连接装置与伸缩臂架及应用该伸缩臂架的工程机械

摘要

本发明公开了一种连接装置，用于连接第一待连接件和第二待连接件，包括本体，所述本体设有与所述第一待连接件枢接的第一连接部，和与所述第二待连接件连接的第二连接部，所述第二连接部的设置位置偏离所述第一连接部的枢接轴线；所述连接装置还包括能够将所述第一连接部与所述第一待连接件的周向位置固定的定位部件。在此基础上，本发明还提供一种伸缩臂架及应用该伸缩臂架的工程机械。

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体涉及连接装置与伸缩臂架及应用该伸 缩臂架的工程机械。

背景技术

举高消防车为装备有灭火装置和举高装置的消防作业车辆，通过安装 的举升臂架可将消防人员输送到高空，进行高空灭火及消防救援的消防作 业任务。对于举高消防车而言，伸缩臂为该类消防车实现消防作业任务的 主要部件之一。

通常伸缩臂为多节箱形臂嵌套而形成，并利用油缸及板式链提供动力 而实现伸出和回缩。基于伸缩臂的工作性能，需要满足相连接的两节伸缩 臂之间的有效连接，并且能够平顺伸缩。现行的伸缩臂的各个臂筒之间一 般有两种连接形式，其一、采用尼龙滑块滑动连接两节臂筒，其二、采用 托辊装置滚动摩擦连接两节臂筒。

但是，在工程实际装配过程中，上述两种连接形式均具有一定的局限 性。

当采用尼龙滑块连接相邻伸缩臂的两节臂筒时，由于两节臂筒的筒体 尺寸存在制造误差，需要重新对尼龙滑块进行刨削，使其满足两连接的臂 筒之间的装配间隙。该种连接方式需对尼龙滑块进行再加工，装配工作效 率低，且，尼龙滑块通过滑动摩擦实现两节臂筒之间的伸缩，其摩擦力较 大，影响伸缩臂工作时伸缩的平顺性，尤其制约了高米数消防车的伸缩臂 工作性能。

然而，对于采用托辊结构连接相邻伸缩臂的两节臂筒的方式，虽然可 利用滚动摩擦实现较平顺伸缩动作，但是，由于托辊结构的表面经过处理， 硬度较大，在装配过程中，对托辊的表面及结构进行再加工存在很大的难 度。因此，对托辊进行处理，以调整适用两节臂筒之间的装配间隙时，易 损坏臂筒或者托辊。

有鉴于此，针对上述技术问题，如何对采用托辊连接两节臂筒的连接 方式进行优化改进，快速便捷的调整装配间隙，提高装配效率，且有效确 保连接构件的工作性能是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

基于现有技术中存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种便 捷调节第一待连接件与第二待连接件之间的装配间隙的连接装置，以提高 装配效率。在此基础上，本发明还提供一种伸缩臂架及应用该伸缩臂架的 工程机械。

本发明提供的连接装置，用于连接第一待连接件和第二待连接件，包 括本体，所述本体设有与所述第一待连接件枢接的第一连接部，和与所述 第二待连接件连接的第二连接部，所述第二连接部的设置位置偏离所述第 一连接部的枢接轴线；所述连接装置还包括能够将所述第一连接部与所述 第一待连接件的周向位置固定的定位部件。

优选地，所述第一连接部设置为圆形凸台，所述第二连接部为设置于 所述圆形凸台的内侧端部的连接凹槽。

优选地，所述定位部件包括设置于所述圆形凸台的外侧端部的环形台 阶，所述环形台阶的端面开设多个与所述第一待连接件的安装孔相配合的 固定孔，且所述固定孔相对所述第一连接部的枢接轴线均匀对称分布。

优选地，所述连接凹槽的底部设置周向限位所述第二待连接件的限位 件。

优选地，所述第二连接部的中心偏置所述第一连接部的枢接轴线的距 离至少为所述第一待连接件与所述第二待连接件的最大装配偏差值。

优选地，沿所述第一连接部的枢接轴线方向，所述连接装置开设显示 所述第二待连接件中心位置的观视孔。

本发明提供的连接装置，用于连接第一待连接件和第二待连接件。该 连接装置包括本体，本体设有与第一待连接件枢接的第一连接部，和与第 二待连接件连接的第二连接部；也就是说，通过第一连接部与第一待连接 件枢接，使该连接装置能够相对第一待连接件转动，以带动连接于第二连 接部的第二待连接件的转动。同时，第二连接部的设置位置偏离第一连接 部的枢接轴线，如此设置，可使第二待连接件偏置第一待连接件的连接位 置。显然，与现有技术相比，在连接第一待连接件和第二待连接件时，可 通过转动该连接装置使第二连接部转动至相对枢接轴线不同角度的位置， 进而，调节第二待连接件的安装位置，从而适应对不同装配间隙大小及装 配方位的调整。

