多級伸縮臂裝置及具有多級伸縮臂裝置的深挖挖掘機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及例如在土木工程中適用于較深地挖掘地面的作業(yè)的多級伸縮臂裝置 及具有多級伸縮臂裝置的深挖挖掘機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般而言，在土木工程中在地面上較深地挖掘豎坑的情況下，優(yōu)選使用深挖挖掘 機(jī)。該深挖挖掘機(jī)包括：能夠自動行駛的車身；以能夠俯仰動作的方式設(shè)在該車身上的動 臂；以及設(shè)在該動臂的前端側(cè)的多級伸縮臂裝置。多級伸縮臂裝置的構(gòu)成包括：伸縮臂， 其具有沿上下方向延伸的外筒以及多級的內(nèi)筒；固定地設(shè)在外筒上的伸縮用固定滑輪；沿 著外筒的長度方向配置的伸縮缸；安裝在該伸縮缸上并沿外筒的長度方向移動的滑輪安裝 件；設(shè)在該滑輪安裝件上的伸縮用可動滑輪；以及伸縮用繩索，其一端側(cè)卡定在外筒上且 另一端側(cè)卡定在內(nèi)筒上，并且中途部位卷繞在伸縮用固定滑輪和伸縮用可動滑輪上。進(jìn)一 步地，在內(nèi)筒的前端安裝有沙土挖掘用的蛤殼式抓斗。
[0003] 該現(xiàn)有技術(shù)的深挖挖掘機(jī)通過在相對于地面垂直地保持設(shè)在動臂前端側(cè)的伸縮 臂的狀態(tài)下使伸縮缸縮短，而使伸縮臂的內(nèi)筒從外筒向下方伸長。因此，挖掘機(jī)能夠利用安 裝在內(nèi)筒的前端部（下端部）的蛤殼式抓斗來挖掘沙土。
[0004] 在由蛤殼式抓斗握持所挖掘的沙土后，通過使伸縮缸伸長，而利用伸縮用繩索將 內(nèi)筒與蛤殼式抓斗一起在外筒內(nèi)抬升。在該狀態(tài)下，通過使挖掘機(jī)的上部旋轉(zhuǎn)體朝向規(guī)定 的排土場所旋轉(zhuǎn)并打開蛤殼式抓斗，而能夠?qū)⑺诰虻纳惩僚懦觯▍⒄諏＠墨I(xiàn)1)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭62-82131號公報
[0008] 另外，在上述現(xiàn)有技術(shù)的深挖挖掘機(jī)中，在伸縮臂的外筒上安裝有構(gòu)成伸縮用固 定滑輪單元的四個滑輪，并且在滑輪安裝件上安裝有構(gòu)成伸縮用可動滑輪單元的四個滑 輪。另一方面，伸縮用繩索的一端側(cè)卡定在外筒上且另一端側(cè)卡定在內(nèi)筒上，并且伸縮用繩 索的中途部位在伸縮用固定滑輪單元的四個滑輪與伸縮用可動滑輪單元的四個滑輪之間 合計卷繞8次。
[0009] 因此，伸縮用繩索由于穿過伸縮用固定滑輪單元的四個滑輪和伸縮用可動滑輪單 元的四個滑輪，所以會發(fā)生多次重復(fù)的彎曲，從而提前產(chǎn)生疲勞。其結(jié)果是，現(xiàn)有技術(shù)的深 挖挖掘機(jī)存在伸縮用繩索的更換作業(yè)的頻率增加的問題。另外，在現(xiàn)有技術(shù)的深挖挖掘機(jī) 中，構(gòu)成伸縮用固定滑輪單元的滑輪以及構(gòu)成伸縮用可動滑輪單元的滑輪的個數(shù)很多，因 此，在為了延長伸縮用繩索的壽命而增大了各滑輪的直徑的情況下，各滑輪的質(zhì)量也增大 了。其結(jié)果是，存在伸縮臂整體的質(zhì)量增大，且深挖挖掘機(jī)的穩(wěn)定性受損的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的，其目的是提供一種能夠延長伸縮用 繩索的壽命的多級伸縮臂裝置及具有多級伸縮臂裝置的深挖挖掘機(jī)。
