專利名稱：挖掘機(jī)鏟斗的通用連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及挖掘機(jī)鏟斗的通用連接裝置。
液壓操作的機(jī)械挖掘機(jī)有一鏟斗臂，其一端上有兩個(gè)安裝點(diǎn)通過該安裝點(diǎn)將一鏟斗連接在該臂端部上并分別相對(duì)鏟斗臂樞轉(zhuǎn)。在此之前，如操作員要更換鏟斗、例如更換成一較大鏟斗，必需手工更換。為此，操作員走出挖掘機(jī)駕駛室，卸下連接鏟斗與鏟斗臂的兩樞銷，回到駕駛室將鏟斗臂舉離該鏟斗，對(duì)齊鏟斗臂與新鏟斗(和對(duì)齊樞開口)，重新走出駕駛室，將樞銷插入對(duì)齊的樞開口中后(例如用開口簧環(huán)、鎖銷或螺栓等)鎖定樞銷，然后回到駕駛室使用挖掘機(jī)。有時(shí)，由于樞開口略微未對(duì)準(zhǔn)，操作員很難卸下或重新插入樞銷，必需使用重錘將樞銷敲入樞開口。
最近，使用位于鏟斗臂與鏟斗之間的快速連接裝置解決這一操作費(fèi)時(shí)問題。該連接裝置可為機(jī)械式，但現(xiàn)在更多使用可從挖掘機(jī)駕駛室操縱的液壓式連接裝置。因此這些連接裝置分別永久地裝在鏟斗臂的兩樞開口和鏟斗的鉸接桿上。這些連接裝置結(jié)合一與鏟斗上兩樞銷(這兩個(gè)樞銷都固定裝在鏟斗上)之一接合的通常水平并向后延伸的鉤形開口或鉗口和一可位于鏟斗上另一樞銷之上的通常向下延伸凹口，一活動(dòng)掛鉤與該向下延伸凹口相關(guān)聯(lián)。
在手動(dòng)式連接裝置中，該掛鉤由一盤簧偏置到其鎖住位置，由可活動(dòng)地位于該掛鉤頭部一開口中的一脫扣手柄或連桿運(yùn)動(dòng)離開其鎖住位置。
在液壓式連接裝置中，一雙作用液壓活塞和缸裝置在其各有位置之間運(yùn)動(dòng)掛鉤，該液壓活塞和缸裝置中有止回閥，防止活塞在液壓失靈時(shí)無意中運(yùn)動(dòng)。
在手動(dòng)式和液壓式連接裝置中都有一保險(xiǎn)裝置。該保險(xiǎn)裝置可為一銷，挖掘機(jī)操作員必需將該銷插入連接裝置中的專用開口中，以便將掛鉤鎖定在其鎖住位置上。挖掘機(jī)操作員必需走出駕駛室將該保險(xiǎn)銷固定就位。但是，英國專利No.2330570公開了一種取代保險(xiǎn)銷的液壓鎖定裝置。該裝置令人滿意，但成本提高。
這些已知連接裝置的缺點(diǎn)之一是，它們只能用于某一型號(hào)的挖掘機(jī)以及該型號(hào)挖掘機(jī)即某一制造商的挖掘機(jī)所使用的鏟斗或其他工具。這就是說，這類連接裝置常常無法用來開舉其他制造商的鏟斗或工具。這是一個(gè)很大的缺點(diǎn)，特別是在同一承包商現(xiàn)場(chǎng)使用由若干不同制造商提供的挖掘機(jī)時(shí)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供挖掘機(jī)的一種通用連接裝置，挖掘機(jī)操作員可用它提起和使用不同制造商制造的并可與該挖掘機(jī)本身制造商的鏟斗不同的鏟斗和其他工具。
按照本發(fā)明，提供一種連接裝置，可使操作員在駕駛室中就能將一挖掘機(jī)鏟斗連接到挖掘機(jī)的鏟斗臂上，該連接裝置包括一對(duì)相間距側(cè)架，該對(duì)側(cè)架可裝在挖掘機(jī)的鏟斗臂上或具有與鏟斗臂連接的裝置；每一側(cè)架中與挖掘機(jī)鏟斗上第一樞銷接合的第一鉤形開口；兩側(cè)架之間一動(dòng)力操縱掛鉤，支撐成可相對(duì)兩側(cè)架樞轉(zhuǎn)，由駕駛室中的操作員操縱，當(dāng)?shù)谝汇^形開口一旦與第一樞銷接合時(shí)鎖定接合鏟斗上的第二樞銷；以及一可運(yùn)動(dòng)進(jìn)入一鎖定位置和從該鎖定位置運(yùn)動(dòng)出的鎖銷，在該鎖定位置中時(shí)防止掛鉤與鏟斗上的第二樞銷脫離，其中，該鎖銷有多個(gè)適用于不同鏟斗的鎖定位置。
