《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》是徐州重型機械有限公司於2013年8月27日申請的專利，該專利的公布號為CN103407912A，授權公布日為2013年11月27日，發明人是東權、張鑫、鄧永建、趙玉春、劉曉飛。
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》涉及一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法，單缸插銷式伸縮臂包括基本臂以及套裝於基本臂中的至少一節伸縮臂，伸縮臂的尾部都設有同軸的中心孔，中心孔中設有伸縮油缸；伸縮油缸包括缸桿和缸筒，缸筒的外側在縱向上固定地套裝至少2個缸頭，基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有至少3個臂銷孔。該發明提供的單缸插銷式伸縮臂採用一個伸縮油缸和至少2個缸頭，每個缸頭都能夠實現伸縮油缸與任一伸縮臂的鎖死與解鎖，通過接力傳遞的方式，將伸縮臂伸出或縮回，實現單缸插銷式伸縮臂的伸縮，縮短了油缸長度，減小了油缸缸徑和桿徑，降低了油缸成本，減少了上車重量，提升了吊重能力，使起重機的設計擁有更多的發揮空間。
2020年7月14日，《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法
- 申請人：徐州重型機械有限公司
- 申請日：2013年8月27日
- 申請號：2013103804062
- 公布號：CN103407912A
- 公布日：2013年11月27日
- 發明人：東權、張鑫、鄧永建、趙玉春、劉曉飛
- 地址：江蘇省徐州市銅山路165號
- Int. Cl.：B66C23/687(2006.01)I、B66C23/693(2006.01)I
- 代理機構：中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
- 代理人：方亮
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
單缸插銷系統是一種內置於起重機吊臂內，實現起重機吊臂的伸縮功能的一種裝置，主要由伸縮臂和伸縮油缸組成，其中包括臂銷、臂銷孔、缸頭、缸銷、缸桿、缸筒、燕尾槽、檢測開關及其他輔助設施，是吊臂實現伸縮的主要功能部件。缸頭位於伸縮油缸的缸筒或活塞桿的某一位置，用於控制伸縮油缸和伸縮臂之間實現固定和分離的裝置，主要包含臂銷驅動裝置、缸銷、驅動油缸、位置檢測塊等。缸銷是伸縮油缸的缸頭上的銷子，其作用為將伸縮油缸和伸縮臂鎖在一起，2013年之前的產品中每個缸頭通常有2個或4個缸銷。臂銷是伸縮臂上的銷子，其作用為將各節伸縮臂鎖在一起，2013年之前的產品中每個伸縮臂通常有1個或2個臂銷。臂銷驅動裝置是用於下拉或上推臂銷、使各伸縮臂解鎖的裝置。檢測開關是用於檢測各節伸縮臂的臂位、缸銷或臂銷解鎖及鎖死狀態的感測器。
如圖1a所示，一種單缸插銷式伸縮臂，這種伸縮臂只有一個伸縮油缸，伸縮油缸包括能夠移動的缸筒1，缸筒1的外側在縱向上固定地套裝1個缸頭2，且該缸頭2的兩側相對應地設有兩個缸銷3，這兩個缸銷3的中心軸與該伸縮油缸的中心軸共面；該伸縮油缸可以通過缸銷3可選擇地鎖定或者釋放其與任一節伸縮臂4的相對位置。此外，相鄰的各伸縮臂4之間以及基本臂5（直接與起重機上車樞接的吊臂）與第一節伸縮臂之間均設有臂銷6，相鄰的伸縮臂4之間以及基本臂5與第一節伸縮臂之間的相對位置能夠通過該臂銷6可選擇地鎖定或者釋放。
如圖1a-1g所示，2013年之前的技術的單缸插銷式伸縮臂的伸出方式為：該伸縮油缸可以首先與倒數第一節伸縮臂鎖定，接著將倒數第一節伸縮臂與倒數第二節伸縮臂釋放，此時該伸縮油缸可以將倒數第一節伸縮臂帶出；倒數第一節伸縮臂到達預定位置後將其與倒數第二節伸縮臂重新鎖定，收回伸縮油缸並將其與倒數第二節伸縮臂鎖定，接著將倒數第二節伸縮臂與倒數第三節伸縮臂解鎖，此時該伸縮油缸即可以將倒數第二節伸縮臂帶出，倒數第二節伸縮臂到達預定位置後將其與倒數第三節伸縮臂重新鎖定。依此類推就可以使各節伸縮臂依次伸出。當然，在任何時刻，任意一節伸縮臂要么通過臂銷與其他伸縮臂鎖定，要么通過缸銷與伸縮油缸鎖定。
2013年之前的單缸插銷式的伸縮方式，其伸縮油缸的行程大於每節伸臂的最大行程，可以將一節伸臂從全縮狀態一次性伸至100%的全伸狀態。
2013年之前的技術的單缸插銷式伸縮臂具有以下缺點：
