《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》涉及工程机械领域，具体涉及一种单缸插销式伸缩臂、包含该单缸插销式伸缩臂的起重机及其该单缸插销式伸缩臂的伸缩方法。

单缸插销系统是一种内置于起重机吊臂内，实现起重机吊臂的伸缩功能的一种装置，主要由伸缩臂和伸缩油缸组成，其中包括臂销、臂销孔、缸头、缸销、缸杆、缸筒、燕尾槽、检测开关及其他辅助设施，是吊臂实现伸缩的主要功能部件。缸头位于伸缩油缸的缸筒或活塞杆的某一位置，用于控制伸缩油缸和伸缩臂之间实现固定和分离的装置，主要包含臂销驱动装置、缸销、驱动油缸、位置检测块等。缸销是伸缩油缸的缸头上的销子，其作用为将伸缩油缸和伸缩臂锁在一起，2013年之前的产品中每个缸头通常有2个或4个缸销。臂销是伸缩臂上的销子，其作用为将各节伸缩臂锁在一起，2013年之前的产品中每个伸缩臂通常有1个或2个臂销。臂销驱动装置是用于下拉或上推臂销、使各伸缩臂解锁的装置。检测开关是用于检测各节伸缩臂的臂位、缸销或臂销解锁及锁死状态的传感器。

如图1a所示，一种单缸插销式伸缩臂，这种伸缩臂只有一个伸缩油缸，伸缩油缸包括能够移动的缸筒1，缸筒1的外侧在纵向上固定地套装1个缸头2，且该缸头2的两侧相对应地设有两个缸销3，这两个缸销3的中心轴与该伸缩油缸的中心轴共面；该伸缩油缸可以通过缸销3可选择地锁定或者释放其与任一节伸缩臂4的相对位置。此外，相邻的各伸缩臂4之间以及基本臂5（直接与起重机上车枢接的吊臂）与第一节伸缩臂之间均设有臂销6，相邻的伸缩臂4之间以及基本臂5与第一节伸缩臂之间的相对位置能够通过该臂销6可选择地锁定或者释放。

如图1a-1g所示，2013年之前的技术的单缸插销式伸缩臂的伸出方式为：该伸缩油缸可以首先与倒数第一节伸缩臂锁定，接着将倒数第一节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂释放，此时该伸缩油缸可以将倒数第一节伸缩臂带出；倒数第一节伸缩臂到达预定位置后将其与倒数第二节伸缩臂重新锁定，收回伸缩油缸并将其与倒数第二节伸缩臂锁定，接着将倒数第二节伸缩臂与倒数第三节伸缩臂解锁，此时该伸缩油缸即可以将倒数第二节伸缩臂带出，倒数第二节伸缩臂到达预定位置后将其与倒数第三节伸缩臂重新锁定。依此类推就可以使各节伸缩臂依次伸出。当然，在任何时刻，任意一节伸缩臂要么通过臂销与其他伸缩臂锁定，要么通过缸销与伸缩油缸锁定。

2013年之前的单缸插销式的伸缩方式，其伸缩油缸的行程大于每节伸臂的最大行程，可以将一节伸臂从全缩状态一次性伸至100%的全伸状态。

2013年之前的技术的单缸插销式伸缩臂具有以下缺点：

1、为确保油缸能够实现如此大的行程，并能够推动伸缩臂稳定的伸出，需要油缸缸杆和缸筒很粗很长，同时需要更多的油液，液压系统需配置更大的油箱，以满足伸缩的需要。这导致油缸成本很高，起重机上车的重量过大，间接导致底盘重量也上升，限制了起重性能，逼近国家标准的最低要求，对于产品竞争优势有很大的影响。

2、成本高。伸缩油缸行程需要满足每节伸缩臂的伸出行程，导致伸缩油缸行程过长。长油缸的缸杆和缸筒的加工困难，需要专业的特殊加工设备和加工条件，致使伸缩油缸成本也大幅提高。

3、重量大。由于伸缩油缸过长，并需要承受较大的轴向压缩载荷，为防止伸缩油缸产生纵向弯曲，满足稳定性的要求，需要更粗的油缸杆径、缸径和材料厚度，也需要更长的导向距离，使伸缩油缸重量增加。同时为满足大行程油缸的伸缩，需要配置较大尺寸的油箱，也会导致起重机的重量增大。

