伸缩支腿及具有该支腿的伸缩支腿总成和混凝土泵车 【技术领域】
本发明涉及一种混凝土泵车，特别是涉及一种伸缩支腿及具有该支腿的伸缩支腿总成和混凝土泵车。
背景技术
混凝土泵车具有同时完成现场混凝土的输送和布料作业的功能，具有泵送性能好、布料范围大、能自行行走、机动灵活和转移方便等特点。当前，混凝土泵车在水利、水电、地铁、桥梁、大型基础和高层建筑等工程中得到了广泛的应用。尤其是在基础、低层施工及需频繁转移工地时，使用混凝土泵车更能显示其优越性。在臂架活动范围内可任意改变混凝土浇筑位置，不需在现场临时铺设管道，可节省铺助时间，提高工效。
在工作状态，混凝土泵车需要伸出支腿以获得较大的支腿跨度，进而提高整车运行的稳定性。现有混凝土泵车的支腿形式主要有两种：摆动式和伸缩式。其中，伸缩式支腿一般布置为“X”形，对于超长臂架长度的混凝土泵车来说，多采用两级伸缩腿以获得较大的支腿跨度，进而提高整车运行的稳定性。
目前，多级油缸控制的伸缩式支腿是上较为常用的方式之一，请参见图1，该图示出了现有多级油缸控制的伸缩式支腿的结构示意图。如图1所示，伸缩腿由内外嵌套设置的二级伸缩支腿23、一级伸缩支腿22和固定支腿箱21组成，垂直支腿25固定设置在二级伸缩支腿23的伸出端，多级油缸24设置在二级伸缩支腿腔内；所述多级油缸24为多层套筒式油缸，次级活塞置于前一级活塞杆内，其中每一级活塞杆分别与相应的支腿固定连接，即，每一级活塞杆的伸出或收回带动相应的支腿完成伸出或收回操作。但是，多级油缸中的下一级活塞嵌装在上一级活塞杆内，各级配合部件之间需要有较高的配合精度，加工工艺较为复杂，另外，为提高支腿伸缩的可靠性，多级油缸控制方式中其他结构件也需要较高加工制造精度；进一步，又带来了各部件之间安装和维护难度较大的问题。
【发明内容】
针对现有多级油缸控制方式伸缩支腿所存在的上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种伸缩支腿及具有该支腿的伸缩支腿总成和混凝土泵车。
本发明提供的伸缩支腿，包括内外嵌套设置的二级伸缩腿、一级伸缩腿和固定支腿箱，还包括一级双作用油缸、二级双作用油缸和支腿伸缩控制回路；所述一级双作用油缸的活塞杆端与固定支腿箱或一级伸缩腿铰接，其缸筒端与一级伸缩腿或固定支腿箱铰接；所述二级双作用油缸的缸筒端与一级伸缩腿或二级伸缩腿铰接，其活塞杆端与二级伸缩腿或一级伸缩腿铰接；所述支腿伸缩控制回路控制压力油路与一级油缸的无杆腔或有杆腔连通，回油油路与一级油缸的有杆腔或无杆腔连通，实现一级伸缩腿的伸出或收回；所述支腿伸缩控制回路控制压力油路与二级油缸的无杆腔或有杆腔连通，回油油路与二级油缸的有杆腔或无杆腔连通，实现二级伸缩腿的伸出或收回。
优选地，所述支腿伸缩控制回路包括控制阀，所述一级双作用油缸和二级双作用油缸并联，所述控制阀设置在一级油缸和二级油缸与压力油路和回油油路之间，且具有三个工作状态；在第一工作状态，压力油路与一级油缸和二级油缸的无杆腔连通，回油油路与一级油缸和二级油缸的有杆腔连通；在第二工作状态，压力油路与一级油缸和二级油缸的有杆腔连通，回油油路与一级油缸和二级油缸的无杆腔连通；在第三工作状态，压力油路和回油油路与一级油缸和二级油缸之间非导通。
