CN107150562B - 用于操控摆动轴的装置、摆动轴组件以及具有至少一个摆动轴的移动式做功机械 - Google Patents

用于操控摆动轴的装置、摆动轴组件以及具有至少一个摆动轴的移动式做功机械 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操控移动式做功机械(10、30)的摆动轴(40)的装置(60)，具有：用于容纳在做功机械(10、30)的摆动轴(40)与机架(12、32)之间的气缸结构(61)，所述气缸结构具有第一行程腔(94)和第二行程腔(96)；对应于第一行程腔(94)的第一控制阀(66)，对应于第二行程腔(96)的第二控制阀(68)；将第一行程腔(94)和第二行程腔(96)相互连接的流体管路(70)；以及为了操控而能够与第一控制阀(66)和第二控制阀(68)电连接的控制装置(62)，以及控制阀(66、68)能够借助于控制装置(62)激活，以便锁定或释放摆动轴(40)。本发明还涉及一种摆动轴组件以及一种移动式的做功机械(10、30)。

Description

用于操控摆动轴的装置、摆动轴组件以及具有至少一个摆动 轴的移动式做功机械
技术领域
本发明涉及一种用于操控移动式做功机械的摆动轴的装置，其具有第一气缸和第二气缸，二者分别对应于摆动轴的一个侧面，其中，还设置有对应于第一气缸的第一控制阀和对应于第二气缸的第二控制阀。
本发明还涉及一种具有上述装置的摆动轴组件，其构造为锁定装置或止动装置，以及涉及一种具有至少一个这种摆动轴的移动式做功机械。
背景技术
移动式做功机械例如可以包括建筑机械、农用车辆以及林业车辆。例如可以涉及轮胎式装载机、挖土机、拖拉机，一般是指牵引车辆以及挂车。移动式做功机械原则上可以设有自己的行驶驱动装置。也可以考虑移动做功机械不具有自己的行驶驱动装置的设计方案。
摆动轴使得在轴体以及移动式做功机械的底盘之间产生明显限制。按照这种方式，确保了良好的地形通用性或可操控性。另外，移动式做功机械在软质地面(例如泥土或沙土的地面)上的使用得到简化。按照本公开文件的方式，底盘可以是指框架状的、能够承载上部结构的底架。但是，底盘也可以是自承载的结构的部分。
但是，已知如下的应用情形，其中，所希望的是，移动式做功机械的至少一个或所有摆动轴被锁定，从而实现了轴体相对于底盘的摆动或枢转。这也可以包括对枢转能力或枢转角度的至少明显可感的限制。例如，在公开场合街道上或者一般在坚硬而平坦的地面上行驶时，希望锁定摆动轴。
由US6,308,973B1已知一种用于对起重车辆实现冲击缓冲的装置。由EP1426207A2已知一种具有摆动轴的轮式车辆，针对其设置有纯液压设计的锁定装置。由WO90/05815A1已知一种用于对移动式做功机械实现冲击缓冲的装置。JPH0930229公开了一种用于对移动式做功机械实现冲击缓冲的装置，这种装置能够液压操控。
由EP1449686A2已知一种用于车辆摆动轴的闩锁装置。EP1449686A2介绍了一种用于如下车辆的行驶单元，所述车辆具有其上铰接接纳有至少一个摆动轴的底盘，其中，在底盘上设置有至少一个具有能够移动的活塞杆的液压缸，借助于活塞杆能够将力施加到摆动轴的安放面上，以便将摆动轴支撑在所希望的位置中。优选的是，在摆动轴的彼此相背的端部上接纳有两个这样的液压缸，以便选择性闩锁或锁定摆动轴。
按照该公开文件的方式，“锁定”这一术语不涉及对摆动轴的轮的制动或锁止。而是涉及对摆动轴相对于底盘的枢转运动加以锁定或闩锁。
