滑移裝載機(jī)提升連桿組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于具有作業(yè)工具的作業(yè)機(jī)器的提升連桿組件。提升連桿組件包括框架、懸臂、上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器。懸臂被構(gòu)造成可樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具，并且具有限定縱向軸線的表面。上連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部。下連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部。液壓致動(dòng)器具有可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂并且在縮回位置和伸出位置之間移動(dòng)的活塞桿。上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器中的每一個(gè)都與縱向軸線隔開。
【專利說明】滑移裝載機(jī)提升連桿組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及施工機(jī)械，如滑移和緊湊裝載機(jī)，并且特別地，涉及用于提升這種施工機(jī)械的作業(yè)工具的連桿組件。
【背景技術(shù)】
[0002]作業(yè)機(jī)器，諸如在農(nóng)業(yè)、建筑和林業(yè)中的那些作業(yè)機(jī)器，執(zhí)行各種操作。在一些情況下，所述機(jī)器設(shè)置有工作器具或工具來實(shí)現(xiàn)所希望的功能。諸如鏟斗、叉車或抓鉤之類的工作器具或工具通過機(jī)械提升臂或懸臂可移動(dòng)地連接到該機(jī)器的框架。提升臂或懸臂能夠通過機(jī)器操作者使用設(shè)置在機(jī)器的駕駛室中的控制可操作地控制。
[0003]在一個(gè)實(shí)例中，該機(jī)器可以具有可操作地連接到其前端的鏟斗。機(jī)器的操作者可以控制鏟斗以收集在地面處的材料，并且將材料輸送到位置目標(biāo)位置。操作者可操作地控制鏟斗，從地面到最大提升高度，使得鏟斗的限定點(diǎn)沿著提升路徑行進(jìn)。提升路徑的形狀和最大提升高度可以是提升臂或懸臂和將提升臂或懸臂連接到框架的連桿組件的函數(shù)。在許多情況下，連桿組件和提升臂或懸臂的關(guān)系限定能夠由該機(jī)器實(shí)現(xiàn)的提升路徑和最大高度。
[0004]傳統(tǒng)機(jī)器可能被由液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的作用力限制，以移動(dòng)工作器具或工具到最大高度。此外，許多傳統(tǒng)機(jī)器可以被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)較大的最大高度，但是在地面處具有有限的挖掘力(即，從壓實(shí)堆中破碎或挖松一部分材料所需的作用力)。其他傳統(tǒng)機(jī)器可以具有能具有較大挖掘力潛力，但是具有減少的提升路徑高度。
[0005]因此需要提供一種機(jī)器，特別是，用于機(jī)器的、可以在地面上實(shí)現(xiàn)最大挖掘性能并且還能夠達(dá)到較大提升高度的連桿和懸臂組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例中，一種作業(yè)機(jī)器包括框架和地面接合機(jī)構(gòu)。地面結(jié)合機(jī)構(gòu)適于支撐框架。作業(yè)工具連接到框架并被可操作地控制以執(zhí)行所需的功能。該機(jī)器還包括懸臂，懸臂被配置為沿著提升路徑將作業(yè)工具從第一位置移動(dòng)到第二位置。上連桿在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中上連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。下連桿在一端部處樞轉(zhuǎn)地連接到框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中下連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。該機(jī)器還包括液壓致動(dòng)器，液壓致動(dòng)器在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中液壓致動(dòng)器在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。所述第一部位和第二部位彼此隔開第一距離，所述第二部位和第三部位彼此隔開第二距離，并且所述第一部位和第三部位彼此隔開第三距離。在這里，其中所述第一距離和第二距離是所述第三距離的至少兩倍。
[0007]在本實(shí)施例的第一方面中，第一距離和第二距離是第三距離的至少三倍。在第二方面中，懸臂包括限定縱向軸線的內(nèi)表面，使得上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器被設(shè)置為從所述縱向軸線朝向該機(jī)器的中心線偏移。在這個(gè)方面的一種形式中，上連桿從縱向軸線偏移第一偏移距離，液壓致動(dòng)器從縱向軸線偏移第二偏移距離，其中第一偏移距離大于第二偏移距離。在這個(gè)方面的另一種形式中，下連桿從縱向軸線偏移第三偏移距離，第三偏移距離小于第一偏移距離。
