專利名稱：伸縮臂滑塊總成及伸縮臂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工程機械設備上的伸縮臂，具體涉及伸縮臂的滑塊總成。
背景技術：
起重機、高空作業(yè)車、叉裝機等工程機械設備上均具有伸縮臂，伸縮臂包括多節(jié)相互嵌套的節(jié)臂，相鄰兩節(jié)臂之間設置有滑塊(滑塊材質(zhì)多為尼龍)，用以實現(xiàn)相鄰兩節(jié)臂之間的搭接及伸縮平順性。為了敘述方便，相鄰兩節(jié)臂分別稱之為內(nèi)臂和外臂。圖1為一種典型伸縮臂的滑塊與節(jié)臂的結構示意圖。內(nèi)臂I嵌裝在外臂2內(nèi)，內(nèi)臂I臂尾安裝上滑塊3和下滑塊4，外臂2臂頭安裝下滑塊5。內(nèi)臂縮回狀態(tài)，在內(nèi)臂自身重量作用下，上滑塊3與外臂2之間具有一定的間隙X。在內(nèi)壁伸出行程中，當伸出行程較長時，在臂頭搭接位置產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角α (見圖2)，上滑塊3與外臂2線接觸滑動，接觸面積小，接觸壓強大，致使上滑塊3與外臂2磨損嚴重，改變上滑塊3與外臂2的接觸為面接觸，增大了伸縮摩擦阻力。更為不理想的是，現(xiàn)有的滑塊靠材料本身自潤滑，功能效果較差，部分采用定期涂潤滑脂的方法，效果沒有保障。另外，在上滑塊3與外臂2的間隙配合轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒咏佑|配合過程中，產(chǎn)生沖擊力，將對上滑塊3與外臂2造成沖擊損壞。中國專利201120361219.6的背景技術中披露了 3種滑塊，第一種是將滑塊直接通過緊固件固定在節(jié)臂上，用加減墊片來調(diào)節(jié)松緊度。第2中和第3種則是停機后手動調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)滑塊和節(jié)臂的間隙X大小。對于間隙X，背景技術中還指出:間隙X過小，伸縮摩擦阻力大，部件磨損快；間隙X過大，易抖動，影響伸縮平順性。如圖3所示，該專利中還介紹了一種改進的滑塊，用執(zhí)行機構6驅(qū)動楔形塊7實現(xiàn)滑塊8間隙X的改變，執(zhí)行機構的控制線路與操縱桿關聯(lián)，起重臂伸縮時滑塊松開，吊載時壓緊。這種技術方案仍然沒有解決伸縮行程中沖擊、線接觸、磨損及伸縮摩擦阻力大的問題。中國專利201120204716.5披露了一種通過彈性體使得滑塊始終與伸縮體接觸摩擦，其結構如圖4所示，顯然，在伸縮行程中，這種滑塊裝置的伸縮摩擦阻力大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種使用壽命長且性能優(yōu)異的伸縮臂滑塊總成。為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為:
一種伸縮臂滑塊總成，包括相對的兩銷軸座，滑塊體由橫向銷軸擺動支撐于兩銷軸座之間，銷軸縱向兩側的滑塊體中分別設置兩套滾動摩擦組件，每套滾動摩擦組件包括位于滑塊體內(nèi)的盛容潤滑脂的盛容腔和豎向貫穿滑塊體的導向孔，導向孔中容納有與導向孔滑動配合的導套，導套中容納有與導套內(nèi)孔滑動配合的滑動塊，定義導向孔的貫穿方向為B到Α，滑動塊A端設有向B端凹陷的球坑，導套A端內(nèi)孔孔壁為和球窩相對的球面，滑動塊A端球坑和導套A端內(nèi)孔球面共同容納滾動球體,滾動球體的小半部分凸出導套內(nèi)孔A端，盛容腔A端和滑塊體外界通過透氣孔溝通，盛容腔B端和導向孔B端通過封堵件封堵，盛容腔和導向孔B端之間設有向?qū)蚩變?nèi)供給潤滑脂的通道，封堵件和滑動塊之間設置壓簧，滑動塊內(nèi)部設有豎向貫穿滑動塊的油道，導套和導向孔之間設有使得導套僅能部分伸出導向孔A端的限位機構，導向孔的豎向長度應當滿足導套和滾動球體能夠全部縮回導向孔內(nèi)。
