CN107023045B - 用于工程机械的自调平机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于工程机械的自调平机构。公开了一种用于在枢转主臂（3）时控制设备（15）的倾斜运动的自调平机构，所述设备（15）安装到工程机械的升降布置的所述主臂（3）的设备连接器（5），优选轮式装载机（1）。所述自调平机构配置成至少部分地补偿所述设备（15）的任何倾斜运动。

Description

用于工程机械的自调平机构

技术领域

本发明涉及用于工程机械的自调平机构。特别地，本发明涉及能够有利地应用到轮式装载机的自调平机构。

背景技术

工程机械包括用于提升重负载（例如，在采矿或类似操作中）的工程机械。具有升降布置的可移动工程机械是已知的，例如轮式装载机等等。对于此类应用，提供升降布置的最大负载和升降能力至关重要，因为这是影响此类工程机械的操作效率的主要因素。使用升降布置的工程机械的操作包括：在更低的水平面处待提升材料的装载操作；用于将负载提升到更高水平面的提升操作；以及卸载操作，例如用于在更高水平面倾卸或卸载所提升的负载。

在使用安装于可移动工程机械的前部区域处的升降布置的特定应用中，升降能力不仅仅由用于提升负载的可用动力驱动致动器所限制。相反，此类可移动工程机械的重量分布是制约此类升降布置的升降能力的限制因素，因为可移动工程机械在升降操作的过程中必须保持稳定。因此，考虑可移动工程机械的重量分布的变化或机器总重量的增加，以便增强升降布置的升降能力。然而，可移动工程机械的重量分布的此类变化或甚至总重量的增加显然对工程机械的驾驶性和总重量具有负面影响。此外，必须针对机器的此类增重来设计用于驱动机器的驱动源，而考虑到已指定最大升降能力，这使得总效率降低。先前已接受了以上缺点以便提供具有所期望的升降能力的工程机械。

待装载的材料通常装载于设备上，所述设备安装于升降布置的主臂的前端上。因此，设备的定向往往受到主臂的枢转运动的负面影响。

发明内容

本发明的目标是为工程机械提供改进的自调平机构，所述自调平机构控制设备的倾斜运动。

此目标是通过具有权利要求1的特征的用于工程机械的升降布置所解决。从属权利要求中限定了本发明的进一步有利的改进方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在枢转工程机械（优选地，轮式装载机）的升降布置的主臂时控制设备的倾斜运动的自调平机构，所述设备安装到所述主臂的设备连接器。所述自调平机构配置成至少部分地补偿所述设备的任何倾斜运动。

根据本发明的实施例，自调平机构配置成以便相对于所述主臂的枢转运动来提供所述设备的反向旋转。

根据本发明的实施例，自调平机构在运动学上与升降布置和设备联接。

根据本发明的实施例，自调平机构进一步包括运动链，所述运动链包括至少两个连接装置和多个接头，所述至少两个连接装置彼此连接在所述接头处。

根据本发明的实施例，运动链包括第一运动链，所述第一运动链在一端处可联接到所述设备的倾斜式连接器。

优选地，第一运动链配置成Z运动链。

根据本发明的实施例，第一运动链区段的至少一个连接装置可进行长度调节。

优选地，所述至少一个连接装置包括致动器。

根据本发明的实施例，自调平机构进一步包括第二运动链，所述第二运动链在联接接头处联接到第一运动链。此外，第二运动链联接到工程机械的框架部分与所述升降布置的主臂中至少一者。另外，第二运动链进一步配置成使得联接接头和设备连接器之间的距离在枢转主臂时发生改变。

根据本发明的实施例，第二运动链包括升降布置的支撑元件。所述支撑元件在一端处在设在主臂上的枢轴连接器处连接到主臂。此外，支撑元件在另一端处连接到框架部分。而且，第二运动链包括辅助连杆，所述辅助连杆在一端处联接到联接接头并且在另一端处联接到框架部分。

根据本发明的实施例，联接接头布置成可围绕枢轴连接器的轴线旋转。

根据本发明的实施例，第二运动链是呈平行四边形形式的闭式运动链，其中支撑元件和辅助连杆布置成大致彼此平行。

根据本发明的实施例，第二运动链的其中一个连接装置在支撑部分处可旋转地联接到主臂，所述支撑部分布置在所述连接装置的两个接头之间。

根据本发明的实施例，第二运动链配置成使得所述第二运动链的两个连杆可旋转地联接到主臂。

根据本发明的实施例，连接装置中的所述一个连接装置在两个接头中的一个接头处联接到第一运动链。所述接头充当联接接头。此外，所述一个连接装置经由平行四边形运动机构联接到所述工程机械的框架结构。

根据本发明的实施例，所述一个接头在平行四边形运动连杆的中间区段处借助于中间连杆可操作地联接到平行四边形运动机构。

根据本发明的另外的方面，公开了一种工程机械，其包括如上文所描述的升降布置和自调平机构。升降布置优选用于工程机械（例如，轮式装载机）的升降布置，如下文中所描述的。换言之，如下文所描述的升降布置能够适当地与如前文所描述的自调平机构组合。如上文所描述的自调平机构能够结合下文所描述的所有升降布置以及结合如以下实施例中所阐述的特定升降布置来使用。

根据本发明的另外的方面，提供了用于工程机械的升降布置，所述工程机械具有框架布置，所述框架布置具有前框架部分和后框架部分。能够以适合的方式结合如上文所描述的自调平机构来使用升降布置。升降布置可安装到所述框架布置，优选地安装到所述工程机械的所述前框架部分。根据本发明的本方面，升降布置包括以下各项：

主臂，所述主臂在其近端处具有枢轴连接器且在其远端处具有设备连接器；

主臂支撑构件，其用于可枢转地支撑所述主臂的所述枢轴连接器，其中，所述主臂支撑构件可相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动；

致动器，其用于围绕所述枢轴连接器来枢转所述主臂，使得所述设备连接器可在下降位置和提升位置之间移动；以及

引导构件，其在所述主臂的被引导部分处接合到所述主臂，所述被引导部分定位于所述枢轴连接器与所述设备连接器之间，

其中，在使所述主臂在所述下降位置与所述提升位置之间枢转时，由所述引导构件沿弯曲路径引导所述被引导部分。

根据本发明，所述升降布置的主臂可枢转，以便在所述设备连接器处提供提升运动。另外，主臂所围绕枢转的枢转中心相对于工程机械的框架布置并不是固定的。相反，主臂的枢转中心支撑于所述支撑构件处，所述支撑构件可相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动。

基于根据本发明所设计的引导构件，主臂的枢转运动实现支撑构件的运动，以便在使设备连接器在下降位置和提升位置之间移动时提供所述运动的特定运动学模式。

根据本发明的实施例，由所述引导构件引导所述被引导部分所沿着的所述弯曲路径朝所述主臂支撑构件凸出。

基于此结构，设备连接器通过沿朝所述主臂支撑构件凸出的所述弯曲路径引导所述主臂的所述被引导部分来遵循指定路径，从而实现所述主臂支撑构件的相对应的运动，以便在使所述设备连接器在所述下降位置与所述提升位置之间移动时改变主臂的枢转中心的位置。

