CN103890272B - 具有平衡阀的用于筛选和压碎惰性材料的料桶 - Google Patents

Abstract

一种用于筛选和压碎惰性材料的料桶（100），该料桶包括外部壳体（1）、筛选装置（2）、压碎单元（3）以及探测构件（44），该筛选装置用于对待压碎的材料进行筛选，该压碎单元位于所述壳体（1）中以压碎材料，而该探测构件用于探测料桶（100）相对于参考平面（S）的定向角（ω），其中，筛选装置（2）和压碎装置（3）根据料桶（100）的定向角（ω）而单独地或组合地选择性操作。

Description

具有平衡阀的用于筛选和压碎惰性材料的料桶

技术领域

本发明涉及一种用于筛选和压碎惰性材料的料桶。

背景技术

在能够装配在操作机器的臂的端部上的所讨论的料桶的技术内容中，已知该料桶包括外部壳体，该外部壳体构造成用于收集诸如由于建筑物拆毁而产生的沙砾材料之类的惰性材料，且用于压碎所收集材料的压碎构件安装在该外部壳体内。

在欧洲专利EP 1532321中描述了此种类型料桶的一个示例，其中，料桶呈勺形，而压碎构件采用成对卡爪的形式，该成对卡爪以交替的运动作用在待压碎的材料上。

在这些料桶中，通常对于待压碎的材料设有开口，通过经由操作机器的臂的合适运动致使料桶作为收集铲作用，而将材料塞到开口内部。

从国际专利申请WO 2006/105864，还已知除了压碎构件以外，还可在料桶的入口处将筛选装置附加地设置在外部壳体上。

筛选装置采用穿孔板的形式，该穿孔板形成开口的底部，正在压碎的材料通过该底部进入，且材料在已被收集之后铺展在该底部上。该穿孔板与振动系统相关联，以致使该振动系统振动并允许具有小尺寸的材料穿过该穿孔板掉落。

在初始筛选之后，升起料桶，允许材料能以如下方式落到压碎区域中：该方式在概念上类似于其它已知料桶的方式。

此种组合的筛选和压碎系统需要两个不同的电动机单元来操作该系统，这从能量的角度来看几乎没有优化，而在任何情形下，对于必须同时控制挖掘机臂的运动以及用于致动电动机单元的相应两个控制件的操作机器操作者而言并不十分实际。

除此之外，一个接一个的筛选和压碎阶段在料桶的操作期间并不以任何方式协调，因此使得该方案在使用中几乎没有实用性，且实际上会致使料桶难以应用在工业水平上。

发明内容

因此，本发明的技术问题在于提供一种用于压碎惰性材料的料桶，且该料桶使其能够克服与已知技术相关的上述缺点。

该问题通过以下所述的料桶来解决，该料桶包括外部壳体、筛选装置以及压碎单元，筛选装置用于对待压碎的材料进行筛选，而压碎单元设置在壳体中用以压碎所述材料，其中，料桶包括探测装置，探测装置用于探测料桶相对于与地面平行的参考平面的定向角度，其中，筛选装置和压碎单元根据料桶的定向角度单独地或组合地选择性操作。

本发明具有若干显著的优点。主要优点在于如下事实：根据本发明的料桶能够在单个料桶中执行筛选和压碎，从而优化能量消耗并且以精确且可靠的方式协调两次操作。

附图说明

从对于借助示例且非限制地提供的若干实施例的下文详细描述中，使用本发明的其它优点、特征以及方法会变得显而易见。将参见附图，附图中：

-图1是处于第一操作构造的根据本发明料桶的侧剖视图；

-图1A和1B分别是作为处于第一操作构造的图1所示料桶的细节的三通液压阀的侧剖视图和立体剖视图；

-图2是处于第二操作构造的根据本发明料桶的侧剖视图；

-图2A和2B分别是作为处于第二操作构造的图2所示料桶的细节的三通液压阀的侧剖视图和立体剖视图。

具体实施方式

首先参见图1，用于压碎诸如由于结构拆毁或挖掘而产生的废料之类惰性材料的料桶总地由附图标记100指代。料桶具有如下类型：该料桶适合于通过连接板5或其它等同的附连构件安装在图中未示出的操作机器的运动臂上。

