CN103328730A - 用于轮式装载机的改进的反转连杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮式装载机的改进的反转连杆机构，所述轮式装载机用于操纵机具例如铲斗或货盘叉，所述反转连杆机构可包括枢转地连接在机器的端部框架与机具之间的提升臂、枢转地连接在机具与倾斜杠杆之间的倾斜连杆，所述倾斜杠杆枢转地连接在倾斜连杆与提升臂之间。提升缸可使提升臂旋转以升降机具，并且倾斜缸可驱动倾斜杠杆和倾斜连杆以使机具在倾倒位置与收起位置之间旋转。这些运动元件的长度的比率设置成使得对一个机具例如铲斗而言的良好性能不会导致对于另一机具例如货盘叉的不良性能。

Description

用于轮式装载机的改进的反转连杆机构

技术领域

本发明总体上涉及轮式装载机，更具体涉及用于铰接这些机器中的机具的反转连杆机构（Z-bar linkage）。

背景技术

本领域中已知的轮式装载机用于在工作地点使物料从一个位置移动至另一位置。这些机器包括容纳发动机并具有由发动机驱动的后轮的主体部分和用于操作员的抬高的驾驶室。带有前轮的前非发动机端部框架通过铰接式连接附接至主体部分，从而允许端部框架在前轮转动时侧向枢转以使机器转向。端部框架还包括用于操纵机器的机具的连杆机构，例如反转连杆机构。联接至端部框架的一对提升臂由对应的提升缸升降，以调节机具在地面上方的高度。在使用反转连杆机构的情况下，机具的倾斜（机具绕提升臂端部处的枢轴连接部的旋转）由联接在提升臂与机具之间的倾斜杠杆和倾斜连杆控制，并由倾斜缸驱动。2006年12月28日公布的美国公报No.2006/0291987中提供了采用反转连杆机构的轮式装载机的一个示例。

轮式装载机能够根据工作地点的需要移动许多不同类型的物料。因此，这些机器被设计成操纵不同类型的机具。铲斗可以是用于移动看作是松散物料的物料例如泥土、粘土、砂和碎石的合适机具。当使松散物料从料堆移动至卡车时，例如，操纵提升臂和倾斜连杆以平行于地面并靠近料堆的底部放置铲斗的切削边缘。在铲斗掘进到料堆内之后，倾斜连杆向后收起铲斗以将最大载荷聚集到铲斗中，并通过提升臂使铲斗从料堆中升起以将物料运输至卡车。一旦到达卡车，倾斜连杆便松开铲斗并使铲斗向前倾斜以将载荷倾倒到卡车内。

货盘叉（pallet fork）可以是用于其它类型的物料例如货盘化货物的合适机具。叉还可适用于提升圆柱形有效载荷，例如下水管、电话线杆和树干。对于这些类型的有效载荷而言，可能很少需要甚至在一些应用中不希望机具的完全收起，但是在提升臂升降时维持所述叉平行于地面或稍微向上倾斜对于防止载荷从所述叉的前部滑落可能是有利的。这种滑落可能发生在所述叉的倾斜角变得过浅并且轮式装载机突然停止时发生。其它类型的机具也用在轮式装载机上，并且可类似地具有用于移动它们所设计用于的物料的不同移动需求。

在许多实施方案中，轮式装载机构造成使得各种机具可在单台机器上互换地使用。在一些实施方案中，通用联接器可连接至提升臂和倾斜连杆机构。机具可具有与联接器匹配以附接机具进行使用的对应连接器。如上所述，每个机具在使它们所设计用于的物料移动时将具有不同的运动范围。在一些情况下，这些运动可能是互补的，而在其它情况下，这些运动可能导致对提升臂和倾斜连杆机构的构型的互相冲突的要求。在轮式装载机的设计中，一种特定机具的要求促使提升臂和反转连杆机构的设计满足目标客户的需要。其它机具的性能可通过一致性来满足，但通常让步于主导设计的机具。因此，需要一种采用反转连杆机构的改进的轮式装载机设计，所述反转连杆机构通过选择而不是偶然事件来为两个或更多机具例如铲斗和叉提供期望的性能。