根据本发明的实施例，通过在使所述主臂在所述下降位置与所述提升位置之间枢转时沿所述弯曲路径引导所述被引导部分，迫使所述主臂支撑构件相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动。

具体地，在此实施例中，在使所述设备连接器在所述下降位置与所述提升位置之间移动时，迫使主臂的枢转中心在前-后方向上移位或移置。通过使用所述引导构件，不需要用于使所述主臂支撑构件移位或移置的另外的指定的致动器。

根据本发明的实施例，通过在使所述主臂经由中间位置在所述下降位置和所述提升位置之间枢转时沿所述弯曲路径引导所述被引导部分，迫使所述主臂支撑构件在所述主臂穿过所述中间位置时处在向后移位位置中，而迫使所述主臂支撑构件在所述主臂接近所述下降位置或所述提升位置时（即，当从所述中间位置朝所述提升位置或所述下降位置移动时）处在向前移位位置中。

根据此概念，与其中所述主臂定位于所述下降位置或所述提升位置中的情形相比，当主臂处在位于所述下降位置和所述提升位置之间的中间位置时，主臂的枢转中心定位成更向后。这意味着：在使设备连接器在所述下降位置和所述提升位置之间移动时，所述设备连接器的运动学模式受到所述主臂支撑构件的位置的影响。

根据本发明的实施例，在使所述主臂在所述下降位置与所述提升位置之间进行枢转时，所述设备连接器的路径偏离由半径确定的圆形路径，所述半径由所述主臂的有效长度所限定。

所述主臂的有效长度由布置在所述主臂支撑构件处的所述枢转中心与所述设备连接器之间的距离（即，直线距离）所限定。根据本发明的基本概念，主臂（特别地，所述设备连接器）能够在所述下降位置和所述提升位置之间移动，其中，所述设备连接器的运动路径并不对应于具有对应于所述主臂的有效长度的半径的圆形路径。结果，能够提供用于确定或设定所述设备连接器的运动路径的指定的自由度。特别地，能够确定运动路径使得能够实现本发明根本的目标问题，即，能够在通过使所述主臂在所述下降位置和所述提升位置之间进行枢转来提升负载时增加工程机械的装载或升降能力，而不影响工程机械的总效率。

根据本发明的实施例，在使所述主臂在所述下降位置与所述提升位置之间进行枢转时，所述设备连接器的所述路径遵循大致垂直的路径。如上文所阐述，本发明布置允许确定在通过使所述主臂在所述下降位置和所述提升位置之间进行枢转来提升负载时所述设备连接器所跟随的指定路径。根据本实施例，设备连接器遵循大致垂直路径，其意味着在枢转所述主臂时设备连接器的运动维持在预定范围内。特别地，根据本发明的限定所述大致垂直路径的预定范围允许从由处在最低位置的设备连接器垂直延伸的线产生特定偏差。由上文推断出，大致垂直路径并不限于设备连接器移动所沿着的严格垂直布置的线。相反，限于某个范围内的任何路径足以用于实现根据本发明的解决方案，所述范围的宽度相对于工程机械在前-后方向上延伸。

优选地，设备连接器与从处在最低位置中的设备连接器延伸的垂直线的偏差限于在前-后方向上的特定偏差，以便限制施加到工程机械的倾斜动量的方差，所述倾斜动量由在提升负载时所施加的力所引起。结果，在设备连接器的中间位置中由负载施加到工程机械的倾斜力矩能够限制到特定范围，因此增强工程机械的总效率。

根据本发明的实施例，所述主臂支撑构件包括具有第一端和第二端的主臂支撑连杆。第一端可枢转地连接到所述主臂的所述枢轴连接器，并且所述第二端可枢转地连接到所述前框架部分。所述第一端可相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动。

根据以上实施例，通过所述主臂支撑连杆来实现用于可移动地支撑所述主臂的枢轴连接器的布置，所述主臂支撑连杆为所述主臂的所述枢转中心提供支撑，其中主臂围绕所述枢转中心枢转，所述枢轴连接器可相对于工程机械移动，使得至少具有在前-后方向上的分量。虽然主臂支撑连杆在其第一端处提供圆形路径，但所述主臂支撑连杆的布置能够是如此使得此圆形运动的分量相对于工程机械对准到前-后方向。在这种情况下，主臂支撑连杆朝上部区域延伸，以便在提升所述主臂的所述设备连接器后当所述主臂支撑连杆可枢转地移动时提供相对于工程机械在前-后方向上的所述分量。作为可替代方案，所述主臂支撑连杆能够布置成，使得只要所述主臂支撑连杆提供所述主臂的所述枢转中心相对于所述框架布置的至少包括在前-后方向上的分量的运动，则其朝向下区域延伸。

根据本发明的实施例，所述主臂支撑构件包括安装到所述前框架部分的滑动元件，所述主臂的所述枢轴连接器可枢转地且可滑动地连接到所述滑动元件，使得所述枢轴连接器可相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动。

在以上可替代方案中，通过允许相对于工程机械进行包括在前-后方向上的分量的滑动运动来实现所述主臂的所述枢轴连接器的运动。滑动元件能够体现为一个或多个导轨。所述主臂的枢轴连接器能够可滑动地安装到上文所提及的一个或多个导轨。所述一个或多个导轨能够是直的或弯曲的，或以其它方式成形的导轨。

根据本发明的实施例，所述引导构件包括具有第一端和第二端的引导臂。第一端可枢转地安装到所述前框架部分，并且第二端在所述主臂的所述被引导部分处可枢转地安装到所述主臂，其中所述被引导部分定位于所述枢轴连接器与所述设备连接器之间。

根据此实施例，通过使用极简单的构件来很好地确定在提升所述主臂时所述主臂的被引导部分的运动。特别地，在形成升降布置的元件之间使用可枢转的连杆机构增强了使用寿命并且使维修工作最少。此外，在根据本发明的升降布置的基本概念的背景下，能够根据需要实现设备连接器的运动的运动学模式，而不需要任何控制构件等等。

根据本发明的实施例，在使所述主臂在所述下降位置与所述提升位置之间枢转时，所述主臂的枢转运动的旋转方向与上文所提及的引导臂的枢转运动的旋转方向相反。由于此概念，升降布置能够设计为紧凑结构，特别地，当将升降布置应用到工程机械的框架布置的前部时，紧凑结构是优选的。此外，在根据以上实施例的布置的情况下，能够与枢转主臂和枢转引导臂合作来实现设备连接器的指定运动路径，所述枢转主臂和枢转引导臂在设备连接器进行提升运动时在相反方向上旋转。

根据本发明的实施例，所述引导臂装备有用于调节所述引导臂的有效长度的调节构件。在这种情况下，所述引导臂的有效长度由位于引导臂的第一端处的枢转轴承与位于引导臂的第二端处的枢转轴承之间的距离所限定。通过使用用于调节所述引导臂的有效长度的调节构件，能够进一步增加设定或确定在提升操作时设备连接器移动所沿着的路径的自由度。