[0011] (1)本發(fā)明適用于一種多級伸縮臂裝置，其包括：伸縮臂，其以沿上下方向延伸的 方式設(shè)在安裝對象物的動臂的前端側(cè)、且具有外筒和能夠沿長度方向伸縮地收容在該外筒 內(nèi)側(cè)的多級的內(nèi)筒；伸縮缸，其沿著構(gòu)成該伸縮臂的所述外筒的長度方向配置；左右的伸 縮用固定滑輪單元，其固定地設(shè)在所述外筒上；滑輪安裝件，其安裝在所述伸縮缸上，且以 相對于所述各伸縮用固定滑輪單元接近或遠(yuǎn)離的方式沿著所述外筒的長度方向移動；左右 的伸縮用可動滑輪單元，其設(shè)在該滑輪安裝件上；和左右的伸縮用繩索，其一端側(cè)卡定在所 述外筒上且另一端側(cè)卡定在所述內(nèi)筒之中成為最內(nèi)側(cè)的內(nèi)筒上，并且中途部位卷繞在所述 各伸縮用固定滑輪單元和所述各伸縮用可動滑輪單元上。
[0012] 本發(fā)明的特征在于，所述各伸縮用固定滑輪單元分別由兩個滑輪構(gòu)成，所述各伸 縮用可動滑輪單元分別由兩個滑輪構(gòu)成，所述各伸縮用繩索在所述各伸縮用固定滑輪單元 與所述各伸縮用可動滑輪單元之間卷繞4次。
[0013] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，若使伸縮缸縮短，則支承在滑輪安裝件上的伸縮用可動滑輪單元向 上方移動，并向固定在外筒上的伸縮用固定滑輪單元接近。由此，通過使卷繞在伸縮用固定 滑輪單元的滑輪和伸縮用可動滑輪單元的滑輪上的伸縮用繩索抽出，并將內(nèi)筒從外筒拉出 至外部，而能夠使伸縮臂伸長。另一方面，若使伸縮缸伸長，則支承在滑輪安裝件上的伸縮 用可動滑輪單元向下方移動，并從固定在外筒上的伸縮用固定滑輪單元遠(yuǎn)離。由此，通過使 伸縮用繩索卷繞在伸縮用固定滑輪單元的滑輪與伸縮用可動滑輪單元的滑輪之間，并將內(nèi) 筒拉入至外筒的內(nèi)部，而能夠使伸縮臂縮短。
[0014] 在該情況下，伸縮用繩索在構(gòu)成伸縮用固定滑輪單元的兩個滑輪與構(gòu)成伸縮用可 動滑輪單元的兩個滑輪之間合計卷繞4次。因此，與例如現(xiàn)有技術(shù)那樣將伸縮用繩索在構(gòu) 成伸縮用固定滑輪單元的四個滑輪與構(gòu)成伸縮用可動滑輪單元的四個滑輪之間合計卷繞 8次的結(jié)構(gòu)相比較，能夠使伸縮用繩索被滑輪彎曲的次數(shù)減半，能夠延長伸縮用繩索的壽 命。而且，通過減少伸縮用固定滑輪單元的滑輪和伸縮用可動滑輪單元的滑輪的個數(shù)，即使 在為了延長伸縮用繩索的壽命而增大了各滑輪的直徑的情況下，也能抑制伸縮臂的質(zhì)量增 大，并能確保多級伸縮臂裝置的穩(wěn)定性。
[0015] (2)根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，在所述外筒上設(shè)有：動臂托架，其具有與所述動臂 連結(jié)的連結(jié)部；和液壓缸托架，其與該動臂托架在上方或下方隔開間隔地設(shè)置，且具有與使 所述伸縮臂相對于所述動臂擺動的擺動缸連結(jié)的連結(jié)部，所述伸縮缸具有管、和一側(cè)在該 管內(nèi)固定在活塞上且另一側(cè)從所述管向外部突出的活塞桿，在所述管和活塞桿之中一方上 安裝所述滑輪安裝件，所述伸縮缸以如下方式配置，即，在成為最縮短狀態(tài)時，所述管和活 塞桿之中一方的端部與所述動臂托架及所述液壓缸托架之中位于上方的托架的連結(jié)部相 比位于上方，在成為最伸長狀態(tài)時，所述管和活塞桿之中一方的端部與所述動臂托架及所 述液壓缸托架之中位于下方的托架的連結(jié)部相比位于下方。
[0016] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，若使伸縮缸在最縮短狀態(tài)與最伸長狀態(tài)之間進(jìn)行伸縮，則安裝有滑 輪安裝件的伸縮缸的管和活塞桿之中一方的端部以動臂托架和液壓缸托架為基準(zhǔn)而上下 移動。這樣，通過使伸縮缸以動臂托架和液壓缸托架為基準(zhǔn)上下移動，能夠較大地獲取伸縮 缸的沖程。因此，能夠確保更大的挖掘深度。
[0017] (3)根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，所述伸縮缸由液壓缸構(gòu)成，該液壓缸具有管、和一側(cè) 在該管內(nèi)固定在活塞上且另一側(cè)從所述管向外部突出的活塞桿，從所述伸縮缸的最縮短狀 態(tài)下的所述管的底部到所述活塞桿的前端部的長度尺寸設(shè)定為所述外筒的長度尺寸的大 致1/2的長度。
