本發(fā)明涉及一種液壓錘，且更具體地涉及一種使液壓錘保持在垂直位置的鉛錘組件。

背景技術(shù)：

液壓錘廣泛用于工地，用于將較大的堅(jiān)硬物體(諸如巖石、混凝土、瀝青、凍地等)移走之前，打碎或破壞這些物體。液壓錘可安裝至作業(yè)機(jī)器(如反鏟挖土機(jī)或挖掘機(jī))，或它們可手持。在操作期間，高壓流體驅(qū)動(dòng)液壓錘的活塞以撞擊作業(yè)工具，諸如工具鉆頭，其擊打堅(jiān)硬物體使其破碎。通常，作業(yè)工具被配置成打碎巖石并穿透地面。結(jié)果，由于作業(yè)工具對(duì)堅(jiān)硬物體的反復(fù)沖擊，液壓錘在操作過(guò)程中經(jīng)受了極限負(fù)載。這種極限負(fù)載通常導(dǎo)致在機(jī)器操作過(guò)程中液壓錘位置發(fā)生改變。

美國(guó)專利號(hào)3,383,946公開(kāi)了直徑例如約48英寸至72英寸的較大鉆孔的制造，用于原子彈試驗(yàn)、垂直礦井、礦井的入口孔和通風(fēng)或逃生井，有必要在鉆井過(guò)程中采用巨量的鉆重，其與較大鉆頭一起使用。鉆鋌重量可介于200,000至300,000磅之間，且當(dāng)采用直徑為72英寸的鉆頭時(shí)，其直徑標(biāo)稱可為60英寸。鉆機(jī)傳統(tǒng)上可能僅容納三個(gè)鉆鋌，它們端對(duì)端連接距離為90英尺，但是由此連接的傳統(tǒng)鉆鋌不會(huì)提供用于鉆鑿較大鉆孔所必需的重量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供了鉛錘組件。鉛錘組件包括垂直桿，其包括上端和下端。鉛錘組件進(jìn)一步包括鉛錘，其耦接至垂直桿的下端。鉛錘組件進(jìn)一步包括橫板，其耦接至垂直桿。橫板位于上端附近且垂直地延伸跨過(guò)垂直桿。橫板包括前端和后端。鉛錘組件進(jìn)一步包括第一水平基準(zhǔn)板，其包括被配置成與橫板的前端或后端對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)端。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了液壓錘系統(tǒng)。液壓錘系統(tǒng)包括殼體，其包括遠(yuǎn)端面、近端面以及一對(duì)側(cè)面。殼體在其中限定腔室。液壓錘系統(tǒng)進(jìn)一步包括位于腔室中的作業(yè)工具。液壓錘系統(tǒng)進(jìn)一步包括位于殼體上的鉛錘組件。鉛錘組件被配置成使液壓錘保持在垂直位置。鉛錘組件包括垂直桿，其包括上端和下端。鉛錘組件進(jìn)一步包括鉛錘，其耦接至垂直桿的下端。鉛錘組件進(jìn)一步包括橫板，其耦接至垂直桿。橫板位于上端附近且垂直地延伸跨過(guò)垂直桿。橫板包括前端和后端。鉛錘組件進(jìn)一步包括第一水平基準(zhǔn)板，其包括被配置成與橫板的前端或后端對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)端。

通過(guò)以下的說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)具系統(tǒng)的機(jī)器的側(cè)視圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)的透視圖；

圖3示出了從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)的鉛錘組件的操作員端查看的視圖；

圖4示出了從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)的鉛錘組件的操作員端查看的視圖；以及

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)的鉛錘組件的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)具系統(tǒng)102的機(jī)器100的側(cè)視圖。機(jī)器100可包括，但不限于，挖掘機(jī)、材料輸送器、長(zhǎng)臂挖掘機(jī)、樁孔鉆機(jī)、鑿巖機(jī)、打樁機(jī)、隧道鉆機(jī)以及正鏟挖掘機(jī)。在所示實(shí)施例中，機(jī)器100可示出為挖掘機(jī)式運(yùn)土或采運(yùn)機(jī)器，且機(jī)具系統(tǒng)102包括連桿機(jī)構(gòu)，諸如動(dòng)臂104、斗桿106和液壓錘系統(tǒng)108。動(dòng)臂104可樞轉(zhuǎn)地連接至機(jī)器100的底盤110，斗桿106可樞轉(zhuǎn)地連接至動(dòng)臂104，且液壓錘系統(tǒng)108可樞轉(zhuǎn)地連接至斗桿106。

