CN107109817B - 用于挖掘机和一般施工设备的液压装置 - Google Patents

Abstract

一种用于施工设备诸如挖掘机的液压装置，包括连接于或能够连接于施工设备的活动臂的支撑结构以及包括多个齿的一对旋转滚筒、一对液压电机和旋转分流器装置，每个液压电机均被布置成用于特定滚筒的移动。分流器装置包括至少一个入口和一对出口，所述入口用于接收由施工设备提供的运转流体供应，所述出口将适当分配的运转流体提供至所述一对液压电机。

Description

用于挖掘机和一般施工设备的液压装置

本发明涉及一种液压装置(诸如旋转粉碎机)，该液压装置包括经由能与运土设备(诸如挖掘机或一般运土设备)的主液压回路联接的动力回路(power circuit)来致动的液压电机。

在能附接于挖掘机和类似施工设备的臂的附件中，知晓的是使用通常被称为铣头或旋转粉碎机的铣削装置，该铣削装置由设置有一排齿的一对滚筒(drum)形成。

这类装置的优点是具有提高的通用性和效率，并且通常用于隧道建造设施的领域，或更一般地说，用于通信线路的建造工程领域以及用于切割石块。

在美国专利6,626,500中描述了这类装置的实例，该专利涉及一种包括壳体的旋转切割机，在壳体上支撑有两个旋转滚筒。滚筒安装在同一个轴上，该轴被设置为通过由施工设备本身提供的供油源来致动的液压电机而旋转。该装置可以经由联接连接器固定至挖掘机的臂，使得操作者可以根据需要将切割机移位和定向，以在期望的位置进行挖掘。

与旋转切割机相关的问题之一是经常发生转子堵塞(blockage)，这通常是因为不同类型的材料在硬度和抗粉碎性方面从来都是不一致的，正如待粉碎的表面是不一致的一样。这意味着各个转子之间对处理这种材料所需的能量是不同的，导致经受更高应力的转子会产生更大的能量需求。在这些情况下，实际上可以发现，施工设备不能提供足够的转矩来保持滚筒旋转，这部分地是因为两个滚筒都啮合于同一个旋转轴，并且因为由施工设备提供的转矩因此不可避免地被分成两个相等的部分。

因此，在两个滚筒中只有一个滚筒与较硬的材料接触的情况下，实际上转矩分配是低效的。

进一步地，由于两个滚筒通过传动轴刚性地互连，因此应力和振动都显著传递到切割结构以及传递到施工设备的臂，导致臂的定位精度较低从而导致切割操作的精度较低，并对支撑设备的臂造成潜在的损坏。

在US 7,604,301中公开了粉碎装置的另一个实例，该专利涉及包括由相应的液压电机操作的两个柱形滚筒的碾磨搅拌机。液压流体供应线路从旋转液压歧管接收处于压力下的液压流体，并将液压流体排放至分流器。该分流器通过相应的高压线路将液压流体均等地供应至两个电机。

因此，本发明所解决的技术问题是提供一种使得可以克服上面关于已知的现有技术所提及的缺点的液压装置。

该问题由根据权利要求1所述的液压装置来解决。

在从属权利要求中限定了本发明的优选特征。

本发明具有一些主要优点。该主要优点在于，根据本发明的装置使得可以减少在挖掘操作期间可能发生的堵塞次数并且限制传递到支撑设备的臂上的张力。

进一步地，根据本发明的装置使得可以实现经由施工设备的液压回路提供的转矩的更好且更有效地利用。

另外，根据本发明的装置使得可以限制应力(特别是侧向应力)和振动到与该装置联接的施工设备的臂的传递，大大提高了操作精度。

这在臂的尺寸和设计被用于承受正面应力而非侧向应力的运土设备中是特别有利的。

从以下对以示例性和非限制性方式提供的一些实施方案的详细描述中，本发明的进一步的优点、特征和用途将是显而易见的。可以参考附图中的各图，其中：

-图1是根据本发明的液压装置的立体图；

-图2是图1的装置的局部截面前视图；

-图3A和3B分别是根据本发明的装置的局部前视图和部分立体图并且示意性地示出了该装置的操作，两幅图均是局部截面图；

-图5是根据本发明的装置的第二实施方案的局部截面前视图；

-图6A和6B是图5的装置的两个视图，一个是从上方观察的图，一个是从下方观察的图；

-图7是属于图5的装置的分流器装置的立体图；

-图8是图7的分流器装置的局部截面前视图；以及

-图9A和图9B是两个立体图，示出了图7的没有特定飞轮的分流器装置且将该飞轮显示为独立部件。

首先参考图1，用于挖掘机或更一般地说用于施工设备(下文也称为支撑设备)的液压装置整体由附图标记100表示。如在下文中将更清楚的是，液压装置100适用于经由联接板5或其他等效的附接装置安装在挖掘机的活动臂上。