[0008]在另一個(gè)方面中，上連桿包括被限定在其中的、位于上連桿的所述一端部和相反端部之間的橫向彎曲部。此外，上連桿可以包括被限定在所述一端部和相反端部之間的后連接點(diǎn)，使得橫向彎曲被限定在所述第一部位和后連接點(diǎn)之間。在不同的方面中，作業(yè)機(jī)器可以包括第二液壓致動(dòng)器，第二液壓致動(dòng)器在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂并在第二端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具，其中第一和第二液壓致動(dòng)器中的每一個(gè)包括在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿。在這里，每個(gè)或桿在縮回位置和伸出位置之間的運(yùn)動(dòng)以及上連桿、下連桿、第一液壓致動(dòng)器相對于懸臂的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，引起作業(yè)工具沿著提升路徑在所述第一位置和所述第二位置之間運(yùn)動(dòng)。與之相關(guān)，作業(yè)工具沿著提升路徑的運(yùn)動(dòng)限定相對于將作業(yè)工具和懸臂彼此連接的鉸鏈銷連接件的提升曲線，該提升曲線具有至少對應(yīng)于第一位置的第一區(qū)域、對應(yīng)于第二位置的第二區(qū)域和對應(yīng)于被限定在第一位置和第二位置之間的位置的第三區(qū)域，其中提升曲線在第一區(qū)域中具有第一限定斜率，在第二區(qū)域中具有第二限定斜率和在第三區(qū)域中具有第三限定斜率，使得第一限定斜率和第二限定斜率大于第三斜率。
[0009]在本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于具有作業(yè)工具的作業(yè)機(jī)器的提升連桿組件。提升連桿組件包括框架、懸臂、上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器。懸臂被構(gòu)造成可樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具，懸臂具有限定縱向軸線的表面。上連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部。下連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部。液壓致動(dòng)器具有可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂并且在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿。液壓致動(dòng)器還連接到框架。上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器中的每一個(gè)都與所述縱向軸線隔開。
[0010]在一個(gè)方面中，上連桿從縱向軸線偏移第一偏移距離，并且液壓致動(dòng)器從縱向軸線偏移第二偏移距離，其中第一偏移距離大于第二偏移距離。在另一方面中，下連桿從縱向軸線偏移第三偏移距離，其中第三偏移距離小于第一偏移距離。在不同的方面中，上連桿包括被限定在其中的、位于第一端部和第二端部之間的橫向彎曲部。與之相關(guān)的，上連桿包括被限定在第一端部和第二端部之間的后連接點(diǎn)，使得橫向彎曲部被限定在第二端部和后連接點(diǎn)之間。在進(jìn)一步的方面中，上連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，下連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，并且所述活塞桿在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。第一部位和第二部位彼此隔開第一距離，第二部位和第三部位彼此隔開第二距離，第一部位和第三部位彼此隔開第三距離。在這里，第一距離和第二距離中的每一個(gè)大于第三距離。
[0011]在不同的實(shí)施例中，提供一種用于作業(yè)機(jī)器的連桿組件。該連桿組件包括框架、懸臂、液壓致動(dòng)器、第一連桿和第二連桿。液壓致動(dòng)器具有在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿，其中液壓致動(dòng)器可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架，并且所述活塞桿可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。第一連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部。第二連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到第二連桿的第二端部。第二連桿還包括被限定在其中的、位于第一端部和第二端部之間的橫向彎曲部。[0012]在連桿組件的一個(gè)方面中，懸臂限定縱向軸線，并且第一連桿、第二連桿和液壓致動(dòng)器與縱向軸線隔開。與這方面相關(guān)，第二連桿從縱向軸線偏移第一偏移距離，液壓致動(dòng)器從縱向軸線偏移第二偏移距離，其中第一偏移距離大于第二偏移距離。此外，第一連桿從縱向軸線偏移第三偏移距離，第三偏移距離小于第一偏移距離。