换言之，摆动轴或其轴体可以被液压地锁定。通常，移动式做功机械(例如移动挖土机、轮胎式载重机、拖拉机等)具有整合的车载液压机构，其也可以包括压力产生器。设置不同的回路或线路，以便提供移动式做功机械的不同功能。这可以涉及做功机械的行驶驱动装置以及附加功能，例如升降功能、枢转功能、牵引功能、辅助驱动装置、轴颈驱动装置等。
摆动轴的轴体通常与车载液压机构的中心元件间隔地布置。这需要针对摆动轴所用的闩锁装置或锁定装置的实施方案、特别是联接方案或操控方案有一定耗费。另外，移动式做功机械的摆动轴的轴体恰好通常直接承受环境条件。轴体容易沾污并且有附着物。这也可能涉及用于控制闩锁或锁定的液压系统。
据此，常规的系统可以具有至少一些涉及功能可靠性和可信赖性方面的缺点。通常，针对液压联接的耗费很大。多个系统需要针对两个气缸中每一个设置独立的压力管路。此外，本身在摆动轴锁止的状态中，由于油量很显著，产生一定的可压缩性，其可能使得锁定缸进而还有摆动轴易弯。这可以在锁止状态下，在摆动轴的余隙中克服。
发明内容
基于上述背景，本发明的目的在于，提出一种用于操控摆动轴的改进的装置，特别是用于选择性锁定或闩锁摆动轴的轴体，这种装置克服了至少一部分前面介绍的缺陷。特别是应当能够以低耗费实现所述装置。在锁定的状态下，摆动轴应当尽可能刚性地而且尽可能无余隙地锁止。此外，应当优化装置的调节性能或控制性能。最后，应当尽可能降低装置运动的耗能。另外，所述装置应当尽可能稳定耐用而且对于环境影响不敏感。
与所述装置相关地，所述目的通过一种用于操控移动式做功机械的摆动轴的装置来实现，这种装置具有：用于容纳在做功机械的摆动轴与机架之间的气缸结构，气缸结构具有第一行程腔和第二行程腔，特别是第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸分别对应于摆动轴的一侧；对应于第一行程腔的第一控制阀；对应于第二行程腔的第二控制阀；将第一行程腔和第二行程腔、特别是第一气缸和第二气缸相互连接的流体管路；以及控制装置，其能够为了操控而与第一控制阀和第二控制阀连接、优选能够电连接，其中，气缸结构、控制阀和流体管路形成自身闭合的液压系统并且控制阀能够借助于控制装置激活，以便锁定或释放摆动轴。
本发明的目的按照上述方式完美实现。
按照本发明，所述装置即实现了对控制阀的电激活，进而实现了基于电信号对锁定装置的操作。换言之，不需要与移动式做功机械的其他车载液压机构的液压连接。这具有如下优势，能够明显降低安装花费。另外，电操控实现了可能的功能。所述装置是自供给的，这至少涉及的是液压部件。能够接通控制阀，以便使第一气缸或第二气缸受控地驶出。电控制信号可以有线连接或者无线(借助于无线电)传递。
原则上，所述装置可以利用小量的液压流体来运行，因为不需要与做功机械的初级液压机构有较长的连接管路。
气缸可以设计为单重作用的气缸。换言之，只要控制阀实现相应的回流，例如可以借助于摆动轴本身来实现气缸的驶入。
相应地，本发明的另一设计方案涉及的是一种用于操控移动式做功机械的摆动轴的装置，其具有：分别对应于摆动轴的一侧的第一气缸和第二气缸；对应于第一气缸的第一控制阀；对应于第二气缸的第二控制阀；将第一气缸与第二气缸相互连接的流体管路；以及控制装置，其为了实施操控、特别是为了实施电操控而能够与第一控制阀和第二控制阀相连接，其中，气缸、控制阀和流体管路形成自身闭合的液压系统，并且控制阀能够借助于控制装置激活，以便锁定或释放摆动轴。