料桶100包括外部壳体1，且示意地示出的压碎单元3位于该外部壳体内部。

压碎单元3位于通道101内，待压碎的材料沿限定的行进方向A沿着通道101行进，该行进方向基本上平行于料桶的纵向方向。

此外，根据一较佳实施例，压碎单元3是带有卡爪的类型，并且包括至少一个运动卡爪31，该至少一个运动卡爪较佳地与固定卡爪32相关联并且沿着压碎方向C交替地运动，该压碎方向C垂直于材料的行进方向A，如图2所示。

此外，卡爪31的运动可以是组合的运动，其中，一个分量沿方向C，而一个分量平行于行进方向A。同样显而易见的是，可通过其它压碎单元或装置、例如辊子系统来实现压碎。然而，这些方案对于本领域技术人员是已知的，因此下文将不进行详细描述。

还将注意到，在本实施例中，通道101具有基本上矩形形状的横截面，以允许卡爪31在该通道内运动。

在料桶100中存在入口部分10，该入口部分允许待压碎的材料进入外部壳体1，而用于对已压碎的材料进行筛选的筛选装置2设置在入口部分10和压碎单元3之间的中间位置。壳体还包括铲状附件42，该铲状附件相对于行进方向A位于筛选装置2的上游，通过该铲状附件能改进从地面或更通常地从任何工作表面对待压碎材料的收集。

更详细地说，筛选装置2包括至少一个转动构件20，且在本实施例中，该转动构件20绕基本上垂直于方向A的轴线Y转动，且材料沿着该方向A朝向压碎单元3行进，如图2所示。

更详细地说，筛选装置2包括成对转动构件，该成对转动构件沿一致的方向转动，并且由壳体1支承在邻近于壳体中入料开口11的位置，且在该实施例中，该入料开口与入料部分10重合。

每个转动构件20呈轴的形式，并且支承多个盘21，这些盘也具有与转动轴线Y平行的轴线。

这些转动构件是隔开的并且距离通道101的底部的相应边缘一定距离，这些边缘邻近于转动构件，以限定充足的空间用于无需被压碎的材料通过。

具体地说，通过转动构件、尤其是这些转动构件在壳体上位置的转动，能够将待压碎材料中小于预定尺寸的一部分筛选出，该部分材料由于其性质而无需被压碎，同时还允许待压碎材料中大于预定尺寸的一部分朝向压碎单元3行进。

在任何情形下下文将更佳说明的是，筛选装置2也可具有不同的类型，例如包括筛选篮或进一步包括振动板，该筛选篮可转动地连接于壳体并且绕与行进方向A平行的轴线转动，而振动板位于压碎单元上游。

在与根据已知技术构造的料桶的方式在概念上类似的方式中，根据本发明的料桶的操作提供第一收集阶段，其中料桶作为铲操作，从地面收集已压碎的材料。

在经收集之后，待压碎的材料在随后的压碎之前通过筛选装置2进行筛选。实际上，其中一个筛选目的在于防止沙质材料和所具有的尺寸无需在压碎单元3中压碎的材料的存在。

在该筛选阶段中，料桶100位于图1中的操作工况中，也就是处于基本上平行于地面的位置，由此限定了用于料桶的角定向的参考平面S。

通常，筛选阶段持续几分钟并且在该初始筛选之后，操作者使料桶向上倾斜，以使得料桶进入图2中所述的操作构造，其中，料桶相对于参考平面S以角度ω倾斜。

在该构造中，存在于通道101中的材料通过重力输送至压碎单元3，该压碎单元对已由筛选装置2筛选的材料进行压碎。

因此将注意到，在筛选期间压碎单元无需操作，反之亦然，即在压碎期间无需进行材料的筛选，除了在料桶升起时材料中仍保持邻近于筛选装置的那部分。

为了优化两次操作之间的通道，根据本发明的料桶包括探测装置44，该探测装置用于探测料桶100相对于参考平面S的定向角度ω，因此使其能够识别料桶的操作构造。

这样，变为能够根据料桶100的由探测装置44探测出的定向角度ω而选择性地操作筛选装置2或压碎单元3。

根据一较佳实施例，料桶还包括切换装置4，该切换装置使其能够根据定向角度ω而在筛选装置2的操作和压碎单元3的操作之间进行切换。

具体地说，切换装置设计成，根据由探测装置探测到的探测角度ω，当料桶100平行于参考平面S时，仅仅筛选装置2操作，而压碎单元3并不操作。反之亦然，当料桶100相对于参考平面S以临界角ω_临界(再次由上述探测装置探测出)以上倾斜时，切换装置会将料桶的操作切换成使得仅仅压碎单元3操作，而筛选装置2不操作。