因国家交通规定，对上路车辆的重量有明确规定，因此重量的增加会导致起重机设计更加复杂，车辆过路费也会随之增加。

4、稳定性差。长行程的伸缩油缸，缸杆伸出后，由于自身重量过大，导致缸杆和缸筒中间连接部位出现下挠的现象，导致伸缩油缸摩擦力的增加。同时受液压油弹性模量的影响，油缸伸出后半段，会出现蠕动爬行的情况，引起抖动现象。

图1a-1g为2013年之前的技术的单缸插销式伸缩臂的伸出过程示意图，其中图1a为全缩状态示意图，图1b为缸销缩回、寻找倒数第一节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图1c为找到倒数第一节伸缩臂的缸销孔、插入缸销、拉下臂销的状态示意图，图1d为倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的臂销孔的状态示意图，图1e为缸销缩回、伸缩油缸缩回、寻找倒数第二节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图1f为找到倒数第二节伸缩臂的缸销孔、插入缸销、拉下臂销的状态示意图，图1g为倒数第二节伸缩臂的臂销插入倒数第三节伸缩臂的臂销孔的状态示意图；

图2a-2k为《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》的单缸插销式伸缩臂的优选实施例的伸出过程示意图，其中图2a为全缩状态示意图，图2b为缸销缩回、寻找倒数第一节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图2c为找到倒数第一节伸缩臂的缸销孔、插入第一缸销、拉下臂销的状态示意图，图2d为倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔的状态示意图，图2e为找到倒数第一节伸缩臂的缸销孔、插入第二缸销、拉下臂销的状态示意图，图2f为倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔的状态示意图，图2g为缸销缩回、寻找倒数第二节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图2h为找到倒数第二节伸缩臂的缸销孔、插入第一缸销、拉下臂销的状态示意图，图2i为倒数第二节伸缩臂的臂销插入倒数第三节伸缩臂的第二臂销孔的状态示意图，图2j为倒数第二节伸缩臂的臂销插入倒数第三节伸缩臂的第三臂销孔的状态示意图，图2k为全伸状态示意图；

图3a-3m为《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》的单缸插销式伸缩臂的优选实施例的缩回过程示意图，其中图3a为全伸状态示意图，图3b为缸销缩回、寻找倒数第五节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图3c为找到倒数第五节伸缩臂的缸销孔、插入第二缸销、拉下臂销的状态示意图，图3d为伸缩油缸带倒数第五节伸缩臂缩回的状态示意图，图3e为倒数第五节伸缩臂的臂销插入基本臂的第二臂销孔的状态示意图，图3f为缸销缩回、寻找倒数第五节伸缩臂的缸销孔的状态示意图，图3g为找到倒数第五节伸缩臂的缸销孔、插入第一缸销、拉下臂销的状态示意图，图3h为倒数第五节伸缩臂的臂销插入基本臂的第一臂销孔的状态示意图，图3i为找到倒数第四节伸缩臂的缸销孔、插入第二缸销、拉下臂销的状态示意图，图3j为倒数第四节伸缩臂的臂销插入倒数第五节伸缩臂的第二臂销孔的状态示意图，图3k为找到倒数第四节伸缩臂的缸销孔、插入第一缸销、拉下臂销的状态示意图，图3l为倒数第四节伸缩臂的臂销插入倒数第五节伸缩臂的第一臂销孔的状态示意图，图3m为全缩状态示意图。

2020年7月14日，《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B

需要说明的是：该实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举该发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：该实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制该发明的保护范围，该发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。至少2个缸头是指2个或2个以上的缸头。

下文为了叙述方便，至少2个缸头从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一缸头、第二缸头、第三缸头（以此类推）区分缸头；至少2个缸头从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一缸头、倒数第二缸头、倒数第三缸头（以此类推）区分缸头，但所有缸头的尺寸、结构、材料都是相同的。举例说明如下：当缸头具有2个时，从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一缸头、第二缸头区分2个缸头，从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一缸头、倒数第二缸头区分2个缸头，也就是说第一缸头就是倒数第二缸头，第二缸头就是倒数第一缸头。当缸头具有5个时，从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一缸头、第二缸头、第三缸头、第四缸头、第五缸头区分5个缸头，从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一缸头、倒数第二缸头、倒数第三缸头、倒数第四缸头、倒数第五缸头区分5个缸头，也就是说第一缸头就是倒数第五缸头，第二缸头就是倒数第四缸头，第三缸头就是倒数第三缸头，第四缸头就是倒数第二缸头，第五缸头就是倒数第一缸头。至少3个臂销孔是指3个或3个以上的臂销孔。

