CN100588603C - 采伐起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采伐起重机，其包括通过基座(9)和旋转装置(12)附装到底盘机械(10)上的吊臂组，其中该吊臂组包括：在下端处通过下枢轴(30)枢轴连接到基座(9)的主吊臂(13)；和由上枢轴(31)枢轴连接到主吊臂(13)的相反端并从主吊臂(13)主要向前延伸其路径的铰接吊臂(14)；操纵吊臂的操纵装置，即提升装置(16)和转移装置(15)。主吊臂(13)的下枢轴(30)位于旋转装置(12)附近的下部，基座(9)呈叉形，下臂(20)和提升缸(16)至少部分位于基座内。

Description

采伐起重机

技术领域

本发明涉及一种采伐起重机。

背景技术

已知的是，这类起重机在例如林业机械中用于移动和处理木材或整株树木。特别地，单爪采伐机利用所谓采伐起重机，该采伐起重机可以参照依据本发明的方案设想。术语采伐起重机一般用于至少木材起重机和装载机，当仅有一个操纵装置(一般是所谓的转移缸)工作时，由于其枢转几何结构，该起重机的吊臂组的外部点进行某种或多或少的直线运动，优选地在起重机到达区域中基本水平地进行直线运动。

由瑞典公司Mowi system AB制造的装载机非常接近于依据前序部分所述的式样。其中，下臂位于高基座柱的末端，所以提升缸在几乎竖直位置中工作。

通常地，各类工作装置例如采伐头(felling head)或者装载抓斗和铲斗，与装载机或起重机结合使用。这些装置一般附装到吊臂组的外端。另外，起重机的吊臂组借助于某种旋转装置附装到底盘机械，比如林业机械上。还有可能具有位于旋转装置和吊臂组之间的某种基座，吊臂组附装到该基座上。已知其中旋转装置相对于底盘机械的位置可以改变和倾斜的方案，以例如便于在斜坡上工作。这种倾斜布置可用于例如设法使旋转装置的旋转轴转动到独立于地面形式的基本竖直的位置。两种主要类型的旋转装置是已知的。在缸旋转装置中，一个或多个液压缸通过附装到吊臂组上的齿来转动例如基部上的齿条，而在带齿环类型中，液压马达通过小齿轮驱动配备有内外齿的环。齿环的直径一般是主吊臂长度的8-10％。

另外，众所周知，延伸部或延续部可以以同样已知的方式安装于吊臂组的外端，借助于该延伸部或延续部可以增大吊臂所能达到的范围。一般的，这种延伸部实现为滑入自身内的可伸缩结构和驱动该延伸部的压力介质操作的操纵装置两者的组合。

各种不同种类的装载机是已知的，其中吊臂组设置成例如利用压力介质操作的操纵装置(例如液压缸)来进行控制。具体地，采伐起重机可以认为通常包括单个提升缸和单个转移缸。根据其名称，提升缸的运动主要决定吊臂组外端的高度位置，而相应地，转移缸主要决定吊臂组外端的水平位置。各种采伐起重机设备，特别是与林业机械应用有关的，在诸如以下实用新型和专利公开文献中公开：WO0156915、U20000471、FI961846、US5197615、FI20000978。

前面提到的Mowi Ab公司的装载机(公开在瑞典专利公开说明书SE7411568-4中)具有有利的路径。如果铰接吊臂末端的路径被认为在主吊臂的前面，则具有在主吊臂的后面操纵铰接吊臂的梯形机构。除了实际的主吊臂之外，该机构的部件包括：在与主吊臂一样的下枢轴处枢转的下臂、与主吊臂平行的拉杆、以及在主吊臂上部中的臂装置。在此情况下，拉杆的上端直接连接到铰接吊臂的延伸部。在更新的装载机中，采用大角度连接，由此可以增加铰接吊臂的相对旋转。当吊臂组被升高时，提升缸在压缩状态下工作，但存在被负载撞击的危险。另外，装载机的重心不利地处于较高位置。

在一种商用采伐装载机(Kesla Oyj，Forester H570)中，基座的顶部上设置有旋转基部，该基部具有承载下枢轴并延伸较长的鼻部，由此增加其到达的范围。提升缸缩回到叉形基座内。