而根据可替换的构造方案，也可以提出使用唯一的气缸的方案，其优选具有两个行程腔。由此，不一定非得设置两个独立的、彼此间隔地分别对应于摆动轴的两侧中的一侧(例如左侧或右侧)的气缸。取而代之，第一行程腔和第二行程腔可以整合到在移动做功机械的底盘(底架)与轴(摆动轴)之间延伸的气缸中。这种气缸例如可以设计为双重作用的气缸，特别是设计为同步缸。按照这种方式可以实现摆动轴锁定。
同样可以设想的是，使用两个双重作用的气缸，其构成第一行程腔和第二行程腔。
根据示例的设计方案，所述装置设计为电液压装置，特别是设计为针对移动式做功机械(特别是载重车、建筑机械或农用机械)的摆动轴的电液压锁定装置。锁定装置也可以称为止动装置。
优选的是，操控以电的方式实现。这也可以包括电子操控。可替换的操控方案包括机械操控方案和流体操控方案，特别是气动操控方案或液压操控方案。重要的是，即便是在流体操控方案的情况下，液压系统(包括气缸结构、控制阀和流体管路)也与同用于对装置加以控制的控制装置联接的流体“控制系统”在液压上分开实施。
根据所述装置的另一设计方案，控制装置设计为非液压的、电控制装置，并且能够借助于电控制线路与第一控制阀和第二控制阀相连接，特别是与第一控制阀和第二控制阀的促动器相连接。换言之，包括了借助于第一控制阀和第二控制阀加以操控的第一气缸和第二气缸的液压结构可以借助于(设置于上级的)非液压的电控制装置来操控，所述电控制装置作用于控制阀。促动器可以例如是指电磁促动器。促动器可以与适当的复位件，例如与借助于复位弹簧的机械复位件相联接。当然也可以设想双重作用的促动器。
总之，控制装置与促动器的电联接实现了安装耗费进一步的最低化，特别是针对液压管路的安装耗费。
按照本发明的另一设计方案，所述装置在液压方面自供给地设计。另外，根据另一示例设计方案，第一控制阀和第二控制阀、特别是其促动器能够被直接电操控。按照本发明的方式，在液压方面自供给可以理解为装置的如下状态，其不需要与做功机械的车载液压机构相联接。所述装置不与做功机械的车载液压机构保持液压有效连接。
根据另一种设计方案，第一控制阀或第二控制阀中的至少一个阀实施为换向阀、特别是两位两通换向阀、优选为两位两通座式阀。作为座式阀的实施方案实现了对各个接通位置、特别是就对应于摆动轴的锁定状态的相应位置而言，良好的密封。
控制阀也可以实施为防空化阀。两位两通换向阀具有两个连接部和两个接通位置。可以设想的是，使用具有止回位置的换向阀。但也可以设想的是，使用与单独的止回阀相联接的换向阀。
优选的是，第一控制阀和第二控制阀能够并行(同时)接通。这原则上可以包括如下的设计方案，将唯一的促动器设置用于控制阀。当然也可以包括如下的设计方案，其中，每个控制阀与自己的促动器相联接，促动器能够同时(同步)得到操控。这可以降低操控耗费。
在输入侧，控制阀借助于流体管路相互连接。在输出侧，每个控制阀与所对应的气缸的气缸腔或行程腔相连接。不言而喻的是，输入端的连接部和输出端的连接部的叫法在前面被用于阐释。取而代之地，也可以设想诸如第一连接部和第二连接部的叫法。
优选的是，控制阀在被馈流的状态下，处在通流位置中，其中，气缸的行程腔在流体上经流体管路相互联接。在未被馈流或无电流的状态下，两个阀优选处在关闭位置或止回位置中，其中，流体朝向气缸的相应行程腔方向的通流得以实现。但是，从行程缸朝向流体管路的反向行程被截止。