发明内容

在本发明的一个方面，本发明针对于一种轮式装载机，该轮式装载机可包括：端部框架；一对提升臂，该对提升臂具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销A枢转地连接至端部框架，所述第二端部与第一端部相对；一对提升缸，该对提升缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销Y枢转地连接至端部框架，所述第二端部均通过具有共同的旋转轴线的枢轴销K枢转地连接至提升臂中对应的一个提升臂，其中，提升缸的伸长使得提升臂绕枢轴销A枢转并使提升臂的第二端部相对于地面向上移动。该轮式装载机还可包括：具有物料接合部分和联接部分的机具，其中，提升臂的第二端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销B在邻近联接部分的底端处枢转地连接至机具；倾斜杠杆，该倾斜杠杆具有第一端部和第二端部，并且通过枢轴销F在倾斜杠杆的第一端部和第二端部之间的一个点处枢转地连接至提升臂；倾斜连杆，该倾斜连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销D枢转地连接至倾斜杠杆的第二端部，所述第二端部通过枢轴销C在邻近联接部分的顶端处枢转地连接至机具；以及倾斜缸，该倾斜缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销E枢转地连接至倾斜杠杆的第一端部，所述第二端部通过枢轴销G枢转地连接至端部框架，其中，倾斜缸的伸长导致倾斜杠杆和倾斜连杆使机具绕枢轴销B朝收起位置（racked position）旋转。该轮式装载机的枢轴销D和E之间的距离DE与枢轴销E和F之间的距离EF之间的比率可以在2.08-2.21的范围内。

在另一方面，本发明针对于一种轮式装载机，该轮式装载机具有如在前一段中阐述的运动元件的布置，并且枢轴销D和E之间的距离DE与枢轴销C和D之间的距离CD的比率可以在1.44-1.59的范围内。

在另一方面，本发明针对于一种轮式装载机，该轮式装载机具有如在前一段中阐述的运动元件的布置，并且枢轴销E和F之间的距离EF与枢轴销D和F之间的距离DF的比率可以在0.82-0.89的范围内。

本发明的其它方面通过本专利的权利要求来限定。

附图说明

图1是根据本发明的轮式装载机的侧视图；

图2是控制图1的轮式装载机的机具的移动的运动元件的示意图；

图3是处于抬升收起的铲斗的一系列位置的图1的轮式装载机的局部侧视图；

图4是在提升期间铲斗撞击平面角度变化的图表，其中的曲线是针对图1的轮式装载机的一个实施例和两台基准机器；

图5是图1的轮式装载机的局部侧视图，其中货盘叉处于将货盘叉从地平面处的水平取向升起的一系列位置；

图6是在提升期间的工具角度变化的图表，其中的曲线针对于图1的轮式装载机的一个实施例和两台基准机器；

图7是在提升期间的机器翘起、倾斜缸释放和提升缸失速容量（stallcapacities）的图表，其中的曲线针对于图1的轮式装载机的一个实施例和第一基准机器；以及

图8是在提升期间的倾翻载荷、倾斜缸释放和提升缸失速容量的图表，其中的曲线针对于图1的轮式装载机的一个实施例和第二基准机器。

具体实施方式

尽管下文给出了本发明的多个不同实施例的详细描述，但应理解，本发明的法定范围由在本专利的最后阐述的权利要求的词句来限定。这些详细描述应该仅被解释为示例性的，并且没有描述本发明每一个可能的实施例，因为描述每一个可能的实施例将是不现实的，如果可能的话。可以使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术实现多个替代实施例，这些实施例仍将落入限定本发明的权利要求的范围内。

还应理解，除非在本专利中使用句子“如本文所用的，术语“”在此被定义为是指……”或类似句子来明确地定义术语，否则无意于明确地或隐含地限制该术语的含义超过其一般或普通含义，并且这种术语不应该基于本专利的任何部分中作出的任何陈述（权利要求的语言除外）而被解释为范围受到限制。就本专利最后的权利要求中叙述的任何术语在本专利中以与单一含义一致的方式被谈及这方面而言，这样做只是为了清楚以便不会使读者混淆，且并非旨在通过暗示或其它方式将该权利要求术语限制在该单一含义。最后，除非通过记载词语“装置”和功能而不记载任何结构来限定权利要求要素，否则并不旨在基于35U.S.C.§112第六段的应用来解释任何权利要求要素的范围。