所述控制阀为电控三位四通换向阀。
优选地，所述支腿伸缩控制回路为压力顺序控制回路，还包括第一单向顺序阀和第二单向顺序阀；其中，所述第一单向顺序阀设置在所述二级油缸无杆腔与控制阀之间的管路上；所述第二单向顺序阀设置在所述一级油缸有杆腔与控制阀之间的管路上。
优选地，所述第一单向顺序阀和第二单向顺序阀固定设置在所述一级伸缩腿的上侧壁上，所述控制阀固定设置在固定支腿箱的下侧壁上；所述第一单向顺序控制阀和一级油缸无杆腔与所述控制阀之间采用第一软管连接，所述第二单向顺序控制阀和二级油缸有杆腔与所述控制阀之间采用第二软管连接。
优选地，还包括与固定支腿箱固定连接的软管支撑部件，所述软管支撑部件置于伸缩支腿内，且沿支腿伸缩方向，所述软管支撑部件的上表面具有容置所述第一软管和第二软管的导向槽。
本发明采用两只单级双作用油缸，通过两个油缸的伸缩实现两级伸缩支腿的伸出或收回，以获得较大跨度的支撑。其中，一个油缸的两端分别与固定支腿箱和一级伸缩腿铰接，控制该油缸的伸缩实现一级伸缩腿的伸出或收回；另一个油缸的两端分别与一级伸缩腿和二级伸缩腿铰接，控制该油缸的伸缩实现二级伸缩腿的伸出或收回。
本发明提供的伸缩支腿与现有技术相比，多级油缸为多层套筒结构，该结构要求各级部件及其他结构件具有较高的加工精度，加工工艺较为复杂；而本方案中，单级油缸仅有一对具有配合要求的部件，加工精度易于实现，加工工艺简单；另外，一级油缸的缸杆和缸筒分别与固定支腿箱和一级伸缩腿铰接，二级油缸的缸杆和缸筒分别与二级伸缩腿和一级伸缩腿铰接，整个伸缩机构的铰接只需采用销轴即可实现，因此，本发明具有结构简单，易于安装、维护的特点。
在本发明优选方案中，控制回路采用压力顺序控制回路，通过两个单向顺序阀实现两级支腿自动顺序伸缩，使各级支腿的动作顺序得以固化，也就是说，只有一级伸缩支腿伸出到位，二级伸缩支腿才能完成伸出，只有二级伸缩支腿收回，一级伸缩支腿才能完成收回，进而确保伸腿动作更加可靠。
在本发明的另一优选方案中，控制油路与油缸之间采用软管连接，以便给工作状态移动的油缸建立可靠的回路，并在固定支腿箱上固定设置有软管支撑部件，所述软管支撑部件地上表面开设有容置软管的导向槽。在工作状态，当一级伸缩支腿伸出时，所述软管的活动端随一级伸缩腿伸出，置于导向槽内；当一级伸缩支腿收回时，所述软管的活动端随一级伸缩腿收回，活动端软管从导向槽中脱出。在一级伸缩支腿伸缩过程中，软管与一级伸缩腿之间没有直接接触，有效避免软管产生磨损而导致漏油现象发生。
本发明提供的伸缩支腿总成，包括垂直伸缩油缸、软管卷筒、软管和如前所述的伸缩支腿；所述垂直伸缩油缸设置在所述伸缩支腿下方，其上端部与所述伸缩支腿的二级伸缩腿的伸出端固定连接；所述软管卷筒固定设置在所述伸缩支腿的固定支腿箱上；所述软管卷绕设置在所述软管卷筒上，用于垂直伸缩油缸与控制油路之间的连通，实现垂直伸缩油缸的伸出或收回。
本发明提供的混凝土泵车包括四个伸缩支腿总成，所述伸缩支腿总成如前所述。
本发明提供的伸缩支腿还适用于其他工程机械，比如：轮式起重机。
【附图说明】
图1是现有多级油缸控制的伸缩式支腿的结构示意图；
图2是本发明所述混凝土泵车的整体结构示意图；
图3是本发明所述伸缩支腿总成的结构示意图；