下文为了叙述方便，至少3个臂销孔从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一臂销孔、第二臂销孔、第三臂销孔（以此类推）区分臂销孔；至少3个臂销孔从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一臂销孔、倒数第二臂销孔、倒数第三臂销孔（以此类推）区分臂销孔，每节伸缩臂的臂销孔布置规律相同。举例说明如下：当臂销孔具有3个时，从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一臂销孔、第二臂销孔、第三臂销孔区分3个臂销孔，从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一臂销孔、倒数第二臂销孔、倒数第三臂销孔区分3个臂销孔，也就是说第一臂销孔就是倒数第三臂销孔，第二臂销孔就是倒数第二臂销孔，第三臂销孔就是倒数第一臂销孔。当臂销孔具有5个时，从附图上的从左到右的方向作为参照，分别以第一臂销孔、第二臂销孔、第三臂销孔、第四臂销孔、第五臂销孔区分5个臂销孔，从附图上的从右到左的方向作为参照，分别以倒数第一臂销孔、倒数第二臂销孔、倒数第三臂销孔、倒数第四臂销孔、倒数第五臂销孔区分5个臂销孔，也就是说第一臂销孔就是倒数第五臂销孔，第二臂销孔就是倒数第四臂销孔，第三臂销孔就是倒数第三臂销孔，第四臂销孔就是倒数第二臂销孔，第五臂销孔就是倒数第一臂销孔。

下文为了叙述方便，至少一节伸缩臂从附图上的从外到内的方向作为参照，分别以第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第三节伸缩臂（以此类推）区分伸缩臂；至少一节伸缩臂从附图上的从内到外的方向作为参照，分别以倒数第一节伸缩臂、倒数第二节伸缩臂、倒数第三节伸缩臂（以此类推）区分伸缩臂，但第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第三节伸缩臂（以此类推）只是径向尺寸不同，结构、材料是相同的。多节伸缩臂的径向尺寸需要满足以下情况：第三节伸缩臂能够设于第二节伸缩臂的内腔中，第二节伸缩臂能够设于第一节伸缩臂的内腔中，第一节伸缩臂能够设于基本臂的内腔中。举例说明如下：当伸缩臂具有2节时，从附图上的从外到内的方向作为参照，分别以第一节伸缩臂、第二节伸缩臂区分2节伸缩臂，从附图上的从内到外的方向作为参照，分别以倒数第一节伸缩臂、倒数第二节伸缩臂区分2节伸缩臂，也就是说第一节伸缩臂就是倒数第二节伸缩臂，第二节伸缩臂就是倒数第一节伸缩臂，2节伸缩臂的径向尺寸需要满足以下情况：第二节伸缩臂能够设于第一节伸缩臂的内腔中，第一节伸缩臂能够设于基本臂的内腔中。当伸缩臂具有5节时，从附图上的从外到内的方向作为参照，分别以第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第三节伸缩臂、第四节伸缩臂、第五节伸缩臂区分5节伸缩臂，从附图上的从内到外的方向作为参照，分别以倒数第一节伸缩臂、倒数第二节伸缩臂、倒数第三节伸缩臂、倒数第四节伸缩臂、倒数第五节伸缩臂区分5节伸缩臂，也就是说第一节伸缩臂就是倒数第五节伸缩臂，第二节伸缩臂就是倒数第四节伸缩臂，第三节伸缩臂就是倒数第三节伸缩臂，第四节伸缩臂就是倒数第二节伸缩臂，第五节伸缩臂就是倒数第一节伸缩臂，5节伸缩臂的径向尺寸需要满足以下情况：第五节伸缩臂能够设于第四节伸缩臂的内腔中，第四节伸缩臂能够设于第三节伸缩臂的内腔中，第三节伸缩臂能够设于第二节伸缩臂的内腔中，第二节伸缩臂能够设于第一节伸缩臂的内腔中，第一节伸缩臂能够设于基本臂的内腔中。

如果油缸上有2个缸头，则每节伸缩臂的伸缩分为2段进行，第一缸头负责前一段的伸缩，第二缸头负责后一段的伸缩；如果油缸上有3个缸头，则第一缸头负责伸缩臂前一段的伸缩，第二缸头负责中间段的伸缩，第三缸头负责后一段的伸缩；如果油缸上有4个或者更多的缸头，则以此类推。