在另一個(gè)方面中，第一連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，第二連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，并且所述活塞桿在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂。這里，第一部位和第二部位彼此隔開第一距離，第一部位和第三部位彼此隔開第二距離，并且第二部位和第三部位彼此隔開第三距離，其中第一距離和第二距離中的每一個(gè)大于第三距離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]結(jié)合附圖，通過參考下面描述的本公開內(nèi)容的實(shí)施例，本公開內(nèi)容的上述方面以及獲得它們的方式將變得更加顯而易見并且本公開內(nèi)容本身將被更好地理解，其中:
[0014]圖1是滑移裝載機(jī)器的側(cè)面透視圖；
[0015]圖2是用于作業(yè)機(jī)器的傳統(tǒng)的懸臂和連桿組件的前視圖；
[0016]圖3是懸臂和連桿組件的示例性實(shí)施例的側(cè)面示意圖；
[0017]圖4是圖3的懸臂和連桿組件的局部透視圖；
[0018]圖5是圖3的懸臂和連桿組件的頂視圖；
[0019]圖6是處于伸出位置中的懸臂和連桿組件的液壓致動(dòng)器的正視圖；
[0020]圖7是用于作業(yè)機(jī)器的鉸鏈銷提升路徑的圖形表示；
[0021]圖8是作業(yè)機(jī)器的懸臂挖掘力相對于提升高度的圖形表示。
[0022]在全部幾個(gè)視圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記用于表示相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面描述的本發(fā)明的實(shí)施例的目的不是要窮舉或限制本公開內(nèi)容到如下詳細(xì)描述的精確形式中。相反地，選擇和描述實(shí)施例，使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員可以明白和理解本公開內(nèi)容的原則和實(shí)踐。
[0024]參照圖1，顯示諸如滑移裝載機(jī)器100的機(jī)器的示例性實(shí)施例。本公開內(nèi)容不是意圖限于滑移裝載機(jī)，而是可以包括任何農(nóng)業(yè)、建筑、林業(yè)機(jī)器。滑移裝載機(jī)器100可以設(shè)置有用于沿地面移動(dòng)的地面接合機(jī)構(gòu)。在圖1中，地面結(jié)合機(jī)構(gòu)包括一對前輪102和一對后輪104。在另一個(gè)方面，例如緊湊的履帶式裝載機(jī)，地面結(jié)合機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在機(jī)器的每一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)履帶。在傳統(tǒng)的滑移裝載機(jī)中，操作者可以從駕駛室112的內(nèi)部操作控制裝置，以不同的速度驅(qū)動(dòng)機(jī)器100的左側(cè)或右側(cè)上的車輪，從而以傳統(tǒng)方式操縱機(jī)器100。
[0025]機(jī)器100進(jìn)一步可設(shè)置有工作工具或用于執(zhí)行所需的操作的工具。在圖1中，滑移機(jī)100包括用于在其中收集材料和輸送所述材料到目標(biāo)位置的裝載機(jī)鏟斗106。裝載機(jī)鏟斗106可以可樞轉(zhuǎn)地連接到定位在機(jī)器100的每一側(cè)上的一對懸臂108的前部。一對鏟斗傾斜液壓致動(dòng)器114在鏟斗106和懸臂108之間延伸，用于控制鏟斗106相對于懸臂108的傾斜方向。每個(gè)液壓致動(dòng)器114可以包括響應(yīng)于液壓的變化在缸內(nèi)往復(fù)致動(dòng)的活塞桿。通過致動(dòng)傾斜液壓致動(dòng)器114，操作者可以傾斜鏟斗106以從其中傾倒材料。
[0026]在圖1中，裝載機(jī)鏟斗106顯示在最低高度處。為了提升鏟斗106，該對懸臂108中的每一個(gè)在第一部位122處連接到上連桿110和在第二部位124處連接到下連桿118。上連桿110和下連桿118還在與連接到懸臂108的端部相反的端部處連接到滑移機(jī)100的主框架116。液壓致動(dòng)器120可樞轉(zhuǎn)地固定在主框架116的一端部處并且在其相反端部處連接到懸臂108。液壓致動(dòng)器120在第三部位126處連接到懸臂108。第一部位122、第二部位124和第三部位126各自近似等間距地彼此隔開。
[0027]參照圖2，顯示提升連桿組件200的傳統(tǒng)布置。組件200包括前端202和后端204，其中作業(yè)器具或工具(圖中未示出)可以連接在機(jī)器的前端部202處。特別地，作業(yè)器具或工具可以由一對液壓致動(dòng)器214液壓地致動(dòng)。作業(yè)器具或工具(圖中未示出)可以在鉸鏈銷部位214處連接到機(jī)器的底盤。鉸鏈銷部位214是作業(yè)器具或工具可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)器的懸臂108的部位。在圖2中，連桿組件200包括一對懸臂108，在機(jī)器的每一側(cè)上具有一個(gè)懸臂108。
