一种组合臂架的制作方法

本发明属于消防救援装备，更具体地，涉及一种组合臂架。

背景技术：

1、臂架总成是举高类消防救援装备常用的执行机构，其主要作用是将消防灭火剂由车辆输送至高处，通过其臂头的消防炮喷射来实现灭火作业。针对飞机救援研发的机场专用消防车，其配备的臂架总成要求整体结构紧凑、重量轻、重心低、智能化及自动化程度高等，而现有的臂架结构尺寸大、重量大，自动化程度低，不能满足飞机救援的需求。

2、现有专利cn205216016u公开了一种带有穿刺功能的举高消防车上车结构，该结构变幅速度快、穿刺快捷、安全性能高，但是该结构中，两个副臂均采用矩形截面筒式臂，整体高度较大、重量较高；且其不能监控臂架姿态，无法实现典型工作姿态一键启动与切换，智能化和自动化程度低。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对以上不足，提供一种组合臂架，结构紧凑，作业范围广，能够实时监测臂架长度，可实现臂架典型工作姿态一键启动与切换，智能化和自动化程度高。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种组合臂架，包括：主臂结构、副臂总成、摇杆、连接架组件和转台总成；

4、所述主臂结构和摇杆的一端均与转台总成铰接，另一端均与连接架组件铰接，组成四连杆结构；所述主臂结构与转台总成之间还铰接有主臂变幅油缸；所述主臂结构与转台总成在其铰接处设有啮合齿轮并同轴设置转角编码器；

5、所述副臂总成为伸缩臂结构，并设有监测伸缩臂长度的拉线传感器，所述副臂总成内置由臂尾延伸至臂头的液压管路拖链和电气线路拖链；臂尾与连接架组件铰接，铰接处设有啮合齿轮并同轴设置转角编码器；所述副臂总成与连接架组件之间还铰接有副臂变幅油缸；

6、所述转角编码器和拉线传感器均连接控制系统。

7、进一步的，所述主臂结构包括由纵梁、横梁和圆管固定连接组成的框架结构，所述纵梁设有两条，圆管设置于两条纵梁的端部，横梁分布于两条纵梁之间，所述纵梁上均设有主臂油缸铰点座，用于连接两个主臂变幅油缸。纵梁的一端设有与转台总成铰接的主臂第一铰点，另一端设有与连接架组件铰接的主臂第三铰点，主臂油缸铰点座上设有与主臂变幅油缸的缸杆端铰接的主臂第二铰点。主臂第一铰点同轴布置有第一齿轮，与转台总成上设置的第二齿轮啮合。

8、进一步的，所述摇杆包括摇杆纵梁，摇杆纵梁的两端分别设有摇杆第一铰点和摇杆第二铰点，各铰点处均设有轴套；所述摇杆设有两条，左右对称布置。

9、进一步的，所述副臂总成的臂头设有螺旋摆动马达、消防水炮和穿刺机构水管，所述螺旋摆动马达上安装有穿刺机构并连接穿刺机构水管，所述螺旋摆动马达通过旋转运动可驱动穿刺机构上下摆动，内置连接控制系统的转角传感器，可监测穿刺机构摆动角度；所述消防水炮连接消防水管。

10、进一步的，所述消防水管的一端连接转台总成，另一端穿过副臂总成与连接架组件的铰点后延伸至消防水炮。

11、进一步的，所述副臂总成包括嵌套组成伸缩结构的固定臂和移动臂，由内置的伸缩油缸总成驱动移动臂伸缩；采用矩形截面，由板材折弯拼焊而成，结构强度高；所述液压管路拖链和电气线路拖链布置于伸缩油缸总成两侧，包括移动端和固定端，固定端与伸缩油缸总成的固定位置连接，移动端与副臂总成的移动臂连接。所述固定臂设有与连接架组件铰接的固定臂第一铰点和与副臂变幅油缸的缸杆端铰接的固定臂第二铰点，所述固定臂第一铰点同轴布置第三齿轮，与连接架组件上设置的第四齿轮啮合。

12、所述伸缩结构可以为一级伸缩结构也可以为多级伸缩结构，各部件连接关系可根据实际需要进行相应调整。

13、进一步的，所述伸缩油缸总成由缸杆、拉杆组件、缸筒和滑槽组成，所述拉杆组件包括u型拉杆、连接块和滑块；所述缸杆与固定臂固定连接，缸筒与移动臂固定连接，滑槽安装在缸筒上；所述u型拉杆的一端与缸杆固定连接，另一端通过滑块在滑槽内滑动，所述滑块通过连接块与u型拉杆连接。

14、进一步的，所述拉线传感器分别安装于固定臂和移动臂上，当副臂总成伸缩时，可随时监测伸缩臂长度；所述液压管路拖链和电气线路拖链的固定端与缸杆固定连接，移动端在缸筒移动下随移动臂一起移动，当伸缩油缸收缩时，反向运动，该布置型式结构紧凑，充分利用臂架内部空间。

15、进一步的，所述连接架组件包括平行设置的连接架立板和连接两侧连接架立板的连接架横筋板，所述连接架横筋板上固定有副臂油缸铰点座；所述连接架立板上设有与主臂结构铰接的连接架第一铰点、与摇杆铰接的连接架第二铰点和与副臂总成铰接的连接架第三铰点，所述副臂油缸铰点座上设有与副臂变幅油缸的缸筒端铰接的连接架第四铰点，各铰点处均设有轴套。所述连接架组件上通过第四齿轮支架固定有第四齿轮，与第三齿轮啮合，所述第四齿轮同轴设有转角编码器。