機(jī)器100還可包括用于推進(jìn)機(jī)器100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)112(諸如履帶)、用于為機(jī)具系統(tǒng)102和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)112提供動(dòng)力的動(dòng)力源114，以及用于容納用戶界面裝置的操作員駕駛室116，該用戶界面裝置用于控制機(jī)具系統(tǒng)102和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)112。動(dòng)力源114可實(shí)現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如柴油機(jī)、汽油機(jī)、由氣體燃料提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)或本領(lǐng)域中已知的任何其它類型的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。動(dòng)力源114可選地可實(shí)現(xiàn)為非燃燒動(dòng)力源，諸如燃料電池、動(dòng)力存儲(chǔ)裝置或本領(lǐng)域中已知的其它動(dòng)力源。動(dòng)力源114可產(chǎn)生機(jī)械或電力輸出，其然后可轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力，用于移動(dòng)機(jī)具系統(tǒng)102。

動(dòng)臂104可通過(guò)一對(duì)第一液壓致動(dòng)器118、120升高或下降。斗桿106可通過(guò)第二液壓致動(dòng)器122朝向操作員駕駛室116移動(dòng)和相對(duì)于操作員駕駛室116向外移動(dòng)。第三液壓致動(dòng)器124可用于相對(duì)于斗桿106操作液壓錘系統(tǒng)108。另外，底盤110及其承載的機(jī)具系統(tǒng)102可通過(guò)第四液壓致動(dòng)器126(諸如，液壓馬達(dá)(未示出))沿著地面128相對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)112繞著垂直軸線旋轉(zhuǎn)。在圖1的所示實(shí)施例中，機(jī)器100以工業(yè)履帶式車輛的形式實(shí)現(xiàn)，諸如挖掘機(jī)，其中液壓錘系統(tǒng)108被安裝以代替先前與挖掘機(jī)相關(guān)聯(lián)的挖掘機(jī)鏟斗(未示出)。因此，液壓錘系統(tǒng)108可有利地通過(guò)挖掘機(jī)的液壓裝置操作。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)108的透視圖。液壓錘系統(tǒng)108可包括殼體130。殼體130可包括近端面132、遠(yuǎn)端面134以及一對(duì)側(cè)面136。液壓錘系統(tǒng)108可進(jìn)一步包括位于腔室中的作業(yè)工具138(圖1中所示)。作業(yè)工具138可被配置成打碎巖石并穿透地面。液壓錘系統(tǒng)108可進(jìn)一步包括位于殼體130上設(shè)置在一對(duì)側(cè)面136中之一處的鉛錘組件140。鉛錘組件140可被配置成將液壓錘系統(tǒng)108保持在垂直位置。鉛錘組件140可包括垂直桿142，其包括上端144和下端146。垂直桿142可沿著縱向軸線x-x’限定。

鉛錘組件140可進(jìn)一步包括耦接至垂直桿142的下端146的鉛錘148。鉛錘組件140可進(jìn)一步包括固定耦接至垂直桿142的橫板150。在一些實(shí)施例中，橫板150焊接至垂直桿142。橫板150可位于上端144附近，且可垂直地延伸跨過(guò)垂直桿142。橫板150可進(jìn)一步包括前端152和后端154。橫板150的前端152和后端154分別位于近端面132和遠(yuǎn)端面134附近。鉛錘組件140可進(jìn)一步包括第一水平基準(zhǔn)板156。第一水平基準(zhǔn)板156包括被配置成與前端152對(duì)準(zhǔn)的第一基準(zhǔn)端158。鉛錘組件140可進(jìn)一步包括第二水平基準(zhǔn)板160。第二水平基準(zhǔn)板160包括被配置成與橫板150的后端154對(duì)準(zhǔn)的第二基準(zhǔn)端162。在實(shí)施例中，第一水平基準(zhǔn)板156或第二水平基準(zhǔn)板160與橫板150之間可能存在約4mm的間隙(圖3中所示)。

鉛錘組件140可進(jìn)一步包括可被配置成與鉛錘148對(duì)準(zhǔn)的側(cè)基準(zhǔn)板164。側(cè)基準(zhǔn)板164可進(jìn)一步包括用于指示垂直角度x⁰的指示器166。鉛錘148的形狀可為箭頭，使得箭頭指向下方。進(jìn)一步地，前端152、后端154、第一基準(zhǔn)端158、第二基準(zhǔn)端162以及鉛錘148可進(jìn)行著色，以增強(qiáng)操作員的可見(jiàn)性。鉛錘組件140可進(jìn)一步包括可被配置成限制垂直桿142的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的限制器板168。在實(shí)施例中，限制器板168可位于包括鉛錘組件140的殼體130的側(cè)面136上。限制器板168放置于鉛錘148和橫板150之間，使其包圍垂直桿142。