图1示出了根据本发明的轮式装载机10的一个实施例。轮式装载机10包括通过铰接接头16连接的主体部分12和非发动机端部框架14。主体部分12容纳驱动后轮18的发动机，并且包括用于操作员的抬高的驾驶室20。端部框架14具有通过转向机构转动的前轮22，其中铰接接头16允许端部框架14侧向移动以使轮式装载机10转向。在所示的实施例中，铲斗24形式的机具在端部框架14的前部处安装在联接器26上。铲斗24和联接器26可构造成用于在轮式装载机10的使用期间固定附接铲斗24，并用于释放铲斗24和替换另一机具。尽管将联接器26和铲斗24示出和描述为单独的可连接构件，但本领域技术人员将会理解的是，包括铲斗在内的每个机具都可构造为一体的构件，该一体的构件具有物料接合部分例如铲斗或叉，以及具有用于将机具连接至机器10的附接点的联接部分。

联接器26通过一对提升臂28连接至端部框架14。各提升臂28的一端枢转地连接至端部框架14，并且另一端在邻近底部处枢转地连接至联接器26。提升臂28绕与端部框架14的连接点旋转，其中提升臂28的旋转由枢转地联接至端部框架14和提升臂28的对应提升缸30控制。提升缸30可伸长以使提升臂28升起，以及可以缩回以使提升臂28降下。在典型的实施方案中，设置了两个提升臂28，其中每一个都具有对应的提升缸30。然而，可以采用单个提升臂28和提升缸30、由单个提升缸30驱动的两个提升臂28、或提供与运动元件相似的功能的提升臂28和提升缸30的其它布置，并且由本发明人设想在根据本发明的轮式装载机中使用。

联接器26和所附机具的旋转可由端部框架14的反转连杆机构控制。反转连杆机构可包括倾斜杠杆32，该倾斜杠杆枢转地连接至安装在提升臂28上的倾斜杠杆支承件34，使得倾斜杠杆支承件34随提升臂28移动。在倾斜杠杆32的一端，倾斜连杆36具有枢转地连接至倾斜杠杆32的端部的一个端部，和在邻近顶部处枢转地连接至联接器26的相对端部。倾斜缸38通过在每一端的枢转连接件将倾斜杠杆32的相对端部联接至端部框架14。对于提升臂28的给定位置，联接器26和机具通过使倾斜缸38伸长而朝收起位置旋转，并通过使倾斜缸38缩回而朝倾倒位置沿相反的方向旋转。

控制机具的移动的元件的运动布置在图2中示出。通过元件绕其旋转的枢轴销来实现相对于彼此移动的元件之间的各个连接。因此，提升臂28可通过枢轴销A连接至端部框架14并通过枢轴销B连接至联接器26。倾斜连杆36可通过枢轴销C连接至联接器26并通过枢轴销D连接至倾斜杠杆32。倾斜杠杆32可通过枢轴销E连接至倾斜缸38并通过枢轴销F连接至倾斜杠杆支承件34。倾斜缸38的相对端部可通过枢轴销G连接至端部框架14。最后，提升缸30可通过枢轴销K连接至提升臂28并通过枢轴销Y连接至端部框架14。由于枢轴销A、G、Y附接至端部框架14，因此枢轴销A、G、Y之间的距离是固定的。

在以下说明中，元件的长度将通过它们的枢轴销指示。根据这一约定，提升臂28具有长度AB，倾斜杠杆32具有长度ED，倾斜连杆36具有长度CD，联接器26具有长度BC，等等。倾斜缸38和提升缸30的长度EG和KY将分别随着对应的杆伸长和退回以操纵机具而变化。如对本领域技术人员来说将显而易见的，在倾斜缸38的长度EG保持恒定的情况下，随着提升臂28由于枢轴销F和G之间的距离的变化而升降，倾斜杠杆32、倾斜连杆36和联接器26的位置将变化。

根据本发明的轮式装载机10提供了用于铲斗机具的良好性能，以及用于货盘叉机具的可接受的良好的性能。通过在采用反转连杆机构的已有轮式装载机中还未知的连杆长度的结合来实现该性能。在一个实施例中，可通过增加倾斜连杆36的长度、移动枢轴销F的位置更接近枢轴销A、以及移动枢轴销G更接近枢轴销A并且更直接地在枢轴销A下方（全部与其它运动元件的长度有关）的结合来实现改进的性能。在另一实施例中，可通过移动枢轴销F更靠近枢轴销D和E之间的中点、以及移动枢轴销G更靠近枢轴销A并且更直接地在枢轴销A下方（与其它运动元件的长度相关）的结合来实现类似的改进的性能。通过将本文中公开的实施例的运动元件的各种长度比率与以前已知的连杆机构布置的那些比率相比较，可最好地说明这些变化。表1列出了用于两个特定的基准连杆机构的各种长度比率、用于基准连杆机构和多个另外的基准反转连杆机构的长度比率的范围、以及根据本发明的反转连杆机构的两个实施例的长度比率的范围。