如图2a所示，一种单缸插销式伸缩臂，包括基本臂11以及套装于基本臂11中的5节伸缩臂，5节伸缩臂分别为倒数第一节伸缩臂12、倒数第二节伸缩臂13、倒数第三节伸缩臂14、倒数第四节伸缩臂15和倒数第五节伸缩臂16，5节伸缩臂的尾部都设有同轴的中心孔，中心孔中设有伸缩油缸；伸缩油缸包括缸杆和缸筒17，缸杆连接于基本臂的根部铰点，缸筒17的外侧在纵向上固定地套装2个缸头，2个缸头分别为第一缸头18和第二缸头19，第一缸头18的左右两侧都设置有能够伸缩的第一缸销20，第二缸头19的左右两侧都设置有能够伸缩的第二缸销21，伸缩臂的尾部27的中心孔的内周壁上均设有缸销孔22，缸筒17通过缸销和缸销孔的配合能够选择地与任一伸缩臂固定连接；基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有3个臂销孔，3个臂销孔分别为第一臂销孔23、第二臂销孔24和第三臂销孔25，伸缩臂的外周壁上都设置有能够伸缩的臂销26，基本臂与第一节伸缩臂之间以及相邻的伸缩臂之间能够通过臂销和臂销孔的配合实现锁定或释放。

伸缩油缸的固定端连接于基本臂的根部铰点，其活动端通过缸销能够选择地与任一伸缩臂固定连接。伸缩油缸的固定端为缸杆，其活动端为缸筒。

缸销通常处于伸出状态，即处于将缸筒与某节伸缩臂锁定的状态；需要解锁时，能够通过缸销油缸（图中未示出）推动缸销使其缩回，进而实现缸筒与某节伸缩臂的解锁。当需要重新锁定缸销与某节伸缩臂时，可以对缸销油缸进行卸压操作，此时缸销能够重新伸出。

第一缸头18的两侧设置有第一缸销安装孔（图中未示出），第一缸销20安装于第一缸销安装孔中；第二缸头19的两侧设置有第二缸销安装孔（图中未示出），第二缸销21安装于第二缸销安装孔中。

臂销26由两个第一臂销油缸（图中未示出）或两个第二臂销油缸（图中未示出）带动，第一臂销油缸设置于第一缸头18的第一臂销油缸安装孔（图中未示出）中，且第一臂销油缸分别位于第一缸头18的两侧；第二臂销油缸设置于第二缸头19的第二臂销油缸安装孔（图中未示出）中，且第二臂销油缸分别位于第二缸头19的两侧。

臂销通常设置于伸缩臂的顶部，并可以竖直地移动，从而将基本臂与第一节伸缩臂之间以及相邻的伸缩臂之间锁定或解锁。臂销的底端能够卡入燕尾槽中，因此能够由燕尾槽带动而在大体竖直的方向上移动；燕尾槽与臂销油缸固定连接，从而可以与臂销油缸同步运动。

臂销油缸设置于缸头的臂销油缸安装孔中，其下端与缸头固定连接，其上端与燕尾槽固定连接。缸头能够随缸筒伸出或收回，因此，臂销油缸以及燕尾槽能够在伸缩臂的内腔中沿轴向运动；处于不同的位置时，燕尾槽能够与不同的臂销相卡接，从而能够带动不同的臂销伸出或缩回。

第一缸头18和第二缸头19都呈长方体，其中部具有将其贯通的中心安装孔，中心安装孔的内径与缸筒17的外径相等，以便缸筒17能够穿过中心安装孔。第一缸头18和第二缸头19以常规的方式（例如螺栓）固定于缸筒17的外侧。

一种起重机，起重机包括如上的单缸插销式伸缩臂。起重机的其它部分可以参照2013年之前的技术，该发明不再展开描述。

一种如上的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，每节伸缩臂的伸出与缩回都分为两段，第一缸头18负责伸缩臂前半段的伸出，第二缸头19负责伸缩臂后半段的伸出，伸出顺序为：倒数第一节伸缩臂→倒数第二节伸缩臂→倒数第三节伸缩臂→倒数第四节伸缩臂→倒数第五节伸缩臂。