也可以设想如下的设计方案，其中，针对锁定装置设置有中央控制组件，中央控制组件施加控制阀的功能。也优选为，控制阀分别与对应于该控制阀的气缸非常近或者直接相邻地布置，特别是将控制阀整合到气缸中。
根据所述装置的另一设计方案，控制装置被设计用于使第一控制阀和第二控制阀同时在第一接通位置或第二接通位置中运行。如前面已经提及那样，第一接通位置例如涉及沿两个方向的通流。第二接通位置例如涉及的是止回功能，其中，分别仅实现朝向对应于控制阀的行程腔的方向的通流。
根据另一设计方案，气缸结构包括：具有第一行程腔的第一气缸和具有第二行程腔的第二气缸，第一和第二气缸分别布置在摆动轴的一侧，第一气缸和第二气缸设计为单重作用的气缸。换言之，摆动轴本身或者其轴体可以实现气缸的复位。气缸的活塞也可以称为沉入活塞或柱塞式活塞。
可替换地可以设想为，使用双重作用的活塞，其包括第一行程腔和第二行程腔。
根据所述装置的另一设计方案，所述装置还包括蓄压器，其与流体管路相联接。蓄压器可以特别是指持续蓄压器。例如，蓄压器被设计用于在装置的液压系统中提供约30巴的标称压力。蓄压器负责进一步提高功能可靠性。蓄压器可以平衡该装置的液压系统中可能出现的压力波动。另外，蓄压器可以平衡可能出现的压力介质损耗或流体损耗。蓄压器一定程度上用作气缸的“驱动装置”或“马达”，以便使其驶出。由此确保：气缸的活塞可靠地放置在摆动轴的轴体上。
根据可替换的设计方案，流体管路与预加压的(处在压力下的)管路在移动式做功机械的底盘中连接。例如可以实现与行驶驱动装置的回油管路在底盘上联接。按照这种方式也可以确保预加压。另外，可以设想的是，将底盘中的低压回路与流体管路联接，以便确保预加压。重要的是，该联接主要不是为了控制能量传送而实现，而是在主要为了维持锁定装置的液压系统中所希望的预加压而实现。
在截止状态或截止位置中，禁止气缸的活塞驶入，气缸、特别是其活塞原则上被以蓄压器提供的压力预加压。但因为控制阀在截止位置中按照止回阀类型运行，所以摆动轴的轴体不能让活塞驶入。由此，仅能实现活塞的驶出。所需的压力通过储器来提供。在截止状态(截止位置)中，仅在活塞的行程腔中被“封装”的流体的压缩性能以降低刚度的方式起作用。因为控制阀在截止位置中按照止回阀的类型做出反应，所以流体的压缩性能在控制管路中或者在蓄压器中，对截止状态中摆动轴的刚度不产生影响。
优选的是，蓄压器为了平衡压力而持续液压地与流体管路联接。换言之，不需要的是，在蓄压器与将控制阀相互连接的流体管路之间，设置有另一在装置运行中打开或关闭的阀。蓄压器是锁定装置的操作上的组成部件。
根据装置的另一设计方案，蓄压器具有初始预加压，其中，优选设置有监控连接部，借助于监控连接部根据需要实现压力测量或后续填充。
原则上，蓄压器中可以设想持续填充。在正常运行中或者在正常的使用寿命和/或正常的磨损程度上，不一定需要将蓄压器重新置于压力下或者提高蓄压器中的压力/流体量。换言之，所述装置在任何情况下在正常运行状态下，都不需要单独的(激活的)压力产生器，如泵等。所述装置也可以称为无压力产生器的装置。该装置的液压系统也能够以所谓无压力产生器的系统来介绍。蓄压器用作缓冲器。
对于气缸的活塞所需的能量通过摆动轴本身来施加。初始的预加压例如可以通过一次填充蓄压器来实现。据此，初始预加压也可以称为生产车间预加压。
监控连接部也可以称为测量连接部。不言而喻的是，监控连接部至少根据一些实施例不用在正常运行中。但只要例如在系统中存在密封丧失并且发生压力介质损耗，也就可以通过监控连接部进行后续补充。