[0028]在機(jī)器的每一側(cè)上，懸臂108可樞轉(zhuǎn)地連接到上連桿110、下連桿118和液壓致動(dòng)器120。在圖2的傳統(tǒng)的布置中，縱向軸線由參考號210表示。軸線210穿過每個(gè)液壓致動(dòng)器120及其對應(yīng)的桿208。如圖所示，軸線210還通過每個(gè)懸臂108，從而示出液壓致動(dòng)器120和桿208與懸臂108對齊。此外，液壓致動(dòng)器120以這種布置偏離上連桿110和下連桿118。
[0029]為了容納液壓致動(dòng)器120和桿208，特別地，當(dāng)液壓致動(dòng)器120在伸出位置和縮回位置之間致動(dòng)時(shí)，該對懸臂108中的每一個(gè)包括第一部分212和第二部分206。第一部分212具有第一厚度，第二部分206具有第二厚度，第二厚度小于第一厚度。換句話說，懸臂108包括凹陷區(qū)域，該凹陷區(qū)域由懸臂108第二部分206限定。凹陷部分206為致動(dòng)器120致動(dòng)到不同的位置提供間隙。液壓致動(dòng)器120在第三連接點(diǎn)126處連接到懸臂108，第三連接點(diǎn)126被限定在懸臂108的凹陷部分中。
[0030]圖2的傳統(tǒng)的連桿組件具有有限的懸臂挖掘力，或在鏟斗刀刃處產(chǎn)生的有限的作用力。如上所限定，懸臂挖掘力是由鏟斗或作業(yè)工具在地面處施加的作用力，以從材料的壓實(shí)堆中分裂或松開材料。舉例來說，如果滑移裝載機(jī)從緊湊的污物堆中收集污物，挖掘力是鏟斗施加在該污物堆上以從該堆中分離或松開污物的作用力。在許多傳統(tǒng)滑移機(jī)的情況下，在具有聞挖掘力和能夠提升載荷到更大的提升聞度之間存在權(quán)衡。換句話說，對于具有較大的挖掘力的傳統(tǒng)防滑機(jī)來說，該滑移機(jī)具有有限的提升高度，反之亦然。
[0031]在圖3-6中，本發(fā)明提供提升連桿組件300的示例性實(shí)施例。提升連桿組件300可以包括懸臂304、上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314。液壓致動(dòng)器314可以包括響應(yīng)于液壓變化在缸內(nèi)往復(fù)致動(dòng)的活塞桿。懸臂304可以在鉸鏈樞軸部位306處連接到作業(yè)器具或工具。一個(gè)或多個(gè)液壓致動(dòng)器還可以在一端部308處連接到框架或底盤302并在相反端部處連接到作業(yè)器具或工具。所述一個(gè)或多個(gè)液壓致動(dòng)器可以提供液壓動(dòng)力以移動(dòng)作業(yè)器具或工具。特別地，所述一個(gè)或多個(gè)液壓致動(dòng)器308相對于懸臂304樞轉(zhuǎn)，使得提升組件300和液壓致動(dòng)器308可以沿著提升路徑將作業(yè)器具或工具從地面提升到最大提升高度。將參照圖7對此進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)討論。
[0032]上連桿310在第一連接點(diǎn)324處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂304，下連桿312在第二連接點(diǎn)326處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂304。同樣地，液壓致動(dòng)器314在第三連接點(diǎn)328處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂304。如圖3所示，第一連接點(diǎn)324、第二連接點(diǎn)326和第三連接點(diǎn)328中每一個(gè)設(shè)置在懸臂304的內(nèi)表面330的內(nèi)部。換句話說，在圖3中，內(nèi)表面300被設(shè)置為朝向機(jī)器的內(nèi)部，并且上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314中的每一個(gè)在偏離懸臂304的內(nèi)表面330的部位處或在懸臂304的內(nèi)表面330內(nèi)側(cè)的部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂304。這進(jìn)一步示于圖4和5中并且被描述如下。
[0033]而且，第一連接點(diǎn)324、第二連接點(diǎn)326和第三連接點(diǎn)328相對于彼此的位置不同于圖2的傳統(tǒng)的連桿組件200，即，第一連接點(diǎn)324被更緊密地設(shè)置為鄰近第三連接點(diǎn)328。更具體地，第一連接點(diǎn)324和第二連接點(diǎn)326彼此間分開第一距離Dl，并且第二連接點(diǎn)326和第三連接點(diǎn)328彼此分開第二距離D2。同樣地，第一連接點(diǎn)324和第三連接點(diǎn)328彼此分開第三距離D3。在一個(gè)方面，第一距離和第二距離可以大致相同。在另一個(gè)方面，第一距離和第二距離可以彼此不同，但是這兩個(gè)距離都大于第三距離。換句話說，三個(gè)距離不同，并且因此，所述連接點(diǎn)距離彼此都不是近似等距離的。在不同的方面中，第一距離和第二距離可以是第三距離的至少兩倍。在進(jìn)一步的方面中，第一距離和第二距離是第三距離的三倍或更大。