优选地，联接板5或其他耦接元件被构造成使得液压装置100与活动臂刚性连接。

装置100包括外壳1，该外壳限定了支撑结构，一对滚筒2可旋转地支撑在该支撑结构上。

每个滚筒2支撑多个齿20，这些齿使得可以由于滚筒2的旋转而碾磨材料。

现在还参考图2，根据本发明的装置还包括一对液压电机3，每个液压电机被布置成用于相关联的滚筒2的移动。优选地，液压电机3相互独立，这意味着为每个液压电机均提供了经由合适的供应管道31提供的特定供油源，使得通过一个电机的旋转提供的速度和转矩与通过另一个电机提供的的速度和转矩无关。

在优选的实施方案中，支撑结构1包括扩大部分10和端部部分11，连接板5安装在扩大部分处，端部部分与板5相对并且通过锥形部分与扩大部分10联接。

优选地，电机3位于端部部分11处，具有的旋转轴线X与支撑结构的纵向延伸方向垂直，其与板5固定于其上的挖掘机臂的移除方向基本一致。

在优选的实施方案中，滚筒2直接地连接到相应的电机3，以便也能够围绕旋转轴线X旋转。

根据本发明的装置还包括旋转分流器装置4，该旋转分流器装置使得能将运转流体的供应分成两个部分，每个部分被引导至两个电机3中的一个电机。优选地，分流器4包括至少两个旋转元件402(将在下文中参考图4更详细地描述)，这些旋转元件同轴并且相互旋转地接合。

例如，旋转分流器装置4为由凯斯帕(Casappa)以商品名Polaris销售的类型或在美国专利2,291,578中描述的类型。

更详细地说，分流器装置4包括入口41和一对出口42，该入口41用于接收由施工设备提供的运转流体流，该一对出口与管道31连接，以用于将适当再分的运转流体提供至每个液压电机3，如图3A和图3B中示出的。

在优选的实施方案中，装置4被容纳在支撑结构1的扩大部分10中，并且优选地通过可以与施工设备的液压回路联接的管道32从施工设备接收流体供应。

分流器装置4的第一实例如图4所示，并且该分流器装置4为齿轮传动的(geared，装有齿轮的)。更具体地，在本实施方案中，旋转元件402由齿轮形成。

在这种类型的分流器装置4中，具有至少两对40齿轮401、402，每对40与分流器的特定出口42相关联。

优选地，分流器装置4包括与入口41相关联的另一对齿轮44。

运转流体在入口41处进入分流器，将该对齿轮44随着运转流体在它们之间通过而旋转。进一步地，通过通道系统，运转流体到达出口42，在各个齿轮对中的齿轮401和402之间通过。

因此，设备4中使用的齿轮实际上形成为能够作为齿轮泵工作。

在本实施方案中，一对齿轮中的齿轮402与其他齿轮对中的对应齿轮402啮合于同一根轴43。

这样，齿轮以相互接合的方式旋转并以相同的速度旋转。为了更好地理解应用于本发明的分流器装置的操作，应当记住，如上所述，这两个电机中的每个电机的功率需求可以根据两个滚筒中的具体操作条件而变化，并且还应当注意，在这些类型的泵中，对于固定的转数，供应几乎保持恒定，而动力几乎线性地随着压力变化。

当两个滚筒中的一个滚筒中需要较低的动力时，则在与该滚筒的电机相关联的出口处产生较低的压力要求，因此更大的压力将可用于另一齿轮和相关联的出口，从而使得更大的动力可用于另一个滚筒。