根据所述装置的另一设计方案，第一行程腔和第二行程腔在摆动轴的摆动状态中，液压地相互联接。当摆动轴枢转时，流体(液压油)可以在两个行程腔之间来回流动。气缸的行程腔限定出相应的行程腔。当摆动轴、特别是其轴体相对于底盘摆动或枢转时，分别有两个气缸之一驶入，而另一个驶出。据此，流体在行程腔之间被来回推动。有利的是，蓄压器负责：在系统中保持存在标称压力(例如30巴)。由此，可以持续确保活塞可靠放置在轴体上。
在本文中，需要注意的是，第一气缸或第二气缸的背向行程腔的端部不一定在机械上与摆动轴的轴体固定联接。取而代之，优选的是，轴体和活塞的端面彼此相对挤压或压紧。
根据上述设计方案的改进方案，在摆动轴的锁定状态中，第一控制阀朝向第一行程腔打开，第二控制阀朝向第二行程腔打开并且反向于该打开方向截止。由此，活塞能够快速驶出或者“泵出”。例如能够按照这种方式在摆动轴的任意斜向位置中，在已经进行一次负荷变换的情况下，获得平衡状态，在该平衡状态中，摆动轴不能进一步枢转。这样，摆动轴在也可以包括倾斜位置或斜向位置的位置中被锁止。
这样，进行较少次数(优选1次或2次)负荷变换就能够足以可靠锁定摆动轴。例如，在两个气缸中的一个被其压缩液柱(油柱)加载负荷时，第二气缸借助于止回阀(沿通流方向)相应后续被加载负荷或后续加压。在解除负荷时，预加压的流体柱可能基于机械联接(摆动轴、铰接支承、气缸和底盘)而不再完全解除压力。这可能在两个被截止的气缸的预加压明显提高的情况下发生。预加压可以是由蓄压器提供的预加压量的多倍。这产生了刚度很强的支撑并且使得摆动轴在锁定情形下被稳定锁止。
与摆动轴组件相关地，本发明的目的通过用于移动式做功机械的摆动轴组件来实现，这种摆动轴组件具有根据这里提到的方面中的至少一个的装置，其被构造用于使摆动轴选择性地在截止状态与摆动状态中运行。摆动轴特别是指所谓的刚性摆动轴。摆动轴包括刚性的、特别是连续的轴体，轴体例如以能够围绕唯一的枢转轴枢转的方式容纳在做功机械上。
因为所述装置实现了不需要与做功机械或作业设备的车载液压机构进行液压联接，所以摆动轴可以模块式地设计。
与做功机械相关地，本发明的目的通过如下的移动式做功机械来实现，其具有行驶机构，行驶机构具有至少一个摆动轴和用于激活摆动轴的根据上述方面中的至少一个的装置，其中，摆动轴优选实施为刚性的摆动轴并且能够枢转地容纳在做功机械的机架上，其中，气缸结构在对应于机架的上部件(行驶车厢)和底盘(具有摆动轴的轴结构)之间延伸，并且上部件和下部件能够在摆动状态中彼此相对枢转。
如前面已经实施那样，做功机械的机架例如可以是指底盘或自承重的结构，摆动轴间接或直接地能够枢转地与所述底盘或自承重的结构联接。
刚性的摆动轴的表述应当非限定性地理解。特别涉及的是，摆动轴的轴体的接纳车轮的两个端部基本上刚性地相互连接。总体上，轴体可以运动地、特别是可以枢转地与机架联接。
根据做功机械的改进方案，其还具有车载液压机构，其中，所述装置设计为电液压的锁定装置并且在液压上独立于做功机械的车载液压机构地实施或者能够以独立于做功机械的车载液压机构的方式运行。根据可替换的设计方案，做功机械不具有按照上述方式的自己的车载液压机构。同样在这种设计方案中，也可以使用电液压的锁定装置。
不言而喻的是，本发明的前面提到的以及后面还要阐释的特征不仅能够以分别给出的组合使用，而且也能够以其他组合或者单独应用，而不离开本发明的保护范围。
附图说明
本发明的其他特征和优点从参照附图对多个优选实施例的下列说明中获得。其中：