根据本发明的实施例，所述调节构件体现为用于调节所述引导臂的第一端与第二端之间的距离的线性致动器，特别地，位于所述引导臂的第一端处的枢转轴承与位于所述第二端处的枢转轴承之间的距离。在优选实施例中，线性致动器结构化为液压缸。大多数工程机械中存在液压致动器，并且因此能够实现此实施例，而无需提供额外的驱动构件等等。在任何情况下，本发明还能够通过操作升降布置而不改变所述引导臂的有效长度来实现。相反，提供调节构件，以便实现增强用于移动设备连接器的自由度的选项。

根据本发明的实施例，所述引导构件包括安装到所述前框架部分的导轨，所述前框架部分可滑动地接合到所述主臂的所述被引导部分，所述导轨提供所述弯曲路径。根据此可替代方案，通过结合引导所述主臂的元件（特别地，所述被引导部分）的所述导轨来实现用于迫使所述主臂的被引导部分沿所述弯曲路径移动的所述弯曲路径。在此背景下，只要能够提供引导所述主臂的被引导部分所沿着的指定路径，则能够使用任何类型的导轨。为了实现对所述主臂的所述被引导部分的引导，能够提供滑动元件，所述滑动元件接合所述导轨并且布置成用于沿所述导轨的导向路径进行滑动。

根据本发明的实施例，所述引导构件引导所述被引导部分所沿着的所述弯曲路径是圆形路径。用简单构件来实现提供圆形路径，例如，可枢转地支撑于一端处的连杆。此优点同样适用于引导构件为导轨的情况，因为能够容易地制造具有圆形路径的导轨。此外，能够替换提供圆形路径的此类元件，而没有大量的加工工作，这是由本发明提供的简单布置的极为重要的优点。另外，结合升降布置的另外的元件，能够根据需要实现提供设备连接器的指定路径的目标，从而提供上文所论述的优点。

根据本发明的实施例，用于提升重负载的铲斗和升降叉中的至少一者可倾斜地安装到所述设备连接器。铲斗能够用来提升大型单件负载。能够将两者理解为待安装于设备连接器处的设备。优选地，可安装到所述设备连接器的设备布置有使设备倾斜的选项。上文所提及的铲斗或升降叉并不限制本发明。相反，只要包括提升操作，则能够将具有或不具有倾斜选项的任何设备安装到设备连接器。

根据本发明的另外的方面，提供了轮式装载机，所述轮式装载机具有铰接式框架布置，所述铰接式框架布置包括经铰接地互连以用于提供铰接转向的前框架部分和后框架部分，其中，轮式装载机包括根据上文所提及的实施例中的一者的升降布置。

如上文所论述，升降布置能够建构为紧凑结构，同时能够实现提供设备连接器的指定路径的优点。当应用到轮式装载机时，由于在前框架部分和后框架部分之间提供了铰接转向，所以此类紧凑布置是特别有利的。

相应地，本发明的此方面的特定优点是：形成所述升降布置的元件由所述铰接式框架布置的所述前框架部分支撑，并且在转向动作时相对于所述后框架部分与所述前框架部分铰接在一起。

在这种情况下，连接到设备连接器的设备优选地设在前框架部分前面，其中，所述升降布置的元件由所述前框架部分支撑。由于铰接式框架布置中的前框架部分大致遵循前轮的方向，所以能够在与标准轮式装载机相比无任何令人静压的性能变化的情况下操作遵循这种概念的轮式装载机的操作。然而，还有可能将形成升降布置的元件的一部分设在后框架部分处。而且，有可能根据特定需求将升降布置的所有元件设在后框架部分处。

根据以上发明，升降布置提供设备连接器沿指定路径的运动模式。此指定路径设计成使得与其中主臂可枢转地安装于固定枢转中心处的现有技术的升降布置相比，承载设备的设备连接器的突出长度在升降布置的中间位置中减小。因此，与现有技术的升降布置相比，由作用于所述设备连接器上的负载施加到工程机械的倾斜力矩能够在所述主臂的中间位置中减小。基于此优点，能够增加由施加于主臂的中间位置中的最大倾斜力矩所限制的装载或升降能力，而不改变总重量分布或增加工程机械的总重量。由于此事实，工程机械的效率得以增强。从不同观点而言，有可能提供具有预定升降或装载能力的工程机械，其中能够减少工程机械的总重量，使得能够相对于现有技术的工程机械以在能力方面减少包括轮、轴承、驱动力等等的所有设定。结果，当与具有相同升降或装载能力的现有技术的机器相比时，此类新颖工程机械的油耗将大幅减小。

应注意到，能够将以上实施例和可替代方案作为单项措施或组合地进行应用。此外，应明确注意，升降布置的应用并不限于具有铰接式框架布置的轮式装载机。由于本发明升降布置的紧凑结构，所以应用到任何工程机械均提供与上文所论述的优点相同的优点。这同样适用于自调平机构。

附图说明

基于所附附图来解释本发明，其示出了装备有根据各种实施例和变型的升降布置的示例性工程机械。应注意到，不应将以下附图视为限制权利要求书中所阐述的本发明。此外，所说明的工程机械仅是示例并且根据本发明的升降布置可应用于各种类型的工程机械。

图1图示装备有根据第一示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图2图示装备有根据第一示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图3图示装备有根据第一示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图4图示装备有根据第二示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图5图示装备有根据第二示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图6图示装备有根据第二示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图7图示装备有根据第三示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图8图示装备有根据第三示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图9图示装备有根据第三示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图10图示装备有根据第四示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图11图示装备有根据第四示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图12图示装备有根据第四示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图13图示装备有根据第五示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图14图示装备有根据第五示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图15图示装备有根据第五示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图16到图18图示装备有根据第一示例的变型的升降布置的工程机械。

图19到图21图示装备有根据第四示例的变型的升降布置的工程机械。

图22到图24图示装备有根据第五示例的变型的升降布置的工程机械。

图25图示装备有根据第六示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在下降位置中。

图26图示装备有根据第六示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在中间位置中。

图27图示装备有根据第六示例的升降布置的工程机械，所述升降布置处在提升位置中。

图28图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构的工程机械。

图29图示根据第一实施例的升降布置和自调平机构的透视图。

图30图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在下降位置中。

图31图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在提升位置中。

图32图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构以及设备的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在下降位置中并且所述设备处在回滚位置中。

图33图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构以及设备的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在中间位置中并且所述设备处在回滚位置中。

图34图示装备有根据第一实施例的升降布置和自调平机构以及设备的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在提升位置中并且所述设备处在回滚位置中。

图35图示根据第一实施例的升降布置和自调平机构的侧视图。

图36图示装备有根据第二实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部。

图37图示装备有根据第二实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在下降位置中。

图38图示装备有根据第二实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在中间位置中。

图39图示装备有根据第二实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部，所述升降布置和自调平机构处在提升位置中。

图40图示装备有根据第三实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部。

图41图示装备有根据第四实施例的升降布置和自调平机构的工程机械的前部。

具体实施方式

在下文中，基于附图来详细地解释本发明的示例、实施例和变型。应注意到，下文所论述的实施例、示例和变型能够彼此组合，并且本发明并未特定地限于下文所论述的特定实施例和变型的结构及布置。此外，应注意到，附图中的类似或等效元件即使其外观和结构略微不同，仍能够以相同的附图标记来表示其。