同时，该连接装置还包括能够将第一连接部与第一待连接件的周向位 置固定的定位部件。当连接装置调准第一待连接件与第二待连接件之间的 相对位置后，通过该定位部件将连接装置固定于第一待连接件，确保第一 连接部相对第一待连接件的周向位置固定，提高第一待连接件与第二待连 接件连接位置固定的可靠性。

在本发明的优选方案中，第一连接部设置为圆形凸台，显然，圆形凸 台工艺性较好，且圆形凸台的圆周面能够平顺的实现与第一待连接件的相 对转动，提升连接装置的操作性；另外，第二连接部为设置于圆形凸台的 内侧端部的连接凹槽，换言之，沿枢接轴线的方向，圆形凸台靠近第二待 连接件的一侧端面开设连接凹槽。如此，能够紧凑设置使第一连接部与第 二连接部，从而提升连接装置结构的紧凑性。

本发明还提供一种伸缩臂架，包括外臂筒和内臂筒，所述外臂筒内通 过连接装置安装有托辊组件，并通过所述托辊组件支撑所述内臂筒，所述 连接装置的本体设有与所述外臂筒枢接的第一连接部，和与所述托辊组件 的芯轴连接的第二连接部，所述第二连接部的设置位置偏离所述第一连接 部的枢接轴线；所述连接装置还设有能够将所述第一连接部与所述外臂筒 的周向位置固定的定位部件。

优选地，所述第一连接部设置为圆形凸台，所述第二连接部为设置于 所述圆形凸台的内侧端部的连接凹槽。

优选地，所述定位部件包括设置于所述圆形凸台的外侧端部的环形台 阶，所述环形台阶的端面开设多个与所述第一待连接件的安装孔相配合的 固定孔，且所述固定孔相对所述第一连接部的枢接轴线均匀对称分布。

优选地，所述连接凹槽的底部设置周向限位所述芯轴的限位件。

优选地，所述第二连接部的中心偏置所述第一连接部的枢接轴线的距 离至少为所述外臂筒与所述芯轴的最大装配偏差值。

优选地，沿所述第一连接部的枢接轴线的方向，所述连接装置开设显 示所述芯轴中心位置的观视孔。

本发明还提供一种工程机械，包括底盘、安装于所述底盘的伸缩臂架， 所述伸缩臂架为以上所述的伸缩臂架。

优选地，所述工程机械为消防车或起重机。

本发明提供的伸缩臂架包括外臂筒和内臂筒，该外臂筒通过连接装置 安装有托辊组件，并通过托辊组件支撑内臂筒。与现有技术相比，该连接 装置的本体设有与外臂筒枢接的第一连接部、和与托辊组件的芯轴连接的 第二连接部，第二连接部的的设置位置偏离第一连接部的枢接轴线。如此， 可使连接于第二连接部的芯轴偏置第一连接部的枢接轴线，也就是说，芯 轴的轴线能够偏离外臂筒的装配孔的中心，因此，在对两者进行装配时， 通过转动与外臂筒枢接的第一连接部，带动连接于第二连接部的芯轴绕枢 接轴线转动，调节芯轴的安装位置，从而解决由于制造误差引起的装配间 隙过大或过小的问题，确保托辊组件有效连接外臂筒和内臂筒。同时，该 连接装置还设有能够将第一连接部与外臂筒的周向位置固定的定位部件， 通过该定位部件能够对调节后的芯轴的安装位置固定，提高外臂筒与芯轴 的位置的稳定性，从而确保外臂筒和内臂筒的有效连接。

显然，通过上述设置，能够方便快捷的调节装配间隙，有效提升外臂 筒和内臂筒的装配效率。

在本发明的优选方案中，第一连接部设置为圆形凸台，第二连接部为 设置于圆形凸台的内侧端部的连接凹槽。进一步而言，通过圆形凸台可插 装入外臂筒的装配孔中，且圆形凸台的圆周面与外臂筒的枢接连接能够提 升转动调节安装位置的平顺性，提高连接装置的操作性。另外，沿枢接轴 线的方向，圆形凸台靠近芯轴的一侧端面开设连接凹槽，不仅便于与芯轴 插装连接，还能够提升连接装置结构的紧凑性。