上述伸縮臂滑塊總成，所述限位機構的結構為:導向孔為二級階梯孔，導向孔A端直徑較小，導套具有相配的二級階梯外柱面，導套直徑較小的外柱面軸向長度大于導向孔直徑較小的孔長。上述伸縮臂滑塊總成，所述限位機構的結構為:導套上設置橫向貫穿導套壁的槽孔，一彈性圓柱銷從該孔中穿過并固定于滑塊體上，彈性圓柱銷阻擋槽孔B端起到限位功倉泛。上述伸縮臂滑塊總成，滑塊體中的四套滾動摩擦組件分布于一假象矩形角點上。上述伸縮臂滑塊總成，滾動球體采用滾動軸承的滾珠即可；對于滑塊體、導套以及滑動塊，則選用牌號KmTBCrl5Mo的高鉻鑄鐵，機加工成型后，順次經(jīng)過以下步驟處理形成:
1)在真空熱處理爐中加熱到250 270°C，并保溫30 40min，繼續(xù)加熱至540°C，并保溫60 80min，繼續(xù)加熱至990 1010°C，并保溫250min，緩冷至660°C，并保溫120min，緩冷至530°C以下出爐，出爐后噴霧快速冷卻；
2)再放入氮氣爐中，加熱到260°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱到520°C，并保溫180 200min,隨后爐冷至300°C后在風機直吹下快速空冷；
3)再放入90KW箱式電阻爐內(nèi)加熱，加熱到200°C，并保溫300min，出爐空冷或爐冷。一種伸縮臂，包括多節(jié)相互嵌套的節(jié)臂，相鄰兩節(jié)臂稱之為內(nèi)臂和外臂，內(nèi)臂和外臂之間設置有上述的伸縮臂滑塊總成；內(nèi)臂臂尾上下各安裝有兩套沿內(nèi)臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和內(nèi)臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在內(nèi)臂對應壁面上，滾動球體抵靠在外臂上，滑塊體和內(nèi)臂具有擺動間隙；外臂臂頭安裝有兩套沿外臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和外臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在外臂對應壁面上，滾動球體抵靠在內(nèi)臂上，滑塊體和外臂具有擺動間隙。將伸縮臂滑塊總成安裝于內(nèi)臂和外臂之間，在伸縮行程中，依靠滾動球體的滾動摩擦實現(xiàn)內(nèi)臂和外臂的相對伸縮，降低了伸縮摩擦阻力，使伸縮平順性增強。內(nèi)臂頭部受力處于作業(yè)狀態(tài)時，滾動摩擦組件受力縮入滑塊體內(nèi)，滑塊體繞銷軸適應性擺動，使得滑塊體和外壁面接觸，接觸壓強小，保護了滑塊體和內(nèi)外臂。滾動摩擦組件在滑塊體的導向孔中伸縮，起到油泵的作用，將盛容腔中的潤滑脂泵到滾動球體，甚至滑塊體上，起到潤滑作用。


下面結合附圖對本發(fā)明進一步詳細的說明:
圖1為現(xiàn)有技術中一種典型伸縮臂的滑塊與節(jié)臂的結構示意圖。圖2為圖1中伸縮臂處于伸出狀態(tài)下的結構示意圖。圖3為現(xiàn)有技術中一種滑塊的結構示意圖。圖4為現(xiàn)有技術中另一種滑塊的結構示意圖。圖5為本發(fā)明滑塊總成的結構示意圖。圖6為圖5的側視圖。圖7為圖6的局部放大圖。圖8為安裝本發(fā)明滑塊總成的伸縮臂的結構示意圖，圖中伸縮臂處于縮回狀態(tài)。圖9為圖8的處于伸出行程中的伸縮臂。
圖10為圖8的處于伸出狀態(tài)的伸縮臂。圖11為圖8的局部放大圖。圖12為圖9的局部放大圖。圖13為圖10的局部放大圖。圖中:1內(nèi)臂，2外臂，3上滑塊，4下滑塊，5下滑塊，6執(zhí)行機構，7楔形塊，8滑塊，9銷軸座，10銷軸座，11滑塊體，12盛容腔，13導套，14滑動塊，15滾動球體，16透氣孔，17封堵件，18通道，19壓簧，20銷軸。