[0034]參照圖3，上連桿310還被連接到機(jī)器的框架或底盤302。這里，上連桿310具有在第一樞轉(zhuǎn)部位316處連接到框架或底盤302的第一端和在第一連接點(diǎn)324處被連接的第二端。第一樞轉(zhuǎn)部位316沿著框架或底盤302的后塔部318布置。上連桿310可以具有大致L形結(jié)構(gòu)，其中樞轉(zhuǎn)部位316是在所述第一端處，第一連接點(diǎn)324是在所述第二端處，并且后連接點(diǎn)332設(shè)置在它們之間。在圖4中，例如，后連接點(diǎn)332可以用于將上連桿310連接到框架部件408，框架部件408在機(jī)器的左側(cè)的上連桿310和機(jī)器的右側(cè)的上連桿310之間延伸。這允許機(jī)器以控制方式使用在機(jī)器的兩側(cè)上的連桿組件300可操作地提升或降低作業(yè)器具或工具。
[0035]下連桿312還在第二樞轉(zhuǎn)部位320處可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)器框架或底盤302。同樣地，液壓致動(dòng)器314在第三樞軸部位322處可樞轉(zhuǎn)地連接到框架或底盤302。因此，上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)器的框架或底盤302和連接到懸臂304。如前面所述，機(jī)器可以包括在其兩側(cè)上的提升連桿組件300，使得機(jī)器包括至少兩個(gè)懸臂304、上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314。
[0036]現(xiàn)在參照圖4和5，懸臂304的內(nèi)表面330被限定為沿著線404是平坦的。如圖所示，上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314被設(shè)置為在由箭頭406所示的方向中偏離線404。此外，液壓致動(dòng)器314的桿400在第三連接點(diǎn)328處連接到懸臂304。在圖5中，桿400和液壓致動(dòng)器314可以從懸臂304偏離一距離DA。同樣地，下連桿312在第二連接點(diǎn)326處連接到懸臂304，并且可以從懸臂304偏離大致相同的距離DA。換言之，液壓致動(dòng)器314和下連桿312可以朝向機(jī)器的中心線(即，機(jī)器內(nèi)部)偏離大致相同的距離Da。然而，由于第一連接點(diǎn)324和第三連接點(diǎn)328被配置為彼此靠近，上連桿310可以從懸臂304偏離一距離Db。在這里，距離Da大于Db，使得上連桿310或液壓致動(dòng)器314的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)連桿之間的任何干擾。此外，當(dāng)懸臂304在地面位置和最大提升高度位置之間移動(dòng)作業(yè)器具或工具，上連桿310從懸臂304的額外的偏離允許整個(gè)提升連桿組件300相對彼此移動(dòng)和樞轉(zhuǎn)，而在任何兩個(gè)連桿之間沒有任何接觸或干擾。
[0037]如在圖4和5中進(jìn)一步顯示，上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314可以被設(shè)置成大致平行于由線404限定的平面，并且因此，上連桿310、下連桿312和液壓致動(dòng)器314可以被設(shè)置成至少部分地基本上平行于懸臂304的內(nèi)表面330。此外，在一個(gè)方面，下連桿312和液壓致動(dòng)器314可以被限定在第一平面中，并且上連桿310可以被限定在從第一平面偏離的第二平面中。代替地，上連桿310可以被限定在第一平面中，下連桿312可以被限定在第二平面中，并且液壓致動(dòng)器314可以被限定在第三平面中，其中第一平面、第二平面和第三平面彼此大致平行但彼此偏離。
[0038]在圖4和5中，除了上連桿310從懸臂304比液壓致動(dòng)器314和下連桿312偏離更大的距離，上連桿310還可以包括被限定在其中的橫向彎曲部402。橫向彎曲部402可以被限定在第一連接點(diǎn)324和后連接點(diǎn)332之間。換句話說，橫向彎曲部402在最接近第一連接點(diǎn)324而不是第一樞軸部位316的部位處被限定在上連桿310中。在示例性的連桿組件300中，上連桿310在鄰近或更接近液壓致動(dòng)器桿400連接到懸臂304的部位的部位處被連接到懸臂304 (即，第一連接點(diǎn)324到第三連接點(diǎn)328的相對鄰近度)。由于兩個(gè)連接點(diǎn)的緊鄰，橫向彎曲部402使液壓致動(dòng)器314在不接觸上連桿310的情況下伸出和縮回。在大多數(shù)傳統(tǒng)的連桿組件中，上連桿和液壓致動(dòng)器彼此隔開距離，使得連桿之間的潛在干擾在懸臂移動(dòng)時(shí)不是問題。然而，為了達(dá)到示例性提升連桿組件300的期望的提升曲線和提升高度，由于被限定在上連桿310中的橫向彎曲部402，第一連接點(diǎn)324和第三連接點(diǎn)328可以彼此緊鄰地設(shè)置。
[0039]返回到傳統(tǒng)的連桿組件200的圖2，液壓致動(dòng)器/致動(dòng)器120被顯示處于伸出位置，在伸出位置中致動(dòng)器120和桿208與懸臂108的凹陷部分206對齊或重疊。由于液壓致動(dòng)器120和懸臂108之間的連接點(diǎn)126的定位和位置，懸臂108的凹陷部分在傳統(tǒng)的組件200是必要的。然而，這降低最大提升高度和限制機(jī)器潛在的挖掘力的量。此外，懸臂304的凹陷部分降低懸臂108的整體強(qiáng)度，從而限制機(jī)器的提升高度、挖掘力和整體生產(chǎn)力。