此外，切换装置4设置成在筛选装置2的操作和压碎单元3的操作之间执行渐进切换。这样，当料桶100处于平行于参考平面S的位置与临界角ω_临界之间的中间位置时，筛选装置2和压碎单元3均至少部分地操作。

因此，当料桶100升起时，筛选装置2的转动构件20的转动减弱，且压碎单元3部分地操作，直到筛选装置完全停止时，压碎单元3才完全操作。这样，能够设想如下情形，其中筛选装置2即使以较小力度仍持续筛选操作，甚至是在压碎单元操作的同时也是如此。

通过经由液压回路来同时致动筛选装置和压碎单元，可有利地实施该操作方法。

此外，用于筛选装置2和压碎单元3的致动器会较佳地由操作机器所提供的单个油液流或其它工作流体流来馈送。

因此，工作流体流会根据定向角ω而引向筛选装置2或压碎单元3。

根据一较佳实施例，切换装置和探测装置会具有机械类型，包括装配有可动切换开闭器45的三通液压阀4，该开闭器与配重44相关联且根据角度ω倾斜，从而形成上述探测装置。因此将注意到，在该情形中，通过由阀4及其对应配重限定的单个装置来提供切换装置和探测装置。

更详细地说，三通液压阀4包括用于工作流体的入口41、第一出口42以及第二出口43，该第一出口连接于用于筛选装置2的驱动件，而第二出口则连接于用于所述压碎单元3的驱动件。具体地说，在该实施例中，工作流体馈送筛选装置和压碎单元的对应液压电动机。

因此，可动开闭器45使其能够选择第一出口42、第二出口43，或者根据该可动开闭器相对于阀体4的相对位置而在两个出口之间分配油液流。

配重44铰接在开闭器45的一个末端46处，并且绕形成壳体1的一部分的销47摆动。这样，由于料桶运动而带来的壳体1的转动致使开闭器45随后移位，从而切换阀在第一出口42和第二出口43之间的操作。

具体地说，配重44用作连杆，且该配重的转动会转换成开闭器45的直线运动，该开闭器用作活塞。配重44还构造成使得重力趋于将由配重的纵向方向所限定的连杆或者替代地将连接开闭器45和配重44之间的转动中心与配重在销47上的转动中心的直线保持在垂直于地面且由此垂直于参考平面S的位置，而不管料桶的定向如何。

根据一较佳实施例，阀4还可相对于壳体1定向，并且还可绕垂直于行进方向A并且与由角度ω限定的转动轴线平行的转动轴线转动。具体地说，阀4包括限定了圆弧的槽49，该槽在形成壳体1的一部分的销48上滑动。通过该运动，能够改变阀4相对于壳体1的定向，因此使其能够通过从构造角度而言尤其简单的方案来延迟或促进阀的第一或第二出口之间的切换。实际上，如上所述，阀根据料桶的定向来切换出口，并且通过使得阀和料桶之间具有相对角度而能够实现该效果。

因此，本发明解决了上述问题，同时提供了多个优点，包括更好地管理不同的筛选和压碎操作阶段并且节约能耗。具体地说，将油液流选择性地输送至转动构件或压碎单元的可能性使其能够减少操作料桶所需的油液流。

在任何情形中，包含与电气操作阀或其它电气或电子类型的切换装置相关联的数字角度传感器的电子系统可用作所描述机械系统的替代。在该情形中，系统的操作会依托电子控制单元，该电子控制单元以同上述方式在概念上类似的方式、根据由角度传感器探测的数据来控制筛选和压碎阶段。

Claims (14)