已知产生提升运动的操纵装置即提升缸可以布置在采伐起重机的吊臂组上，以利用拉或推的运动来提升吊臂组的外端。在拉力缸的情况下，出现的问题是要产生足够的提升力会使缸的尺寸变得大的不合理。另外，提升缸和在大的拉伸应变下连接到其上的结构(尤其是铸造而成的结构)在实践中证明是不可靠的。另一方面，在利用推动运动提升的提升缸的情况下，起重机的结构会变得更加复杂或笨重，而缸易于承受反向载荷。另外，在此情况下，起重机的重心可能变得不利地较高(就像在Mowi中那样)。如果提升缸位于主吊臂的下方，即在与木材采伐中进行木材处理操作的相同一侧，则有损坏提升缸的危险，例如，被一块木材乃至被采伐头撞击。

在林业应用中，此类起重机已优选使用液压操作，所以操纵装置主要为液压缸。另一方面，与该技术领域相关的以下一些方案为已知的，其中动力传输由某种其他方法实现，例如借助于电缆或例如电力。

发明内容

本发明的目的是公开消除上述现有技术缺陷的新的解决方案，因此提供一种新式的、更简单且意想不到的结构的方案，其特征具体在于起重机低的重心和整体方案、巨大的提升力、以及对提升缸的固有的良好保护。

这一目的以由以下方式来实现。更具体地说，本发明提供了一种采伐起重机，包括通过叉形基座和旋转装置附装到底盘机械上的吊臂组，所述叉形基座具有相对的两侧，所述吊臂组包括：在所述相对的两侧之间在下端处通过下枢轴枢轴连接到所述基座的主吊臂，所述主吊臂的所述下枢轴位于所述旋转装置附近；由上枢轴在所述主吊臂的相反端枢轴连接并从所述主吊臂向前延伸的铰接吊臂；操纵所述吊臂组的操纵装置，所述操纵装置包括提升缸和转移缸；以及使所述吊臂组同步的梯形机构。所述梯形机构还包括：平行于所述主吊臂并位于所述主吊臂后方的拉杆，所述拉杆具有上端和下端；枢轴连接到所述主吊臂的下枢轴和所述拉杆的下端的下臂，所述下臂将所述拉杆的下端连接到所述主吊臂的所述下枢轴，所述下臂具有相对于所述拉杆位于所述下枢轴的相对侧的延伸部；和位于所述拉杆的上端处的臂装置，用于将所述拉杆的上端可操作地连接到所述主吊臂和所述铰接吊臂。所述提升缸在一端处枢轴连接到基座，并在相反的一端处枢轴连接到所述下臂相对于所述下枢轴的延伸部，在此情况下，所述吊臂组的提升通过所述提升缸的推动即通过扩展工作运动来完成，并且所述下臂和所述提升缸至少部分位于所述基座的相对的两侧之间。所述转移缸在一端处枢轴连接到所述下臂，并在相反的一端处枢轴连接到所述主吊臂，所述转移缸位于所述拉杆和所述主吊臂之间。

首先，本发明基于以下思想，借助于设置来提升的提升操纵装置通过推动运动来实现提升操作，从而在实现提升力的同时使操纵装置的尺寸和重量保持合理。为使起重机的重心尽可能的低，提升缸位于起重机基座的内部，这样提升缸的提升作用通过枢轴连接在主吊臂下轴销的辅助臂传递到拉杆。同时，提升缸并特别是其易损的活塞杆有利地受到基座的保护。一般的，主吊臂的下枢轴比离基座达到可伸缩提升操纵装置的中心之间的距离的尺寸低。

根据一个优选实施例，旋转装置为具有带齿环的类型。轴承环的直径优选为主吊臂枢轴长度(等于枢轴中心之间的距离)的13-25％。然后，基座向前方自然延伸地相当远，并保护提升缸及其在辅助臂中的前枢轴。整体结构是低的。前枢轴的路径优选整体在这些结构顶部上行进(在环开口的位置处，甚至在基座水平面的下方)。