側(cè)架上最好有許多相間距開口，一側(cè)架上的開口與另一側(cè)架上的開口橫向?qū)R。此外，掛鉤或其延長部上最好有許多相間距開口，所述鎖銷可穿過這些開口，以便限制掛鉤與側(cè)架之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
該掛鉤最好用一雙作用活塞和缸裝置操縱，其一端圍繞第一樞軸相對(duì)于該連接裝置側(cè)架樞轉(zhuǎn)地連接，另一端與該掛鉤鉸接。該活塞和缸裝置的行程比使用在已知連接裝置中的活塞和缸裝置長得多，因此該掛鉤所能樞轉(zhuǎn)的弧度比已知連接裝置大。
此外，該連接裝置的側(cè)架最好比已知連接裝置的側(cè)架長。
最好是，除了在每一側(cè)架上形成鉤形開口，側(cè)架中有一凹口容納鏟斗上的第二樞銷，該凹口向下開口，與該鉤形開口成90°，比已知連接裝置上的對(duì)應(yīng)凹口寬得多，用來補(bǔ)償不同制造商的鏟斗或其他工具上的不同的樞銷間距。
盡管掛鉤的活塞和缸裝置中有止回閥并有鎖定裝置，但必需最大程度地確保鏟斗無法意外地與連接裝置脫扣，因此掛鉤最好設(shè)計(jì)成在載荷下或當(dāng)控制掛鉤的活塞和缸裝置中的液壓失靈時(shí)和當(dāng)沒有鎖銷時(shí)掛鉤不轉(zhuǎn)動(dòng)到釋放位置。
在本發(fā)明中，最好提供一種掛鉤，它的內(nèi)表面輪廓做成在上述條件下，當(dāng)掛鉤承受鏟斗的重量而傾向于向釋放位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該樞銷使得掛鉤圍繞其樞軸向鎖住位置擺動(dòng)。
為此，掛鉤的自由端有一向上翻轉(zhuǎn)、延伸的頭部，掛鉤的內(nèi)表面橫截面呈淺V形，從而形成樞銷的一托架。
下面結(jié)合附圖舉例說明本發(fā)明連接裝置優(yōu)選實(shí)施例，附圖中

圖1為一現(xiàn)有技術(shù)連接裝置的側(cè)視圖，示出如何用該連接裝置將一挖掘機(jī)鏟斗連接到一挖掘機(jī)的鏟斗臂上；圖2為圖1連接裝置的放大側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明連接裝置的側(cè)視圖；以及圖4-6為某些部件拆卸的放大側(cè)視圖，示出與不同鏟斗(只示出鏟斗的樞銷)連接的圖3連接裝置的細(xì)節(jié)。
參見圖1，一挖掘機(jī)鏟斗用標(biāo)號(hào)1表示，挖掘機(jī)鏟斗臂的頂端用標(biāo)號(hào)3表示。按照標(biāo)準(zhǔn)做法，鏟斗臂3用兩平行樞轉(zhuǎn)連桿6支撐一控制鏟斗1的活塞和缸裝置4。鏟斗1通常用鏟斗上一直接接合在鏟斗臂3端部中的一安裝點(diǎn)或樞開口中的第一樞銷7和直接接合在連桿6之一端部中的一安裝點(diǎn)或樞開口5′中的第二樞銷9(該結(jié)構(gòu)未示出)與鏟斗臂3直接連接。
但是，新近使用一連接裝置11半自動(dòng)地連接鏟斗1與鏟斗臂3，如圖所示，該連接裝置上有兩個(gè)安裝點(diǎn)，通過這兩個(gè)安裝點(diǎn)連接裝置分別用合適連接銷12連接到鏟斗臂3和連桿6上的安裝點(diǎn)5和5′。連接裝置11的下部有第一通常水平并向后延伸鉤形開口或鉗口13和第二通常向下開口凹口或鉗口15。向后延伸意味著使用中從連接裝置朝其上裝有鏟斗臂和連接裝置的挖掘機(jī)的操作員向外開口，向下開口意味著使用中通常朝地面向下延伸或向外開口。為了將鏟斗1連接到鏟斗臂上，挖掘機(jī)操作員操縱鏟斗臂到圖1所示位置，接著向下、向后運(yùn)動(dòng)鏟斗臂，使得第一開口或鉗口13與實(shí)際上永久裝在鏟斗1上的第一樞銷7接合；然后開動(dòng)控制鏟斗的活塞和缸裝置4，向下擺動(dòng)樞轉(zhuǎn)連桿6，使得第二凹口或鉗口15運(yùn)動(dòng)到與實(shí)際上也永久固定在鏟斗1上的第二樞銷9接合。連接裝置然后用一掛鉤(圖1中未示出)鎖住，使得鉗口15夾緊在樞銷9上，然后可用鏟斗挖土。
