CN103790194A - 装载机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种装载机，其包括装载机悬臂和设置在其上的工具载架或工具，工具载架或工具在第一枢转点处连接到装载机悬臂并在第二枢转点处连接到枢转连杆机构，枢转连杆机构包括在第一连接点处彼此可枢转地连接的第一和第二连杆，第一连杆在第二连接点处可枢转地连接到装载机悬臂，第二连杆在第二枢转点处的第二连接点处可枢转地连接到工具载架或工具，还提供了通过其能够检测工具载架或工具与装载机悬臂之间的枢转角的传感器。为了以尽可能有效的方式保护传感器，提出将传感器定位在装载机上的空腔中，并设置致动装置，其连接到传感器并在空腔中延伸且连接到第一连杆的设置在第二连接点处的枢转销，枢转销被可旋转地、结合地连接到第一连杆。

Description

装载机

技术领域

本发明涉及一种装载机，其具有装载机悬臂并且具有设置在装载机悬臂上的工具载架或工具，其中，工具载架或工具被在第一枢转点处连接到装载机悬臂并在第二枢转点处连接到枢转连杆机构，其中，所述枢转连杆机构包括在第一连接点处彼此可枢转地连接的第一连杆和第二连杆，并且其中，所述第一连杆在第二连接点处可枢转地连接到装载机悬臂，并且第二连杆在第二连接点处可枢转地连接到工具载架或工具的第二枢转点，并且还提供了传感器，通过该传感器能够检测工具载架或工具与装载机悬臂之间的枢转角。 

背景技术

装载机，例如前端装载机、轮式装载机、伸缩臂式装载机、后端装载机等，是已知的。同样已知的是这些装载机配有传感器装置，通过传感器可以测量设置在装载机上的工具架或工具的枢转角，其中所述枢转角指示出工具架的枢转位置，尤其是相对于装载机悬臂或装载机转臂的枢转位置。将传感器装置设置在装载机上通常是困难的或者麻烦的，因为传感器可能要承受相当的载荷，并且尤其是必须承受由装载材料导致的污染和损坏，并且必须具有相当结实的结构或以被保护的方式定位。例如，磁致伸缩式传感器被直接地设置在装载机的起重缸上，从而缸的冲程被测量并且工具的枢转角可以被推断出。磁致伸缩式传感器的安装通常是麻烦的并且因此是昂贵的。可替换地，在装载机上，例如在装载机悬臂上、在装载机的工具载架上或枢转连杆机构上，安装旋转角传感器或旋转传感器是已知的。这里存在一个问题，即，必须为传感器提供额外的保护，例如通过提供牢固的盖。盖首先可能限制工具的视野，其次可能会导致额外的组装和成本费用。 

本发明所基于的目的是改进前言中提到的前端装载机，从而可以克 服上述问题。 

发明内容

根据本发明，上述目的是根据专利权利要求1的教导实现的。本发明的进一步的有益的实施例和改进来自于从属权利要求。 

根据本发明，前言部分提到的前端装载机被设计成使得传感器被定位在装载机上的空腔内，并且提供了致动装置，致动装置被连接到传感器并且在所述空腔中延伸并且连接到第一连杆的被设置在第二连接点处的枢转销，其中，所述枢转销被可旋转地、结合地连接到所述第一连杆。通过将传感器设置在装载机上的空腔内的事实，所述传感器被保护或被自动地覆盖以不受外界影响，从而在外部动作的物体不会接触传感器。此外，组装简单，因为不需要额外的盖。将空腔设置成靠近枢转连杆机构是优选的，这样，致动装置可以具有紧凑的设计，并且工具载架或枢转连杆机构处的枢转运动可以被直接地记录和测量。通过这种方式，可以避免不精确性，并且误差容差被保持得较小。传感器例如可以是磁性的、电势测定的或光学旋转角传感器或旋转传感器或转动传感器。 

所述空腔例如可以形成在装载机悬臂中，例如靠近枢转连杆机构。因此，装载机悬臂或转臂可以被形成为中空的轮廓，从而所述开口被形成为中空轮廓的壁中的切口。通过相应的定位和开口设计，组装也将变得简单并且不复杂。传感器的缆线结构也可以被引导穿过中空轮廓的内部，从而为传感器及缆线结构提供保护，使其免受外界导致的损坏。可替换地，传感器可以被设置在枢转连杆机构或工具载架的空腔内，例如介于两个间隔开的连杆或支撑板之间，其中，所述开口或者由连杆或支撑板上的切口形成，或者由彼此间隔开的连杆或支撑板之间的空间形成。 