1、為確保油缸能夠實現如此大的行程，並能夠推動伸縮臂穩定的伸出，需要油缸缸桿和缸筒很粗很長，同時需要更多的油液，液壓系統需配置更大的油箱，以滿足伸縮的需要。這導致油缸成本很高，起重機上車的重量過大，間接導致底盤重量也上升，限制了起重性能，逼近國家標準的最低要求，對於產品競爭優勢有很大的影響。
2、成本高。伸縮油缸行程需要滿足每節伸縮臂的伸出行程，導致伸縮油缸行程過長。長油缸的缸桿和缸筒的加工困難，需要專業的特殊加工設備和加工條件，致使伸縮油缸成本也大幅提高。
3、重量大。由於伸縮油缸過長，並需要承受較大的軸向壓縮載荷，為防止伸縮油缸產生縱向彎曲，滿足穩定性的要求，需要更粗的油缸桿徑、缸徑和材料厚度，也需要更長的導向距離，使伸縮油缸重量增加。同時為滿足大行程油缸的伸縮，需要配置較大尺寸的油箱，也會導致起重機的重量增大。
因國家交通規定，對上路車輛的重量有明確規定，因此重量的增加會導致起重機設計更加複雜，車輛過路費也會隨之增加。
4、穩定性差。長行程的伸縮油缸，缸桿伸出後，由於自身重量過大，導致缸桿和缸筒中間連線部位出現下撓的現象，導致伸縮油缸摩擦力的增加。同時受液壓油彈性模量的影響，油缸伸出後半段，會出現蠕動爬行的情況，引起抖動現象。
發明內容
專利目的
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》的目的是提出一種單缸插銷式伸縮臂、包含該單缸插銷式伸縮臂的起重機及其該單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，該單缸插銷式伸縮臂有效地解決了上述問題，結構簡單，操作方便。
技術方案
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》提供了以下技術方案：
一種單缸插銷式伸縮臂，包括基本臂以及套裝於基本臂中的至少一節伸縮臂，伸縮臂的尾部都設有同軸的中心孔，中心孔中設有伸縮油缸；伸縮油缸包括缸桿和缸筒，缸桿連線於基本臂的根部鉸點，缸筒的外側在縱向上固定地套裝至少2個缸頭，每一缸頭的左右兩側都設定有能夠伸縮的缸銷，伸縮臂的尾部的中心孔的內周壁上均設有缸銷孔，缸筒通過缸銷和缸銷孔的配合能夠選擇地與任一伸縮臂固定連線；基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有至少3個臂銷孔，每節臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量至少多一個，伸縮臂的外周壁上都設定有能夠伸縮的臂銷，基本臂與第一節伸縮臂之間以及相鄰的伸縮臂之間能夠通過臂銷和臂銷孔的配合實現鎖定或釋放。
在一個優選或可選地實施例中，每節臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量多一個。
在一個優選或可選地實施例中，缸筒的外側在縱向上固定地套裝2個缸頭，基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有3個臂銷孔。
在一個優選或可選地實施例中，缸頭的兩側設定有缸銷安裝孔，缸銷安裝於缸銷安裝孔中。
在一個優選或可選地實施例中，臂銷由兩個臂銷油缸帶動，臂銷油缸設定於缸頭的臂銷油缸安裝孔中，且臂銷油缸分別位於缸頭的兩側。
在一個優選或可選地實施例中，缸頭呈長方體，其中部具有將其貫通的中心安裝孔，中心安裝孔的內徑與缸筒的外徑相等，以便缸筒能夠穿過中心安裝孔。
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》還提供了以下技術方案：一種起重機，起重機包括如上所述的單缸插銷式伸縮臂。
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》還提供了以下技術方案：一種如上所述的單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的第一缸頭的缸銷到達倒數第一節伸縮臂的缸銷孔的位置時，第一缸頭的缸銷插入倒數第一節伸縮臂的缸銷孔中，實現缸筒與倒數第一節伸縮臂的鎖定；拉下倒數第一節伸縮臂的臂銷，實現倒數第一節伸縮臂和倒數第二節伸縮臂的釋放；缸筒將倒數第一節伸縮臂帶出，當倒數第一節伸縮臂的臂銷到達倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔的位置時，倒數第一節伸縮臂的臂銷插入倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔中，實現倒數第一節伸縮臂和倒數第二節伸縮臂的鎖定；缸筒的剩餘的缸頭按照第一缸頭的操作步驟依次進行，實現倒數第一節伸縮臂的完全伸出；剩餘的伸縮臂按照倒數第一節伸縮臂的伸出步驟依次伸出，實現了所有伸縮臂的伸出。