总体概述

本发明涉及通常可应用于工程机械的自调平机构。此外，本发明涉及通常可应用于工程机械的自调平机构与升降布置的组合。在以下实施例中，将自调平机构和升降布置图示并解释为工程机械的结构，其中工程机构体现为轮式装载机。然而，根据本发明的自调平机构和升降布置的特定应用并不限于应用到轮式装载机。相反，能够将根据本发明的自调平机构和升降布置应用到任何类型的可驱动式工程机械，例如，具有轮或履带轨链或甚至两者的组合的装载机。此外，转向类型并不限于下文所论述的可选铰接转向布置。相反，自调平机构和升降布置可应用于具有任何类型的转向布置（例如，铰接转向布置、滑移转向布置或任何其它类型）的工程机械。

基于图1的说明来简略地解释根据本发明的自调平机构和升降布置可应用至的工程机械。图1以简化侧视图示出了工程机械1。省略了对于本发明而言并非必需的元件。

工程机械1包括前框架部分30和后框架部分20。在根据图1的示例中，一对前轮301安装到前框架部分30，并且一对后轮201安装到后框架部分20。前框架部分30使用铰接转向布置40安装到后框架部分20。铰接转向布置40对于技术人员是众所周知的，并且包括用于在前框架部分30和后框架部分20之间提供铰接安装的一个或多个轴承，其中枢转轴线布置成大致沿着工程机械1的垂直轴线（即，相对于工程机械1的纵向方向垂直）。铰接转向布置40提供前框架部分30与后框架部分20之间倾斜，以便通过改变前轮301的旋转轴线和后轮201的旋转轴线之间所封闭的角度来提供转向。能够由未图示的致动器（例如，液压致动器）来驱动铰接转向布置40。铰接转向布置40的类型和结构对于本发明并非必需的并且能够根据需要进行调整。

根据图1中所示的工程机械1的示例包括安装到后框架部分20的操作室203。在操作室203内部，为操作员提供了空间并且可由操作员接近所需的操作和控制元件（未图示）。操作室203包括窗（未图示）以便为操作员提供对周围视场的可见性。

发动机舱202设在后框架部分20处，并且其容纳用于提供操作工程机械1所需的动力的一个或多个动力源。动力源能够包括但不限于内燃发动机（例如，柴油发动机），其能够联接到另外的设备，例如，液压泵、发电机等等。动力源用来提供用于驱动前轮301和/或后轮201的动力，并且除了为工程机械的其它元件提供动力之外，其还用于为致动器提供动力。

前框架部分30相对于后框架部分20在向前方向上延伸。在本示例中，前框架部分30位于操作室203和发动机舱202的前部中。然而，根据本发明的升降布置的应用并不限于具有此类布置的工程机械1。

在转向操作时，前框架部分30相对于后框架部分20、操作室203和发动机舱202倾斜。然而，也有可能提供改变的转向布置，例如单轮转向、前轮转向或后轮转向，同时省去铰接转向布置或仅提供为选项。

在下文中，在各种示例中解释了可与根据本发明的自调平机构结合使用的升降布置，其中，所述升降布置安装到上文所解释的示例性工程机械1（其体现为轮式装载机）的前框架部分30。

第一示例

根据第一示例的升降布置包括主臂3，该主臂在其近端处具有枢轴连接器4并且在其远端处具有设备连接器5。枢轴连接器4可枢转地支撑于主臂支撑构件6处，在本示例中，该主臂支撑构件包括主臂支撑连杆6a。主臂支撑连杆6a具有第一端12和第二端13，该第一端12可枢转地连接到主臂3的枢轴连接器4并且该第二端13可枢转地连接到前框架部分30的元件。能够将主臂3的枢轴连接器4与主臂支撑连杆6a的第一端12之间的连接设为合适类型的轴承布置，以便提供主臂3相对于主臂支撑连杆6a的滑动旋转。

主臂支撑连杆6a在其第二端13处可枢转地安装到前框架部分30。为了提供主臂支撑连杆6a到前框架部分30的此类可枢转安装，布置合适类型的旋转轴承以用于提供主臂支撑连杆6a相对于前框架部分30的可枢转运动。

主臂支撑连杆6a如此布置，使得主臂支撑连杆6a的旋转或枢转运动提供第一端12在至少包括在工程机械1的前-后方向上的分量的方向上的运动。为此原因，在图1中的情形中，主臂支撑连杆6a以与垂直方向的特定倾斜指向向上方向。

主臂3包括设在枢轴连接器4与设备连接器5之间的被引导部分10。在本示例中，被引导部分10也从连接枢轴连接器4和设备连接器5的线偏移预定量。然而，此偏移对于本发明不是必需的，而是优选布置。

根据本发明的升降布置进一步包括引导构件7，在图1中所示的示例中，该引导构件包括具有第一端8和第二端9的引导臂7a。第一端8可枢转地安装到前框架部分30，并且第二端9在被引导部分10处可枢转地安装到主臂3。第二端9可枢转地安装到设在主臂3的被引导部分10的区域中的合适类型的轴承，以便提供引导臂7a相对于主臂3的可枢转运动。另一方面，第一端8可使用合适类型的轴承可枢转地安装到前框架部分，以便提供引导臂7a相对于前框架部分的可枢转运动。

致动器11设在升降布置中。致动器具有：第一端11b，其可枢转地安装到前框架部分30；以及第二端11a，其可枢转地安装到主臂3。致动器在本示例中体现为线性致动器（例如，液压致动器）但并不限于此。在操作致动器11时，能够（例如）通过将加压流体引入到致动器11的压力室中来改变第一端11b与第二端11a之间的距离。

在主臂3的设备连接器5处设有铲斗15，该铲斗是能够安装到主臂的设备的示例。铲斗包括用于可倾斜地操作铲斗的倾斜式连接器151。用于使铲斗15倾斜的布置在图1中未图示并且将在下文进一步详细解释。

在图1中所示的示例性布置中，引导臂7a相对于引导臂7a的第一端8指向向后。在图1中，将升降布置示出为处在其中铲斗15定位于最低位置处的位置（定义为下降位置）中，在最低位置中，铲斗能够准许提升材料和接触地面。然而，如果需要，有可能提供在地面限制下方延伸的提升范围。

在下文中，基于图1到图3的说明来详细解释根据本发明的升降布置的操作。

在图1中，将升降布置说明为处在下降位置中。在这种情形中，主臂向下旋转，如图1中所图示的。这通过收回设置来操作主臂3的致动器11所实现。主臂3的位置由位于引导臂7a和主臂支撑连杆6a之间的连杆机构来确定。换言之，能够通过改变主臂支撑连杆6a的旋转位置来改变主臂3的枢轴连接器4的位置，而由于其在前框架部分30与主臂3的被引导部分10之间的旋转连接，引导臂7a根据主臂3的旋转位置确定枢轴连接器4的位置。因而，升降布置提供基于连杆的传动，其唯一地确定主臂3的位置。

在致动该致动器11时，主臂3在图1中的顺时针方向上旋转。在这种旋转的情况下，主臂3相对于主臂支撑连杆6a旋转。与此同时，引导臂7a在逆时针方向上旋转。当引导臂7a在逆时针方向上旋转时，由于引导臂7a的第一端8和第二端9之间的距离恒定，则主臂3的被引导部分10被迫沿着圆形路径。由引导臂7a的旋转提供的圆形路径朝主臂支撑构件（在本示例中，其包括主臂支撑连杆6a）凸出。