致动装置包括连接到传感器的旋转轴、可旋转地结合地连接到旋转轴的第一旋转杆、可旋转地结合地连接到所述枢转销的第二旋转杆、和控制臂，其中，所述控制臂以使得由第二旋转杆经由控制臂将枢转销的旋转运动传递到第一旋转杆并且从而传递至所述传感器的方式将第一旋转杆可枢转地连接到第二旋转杆。这里，旋转轴用作传感器的旋转角编码器或变送器并且可以被直接地或间接地(例如，通过旋转角传递装置)连接到 传感器。第一旋转杆是连接到传感器的旋转轴的刚性连接臂的形式，并且相对于传感器的旋转轴径向地延伸。从而第一旋转杆将在第一旋转杆处施加的运动直接地传递给传感器的旋转轴。第二旋转杆是连接到枢转销的旋转轴的刚性连接臂的形式，并且相对于枢转销的旋转轴径向地延伸。从而第二旋转杆将在枢转销处进行的旋转运动传递给控制臂。通过可枢转的连杆或连接杆形式的控制臂，枢转销的旋转因此被转化为传感器处的旋转轴的旋转运动。 

第二旋转杆可以是延伸穿过枢转销中的横向孔的横向销。横向销可以例如被引导穿过横向孔并被固定装置例如簧环保持在横向孔中。然而，横向销还可以包括螺纹，通过该螺纹，它可以被螺纹连接到横向孔的螺纹中。 

根据本发明，装载机可以是前端装载机、轮式装载机、伸缩臂式装载机或后端装载机的形式，其中，装载机悬臂是前端装载机或轮式装载机的装载机悬臂的形式，或者是伸缩臂式装载机或后端装载机的转臂。前端装载机和后端装载机可用作农业拖拉机或建筑机械的附件单元。术语“装载机”还意图包括具有装载机悬臂或转臂的其他类似于装载机的组件和机器，例如，诸如挖掘机、推土机的建筑机械，或用于森林开伐的林业机械，或还可能包括起重机。 

附图说明

将在下文中基于附图详细地描述和说明本发明及进一步的优点和有益的改进以及本发明的实施例，其中，附图示出了本发明的示例性实施例。 

在附图中： 

图1是装载机的正视透视图，示出了装载机悬臂的前部区域， 

图2是图1中的装载机的侧视透视图，以枢转连杆机构的一部分的放大图示出了装载机悬臂的相对于向前的行进方向的右手内侧， 

图3是从正面看去的、图2中的装载机悬臂的外部局部打开的侧面的侧视透视图，其中传感器的致动装置被设置在装载机悬臂的空腔内， 

图4是从后方和从下方看去的、图3中的外部局部打开的侧面的侧视透视图， 

图5是图2中的内侧的侧视透视图，其以放大图的形式描绘了带有传感器的开口区域， 

图6是图5中的传感器的致动装置的控制臂的侧视透视图， 

图7是图6中的致动装置的第一旋转杆的侧视透视图，以及 

图8是图6中的致动装置的第二旋转杆的侧视透视图。 

具体实施方式

图1示出了以前端装载机为形式的装载机10的一部分。前端装载机是与运载车辆(例如农业拖拉机(未示出))结合操作的，并且通常用于农业和建筑机械领域。在装载机10被固定地(不可拆卸地)安装在运载车辆上的情况下，其被称为轮式装载机，但在本发明的文本中，它与带有可拆卸地安装的装载机10(前端装载机)的运载车辆是基本等同的。 

装载机10包括装载机悬臂12或转臂(jib)。在所图示的示例性实施例中，装载机悬臂12包括第一和第二臂部14，16，它们被导向为彼此平行并且通过横梁18彼此连接。然而，装载机悬臂12或转臂还可以仅包括一个臂部，例如可以是用在例如伸缩臂式装载机、起重机、挖掘机或林业机械中的情况。 

装载机悬臂12还包括第一和第二起重缸20，22，带有工具载架26的枢转连杆机构24被连接到所述起重缸，其中，所述工具载架26相对于起重机臂12横向地延伸。工具载架26可通过工具接收器28而装配有工具(未示出)。在轮式装载机的情况下，例如，可以使用铲斗形式的固定地安装的工具，从而工具载架26可以被省略并且枢转连杆机构24直接地接合在工具上。 

如同样在图2中图示的那样中，在装载机悬臂12的两侧，即，在每个臂部14，16上，枢转连杆机构24包括第一连杆30，32，和第二连杆34，36，这些连杆在第一连接点38，40处彼此铰接地连接，其中，所述起重缸20，22接合在第一连接点38，40上。出于动态或静态的原因，所述连杆30，32，34，36通常由成对的彼此间隔设置的平板形成，从而，在装载机悬臂12的两侧，对于每个所述的连杆30，32，34，36而言，枢转连杆机构20包括成对的平板30′、30″，32′、32″，34′、34″和36′，36″。然而，所述的连 杆30，32，34，36还可被设置成单件式连杆30，32，34，36(成对的平板30′，30″，32′，32″，34′，34″和36′，36″未成对地设置)。 