[0040]然而,在圖5和圖6中，液壓致動(dòng)器314的相對于懸臂304的位置關(guān)系被不出用于示例性連桿組件300。在這里，每個(gè)液壓致動(dòng)器314被設(shè)置為從對應(yīng)的懸臂304朝向機(jī)器中心線604偏移。例如，在圖6中，連桿組件300處于伸出位置600，而在圖5中，連桿組件300處于縮回位置500。其結(jié)果是，懸臂304可以包括加強(qiáng)部602，加強(qiáng)部602不包括凹陷區(qū)。懸臂304提供更大的強(qiáng)度，并且連桿組件300作為整體可以實(shí)現(xiàn)更大的挖掘力和最大提升高度。
[0041]液壓致動(dòng)器314相對于懸臂304的位置關(guān)系的另一個(gè)方面是機(jī)器操作者的改進(jìn)的可視性。在圖2的傳統(tǒng)的連桿組件中，在連桿組件200朝向最大提升高度位置移動(dòng)時(shí)，懸臂108和液壓致動(dòng)器120相對于彼此定位在不同的水平面處。換句話說，液壓致動(dòng)器120在機(jī)器的兩側(cè)上大致定位在懸臂108的下方，使得機(jī)器操作者在機(jī)器的左側(cè)和右側(cè)兩者的外側(cè)具有受限或降低的視野。但是，如圖3所示，第三連接點(diǎn)328允許液壓致動(dòng)器314在水平方向或平面中與懸臂304大致對齊。因此，當(dāng)連桿組件300朝向最大提升高度位置移動(dòng)時(shí)，由懸臂304占據(jù)的區(qū)域也由液壓致動(dòng)器314占據(jù)，從而允許提高機(jī)器的兩側(cè)的可見性。
[0042]除了上述一些優(yōu)點(diǎn)以外，示例性提升連桿系統(tǒng)300在還可以針對挖掘力和提升高度提供額外的好處。參照圖7，具有示例性連桿組件300的提升曲線的非限制示例被顯示在圖形表示700中。特別地，第一提升曲線702被顯示用于迪爾公司生產(chǎn)的小型履帶式裝載機(jī)323E系列。第一提升曲線702表示具有示例性提升連桿組件300的機(jī)器。第二提升曲線704被提供用于具有更傳統(tǒng)的提升連桿組件的機(jī)器。[0043]在圖7中，第一和第二曲線兩者都包括由在圖形表示700上的點(diǎn)712表示的地面高度或位置。這個(gè)高度對應(yīng)于鉸鏈銷高度，在圖3中在高度處顯示鉸鏈銷306。第一條曲線702示出由鉸鏈銷306遵循的、從地面位置(例如，點(diǎn)712)到其最大提升高度位置(即點(diǎn)708)的路徑。此外，具有傳統(tǒng)提升連桿的第二條曲線704具有對應(yīng)于圖形表示700上的點(diǎn)714的最大提升高度。如圖所示，與第二條曲線704相比，第一曲線702可以達(dá)到更大的最大提升聞度，由于最大提升聞度點(diǎn)708偏移到提升聞度點(diǎn)714的右側(cè)。
[0044]另外，提升連桿組件300提供達(dá)到更好的“到達(dá)能力”(即后輪軸和鉸鏈銷306之間的距離)的提升曲線702，。更具體地說，提升曲線702可以包括三個(gè)限定區(qū)域。在第一區(qū)域706中，提升曲線702具有第一斜率716，第一斜率716遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二曲線704的斜率。這可以允許機(jī)器在地面處或附近實(shí)現(xiàn)較大挖掘力。由于相對于懸臂304重新定位液壓致動(dòng)器314，對于第一提升曲線702，挖掘力可以更大。特別地，液壓致動(dòng)器314的重新定位或偏移位置可以在作業(yè)器具或在整個(gè)提升路徑上的工具上實(shí)現(xiàn)更大的力矩臂或杠桿優(yōu)勢。
[0045]第一提升曲線702從具有增加斜率的第一區(qū)域移動(dòng)到第二區(qū)域718，在第二區(qū)域718處曲線開始拉平并且具有比第一斜率716減小的增加斜率。在連桿組件300朝向最大提升高度708移動(dòng)時(shí)，第一提升曲線702移動(dòng)進(jìn)入第三區(qū)域710，在第三區(qū)域710斜率開始更些細(xì)微地增加。因此，在第二區(qū)域718中，提升曲線702包括局部拐點(diǎn)或具有比第一區(qū)域706和第二區(qū)域710小的增加斜率的點(diǎn)。結(jié)果是，根據(jù)圖7的實(shí)施例，示例性的提升連桿組件300可以在第一區(qū)域706中提供更好的挖掘力，和在第三區(qū)域中提供較高的最大提升高度708，同時(shí)相比于由第二曲線704描繪的傳統(tǒng)連桿組件還實(shí)現(xiàn)較好的“到達(dá)能力”品質(zhì)。
[0046]在圖8中，示例的提升連桿組件300的臂挖掘力進(jìn)一步顯示在第二圖形表示800中。在這里，曲線802被顯示用于由迪爾公司生產(chǎn)的小型履帶式裝載機(jī)323E系列。曲線802是大致凹形的，具有確定挖掘力的具有增加斜率的第一部分804。在這個(gè)第一區(qū)域804中，曲線802圖示說明其中機(jī)器擁有大約2200Kgf的挖掘力。在第三區(qū)域808中下降之前，該挖掘力在第二區(qū)域806中達(dá)到最大值。相比之下，并且按照英制單位，傳統(tǒng)的提升連桿組件可以達(dá)到約37001bs的挖掘力，而示例提升連桿組件300能夠?qū)崿F(xiàn)47001bs的挖掘力。在這里，來自液壓致動(dòng)器的作用力或液壓壓力的量保持不變，但是在連桿組件300的示例性設(shè)計(jì)允許在地面附近的更大的挖掘力、更好的最大提升高度和比傳統(tǒng)連桿裝配更高的“到達(dá)能力”。