表1

第一列列出了反转连杆机构的运动元件的多个长度比率，第二和第三列提供了两个特定反转连杆机构的长度比率的值，第四和第五列分别提供了基准连杆机构和多个另外的连杆机构的长度比率的最小和最大值，并且第六和第七列提供了新型反转连杆机构设计的实施例的长度比率的值或值的范围。对于新型连杆机构的长度比率与基准连杆机构的范围不同的情况，第六和第七列中的数字用黑体示出。

对于新型连杆机构1的实施例而言，这些比率表明了倾斜连杆36的伸长，以及枢轴销G和F距枢轴销A的距离的缩短。关于倾斜连杆36，增加的长度在倾斜连杆36的长度CD与提升臂28、联接器26和倾斜杠杆32的长度AB、BC和DE的比较中呈现。对于基准连杆机构，倾斜杠杆长度DE与倾斜连杆长度CD的比率在1.60-2.36的范围内。在倾斜连杆长度CD在新型连杆机构1中相对于倾斜杠杆长度DE减小的情况下，该比率可降低至1.44-1.59范围内的值。该范围可进一步缩窄至1.48-1.55，并且在一些实施例中可具有约1.52的值。在倾斜连杆长度CD与提升臂长度AB比较时，比率可增大至0.33-0.37范围内的值，并且可具有约0.35的值。倾斜（连杆）长度CD与联接器长度BC的比率可类似地增大，可具有2.15-2.35范围内的值，并且可具有约为2.24的值。

对于从枢轴销A至枢轴销F的距离AF而言，距离AF的缩短的一个相关度量是将该距离与距离BF比较，该距离BF是从枢轴销F到提升臂28的相对端部处的枢轴销B。在基准连杆机构中，长度BF与长度AF的比率在0.58-0.74的范围内。在新型连杆机构1中，该比率增大，使得长度BF超过长度AF的75%，并且可落入0.77-0.86的范围内。在一些实施例中，该比率可落入0.79-0.84的较窄范围内，并且可具有约为0.80或约为0.83的值。长度AF的缩短和倾斜连杆长度CD的增加的结合可进一步通过倾斜连杆长度CD与长度AF的比率的增大来说明，所述比率可增加至落入0.54-0.60的范围内，该范围高于0.45的基准最大比率，并且在不同实施例中可具有约为0.56或约为0.58的值。

枢轴销G的位置相对于枢轴销A的位置的变化可在长度AG与倾斜连杆长度CD的比较中体现，以及在枢轴销A和G之间的线相对于水平线形成的角度的变化中体现。关于长度AG，基准连杆机构具有的枢轴销G位于与枢轴销A相距超过倾斜连杆36的三分之一长度的距离处（比率AG/CD至少为0.34）。新型连杆机构1中的距离AG可以是长度CD的三分之一，在0.31-0.33的范围内，并且可具有约为0.33的值。关于枢轴销G的位置，大部分基准连杆机构具有的枢轴销G位于最接近水平面的与枢轴销A的（连）线上。例如，基准连杆机构1具有高于水平面约1.1°的线AG。相比之下，基准连杆机构2具有低于水平面约38.0°的线AG。在新型连杆机构1的实施例中，线AG可相对于水平线向下以将枢轴销G安置在枢轴销A下方，但是可以不像基准连杆机构2中的枢轴销G的定位那么极端。在各种实施例中，向下的角度可在20.0°-30.0°或22.0°-27.0°的范围内，并且可具有约为24.1°的值。下面将进一步说明新型连杆机构1的实施例的性能相对于基准连杆机构的提高。

对于新型连杆机构2的实施例而言，所述比率说明了枢轴销F移动靠近倾斜杠杆32的中间。在基准连杆机构中，从枢轴销F到倾斜缸38和倾斜连杆36的距离EF和DF的比率已经处于0.73-0.81的范围内，意味着相比倾斜连杆36，枢轴销F更接近倾斜缸38。在新型连杆机构2的实施例中，枢轴销F可移动靠近以至于在倾斜杠杆32的端部之间是等距的，使得比率EF/DF可增大至处于0.82-0.89的范围内，并且可具有约为0.84的值。此比率的变化还可在提升臂长度AB与从枢轴销F至倾斜连杆36的距离的比率（增加至处于3.67-3.97的范围内，并且可具有约为3.72或约为3.84的值）中、以及倾斜杠杆长度DE与从枢轴销F到倾斜缸38的距离（减小至处于2.08-2.21的范围内，并且可具有约为2.18的值）的比率中体现。