如图2a-2k所示，伸出方法为：缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的第一缸头18的第一缸销20到达倒数第一节伸缩臂12的缸销孔的位置时，第一缸头18的第一缸销20插入倒数第一节伸缩臂12的缸销孔中，实现缸筒17与倒数第一节伸缩臂12的锁定；拉下倒数第一节伸缩臂12的臂销，实现倒数第一节伸缩臂12和倒数第二节伸缩臂13的释放；缸筒17将倒数第一节伸缩臂12带出，当倒数第一节伸缩臂12的臂销到达倒数第二节伸缩臂13的第二臂销孔的位置时，倒数第一节伸缩臂12的臂销插入倒数第二节伸缩臂13的第二臂销孔中，实现倒数第一节伸缩臂12和倒数第二节伸缩臂13的锁定；缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的第二缸头19的第二缸销21到达倒数第一节伸缩臂12的缸销孔的位置时，第二缸头19的第二缸销21插入倒数第一节伸缩臂12的缸销孔中，实现缸筒17与倒数第一节伸缩臂12的锁定；拉下倒数第一节伸缩臂12的臂销，实现倒数第一节伸缩臂12和倒数第二节伸缩臂13的释放；

缸筒17将倒数第一节伸缩臂12带出，当倒数第一节伸缩臂12的臂销到达倒数第二节伸缩臂13的第三臂销孔的位置时，倒数第一节伸缩臂12的臂销插入倒数第二节伸缩臂13的第三臂销孔中，实现倒数第一节伸缩臂12和倒数第二节伸缩臂13的锁定，实现倒数第一节伸缩臂12的完全伸出；缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的第一缸头18的第一缸销20到达倒数第二节伸缩臂13的缸销孔的位置时，第一缸头18的第一缸销20插入倒数第二节伸缩臂13的缸销孔中，实现缸筒17与倒数第二节伸缩臂13的锁定；拉下倒数第二节伸缩臂13的臂销，实现倒数第二节伸缩臂13和倒数第三节伸缩臂14的释放；缸筒17将倒数第二节伸缩臂13带出，当倒数第二节伸缩臂13的臂销到达倒数第三节伸缩臂14的第二臂销孔的位置时，倒数第二节伸缩臂13的臂销插入倒数第三节伸缩臂14的第二臂销孔中，实现倒数第二节伸缩臂13和倒数第三节伸缩臂14的锁定；

缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的第二缸头19的第二缸销21到达倒数第二节伸缩臂13的缸销孔的位置时，第二缸头19的第二缸销21插入倒数第二节伸缩臂13的缸销孔中，实现缸筒17与倒数第二节伸缩臂13的锁定；拉下倒数第二节伸缩臂13的臂销，实现倒数第二节伸缩臂13和倒数第三节伸缩臂14的释放；缸筒17将倒数第二节伸缩臂13带出，当倒数第二节伸缩臂13的臂销到达倒数第三节伸缩臂14的第三臂销孔的位置时，倒数第二节伸缩臂13的臂销插入倒数第三节伸缩臂14的第三臂销孔中，实现倒数第二节伸缩臂13和倒数第三节伸缩臂14的锁定，实现倒数第二节伸缩臂13的完全伸出；剩余的伸缩臂按照倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的伸出步骤依次伸出，实现了所有伸缩臂的伸出。

缩回操作与伸出操作顺序相反，第一缸头18负责伸缩臂前半段的缩回，第二缸头19负责伸缩臂后半段的缩回，缩回顺序为：第一节伸缩臂→第二节伸缩臂→第三节伸缩臂→第四节伸缩臂→第五节伸缩臂。

如图3a-3m所示，缩回方法为：缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的倒数第一缸头19的第二缸销21到达第一节伸缩臂16的缸销孔的位置时，倒数第一缸头19的第二缸销21插入第一节伸缩臂16的缸销孔中，实现缸筒17与第一节伸缩臂16的锁定；拉下第一节伸缩臂16的臂销，实现基本臂11和第一节伸缩臂16的释放；缸筒17将第一节伸缩臂16带回，当第一节伸缩臂16的臂销到达基本臂11的倒数第二臂销孔24的位置时，第一节伸缩臂16的臂销插入基本臂11的倒数第二臂销孔24中，实现基本臂11和第一节伸缩臂16的锁定；

缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的倒数第二缸头18的第一缸销20到达第一节伸缩臂16的缸销孔的位置时，倒数第二缸头18的第一缸销20插入第一节伸缩臂16的缸销孔中，实现缸筒17与第一节伸缩臂16的锁定；拉下第一节伸缩臂16的臂销，实现基本臂11和第一节伸缩臂16的释放；缸筒17将第一节伸缩臂16带回，当第一节伸缩臂16的臂销到达基本臂11的倒数第三臂销孔23的位置时，第一节伸缩臂16的臂销插入基本臂11的倒数第三臂销孔23中，实现基本臂11和第一节伸缩臂16的锁定，实现了第一节伸缩臂16的完全缩回；

缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的倒数第一缸头19的第二缸销21到达第二节伸缩臂15的缸销孔的位置时，倒数第一缸头19的第二缸销21插入第二节伸缩臂15的缸销孔中，实现缸筒17与第二节伸缩臂15的锁定；拉下第二节伸缩臂15的臂销，实现第一节伸缩臂16和第二节伸缩臂15的释放；缸筒17将第二节伸缩臂15带回，当第二节伸缩臂15的臂销到达第一节伸缩臂16的倒数第二臂销孔24的位置时，第二节伸缩臂15的臂销插入第一节伸缩臂16的倒数第二臂销孔24中，实现第一节伸缩臂16和第二节伸缩臂15的锁定；

缩回缸头的缸销，移动缸筒17，当缸筒17的倒数第二缸头18的第一缸销20到达第二节伸缩臂15的缸销孔的位置时，倒数第二缸头18的第一缸销20插入第二节伸缩臂15的缸销孔中，实现缸筒17与第二节伸缩臂15的锁定；拉下第二节伸缩臂15的臂销，实现第一节伸缩臂16和第二节伸缩臂15的释放；

缸筒17将第二节伸缩臂15带回，当第二节伸缩臂15的臂销到达第一节伸缩臂16的倒数第三臂销孔23的位置时，第二节伸缩臂15的臂销插入第一节伸缩臂16的倒数第三臂销孔23中，实现第一节伸缩臂16和第二节伸缩臂15的锁定，实现了第二节伸缩臂15的完全缩回；剩余的伸缩臂按照第一节伸缩臂和第二节伸缩臂的缩回步骤依次缩回，实现了所有伸缩臂的缩回。

需要注意的是，在任何时刻，任意一节伸缩臂要么通过臂销与其他伸缩臂锁定，要么通过缸销与伸缩油缸锁定。所有缸头的缸销都联动，以便缸销同步伸出或者同步缩回。由于缸头的两侧均设有缸销并且具有至少2个缸头，可以在缸销之间设置同步装置以使所有缸销联动，进而使所有缸销能够同步伸出或者同步缩回当然，实现所有缸销联动的方式不限于同步装置，其它能够实现所有缸销联动的2013年之前的技术均可采用。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法专利目的

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》的目的是提出一种单缸插销式伸缩臂、包含该单缸插销式伸缩臂的起重机及其该单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，该单缸插销式伸缩臂有效地解决了上述问题，结构简单，操作方便。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法技术方案

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》提供了以下技术方案：

一种单缸插销式伸缩臂，包括基本臂以及套装于基本臂中的至少一节伸缩臂，伸缩臂的尾部都设有同轴的中心孔，中心孔中设有伸缩油缸；伸缩油缸包括缸杆和缸筒，缸杆连接于基本臂的根部铰点，缸筒的外侧在纵向上固定地套装至少2个缸头，每一缸头的左右两侧都设置有能够伸缩的缸销，伸缩臂的尾部的中心孔的内周壁上均设有缸销孔，缸筒通过缸销和缸销孔的配合能够选择地与任一伸缩臂固定连接；基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有至少3个臂销孔，每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量至少多一个，伸缩臂的外周壁上都设置有能够伸缩的臂销，基本臂与第一节伸缩臂之间以及相邻的伸缩臂之间能够通过臂销和臂销孔的配合实现锁定或释放。

在一个优选或可选地实施例中，每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量多一个。

在一个优选或可选地实施例中，缸筒的外侧在纵向上固定地套装2个缸头，基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有3个臂销孔。

在一个优选或可选地实施例中，缸头的两侧设置有缸销安装孔，缸销安装于缸销安装孔中。

在一个优选或可选地实施例中，臂销由两个臂销油缸带动，臂销油缸设置于缸头的臂销油缸安装孔中，且臂销油缸分别位于缸头的两侧。

在一个优选或可选地实施例中，缸头呈长方体，其中部具有将其贯通的中心安装孔，中心安装孔的内径与缸筒的外径相等，以便缸筒能够穿过中心安装孔。

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》还提供了以下技术方案：一种起重机，起重机包括如上所述的单缸插销式伸缩臂。