在一個優選或可選地實施例中，縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的倒數第一缸頭的缸銷到達第一節伸縮臂的缸銷孔的位置時，倒數第一缸頭的缸銷插入第一節伸縮臂的缸銷孔中，實現缸筒與第一節伸縮臂的鎖定；拉下第一節伸縮臂的臂銷，實現基本臂和第一節伸縮臂的釋放；缸筒將第一節伸縮臂帶回，當第一節伸縮臂的臂銷到達基本臂的倒數第二臂銷孔的位置時，第一節伸縮臂的臂銷插入基本臂的倒數第二臂銷孔中，實現基本臂和第一節伸縮臂的鎖定；缸筒的剩餘的缸頭按照倒數第一缸頭的操作步驟依次進行，實現了第一節伸縮臂的完全縮回；剩餘的伸縮臂按照第一節伸縮臂的縮回步驟依次縮回，實現了所有伸縮臂的縮回。
在一個優選或可選地實施例中，所有缸頭的缸銷都聯動，以便缸銷同步伸出或者同步縮回。
基於上述技術方案中的任一技術方案，該發明實施例至少可以產生如下技術效果：
由於《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》所提供的單缸插銷式伸縮臂，採用一個伸縮油缸和至少2個缸頭，每個缸頭都能夠實現伸縮油缸與任一伸縮臂的鎖死與解鎖，通過接力傳遞的方式，將伸縮臂伸出或縮回，實現單缸插銷式伸縮臂的伸縮，縮短了油缸長度，減小了油缸缸徑和桿徑，降低了油缸成本，同時可以降低油箱尺寸，減少上車重量，提升吊重能力，使起重機的設計擁有更多的發揮空間。
改善效果
1、成本低。將伸縮臂分段伸出或縮回，伸縮油缸所需行程減少，所以伸縮油缸也更短。短油缸的缸筒和缸桿也更短，加工更為方便，對加工設備和加工條件的要求也降低，所以伸縮油缸成本也大幅下降。
2、重量小。由於伸縮油缸縮短，自身重量下降。由於吊臂本身不變，所以承受的軸向壓縮載荷相同，此時可適當縮小油缸桿徑、缸徑以及材料厚度，縮短伸縮油缸的導向距離，也能防止伸縮油缸產生縱向彎曲，同樣滿足穩定性的要求，降低伸縮油缸重量。另外，同時為滿足短行程油缸的伸縮，可以配置較小尺寸的油箱，減輕起重機重量。由於重量的降低，設計人員將擁有更多的設計空間。
3、穩定性更好。油缸行程縮短，使其加工條件更好，表面光潔度更高，摩擦力更小。另外，伸縮油缸受液壓油彈性模量的影響更小，可減輕伸縮油缸蠕動爬行的情況，降低抖動故障。
附圖說明
圖1a-1g為2013年之前的技術的單缸插銷式伸縮臂的伸出過程示意圖，其中圖1a為全縮狀態示意圖，圖1b為缸銷縮回、尋找倒數第一節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖1c為找到倒數第一節伸縮臂的缸銷孔、插入缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖1d為倒數第一節伸縮臂的臂銷插入倒數第二節伸縮臂的臂銷孔的狀態示意圖，圖1e為缸銷縮回、伸縮油缸縮回、尋找倒數第二節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖1f為找到倒數第二節伸縮臂的缸銷孔、插入缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖1g為倒數第二節伸縮臂的臂銷插入倒數第三節伸縮臂的臂銷孔的狀態示意圖；
圖2a-2k為《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》的單缸插銷式伸縮臂的優選實施例的伸出過程示意圖，其中圖2a為全縮狀態示意圖，圖2b為缸銷縮回、尋找倒數第一節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖2c為找到倒數第一節伸縮臂的缸銷孔、插入第一缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖2d為倒數第一節伸縮臂的臂銷插入倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔的狀態示意圖，圖2e為找到倒數第一節伸縮臂的缸銷孔、插入第二缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖2f為倒數第一節伸縮臂的臂銷插入倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔的狀態示意圖，圖2g為缸銷縮回、尋找倒數第二節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖2h為找到倒數第二節伸縮臂的缸銷孔、插入第一缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖2i為倒數第二節伸縮臂的臂銷插入倒數第三節伸縮臂的第二臂銷孔的狀態示意圖，圖2j為倒數第二節伸縮臂的臂銷插入倒數第三節伸縮臂的第三臂銷孔的狀態示意圖，圖2k為全伸狀態示意圖；