工具载架26在两侧具有第一枢转点42，44，在每种情况中，工具载架26在该第一枢转点处可枢转地连接到装载机悬臂12的臂部14，16(枢转点42位于臂部14上，枢转点44位于臂部16上)。此外，在每种情况中，工具载架26在两侧具有位于第二连杆34，36的第二连接点50，52处的第二枢转点46，48，工具载架26在该第二枢转点处连接到第二连杆34，36。在第一连杆30，32的第二连接点54，56处，所述第一连杆经由枢转销55，57可枢转地连接到装载机悬臂12的臂部14，16，其中，枢转销55，57在每种情况下与第一连杆30，32可旋转地结合。上述设置具有如下效果：工具载架26能够经由第一和第二连杆30，32，34，36或经由枢转连杆机构24被起重缸20，22受控的方式以受限定的运动倾斜，其中，工具载架26的特定的倾斜角与第一和第二连杆30，32，34，36的被限定的枢转运动相关联(尤其见图2)。 

为了测量和光学地和／或数字地再现工具载架26的枢转角或倾斜角，提供了传感器58，传感器58经由致动装置60连接到枢转连杆机构26，尤其连接到枢转连杆机构26的第一连杆30或平板30’。传感器58允许例如再现相对于装载机悬臂12的枢转角。 

致动装置60包括旋转轴A、第一旋转杆62、第二旋转杆63和控制臂64。第一旋转杆被可旋转地、结合地连接到旋转轴A，从而，通过第一旋转杆62的致动，旋转轴A被旋转，并且传感器58被致动。以已知的方式，传感器信息通过相应的数据传输(例如通过电缆或无线电(未示出))被传输到数据处理器或数据显示器(未示出)并且被显示。旋转轴A可将角度信息直接地传输给传感器(如在所图示的示例性实施例中一样)，或可以以机械的形式(例如，通过齿轮级)进行进一步传输。控制臂64在关节点66处可枢转地，即铰接地，连接到第一旋转杆62。此外，控制臂64在另一关节点68处，可枢转地，即铰接地，固定至第二旋转杆63。第二旋转杆63可旋转地、结合地连接到枢转销55，枢转销55又可旋转地、结合地连接到第一连杆30，32。 

传感器58被安装在安装板70上。装载机悬臂12在它的在臂部14上的 内侧具有位于枢转连杆机构24的区域中的开口74，开口74在装载机悬臂12或臂部14的壁中形成通往装载机悬臂12或臂部14中的空腔76的通道。开口74是钥匙孔形的或被形成为槽形切口，并且在其长边上具有紧固孔78。可替换地，开口74可以是矩形的，例如矩形切口。紧固孔78被形成为通孔。 

安装板70是椭圆形的，其中，安装板的尺寸被选择为使得安装板70可以被插入穿过开口74。在安装板70上设有与开口74处的紧固孔78重叠的相应的紧固孔。安装板70上的紧固孔配有螺纹，通过这种方式，安装板70能够通过螺钉82紧固到装载机悬臂12或臂部14的壁上(见图6)。 

图6至8示出了被拆成单个部件的致动装置60，其中，所述致动装置包括第一旋转杆62、控制臂64和第二旋转杆63。第一旋转杆62通过形成在旋转杆62上的旋转轴84连接到传感器。第一旋转杆62包括两个杆盘86，88，这两个杆盘之间形成有间隙90。此外，在两个保持盘86，88的外周上的一点上形成有构成销接收器96的凹槽92，94。 

控制臂64是刚性杆或棒的形式并在其两端具有螺纹97。此外，控制臂64的两端都固定有销98，100，销98，100设有相对于控制臂64横向地穿过的螺纹孔。 

第二旋转杆63是螺栓或销的形式并且在其一端具有叉102，孔104延伸穿过叉102，从而在叉102之间形成的间隙106相对于孔104横向地延伸。第二旋转杆63的另一端具有台肩106。 

在枢转销55上，也设有横向孔108，横向孔108设有与台肩106对应的台肩110。横向孔108的直径基本上对应于第二旋转杆63的小直径。此外，在横向孔108中形成有环形槽，簧环(circlip)110被插入到所述环形槽中(见图4)。 