枢轴销G的位置相对于枢轴销A的位置的变化可通过如上文对新型连杆机构1所述相似的方式说明。长度AF可落入基准连杆机构的范围内（比率AG/CD在0.40-0.45的范围内），但枢轴销G可定位成在枢轴销A下方。在新型连杆机构2的实施例中，线AG可向下倾斜以将枢轴销G安置在枢轴销A下方，但可以不如基准连杆机构2中的枢轴销G的定位那么极端。在各种实施例中，向下的角度可在15.0°-25.0°或17.0°-22.0°的范围内，并且可具有约19.5°的值。

工业适用性

如上所述，根据本发明的反转连杆机构在铲斗28作为连接至联接器26的机具时提供了良好的性能，并且对于货盘叉机具提供了可接受的良好性能。用于铲斗28的新型反转连杆机构的性能提高可通过考虑从料堆舀取最佳量的松散物料并以稳定的方式运输物料的能力来进行说明。在该区域内，铲斗26的撞击平面角度（strike plane angle）在提升臂28的运动范围上变化。参照图1，铲斗24包括位于铲斗24前部的切削边缘40，和位于铲斗24后部的溢出护板42。参照图3，铲斗24在给定位置的撞击平面角度为水平线与通过切削边缘40和溢出护板42的边缘的线之间的角度σ。最佳地，撞击平面角度σ在约165°-175°的范围内，使得来自铲斗24的溢出物趋于落在切削边缘40上而不是溢出护板42上。然而，由于反转连杆机构中固有的局限性，例如运动元件之间的干涉，最佳撞击平面角度σ可能无法在提升臂28的整个运动范围上实现。

为了关于它们可实现的撞击平面角度σ来比较反转连杆机构的性能，撞击平面角度σ随着提升臂28将铲斗24从地平面升起至其最大高度而变化。如图3的底部图中所示，在初始位置，提升臂28将铲斗24下降至地平面并且倾斜缸38伸长以将铲斗24向后收起至最大收起位置。一旦收起，提升臂28便将铲斗24提升至最大高度，同时倾斜缸38的长度EG保持恒定，如中间和顶部的图中所示。图4是撞击平面角度σ与用于各种反转连杆机构的枢轴销B的高度之间的关系的图表。曲线100表示表1的基准连杆机构1的性能，曲线102表示表1的基准连杆机构2的性能，并且曲线104表示新型连杆机构1的性能。

曲线100示出了基准连杆机构1在铲斗24升起超过至其最大高度的半途之前未达到最大撞击平面角度σ。因此，铲斗24将从料堆提升起较少的物料，堆积的物料落在铲斗24的切削边缘40上。用于基准连杆机构2和新型连杆机构1的曲线102、104具有大体相似的形状，但新型连杆机构1具有较大的最大撞击平面角度σ并且比基准连杆机构1更接近地面达到最大撞击平面角度σ。基准连杆机构1必须更高地提升铲斗24以实现与新型连杆机构1相同的撞击平面角度σ，并且因此可能无法从较小的料堆舀出同样多的物料。随着铲斗24从它们的最大撞击平面角度σ的点升起，基准连杆机构1和新型连杆机构1两者都减小撞击平面角度σ，但新型连杆机构1允许在较低的位置运送铲斗24以在输送至倾倒位置期间维持尽可能多的载荷44。新型连杆机构1的较低的运送位置提供了轮式装载机10在移动时的更好的稳定性，以及操作员对载荷44的顶部的改善的可视性。根据铲斗24的构型，操作员在铲斗24处于最大撞击平面角度σ时能够看到溢出护板42上方的切割边缘，以确定铲斗24在从料堆舀取不满的载荷44时的装满程度。

与叉式机具有关的各种反转连杆机构构型的性能可通过考虑它们在叉处于地平面的水平位置之后提升载荷的能力来评估。参照图5，其中示出了一系列位置，其中连接至联接器26并具有设置在其上的集装箱（container）52的货盘叉50由提升臂28从地平面升起至最大高度。如在底部的图中所示，在地平面处的初始位置，倾斜缸38伸长至其中货盘叉50水平并因此具有约为0°的叉角θ的长度。随着提升臂28在倾斜缸38的长度EG保持恒定的状态下使铲斗24升起至最大高度，叉角θ通常如后面的图中所示增大。图6是对于基准连杆机构1和2以及新型连杆机构1而言，叉角θ与枢轴销B的高度之间的关系的图表。曲线110表示基准连杆机构1的性能，曲线112表示基准连杆机构2的性能，并且曲线114表示新型连杆机构1的性能。