图2示出了图1的升降布置处在中间位置中，其从下降位置被提升预定量。如能够看到的，引导臂7a从图1中所示的位置在逆时针方向上旋转。在此背景下，引导臂7a的第二端9的位置已相对于工程机械1移动，且具有向后方向上的运动分量。在相同背景下，主臂3已在顺时针方向上旋转，并且安装到设备连接器的铲斗15已提升预定量。由于引导臂7a的第二端9的预定运动路径迫使主臂3的被引导部分10沿着向后方向，主臂支撑连杆6a围绕其安装到前框架部分30的第二端13沿顺时针方向旋转。因此，主臂支撑连杆6a的第一端12的位置与主臂3的枢轴连接器4一起相对于工程机械在向后方向上移动。

在进一步操作致动器11时，主臂3进一步在顺时针方向上旋转并且到达图3中所示的提升位置。在此位置中，安装到主臂3的设备连接器5的铲斗15已到达高于图2中所示的中间位置的位置。此位置是铲斗15的最大提升位置并且能够在图1到图3中所示的示例的情况下实现。在使主臂3进一步沿顺时针方向旋转时，引导臂7a进一步沿逆时针方向旋转，并进一步迫使主臂3的被引导部分10沿着圆形路径。当引导臂7a的第二端9已相对于图2中所示的位置向前移动时，主臂支撑连杆6a在逆时针方向上从图2中所示的位置旋转。因此，支撑主臂3的枢轴连接器4的第一端12的位置相比于图2中所示的其位置已进一步向前。

基于以上操作，铲斗15能够从图1中所示的下降位置移动通过图2中所示的中间位置到图3中所示的提升位置。基于包括引导臂7a和主臂支撑连杆6a的本发明的布置，迫使设备连接器5沿着预定运动路径，该预定运动路径在附图中示为路径P。在本说明中，路径P形成为具有S形状，但贯穿设备连接器从最低位置到最高位置的运动过程其基本上遵循垂直路径。特别地，路径P偏离可以现有技术的升降布置实现的圆形路径，其中主臂3的枢轴连接器4相对于工程机械1的框架部分固定不动。根据本发明，通过提供可移动de 支撑构件6和引导构件7来实现主臂的枢轴连接器4的运动，其迫使主臂3按照指定的运动模式进行运动，从而引起设备连接器5的基本上垂直的运动范围。

在下文中，基于以上示例来解释本发明的优点。这种类型的工程机械的提升能力对于机器的操作效率是至关重要的。如果假设操作工程机械以用于将高负载从铲斗的下降位置提升到铲斗的提升位置，则必须考虑由负载施加到工程机械1的倾斜力矩。在此背景下，必须将前轮301的接触点视作工程机械的倾斜点T，该倾斜点在图1到图3中指示在其中一个前轮301处。由于铲斗在向前方向上从倾斜点T突出，所以图1中的逆时针方向上的倾斜力矩被施加到工程机械。作为对策，必须适当地确定工程机械的重量分布，尤其在其后侧处的重量分布。

考虑现有技术的升降布置，在基于具有设备连接器（在下降位置和提升位置之间发生运动时，该设备连接器遵循圆形路径）的主臂来提升负载时，则设备连接器和作用在设备连接器上的负载的突出距离在中间位置中比在下降位置或提升位置中突出更远。根据本发明，与其中设备连接器5遵循圆形路径的已知布置相比，倾斜点T（限定为前轮301在地面上的接触点）与设备连接器之间的在水平方向上的突出距离减小，尤其在中间位置中。

基于本发明的升降布置，由于在设备连接器的中间位置中施加到工程机械的倾斜力矩减小，则能够增大工程机械1的负载能力。另一方面，能够缩小工程机械的尺寸，同时通过使用上文所论述的本发明的概念来维持相同的负载能力。

附图中所示的路径P仅仅是示例，以便说明路径P偏离由现有技术的升降布置实现的圆形路径。根据连杆机构的详细设定（即，距离和连杆长度的设置），能够适当地影响路径P的形状。在本发明的背景下，当路径P偏离圆形路径时，能够将其视为垂直路径。对于本发明而言，路径P保持在以下两者之间距离的预定范围内是至关重要的：由前轮301与地面的接触点所限定的倾斜点T与至路径P的垂直距离。

上文所论述的升降布置（示于图1到图3中）的另外的优点是：所述结构仅基于机械组件并且单个致动器足以用于提供垂直的提升操作。即，不需要另外的致动器来提供垂直提升，并且不需要复杂的控制系统。

另外，由于主臂支撑构件6和引导构件7（这两者以上文所解释的方式与主臂3相互作用）的特定布置，可实现非常紧凑的布置，该布置不需要在工程机械的后部处提供升降布置的元件。因而，此简单的升降布置可很好地应用于使用铰接转向系统的轮式装载机，该铰接转向系统在用于安装升降布置的前框架部分处仅提供有限空间。

第二示例

基于图4到图6来解释本发明的第二示例。在下文中，将仅陈述第一示例与本第二示例之间的差异。其余的所有结构基本上与针对第一示例所解释的结构相同。

图4中示出了处在下降位置中的根据第二示例的升降布置。虽然在第一示例中主臂支撑构件6包括主臂支撑连杆6a，但根据第二示例的主臂支撑构件6包括主臂支撑致动器6c。致动器6c具有第一端12和第二端13。致动器的第一端12可枢转地连接到主臂3的枢轴连接器4。第二端13可枢转地连接到前框架部分30。

主臂支撑致动器6c布置成用于通过伸展或收回操作来改变第一端12和第二端13之间的距离。主臂支撑致动器6c的基本功能与关于第一示例所解释的基本功能相同。然而，作为额外功能，能够改变主臂支撑致动器6c的第一端12与第二端13之间的距离，以便于调整运动学模式，在致动主致动器11时，则升降布置的主臂3沿该运动学模式移动。例如，有可能在升降布置进行提升操作的过程中调整主臂支撑致动器6c的第一端12和第二端13之间的延伸距离。此外，有可能在图4中所示的下降位置中将主臂支撑致动器6c的延伸位置设定到第一长度。在升降布置进行提升操作的过程中，在到达图5中所示的中间位置时，能够将主臂支撑致动器6c的延伸长度设定到第二长度，该第二长度短于第一长度。在进一步提升升降布置的过程中，在到达图6中所示的提升位置时，能够将主臂支撑致动器6c的延伸长度重设到第一长度。这仅是示例并且能够根据需要调整设定主臂支撑致动器6c的长度的特定细节。

有可能通过工程机械1的操作员进行手动操作来操作主臂支撑致动器6c。然而，也有可能包括基于位置传感器的控制系统，该位置传感器用于感测升降布置的特定元件的位置，以便自动地设定主臂支撑致动器6c的延伸长度，从而优化设备连接器5在提升操作时所遵循的路径P的形状。作为另外的优点，有可能增加主臂支撑致动器6c在最大提升位置处的延伸长度，以便使主臂3相对于工程机械1在向前方向上移位，例如，以到达并超过用于倾卸待从铲斗15卸载的负载的容器的壁。