依据第二实施例，所述下枢轴位于比基座中提升装置的枢轴大大接近于旋转装置的旋转轴的位置。低的和受保护的结构也具有以下作用，即将基座中用于提升装置的凸耳有利地定位在与提升装置相反端处的枢轴的路径的最低点相同或更高的位置。

操纵吊臂组的操纵装置优选是压力介质操作的操纵装置，优选采用液压缸。

本发明的其它优点和实施例在下面阐述。

附图说明

以下，参照附图对本发明的一个优选实施例进行考察，其中

图1示出在竖直位置中且缩回的起重机，

图2示出旋转张开的起重机的铰接悬臂，并略去基座侧，

图3示出降下且缩回的起重机，并略去基座侧，

图4示出从后面以某一角度看到的起重机下部的立体图，和

图5示出第二起重机的轴测图。

具体实施方式

附图1-4的起重机用于安装在林业机械的机架上，即总体安装在图1中参考标号10示意性示出的底盘机械上。起重机的基座9通过旋转装置12固定到底盘机械10。在旋转装置中，优选具有由位于环轴承的外或内圆周上的小齿轮驱动的带齿环。这样的一个环轴承12.1在图1中以旋转装置12内的虚线画出。

在一个原型中，环轴承采用了一种式的旋转环。轴承直径为823mm，外带齿环的直径为962mm。当主吊臂的枢轴长度为4720mm时，轴承直径为上述长度的17％。一般地，该范围为13-25％，优选15-20％。在该部分中，具有相当大的直径和小齿轮传动的旋转装置允许下基座结构具有推动提升缸。

所述倾翻装置可位于旋转装置和底盘机械之间。

主吊臂13通过下枢轴30支撑在基座9上，而铰接吊臂14又通过上枢轴31附装到主吊臂13。铰接吊臂14优选地包括已知的可伸缩装置，而末端的路径位于主吊臂13的前方。梯形机构的下臂20装配到由基座9支撑的下枢轴30，该机构的拉杆18通过枢轴34附装到该下秘20的后端，该拉杆18又通过大角度枢轴操纵铰接吊臂14。大角度枢轴为已知类型，包括位于拉杆18的上端处的枢轴37和铰接吊臂14的枢轴38之间的臂21、以及通过枢轴附装到主吊臂的同步臂22。

转移缸15连接到叉形下臂20的中心枢轴35，而其相反的一端连接到主吊臂13，由枢轴33从基座9的突出部支撑的提升缸16通过枢轴32连接到下臂20的延伸部20.1。

基座的结构与之前的已知结构有很大的不同。基座9具有叉式形状，因此下臂20和提升缸16两者均能装配在其中并能移动。提升缸16可以位于非常接近于基座的水平位置，但在根据图1-4用于林业机械的应用中，具有接近于环轴承的结构。提升缸16的枢轴33比下枢轴30离旋转轴远的多。这种情况下，下臂20的延伸部20.1到提升缸16的枢轴32和提升缸16的活塞杆实际上不会伸入环轴承的区域内。该缸也可以以其它不同的方式进行安装，在这种情况下，它甚至会受到更好的保护。此枢轴32的路径的尺寸设计成尽可能的小，实际上形成该旋转装置结构的路径的最小距离小于35cm，并完全布置在该结构的顶部上。很大程度上，这决定了下枢轴30的高度位置，然而它始终保持为从基座的最低部测量的缩回的提升缸的尺寸。

在图2中，提升缸16的位置与图1中基本相同，但是铰接吊臂14已使用转移缸15伸直。在附图2和3中，侧板被去除，因此能够清楚的看到提升缸16的位置和操作。

图4中的立体图包括液压管路布线及其它与起重机有关的设备。

在依据图5的实施例中，使用与上面相同的参考标号用于操作上相似的部件。实际吊臂组的结构是相同的，即主吊臂13、铰接吊臂14、拉杆18、具有延伸部20.1的下臂20、大角度枢轴、提升缸16和转移缸15具有与上面相同的结构。叉形基座9同样具有与上面几乎相同的结构。但是，在此种方案中，还具有示为没有液压缸的倾翻装置39。在此原型中，包括由液压马达旋转的带齿环的旋转装置40主要位于环轴承下方。然而，重要的是支承结构在前方延伸得远到使得提升缸16的前枢轴32在延伸部20.1中的路径始终在该结构上方行进并且此外还主要在叉形基座内行进。在这种情况下，所述“结构”也可以是底盘机械，其阻止载荷或机械撞上前枢轴32或具体撞上提升缸16的活塞杆。