圖3a-3m為《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》的單缸插銷式伸縮臂的優選實施例的縮回過程示意圖，其中圖3a為全伸狀態示意圖，圖3b為缸銷縮回、尋找倒數第五節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖3c為找到倒數第五節伸縮臂的缸銷孔、插入第二缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖3d為伸縮油缸帶倒數第五節伸縮臂縮回的狀態示意圖，圖3e為倒數第五節伸縮臂的臂銷插入基本臂的第二臂銷孔的狀態示意圖，圖3f為缸銷縮回、尋找倒數第五節伸縮臂的缸銷孔的狀態示意圖，圖3g為找到倒數第五節伸縮臂的缸銷孔、插入第一缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖3h為倒數第五節伸縮臂的臂銷插入基本臂的第一臂銷孔的狀態示意圖，圖3i為找到倒數第四節伸縮臂的缸銷孔、插入第二缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖3j為倒數第四節伸縮臂的臂銷插入倒數第五節伸縮臂的第二臂銷孔的狀態示意圖，圖3k為找到倒數第四節伸縮臂的缸銷孔、插入第一缸銷、拉下臂銷的狀態示意圖，圖3l為倒數第四節伸縮臂的臂銷插入倒數第五節伸縮臂的第一臂銷孔的狀態示意圖，圖3m為全縮狀態示意圖。
技術領域
《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》涉及工程機械領域，具體涉及一種單缸插銷式伸縮臂、包含該單缸插銷式伸縮臂的起重機及其該單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法。
權利要求
1.一種單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：包括基本臂以及套裝於所述基本臂中的至少一節伸縮臂，伸縮臂的尾部都設有同軸的中心孔，中心孔中設有伸縮油缸；所述伸縮油缸包括缸桿和缸筒，所述缸桿連線於所述基本臂的根部鉸點，所述缸筒的外側在縱向上固定地套裝至少2個缸頭，每一缸頭的左右兩側都設定有能夠伸縮的缸銷，伸縮臂的尾部的中心孔的內周壁上均設有缸銷孔，所述缸筒通過缸銷和缸銷孔的配合能夠選擇地與任一伸縮臂固定連線；基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有至少3個臂銷孔，每節臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量至少多一個，伸縮臂的外周壁上都設定有能夠伸縮的臂銷，基本臂與第一節伸縮臂之間以及相鄰的伸縮臂之間能夠通過臂銷和臂銷孔的配合實現鎖定或釋放。
2.根據權利要求1所述的單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：每節臂的臂銷孔的數量比缸頭的數量多一個。
3.根據權利要求1所述的單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：所述缸筒的外側在縱向上固定地套裝2個缸頭，基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有3個臂銷孔。
4.根據權利要求1所述的單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：所述缸頭的兩側設定有缸銷安裝孔，所述缸銷安裝於所述缸銷安裝孔中。
5.根據權利要求1所述的單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：所述臂銷由兩個臂銷油缸帶動，所述臂銷油缸設定於所述缸頭的臂銷油缸安裝孔中，且所述臂銷油缸分別位於所述缸頭的兩側。
