起重機的副臂、起重臂和起重機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及起重機械領域，特別涉及一種起重機的副臂、起重臂和起重機。
【背景技術】
[0002] 為了增大起重機的吊裝高度，起重機的起重臂通常包括主臂和在主臂臂頭或者主 臂加長節臂頭上配置副臂以增加起重臂的臂長。主臂通過轉臺支撐和油缸變幅、伸縮實現 角度變化和伸臂縮臂動作以吊起重物。固定副臂是一種安裝在起重機主臂上的非工作性變 幅機構，在空載時改變幅角度，以調整吊鉤或其他吊具的位置，而在重物吊裝移動過程中， 變幅角度不會改變，起到增加總臂長和作業幅度的作用。
[0003] 拉板變幅機構是固定副臂的一種變幅機構，是通過人為改變拉板長度從而設定副 臂幾種初始角度的機械式變幅機構。這種機械式變幅機構的優點是成本較低，缺點是操作 繁瑣、人力負荷大，不適用于大型起重機上。隨著起重機結構設計的不斷的優化和創新，固 定副臂的變幅機構從早期的拉板變幅機構，發展為油缸無級變幅機構。
[0004] 油缸無級變幅機構采用油缸作為原動件實現副臂自動變幅。采用油缸無級變幅機 構可加快作業進度、實現連續變幅的能力，不僅能提高固定副臂變幅的速度，還省去了采用 拉板變幅機構時更換角度必須進行的落臂操作，從而降低了起重機起落臂的頻率，有利于 提高起重臂的使用壽命和工作效率。
[0005] 現有技術中，大噸位起重機的副臂的油缸無級變幅機構均為利用受拉油缸對副臂 變幅，以下將這種副臂稱為拉缸變幅副臂。
[0006] 圖1是現有技術中拉缸變幅副臂的局部結構示意圖，其中副臂變幅油缸處于完全 縮回狀態。圖2為圖1所示的拉缸變幅副臂的副臂變幅油缸處的局部結構示意圖，其中副 臂變幅油缸處于完全縮回狀態。
[0007] 如圖1和圖2所示，該拉缸變幅副臂包括連接架總成1'、副臂變幅油缸2'、旋轉架 總成3'和副臂臂節總成4'。其中連接架總成1' 一般安裝于主臂臂頭或者主臂加長節臂 頭上。副臂變幅油缸2'的缸筒底部掛耳鉸接于連接架總成1'的上鉸接部，缸桿的掛耳鉸 接于旋轉架總成3'的上鉸接部。旋轉架總成3的下鉸接部鉸接于連接架總成1'的下鉸接 部。一節副臂臂節總成4為副臂工作狀態的其中一種臂長形式，安裝在旋轉架總成3'的前 端。圖1和圖2中的鋼絲繩5'滑輪支架總成6'為起升操作用的組成部件。
[0008] 對拉缸變幅副臂進行變幅操作時，通過控制副臂變幅油缸2'的伸縮使旋轉架總成 3'繞連接架總成1'轉動，達到目標角度后副臂變幅油缸2'停止運動并對副臂變幅油缸2' 進行鎖止，從而達到自動調節拉缸變幅副臂與主臂之間的夾角的目的。
[0009] 在圖1中所示的拉缸變幅副臂的副臂變幅油缸2'處于完全縮回狀態下，拉缸變幅 副臂與主臂夾角為〇°。在圖2中所示的副臂變幅油缸2'的缸桿完全伸出時，旋轉架總成 3'相對于連接架總成1旋轉到最大角度，此時拉缸變幅副臂與主臂之間的夾角最大。副臂 變幅油缸2'的在完全縮回狀態和完全伸出狀態之間缸桿的長度變化時可調節拉缸變幅副 臂與主臂之間的角度實現拉缸變幅副臂無級變幅。
[0010] 以上拉缸變幅副臂充分利用了缸桿受拉性能好的特點。但是在實現本發明的過程 中發明人發現，拉缸變幅副臂的副臂變幅油缸2'因密封失效發生內泄時具有較大的安全隱 患。
