專利名稱：用于土方作業(yè)和舉升/運送負載等其它作業(yè)的機動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動設(shè)備，其用于執(zhí)行土方作業(yè)和其它的工作，這些其它的工作例如是舉升負載和運送負載，該裝置包括一位于車輪上的、可動的構(gòu)架；一關(guān)節(jié)式工作臂，其被構(gòu)架支撐著，用于托舉著一套器具，該器具例如是一容器、挖掘鏟、或破拆錘；用于驅(qū)動車輪、及移動工作臂的一臺或多臺發(fā)動機，工作臂是由至少三個鉸接體組成的，這些鉸接體相互連接起來，以便于在一水平軸線上相互樞轉(zhuǎn)，其中，在每對鉸接體之間設(shè)置了諸如液壓缸或齒輪齒條等的控制構(gòu)件。
背景技術(shù)：
在實際工程中，如下的兩種機械是公知的其中一種上設(shè)置有一挖掘臂，該挖掘臂通常是由一些鉸接體組成的，且其外側(cè)端部上設(shè)置有一個挖掘鏟。因此，可利用該機械來執(zhí)行土方作業(yè)，其中，挖掘臂的鉸接體使得挖掘鏟能被從一個挖掘狀態(tài)分別轉(zhuǎn)換到舉升狀態(tài)或卸載狀態(tài)。
在另一種實施方式中，上文前言部分中所描述的那種機動設(shè)備上設(shè)置有單體的舉升臂，其外側(cè)端部上例如可安裝用于舉升堆垛貨箱等物品的插叉。因而，可對負載進行舉升、堆垛，并在一提貨地點與一堆貨地點之間運送該負載。
通常，為此目的而在構(gòu)架上設(shè)置四個可控的驅(qū)動輪，由此使機動設(shè)備具有很大的機動性。
例如在第EP 0299104專利文件中就公開了一種屬于上文前言中所述類型的設(shè)備。該文件描述了一種帶有液壓裝料鏟和起吊臂的設(shè)備，其例如可被用作挖土機。工作臂具有五個鉸接體，這些鉸鏈由一驅(qū)動器來進行驅(qū)動。鉸接體可被收折成“Z”字形，以便于縮短工作臂的長度，但這并不影響工作臂的工作，也就是說，如果工作臂在鉸接狀態(tài)下具有挖掘的功能，則處于收折狀態(tài)的工作臂也具有挖掘功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種屬于上文前言所述類型的設(shè)備，其中，無需用舉升臂替換挖掘臂、或反過來用挖掘臂替換舉升臂，該設(shè)備就能完成兩種工作。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的區(qū)別特征在于工作臂最后一個鉸接體—即第三鉸接體的長度大于第二鉸接體的長度，從而，當(dāng)鉸接體被相互對折起來時，所連接的器具能在第一鉸接體的自由端處自由地工作。
由于最后一鉸接體的長度大于除其之外的其它鉸接體，所以，當(dāng)工作臂被折合到一起時，其被從關(guān)節(jié)臂變換為單體的舉升臂。其中，最后一鉸接體的外側(cè)端是自由端，其上例如設(shè)置有一挖掘鏟以及一舉升裝置。當(dāng)然也可設(shè)置其它類型的器具—例如破拆錘、掘溝器、以及瀝青切割器等。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，不僅使工作臂能繞一水平軸線樞轉(zhuǎn)，而且能繞一垂直軸線樞轉(zhuǎn)，由此，使挖掘臂不僅能在垂直平面內(nèi)上下移動，而且可相對于構(gòu)架在水平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)?？梢允拐麄€工作臂都具有這樣的運動形式，也可以只是部分工作臂能這樣運動，尤其是在這樣的情況下如果工作臂的第一鉸接體被設(shè)計為門架的形式，其中的兩鉸接體可被折收到該門架中。
可利用一個部件或多個不同的部件來組成門架狀的第一鉸接體，且第一鉸接體的尺寸必須被設(shè)計成能允許第三鉸接體從中穿過。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可將挖掘臂布置在構(gòu)架的非中央位置上，例如，如果設(shè)有一駕駛室的情況下，可將挖掘臂設(shè)置在駕駛室的側(cè)旁附近。在此情況下，駕駛員對所連接的器具具有很好的觀察視野。
最后，在一優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明提出了這樣的方案在俯視圖中，相對于工作臂的第二鉸接部件、按照偏移錯開的方式對工作臂的第一鉸接部件進行布置，以使得折合操作變得更為容易。另外，通過在俯視觀察圖中、相對于第二鉸接體按照偏移的方式對第三鉸接體進行布置，能進一步地便于折合操作。在本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，至少三個鉸接體中的所有鉸接體在俯視圖中都被相互偏移地布置著。