附图说明

图1为本实施方式中所述连接装置本体的结构示意图；

图2为图1所示H方向结构示意图；

图3为图2所示连接装置顺时针转动60°后的结构示意图；

图4为图1所示连接装置逆时针转动90°后的剖视结构示意图；

图5为图4所示H方向的连接装置结构示意图；

图6为本实施方式中伸缩臂的结构示意图；

图7为图6所示B-B剖视图；

图8为图7所示E处局部放大示意图；

图9为图7所示K向视图。

图1至图9中：

外臂筒1、内臂筒2；

连接装置30、圆形凸台300、连接凹槽301、环形台阶302、观视孔 303、限位孔3011、固定孔3021；

托辊61、芯轴62、配合方向D。

具体实施方式

基于现有技术提供的连接装置存在的问题，本发明核心在于针对现有 技术的连接装置进行优化改进，提供一种可快速便捷调整装配间隙的连接 装置，提高装配效率。本发明的另一核心在于提供一种伸缩臂架及应用该 伸缩臂架的工程机械。

为了使本技术领域的操作人员更好地理解本发明方案，下面结合说明 书附图对本发明作进一步的详细说明。

特别说明的是，本文采用第一、第二限定需要连接的两个待连接件， 其中，第一待连接件和第二待连接件通过连接装置连接，即两者均设有与 连接装置连接的部位，显然，“第一、第二”限定待连接件对于本申请请求 保护的技术方案并不构成限制。

请参见图1和图2所示，其中，图1为本实施方式中所述连接装置的 结构示意图；图2为图1所示H方向结构示意图。

本发明提供的连接装置30包括本体，该本体设有与第一待连接件枢接 的第一连接部，和与第二待连接件连接的第二连接部，而第二连接部的设 置位置偏离第一连接部的枢接轴线。也就是说，该连接装置30能够将第一 待连接件与第二待连接件相互连接的位置偏置连接，结合图1和图2所示， 本实施例设置第二连接部的中心偏置第一连接部的中心的距离为2.5mm， 如此，当应用该连接装置30连接第一待连接件和第二待连接件时，转动调 节枢接于第一待连接件的位置，从而使第二待连接件在第二连接部的带动 下绕枢接轴线转动，也就是说，能够使第二待连接件的安装轴线的以2.5mm 为半径绕枢接轴线转动。

同时，该连接装置30还包括能够将第一连接部与第一待连接件的周向 位置固定的定位部件。通过定位部件将连接装置30固定于第一待连接件， 确保第一连接部相对第一待连接件的周向位置固定，提高第一待连接件与 第二待连接件连接位置相对固定的可靠性。

为了详细说明该连接装置30调节装配间隙的原理，本文以图示配合方 向D为装配间隙的调整方向，而垂直该装配方向D的无调节间隙要求的情 况为例进行说明。

图2示出第二待连接件的装配位置沿配合方向D移动2.5mm，而未对 垂直该方向的装配间隙调节，此时为第二待连接件偏离第一待连接件枢接 轴线的最大位置的调节。

当需要使第二待连接件的安装位置沿配合方向D移动1.25mm，以弥 补1.25mm的装配间隙时，将图2所示的第一连接部绕枢接轴线顺时针转 动60°，使连接装置30处于图3所示的位置。如此，沿配合方向D，第 二连接部的中心偏移第一连接的中心1.25mm，也就使第二待连接件沿配 合方向D偏离第一待连接件1.25mm。

当第一待连接件与第二待连接件装配尺寸相符，沿配合方向无需对装 配间隙调节时，可将图2所示的连接装置30转动90°（逆时针或顺时针 均可），请一并参见图4和图5所示的连接装置30的位置。

可以理解的是，上述仅以对配合方向D进行装配间隙调节，而当单独 针对垂直配合方向D的装配间隙进行调节时可参考上述操作。显然，在对 单一方向的装配间隙进行调节时，同时也能够对与之垂直方向的位置调节， 也就是说，该连接装置30能够针对相互垂直的两个方向进行调节，且根据 转动角度及所设置的偏置距离能够适应不同方向及不同的待调节间隙。

需要说明的是，本文中第一连接部与第一待连接件的枢接，应理解为， 在装配连接装置30与第一待连接件时，通过枢接关系，第一连接部能够相 对第一待连接件转动，以调节连接装置30与第一待连接件的配合位置。

另外，本文中以“位置偏离”来阐述第二连接部与第一连接部的位置 关系，应理解为，第二待连接件的中心偏置第一连接部的枢接轴线，即枢 接轴线并未通过第二连接部的中心。

还需特别说明的是，本文以偏置距离为2.5mm为例进行说明，该距离 应根据需要调节的装配间隙的最大值来确定，也就是说，第二连接部偏置 第一连接部的距离为第二待连接件与第一待连接件的最大装配偏差值，需 根据实际需要确定，如此，还可对0-2.5mm范围内的间隙进行调节。因此， 将偏置距离设置为2.5mm并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