圖3示出了從近端(即，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液壓錘系統(tǒng)108的鉛錘組件140的操作員端)查看的視圖。垂直桿142可設(shè)置在第一矩形板302和第二矩形板304之間。垂直桿142固定地耦接在第一矩形板302和第二矩形板304之間?？梢栽O(shè)想到，垂直桿142與第一矩形板302和第二矩形板304之間的耦接可經(jīng)由，但不限于，焊接、鉚接或本領(lǐng)域中已知的任何其它方式。此外，第一矩形板302和第二矩形板304中的每個(gè)包括相同的孔(未示出)。

鉛錘組件148包括耦接組件305。耦接組件305被配置成經(jīng)由第一矩形板302和第二矩形板304耦接垂直桿142。耦接組件305包括凸起構(gòu)件306、角撐板構(gòu)件310以及緊固構(gòu)件308。在實(shí)施例中，凸起構(gòu)件306可設(shè)置在液壓錘系統(tǒng)108上，其可具有孔構(gòu)件(未示出)。在另一實(shí)施例中，凸起構(gòu)件306可為液壓錘系統(tǒng)108的組成部分，其可具有孔構(gòu)件(未示出)。在實(shí)施例中，第一矩形板302和第二矩形板304被布置成使得相同孔與凸起構(gòu)件306的孔構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)。凸起構(gòu)件306的孔構(gòu)件可具有內(nèi)螺紋，以接納緊固構(gòu)件308。緊固構(gòu)件308可滑動(dòng)地接合在矩形板302、304的相同孔以及凸起構(gòu)件306的孔構(gòu)件內(nèi)。在實(shí)施例中，緊固構(gòu)件308被配置成將垂直桿142的上端144與凸起構(gòu)件306緊固在一起。垂直桿142由耦接組件305樞轉(zhuǎn)地耦接，使得矩形板302、304可繞著水平軸線y-y’旋轉(zhuǎn)穿過(guò)凸起構(gòu)件306。

在本實(shí)施例中，角撐板構(gòu)件310連接至凸起構(gòu)件306且被配置成使凸起構(gòu)件306保持成垂直于機(jī)器100。角撐板構(gòu)件310可焊接至液壓錘系統(tǒng)108。角撐板構(gòu)件310可包括厚鋼片，其可用來(lái)將橫梁和縱梁連接至支柱。進(jìn)一步地，角撐板構(gòu)件310允許凸起構(gòu)件306被置于角撐板構(gòu)件310的頂表面(未示出)上。在另一實(shí)施例中，角撐板構(gòu)件310可焊接至凸起構(gòu)件306。

參考圖3，液壓錘系統(tǒng)108位于垂直位置中。垂直桿142平行于縱向軸線x-x’。在這種條件下，當(dāng)由操作員查看時(shí)，在如圖所示的單個(gè)平面中，第一水平基準(zhǔn)板156和第二水平基準(zhǔn)板160與橫板150對(duì)準(zhǔn)。而且，前端152和后端154也位于同一平面上。因此，操作員可以確定液壓錘系統(tǒng)108相對(duì)于地面128基本上(如果不是完全)垂直。在液壓錘系統(tǒng)108的操作期間，鉛錘組件140由于重力而保持垂直。垂直桿142本身在垂直定向中對(duì)準(zhǔn)。此外，橫板150的前端152本身與位于同一平面中的第一水平基準(zhǔn)板156和第二水平基準(zhǔn)板160對(duì)準(zhǔn)，如圖3所示。當(dāng)從液壓錘系統(tǒng)108的任一側(cè)查看鉛錘組件140時(shí)，如果液壓錘系統(tǒng)108保持垂直，則鉛錘148指向側(cè)基準(zhǔn)板164的指示器166。