此外，這種偏移布置的實施方式還能改善駕駛員對作業(yè)器具的觀察。
在另一實施方式中，還可將各個鉸接體設(shè)置成這樣使得它們能相互包套在一起。
根據(jù)另一種擴展的實施方式，為了改善對鉸接體的控制，在一對或各對鉸接體之間設(shè)置了至少兩個控制構(gòu)件。
所述的第三鉸接體必須要被理解為工作臂的外側(cè)端，通常情況下，其是由多個部件組裝而成的。按照第一種可選方案，第三鉸接體是由一桿軸和其它一些部件構(gòu)成的，桿軸的長度大于第二鉸接體的長度。根據(jù)另一種變型形式，第三鉸接體是由一長度小于或等于第二鉸接體長度的桿軸構(gòu)成的，桿軸的外側(cè)端上設(shè)置了一個平行四邊形連桿機構(gòu)，該連桿機構(gòu)的尺寸使得桿軸與平行四邊形連桿機構(gòu)的總長度一定大于第二鉸接體的長度。按照這種設(shè)計方式，在各個鉸接體處于折合狀態(tài)時，所連接的器具可在第一鉸接體的自由端處自由地工作。
根據(jù)另一種改型形式，第三鉸接體是由一桿軸構(gòu)成的，該桿軸的長度小于或等于第二鉸接體的長度，在其外側(cè)端上連接了一個作業(yè)器具，該器具被設(shè)計成這樣其與桿軸的總長度大于第二鉸接體的長度。
為了能快速地將器具聯(lián)接到第三鉸接體桿軸的外側(cè)端上、或從外側(cè)端上拆解下來，優(yōu)選地是，采用了快動聯(lián)接器。按照這種方式，可利用人工、液壓、機械、機電或其它合適的方式非?？焖俚芈?lián)接或拆解器具。
根據(jù)本發(fā)明再一種擴展實施方式，鉸接體上設(shè)置有連接裝置，用于在折合狀態(tài)下將它們連接起來、或連接到構(gòu)架上。按照這樣的方式，設(shè)備處于工作狀態(tài)時的所有靜態(tài)力和/或動態(tài)力都能被有效地吸收。這些連接裝置可以是機械裝置、液壓裝置、電磁裝置或這些裝置的組合體。
根據(jù)本發(fā)明又一項特征，鉸接體上設(shè)置有控制構(gòu)件，用于在一個或多個鉸接體被轉(zhuǎn)動時能將器具相對于構(gòu)架保持在大體相同的角度上。因此，鉸接體的轉(zhuǎn)動將不會影響器具的姿態(tài)，例如對于作業(yè)器具是一必須保持水平的插叉的情況，這樣的設(shè)計將是有利的。這些控制構(gòu)件可以是液壓構(gòu)件、機械構(gòu)件、電磁構(gòu)件或這些構(gòu)件的組合形式。
另外還設(shè)置了用于將鉸接體自動對折、或使它們相互遠離的裝置，以便于工作臂在舉升臂形式與挖掘臂形式之間進行轉(zhuǎn)換。
最后，可在工作臂上設(shè)置一個或多個阻尼系統(tǒng)。按照這種方式，能更為迅速而容易地完成對負載、物品或物料等的運送，其中的物料例如是砂石和泥土。這些阻尼系統(tǒng)的作用形式可以是液壓式、機械式、電磁式、利用某種特殊氣體的氣動式、或這些形式的組合方式。


下文參照附圖描述了本發(fā)明的幾種實施方式，以此進一步闡述了本發(fā)明的設(shè)計方案。在附圖中圖1是一正立側(cè)視圖，表示了一任意形式的構(gòu)架，圖中，工作臂分別處于挖掘狀態(tài)和運送狀態(tài)；圖2是圖1所示設(shè)備的俯視圖，圖中，設(shè)備處于另一工作狀態(tài)；圖3中的側(cè)視圖表示了處于挖掘狀態(tài)的挖掘臂的第一實施方式；圖4是圖3所示挖掘臂的俯視圖；圖5中的正立圖與圖3相對應(yīng)，圖中的工作臂處于折合狀態(tài)，由此形成了一單體臂；圖6是圖5所示工作臂的前視圖；圖7A、7B、7C中的示意圖表示了圖2中工作臂在處于不同狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)；圖7D表示了工作臂的一種變型形式，圖中，其處于挖掘狀態(tài)；圖8是圖7所表示的工作臂的俯視圖；圖9A、9B中的側(cè)視圖示意性表示了兩種實施方式中的情況，表示了工作臂與駕駛室的相對布置關(guān)系；圖10中的側(cè)視圖表示了處于挖掘狀態(tài)的挖掘臂的第二實施方式；圖11是圖10所示挖掘臂的俯視圖；