[0018] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于伸縮缸能夠在外筒的長度尺寸的范圍內(nèi)伸到最長，所以能夠較 大地設(shè)定伸縮缸的沖程，并較大地確?；啺惭b件的移動量。因此，僅使伸縮用繩索在伸縮 用固定滑輪單元的兩個滑輪與伸縮用可動滑輪單元的兩個滑輪之間卷繞4次，就能使伸縮 臂進(jìn)行伸縮。
[0019] (4)根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，所述伸縮缸的活塞桿的前端部以朝上的狀態(tài)安裝在 所述外筒的上部側(cè)，所述滑輪安裝件安裝在所述伸縮缸的管上。
[0020] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，伸縮缸的活塞桿的前端部以朝上的狀態(tài)安裝在外筒上。由此，在使伸 縮缸伸長時，作為重物的管與滑輪安裝件一起向下方移動，并經(jīng)由卷繞在伸縮用可動滑輪 單元的滑輪和伸縮用固定滑輪單元的滑輪上的伸縮用繩索而在外筒的內(nèi)部抬升內(nèi)筒。在該 情況下，由該管和滑輪安裝件的重量產(chǎn)生的向下的載荷作用于向下方移動的管。因此，能夠 利用這些管和滑輪安裝件的重量使內(nèi)筒的抬升力增大，并能夠高效率地進(jìn)行基于伸縮缸的 內(nèi)筒的抬升動作。
[0021] (5)根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，所述各伸縮用固定滑輪單元相對于所述外筒而隔著 所述伸縮缸分別左右對稱地設(shè)置，所述各伸縮用可動滑輪單元相對于所述滑輪安裝件而隔 著所述伸縮缸分別左右對稱地設(shè)置，所述各伸縮用繩索分別卷繞在隔著所述伸縮缸配置于 左側(cè)的所述伸縮用固定滑輪單元的滑輪與所述伸縮用可動滑輪單元的滑輪之間、以及隔著 所述伸縮缸配置于右側(cè)的所述伸縮用固定滑輪單元的滑輪與所述伸縮用可動滑輪單元的 滑輪之間。
[0022] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，伸縮用固定滑輪單元、伸縮用可動滑輪單元、和伸縮用繩索隔著伸縮 缸而左右對稱地各配置一組，因此，能夠降低作用于一根伸縮用繩索的載荷。其結(jié)果是，能 夠延長伸縮用繩索的壽命，并能使伸縮臂長期穩(wěn)定地進(jìn)行伸縮。而且，即使萬一一方伸縮用 繩索割斷了，也能通過另一方伸縮用繩索來支承內(nèi)筒，因此，能夠確保挖掘作業(yè)的安全性。
[0023] (6)根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，在所述外筒的外側(cè)，設(shè)有與所述外筒平行地沿長度 方向延伸并安裝在所述外筒上的滑輪安裝件導(dǎo)軌，所述滑輪安裝件根據(jù)所述伸縮缸的伸縮 而沿著所述滑輪安裝件導(dǎo)軌移動。
[0024] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在通過伸縮缸使滑輪安裝件移動時，滑輪安裝件能夠通過沿滑輪安 裝件導(dǎo)軌被引導(dǎo)而始終在一定軌道上移動。其結(jié)果是，卷繞在伸縮用固定滑輪單元的滑輪 和伸縮用可動滑輪單元的滑輪上的伸縮用繩索能夠順利地追隨支承在滑輪安裝件上的伸 縮用可動滑輪單元的移動，并能夠提高內(nèi)筒相對于外筒的伸縮動作的穩(wěn)定性。而且，由于 通過設(shè)在外筒上的滑輪安裝件導(dǎo)軌能夠提高外筒的強(qiáng)度，所以能夠提高伸縮臂整體的可靠 性。
[0025] 另一方面，安裝有滑輪安裝件的管也能夠沿著滑輪安裝件導(dǎo)軌在一定軌道上移 動。其結(jié)果是，能夠提高伸縮缸的相對于壓彎或橫向載荷的強(qiáng)度，并能夠提高伸縮缸的可