具體實施例方式如圖5-7所示，一種伸縮臂滑塊總成，包括相對的兩銷軸座(9和10)，兩銷軸座上設有同心的銷孔，滑塊體11內(nèi)具有橫向貫穿滑塊體的銷孔，橫向銷軸順次穿過銷軸座9、滑塊體11以及銷軸座10，滑塊體由橫向銷軸20擺動支撐于兩銷軸座之間。這里所說的橫向應當與節(jié)臂的寬度方向一致。銷軸縱向兩側的滑塊體中分別設置兩套滾動摩擦組件，這里所說的縱向應當與伸縮臂的伸縮方向一致，每套滾動摩擦組件包括位于滑塊體內(nèi)的盛容潤滑脂的盛容腔12和豎向貫穿滑塊體的導向孔。導向孔中容納有與導向孔滑動配合的導套13，導套中容納有與導套內(nèi)孔滑動配合的滑動塊14。定義導向孔的貫穿方向為B到A，即豎向?；瑒訅KA端設有朝向B端凹陷的球坑，導套A端內(nèi)孔孔壁為和球窩相對的球面，滑動塊A端球坑和導套A端內(nèi)孔球面共同容納并限位滾動球體15，滾動球體的小半部分凸出導套內(nèi)孔A端，用于滾動球體和內(nèi)臂或外臂接觸，形成滾動摩擦。盛容腔A端和滑塊體外界通過透氣孔16溝通，盛容腔B端和導向孔B端通過封堵件17封堵，盛容腔和導向孔B端之間設有向?qū)蚩變?nèi)供給潤滑脂的通道18，封堵件和滑動塊之間設置壓簧19，滑動塊內(nèi)部設有豎向貫穿滑動塊的油道21。透氣孔的作用是在滾動摩擦組件在導向孔中伸縮過程中向盛容腔內(nèi)補氣，防止出現(xiàn)吸空，通道18和油道21溝通滾動球體和盛容腔，將潤滑脂供給到滾動球體。導套和導向孔之間設有使得導套僅能部分伸出導向孔A端的限位機構，導向孔的豎向長度應當滿足導套和滾動球體能夠全部縮回導向孔內(nèi)。如圖6所示，一種限位機構的結構為:導向孔為二級階梯孔，導向孔A端直徑較小，導套具有相配的二級階梯外柱面，導套直徑較小的外柱面軸向長度大于導向孔直徑較小的孔長。另一種限位機構的結構為:導套上設置橫向貫穿導套壁的槽孔，槽孔具有一定的豎向?qū)挾龋粡椥詧A柱銷從該孔中穿過并固定于滑塊體上，彈性圓柱銷阻擋槽孔B端起到限位功能。具體地，滑塊體中的四套滾動摩擦組件分布于一假象矩形角點上。滾動球體采用滾動軸承的滾珠即可，其材質(zhì)為高鉻鋼。對于滑塊體、導套以及滑動塊，則選用牌號KmTBCrl5Mo的高鉻鑄鐵，機加工成型后，順次經(jīng)過以下步驟處理形成:
實施例1
1)在真空熱處理爐中加熱到250°C，并保溫30min，繼續(xù)加熱至540°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱至990°C，并保溫250min，緩冷至660°C，并保溫120min，緩冷至530°C以下出爐，出爐后噴霧快速冷卻；
2)再放入氮氣爐中，加熱到260°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱到520°C，并保溫180min，隨后爐冷至300°C后在風機直吹下快速空冷；
3)再放入90KW箱式電阻爐內(nèi)加熱，加熱到200°C，并保溫300min，出爐空冷或爐冷。經(jīng)過上述處理后的滑塊體、導套以及滑動塊，和沒有經(jīng)過處理的高鉻鑄鐵相比，其洛氏硬度HRC > 60，耐磨性提高至少34%，增加了滾動摩擦組件的耐磨性，延長了滑塊總成的使用壽命。實施例2
1)在真空熱處理爐中加熱到260°C，并保溫35min，繼續(xù)加熱至540°C，并保溫70min，繼續(xù)加熱至1000°C，并保溫250min，緩冷至660°C，并保溫120min，緩冷至530°C以下出爐，出爐后噴霧快速冷卻；
2)再放入氮氣爐中，加熱到260°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱到520°C，并保溫190min，隨后爐冷至300°C后在風機直吹下快速空冷；
3)再放入90KW箱式電阻爐內(nèi)加熱，加熱到200°C，并保溫300min，出爐空冷或爐冷。經(jīng)過上述處理后的滑塊體、導套以及滑動塊，和沒有經(jīng)過處理的高鉻鑄鐵相比，其洛氏硬度HRC > 60，耐磨性提高至少34%，增加了滾動摩擦組件的耐磨性，延長了滑塊總成的使用壽命。實施例3