6.根據權利要求1所述的單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於：所述缸頭呈長方體，其中部具有將其貫通的中心安裝孔，中心安裝孔的內徑與所述缸筒的外徑相等，以便缸筒能夠穿過中心安裝孔。
7.一種起重機，其特徵在於，所述起重機包括權利要求1-6任一項所述的單缸插銷式伸縮臂。
8.一種權利要求1-6任一項所述的單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，其特徵在於：縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的第一缸頭的缸銷到達倒數第一節伸縮臂的缸銷孔的位置時，第一缸頭的缸銷插入倒數第一節伸縮臂的缸銷孔中，實現缸筒與倒數第一節伸縮臂的鎖定；拉下倒數第一節伸縮臂的臂銷，實現倒數第一節伸縮臂和倒數第二節伸縮臂的釋放；缸筒將倒數第一節伸縮臂帶出，當倒數第一節伸縮臂的臂銷到達倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔的位置時，倒數第一節伸縮臂的臂銷插入倒數第二節伸縮臂的第二臂銷孔中，實現倒數第一節伸縮臂和倒數第二節伸縮臂的鎖定；缸筒的剩餘的缸頭按照第一缸頭的操作步驟依次進行，實現倒數第一節伸縮臂的完全伸出；剩餘的伸縮臂按照倒數第一節伸縮臂的伸出步驟依次伸出，實現了所有伸縮臂的伸出。
9.根據權利要求8所述的伸縮方法，其特徵在於：縮回缸頭的缸銷，移動缸筒，當缸筒的倒數第一缸頭的缸銷到達第一節伸縮臂的缸銷孔的位置時，倒數第一缸頭的缸銷插入第一節伸縮臂的缸銷孔中，實現缸筒與第一節伸縮臂的鎖定；拉下第一節伸縮臂的臂銷，實現基本臂和第一節伸縮臂的釋放；缸筒將第一節伸縮臂帶回，當第一節伸縮臂的臂銷到達基本臂的倒數第二臂銷孔的位置時，第一節伸縮臂的臂銷插入基本臂的倒數第二臂銷孔中，實現基本臂和第一節伸縮臂的鎖定；缸筒的剩餘的缸頭按照倒數第一缸頭的操作步驟依次進行，實現了第一節伸縮臂的完全縮回；剩餘的伸縮臂按照第一節伸縮臂的縮回步驟依次縮回，實現了所有伸縮臂的縮回。
10.根據權利要求8或9所述的伸縮方法，其特徵在於：所有缸頭的缸銷都聯動，以便缸銷同步伸出或者同步縮回。
實施方式
需要說明的是：該實施例中的任何技術特徵、任何技術方案均是多種可選的技術特徵或可選的技術方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本檔案中無法窮舉該發明的所有可替代的技術特徵以及可替代的技術方案，也不便於每個技術特徵的實施方式均強調其為可選的多種實施方式之一，所以本領域技術人員應該知曉：該實施例內的任何技術特徵以及任何技術方案均不限制該發明的保護範圍，該發明的保護範圍應該包括本領域技術人員不付出創造性勞動所能想到的任何替代技術方案。
下文為了敘述方便，下文中所稱的“左”、“右”、“上”、“下”與附圖本身的左、右、上、下方向一致。至少2個缸頭是指2個或2個以上的缸頭。
下文為了敘述方便，至少2個缸頭從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一缸頭、第二缸頭、第三缸頭（以此類推）區分缸頭；至少2個缸頭從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一缸頭、倒數第二缸頭、倒數第三缸頭（以此類推）區分缸頭，但所有缸頭的尺寸、結構、材料都是相同的。舉例說明如下：當缸頭具有2個時，從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一缸頭、第二缸頭區分2個缸頭，從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一缸頭、倒數第二缸頭區分2個缸頭，也就是說第一缸頭就是倒數第二缸頭，第二缸頭就是倒數第一缸頭。當缸頭具有5個時，從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一缸頭、第二缸頭、第三缸頭、第四缸頭、第五缸頭區分5個缸頭，從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一缸頭、倒數第二缸頭、倒數第三缸頭、倒數第四缸頭、倒數第五缸頭區分5個缸頭，也就是說第一缸頭就是倒數第五缸頭，第二缸頭就是倒數第四缸頭，第三缸頭就是倒數第三缸頭，第四缸頭就是倒數第二缸頭，第五缸頭就是倒數第一缸頭。至少3個臂銷孔是指3個或3個以上的臂銷孔。