圖4和圖5根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出了例如當(dāng)液壓錘系統(tǒng)108相對(duì)于地面128不垂直時(shí)的視圖。如圖4所示，在機(jī)器100的操作期間，液壓錘系統(tǒng)108發(fā)生位移，使得作業(yè)工具138朝著機(jī)器100，即，朝著操作員移動(dòng)。該位移繼而將影響鉛錘組件140的垂直位置。垂直桿142本身由于重力而在垂直位置中對(duì)準(zhǔn)。進(jìn)一步地，由于垂直桿142的位置，橫板150的前端152移動(dòng)，且繼而不再與第一水平基準(zhǔn)板156的第一基準(zhǔn)端158(圖5中所示)對(duì)準(zhǔn)，即，當(dāng)由操作員查看時(shí)前端152在第一基準(zhǔn)端158下方移動(dòng)。與此同時(shí)，后端154移動(dòng)遠(yuǎn)離第二基準(zhǔn)端162(未示出)，即，后端154在第二基準(zhǔn)端162上方移動(dòng)。具體地，例如通過(guò)觀察第一水平基準(zhǔn)板156的第一基準(zhǔn)端158相對(duì)于橫板150的前端152的位置，操作員將能夠檢測(cè)到缺少對(duì)準(zhǔn)。因此，操作員可以確定液壓錘系統(tǒng)108相對(duì)于地面128不垂直。

在某種條件下，另一操作員可在操作員駕駛室116外面，使得第二操作員從側(cè)面136中的一個(gè)查看液壓錘系統(tǒng)108。如圖4中所示，垂直桿142可從縱向軸線x-x’位移角度x⁰至某一角度，例如，5度。第二操作員可以看到鉛錘148移動(dòng)遠(yuǎn)離側(cè)基準(zhǔn)板164，繼而遠(yuǎn)離指示器166，其指示液壓錘系統(tǒng)108的垂直位置相對(duì)于地面128的偏移。限制器板168可被配置成限制垂直桿142的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明涉及機(jī)器100的液壓錘系統(tǒng)108的鉛錘組件140。前端152、后端154、第一基準(zhǔn)端158、第二基準(zhǔn)端162以及鉛錘148可進(jìn)行著色，以增強(qiáng)操作員的可見(jiàn)性，用于控制機(jī)器100的操作。在一些實(shí)施例中，前端152、后端154、第一基準(zhǔn)端158、第二基準(zhǔn)端162以及鉛錘148用彩色顏料或染料進(jìn)行上色，這在夜間或在光線較差的情況下增強(qiáng)可見(jiàn)性。鉛錘組件140確保液壓錘系統(tǒng)108保持在垂直位置。而且，通過(guò)使用鉛錘組件140，液壓錘系統(tǒng)108可始終保持在垂直位置，以防止任何過(guò)早故障。

本實(shí)施例是鉛錘組件140，其用于使液壓錘系統(tǒng)108保持在垂直位置。液壓錘系統(tǒng)108將垂直桿142安裝在殼體130的側(cè)面136上。鉛錘148耦接至垂直桿142的下端146。此外，橫板150耦接至垂直桿142的上端144附近，且可垂直地延伸跨過(guò)垂直桿142。橫板150包括前端152，其可位于殼體130的近端面132附近，以及后端154，其可位于殼體130的遠(yuǎn)端面134附近。

在本實(shí)施例中，第一水平基準(zhǔn)板156安裝在殼體130的近端面132上。橫板150的前端152與第一水平基準(zhǔn)板156上的第一基準(zhǔn)端158對(duì)準(zhǔn)。此外，第二水平基準(zhǔn)板160安裝在殼體130的遠(yuǎn)端面134上。橫板150的后端154與位于第二水平基準(zhǔn)板160上的第二基準(zhǔn)端162對(duì)準(zhǔn)。

前端152、后端154、第一基準(zhǔn)端158、第二基準(zhǔn)端162以及鉛錘148進(jìn)行著色，以增強(qiáng)操作員的可見(jiàn)性。著色有助于操作員在操作機(jī)器100的同時(shí)直觀地檢查液壓錘系統(tǒng)108的對(duì)準(zhǔn)。側(cè)基準(zhǔn)板164安裝在包括鉛錘組件140的殼體130的側(cè)面136中的一個(gè)上。鉛錘148與側(cè)基準(zhǔn)板164對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)由鉛錘148從指示器166的偏移，側(cè)基準(zhǔn)板164指示液壓錘組件108的偏移。液壓錘系統(tǒng)108的殼體130將限制器板168安裝在鉛錘148和橫板150之間的殼體130的側(cè)面136上。限制器板160防止鉛錘組件140的垂直桿142偏移超出一定角度，例如，與垂直方向成4度。進(jìn)一步地，鉛錘組件140可附接在各種工具或機(jī)械上，其需要垂直定位或?qū)?zhǔn)，用于例如鉆機(jī)、破碎器等的操作。

雖然已經(jīng)特別參照以上實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明的各個(gè)方面，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍的情況下，由所公開(kāi)機(jī)器、系統(tǒng)和方法的修改可設(shè)想到各種額外的實(shí)施例。這些實(shí)施例應(yīng)理解為落在如基于權(quán)利要求書及其任何等價(jià)物所確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。