1)在真空熱處理爐中加熱到270°C，并保溫40min，繼續(xù)加熱至540°C，并保溫80min，繼續(xù)加熱至1010°C，并保溫250min，緩冷至660°C，并保溫120min，緩冷至530°C以下出爐，出爐后噴霧快速冷卻；
2)再放入氮氣爐中，加熱到260°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱到520°C，并保溫200min，隨后爐冷至300°C后在風機直吹下快速空冷；
3)再放入90KW箱式電阻爐內(nèi)加熱，加熱到200°C，并保溫300min，出爐空冷或爐冷。經(jīng)過上述處理后的滑塊體、導套以及滑動塊，和沒有經(jīng)過處理的高鉻鑄鐵相比，其洛氏硬度HRC > 60，耐磨性提高至少34%，增加了滾動摩擦組件的耐磨性，延長了滑塊總成的使用壽命。下面介紹具有上述滑塊總成的伸縮臂，如圖8-13，包括多節(jié)相互嵌套的節(jié)臂，相鄰兩節(jié)臂稱之為內(nèi)臂I和外臂2，內(nèi)臂和外臂之間設置有上述的伸縮臂滑塊總成。內(nèi)臂臂尾上下各安裝有兩套沿內(nèi)臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和內(nèi)臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在內(nèi)臂對應壁面上，滾動球體抵靠在外臂上，滑塊體和內(nèi)臂具有擺動間隙。外臂臂頭安裝有兩套沿外臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和外臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在外臂對應壁面上，滾動球體抵靠在內(nèi)臂上，滑塊體和外臂具有擺動間隙。將伸縮臂滑塊總成安裝于內(nèi)臂和外臂之間，在伸縮行程中，依靠壓簧的彈性力使得滾動球體和外臂接觸，滑動塊不接觸，依靠滾動球體的滾動摩擦實現(xiàn)內(nèi)臂和外臂的相對伸縮，降低了伸縮摩擦阻力，使伸縮平順性增強。內(nèi)臂頭部受力處于作業(yè)狀態(tài)時，滾動摩擦組件受力縮入滑塊體內(nèi)，滑塊體繞銷軸適應性擺動，使得滑塊體和外壁面接觸，接觸壓強小，保護了滑塊體和內(nèi)外臂。滾動摩擦組件在滑塊體的導向孔中伸縮，下部空間容積不斷增大和縮小，起到油泵的作用，將盛容腔中的潤滑脂泵到滾動球體，甚至滑塊體上，起到潤滑作用。本發(fā)明為一種具備面接觸、自潤滑、滾動摩擦、間隙補償功能的滑塊總成，具有作業(yè)狀態(tài)面接觸、單位壓力低、對外臂有保護作用，內(nèi)臂移動過程中后上滑塊與外臂全程滾動接觸，自動補償間隙、滾動摩擦、摩擦系數(shù)低，阻力小，克服了后上滑塊與外臂間隙產(chǎn)生的沖擊缺陷，伸縮臂伸縮平穩(wěn)柔和，具備自潤滑功能免維護，壽命長等特點。
權利要求
1.一種伸縮臂滑塊總成，其特征在于:包括相對的兩銷軸座，滑塊體由橫向銷軸擺動支撐于兩銷軸座之間，銷軸縱向兩側的滑塊體中分別設置兩套滾動摩擦組件，每套滾動摩擦組件包括位于滑塊體內(nèi)的盛容潤滑脂的盛容腔和豎向貫穿滑塊體的導向孔，導向孔中容納有與導向孔滑動配合的導套，導套中容納有與導套內(nèi)孔滑動配合的滑動塊，定義導向孔的貫穿方向為B到A，滑動塊A端設有向B端凹陷的球坑，導套A端內(nèi)孔孔壁為和球窩相對的球面，滑動塊A端球坑和導套A端內(nèi)孔球面共同容納滾動球體，滾動球體的小半部分凸出導套內(nèi)孔A端，盛容腔A端和滑塊體外界通過透氣孔溝通，盛容腔B端和導向孔B端通過封堵件封堵，盛容腔和導向孔B端之間設有向?qū)蚩變?nèi)供給潤滑脂的通道，封堵件和滑動塊之間設置壓簧，滑動塊內(nèi)部設有豎向貫穿滑動塊的油道，導套和導向孔之間設有使得導套僅能部分伸出導向孔A端的限位機構，導向孔的豎向長度應當滿足導套和滾動球體能夠全部縮回導向孔內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的伸縮臂滑塊總成，其特征在于:所述限位機構的結構為:導向孔為二級階梯孔，導向孔A端直徑較小，導套具有相配的二級階梯外柱面，導套直徑較小的外柱面軸向長度大于導向孔直徑較小的孔長。