图4是所述伸缩支腿总成处于伸出状态的结构示意图；
图5是本发明所述伸缩支腿的结构示意图；
图6是本发明所述伸缩支腿的液压控制原理图；
图7是图3的I部后视图；
图8是本发明所述伸缩支腿总成的伸出状态示意图。
图1-图8中：固定支腿箱1、一级伸缩腿2、二级伸缩腿3、一级双作用油缸4、二级双作用油缸5、控制阀6、第一单向顺序阀7、第二单向顺序阀8、第一软管9、第二软管10、软管支撑部件11、导向槽11 1、垂直伸缩油缸12、软管卷筒13、软管14、伸缩支腿15。
【具体实施方式】
下面结合说明书附图具体说明本实施方式。
本发明的设计思想在于，采用两个单级双作用油缸完成两级伸缩腿的伸出或收回操作，相关结构设计简单、操作可靠，易于安装、维护。本发明所述伸缩支腿适可用于轮式工程机械，下面基于混凝土泵车为例具体说明。请参见图2，该图是所述混凝土泵车的整体结构示意图。
本实施例提供了一种混凝土泵车，它主要包括料斗、泵送系统、液压系统、清洗系统、电气系统、电机、行走底盘和四个伸缩支腿总成。特别说明的是，本发明的发明点在于伸缩支腿总成30的改进设计，其中，混凝土泵车中的料斗、泵送系统、液压系统、清洗系统、电气系统、电机和行走底盘与现有技术相同，故，在本实施方式中未对上述各部件作更进一步的说明。为详细说明伸缩支腿总成的结构，请参见图3，该图是本发明所述伸缩支腿总成的结构示意图。
如图3所示，所述伸缩支腿总成30处于收回状态，它包括垂直伸缩油缸12、软管卷筒13、软管14和伸缩支腿15；所述垂直伸缩油缸12设置在所述伸缩支腿15下方，其上端部与所述伸缩支腿15的二级伸缩腿3的伸出端固定连接；所述软管卷筒13固定设置在所述伸缩支腿15的固定支腿箱1的下表面上；所述软管14卷绕设置在所述软管卷筒13上，用于垂直伸缩油缸12与控制油路之间的连通，实现垂直伸缩油缸12的伸出或收回。请一并参见图4，该图是所述伸缩支腿总成30处于伸出状态的结构示意图。需要说明的是，本实施例所述垂直伸缩油缸12、软管卷筒13和软管14的结构及相互之间的连接关系与现有技术相同，故在此未予赘述。
请一并参见图4和图5，其中，图5是本发明所述伸缩支腿15的结构示意图。
如图所示，本实施所提供的伸缩支腿15主要由固定支腿箱1、一级伸缩腿2、二级伸缩腿3、一级双作用油缸4、二级双作用油缸5和支腿伸缩控制回路(图中未示出)组成。
所述二级伸缩腿3、一级伸缩腿2和固定支腿箱1内外嵌套设置，其中，所述二级伸缩腿3置于一级伸缩腿2内且可相对运动，所述一级伸缩腿2置于固定支腿箱1内且可相对运动，图1所示为伸缩支腿的伸出状态。需要说明的是，所述固定支腿箱1、一级伸缩腿2和二级伸缩腿3的主体结构及装配连接关系不是本专利的发明点所在，故未予赘述。
图5中所示，所述一级双作用油缸4(简称一级油缸)的装配关系为：缸筒端与一级伸缩腿2铰接、活塞杆端与固定支腿箱1铰接；所述二级双作用油缸5的装配关系为：活塞杆端与二级伸缩腿3铰接、缸筒端与一级伸缩腿2铰接。
所述一级双作用油缸4和二级双作用缸5的装配关系不局限于图5中所示的装配状态。实际上也可以是这样的设计，所述一级双作用油缸4(简称二级油缸)的活塞杆端与一级伸缩腿2铰接、缸筒端与固定支腿箱1铰接；所述二级双作用油缸5的缸筒端与二级伸缩腿3铰接、活塞杆端与一级伸缩腿2铰接；油缸伸缩时，此种装配关系与前述装配关系中的支腿伸缩动作完全相同。