应注意到，对主臂支撑构件6的致动器功能的额外布置提供与上文所解释的优点相同的优点。而且，并非严格需要这种布置来实现以上目标和优点。

第三示例

基于图7到图9来解释本发明的第三示例。在下文中，将仅陈述第一示例与本第三示例之间的差异。其余所有结构基本上与针对第一示例所解释的结构相同。

在第一示例中，引导构件7包括引导臂7a。相比之下，本第三示例布置有包括如图7中所示的引导致动器7c的引导构件7。根据第三示例的引导致动器7c包括第一端8和第二端9，其中，第一端8可枢转地安装到前框架部分30，并且第二端9在被引导部分10处可枢转地安装到主臂3。引导致动器7c体现为在第一端8和第二端9之间具有可调节的延伸长度的线性致动器。致动器优选地体现为能够操作以达成延伸或收回的液压致动器。图7示出了根据第三示例的升降布置，该升降布置处在下降位置中。在将升降布置从下降位置提升到图8中所示的中间位置时，沿由引导构件7所确定的特定路径来引导主臂的被引导部分。在此情况下，引导构件7包括具有可调节的延伸长度的引导致动器7c。相应地，能够调节引导主臂3的被引导部分10所沿着的路径。

在图8中的图示中，相对于图7中所示的升降布置的下降位置，在升降布置的中间位置中延伸长度减小。此外，在接近如图9中所示的提升位置时，引导致动器7c的延伸长度能够相对于下降位置延伸。相应地，能够适当地调整设备连接器的运动模式使得可实现最佳路径P。另外，有可能通过使用引导致动器7c的额外特征来增加升降布置的总提升高度，从而使得能够增加升降布置的最大提升高度。应注意到，能够由操作员来手动地或通过使用具有传感器的控制系统来自动地操作引导致动器7c，其中传感器用于确定升降布置的元件的位置。

应注意到，对引导构件7的致动器功能的额外布置提供与上文所解释的优点相同的优点。而且，并非严格需要这种布置来实现以上目标和优点。还应注意到，第三示例能够与第二示例组合，以便提供能够在升降布置中实现的两个可替代方案的额外优点。

第四示例

基于图10到图12来解释本发明的第四示例。在下文中，将仅陈述第一示例与本第四示例之间的差异。其余的所有结构基本上与针对第一示例所解释的结构相同。

虽然先前的示例使用包括主臂支撑连杆6a的主臂支撑构件6，但本第四示例使用主臂支撑构件6中的滑动元件6b。如图10中所示，滑动元件6b设置成具有预定形状的一个或多个导轨的形式。在本示例中，形状是圆扇形，用于提供主臂的枢轴连接器4沿圆形路径的运动路径。略微改变本示例中的主臂的枢轴连接器4b，以便提供在所述滑动元件6b中或其上的滑动功能。可选地，能够使用滑动零件或滚子布置来提供枢轴连接器4b和滑动元件6b之间的相对运动。

本第四示例的提升操作与第一示例的提升操作类似。图11中示出了根据第四示例的升降布置的中间位置，而图12中示出了根据第四示例的升降布置的提升位置。在根据本示例的结构的情况下，与第一示例相比实现了装载能力的提高或增强了总效率。另外，本第四示例有可能提供具有预定形状或曲线的滑动元件6b，以便在升降布置进行提升操作时优化设备连接器5的运动模式。特别地，在变型中有可能提供具有直轨的滑动元件6b，该直轨大致布置成沿工程机械的纵向方向。

应注意到，对滑动元件6b的额外布置提供与上文所解释的优点相同的优点。而且，并非严格需要这种布置来实现以上目标和优点。还应注意到，第四示例能够与第三示例组合，以便提供能够在升降布置中实现的两个可替代方案的额外优点。

第五示例

基于图13到图15来解释本发明的第五示例。在下文中，将仅陈述第一示例与本第五示例之间的差异。其余的所有结构基本上与针对第一示例所解释的结构相同。

虽然在第一示例中引导构件7包括引导臂7a，但是本第五示例中的引导构件7包括安装成相对于前框架部分30固定的导轨7b。在图13中所示的示例中的导轨7b形成为圆扇形。导轨7b设置来引导主臂3的被引导部分10。引导是（例如）通过用于沿导轨7b来引导主臂3的被引导部分10的滑动零件或滚子布置来实现的。在图13中所示的示例中，导轨的形状是如此以至于引导被引导部分10所沿着的路径朝工程机械的后侧凸出，例如，在主臂支撑构件6的方向上。

第五示例的操作类似于第一示例的操作。从图13中所示的下降位置开始，通过致动该致动器11，主臂被提升到图14中所示的中间位置。此外，在进一步致动该致动器11时，达到图15中所示的提升位置。通过沿由导轨7b的形状所确定的路径来引导主臂3的被引导部分10，实现与在第一示例的情况下所实现的运动学模式类似的运动学模式。

特别地，在第五示例的情况下实现关于工程机械的装载能力和总效率的提高的相同优点。

虽然将根据本第五示例的导轨7b示为圆扇形，但有可能提供偏离所图示的圆扇形的不同形状。特别地，有可能调整形状，以便考虑到达成设备连接器将跟随的最佳路径P来优化运动学模式。结果，基于此自由度，通过设定根据第五示例的导轨7b的形状能够进一步优化路径P。

应注意到，对导轨7b的致动器功能的额外布置提供与上文所解释的优点相同的优点。而且，并非严格需要这种布置来实现以上目标和优点。还应注意到，第三示例能够与第二或第四示例组合，以便提供能够在升降布置中实现的此类可替代方案的额外优点。

另外的示例

在下文中，基于图16到图27来论述对本发明的上文所提及的示例的变型。

虽然在先前示例中将铲斗15示为安装到设备连接器5的设备，但有可能将升降叉16设为待安装到设备连接器5的设备。上文所提及的变型可应用于上文所提及的所有示例。特别地，图16到图18示出了可应用于第一示例的这种变型，图19到图21示出了可应用于第四示例的这种变型，而图22到图24示出了可应用于第五示例的这种变型。

图25到图27中示例性地图示对上文所提及的示例的进一步变型，该变型也可应用于以上变型。如上文所论述的，附图中未图示用于提供设备（例如，铲斗15）的倾斜操作的倾斜布置。图25示出了具有连杆机构152的此类布置，该连杆机构安装到倾斜式连接器151。连杆机构152的另一端经由设在主臂支撑构件6的一元件处（在本情况下，设在主臂支撑连杆6a处）的轴承153安装到延伸部154。基于此类布置，能够在贯穿一系列的图25到图27中所示的升降布置的提升操作期间维持设备（例如，图25中所示的铲斗15）的倾斜位置不变。虽然升降布置在图25的图示中处在下降位置中，但该位置在图26中是处在中间位置中并且在图27中到达最大提升位置。如能够看到的，连杆机构152提供设备（例如，此示例中所示的铲斗15）的恒定的倾斜位置。

另外，能够提供致动系统以改变附图中未示出的设备的倾斜角度。连杆机构152能够包括致动器或由致动器替换，该致动器在倾斜式连接器151和主臂支撑元件6的上文所提及的轴承153之间延伸，以便改变上文所提及的元件之间的延伸长度。能够将此致动器设作为线性致动器，该线性致动器是（例如）通过液压来操作，以便提供铲斗15或（作为可替代方案）叉16或安装到设备连接器5的任何其它设备的倾斜功能。