在圖2中，示出一構(gòu)成圖1現(xiàn)有技術(shù)連接裝置的一部分的掛鉤17，掛鉤17可圍繞一樞軸18樞轉(zhuǎn)地支撐在連接裝置主體上并用一活塞和缸裝置19偏置到鎖住位置(其中它將樞銷9保持在凹口15中)，該活塞和缸裝置當(dāng)然也用來將掛鉤17運(yùn)動(dòng)到釋放位置。裝置19的活塞在20處與掛鉤鉸接，缸在22處與連接裝置主體鉸接?；钊透籽b置19中有一合適的止回閥以防止活塞和缸裝置19的液壓供應(yīng)萬一失靈。但是，還使用一保險(xiǎn)銷23防止該止回閥萬一失靈。該保險(xiǎn)銷23橋接在連接裝置11的兩側(cè)架25之間，鄰靠掛鉤17的后面，從而將掛鉤17保持在鎖住位置上，防止鏟斗樞銷9從凹口15中釋放。這一結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，鏟斗樞銷7與9之間間距的容差很小。如該間距太小或太大，就無法使用該連接裝置。
下面參見圖3，本發(fā)明連接裝置與圖2連接裝置的不同之處在于其整個(gè)形狀和大小和標(biāo)號(hào)為25a的側(cè)架的總體結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)一樣，有兩個(gè)安裝點(diǎn)使用銷12將連接裝置連接到鏟斗臂上，每一側(cè)架25a上有用于第一鏟斗樞銷(未示出)的第一向后延伸鉤形開口或鉗口13。側(cè)架25a比側(cè)架25長，在每一側(cè)架25a中用一寬得多的向下開口凹口或鉗口15a取代凹口15。此外，每一側(cè)架25a中有三個(gè)靠近、但相間距的圓孔27、29和31，從而形成三組孔，每一組的孔在兩側(cè)架25a中互相直接相對(duì)，從而形成一鎖銷23的三個(gè)不同位置(見圖4-6)。
從圖4-6中可看出，圖中的不同之處只在于鏟斗樞銷9a、9b和9c在該凹口中的位置以及掛鉤17a和與掛鉤17a相關(guān)聯(lián)的部件的位置。
首先參見圖4，當(dāng)鏟斗(未示出)的第一樞銷7適合容納在開口13中時(shí)其中心位置用X表示。凹口15a的寬度大致比位于凹口15a中部的鏟斗第二樞銷9a的直徑大得多。樞銷7、9a的中心之間的距離為D1。
如圖5所示，連接裝置可開舉一不同鏟斗，該鏟斗的樞銷7和9b的中心之間的距離為D2(D1＞D2)。
如圖6所示，連接裝置開舉其上有鏟斗樞銷7和9c的另一不同鏟斗。在該鏟斗上，鏟斗樞銷7和9c中心之間的距離為D3，D3＞D1＞D2。
除了需要一特別寬的凹口15a以適應(yīng)其樞銷中心之間的間距不同的鏟斗外，還要求掛鉤17a能擺動(dòng)不同圓弧將樞銷9a、9b和9c鎖定在凹口15a中。為此，所使用的活塞和缸裝置19a活塞的行程比現(xiàn)有技術(shù)連接裝置的活塞和缸裝置19的活塞行程長得多，從而確保對(duì)于所有三種(或所有適當(dāng)?shù)?鏟斗樞銷間距，掛鉤17a都能從鏟斗釋放位置(未示出)通過適當(dāng)?shù)臄[動(dòng)量擺動(dòng)到樞銷鎖定位置。
如圖3所示，連接裝置的側(cè)架中有鎖銷23的三組開口27、29、31，因此，不管掛鉤17a的位置如何，它都能鎖住在其樞銷鎖定位置上。