所述支腿伸缩控制回路用于控制压力油路P与一级油缸4的无杆腔或有杆腔连通，回油油路T与一级油缸4的有杆腔或无杆腔连通，实现一级伸缩腿2的伸出或收回；所述支腿伸缩控制回路控制压力油路P与二级油缸5的无杆腔或有杆腔连通，回油油路T与二级油缸5的有杆腔或无杆腔连通，实现二级伸缩腿3的伸出或收回。
相比于现有多级油缸伸缩支腿，多层套筒结构的结构要求各级部件及其他结构件均具有较高的加工精度，加工工艺较为复杂；而本方案中，单级油缸仅有一对具有配合要求的部件，加工精度易于保证；另外，本发明各部件之间装配结构简单，使用铰接销轴就可以实现可靠的铰接连接关系，易于安装、维护。
具体地，请参见图6，该图是本发明所述伸缩支腿的液压控制原理图；所述一级双作用油缸4和二级双作用油缸5并联，也就是说，一级双作用油缸4和二级双作用油缸5的有杆腔和无杆腔分别连通，因此，利用一个控制阀即可实现两级油缸的伸出或收回，从而简化控制系统。
如图6所示，所述支腿伸缩控制回路包括设置在一级油缸4和二级油缸5与压力油路P和回油油路T之间的控制阀6，所述控制阀6可为手动三位四通换向阀或电控三位四通换向阀，当然，选用电控三位四通换向阀实现可靠的远程控制，故为最佳方案。
如图6所示，所述控制阀6具有三个工作状态；在第一工作状态，压力油路P与一级油缸4和二级油缸5的无杆腔连通，回油油路T与一级油缸4和二级油缸5的有杆腔连通，此时，所述控制阀6的左位接入回路，压力油进入油缸无杆腔，有杆腔中的油液流回油箱，伸缩支腿伸出；在第二工作状态，压力油路P与一级油缸4和二级油缸5的有杆腔连通，回油油路T与一级油缸4和二级油缸5的无杆腔连通，此时，所述换向阀6的右位接入回路，压力油进入油缸有杆腔，油缸无杆腔的油液流回油箱，伸缩支腿收回；在第三工作状态，压力油路和回油油路与一级油缸和二级油缸之间非导通，此时，伸缩支腿处于非工作状态。
如图6所示，所述支腿伸缩控制回路还包括第一单向顺序阀7和第二单向顺序阀8，即所述支腿伸缩控制回路为压力顺序控制回路，利用回路中压力的变化可以实现两级伸缩腿按顺序完成伸出或收回动作；其中，所述第一单向顺序阀7设置在所述二级油缸5无杆腔与控制阀6之间的管路上；所述第二单向顺序阀8设置在所述一级油缸4有杆腔与控制阀6之间的管路上。
工作过程中，远程控制所述电控三位四通控制阀，实现所述一级油缸4和二级油缸5的顺序动作。
当所述控制阀6处于第一工作状态时，即左位接入控制回路：由于第一单向顺序阀7的背压作用，压力油先进入一级油缸4的无杆腔，当一级油缸的活塞杆伸出至极限位置，即一级伸缩腿2完全伸出时，回路压力才能升高至第一单向顺序阀7的调定压力，第一单向顺序阀7开启，压力油进入二级油缸5的无杆腔，二级油缸5活塞杆伸出，从而推动二级伸缩腿3伸出；即，伸出过程中的动作顺序为：一级伸缩腿2→二级伸缩腿3。
同理，当所述控制阀6处于第二工作状态时，即右位接入控制回路：由于第二单向顺序阀7的背压作用，压力油先进入二级油缸5的有杆腔，当二级油缸5的活塞杆收回至极限位置时，即二级伸缩腿3完全收回时，回路压力才能升高至第二单向顺序阀8的调定压力时，第二单向顺序阀8开启，压力油进入一级油缸2有杆腔，一级油缸2的活塞杆收回；即，收回过程中的动作顺序为：二级伸缩腿3→一级伸缩腿2。