圖12是根據(jù)本發(fā)明的挖掘臂的第三實施方式的俯視圖；圖13中的側(cè)視圖表示了圖10所示挖掘臂的一種改型形式，該挖掘臂的控制構(gòu)件采用了不同的布置結(jié)構(gòu)；圖14中的側(cè)視圖表示了圖13所示挖掘臂的第一種改型，其帶有額外增設(shè)的控制構(gòu)件；圖15中的側(cè)視圖表示了圖13所示挖掘臂的第二種改型，其也帶有額外增設(shè)的控制構(gòu)件；圖16是帶有另加控制構(gòu)件的、圖13所示挖掘臂第三種改型的側(cè)視圖，圖中該挖掘臂處于第一狀態(tài)；圖17中的側(cè)視圖表示了圖16所示挖掘臂的第三種改型，圖中，挖掘臂處于第二狀態(tài)；圖18中的側(cè)視圖表示了圖16所示挖掘臂的第三種改型，圖中，挖掘臂處于第三狀態(tài)，且該挖掘臂上連接著一舉升插叉；以及圖19中的側(cè)視圖表示了處于第四位置的、圖17所示挖掘臂的第三種改型。
具體實施例方式
在附圖中，相同的元件將用相同的數(shù)字標號指代。
圖1所示的設(shè)備包括一可移動的構(gòu)架1，如圖所示，該構(gòu)架被一些可轉(zhuǎn)向的車輪2支撐著。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可用履帶來取代這些車輪。在構(gòu)架上設(shè)置了一個副構(gòu)架3，該副構(gòu)架上布置有一駕駛室4。
工作臂6的第一鉸接體在旋轉(zhuǎn)點5處被設(shè)置在副構(gòu)架3的左側(cè)，下文將對該工作臂6作進一步的闡述。在圖1中，用實線表示工作臂6的挖掘狀態(tài)，用虛線表示處于負載運送狀態(tài)的工作臂6′。
此外，圖2表示出了工作臂6的一個部分可在水平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)，因而使位于工作臂6端部上的挖掘鏟7具有最佳的運動自由度。
圖3詳細地表示了圖1、2所示設(shè)備中所用的工作臂。工作臂6是由一第一鉸接體8、一第二鉸接體9、以及一位于最后位置的鉸接體10構(gòu)成的。圖中，用數(shù)字標號示意性地指代副構(gòu)架，該副構(gòu)架3可采用任意合適的形式。
第一鉸接體8被一液壓缸11支撐著，該液壓缸11位于副構(gòu)架3與一樞轉(zhuǎn)點12之間，樞轉(zhuǎn)點12位于第一鉸接體8的上側(cè)。
在鉸鏈12的軸線與一位于第二鉸接體端部處的轉(zhuǎn)動點14之間設(shè)置了液壓缸13，鉸鏈12位于第一鉸接體8的端部處，其與樞轉(zhuǎn)點12位于同一軸線上。同時，該轉(zhuǎn)動點14還被用來相對于第二鉸接體9可擺轉(zhuǎn)地懸掛著第三鉸接體10，其中，在第二鉸接體的樞轉(zhuǎn)點16與第三鉸接體的一樞轉(zhuǎn)點17之間設(shè)置有一液壓缸15。
最后，在第三鉸接體的端部上，還安裝有一套平行四邊形連桿機構(gòu)18，在該連桿機構(gòu)上固定了一挖掘鏟或其它任意形式的器具7?？衫靡灰簤焊?9對該器具7執(zhí)行控制，液壓缸19被設(shè)置在樞轉(zhuǎn)點22與伸縮套筒鉸鏈的樞轉(zhuǎn)點23之間。
應(yīng)當(dāng)指出的是從圖4可看出，第一鉸接體為門架狀的構(gòu)造，其中，位于第一鉸接體8與第二鉸接體9之間的、軸線水平的鉸鏈20被大致布置在門架的中間位置處。
軸線垂直的第二鉸鏈21也被布置在中間位置處，以便于使兩鉸接體9、10能相對于門架8在側(cè)向上移動。通過非對稱地驅(qū)動位于第二鉸接體9兩側(cè)的兩液壓缸13，就能產(chǎn)生該橫向運動，這樣就使側(cè)向上的擺轉(zhuǎn)行程成為了可能。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計，第三鉸接體的長度大于第二鉸接體9的長度，從而例如在折收到圖5所示狀態(tài)的過程中，首先將鉸接體10處于靠在鉸接體9上的狀態(tài)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鉸接體10，直到使鉸接體9與鉸接體10一起位于鉸接體8的門架之間為止。情況一般是這樣的各個轉(zhuǎn)動的組合使得工作臂被折合成一單體臂。對尺寸的設(shè)計應(yīng)當(dāng)這樣使得器具7(此實施方式中其為挖掘鏟)變?yōu)樘幱诘谝汇q接體8的外側(cè)端，且可在此處進行工作。
可以理解各鉸接體的尺寸應(yīng)當(dāng)保證轉(zhuǎn)動點14與平行四邊形連桿機構(gòu)18之間的距離在任何情況下都大于兩樞轉(zhuǎn)點14、20之間的距離。