[0047]雖然上文已經(jīng)描述了結(jié)合本公開內(nèi)容的原則的示例性實(shí)施例，本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施例。相反，本申請旨在使用其一般原則覆蓋本公開內(nèi)容的任何變型、使用或修改。此外，本申請意在覆蓋源自本公開內(nèi)容的在本公開所屬領(lǐng)域中公知或習(xí)慣做法的范圍內(nèi)并且落入所附權(quán)利要求的限制內(nèi)的背離。
【權(quán)利要求】
1.一種作業(yè)機(jī)器,包括: 框架和地面接合機(jī)構(gòu)，所述地面接合機(jī)構(gòu)適于支撐所述框架； 連接到所述框架的作業(yè)工具，所述作業(yè)工具被可操作地控制以執(zhí)行期望的功能； 可樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具的懸臂，所述懸臂被配置為沿著提升路徑將作業(yè)工具從第一位置移動(dòng)到第二位置； 上連桿，該上連桿在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中上連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 下連桿，該下連桿在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中下連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 液壓致動(dòng)器，該液壓致動(dòng)器在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架并且在相反的端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，其中液壓致動(dòng)器在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 其中，所述第一部位和所述第二部位彼此隔開第一距離，所述第二部位和所述第三部位彼此隔開第二距離，并且所述第一部位和所述第三部位彼此隔開第三距離； 進(jìn)一步地，其中所述第一距離和所述第二距離是所述第三距離的至少兩倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)器，其中所述第一距離和所述第二距離是所述第三距離的至少三倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)器，其中: 懸臂包括限定縱向軸線的內(nèi)表面；并且 上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器被設(shè)置為從所述縱向軸線向所述作業(yè)機(jī)器的中心線偏移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的作業(yè)機(jī)器，其中: 上連桿從所述縱向軸線偏移第一偏移距離；并且 液壓致動(dòng)器從所述縱向軸線偏移第二偏移距離，其中所述第一偏移距離大于第二偏移距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的作業(yè)機(jī)器，其中下連桿從縱向軸線偏移第三偏移距離，所述第三偏移距離小于所述第一偏移距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的作業(yè)機(jī)器，其中上連桿包括被限定在其中的、位于上連桿的所述一端部和相反端部之間的橫向彎曲部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的作業(yè)機(jī)器，其中: 上連桿包括被限定在所述一端部和相反端部之間的后連接點(diǎn)；并且 橫向彎曲部被限定在所述第一部位和后連接點(diǎn)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)器，還包括第二液壓致動(dòng)器，第二液壓致動(dòng)器在一端部處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂并在第二端部處樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具，其中第一液壓致動(dòng)器和第二液壓致動(dòng)器包括在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿； 其中每個(gè)活塞桿在縮回位置和伸出位置之間的運(yùn)動(dòng)以及上連桿、下連桿、第一液壓致動(dòng)器相對于懸臂的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，引起作業(yè)工具沿著提升路徑在所述第一位置和所述第二位置之間運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的作業(yè)機(jī)器，其中作業(yè)工具沿著提升路徑的運(yùn)動(dòng)限定了相對于將作業(yè)工具和懸臂彼此連接的鉸鏈銷連接件的提升曲線，該提升曲線具有至少對應(yīng)于所述第一位置的第一區(qū)域、對應(yīng)于所述第二位置的第二區(qū)域以及對應(yīng)于被限定在所述第一位置和所述第二位置之間的位置的第三區(qū)域，其中該提升曲線具有在第一區(qū)域中的第一限定斜率，在第二區(qū)域中的第二限定斜率和在第三區(qū)域中的第三限定斜率，使得所述第一限定斜率和所述第二限定斜率大于所述第三限定斜率。