曲线110表明，基准连杆机构1使货盘叉50向后倾斜至多达约30°的叉角θ。这对于承载在货盘叉50上的大部分载荷而言是可以接受的，但对于必须保持直立的笨重载荷而言可能引起不稳定。对于基准连杆机构2，曲线112显示了货盘叉50旋转至6°-8°的叉角θ，但后来随着货盘叉50升起得更高叉角θ朝水平位置变浅。货盘叉50的变浅在运输集装箱时可能不是问题。但是，当运输圆柱形载荷例如管道或树干时，较浅的角度可增加载荷在轮式装载机停车时从货盘叉50的前部滚落的可能性。如曲线114所示，新型连杆机构1大约在提升的中途点倾斜至约6°-8°的最大叉角θ，然后以基本上恒定的叉角θ使货盘叉50升起至最大高度。通过维持叉角θ和避免基准连杆机构2的变浅，新型连杆机构1维持载荷52的稳定性并减少载荷52从货盘叉50的前部掉落的机会。

评估反转连杆机构的性能的另一重要考虑因素是基于反转连杆机构的构型对轮式装载机10的载荷限制。对于轮式装载机10而言，存在与确定可提升的最大载荷有关的三个最大载荷极限。第一载荷极限（倾翻载荷极限）涉及轮式装载机10将在前轮22的轮轴上向前倾翻的载荷。倾翻极限通常大致出现在这样的时刻，即，提升臂28平行于地面并由此提供绕前轮轮轴旋转的最大力臂。在机器10向前倾翻之前，操作员能够感觉到载荷接近或超过倾翻载荷，并且能够降低载荷或倾倒载荷并避免使机器10倾翻。

第二载荷极限（提升载荷极限）涉及提升缸30在试图提升载荷时将失速（stall）的载荷。在标准尺寸的缸用于机器10的情况下，提升缸30在给定位置将失速的载荷的大小将至少部分由提升缸30和提升臂28的相对位置以及所获得或缺乏的用于提升缸30支承提升臂28上的载荷的机械利益来确定。机械利益越小，提升缸30将达到提升极限并失速的载荷就越小。当提升缸30失速时，提升缸30以及相应地载荷不会塌落，而是悬在空中直至操作员缩回倾斜缸30以降低载荷。

最后一个载荷极限（倾斜载荷极限）在载荷导致倾斜缸38超过线性缓冲点（line relief point）时出现。倾斜缸38设置有具有特定缸压的释放阀，释放阀在所述特定缸压打开以防止损坏倾斜缸28和其它连杆机构构件。当达到倾斜极限并且释放阀打开时，减压后的倾斜缸28可以缩回并由此允许联接器26和机具绕枢轴销B向前旋转并倾倒载荷。操作员通常无法感觉到倾斜缸38何时将到达缓冲点，并且因此无法预料何时载荷可以由于此载荷极限而被倾倒。因此，优选的是，轮式装载机10的最大载荷极限在倾翻载荷极限或提升载荷极限，而不是倾斜载荷极限。

图7和8的图表在三个载荷极限方面将基准连杆机构1和2以及新型连杆机构1的性能进行了比较，以确定用于各者的最大安全载荷。所述图表是基于这样的轮式装载机10，即，通过在提升缸30将提升臂28从地平面升起至它们的最大高度时调节倾斜缸38来将货盘叉50维持在10°的向下倾斜。图7给出了用于基准连杆机构1和新型连杆机构1的曲线。曲线120是倾翻载荷极限曲线，曲线122是提升极限曲线，曲线124是倾斜极限曲线，并且基准线126表示基准连杆机构1的基于三个载荷极限中的最小安全载荷的载荷极限。类似地，曲线130是倾翻载荷极限曲线，曲线132是提升极限曲线，曲线134是倾斜极限曲线，并且基准线136表示新型连杆机构1的载荷极限。