3.根據(jù)權利要求1所述的伸縮臂滑塊總成，其特征在于:所述限位機構的結構為:導套上設置橫向貫穿導套壁的槽孔，一彈性圓柱銷從該孔中穿過并固定于滑塊體上，彈性圓柱銷阻擋槽孔B端起到限位功能。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的伸縮臂滑塊總成，其特征在于:滑塊體中的四套滾動摩擦組件分布于一假象矩形角點上。
5.根據(jù)權利要求1-3任一所述的伸縮臂滑塊總成，其特征在于:滾動球體采用滾動軸承的滾珠即可；對于滑塊體、導套以及滑動塊，則選用牌號KmTBCrl5Mo的高鉻鑄鐵，機加工成型后，順次經(jīng)過以下步驟處理形成: 1)在真空熱處理爐中加熱到250 270°C，并保溫30 40min，繼續(xù)加熱至540°C，并保溫60 80min，繼續(xù)加熱至990 1010°C，并保溫250min，緩冷至660°C，并保溫120min，緩冷至530°C以下出爐，出爐后噴霧快速冷卻； 2)再放入氮氣爐中，加熱到260°C，并保溫60min，繼續(xù)加熱到520°C，并保溫180 200min,隨后爐冷至300°C后在風機直吹下快速空冷； 3)再放入90KW箱式電阻爐內(nèi)加熱，加熱到200°C，并保溫300min，出爐空冷或爐冷。
6.一種伸縮臂，包括多節(jié)相互嵌套的節(jié)臂，相鄰兩節(jié)臂稱之為內(nèi)臂和外臂，其特征在于:內(nèi)臂和外臂之間設置有權利要求1-5任一所述的伸縮臂滑塊總成；內(nèi)臂臂尾上下各安裝有兩套沿內(nèi)臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和內(nèi)臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在內(nèi)臂對應壁面上，滾動球體抵靠在外臂上，滑塊體和內(nèi)臂具有擺動間隙；外臂臂頭安裝有兩套沿外臂寬度方向排列的伸縮臂滑塊總成，伸縮臂滑塊總成的橫向銷軸和外臂寬度方向一致，所述的縱向和伸縮臂的伸縮方向一致，每套伸縮臂滑塊總成的兩銷軸座固定在外臂對應壁面上，滾動球體抵靠在內(nèi)臂上，滑塊體和外臂具有擺動間隙。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使用壽命長且性能優(yōu)異的伸縮臂滑塊總成滑塊體由橫向銷軸擺動支撐于兩銷軸座之間，銷軸縱向兩側的滑塊體中分別設置兩套滾動摩擦組件，每套滾動摩擦組件包括位于滑塊體內(nèi)的盛容潤滑脂的盛容腔和豎向貫穿滑塊體的導向孔，導向孔中容納有與導向孔滑動配合的導套，導套中容納有與導套內(nèi)孔滑動配合的滑動塊，滑動塊和導套共同容納滾動球體。本發(fā)明還公開一種安裝上述滑塊總成的伸縮臂。在伸縮行程中，依靠滾動球體的滾動摩擦實現(xiàn)內(nèi)臂和外臂的相對伸縮，降低了伸縮摩擦阻力，使伸縮平順性增強。內(nèi)臂頭部受力處于作業(yè)狀態(tài)時，滾動摩擦組件受力縮入滑塊體內(nèi)，使得滑塊體和外壁面接觸，接觸壓強小，保護了滑塊體和內(nèi)外臂。
文檔編號B66F13/00GK103112785SQ20131005241
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權日2013年2月18日
發(fā)明者趙修林, 劉紅建, 魏盼盼, 孫紅, 宋滕飛, 左臣明, 崔滕, 陳文贊, 呂慶立, 閔凡濤 申請人:愚公機械股份有限公司