1.一种用于筛选和压碎惰性材料的料桶(100)，所述料桶包括外部壳体(1)、筛选装置(2)以及压碎单元(3)，所述筛选装置用于对待压碎的材料进行筛选，而所述压碎单元设置在所述壳体(1)中用以压碎所述材料，其特征在于，所述料桶包括探测装置，所述探测装置用于探测所述料桶(100)相对于与地面平行的参考平面(S)的定向角度(ω)，其中，所述筛选装置(2)和所述压碎单元(3)根据所述料桶(100)的定向角度(ω)单独地或组合地选择性操作。

2.如权利要求1所述的料桶(100)，其特征在于，所述料桶包括切换装置，所述切换装置用于操作所述筛选装置(2)和所述压碎单元(3)的驱动件，且所述切换装置设计成，使得当所述料桶(100)平行于所述参考平面(S)时，仅仅所述筛选装置(2)操作，而所述压碎单元(3)并不操作，而当所述料桶(100)相对于所述参考平面(S)倾斜预定的临界角(ω_临界)以上时，仅仅所述压碎单元(3)操作，而所述筛选装置(2)并不操作。

3.如权利要求2所述的料桶(100)，其特征在于，所述切换装置适合于渐进地切换所述筛选装置(2)和所述压碎单元(3)的驱动件，从而当所述料桶(100)处于平行于所述参考平面(S)的位置和所述临界角(ω_临界)之间的中间位置时，所述筛选装置(2)和所述压碎单元(3)均至少部分地操作。

4.如权利要求1至3中任一项所述的料桶(100)，其特征在于，所述筛选装置(2)包括转动构件(20)，所述转动构件可转动地连接于所述壳体(1)。

5.如权利要求4所述的料桶(100)，其特征在于，所述压碎单元(3)包括至少一个可动卡爪(31)，且借助所述至少一个可动卡爪所关联的转动轴(30)获得所述至少一个可动卡爪的交替运动。

6.如权利要求5所述的料桶(100)，其特征在于，所述筛选装置(2)和所述压碎单元(3)包括相应的液压型驱动件，所述液压型驱动件由单个工作流体流馈给，所述工作流体根据所述定向角度(ω)输送至所述筛选装置(2)和/或所述压碎单元(3)。

7.如权利要求6所述的料桶(100)，其特征在于，借助由所述单个工作流体流馈给的液压电动机实现所述转动构件(20)和所述转动轴(30)的转动。

8.如权利要求2所述的料桶(100)，其特征在于，所述切换装置包括三通液压阀(4)，所述三通液压阀包括用于工作流体的入口(41)、第一出口(42)以及第二出口(43)，所述第一出口连接于所述筛选装置(2)的驱动件，而所述第二出口连接于所述压碎单元(3)的驱动件，能够根据所述定向角度(ω)来选择所述第一出口和所述第二出口。

9.如权利要求8所述的料桶(100)，其特征在于，所述三通液压阀(4)具有可动开闭器(45)，所述可动开闭器用于选择所述第一出口(42)和/或所述第二出口(43)并且与配重(44)相关联，所述配重铰接于所述开闭器(45)的一个端部(46)并且绕形成所述壳体(1)的一部分的销(47)枢转，从而所述壳体的转动会致使所述开闭器(45)随后产生移位，从而切换所述三通液压阀在所述第一出口(42)和所述第二出口(43)之间的操作。

10.如权利要求8或9所述的料桶，其特征在于：所述三通液压阀(4)能相对于所述壳体(1)定向，并且绕与由所述定向角度(ω)限定的转动轴线平行的转动轴线可转动。

11.如权利要求9所述的料桶，其特征在于，所述三通液压阀(4)包括槽(49)，所述槽限定圆弧并且适合于在形成所述壳体(1)的一部分的销(48)上滑动。

12.如权利要求1至3中任一项所述的料桶(100)，其特征在于，所述筛选装置(2)呈篮子的形式，所述篮子具有截锥形形状并且绕与用于待压碎材料的馈料方向(A)平行的轴线可转动。

13.如权利要求1至3中任一项所述的料桶(100)，其特征在于，所述料桶包括附连构件(5)，所述附连构件用于附连到操作机器的臂的自由端部。

14.一种操作机器，所述操作机器包括如权利要求1至13中任一项所述的料桶(100)。