致动装置60和传感器58在装载机悬臂12上的安装是通过下述方式进行的：首先，带有传感器58和第一旋转杆62的安装板70被插入穿过开口74进入空腔76，并且安装板70相对于开口74横向地定位，使得紧固孔78(和安装板中的那些)重叠，并且安装板70沿宽度方向(横向方向)桥接所述开口。通过使用螺钉82，安装板70被固定到装载机悬臂12或臂部14的壁上，其中，螺钉头部位于空腔76的外侧，在所述壁的外侧上，并且带有传感器58和第一旋转杆62的安装板70被设置在空腔76内，在所述壁的内侧上。接 下来，致动装置60的剩余部件依靠被插入第二旋转杆的孔104中的控制臂64的销9被预安装。之后，控制臂64被螺纹连接到销98，使得控制臂64可枢转地安装在叉102中。第二销100被类似地连接到控制臂64。控制臂64和固定到控制臂64上的销98，100以及第二旋转杆63随后插入穿过枢转销55下方的安装孔112(见图4)并穿过枢转销55的横向孔108。在插入到横向孔108中之后，簧环110被插入，使得第二旋转杆63被簧环110和台肩106固定而无法轴向移动。随后，通过开口74，从外侧将控制臂64的销100放置成与杆盘86，88的凹槽92，94连接在一起，从而，通过销110和杆盘86，88之间的间隙90可枢转地安装控制臂62。 

传感器58本身随后被设置在装载机12的空腔76中，并且被装载机12的壁保护免受外界影响。对可以轻易地穿过空腔76的传感器58的致动装置60和传感器58的缆线布置来说同样是如此。 

作为将第一旋转杆62连接到枢转连杆机构的枢转销55或被可旋转地、结合地连接到枢转销55的第一连杆30的结果，致动装置60被设置成与枢转连杆机构24连接。工具载架26或固定到工具载架26的工具的枢转运动从而被枢转连杆机构24的第一连杆30传递到第二旋转杆63，从第二旋转杆63传递到控制臂64，并从控制臂64传递到第一旋转杆62。所述第一旋转杆随后致动旋转轴A并在传感器58处产生相应的枢转角信号。这里，枢转角信号表示工具载架26和装载机悬臂12之间的枢转角或枢转角的变化。作为将传感器58定位成靠近枢转连杆机构24的结果，测量误差被保持在很小的水平。此外，致动装置60可以是具有小型设计的紧凑形式，从而在由空腔76壁的对传感器58提供的保护之外，还提供了用于外部物体的小接合表面，并且能够以简单的方式实现安装。 

Claims (5)

1.一种装载机(10)，具有装载机悬臂(12)并且具有设置在装载机悬臂(12)上的工具载架(26)或工具，其中，工具载架(26)或工具在第一枢转点(42，44)处连接到装载机悬臂(12)并在第二枢转点(46，48)处连接到枢转连杆机构(24)，其中，所述枢转连杆机构(24)包括在第一连接点(38，40)处彼此可枢转地连接的第一连杆和第二连杆(30，32，34，36)，并且其中，所述第一连杆(30，32)在第二连接点(54，56)处可枢转地连接到装载机悬臂(12)，并且第二连杆(34，36)在第二连接点(50，52)处可枢转地连接到工具载架(26)或工具的第二枢转点(46，48)，并且还提供了传感器(58)，通过传感器(58)能够检测工具载架(26)或工具与装载机悬臂(12)之间的枢转角，其特征在于：

所述传感器(58)被定位在装载机(10)上的空腔(76)中，并且提供了致动装置(60)，致动装置(60)被连接到传感器(58)并且在所述空腔中延伸并且连接到第一连杆(30，32)的设置在第二连接点(54)处的枢转销，其中，所述枢转销被可旋转地、结合地连接到所述第一连杆(30，32)。

2.根据权利要求1所述的装载机(10)，其特征在于，所述空腔(76)被形成在装载机悬臂(12)中。

3.根据权利要求1或2所述的装载机(10)，其特征在于，所述致动装置(60)包括连接到传感器(58)的旋转轴(A)、可旋转地结合地连接到旋转轴(A)的第一旋转杆、可旋转地结合地连接到所述枢转销的第二旋转杆(62)、和所述控制臂(64)，其中，所述控制臂(64)以使得由第二旋转杆经由控制臂将枢转销的旋转运动传递到第一旋转杆并且从而传递至所述传感器的方式将第一旋转杆可枢转地连接到第二旋转杆。

4.根据权利要求3所述的装载机(10)，其特征在于，第二旋转杆是延伸穿过枢转销中的横向孔的横向销。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10)，其特征在于，所述装载机(10)为前端装载机、轮式装载机、伸缩臂式装载机或后端装载机的形式，其中，装载机悬臂(12)是前端装载机或轮式装载机的装载机悬臂的形式，或者是伸缩臂式装载机或后端装载机的转臂。

Images