结合上述工作过程可以得出：采用一个控制阀即可完成两级支腿的伸出和收回操作，并且两级支腿的运动顺序通过液压系统的压力分配得以有效固化，避免了因运动阻力不同而赞成的运动顺序紊乱的问题发生，操作简单可靠。
关于所述第一单向顺序阀7和第二单向顺序阀8的具体装配位置，请参见图3和图7，其中，图7是图3的I部后视图。
如图所示，所述第一单向顺序阀7和第二单向顺序阀8固定设置在所述一级伸缩腿2的上侧壁上，所述控制阀6(图中未示出)固定设置在固定支腿箱1上；所述第一单向顺序控制阀7和一级油缸4无杆腔与所述控制阀6之间采用第一软管9连接(第一软管9的a端口与控制阀6的A口连接)，所述第二单向顺序控制阀8和二级油缸5有杆腔与所述控制阀6之间采用第二软管10连接(第二软管10的b端口与控制阀6的B口连接)。此设计，利用了液压软管可适应长度变化的特点，当一级伸缩腿2收回时，所述第一软管9和第二软管10均为迂回弯曲状态，当一级伸缩腿2伸出时，所述第一软管9和第二软管10的迂回弯曲部打开，以适应相对距离变长的两个油口位置。所述第一软管9和第二软管10的长度需要根据具体装配关系设置，可以理解的是，两个软管的长度过长会存在压力损失、油缸动作灵敏度不可靠的问题，故，上述两个软管长度能够满足一级伸缩腿2伸出、收回极限位置的使用需要即可。
另外，为了避免在所述一级伸缩腿2在伸缩过程中，第一软管9和第二软管10与一级伸缩腿2内壁之间接触并产生摩擦，本实施例还包括与固定支腿箱1固定连接的软管支撑部件11，请一并参见图3和图8，其中，图8是所述伸缩支腿总成的伸出状态示意图。如图所示，所述软管支撑部件11置于伸缩支腿内；且沿支腿伸缩方向，所述软管支撑部件11的上表面具有容置所述第一软管9和第二软管10的导向槽111。所述软管与控制阀6的连接端为固定端，其与第一单向顺序阀7和第二单向顺序阀8的连接端为活动端，近固定端的所述第一软管9和第二软管10置于所述导向槽111内，近活动端的所述第一软管9和第二软管10将随着一级伸缩腿2的伸出或收回而嵌入所述导向槽111内或脱出所述导向槽111。由于在一级伸缩腿2运动过程中，上述软管的管壁与所述一级伸缩腿2内壁之间无接触摩擦，有效避免软管产生磨损而导致漏油现象发生。本实施例在有限的支腿空间内，通过合理布置软管输送系统，进而降低的软管的维护保养的频率，确保系统可靠工作。
特别说明的是，为清楚表示其他部件的结构，图3和图8中未示出固定支腿箱3的具体结构，而是在图3和图8中采用固定约束的简易画法来表示其他部件与所述固定支腿箱3之间的连接关系。
综上，本发明采用两只单级双作用油缸，通过两个油缸的伸缩实现两级伸缩支腿的伸出或收回，以获得较大跨度的支撑，结构简单可靠，易于加工、装配和维修；通过液压系统压力的分配，实现了两级活动支腿自动顺序伸缩，操作方便可靠。可以理解，本发明结构原理适用于两级以上的多级伸缩支腿。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。