本文中，采用“第一、第二”限定连接装置30上的连接部位，其中， 第一连接部为连接装置30与第一待连接件枢接的部位，第二连接部为该连 接装置30与第二待连接件连接的部位。显然，“第一、第二”限定连接装 置30上的连接部位对于本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

进一步地，第一连接部设置为圆形凸台300，第二连接部设置为连接 凹槽301，且连接凹槽301设置于圆形凸台300的内侧端部。结合图1和 图2所示，圆形凸台300的圆周面能够相对第一待连接件平顺转动，提升 连接装置30的操作性；沿枢接轴线的方向，圆形凸台300靠近第二待连接 件的一侧端面开设连接凹槽301。如此，使第一连接部与第二连接部同侧 设置，且充分布局连接装置30的结构，提升了连接装置30结构的紧凑性。

需要说明的是，上述方案为对第一连接部与第二连接部的优选方案， 对于第二连接部还可独立于第一连接部设置，当然，两者也可分别设置于 本体的两端，只需满足各自的连接关系，且两者位置偏离设置均可。

当然，第一连接部与第二连接部的形式并不局限于此，还可将第一连 接部设置为圆形孔，第二连接部设置为连接凸起，或者两者同时设置为与 对应待连接件相对应位置配合的孔或凸起。

更进一步地，该定位部件包括设置于圆形凸台300的外侧端部的环形 台阶302，该环形台阶302的端面开设多个与第一待连接件的安装孔相配 合的固定孔3021，用于完成调节装配间隙后，将连接装置30与第一待连 接件固定；并且，固定孔3021相对第一连接部的枢接轴线均匀对称分布。 如此设置，在装配调节位置的过程中，能够确保有效的固定孔3021与第一 待连接件的安装孔相对，从而实现有效的固定。

可以理解的是，固定孔3021的个数越多，能够提升固定孔3021与第 一待连接件的连接孔相匹配的几率，为连接装置30的固定提供保障。

针对连接凹槽301与第二待连接件的连接，还可通过在连接凹槽301 的底部设置周向限位的限位件，如图所示，设置能够装配螺栓或销等固定 件的限位孔3011，从而使第二待连接件与连接装置30固定。如此，装配 完成后，能够适应第二待连接件自身位置固定的需求，确保第二待连接件 的有效工作性能。

为了提升操作的可控性及直观性，连接凹槽301的底部的中心位置开 设显示第二待连接件中心位置的观视孔303，该观视孔303的中心与连接 凹槽301的中心重合，这样，在装配操作过程中，能够清楚的观察第二待 连接件的位置，以确定转动第一连接部的方向及角度，提高装配调节的便 捷性。

需要说明的是，该观视孔303用于观测第二待连接件的移动距离，故， 观视孔303并不局限于本文中的圆孔，方孔、多边形孔同样适用，只需便 于安装人员对第二待连接件位置的观测均可。

除此之外，本发明还提供一种伸缩臂架，请一并参见图6和图7所示。 该伸缩臂架包括外臂筒1和内臂筒2，其中外臂筒1通过连接装置30安装 有托辊组件，并通过托辊组件支撑内臂筒2。与现有技术相比，该连接装 置30的本体设有与外臂筒1枢接的第一连接部、和与托辊组件的芯轴62 连接的第二连接部，第二连接部的的设置位置偏离第一连接部的枢接轴线。 如此，可使连接于第二连接部的芯轴62偏置第一连接部的枢接轴线，也就 是说，芯轴62的轴线能够偏离外臂筒1与之配合的装配孔的中心。

同时，该连接装置30还设有能够将第一连接部与外臂筒1的周向位置 固定的定位部件，通过该定位部件能够对调节后的芯轴62的安装位置固 定，提高外臂筒1与芯轴62的位置的稳定性。

进一步地，第一连接部设置为圆形凸台300，第二连接部设置为连接 凹槽301，且连接凹槽301设置于圆形凸台300的内侧端部。结合图1和 图2所示，圆形凸台300的圆周面能够相对外臂筒1平顺转动，提升连接 装置30的操作性；沿枢接轴线的方向，圆形凸台300靠近芯轴62的一侧 端面开设连接凹槽301。使第一连接部与第二连接部同侧设置，充分布局 连接装置30的结构，提升了连接装置30结构的紧凑性。