下文為了敘述方便，至少3個臂銷孔從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一臂銷孔、第二臂銷孔、第三臂銷孔（以此類推）區分臂銷孔；至少3個臂銷孔從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一臂銷孔、倒數第二臂銷孔、倒數第三臂銷孔（以此類推）區分臂銷孔，每節伸縮臂的臂銷孔布置規律相同。舉例說明如下：當臂銷孔具有3個時，從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一臂銷孔、第二臂銷孔、第三臂銷孔區分3個臂銷孔，從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一臂銷孔、倒數第二臂銷孔、倒數第三臂銷孔區分3個臂銷孔，也就是說第一臂銷孔就是倒數第三臂銷孔，第二臂銷孔就是倒數第二臂銷孔，第三臂銷孔就是倒數第一臂銷孔。當臂銷孔具有5個時，從附圖上的從左到右的方向作為參照，分別以第一臂銷孔、第二臂銷孔、第三臂銷孔、第四臂銷孔、第五臂銷孔區分5個臂銷孔，從附圖上的從右到左的方向作為參照，分別以倒數第一臂銷孔、倒數第二臂銷孔、倒數第三臂銷孔、倒數第四臂銷孔、倒數第五臂銷孔區分5個臂銷孔，也就是說第一臂銷孔就是倒數第五臂銷孔，第二臂銷孔就是倒數第四臂銷孔，第三臂銷孔就是倒數第三臂銷孔，第四臂銷孔就是倒數第二臂銷孔，第五臂銷孔就是倒數第一臂銷孔。
下文為了敘述方便，至少一節伸縮臂從附圖上的從外到內的方向作為參照，分別以第一節伸縮臂、第二節伸縮臂、第三節伸縮臂（以此類推）區分伸縮臂；至少一節伸縮臂從附圖上的從內到外的方向作為參照，分別以倒數第一節伸縮臂、倒數第二節伸縮臂、倒數第三節伸縮臂（以此類推）區分伸縮臂，但第一節伸縮臂、第二節伸縮臂、第三節伸縮臂（以此類推）只是徑向尺寸不同，結構、材料是相同的。多節伸縮臂的徑向尺寸需要滿足以下情況：第三節伸縮臂能夠設於第二節伸縮臂的內腔中，第二節伸縮臂能夠設於第一節伸縮臂的內腔中，第一節伸縮臂能夠設於基本臂的內腔中。舉例說明如下：當伸縮臂具有2節時，從附圖上的從外到內的方向作為參照，分別以第一節伸縮臂、第二節伸縮臂區分2節伸縮臂，從附圖上的從內到外的方向作為參照，分別以倒數第一節伸縮臂、倒數第二節伸縮臂區分2節伸縮臂，也就是說第一節伸縮臂就是倒數第二節伸縮臂，第二節伸縮臂就是倒數第一節伸縮臂，2節伸縮臂的徑向尺寸需要滿足以下情況：第二節伸縮臂能夠設於第一節伸縮臂的內腔中，第一節伸縮臂能夠設於基本臂的內腔中。當伸縮臂具有5節時，從附圖上的從外到內的方向作為參照，分別以第一節伸縮臂、第二節伸縮臂、第三節伸縮臂、第四節伸縮臂、第五節伸縮臂區分5節伸縮臂，從附圖上的從內到外的方向作為參照，分別以倒數第一節伸縮臂、倒數第二節伸縮臂、倒數第三節伸縮臂、倒數第四節伸縮臂、倒數第五節伸縮臂區分5節伸縮臂，也就是說第一節伸縮臂就是倒數第五節伸縮臂，第二節伸縮臂就是倒數第四節伸縮臂，第三節伸縮臂就是倒數第三節伸縮臂，第四節伸縮臂就是倒數第二節伸縮臂，第五節伸縮臂就是倒數第一節伸縮臂，5節伸縮臂的徑向尺寸需要滿足以下情況：第五節伸縮臂能夠設於第四節伸縮臂的內腔中，第四節伸縮臂能夠設於第三節伸縮臂的內腔中，第三節伸縮臂能夠設於第二節伸縮臂的內腔中，第二節伸縮臂能夠設於第一節伸縮臂的內腔中，第一節伸縮臂能夠設於基本臂的內腔中。
如果油缸上有2個缸頭，則每節伸縮臂的伸縮分為2段進行，第一缸頭負責前一段的伸縮，第二缸頭負責後一段的伸縮；如果油缸上有3個缸頭，則第一缸頭負責伸縮臂前一段的伸縮，第二缸頭負責中間段的伸縮，第三缸頭負責後一段的伸縮；如果油缸上有4個或者更多的缸頭，則以此類推。
如圖2a所示，一種單缸插銷式伸縮臂，包括基本臂11以及套裝於基本臂11中的5節伸縮臂，5節伸縮臂分別為倒數第一節伸縮臂12、倒數第二節伸縮臂13、倒數第三節伸縮臂14、倒數第四節伸縮臂15和倒數第五節伸縮臂16，5節伸縮臂的尾部都設有同軸的中心孔，中心孔中設有伸縮油缸；伸縮油缸包括缸桿和缸筒17，缸桿連線於基本臂的根部鉸點，缸筒17的外側在縱向上固定地套裝2個缸頭，2個缸頭分別為第一缸頭18和第二缸頭19，第一缸頭18的左右兩側都設定有能夠伸縮的第一缸銷20，第二缸頭19的左右兩側都設定有能夠伸縮的第二缸銷21，伸縮臂的尾部27的中心孔的內周壁上均設有缸銷孔22，缸筒17通過缸銷和缸銷孔的配合能夠選擇地與任一伸縮臂固定連線；基本臂和伸縮臂在縱向上都設定有3個臂銷孔，3個臂銷孔分別為第一臂銷孔23、第二臂銷孔24和第三臂銷孔25，伸縮臂的外周壁上都設定有能夠伸縮的臂銷26，基本臂與第一節伸縮臂之間以及相鄰的伸縮臂之間能夠通過臂銷和臂銷孔的配合實現鎖定或釋放。
