一种可移动式工程机械及其支腿装置 【技术领域】
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种用于可移动式工程机械的支腿装置。本发明还涉及一种包括上述支腿装置的可移动式工程机械。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，各种可移动式工程机械越来越广泛地应用于经济建设的各个领域。
在起重机、混凝土泵车等较大型的可移动式工程机械中，支腿装置作为设备的重要组成部分有着不可替代的作用。在较大型的可移动式工程机械中一般具有多个支腿装置，这些支腿装置的作用是在设备作业时，为设备提供支撑力；具体地，当设备处于非作业状态，需要移动转场时，各支腿装置收回到适当的移动位置，不为设备提供支撑力，各支腿装置能够旋转和伸缩，而当设备在进入作业状态之前，支腿装置伸开，并支撑于地面，为设备提供支撑力，同时增加设备的支撑面积，避免设备在工作中由于支撑力不足而发生的坍塌，或者由于支撑面积过小而发生倾覆，提高了设备的使用安全性。
目前，一般采用多级伸缩油缸或者单缸绳排式的结构实现支腿装置的伸缩。
请参考图1，图1为一种典型的多级油缸驱动的支腿装置的结构示意图。
该种典型结构的支腿装置包括固定支腿箱21，以及依次安装于该固定支腿箱21的一级活动支腿22和二级活动支腿23，多级油缸24设置在二级活动支腿23的支腿腔内，上述多级油缸24为多层套筒式油缸，其各级活塞设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，通过每一级活塞杆的伸出或者收回带动各级活动支腿伸出或者缩回。
在上述典型的支腿装置结构中，由于多级油缸24的每一级活塞需要嵌套在其上一级活塞杆中，各级的配合部件之间的配合精度的要求较高，加工工艺较为复杂，安装调试以及维护较为困难，且该种结构的支腿装置自重较大，限制了支腿装置承载能力的进一步提高。
因此，如何简化支腿装置的结构，降低各配合部件之间的精度要求，从而降低加工工艺复杂性，降低安装调试以及维护的困难程度，同时降低支腿装置的自重，以提高支腿装置承载能力，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种支腿装置，其结构较为简单，从而降低了加工工艺的复杂性，并且，降低了支腿装置安装以及维护的困难程度，从而降低了维护成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述支腿装置的可移动式工程机械。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于可移动式工程机械的支腿装置，包括安装于底盘的固定支腿箱、依次可伸缩地安装于所述固定支腿箱的至少两级活动支腿，以及驱动所述活动支腿伸缩的动力装置；所述活动支腿包括第一活动支腿和第二活动支腿，所述第一活动支腿安装于所述固定支腿箱；所述第一活动支腿安装有第一齿轮，所述固定支腿箱安装有与所述第一齿轮相啮合的第一齿条；所述第一活动支腿安装有第二齿轮，所述第二活动支腿安装有与所述第二齿轮相啮合的第二齿条；所述第一齿轮与所述第二齿轮在连接部件的作用下联动，以便所述第一活动支腿和所述第二活动支腿相对于所述固定支腿箱运动的方向相同。
优选地，所述第一齿轮与所述第二齿轮同向转动，所述第一齿条与所述第二齿条的齿面相对。
优选地，所述连接部件为可旋转地连接于所述第一活动支腿的转轴，所述第一齿轮和所述第二齿轮安装于所述转轴的两端。
优选地，所述第一齿条与所述第二齿条相同，且所述第一齿轮与所述第二齿轮相同。