10.一種用于具有作業(yè)工具的作業(yè)機(jī)器的提升連桿組件，包括: 框架； 被構(gòu)造成可樞轉(zhuǎn)地連接到作業(yè)工具的懸臂，該懸臂具有限定縱向軸線的表面； 具有第一端部和第二端部的上連桿，第一端部可樞轉(zhuǎn)地連接到框架并且第二端部可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 具有第一端部和第二端部的下連桿，第一端部可樞轉(zhuǎn)地連接到框架并且第二端部樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂；和 液壓致動(dòng)器，該液壓致動(dòng)器具有在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿，其中液壓致動(dòng)器可樞轉(zhuǎn)地連接到框架，并且活塞桿可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 其中，上連桿、下連桿和液壓致動(dòng)器與所述縱向軸線隔開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提升連桿組件，其中上連桿從所述縱向軸線偏移第一偏移距離，并且液壓致動(dòng)器從所述縱向軸線偏移第二偏移距離，其中所述第一偏移距離大于所述第二偏移距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的提升連桿組件，其中下連桿從所述縱向軸線偏移第三偏移距離，其中所述第三偏移距離小于所述第一偏移距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提升連桿組件，其中上連桿包括被限定在其中的、位于第一端部和第二端部之間的橫向彎曲部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提升連桿組件，其中: 上連桿包括被限定在第一端部和第二端部之間的后連接點(diǎn)；并且 橫向彎曲部被限定在第二端部和后連接點(diǎn)之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提升連桿組件，其中上連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到的懸臂，下連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，并且所述活塞桿在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 進(jìn)一步地，其中，所述第一部位和第二部位彼此隔開第一距離，所述第二部位和第三部位彼此隔開第二距離，所述第一部位和第三部位彼此隔開第三距離，其中所述第一距離和第二距離中的每一個(gè)大于所述第三距離。
16.一種用于作業(yè)機(jī)器的連桿組件，包括: 框架； 懸臂； 液壓致動(dòng)器，該液壓致動(dòng)器具有在縮回位置和伸出位置之間延伸的活塞桿，其中液壓致動(dòng)器可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架，并且所述活塞桿可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 第一連桿，該第一連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部； 第二連桿，該第二連桿具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂的第二端部，其中第二連桿包括被限定在其中的、位于第一端部和第二端部之間的橫向彎曲部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的連桿組件，其中: 懸臂限定縱向軸線；并且 第一連桿、第二連桿和液壓致動(dòng)器與所述縱向軸線隔開。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的連桿組件，其中第二連桿從所述縱向軸線偏移第一偏移距離，并且液壓致動(dòng)器從所述縱向軸線偏移第二偏移距離，其中所述第一偏移距離大于所述第二偏移距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的連桿組件，其中第一連桿從所述縱向軸線偏移第三偏移距離，所述第三偏移距離小于所述第一偏移距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的連桿組件，其中第一連桿在第一部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，第二連桿在第二部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂，并且所述活塞桿在第三部位處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂； 進(jìn)一步地，其中所述第一部位和第二部位彼此隔開第一距離，所述第一部位和第三部位彼此隔開第二距離，并且所述第二部位和第三部位彼此隔開第三距離，其中所述第一距離和所述第二距離中的每一個(gè)大于所述第三距離。
【文檔編號】E02F3/38GK103967062SQ201310444877
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】凱爾·T·馬丁, 特拉維斯·謝克爾頓, 安德魯·W·卡勒, 杰夫·伊金斯, 奈爾什·庫姆巴哈 申請人:迪爾公司