應(yīng)當(dāng)指出的是如圖4-6所示，如果鉸接體是用長度固定的材料制成的，則鉸接體的長度自然也是一個恒定的量。
但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以將鉸接體設(shè)計成伸縮套筒的形式，從而使長度成為可調(diào)的。因而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如可以在折合為圖5所示狀態(tài)的過程中，縮短第二鉸接體9的長度，或者為了實現(xiàn)圖5所示的情形而將鉸接體10加長。因此可分別減小和增大樞轉(zhuǎn)點之間的距離。
圖7示意性地表示了兩種實施方式，其中，圖中的每一條直線都代表一鉸接體，其所標注的數(shù)字標號與前面其它附圖中的標號相同。
圖7a、b和c分別表示了挖掘狀態(tài)、中間狀態(tài)、以及如圖5所示的折合狀態(tài)，其中的折合狀態(tài)即為舉升或運送負載的狀態(tài)。
圖7d所示的實施方式也被表示在圖8的俯視圖中，在該實施方式中，第一鉸接體8并不是門架形狀的，而是采用了單側(cè)支架的形式，但是，該鉸接體為彎折梁的結(jié)構(gòu)，從而，如果鉸接體9繞樞轉(zhuǎn)點20轉(zhuǎn)動，則就能與鉸接體8并置到一起。
該彎折結(jié)構(gòu)可以是圖7d所示的雙側(cè)彎折形式，或者可以是圖8所示的單側(cè)形式。還可以將樞轉(zhuǎn)點20處的樞轉(zhuǎn)銷設(shè)計得足夠?qū)?，以至于還能形成這樣一種折合構(gòu)造在該構(gòu)造中，可擯棄將鉸接體8相對于樞轉(zhuǎn)軸線5斜向設(shè)置的方案。
圖8中的虛線表示了一個另設(shè)的增強件，如果結(jié)構(gòu)需要的話，則可設(shè)置該增強件，由此來加寬鉸鏈。
圖9示意性地表示了駕駛控制室4，其被視為固定在副構(gòu)架3上，在該副構(gòu)架的一側(cè)，第一鉸接體8被設(shè)置到樞轉(zhuǎn)點5上，而在圖9b中，樞轉(zhuǎn)點則位于后方的點5′處。這樣的設(shè)計可防止鉸接體8過分阻擋駕駛員的視線。
圖10和圖11表示了挖掘臂的第二實施方式，該挖掘臂與圖3所示的挖掘臂類似，區(qū)別在于第一鉸接體8上設(shè)置有一液壓銷50，其可被插裝到孔洞52中，用于將第一鉸接體和副構(gòu)架3與第三鉸接體連接起來。類似地，第二鉸接體上也另外設(shè)置有一液壓銷51，其裝配到一孔洞53中，用于將第三鉸接體與第二鉸接體連接起來。
圖12中的俯視圖表示了挖掘臂一種對稱形式的改型，其中，第一鉸接體采用了門架狀的結(jié)構(gòu)形式。
圖13-16表示了根據(jù)本發(fā)明的機動設(shè)備中挖掘臂幾種不同的實施方式，其中各個實施方式的區(qū)別基本上在于所使用的控制構(gòu)件。這就表明在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還存在很多種其它的改型形式。
圖17-19表示了圖16所示改型在處于各種不同狀態(tài)時的情形，圖中，設(shè)備上有的連接有作業(yè)器具，有的不帶有作業(yè)器具。從圖18和圖19可看出，在鉸接體轉(zhuǎn)動時，所連接的插叉可被保持在同樣的姿態(tài)上。
各種其它的結(jié)構(gòu)也是可行的，其中，第一鉸接體8可被布置在副構(gòu)架3的中間位置，以便于使重量實現(xiàn)均衡分布。另一種可能性在于將第一鉸接體直接設(shè)置到可動的構(gòu)架1上。例如還可采用多個平行四邊形連桿機構(gòu)來使各個鉸接體能相互轉(zhuǎn)動。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還存在其它各種各樣可行的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種機動設(shè)備，其用于執(zhí)行土方作業(yè)和其它的工作，其它的工作例如是舉升負載和運送負載，該裝置包括一位于車輪上的、可動的構(gòu)架；一關(guān)節(jié)式工作臂，其被構(gòu)架支撐著，用于托舉著一套器具，該器具例如是一容器、挖掘鏟斗、或破拆錘；以及用于驅(qū)動車輪、及移動工作臂的一臺或多臺發(fā)動機，所述工作臂是由至少三個鉸接體組成的，這些鉸接體相互連接起來，以便于在水平軸線上相互樞轉(zhuǎn)，其中，在每對鉸接體之間設(shè)置了液壓缸等形式的控制構(gòu)件，其特征在于工作臂最后一個鉸接體—即第三鉸接體的長度大于第二鉸接體的長度，從而，當(dāng)鉸接體被相互對折起來時，所連接的器具能在第一鉸接體的自由端處自由地工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于在俯視平面內(nèi)，第一鉸接體被相對于第二鉸接體偏移地布置著。