《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》还提供了以下技术方案：一种如上所述的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的第一缸头的缸销到达倒数第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，第一缸头的缸销插入倒数第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与倒数第一节伸缩臂的锁定；拉下倒数第一节伸缩臂的臂销，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的释放；缸筒将倒数第一节伸缩臂带出，当倒数第一节伸缩臂的臂销到达倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔的位置时，倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔中，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照第一缸头的操作步骤依次进行，实现倒数第一节伸缩臂的完全伸出；剩余的伸缩臂按照倒数第一节伸缩臂的伸出步骤依次伸出，实现了所有伸缩臂的伸出。

在一个优选或可选地实施例中，缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的倒数第一缸头的缸销到达第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，倒数第一缸头的缸销插入第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与第一节伸缩臂的锁定；拉下第一节伸缩臂的臂销，实现基本臂和第一节伸缩臂的释放；缸筒将第一节伸缩臂带回，当第一节伸缩臂的臂销到达基本臂的倒数第二臂销孔的位置时，第一节伸缩臂的臂销插入基本臂的倒数第二臂销孔中，实现基本臂和第一节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照倒数第一缸头的操作步骤依次进行，实现了第一节伸缩臂的完全缩回；剩余的伸缩臂按照第一节伸缩臂的缩回步骤依次缩回，实现了所有伸缩臂的缩回。

在一个优选或可选地实施例中，所有缸头的缸销都联动，以便缸销同步伸出或者同步缩回。

基于上述技术方案中的任一技术方案，该发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于《一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法》所提供的单缸插销式伸缩臂，采用一个伸缩油缸和至少2个缸头，每个缸头都能够实现伸缩油缸与任一伸缩臂的锁死与解锁，通过接力传递的方式，将伸缩臂伸出或缩回，实现单缸插销式伸缩臂的伸缩，缩短了油缸长度，减小了油缸缸径和杆径，降低了油缸成本，同时可以降低油箱尺寸，减少上车重量，提升吊重能力，使起重机的设计拥有更多的发挥空间。

一种单缸插销式伸缩臂、起重机及其伸缩方法改善效果

1、成本低。将伸缩臂分段伸出或缩回，伸缩油缸所需行程减少，所以伸缩油缸也更短。短油缸的缸筒和缸杆也更短，加工更为方便，对加工设备和加工条件的要求也降低，所以伸缩油缸成本也大幅下降。

2、重量小。由于伸缩油缸缩短，自身重量下降。由于吊臂本身不变，所以承受的轴向压缩载荷相同，此时可适当缩小油缸杆径、缸径以及材料厚度，缩短伸缩油缸的导向距离，也能防止伸缩油缸产生纵向弯曲，同样满足稳定性的要求，降低伸缩油缸重量。另外，同时为满足短行程油缸的伸缩，可以配置较小尺寸的油箱，减轻起重机重量。由于重量的降低，设计人员将拥有更多的设计空间。

3、稳定性更好。油缸行程缩短，使其加工条件更好，表面光洁度更高，摩擦力更小。另外，伸缩油缸受液压油弹性模量的影响更小，可减轻伸缩油缸蠕动爬行的情况，降低抖动故障。

1.一种单缸插销式伸缩臂，其特征在于：包括基本臂以及套装于所述基本臂中的至少一节伸缩臂，伸缩臂的尾部都设有同轴的中心孔，中心孔中设有伸缩油缸；所述伸缩油缸包括缸杆和缸筒，所述缸杆连接于所述基本臂的根部铰点，所述缸筒的外侧在纵向上固定地套装至少2个缸头，每一缸头的左右两侧都设置有能够伸缩的缸销，伸缩臂的尾部的中心孔的内周壁上均设有缸销孔，所述缸筒通过缸销和缸销孔的配合能够选择地与任一伸缩臂固定连接；基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有至少3个臂销孔，每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量至少多一个，伸缩臂的外周壁上都设置有能够伸缩的臂销，基本臂与第一节伸缩臂之间以及相邻的伸缩臂之间能够通过臂销和臂销孔的配合实现锁定或释放。

2.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：每节臂的臂销孔的数量比缸头的数量多一个。

3.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸筒的外侧在纵向上固定地套装2个缸头，基本臂和伸缩臂在纵向上都设置有3个臂销孔。

4.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸头的两侧设置有缸销安装孔，所述缸销安装于所述缸销安装孔中。

5.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述臂销由两个臂销油缸带动，所述臂销油缸设置于所述缸头的臂销油缸安装孔中，且所述臂销油缸分别位于所述缸头的两侧。