优选地，所述第一齿轮通过第一转轴安装于所述第一活动支腿，所述第二齿轮通过所述第二转轴安装于所述第一活动支腿；所述第一转轴和所述第二转轴分别位于所述第一活动支腿的两端；所述连接部件包括安装于所述第一转轴的第一链轮和安装于所述第二转轴的第二链轮，以及与所述第一链轮和所述第二链轮啮合的链条。
优选地，所述第一齿条与所述第二齿条相同，且所述第一齿轮与所述第二齿轮相同；所述第一链轮和所述第二链轮相同。
优选地，所述动力装置安装于任两级所述活动支腿之间。
优选地，所述动力装置为伸缩油缸。
本发明还提供一种可移动式工程机械，包括上述任一项所述的支腿装置。
优选地，具体为起重机。
本发明所提供的支腿装置，用于可移动式工程机械，包括安装于底盘的固定支腿箱、依次可伸缩地安装于所述固定支腿箱地至少两级活动支腿，以及驱动所述活动支腿伸缩的动力装置；安装于所述固定支腿箱的第一活动支腿上安装有第一齿轮，所述固定支腿箱上安装有与所述第一齿轮相啮合的第一齿条；所述第一活动支腿安装有第二齿轮，安装于所述第一活动支腿的第二活动支腿上安装有与所述第二齿轮相啮合的第二齿条；所述第一齿轮与所述第二齿轮在连接部件的作用下联动，以便所述第一活动支腿和所述第二活动支腿相对于所述固定支腿箱的运动方向相同。
这样，当第一活动支腿在动力装置的推动作用下，自固定支腿箱中伸出时，第一齿条与固定支腿箱固定不动，第一齿轮在随第一活动支腿伸出的过程中，在上述第一齿条上转动；同时，由于在连接部件的作用下，第二齿轮与第一齿轮联动，则第二齿轮在随第一活动支腿伸出的过程中，在上述第二齿条上转动，从而带动第二齿条所在的第二活动支腿自第一活动支腿内伸出；当支腿装置缩回时，第一活动支腿在动力装置的带动下向固定支腿箱缩回，以相同的原理带动上述第二活动支腿的缩回。本发明所提供的支腿装置通过两对齿轮齿条副使用，实现了支腿装置的伸出和缩回，其结构较为简单，从而降低了加工工艺的复杂性，并且，降低了支腿装置安装以及维护的困难程度，从而降低了维护成本。
在一种优选的实施方式中，上述第一齿条和第二齿条相同，并且第一齿轮和第二齿轮相同。这样，当第一活动支腿在动力装置的推动下自固定支腿箱中伸出时，带动第一齿轮和第二齿轮以相同的速度运动，由于两齿轮和两齿条均相同，则两齿轮在相同的时间内转过的线距离是相同的，从而带动两齿条在相同的时间内向外伸出的直线距离相同，因此，上述第一活动支腿和第二活动支腿同步伸出，提高了支腿伸出和缩回的效率；并且，第一齿轮和第二齿轮相同，第一齿条和第二齿条相同，从而降低了加工、装配的难度，节约了生产成本。
在另一种优选的实施方式中，上述第一齿轮通过第一转轴安装于所述第一活动支腿，第二齿轮通过第二转轴安装于所述第一活动支腿；第一转轴和第二转轴分别位于第一活动支腿的两端；连接部件包括安装于第一转轴的第一链轮和安装于第二转轴的第二链轮，以及与第一链轮和第二链轮啮合的链条。这样，链轮链条副将第一转轴的转动动力传递至第二转轴，提高了支腿装置的传动可靠性和同步传动的精确性，并且，减小了第二活动支腿与第一活动支腿的搭接长度，从而提高了支腿装置的全伸长度，进而，在相同全伸长度的条件下，降低支腿装置的重量。
【附图说明】
图1为一种典型的多级油缸驱动的支腿装置的结构示意图；
图2为本发明所提供支腿装置一种具体实施方式的爆炸图；
图3为本发明所提供支腿装置另一种具体实施方式的立体结构示意图；
图4为图3所示的支腿装置的爆炸图。
【具体实施方式】
本发明的核心是提供一种支腿装置，其结构较为简单，从而降低了加工工艺的复杂性，并且，降低了支腿装置安装以及维护的困难程度，从而降低了维护成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述支腿装置的可移动式工程机械。