16、进一步的，所述转台总成包括平行设置的转台立板、连接两侧转台立板的横杆和底板，所述横杆顶部设有臂架托架，用于；所述转台总成上设有与主臂结构铰接的转台第一铰点、与摇杆铰接的转台第二铰点和与主臂变幅油缸铰接的转台第三铰点，所述转台第二铰点处设有摇杆耳板，转台第三铰点处设有油缸耳板。所述转台总成上通过第二齿轮支架固定有第二齿轮，与第一齿轮啮合，所述第二齿轮同轴设有转角编码器。

17、进一步的，所述转台总成底部设有限位块，所述限位块上安装有缓冲垫。

18、进一步的，所述组合臂架在初始的完全收缩状态下，所述副臂变幅油缸处于两摇杆中间，副臂总成压在转台总成的臂架托架上，整体结构紧凑，充分利用臂架之间的空间，重量轻且重心低。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、本发明所述的组合臂架，由四连杆结构主臂和伸缩结构副臂铰接而成，整体结构紧凑，重量轻重心低；各运动件间设置有转角编码器和拉线传感器，可随时监测臂架姿态，提高了作业安全性；

21、本发明所述组合臂架采用内置拖链，液压管路、电气线路分别布置，整体结构紧凑；

22、本发明所述组合臂架可以结合预设程序实现典型工作姿态的一键启动与切换，既提高了整车智能化与自动化程度，同时提高了救援效率；

23、本发明整体结构紧凑，作业范围广，智能化和自动化程度高；适用于各种消防救援车辆，尤其是机场消防车作业。

技术特征：

1.一种组合臂架，其特征在于，包括：主臂结构、副臂总成、摇杆、连接架组件和转台总成；

2.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述主臂结构包括由纵梁、横梁和圆管固定连接组成的框架结构，所述纵梁设有两条，圆管连接于两条纵梁的端部，横梁分布于两条纵梁之间，所述纵梁上均设有主臂油缸铰点座，用于连接两个主臂变幅油缸。

3.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述摇杆包括摇杆纵梁，摇杆纵梁的两端分别设有与转台总成铰接的摇杆第一铰点和与连接架组件铰接的摇杆第二铰点，各铰点处均设有轴套；所述摇杆设有两条，左右对称布置。

4.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述副臂总成的臂头设有螺旋摆动马达、消防水炮和穿刺机构水管，所述螺旋摆动马达上安装有穿刺机构并连接穿刺机构水管，所述螺旋摆动马达内置连接控制系统的转角传感器；所述消防水炮连接消防水管。

5.根据权利要求4所述的组合臂架，其特征在于，所述消防水管的一端连接转台总成，另一端穿过副臂总成与连接架组件的铰点后延伸至消防水炮。

6.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述副臂总成包括嵌套组成伸缩结构的固定臂和移动臂，由内置的伸缩油缸总成驱动移动臂伸缩；所述液压管路拖链和电气线路拖链布置于伸缩油缸总成两侧，包括移动端和固定端，固定端与伸缩油缸总成的固定位置连接，移动端与副臂总成的移动臂连接。

7.根据权利要求6所述的组合臂架，其特征在于，所述伸缩油缸总成由缸杆、拉杆组件、缸筒和滑槽组成，所述拉杆组件包括u型拉杆、连接块和滑块；所述缸杆与固定臂固定连接，缸筒与移动臂固定连接，滑槽安装在缸筒上；所述u型拉杆的一端与缸杆固定连接，另一端通过滑块在滑槽内滑动，所述滑块通过连接块与u型拉杆连接。

8.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述连接架组件包括平行设置的连接架立板和连接两侧连接架立板的连接架横筋板，所述连接架横筋板上固定有副臂油缸铰点座；所述连接架立板上设有与主臂结构铰接的连接架第一铰点、与摇杆铰接的连接架第二铰点和与副臂总成铰接的连接架第三铰点，所述副臂油缸铰点座上设有与副臂变幅油缸铰接的连接架第四铰点，各铰点处均设有轴套。

9.根据权利要求1所述的组合臂架，其特征在于，所述转台总成包括平行设置的转台立板、连接两侧转台立板的横杆和底板，所述横杆顶部设有臂架托架；所述转台总成上设有与主臂结构铰接的转台第一铰点、与摇杆铰接的转台第二铰点和与主臂变幅油缸铰接的转台第三铰点，所述转台第二铰点处设有摇杆耳板，转台第三铰点处设有油缸耳板。

10.根据权利要求9所述的组合臂架，其特征在于，所述转台总成底部设有限位块，所述限位块上安装有缓冲垫。

技术总结本发明公开了一种组合臂架，包括主臂结构、副臂总成、摇杆、连接架组件和转台总成；主体结构由四连杆结构主臂和伸缩结构副臂铰接而成，整体结构紧凑，重量轻重心低；各运动件间设置有转角编码器和拉线传感器，可随时监测臂架姿态，提高了作业安全性；所述组合臂架采用内置拖链，液压管路、电气线路分别布置，整体结构紧凑；可以结合预设程序实现典型工作姿态的一键启动与切换，既提高了整车智能化与自动化程度，同时提高了救援效率；本发明整体结构紧凑，作业范围广，智能化和自动化程度高；适用于各种消防救援车辆，尤其是机场消防车作业。技术研发人员：张宝海,李军,丁鑫受保护的技术使用者：江苏徐工工程机械研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15