6.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂，其特征在于：所述缸头呈长方体，其中部具有将其贯通的中心安装孔，中心安装孔的内径与所述缸筒的外径相等，以便缸筒能够穿过中心安装孔。

7.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括权利要求1-6任一项所述的单缸插销式伸缩臂。

8.一种权利要求1-6任一项所述的单缸插销式伸缩臂的伸缩方法，其特征在于：缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的第一缸头的缸销到达倒数第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，第一缸头的缸销插入倒数第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与倒数第一节伸缩臂的锁定；拉下倒数第一节伸缩臂的臂销，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的释放；缸筒将倒数第一节伸缩臂带出，当倒数第一节伸缩臂的臂销到达倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔的位置时，倒数第一节伸缩臂的臂销插入倒数第二节伸缩臂的第二臂销孔中，实现倒数第一节伸缩臂和倒数第二节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照第一缸头的操作步骤依次进行，实现倒数第一节伸缩臂的完全伸出；剩余的伸缩臂按照倒数第一节伸缩臂的伸出步骤依次伸出，实现了所有伸缩臂的伸出。

9.根据权利要求8所述的伸缩方法，其特征在于：缩回缸头的缸销，移动缸筒，当缸筒的倒数第一缸头的缸销到达第一节伸缩臂的缸销孔的位置时，倒数第一缸头的缸销插入第一节伸缩臂的缸销孔中，实现缸筒与第一节伸缩臂的锁定；拉下第一节伸缩臂的臂销，实现基本臂和第一节伸缩臂的释放；缸筒将第一节伸缩臂带回，当第一节伸缩臂的臂销到达基本臂的倒数第二臂销孔的位置时，第一节伸缩臂的臂销插入基本臂的倒数第二臂销孔中，实现基本臂和第一节伸缩臂的锁定；缸筒的剩余的缸头按照倒数第一缸头的操作步骤依次进行，实现了第一节伸缩臂的完全缩回；剩余的伸缩臂按照第一节伸缩臂的缩回步骤依次缩回，实现了所有伸缩臂的缩回。

10.根据权利要求8或9所述的伸缩方法，其特征在于：所有缸头的缸销都联动，以便缸销同步伸出或者同步缩回。

1，有效作业距离大，作业高度高。通过伸缩臂结构可以达到目的较远的距离，通过臂的变幅可以达到较高 的作业高度，这是传统挖掘机不能比拟的。 2，能越过部分障碍直接装卸货物。采用伸缩臂装置可以跨越小沟，台阶，门窗孔进行装卸作业；由于具有负的变幅角度，也可对停机面的沟渠进行了清沟或修破，平整等作业，因而更加适合在野外条件下使用。 3，具有较好的作业安全性能。伸缩臂挖掘机具有负载伸缩功能，在不平路面进行堆高作业时，可在远离堆垛点的位置停车，打开稳定支腿，运用伸缩，变幅动作完成对货物的装卸作业；在炼钢车间进行炉膛的清理拆卸作业也很方便。 4，易更换多种属具，扩大作业范围。

滑移式伸缩手臂臂

通过伸缩缸及滑块的作用使移动体在固定体上“滑移”，所以这种称作滑移式伸缩臂。其主要部件有：固定体、移动体、滑块、伸缩缸等。这种形式的伸缩臂有受力大、结构简单、生产成本低等优点，但其行程较小，一般其行程在4米内，且一般也只能设计成二段式的，一般都用在深坑作业的挖掘机上，一般20吨位挖掘机配置的滑臂的最大挖掘深度都是在10米左右。

滑臂可以用回挖掘机原装的铲斗油缸、连杆总成、销轴等一些配件。在限定的行程内，挖掘机安装滑臂是不需要增加后置配重的。安装滑臂，只需要原装挖掘机有破碎锤管路即可，同时更换原来破碎锤管路上面的单向脚踏开关换成双向脚踏开关。

套入式伸缩臂

又称桶臂，其结构是第一段为固定体，其余的都是移动体，所有的移动体都装在固定体内，其原理是一段接二段、二段接三段......再通过行程油缸来使其伸出或缩回的形式，只有一个固定体，二个或以上个移动体，行程油缸条数是所有的移动体减去一。这种形式的伸缩臂有更大的作业半径，但其结构较复杂、生产成本较高，一般都可以设计成三段以上，一般用在深坑或高空作业的挖掘机上。