调整操纵室本体 1 俯仰视角的操作， 有利于操作人员获得最佳工作 视角。
需要指出的是， 本文中所述操纵室的初始位置是指工程机械处于非施工作业状态 时， 操纵室本体 1 所处的最低位置。
当然， 连杆的数量不仅局限于两个， 可以为更多数量， 只要能实现本文的技术效果 即可。
其中， 图 1 至图 4 给出了操纵室本体 1 在上升和俯仰过程中操纵室本体 1 的运动 过程。
为了便于伸缩油缸的安装， 增加系统运动的可靠性， 转动架 4 的末端可以设置有 水平延伸的安装架 7， 伸缩部件 3 的一端部连接于安装架 7 的外端。
在一种优选的实施方式中， 操纵室本体 1 上可以固定有向外凸的水平连接杆 11， 第一杆 2 和第二杆 6 分别铰接于水平连接杆 11 上 ； 水平连接杆 11 的占用空间比较小， 可以 避免操纵室变位机构运动过程中， 第一杆 2、 第二杆 6 及操纵室本体的运动干涉， 有利于操 纵室本体 1 顺利升降和俯仰， 避免机构运动卡死现象。
具体地， 伸缩部件 3 的伸出端可以倾向所述转动架的上方位置设置， 对于伸缩部 件 3 而言， 在操纵室本体 1 上升和仰转过程中， 伸缩部件 3 始终处于伸长状态， 不仅有利于 操纵室本体 1 在整个运动过程中的平稳性， 而且可以进一步简化控制伸缩部件 3 动作的控 制系统的程序。
当然伸缩部件 3 也可以为蜗轮蜗杆或齿轮 - 马达传动等装置， 只要能实现本文的 技术效果即可。
上述各实施例中用于限制下方二连杆机构 2 的周向转动位置的限位部件可以为 设置于转动架 4 上的限位块， 也可以为限位销钉等， 只要能实现二连杆机构 2 的限位即可。
需要说明的是， 上述连杆机构的设置方式不仅限于文中的表述， 只要能实现本文 的技术效果的连杆机构均在本文的保护范围内。
需要指出的是， 文中所使用的上、 下等方位词均是以图 1 至图 4 中各零部件之间的 相对位置关系而言， 仅是为了表述的简洁、 方便， 并不具有实际意义， 因此， 本领域内技术人 员应当理解， 本文所使用的方位词并不能限制本文的保护范围。 除上述操纵室变位机构外， 本发明还提供了一种工程机械， 包括转台以及与所述 转台连接的操纵室变位机构， 所述操纵室变位机构为上述任一项所述的工程机械的操纵室 变位机构。
在一种优选的实施方式中， 上述工程机械可以为全地面起重机。
由于上述的操纵室变位机构具有上述技术效果， 具有上述操纵室变位机构的全地 面起重机也应该具有相应的技术效果。
上述工程机械的其他各部分的结构请参考现有技术， 本文不再赘述。
以上对本发明所提供的一种操纵室变位机构及工程机械进行了详细介绍。 本文中 应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助 理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱 离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本 发明权利要求的保护范围内。