CN103821190A - 装载机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装载机(10)。该装载机(10)包括装载机悬臂(12)和设置在装载机悬臂(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，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和第二连杆(30，32，34，36)，并且其中，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)处，并且还提供了传感器(58)，通过传感器能够检测工具载架(26)或工具与装载机悬臂(12)之间的枢转角。为了以尽可能有效的方式保护传感器，提出了将传感器(58)定位在装载机(10)上的空腔(76)中，并且为传感器(58)设置了致动装置(60)，该致动装置部分地延伸穿过形成在空腔(76)上的开口(74)并将传感器(58)并且连接到枢转连杆机构(24)。

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处，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，并且为传感器提供了致动装置，该致动装置部分地延伸穿过形成在空腔上的开口并将传感器连接到枢转连杆机构。

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。

致动装置包括被连接到传感器的旋转轴、旋转杆和控制臂，其中，旋转杆被可旋转地、结合地连接到旋转轴，并且控制臂将旋转杆可枢转地连接到枢转连杆机构。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。旋转杆是连接到旋转轴的刚性连接臂的形式，并且相对于旋转轴径向地延伸。旋转杆因此将施加在旋转杆上的运动直接地传递给旋转轴。通过以可枢转的连杆或连接杆形式的控制臂，通过所述枢转连杆机构或所述旋转杆在一个连接点处被铰接地连接到枢转连杆机构的其中一个连杆、并且在另一连接点处被铰接地连接到旋转杆，将运动从枢转连杆机构传递到旋转杆，从而，枢转连杆机构的其中一个连杆的枢转运动被转化为旋转杆的枢转运动并且随后被转化为旋转轴的旋转运动。

控制臂可以被连接到枢转连杆机构的第一连杆并且将所述第一连杆连接到旋转杆。通过这种方式，可以确保紧凑的设计，因为第一连杆被直接地连接到装载机悬臂或转臂，并且从而空腔的开口可以被形成在枢转连杆机构的近邻处。

此外，通过固定有传感器以及安装有旋转轴的安装板，可以确保简单的安装过程，这是因为传感器和致动装置可以被预安装，并且，整个结构可以随后作为一个紧凑的部件组件通过安装板以通过使用很少的安装步骤的便利的方式设置到开口的区域中。这里，安装板以旋转轴延伸穿过开口的方式固定到所述空腔的开口的区域中。安装板和开口可以例如为椭圆形、长方孔形或其他矩形形式，其中，紧固孔形成在开口的纵向边(长边)上，并且螺纹孔形成在安装板的横向边(短边)上。在插入到空腔中之后，通过相对于开口旋转安装板，可以由安装板在横向方向上相对于开口的纵向边桥接开口，使得安装板的横向侧突出超出开口的纵向边(在横向方向上桥接开口)，从而安装板能够例如通过螺纹连接紧固到所述孔中，无需例如紧固角支架或紧固凸耳等之类的附加辅助装置。

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和传感器的致动装置的放大图示出了处于第一枢转位置的装载机悬臂的相对于向前的行进方向的右手侧，

图3是根据图2的处于第二枢转位置的侧视透视图，

图4是从另一角度观察的根据图3的侧视透视图，

图5是根据图2至4的区域中的装载机悬臂的剖视图，

图6以放大图的形式图示了带有传感器的致动装置的侧视透视图，

图7是装载机悬臂中的开口的平面图，

图8是从装载机悬臂的外侧看去的图7中的开口的侧视透视图，用于在将带有传感器的致动装置安装到装载机悬臂上的过程中的第一安装步骤，

图9是从装载机悬臂的外侧看去的图7中的开口的侧视透视图，用于在将带有传感器的致动装置安装到装载机悬臂上的过程中的第二安装步骤，以及

图10是从装载机悬臂的外侧看去的图7中的开口的侧视透视图，用于在将带有传感器的致动装置安装到装载机悬臂上的过程中的第三安装步骤。

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和3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，所述第一连杆在工具载架26至装载机悬臂12的连接的上方在第一枢转点42，44处可枢转地连接到装载机悬臂12的臂部14，16。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和图3)。

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、旋转杆62和控制臂64。旋转杆被可旋转地、结合地连接到旋转轴A，从而，通过旋转杆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，固定至第一连杆30，特别是固定至平板30’，其结果是形成另一个枢转轴C。

传感器58被安装在安装板70上，其中，旋转轴A延伸穿过安装板70中的开口，从而致动装置60在安装板70的相反侧上延伸。对于旋转轴A的支承而言，用于支承旋转轴A的支承点72还被设置在安装板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形成为椭圆形的槽形切口，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同样是椭圆形的，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的短边侧上，上设有与开口74处的紧固孔78重叠的相应的紧固孔80。安装板70上的紧固孔80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和10)。

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，传感器58通过螺纹连接被预安装在安装板70上，并且致动装置也在支承点72处被预安装在安装板70上，特别是如图8所示。传感器58和安装板70随后被插入穿过开口74进入空腔76，如图8和9所示。通过传感器和安装板70随后在空腔76中的旋转，安装板70相对于开口74横向地定位，使得紧固孔78、80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的安装板70被设置在空腔76内，在所述壁的内侧上，使得致动装置60或致动装置60的旋转轴A延伸穿过开口74。传感器58本身随后被设置在装载机12的空腔76中(见图10)，并且被装载机12的壁保护免受外界影响。对于传感器的能够方便地穿过空腔76的缆线布置来说同样是如此。作为将控制臂64连接到枢转连杆机构的第一连杆30或在连接点68处连接到连杆30的平板30’的结果，致动装置60被放置成与枢转连杆机构24连接。所述连接是通过例如简单的借助于形成在控制板64上的销84的销连接实现的，其中销84穿过形成在第一连杆30上的孔86并且由簧环88固定(见图4、6、9)。

因此，工具载架26或固定到工具载架26的工具的枢转运动被枢转连杆机构24的第一连杆30传递到控制臂64，控制臂64又经由旋转杆62致动旋转轴A并传递相应的枢转角信号到传感器58。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 (6)

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)处，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，并且致动装置(60)被设置用于所述传感器(58)，其中，所述致动装置部分地延伸穿过形成在空腔(76)上的开口(74)并将所述传感器(58)连接到所述枢转连杆机构(24)。

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)包括被连接到所述传感器(58)的旋转轴(A)、旋转杆(62)和控制臂(64)，其中，所述旋转杆(62)被可旋转地、结合地连接到所述旋转轴(A)，并且所述控制臂(64)将所述旋转杆(62)可枢转地连接到所述枢转连杆机构(24)。

4.根据权利要求3所述的装载机(10)，其特征在于，所述控制臂(64)将所述旋转杆(62)连接到所述枢转连杆机构(24)的第一连杆(30，32)。

5.根据权利要求3或4所述的装载机(10)，其特征在于，设置了安装板(70)，所述传感器(58)被紧固到所述安装板(70)并且所述旋转轴(A)被安装在所述安装板(70)上，其中，所述安装板(70)以旋转轴(A)延伸穿过所述开口(74)的方式紧固在所述空腔(76)的所述开口(74)的区域中。

6.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。

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