关于设备的倾斜布置的以上变型可应用于上文所提及的所有示例，并且显而易见，将由技术人员实施略微的变型，以便适合上文所论述的特定概念。

应注意到，上文所提及的示例和变型能够彼此自由组合，以便提供由特征的此类组合产生的另外的优点。

将在下文中描述根据本发明的实施例。应注意到，与如上文所描述的升降布置的元件类似的元件是以相同的附图标记所表示。出于简洁起见，并未详细重复对这些元件的解释。相反，将论述升降布置中的特定差异（如果存在）。在下文中，将主要集中于根据本发明的自调平机构的可能的构造和布置。能够使用此类自调平机构以代替如上文参考图25到图27所描述的安装到倾斜式连接器151的连杆机构152，以便提供对设备（例如，铲斗15）的倾斜位置的增强控制。

第一实施例

下文中参考图28到图35来描述本发明的第一实施例。示出了例示为轮式装载机的工程机械1。轮式装载机包括如关于图1所描述的类似升降布置，并且关于工程机械1和升降布置的不同元件的详细解释提及此图。

除升降布置之外，工程机械1还包括自调平机构以控制安装到主臂3的设备连接器5的设备15的倾斜运动。自调平机构配置成相对于主臂3的枢转运动来提供设备15的反向旋转。为了实现此类反向旋转，自调平机构在运动学上与升降布置和设备联接。此外，自调平机构也在运动学上联接到轮式装载机1的前框架部分30。

自调平机构包括运动链，该运动链具有多个连接装置和用于使连接装置彼此连接的接头。更确切地，自调平机构包括第一运动链400，该第一运动链在一端处联接到设备15的倾斜式连接器151。此外，自调平机构包括第二运动链500，该第二运动链在联接接头600处联接到第一运动链400。

第二运动链500的主要目的是实现联接接头600的运动或调节联接接头600的位置，使得联接接头600相对于所连接的设备5改变其位置。

在一端处联接到联接接头600的第一运动链400将如在联接接头600处所引起的运动传输到倾斜式连接器151，由此实现设备15围绕设备连接器5的旋转运动。第一运动链400的构造能够从图28到图34得知并在图35中详细示出。

在本实施例中，第一运动链400配置为Z运动链，这意味着在运动链的一端处所接收的或所产生的力的方向产生为在运动链的另一端处的相反方向。这意味着：如果在第一运动链400的一端中引入推力，则在第一运动链400的另一端处产生拉力。为了实现此类换向，根据第一实施例的第一运动链400包括换向杠杆408，该换向杠杆在其中间区段410处可旋转地联接到主臂3。换向杠杆408如此结构化，使得其端部412、414位于中间区段410的相对侧上，并且因此能够在相对侧上围绕旋转轴线旋转。

第一运动链400进一步包括致动器404，在本实施例中，该致动器为液压致动器。致动器404包括缸筒404a和活塞404b。活塞404b的自由端部分联接到换向杠杆408的第一端412，并且缸筒404a的自由端联接到联接接头600。

换向杠杆408的第二端414联接到传动杠杆或连杆416，其依次联接到设备15的倾斜式连接器151。

根据本实施例，联接接头600的运动实现倾斜式连接器151的运动。以此方式，有可能产生倾斜式连接器151围绕设备连接器的所期望的运动，使得至少部分地补偿设备15的倾斜运动（在枢转主臂3时将发生该倾斜运动）。因此，为了实现倾斜式连接器151及因此设备15围绕设备连接器5的补偿运动，能够使用联接接头600的特定运动。

根据本发明，优选地，联接接头600的运动足以实现倾斜式连接器151的所期望的运动。换言之，使联接接头600的运动与第一运动链400的构造彼此适合，使得能够实现补偿效果而无需激活致动器404。

为了移动联接接头600并操作第一运动链400，提供如上文已经提及的第二运动链500。第二运动链500在运动学上联接到升降布置，使得在旋转主臂3用于提升或降低设备5时实现联接接头600的特定运动。

根据第一实施例的第二运动链500包括主臂支撑元件6、辅助连杆502和引导连杆504。主臂支撑元件6在其第一端12处连接到枢轴连接器4及因此连接到主臂3，并且在第二端13处连接到框架部分30。辅助连杆502在第一端502a处可旋转地联接到框架部分30，并且在第二端502b处可旋转地联接到引导连杆504的一端。引导连杆504的第二端在运动学上联接到升降布置。更确切地，引导连杆504的第二端联接到升降布置，使得其可围绕该枢轴连接器4的轴线或平行于所述枢轴连接器延伸的轴线枢转。此外，引导连杆的第二端504b能够联接到主臂支撑元件6，使得引导连杆504的第二端504b以对应于主臂支撑元件6的运动的方式来移动。此外，辅助连杆502设计和布置成（例如）当在例如图1中所示的侧视图中观察时大致与主臂支撑元件6平行地延伸。引导连杆504的第一端504a和辅助连杆502的第二端502b与致动器404的缸筒端及因此与联接接头600联接。换言之，联接接头600是其中后者元件被可旋转地联接的部分。如图35中所示，第二运动链500的连杆是以平行四边形的形式来布置，其中支撑元件6和辅助连杆502布置成大致平行。此外，第二运动链呈闭式。

根据第一实施例的自调平机构的功能能够从图30到图34得知，所有这些图示出了设备15从下降位置（图30、32）越过中间位置（图33）到提升位置（图31、图34）的运动的状态。图30和图31与图32到图34之间的差异在于铲斗15的不同定向。自调平机构的机械原理是相同的，并且主要示出了铲斗的不同定向以说明自调平机构是独立于设备5的定向进行工作。不同连杆的运动能够直接从诸图得知。

如从自调平机构的构造所显而易见的，支撑元件6的运动引起引导连杆504的第二端504b的相对应的运动。由于引导连杆504的第一端504a到辅助连杆502的第二端502b的连杆机构以及由于辅助连杆502的构造和布置，当主臂3移动时，引导连杆504围绕轴线旋转。更确切地，第一端504a在特定路径上移动从而引起联接接头600移动，由此将力引入到第一运动链400，该力被传递到倾斜式连接器151。

如从附图显而易见的，当使设备5从下降位置移动到提升位置时，设备不得不在顺时针方向上旋转，以便补偿否则将发生的倾斜。因此，需要在倾斜式连接器151上施加推力，由于第一实施例的构造，这意味着联接接头需要将拉力引入到第一运动链400中。相应地，如此安装引导连杆504和辅助连杆502，使得当主臂3被提升时联接接头600相应地移动（即，在逆时针方向上旋转）。

第二实施例

图36到图39示出了本发明的第二实施例。在第二实施例中，与如关于第一实施例所描述的运动链相比，第一和第二运动链以不同方式结构化。更确切地，第一运动链900如此结构化，使得传递力而没有方向反向。第二运动链700包括几个连杆704、712、718用于将主臂3的被引导部分10的运动转移到致动器404的缸筒端，使得在主臂3的运动期间补偿设备5的倾斜。根据第二实施例，联接到致动器404的缸筒端的连杆704在其中间区段706处可旋转地支撑于主臂3上。此外，诸图中未清楚地示出连杆712，但其联接到接头714和716。因此，联接到接头714的连杆718端部围绕被引导部分10被引导于固定距离处。以此方式，主臂3的运动引起接头708的运动。因此，由于根据第二实施例的运动链的构造，得以控制设备的倾斜。