因此，这使得能以最佳的方式利用施工设备所提供的压力。

换句话说，另一个滚筒未使用的能量不会作为热量消散，而是通过联接轴而在另一对齿轮中使用。

现在参考图5至图9，现在将描述根据本发明的装置的变型。

该变型包括分流器装置4’，该分流器装置包括代替上述齿轮传动装置的一对辅助液压电机40’。

因此，在这种情况下，由各个液压电机40’的输出轴402’形成旋转元件。

经由与提供来自施工设备的运转流体的管道32连接的线路32A和32B向液压电机40’供应同一供应源。

同时，辅助液压电机40’的出口与液压电机3联接。

两个电机的输出轴通过连接元件45进一步互连，该连接元件使两个电机的输出轴旋转地接合。

因此，由此提供的系统以与关于本实施方案描述的设备4相同的方式用作分流器。

优选地，连接元件45由通过栓(key，楔子，键接件)锁定至两个轴402’的飞轮形成。

发现该解决方案的特别有利之处在于，当碾磨滚筒20由于所处理的材料的摩擦而开始减速并可能变得堵塞时，飞轮45的惯性效应开始起作用，防止液压电机40’减速并且实际上增加碾磨力，防止两个滚筒被堵塞。

因此，本发明解决了待解决的问题，同时产生了多个优点，包括装置中的堵塞频率较低以及更好地使用可用的动力。如果需要，分流器装置甚至可以作为具有启动(instigator)分配器的接收分配器进行操作，解决了当使用这些装置时发生的连续堵塞问题。

进一步地，包括两个独立的电机，并且因此不具有中心联接心轴，这提供的主要优点是缓冲了由该装置传递到挖掘机或支撑设备的臂上的应力。

与使用心轴连接转子的方案相比，使用流量和供应分配器实际上对于横向应力传递到臂起到了阻尼效果，大大减少了设备的臂中的问题。

Claims (6)

1.一种用于施工设备诸如挖掘机的液压旋转粉碎装置(100)，包括：能够连接于所述施工设备的活动臂的支撑结构(1)；一对旋转滚筒(2)，所述旋转滚筒包括多个齿(20)；一对液压电机(3)，每个液压电机均被布置成用于相应滚筒(2)的移动；以及分流器装置(4)，所述分流器装置(4)包括至少一个入口(41)和一对出口(42)，所述入口用于接收由所述施工设备提供的运转流体供应，每个所述出口将适当分配的所述运转流体供应提供至所述一对液压电机(3)，所述液压旋转粉碎装置的特征在于，所述分流器装置(4)为旋转的分流器装置，其中，所述分流器装置(4)包括至少两个旋转元件(402’)、一对另外的液压电机(40’)以及由飞轮形成的连接元件(45)，所述旋转元件(402’)同轴且相互旋转地接合，并且所述旋转元件由所述另外的液压电机(40’)中的每个另外的液压电机的相应的输出轴形成，所述飞轮与所述输出轴刚性连接，两个所述另外的液压电机的所述输出轴通过所述连接元件(45)互连，所述连接元件(45)使两个所述另外的液压电机的所述输出轴旋转地接合，经由与提供来自施工设备的运转流体的管道(32)连接的线路(32A)和线路(32B)向所述另外的液压电机(40’)供应同一供应源，所述分流器装置(4)的所述一对出口(42)与用于将适当再分的所述运转流体提供至所述液压电机(3)中的每个液压电机的管道(31)相连接。

2.根据权利要求1所述的液压旋转粉碎装置(100)，其中，所述滚筒(2)能够彼此独立地围绕单个旋转轴线(X)旋转。

3.根据权利要求1所述的液压旋转粉碎装置(100)，其中，所述支撑结构包括扩大部分(10)和端部部分(11)，所述分流器装置(4)容纳在所述扩大部分内，所述液压电机(3)至少部分地容纳在所述端部部分内。

4.根据权利要求3所述的液压旋转粉碎装置(100)，包括用于与施工设备的臂的自由端耦接的耦接元件(5)。

5.根据权利要求4所述的液压旋转粉碎装置(100)，其中，所述耦接元件(5)关于所述扩大部分(10)与所述端部部分(11)相对地布置。

6.根据权利要求4或5所述的液压旋转粉碎装置(100)，其中，所述耦接元件(5)被构造为使得所述液压旋转粉碎装置(100)刚性地能连接到所述活动臂。

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