为了使本技术领域的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方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2，图2为本发明所提供支腿装置一种具体实施方式的爆炸图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的支腿装置，用于可移动式工程机械，包括安装于工程机械底盘上的固定支腿箱1、依次可伸缩地安装于该固定支腿箱1的至少两级活动支腿，以及驱动各级活动支腿伸缩运动的动力装置；安装于固定支腿箱1的第一活动支腿21上安装有第一齿轮31，固定支腿箱1上安装有与第一齿轮31相啮合的第一齿条41；第一活动支腿21安装有第二齿轮32，安装于第一活动支腿21的第二活动支腿22上安装有与第二齿轮32相啮合的第二齿条42；第一齿轮31与第二齿轮32在连接部件的作用下联动，以便第一活动支腿21和第二活动支腿22相对于所述固定支腿箱1的运动方向相同。
上述至少两级活动支腿依次可伸缩地安装于固定支腿箱1，具体为，靠近固定支腿箱1的第一活动支腿21可伸缩地安装于固定支腿箱1，第二活动支腿22可伸缩地安装于第一活动支腿21，以此类推，各节活动支腿可伸缩地安装于该节活动支腿的上一级支腿(此处的支腿既包括固定支腿箱1，也包括各级活动支腿)内。
上述可伸缩地安装可以具体为各节活动支腿可伸缩地套装于固定支腿箱1中，也可以为其他能够实现使用功能的安装形式。
上述各级活动支腿的伸缩运动的原始动力通过安装于任一节活动支腿上的动力装置提供。
上述第一齿轮31与第二齿轮32可以同向转动，此时，第一齿条41与第二齿条42的齿面相对，以保证第一活动支腿21和第二活动支腿22相对于固定支腿箱1的运动方向相同，也即，当第一活动支腿21自固定支腿箱1中伸出时，第二活动支腿22自第一活动支腿21中伸出，而当第一活动支腿21缩回固定支腿箱1时，第二活动支腿22缩回第一活动支腿21。
显然地，上述第一齿轮31也可以与第二齿轮32反向转动，此时，第一齿条41和第二齿条42的齿面方向相同。
需要指出的是，上述第一齿条41与第二齿条42齿面相对地安装具体是指，如图1中所示的方向，也即第一齿条41的齿面向上，第二齿条42的齿面向下；而在实际工作中，由于支腿装置的轴向设置于竖直方向上，则上述第一齿条41和第二齿条42的齿面方向相应地发生变化。
上述连接部件可以为可旋转地连接于第一活动支腿21的转轴，第一齿轮31和第二齿轮32安装于转轴的两端，以通过第一齿轮31和第二齿轮32的同轴转动，实现两齿轮的联动。
上述第一齿条41和第二齿条42可以相同，同时第一齿轮31和第二齿轮32也可以相同，则在满足支腿装置同步伸缩的条件下，降低了加工制造和设计计算的难度。
上述第一齿条41和第二齿条42相同是指，两齿条的齿数、齿宽等各参数均相同；相应地，上述第一齿轮31和第二齿轮32相同是指，两齿轮的齿数、分度圆直径等各参数均相同。
上述第一齿轮31和第二齿轮32也可以不完全相同，只要保证上述第一齿轮31与第二齿轮32的分度圆直径相等，并且，第一齿轮31与第一齿条41之间的传动比等于第二齿轮32与第二齿条42之间的传动比，则能够实现第一活动支腿21和第二活动支腿22的同步伸缩。在支腿装置的伸缩过程中，第一齿轮31和第二齿轮32在伸缩方向上的线位移相同，而两齿轮的分度圆直径相等，则在相同的时间内，第一齿轮31和第二齿轮32分别在第一齿条41和第二齿条42上转过的弧度相同，而上述第一齿轮31与第一齿条41之间的传动比与第二齿轮32与第二齿条42之间的传动比相等，则第一齿条41和第二齿条42在相同的时间内伸缩的线位移相同，因此，第一活动支腿21和第二活动支腿22以相同的速度伸出或者缩回，实现了支腿装置的同步伸缩，从而进一步提高了支腿装置的使用性能。