请一并参见图1、图2、图7、图8和图9，具体说明该伸缩臂架的装 配过程的间隙调节过程。

当外臂筒1和内臂筒2的尺寸存在制造误差，导致外臂筒1与内臂筒 2之间的装配空间距离较大，通过转动与外臂筒1枢接的圆形凸台300，带 动插装于连接凹槽301内的芯轴62绕枢接轴线转动，使芯轴62的安装位 置沿配合方向D移动2.5mm，进而使托辊61靠近内臂筒2，并与内臂筒2 支撑连接。可一并结合图2和图8所示。

当外臂筒1与内臂筒2之间的装配空间距离较小，托辊组件无法装入 外臂筒1与内臂筒2之间时，通过转动圆形凸台300使连接凹槽301的中 心背离内臂筒2移动，而圆形凸台300的中心靠近内臂筒2移动，如此能 够使托辊61背离内臂筒2移动，从而增大装配间隙，弥补外臂筒1与内臂 筒2之间2.5mm的装配空间为，此时，连接装置30的连接凹槽301的中 心的偏置方向与图2所示为相反方向。

需要说明的是，本文中第一连接部与外臂筒1的枢接，应理解为，在 装配连接装置30与外臂筒1时，通过枢接关系，第一连接部能够相对外臂 筒1转动，以调节连接装置30与外臂筒1的配合位置。

另外，本文中以“位置偏离”来阐述第二连接部与第一连接部的位置 关系，应理解为，芯轴62的中心偏置第一连接部的枢接轴线，即枢接轴线 并未通过第二连接部的中心。

还需特别说明的是，本文以偏置距离为2.5mm为例进行说明，该距离 应根据需要调节的装配间隙的最大值来确定，也就是说，第二连接部偏置 第一连接部的距离为芯轴62与外臂筒1的最大装配偏差值，因此，将偏置 距离设置为2.5mm并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

并且该偏置距离需根据实际需要确定。如此，能够利用偏心原理及角 度关系，对0-2.5mm范围内的间隙进行调节，有效提升了连接装置30的 适应性。

本文中，采用“第一、第二”限定连接装置30上的连接部位，其中， 第一连接部为连接装置30与外臂筒1枢接的部位，第二连接部为该连接装 置30与芯轴62连接的部位。显然，“第一、第二”限定连接装置30上的 连接部位对于本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

更进一步地，该定位部件包括设置于圆形凸台300的外侧端部的环形 台阶302，该环形台阶302的端面开设多个与外臂筒1的安装孔相配合的 固定孔3021，用于完成调节装配间隙后，将连接装置30与外臂筒1固定； 并且，固定孔3021相对第一连接部的枢接轴线均匀对称分布。如此设置， 在装配调节位置的过程中，能够确保有效的固定孔3021与外臂筒1的安装 孔相对，从而实现有效的固定。

可以理解的是，固定孔3021的个数越多，越能使足够的固定孔3021 与外臂筒1的安装孔相匹配，为连接装置30的固定提供保障。本方案中， 连接装置30的环形台阶302面贴合于装配圆孔的端口周面，并使固定孔 3021的个数大于外臂筒1的连接孔个数。如此，当转动连接装置30将芯 轴62调整至合适位置时，能够确保有效的固定孔3021个数与外臂筒1上 的安装孔相对应。

针对连接凹槽301与芯轴62的连接，还可通过在连接凹槽301的底部 设置周向限位的限位件，如图所示，设置能够装配螺栓或销等固定件的限 位孔3011，从而使芯轴62与连接装置30固定。如此，装配完成后，能够 适应芯轴62自身位置固定的需求，确保芯轴62的有效工作性能。

为了提升操作的可控性及直观性，连接凹槽301的底部的中心位置开 设显示芯轴62中心位置的观视孔303，该观视孔303的中心与连接凹槽301 的中心重合，这样，在装配操作过程中，能够清楚的观察芯轴62的位置， 以确定转动第一连接部的方向及角度，提高装配调节的便捷性。

需要说明的是，该观视孔303用于观测芯轴62的位置，故，观视孔 303并不局限于本文中的圆孔，方孔、多边形孔同样适用，只需便于安装 人员对芯轴62位置的观测均可。

除此之外，本发明还提供一种应用该伸缩臂架的工程机械，包括底盘、 安装于底盘的伸缩臂架，该伸缩臂架为上述的伸缩臂架，工程机械的其他 部分结构请参看现有技术，本文不再赘述。

具体地，该工程机械可为消防车或起重机。

以上对本发明所提供连接装置与伸缩臂架及应用该伸缩臂架的工程机 械进行了详细介绍。本文中仅针对本发明的具体例子进行了阐述，以上具 体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，在不脱离本发明特点的前提下，还 可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。