对于基准连杆机构1而言，倾翻载荷极限为约7,200kg，提升载荷极限为约8,050kg，并且倾斜载荷极限为约4,600kg。因此，基准连杆机构1的最大载荷极限约为4,600kg。如果操作员试图拾起7,300kg载荷（该载荷超过基准连杆机构1的最大载荷极限，但小于倾翻载荷极限和提升载荷极限两者），则载荷可被提升通过提升臂28的平行于地面的点。然而，当倾斜缸38中的压力超过缓冲点时，机器10将掉落载荷。相比之下，新型连杆机构1具有约7,950kg的倾翻载荷极限，约7,200kg的提升载荷极限和约8,800kg的倾斜载荷极限。基于此，新型连杆机构1的最大载荷极限约为7,200kg，或者比基准连杆机构1的载荷极限大50%以上。当提升臂28使带有7,300kg载荷的机具升起时，机器10不会倾翻并且倾斜缸38不会使载荷掉落。相反，提升缸30可能由于接近最大提升高度的载荷的重量而失速，但是载荷将保持悬置。在较低的高度处，载荷可能超过倾翻极限，但在操作员感觉到机器10达到倾翻点的情况下操作员可以阻止轮式装载机10倾翻。在任一种情况下，新型连杆机构1超过最大载荷极限都没有基准连杆机构1可能经历的倾斜缸38的释放那么严重的后果。

图8提供了基准连杆机构2与新型连杆机构1之间的载荷极限比较。图7的曲线130-134和线136被复制，并且导致如前一段中所述的载荷极限。对于基准连杆机构2而言，曲线140是倾翻极限曲线，曲线142是提升极限曲线，曲线144是倾斜极限曲线，并且基准线146表示基准连杆机构2的基于三个最大载荷极限中的最小载荷极限的载荷极限。对于基准连杆机构2，倾翻载荷极限为约6,525kg，提升载荷极限为约8,200kg，并且倾斜载荷极限为约6,275kg。因此，基准连杆机构1的最大载荷极限约为6,275kg。与基准连杆机构1一样，当倾斜缸38在提升臂28使其通过倾翻载荷极限位置的情况下达到缓冲点时，采用基准连杆机构2的机器10将掉落其载荷，并且对于比将使结合新型连杆机构1使用的提升缸30失速的载荷更小的载荷也将如此。

虽然前文给出了本发明的多个不同实施例的详细描述，但应理解，本发明的法定范围通过在本专利最后阐述的权利要求的词句来限定。这些详细描述应该仅解释为示例性的且并非描述本发明每一个可能的实施例，因为描述每一个可能的实施例将是不现实的，如果可能的话。可以使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术实施多个替代实施例，这些实施例仍将落入限定本发明的权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种机器（10），包括：

端部框架（14）；

一对提升臂（28），所述一对提升臂具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销A枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部与所述第一端部相对；

一对提升缸（30），所述一对提升缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销Y枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部均通过具有共同的旋转轴线的枢轴销K枢转地连接至所述提升臂（28）中对应的一个提升臂，其中，所述提升缸（30）的伸长导致所述提升臂（28）绕所述枢轴销A枢转并使所述提升臂（28）的所述第二端部相对于地面向上移动；

机具（24），所述机具具有物料接合部分和联接部分，其中所述提升臂（28）的所述第二端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销B在邻近所述联接部分的底端处枢转地连接至所述机具（24）；

倾斜杠杆（32），所述倾斜杠杆具有第一端部和第二端部，并且通过枢轴销F在所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部和第二端部之间的一个点处枢转地连接至所述提升臂（28）；

倾斜连杆（36），所述倾斜连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销D枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第二端部，所述第二端部通过枢轴销C在邻近所述联接部分的顶端处枢转地连接至所述机具（24）；以及

倾斜缸（38），所述倾斜缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销E枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部，所述第二端部通过枢轴销G枢转地连接至所述端部框架（14），其中，所述倾斜缸（38）的伸长导致所述倾斜杠杆（32）和所述倾斜连杆（36）使所述机具（24）绕所述枢轴销B朝收起位置旋转，