第三实施例

图40中示出了根据本发明的第三实施例。第一运动链900对应于根据第二实施例的第一运动链900。根据此实施例的第二运动链800包括更复杂的机构，其包括多个连杆804、814、822、824。连杆804在接头808处联接到致动器404的缸筒端并且在其中间区段806处可旋转地支撑于主臂3上。在接头810处，连杆804联接到连杆814，该连杆814依次联接到平行四边形运动机构820。更确切地，连杆814联接到平行四边形运动机构820的连杆822的中间区段。平行四边形运动机构进一步包括连杆824，该连杆将连杆822联接到支撑臂6。第二运动链800的连杆804在布置于连杆804的接头808、810之间的支撑部分806处可旋转地联接到主臂3。连杆804在接头808处联接到第一运动链900，该接头对应于联接接头600。此外，接头804借助于平行四边形运动机构820联接到框架结构30。

另外的实施例和变型

如图41中所示，虽然此处未详细解释，但也能够在小型装载机中使用与上文所描述的自调平机构类型的自调平机构。本领域的技术人员将从图41认识到功能和构造。附图标记仅为示例性的并且指示哪些元件对应于根据上文所描述的实施例的元件。

应明确注意到，本发明通常可与上文所描述的所有升降布置一起使用。换言之，能够适当地结合升降布置来应用自调平机构，其中主臂的枢转运动将引起设备的倾斜运动并且其中不期望使用致动器来补偿倾斜。本发明还涉及包括上文所描述的其中一个升降布置和上文所描述的其中一个自调平机构的工程机械。技术人员将立即认识到对自调平机构的必要调整（如果存在）以供与如上文所描述的升降布置一起使用。

代替使用刚性和非长度可调节型连杆来提供如上文所描述的升降布置的升降功能的做法是，应注意到，还有可能使用致动器和特定控制件来产生如上文所公开的升降布置的特定升降运动。例如，有可能以致动器来代替如图35中所示的引导臂7a并且在其中间区段处将致动器与主臂支撑构件6联接。在此类构造的情况下，有可能通过以特定方式控制致动器来控制被引导部分10的运动及因此主臂3围绕枢轴连接器4的运动。以此方式，在可替代方案中，能够以致动器来代替复杂的机械布置。

Claims (11)

1.一种用于工程机械的升降布置，包括具有设备连接器（5）的主臂（3）和自调平机构，所述自调平机构用于在枢转主臂（3）时控制设备（15）的倾斜运动，所述设备（15）安装到所述设备连接器（5），其中，所述自调平机构配置成至少部分地补偿所述设备（15）的任何倾斜运动，所述自调平机构包括第一运动链（400），所述第一运动链在一端处能够联接到所述设备（15）的倾斜式连接器（151），

其特征在于，所述自调平机构还包括：

第二运动链（500；700；800），所述第二运动链在联接接头（600）处联接到所述第一运动链（400）并且联接到所述工程机械（1）的框架部分（30）与所述升降布置的所述主臂（3）中至少一者，其中所述第一运动链（400）的至少一个连接装置（402）能够进行长度调节并且包括致动器（404）和换向杠杆（408），所述换向杠杆（408）在其中间区段（410）处可旋转地联接到主臂（3），其中所述第二运动链（500）进一步配置成使得所述联接接头（600）和所述设备连接器（5）之间的距离在枢转所述主臂（3）时发生改变，

其中所述第二运动链配置为当所述主臂旋转时实现所述联接接头（600）的运动，所述联接接头（600）的运动实现倾斜式连接器（151）围绕设备连接器的运动，以及其中当铲斗从下降位置移动到提升位置时,在倾斜式连接器(151)上施加推力,并且当铲斗从提升位置移动到下降位置时，在倾斜式连接器(151)上施加拉力，并且当铲斗移动时铲斗的定向保持不变。

2.根据权利要求1所述的升降布置，其中，所述自调平机构配置成以便相对于所述主臂（3）的枢转运动来提供所述设备（15）的反向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的升降布置，所述第一运动链（400）配置成Z运动链。

4.根据权利要求1所述的升降布置，其中，所述第二运动链（500）包括：所述升降布置的支撑元件（6），所述支撑元件（6）在一端处在设在所述主臂（3）上的枢轴连接器（4）处连接到所述主臂（3）并且在另一端处可连接到所述框架部分（30）；以及辅助连杆（502），其在一端处联接到所述联接接头（600）并且在另一端处可联接到所述框架部分（30）。

5.根据权利要求1所述的升降布置，其中，所述联接接头（600）布置成能够围绕设在所述主臂（3）上的枢轴连接器（4）的轴线旋转。

6.根据权利要求4所述的升降布置，其中，所述第二运动链（500）是呈平行四边形形式的闭式运动链，其中所述支撑元件（6）和所述辅助连杆（502）布置成大致彼此平行。

7.根据权利要求1所述的升降布置，其中，所述第二运动链（700；800）的其中一个所述连接装置在支撑部分（706；806）处能够旋转地联接到所述主臂（3），所述支撑部分布置在所述连接装置的两个接头（708、710；808、810）之间。

8.根据权利要求1所述的升降布置，其中，所述第二运动链（700）配置成使得所述第二运动链（700）的两个连杆（704、712）能够旋转地联接到所述主臂（3）。

9.根据权利要求7所述的升降布置，其中一个所述连接装置在所述两个接头中的一个接头（808）处联接到所述第一运动链，所述接头（808）充当所述联接接头（600），并且经由平行四边形运动机构（820）可联接到所述工程机械（1）的所述框架部分（30）。

10.根据权利要求9所述的升降布置，其中，所述一个接头（808）在平行四边形运动连杆（822）的中间区段处借助于中间连杆（814）能够操作地联接到所述平行四边形运动机构（820）。

11.一种工程机械，其包括根据前述权利要求中任一项所述的升降布置，其中，所述工程机械具有框架布置，所述框架布置具有前框架部分（30）和后框架部分（20），所述升降布置安装到所述框架布置，

所述升降布置包括：

主臂（3），所述主臂在其近端处具有枢轴连接器（4）且在其远端处具有设备连接器（5）；

支撑元件（6），其用于可枢转地支撑所述主臂（3）的所述枢轴连接器（4），其中，所述支撑元件（6）能够相对于所述框架布置在至少包括前-后方向上的分量的方向上移动；

致动器（11），其用于围绕所述枢轴连接器（4）来枢转所述主臂（3），使得所述设备连接器（5）能够在下降位置与提升位置之间移动；以及

引导构件（7），其在所述主臂（3）的被引导部分（10）处接合到所述主臂（3），所述被引导部分定位于所述枢轴连接器（4）和所述设备连接器（5）之间，

其中，在所述主臂（3）在所述下降位置与所述提升位置之间进行枢转时，由所述引导构件（7）沿弯曲路径引导所述被引导部分（10）。

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