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于第一鉸接體為門形，其內(nèi)部寬度允許器具穿過。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于靠近各鉸接體之間、或第一鉸接體與構(gòu)架之間至少一樞轉(zhuǎn)點的位置處，設(shè)置一具有垂直軸線的樞轉(zhuǎn)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中的構(gòu)架上設(shè)置有一控制室，其特征在于帶有水平軸線和/或垂直軸線的鉸鏈被設(shè)置在該控制室的側(cè)旁。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于在俯視圖中，第三鉸接體被相對于第二鉸接體偏移地布置著。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于至少三個鉸接體中的所有鉸接體在俯視圖中都被相互偏移地布置著。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于在一對或各對鉸接體之間設(shè)置了至少兩個控制構(gòu)件。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于第三鉸接體是由一桿軸構(gòu)成的，桿軸的長度小于第二鉸接體的長度，桿軸的外側(cè)端上設(shè)置有一個平行四邊形連桿機構(gòu)，該鉸接機構(gòu)的尺寸使得桿軸與平行四邊形連桿機構(gòu)的總長度大于第二鉸接體的長度。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于第三鉸接體是由一桿軸構(gòu)成的，該桿軸的長度小于第二鉸接體的長度，在其外側(cè)端上設(shè)置一個器具，該器具被設(shè)計成這樣桿軸加上器具的總長度大于第二鉸接體的長度。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于鉸接體上設(shè)置有連接裝置，用于在折合狀態(tài)下將它們相互連接起來、或連接到構(gòu)架上。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于鉸接體上設(shè)置有控制構(gòu)件，用于在一個或多個鉸接體被轉(zhuǎn)動時能將器具相對于構(gòu)架保持在大體相同的角度上。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于設(shè)置了用于將鉸接體自動對折、或使它們相互遠離的裝置。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于工作臂上設(shè)置有一個或多個阻尼系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機動設(shè)備，其用于執(zhí)行土方作業(yè)以及諸如舉升/運送負載等的其它工作，該裝置包括一位于車輪上的、可動的構(gòu)架；一關(guān)節(jié)式工作臂，其被構(gòu)架支撐著，用于托舉著一器具，該器具例如是一容器、挖掘鏟、或破拆錘；以及用于驅(qū)動車輪、及移動工作臂的一臺或多臺發(fā)動機，工作臂是由至少三個鉸接體組成的，這些鉸接體相互連接起來，以便于在水平軸線上相互樞轉(zhuǎn)，其中，在每對鉸接體之間設(shè)置了液壓缸等形式的控制構(gòu)件，其中，工作臂最后一個鉸接體一即第三鉸接體的長度大于第二鉸接體的長度，從而，當(dāng)鉸接體被相互對折起來時，所連接的器具能在第一鉸接體的自由端處自由地工作。按照這種方式，可將最后一鉸接體從關(guān)節(jié)臂變換成單體的舉升臂。
文檔編號E02F3/28GK1703557SQ03803479
公開日2005年11月30日 申請日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者丁厄尼斯·勞倫斯·于松 申請人:丁厄尼斯·勞倫斯·于松