如圖4-6所示，掛鉤17a后部伸出一鎖定板36，鎖定板中有第一鎖定開口33和第二鎖定開口35，鎖定板上有鎖定表面37。每一鎖定開口33和35呈細(xì)長弧形結(jié)構(gòu)，從而具有一定程度的通用性。如圖4所示，鏟斗樞銷間距為D1，鎖銷23位于開口35中并穿過連接裝置側(cè)架中的孔31。但是，在連接裝置使用于樞銷間距為D2的鏟斗的圖5中，鎖銷23位于開口33中并穿過側(cè)架25a中的開口27。但是，在連接裝置開舉樞銷中心間距為D3的鏟斗的圖6中，鎖銷23接合鎖定表面37并穿過側(cè)架25a中的孔29。因此，對(duì)于樞銷間距不同的所有三種鏟斗，在連接裝置側(cè)架中總能找到一組對(duì)齊的孔與開口33、35之一或表面37對(duì)齊。但是，值得注意，對(duì)于每一種不同的樞銷間距，連接裝置側(cè)架中只有一組對(duì)齊的孔與開口33、35之一或表面37對(duì)齊。因此，不可能將鎖銷23插入“錯(cuò)誤”的孔組27、29或31中，并且不將掛鉤17鎖住在樞銷鎖定位置上，因?yàn)樵谌魏我淮尾迦霑r(shí)三組孔27、29、31中的兩組開口被掛鉤17a或板36擋住。
實(shí)際上，有許多不同挖掘機(jī)制造商都生產(chǎn)樞銷間距不同的鏟斗，本發(fā)明連接裝置由于其通用性可用來開舉大多數(shù)這些鏟斗，使用鎖銷23將其掛鉤17a鎖住在其鎖定位置上。
盡管有上述保險(xiǎn)部件(設(shè)有鎖銷23)，但仍還存在一定危險(xiǎn)，比方說萬一操作員失誤沒有安裝鎖銷23，掛鉤17a就會(huì)擺動(dòng)到其未鎖定位置，從而，如液壓失靈和活塞和缸裝置19中的止回閥也失靈，鏟斗就會(huì)從鏟斗臂上掉下。因此，最好提供這樣一種掛鉤17a，它在正常情況下由于鏟斗樞銷9上的重量而無法擺動(dòng)到未鎖定位置。
通常，對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)掛鉤，鏟斗經(jīng)鏟斗樞銷9傳到掛鉤上的重量由于作用在掛鉤內(nèi)下凹表面上的反作用力會(huì)造成掛鉤如圖4-6所示順時(shí)針擺動(dòng)，從而造成掛鉤向打開位置運(yùn)動(dòng)。但是，如圖4-6所示，本發(fā)明優(yōu)選掛鉤的內(nèi)表面輪廓如圖4中39所示呈淺V形并伸出一頭部41。該內(nèi)表面輪廓做成當(dāng)鏟斗樞銷向下抵靠掛鉤的淺V形下凹部39時(shí)，生成一反作用力，使得圍繞其支撐樞軸作用在掛鉤17a上的轉(zhuǎn)矩在逆時(shí)針方向上，從而使掛鉤向其鎖定位置運(yùn)動(dòng)。
在圖1和2所示現(xiàn)有技術(shù)連接裝置中，缸19的長度約為265mm，缸的行程約為100mm。該連接裝置可適用于樞銷(中心之間)間距為446mm的鏟斗(或其他工具)。
在本發(fā)明連接裝置一優(yōu)選實(shí)施例中，缸19a長約310mm，其行程約為140mm。此外，側(cè)架25a比現(xiàn)有技術(shù)連接裝置的側(cè)架25長約25％，這意味著，本發(fā)明連接裝置可適用于樞銷間距約為435mm-520mm的鏟斗。凹口15a比現(xiàn)有技術(shù)凹口15長90mm。凹口15a底面中央稍稍“隆起”，從而不管鏟斗樞銷間距如何，確保位于凹口中的鏟斗樞銷總是位于掛鉤17a的同一區(qū)域中。這確保了掛鉤中的應(yīng)力和鏟斗夾緊力保持不變。
當(dāng)然應(yīng)該明白，以上對(duì)本發(fā)明的說明只是例示性的，可在本發(fā)明范圍內(nèi)對(duì)其細(xì)節(jié)作出改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種可使操作員在駕駛室中就能將一挖掘機(jī)鏟斗連接到挖掘機(jī)的鏟斗臂上的連接裝置，該連接裝置包括一對(duì)相間距側(cè)架，該對(duì)側(cè)架可裝在挖掘機(jī)的鏟斗臂上或具有與該鏟斗臂連接的裝置；每一側(cè)架中與挖掘機(jī)鏟斗上第一樞銷接合的第一鉤形開口；兩側(cè)架之間一動(dòng)力操縱掛鉤，支撐成可相對(duì)兩側(cè)架樞轉(zhuǎn)，由駕駛室中的操作員操縱，當(dāng)該第一鉤形開口一旦與該第一樞銷接合時(shí)鎖定接合鏟斗上的第二樞銷；以及一可運(yùn)動(dòng)進(jìn)入一鎖定位置和從該鎖定位置運(yùn)動(dòng)出的鎖銷，在該鎖定位置中時(shí)防止該掛鉤與鏟斗上的第二樞銷脫離，其中該鎖銷有多個(gè)適用于不同鏟斗的鎖定位置。