[0011] 在拉缸變幅副臂中，副臂變幅油缸2'的有桿腔（小腔）作為支撐拉缸變幅副臂的 轉臂部保持在工作位置的工作腔。一旦副臂變幅油缸2'因密封失效而發生內泄，小腔的油 液將流向無桿腔（大腔）從而導致缸桿伸出，副臂變幅油缸2'無法繼續提供拉力，對拉缸 變幅副臂的轉臂部的支撐失效，易造成極大安全隱患。
[0012] 圖3為圖1所示的拉缸變幅副臂在副臂變幅油缸密封失效前的受力原理示意圖。 圖4為圖1所示的拉缸變幅副臂在副臂變幅油缸密封失效后的受力原理示意圖。以下結合 圖3和圖4說明拉缸變幅副臂發生內泄時產生安全隱患的原理。
[0013] 如圖3和圖4所示，圖中F代表副臂變幅油缸2'受到的外負載力，外負載力F作 用于缸桿，作用方向為缸桿受拉的方向。A1代表大腔截面積、A2代表小腔截面積。D代表缸 筒內徑，d代表缸桿外徑。在拉缸變幅副臂中副臂變幅油缸2'的小腔為工作腔而承受壓力。 如圖3所示，密封失效前，拉缸變幅副臂的副臂變幅油缸2'的受力平衡，力平衡方程為：F= Pi*A2〇
[0014] 如圖4所示，若密封失效，大腔和小腔油液連通，小腔油液進入大腔，大腔和小腔 的合力Pd(A1-A2)與外負載力F方向一致。因大腔容積大于小腔容積，密封失效后小腔油 液會流向大腔，缸桿會伸出，副臂變幅油缸無法繼續提供拉力，副臂變幅油缸2'對副臂的支 撐失效。即使大腔和小腔的油口都因鎖止而被封死，由于缸桿向伸出方向移動時，封閉在大 腔和小腔的油口之間的油腔體積會隨之漸增大，因此，小腔的液壓油也可以一直向大腔流 動直至缸桿完全伸出，不能防止因內泄導致副臂變幅油缸2'對拉缸變幅副臂的轉臂部的支 撐失效的問題。

【發明內容】

[0015] 本發明的目的在于提供一種起重機的副臂、起重臂和起重機，旨在解決現有技術 中拉缸變幅副臂因副臂變幅油缸內泄而產生安全隱患的問題。
[0016] 本發明第一方面提供一種起重機的副臂，包括轉臂部和用于驅動所述轉臂部轉動 以使所述副臂變幅的副臂變幅油缸，所述副臂變幅油缸具有無桿腔和有桿腔，所述副臂變 幅油缸以所述無桿腔作為支撐所述轉臂部保持在工作位置的工作腔。
[0017] 進一步地，所述轉臂部具有與所述副臂變幅油缸連接的第一油缸連接端，所述第 一油缸連接端具有上鉸接部和下鉸接部，所述副臂變幅油缸與所述第一油缸連接端的下鉸 接部鉸接，所述副臂變幅油缸驅動所述轉臂部繞所述第一油缸連接端的上鉸接部的中心軸 線轉動。
[0018] 進一步地，所述轉臂部包括旋轉架總成和副臂臂節總成，所述旋轉架總成包括所 述第一油缸連接端和用于與所述副臂臂節總成連接的臂節連接端，所述第一油缸連接端與 所述臂節連接端分別位于所述旋轉架總成的兩端。
[0019] 進一步地，所述副臂還包括用于與所述起重機的主臂連接的連接架總成，所述連 接架總成具有與所述副臂變幅油缸連接的第二油缸連接端，所述第二油缸連接端包括上鉸 接部與下鉸接部，所述副臂變幅油缸與所述第二油缸連接端的下鉸接部鉸接。
[0020] 進一步地，所述副臂還包括用于與所述起重機的主臂連接的連接架總成，所述連 接架總成具有與所述副臂變幅油缸連接的第二油缸連接端，所述第二油缸連接端包括上鉸 接部與下鉸接部，所述副臂變幅油缸與所述第二油缸連接端的下鉸接部鉸接，所述第一油 缸連接端的上鉸接部與所述第二油缸連接端的上鉸接部鉸接。
[0021] 進一步地，所述副臂變幅