其中，所述枢轴销D和E之间的距离DE与所述枢轴销E和F之间的距离EF的比率在2.08-2.21的范围内。

2.根据权利要求1所述的机器（10），其中，所述距离EF与所述枢轴销D和F之间的距离DF的比率在0.82-0.89的范围内。

3.根据权利要求1所述的机器（10），其中，所述枢轴销A和B之间的距离AB与所述距离DF的比率在3.67-3.97的范围内。

4.根据权利要求1所述的机器（10），其中，在所述枢轴销A和G之间延伸的线AG与水平线的向下角度在15.0°-25.0°的范围内。

5.根据权利要求1所述的机器（10），其中，所述距离DE与所述枢轴销C和D之间的距离CD的比率在1.44-1.59的范围内。

6.根据权利要求1所述的机器（10），其中，所述枢轴销B和F之间的距离BF与所述枢轴销A和F之间的距离AF的比率在0.77-0.86的范围内。

7.根据权利要求1所述的机器（10），其中，在所述枢轴销A和G之间延伸的线AG与水平线的向下角度在20.0°-30.0°的范围内。

8.根据权利要求1所述的机器（10），其中，所述枢轴销C和D之间的距离CD与所述枢轴销A和B之间的距离AB的比率在0.33-0.37的范围内。

9.一种机械（10），包括：

端部框架（14）；

一对提升臂（28），所述一对提升臂具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销A枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部与所述第一端部相对；

一对提升缸（30），所述一对提升缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销Y枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部均通过具有共同的旋转轴线的枢轴销K枢转地连接至所述提升臂（28）中对应的一个提升臂，其中，所述提升缸（30）的伸长导致所述提升臂（28）绕所述枢轴销A枢转并使所述提升臂（28）的所述第二端部相对于地面向上移动；

机具（24），所述机具具有物料接合部分和联接部分，其中所述提升臂（28）的所述第二端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销B在邻近所述联接部分的底端处枢转地连接至所述机具（24）；

倾斜杠杆（32），所述倾斜杠杆具有第一端部和第二端部，并且通过枢轴销F在所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部和第二端部之间的一个点处枢转地连接至所述提升臂（28）；

倾斜连杆（36），所述倾斜连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销D枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第二端部，所述第二端部通过枢轴销C在邻近所述联接部分的顶端处枢转地连接至所述机具（24）；以及

倾斜缸（38），所述倾斜缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销E枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部，所述第二端部通过枢轴销G枢转地连接至所述端部框架（14），其中，所述倾斜缸（38）的伸长导致所述倾斜杠杆（32）和所述倾斜连杆（36）使所述机具（24）绕所述枢轴销B朝收起位置旋转，

其中，所述枢轴销D和E之间的距离DE与所述枢轴销C和D之间的距离CD的比率在1.44-1.59的范围内。

10.根据权利要求9所述的机器（10），其中，所述枢轴销B和F之间的距离BF与所述枢轴销A和F之间的距离AF的比率在0.77-0.86的范围内。

11.根据权利要求9所述的机器（10），其中，在所述枢轴销A和G之间延伸的线AG与水平线的向下角度在20.0°-30.0°的范围内。

12.一种机械（10），包括：

端部框架（14）；

一对提升臂（28），所述一对提升臂具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销A枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部与所述第一端部相对；

一对提升缸（30），所述一对提升缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销Y枢转地连接至所述端部框架（14），所述第二端部均通过具有共同的旋转轴线的枢轴销K枢转地连接至所述提升臂（28）中对应的一个提升臂，其中，所述提升缸（30）的伸长导致所述提升臂（28）绕所述枢轴销A枢转并使所述提升臂（28）的所述第二端部相对于地面向上移动；

机具（24），所述机具具有物料接合部分和联接部分，其中所述提升臂（28）的所述第二端部通过具有共同的旋转轴线的枢轴销B在邻近所述联接部分的底端处枢转地连接至所述机具（24）；

倾斜杠杆（32），所述倾斜杠杆具有第一端部和第二端部，并且通过枢轴销F在所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部和第二端部之间的一个点处枢转地连接至所述提升臂（28）；

倾斜连杆（36），所述倾斜连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销D枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第二端部，所述第二端部通过枢轴销C在邻近所述联接部分的顶端处枢转地连接至所述机具（24）；以及

倾斜缸（38），所述倾斜缸具有第一端部和第二端部，所述第一端部通过枢轴销E枢转地连接至所述倾斜杠杆（32）的所述第一端部，所述第二端部通过枢轴销G枢转地连接至所述端部框架（14），其中，所述倾斜缸（38）的伸长导致所述倾斜杠杆（32）和所述倾斜连杆（36）使所述机具（24）绕所述枢轴销B朝收起位置旋转，

其中，所述枢轴销E和F之间的距离EF与所述枢轴销D和F之间的距离DF的比率在0.82-0.89的范围内。

13.根据权利要求12所述的机器（10），其中，所述枢轴销A和B之间的距离AB与所述距离DF的比率在3.67-3.97的范围内。

14.根据权利要求12所述的机器（10），其中，在所述枢轴销A和G之间延伸的线AG与水平线的向下角度在15.0°-25.0°的范围内。

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