需要指出的是，本发明所提供的支腿装置并不局限于仅包括第一活动支腿21和第二活动支腿22的形式，在使用条件和生产条件允许的情况下，还可以包括更多节活动支腿，各节活动支腿之间也可以通过齿轮齿条副传动，也即，可以将上述第一活动支腿21和第二活动支腿22之间的传动方式作为模块应用于各节活动支腿之间。
当第一活动支腿在动力装置的推动作用下，自固定支腿箱中伸出时，第一齿条与固定支腿箱固定不动，第一齿轮在随第一活动支腿伸出的过程中，在上述第一齿条上转动；同时，由于在连接部件的作用下，第二齿轮与第一齿轮联动，则第二齿轮在随第一活动支腿伸出的过程中，在上述第二齿条上转动，从而带动第二齿条所在的第二活动支腿自第一活动支腿内伸出；当支腿装置缩回时，第一活动支腿在动力装置的带动下向固定支腿箱缩回，以相同的原理带动上述第二活动支腿的缩回。本发明所提供的支腿装置通过两对齿轮齿条副使用，实现了支腿装置的伸出和缩回，其结构较为简单，从而降低了加工工艺的复杂性，并且，降低了支腿装置安装以及维护的困难程度，从而降低了维护成本。
还可以对本发明所提供的支腿装置进行进一步的改进。
请参考图3和图4，图3为本发明所提供支腿装置另一种具体实施方式的立体结构示意图；图4为图3所示的支腿装置的爆炸图。
上述连接部件可以为可旋转地连接于第一活动支腿21的转轴，第一齿轮31和第二齿轮32安装于转轴的两端。通过转轴作为连接部件的形式结构较为简单，加工方便；但是，该种结构形式使得第一活动支腿21与第二活动支腿22之间必然需要具有足够的搭接长度，从而使得支腿装置的全伸长度受到影响。
在另一种具体实施方式中，上述第一齿轮31通过第一转轴71安装于第一活动支腿21，第二齿轮32通过第二转轴72安装于第一活动支腿21；第一转轴71和第二转轴72分别位于第一活动支腿21的两端；上述连接部件包括安装于第一转轴71的第一链轮511和安装于第二转轴72的第二链轮512，以及与第一链轮511和第二链轮512啮合的链条52。
这样，链轮链条副将第一转轴71的转动动力传递至第二转轴72，使得第二齿轮32可以位于第一齿轮31的最末端，从而减小了第二活动支腿22与第一活动支腿21的搭接长度，从而提高了支腿装置的全伸长度，并且，在相同全伸长度的条件下，降低支腿装置的重量。同时，链轮链条传动可靠性较高，使用寿命较长，较为适宜适用于工程机械中。
上述第一齿条41与第二齿条42相同，且第一齿轮31与第二齿轮32相同；第一链轮511和第二链轮512也相同，这样，在保证精确同步传动的时候，降低了支腿装置设计计算的难度。
显然地，上述连接装置也不局限于链轮链条副，也可以为其他能够实现等速运动，并提高支腿装置全伸长度的部件，例如带轮和皮带传送的方式。
在支腿装置仅具有第一活动支腿21和第二活动支腿22时，上述动力装置可以安装于第一活动支腿21与固定支腿箱1之间，由于第一活动支腿21位于支腿装置的中间位置，将原始动力施加于中间级的活动支腿上，便于动力的稳定传递；当然，动力装置也可以安装于任两节活动支腿之间。在支腿装置具有多节活动支腿时，也可以将动力装置安装于位于中间位置的相邻两节活动支腿上，当然也可以安装于任两节活动支腿之间。
上述动力装置可以为伸缩油缸6，该伸缩油缸6的一端安装于任一节支腿上，其另一端安装于该节支腿的上一级支腿上，通过伸缩油缸6的伸出和缩回，以驱动活动支腿的伸出和缩回。
除了上述支腿装置，本发明还提供一种包括上述支腿装置的可移动式工程机械。
具体地，上述可移动式工程机械可以为起重机，该起重机的其他各部分的结构请参考现有技术，在此不再赘述。
具体地，上述可移动式工程机械还可以为泵车，该泵车的其他各部分的结构也请参考现有技术，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种可移动式工程机械及其支腿装置进行了详细介绍。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。