2.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，該側(cè)架中有許多相間距開口，一側(cè)架上的開口與另一側(cè)架上的開口橫向?qū)R。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其特征在于，在該掛鉤或其延長部上形成許多相間距開口和/或鎖定表面，所述鎖銷可穿過這些開口或抵靠鎖定表面以便限制該掛鉤與該側(cè)架之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
4.如上述權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的連接裝置，其特征在于，該掛鉤通過一雙作用活塞和缸裝置操縱，其一端圍繞第一樞軸相對(duì)于該連接裝置側(cè)架樞轉(zhuǎn)地連接，另一端與該掛鉤鉸接。
5.如上述權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的連接裝置，其特征在于，有一凹口以便容納該鏟斗上的第二樞銷，該凹口向下開口，與該鉤形開口成90°，并足夠?qū)捯匝a(bǔ)償不同制造商的鏟斗或其他工具上的不同的樞銷間距。
6.如上述權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的連接裝置，其特征在于，該掛鉤設(shè)計(jì)成在載荷下或當(dāng)控制該掛鉤的活塞和缸裝置中的液壓失靈時(shí)和當(dāng)沒有鎖銷時(shí)該掛鉤不轉(zhuǎn)動(dòng)到釋放位置。
7.如權(quán)利要求6所述的連接裝置，其特征在于，該掛鉤具有一內(nèi)表面輪廓使得當(dāng)該掛鉤承受鏟斗的重量時(shí)，該鏟斗造成掛鉤向鎖定位置擺動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的連接裝置，其特征在于，該掛鉤的自由端具有一向上翻轉(zhuǎn)、伸出的頭部，該掛鉤的內(nèi)表面橫截面呈淺V形，從而形成該鏟斗樞銷的一托架。
9.一種參考附圖中圖3～6大致如上描述的連接裝置。
全文摘要
本發(fā)明連接裝置有一對(duì)相間距側(cè)架(25a)，每一側(cè)架中有與挖掘機(jī)鏟斗上的第一樞銷接合的第一鉤形開口(13)，其中，一鎖銷(23)可運(yùn)動(dòng)進(jìn)入一鎖定位置和從該鎖定位置運(yùn)動(dòng)出，在該鎖定位置中防止掛鉤(17a)與鏟斗上的第二樞銷(9a)、(9b)或(9c)脫離。該鎖銷有多個(gè)適用于不同鏟斗的鎖定位置。每一側(cè)架(25a)上最好有許多相間距開口(27)、(29)、(31)，一側(cè)架上的這些開口與另一側(cè)架上的這些開口橫向?qū)R，掛鉤或掛鉤延長部上最好形成許多相間距開口(33，35)和/或鎖定表面，鎖銷(23)能穿過這些開口或抵靠鎖定表面，防止掛鉤(17a)與側(cè)架相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。最好是，操縱掛鉤的活塞和缸裝置(19a)的行程比通常長得多，連接裝置的側(cè)架(25a)比已知連接裝置的側(cè)架長，側(cè)架中有比通常寬得多的向下開口凹口(15a)以適應(yīng)不同制造商的鏟斗上的不同樞銷間距。
文檔編號(hào)E02F3/40GK1401038SQ0180487
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月11日
發(fā)明者G·米勒, R·K·米勒, P·馬圭雷 申請(qǐng)人:米勒焊接工程師有限公司