环轴承允许实用的软管管路，因为所有液压软管(更普遍的是能量和数据传输线)可以在受到很好保护的情况下引导通过环轴承而引出驾驶员的视线。也可以采用同样已知的允许旋转的供给部件用于若干液压软管管路。

上述实施例是本发明的最优选实施例。然而，本发明不仅仅局限于此，相反可以在本发明的思想和权利要求范围之内以多种不同方式变化。

Claims (9)

1.一种采伐起重机，包括通过叉形基座(9)和旋转装置(12)附装到底盘机械(10)上的吊臂组，所述叉形基座具有相对的两侧，所述吊臂组包括

在所述相对的两侧之间在下端处通过下枢轴(30)枢轴连接到所述叉形基座(9)的主吊臂(13)，所述主吊臂(13)的所述下枢轴(30)位于所述旋转装置(12)附近；和

由上枢轴(31)在所述主吊臂(13)的相反端枢轴连接并从所述主吊臂(13)向前延伸的铰接吊臂(14)；

操纵所述吊臂组的操纵装置，所述操纵装置包括提升缸(16)和转移缸(15)；以及

使所述吊臂组同步的梯形机构，所述梯形机构还包括

平行于所述主吊臂(13)并位于所述主吊臂(13)后方的拉杆(18)，所述拉杆具有上端和下端，

枢轴连接到所述主吊臂的下枢轴和所述拉杆的下端的下臂(20)，所述下臂将所述拉杆(18)的下端连接到所述主吊臂(13)的所述下枢轴(30)，所述下臂具有相对于所述拉杆(18)位于所述下枢轴(30)的相对侧的延伸部(20.1)，和

位于所述拉杆的上端处的臂装置(21，22)，用于将所述拉杆(18)的上端可操作地连接到所述主吊臂和所述铰接吊臂(14)；

其中

所述提升缸(16)在一端处枢轴连接到叉形基座(9)，并在相反的一端处枢轴连接到所述下臂(20)相对于所述下枢轴的延伸部(20.1)，在此情况下，所述吊臂组(13，14)的提升通过所述提升缸(16)的推动即通过扩展工作运动来完成，并且所述下臂(20)和所述提升缸(16)至少部分位于所述叉形基座的相对的两侧之间，并且

所述转移缸(15)在一端处枢轴连接到所述下臂(20)，并在相反的一端处枢轴连接到所述主吊臂(13)，所述转移缸位于所述拉杆(18)和所述主吊臂(13)之间。

2.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，所述旋转装置(12)包括装备有周向齿的环轴承(12.1)、和驱动所述周向齿的旋转装置。

3.根据权利要求2所述的采伐起重机，其特征在于，所述环轴承(12.1)的轴承直径为所述主吊臂(13)长度的13-25％。

4.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，所述下枢轴(30)位于比所述提升缸(16)的位于所述叉形基座(9)中的枢轴(33)更接近于所述旋转装置(12)的旋转轴的位置。

5.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，所述提升缸(16)的位于所述叉形基座(9)中的枢轴(33)位于与将所述提升缸(16)连接到所述下臂的枢轴(32)的路径的最低点相同或高于所述最低点的高度。

6.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，将所述提升缸(16)连接到所述下臂的枢轴(32)的路径设置在所述叉形基座(9)和所述旋转装置(12)上方行进。

7.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，所述操纵装置是液压缸。

8.根据权利要求1所述的采伐起重机，其特征在于，所述梯形机构的所述臂装置(21，22)包括大角度枢轴。

9.根据权利要求2所述的采伐起重机，其特征在于，所述环轴承提供通路。

Images