伸縮油缸的固定端連線於基本臂的根部鉸點，其活動端通過缸銷能夠選擇地與任一伸縮臂固定連線。伸縮油缸的固定端為缸桿，其活動端為缸筒。
缸銷通常處於伸出狀態，即處於將缸筒與某節伸縮臂鎖定的狀態；需要解鎖時，能夠通過缸銷油缸（圖中未示出）推動缸銷使其縮回，進而實現缸筒與某節伸縮臂的解鎖。當需要重新鎖定缸銷與某節伸縮臂時，可以對缸銷油缸進行卸壓操作，此時缸銷能夠重新伸出。
第一缸頭18的兩側設定有第一缸銷安裝孔（圖中未示出），第一缸銷20安裝於第一缸銷安裝孔中；第二缸頭19的兩側設定有第二缸銷安裝孔（圖中未示出），第二缸銷21安裝於第二缸銷安裝孔中。
臂銷26由兩個第一臂銷油缸（圖中未示出）或兩個第二臂銷油缸（圖中未示出）帶動，第一臂銷油缸設定於第一缸頭18的第一臂銷油缸安裝孔（圖中未示出）中，且第一臂銷油缸分別位於第一缸頭18的兩側；第二臂銷油缸設定於第二缸頭19的第二臂銷油缸安裝孔（圖中未示出）中，且第二臂銷油缸分別位於第二缸頭19的兩側。
臂銷通常設定於伸縮臂的頂部，並可以豎直地移動，從而將基本臂與第一節伸縮臂之間以及相鄰的伸縮臂之間鎖定或解鎖。臂銷的底端能夠卡入燕尾槽中，因此能夠由燕尾槽帶動而在大體豎直的方向上移動；燕尾槽與臂銷油缸固定連線，從而可以與臂銷油缸同步運動。
臂銷油缸設定於缸頭的臂銷油缸安裝孔中，其下端與缸頭固定連線，其上端與燕尾槽固定連線。缸頭能夠隨缸筒伸出或收回，因此，臂銷油缸以及燕尾槽能夠在伸縮臂的內腔中沿軸向運動；處於不同的位置時，燕尾槽能夠與不同的臂銷相卡接，從而能夠帶動不同的臂銷伸出或縮回。
第一缸頭18和第二缸頭19都呈長方體，其中部具有將其貫通的中心安裝孔，中心安裝孔的內徑與缸筒17的外徑相等，以便缸筒17能夠穿過中心安裝孔。第一缸頭18和第二缸頭19以常規的方式（例如螺栓）固定於缸筒17的外側。
一種起重機，起重機包括如上的單缸插銷式伸縮臂。起重機的其它部分可以參照2013年之前的技術，該發明不再展開描述。
一種如上的單缸插銷式伸縮臂的伸縮方法，每節伸縮臂的伸出與縮回都分為兩段，第一缸頭18負責伸縮臂前半段的伸出，第二缸頭19負責伸縮臂後半段的伸出，伸出順序為：倒數第一節伸縮臂→倒數第二節伸縮臂→倒數第三節伸縮臂→倒數第四節伸縮臂→倒數第五節伸縮臂。
如圖2a-2k所示，伸出方法為：縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的第一缸頭18的第一缸銷20到達倒數第一節伸縮臂12的缸銷孔的位置時，第一缸頭18的第一缸銷20插入倒數第一節伸縮臂12的缸銷孔中，實現缸筒17與倒數第一節伸縮臂12的鎖定；拉下倒數第一節伸縮臂12的臂銷，實現倒數第一節伸縮臂12和倒數第二節伸縮臂13的釋放；缸筒17將倒數第一節伸縮臂12帶出，當倒數第一節伸縮臂12的臂銷到達倒數第二節伸縮臂13的第二臂銷孔的位置時，倒數第一節伸縮臂12的臂銷插入倒數第二節伸縮臂13的第二臂銷孔中，實現倒數第一節伸縮臂12和倒數第二節伸縮臂13的鎖定；縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的第二缸頭19的第二缸銷21到達倒數第一節伸縮臂12的缸銷孔的位置時，第二缸頭19的第二缸銷21插入倒數第一節伸縮臂12的缸銷孔中，實現缸筒17與倒數第一節伸縮臂12的鎖定；拉下倒數第一節伸縮臂12的臂銷，實現倒數第一節伸縮臂12和倒數第二節伸縮臂13的釋放；
缸筒17將倒數第一節伸縮臂12帶出，當倒數第一節伸縮臂12的臂銷到達倒數第二節伸縮臂13的第三臂銷孔的位置時，倒數第一節伸縮臂12的臂銷插入倒數第二節伸縮臂13的第三臂銷孔中，實現倒數第一節伸縮臂12和倒數第二節伸縮臂13的鎖定，實現倒數第一節伸縮臂12的完全伸出；縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的第一缸頭18的第一缸銷20到達倒數第二節伸縮臂13的缸銷孔的位置時，第一缸頭18的第一缸銷20插入倒數第二節伸縮臂13的缸銷孔中，實現缸筒17與倒數第二節伸縮臂13的鎖定；拉下倒數第二節伸縮臂13的臂銷，實現倒數第二節伸縮臂13和倒數第三節伸縮臂14的釋放；缸筒17將倒數第二節伸縮臂13帶出，當倒數第二節伸縮臂13的臂銷到達倒數第三節伸縮臂14的第二臂銷孔的位置時，倒數第二節伸縮臂13的臂銷插入倒數第三節伸縮臂14的第二臂銷孔中，實現倒數第二節伸縮臂13和倒數第三節伸縮臂14的鎖定；
縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的第二缸頭19的第二缸銷21到達倒數第二節伸縮臂13的缸銷孔的位置時，第二缸頭19的第二缸銷21插入倒數第二節伸縮臂13的缸銷孔中，實現缸筒17與倒數第二節伸縮臂13的鎖定；拉下倒數第二節伸縮臂13的臂銷，實現倒數第二節伸縮臂13和倒數第三節伸縮臂14的釋放；缸筒17將倒數第二節伸縮臂13帶出，當倒數第二節伸縮臂13的臂銷到達倒數第三節伸縮臂14的第三臂銷孔的位置時，倒數第二節伸縮臂13的臂銷插入倒數第三節伸縮臂14的第三臂銷孔中，實現倒數第二節伸縮臂13和倒數第三節伸縮臂14的鎖定，實現倒數第二節伸縮臂13的完全伸出；剩餘的伸縮臂按照倒數第一節伸縮臂和倒數第二節伸縮臂的伸出步驟依次伸出，實現了所有伸縮臂的伸出。
縮回操作與伸出操作順序相反，第一缸頭18負責伸縮臂前半段的縮回，第二缸頭19負責伸縮臂後半段的縮回，縮回順序為：第一節伸縮臂→第二節伸縮臂→第三節伸縮臂→第四節伸縮臂→第五節伸縮臂。
如圖3a-3m所示，縮回方法為：縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的倒數第一缸頭19的第二缸銷21到達第一節伸縮臂16的缸銷孔的位置時，倒數第一缸頭19的第二缸銷21插入第一節伸縮臂16的缸銷孔中，實現缸筒17與第一節伸縮臂16的鎖定；拉下第一節伸縮臂16的臂銷，實現基本臂11和第一節伸縮臂16的釋放；缸筒17將第一節伸縮臂16帶回，當第一節伸縮臂16的臂銷到達基本臂11的倒數第二臂銷孔24的位置時，第一節伸縮臂16的臂銷插入基本臂11的倒數第二臂銷孔24中，實現基本臂11和第一節伸縮臂16的鎖定；
縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的倒數第二缸頭18的第一缸銷20到達第一節伸縮臂16的缸銷孔的位置時，倒數第二缸頭18的第一缸銷20插入第一節伸縮臂16的缸銷孔中，實現缸筒17與第一節伸縮臂16的鎖定；拉下第一節伸縮臂16的臂銷，實現基本臂11和第一節伸縮臂16的釋放；缸筒17將第一節伸縮臂16帶回，當第一節伸縮臂16的臂銷到達基本臂11的倒數第三臂銷孔23的位置時，第一節伸縮臂16的臂銷插入基本臂11的倒數第三臂銷孔23中，實現基本臂11和第一節伸縮臂16的鎖定，實現了第一節伸縮臂16的完全縮回；
縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的倒數第一缸頭19的第二缸銷21到達第二節伸縮臂15的缸銷孔的位置時，倒數第一缸頭19的第二缸銷21插入第二節伸縮臂15的缸銷孔中，實現缸筒17與第二節伸縮臂15的鎖定；拉下第二節伸縮臂15的臂銷，實現第一節伸縮臂16和第二節伸縮臂15的釋放；缸筒17將第二節伸縮臂15帶回，當第二節伸縮臂15的臂銷到達第一節伸縮臂16的倒數第二臂銷孔24的位置時，第二節伸縮臂15的臂銷插入第一節伸縮臂16的倒數第二臂銷孔24中，實現第一節伸縮臂16和第二節伸縮臂15的鎖定；
縮回缸頭的缸銷，移動缸筒17，當缸筒17的倒數第二缸頭18的第一缸銷20到達第二節伸縮臂15的缸銷孔的位置時，倒數第二缸頭18的第一缸銷20插入第二節伸縮臂15的缸銷孔中，實現缸筒17與第二節伸縮臂15的鎖定；拉下第二節伸縮臂15的臂銷，實現第一節伸縮臂16和第二節伸縮臂15的釋放；
缸筒17將第二節伸縮臂15帶回，當第二節伸縮臂15的臂銷到達第一節伸縮臂16的倒數第三臂銷孔23的位置時，第二節伸縮臂15的臂銷插入第一節伸縮臂16的倒數第三臂銷孔23中，實現第一節伸縮臂16和第二節伸縮臂15的鎖定，實現了第二節伸縮臂15的完全縮回；剩餘的伸縮臂按照第一節伸縮臂和第二節伸縮臂的縮回步驟依次縮回，實現了所有伸縮臂的縮回。
需要注意的是，在任何時刻，任意一節伸縮臂要么通過臂銷與其他伸縮臂鎖定，要么通過缸銷與伸縮油缸鎖定。所有缸頭的缸銷都聯動，以便缸銷同步伸出或者同步縮回。由於缸頭的兩側均設有缸銷並且具有至少2個缸頭，可以在缸銷之間設定同步裝置以使所有缸銷聯動，進而使所有缸銷能夠同步伸出或者同步縮回當然，實現所有缸銷聯動的方式不限於同步裝置，其它能夠實現所有缸銷聯動的2013年之前的技術均可採用。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種單缸插銷式伸縮臂、起重機及其伸縮方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