图1示出呈轮胎式装载机形式的移动式做功机械的示例实施方式的透视图；
图2示出移动式做功机械的另一实施方式的示意前视图；
图3以第一状态示出用于操控摆动轴的装置的实施方式的示意象征图示；
图4以第二状态示出根据图4的装置的另一示意象征图示，其中，还示出了摆动轴；
图5示出用于操控摆动轴的装置的另一实施方式的示意象征图示；以及
图6示出用于操控摆动轴的装置的又一实施方式的示意象征图示。
具体实施方式
图1示出移动式做功机械10的示例性透视图，做功机械例如实施为轮胎式装载机。作为补充，图2图示出另一移动式做功机械30的示意前视图，其例如设计为挖土机，其中，出于图示表达原因取消了对悬臂以及加装工具的图示。移动式做功机械10、30是指包括了至少一个摆动轴的做功机械。
通常，移动式做功机械也可以称为移动式作业设备。除了图1和图2中图示出的移动式做功机械10、30的实施方式之外，也可以设想林业做功机械、运输车辆、农用做功机械和用于前述做功机械的机动车以及挂车。
图1中图示出的做功机械10具有车架12，其例如包括框架。在车架12上构造有上部结构14，所述上部结构例如包括驾驶台或驾驶室。另外，在车架12上接纳有驱动装置16，驱动装置至少部分地被上部结构14遮盖或者包纳。驱动装置16例如可以是指内燃机式的驱动装置。
另外，在移动式做功机械10上、特别是在其车架12上容纳有加装装置18并且例如借助于悬臂机构与加装装置相连接。加装装置18可以例如是指呈铲子形式的工具20。可以设想其他加装装置18。
在图1中示出的移动式做功机械10包括第一轴22和第二轴24，第二轴在做功机械10的纵向上与第一轴22错开。优选的是，两个轴22、24中的至少一个实施为所谓的摆动轴。在轴22、24上接纳有轮26。
摆动轴一般实现了在车架12与摆动轴的轴体之间的限制。按照这种方式，移动式的做功机械10、30也适用于在有难度的地形中的使用。
作为补充，参考图2，图2以象征图示示出移动式做功机械30的另一实施方式。做功机械30也包括机架32，上部结构34接纳在机架32上。机架32也可以称为底盘。另外，做功机械30具有车载液压机构36，车载液压机构在图2中象征性地示出。车载液压机构36例如可以与做功机械30的驱动马达联接，使得在做功机械30的车体上能够产生压力。车载液压机构36例如驱动悬臂或者做功机械30的加装工具(在图2中未示出)。
另外，做功机械30具有至少一个摆动轴40，其将上部件42和下部件44借助于铰接件46相互铰接联接。例如，上部件42可以称为底盘。下部件44可以称为轴或轴结构。上部件42例如对应于机架32的框架结构。下部件44例如对应于做功机械30的轴侧面或行驶机构。
摆动轴40包括轴体50，其设计为自身刚性的轴体。轴体50将两个被接纳在轴体50的相应端部上的车轮52连接。轴体50借助于铰接件46与机架32铰接联接。换言之，当做功机械30在没有铺设道路的地带运动时，轴体50可以相对于做功机械30的上部结构34摆动。
摆动轴40的铰接件46例如居中地沿轴体50的纵向伸展布置。在图2中以48标示的弯曲的双箭头图示出轴体50相对于上部件42或上部结构34的枢转运动或摆动运动。
可以设想的是如下的应用情形或使用条件，其中，有利的是，对摆动轴40加以锁定或止动。换言之，涉及的是，使轴体50相对于上部件42的枢转运动被锁定或阻止。这原则上可以利用锁定装置或止动装置60来执行，锁定装置或止动装置补充参照图3和图4详细阐释。
在图2中例如示出第一气缸56和第二气缸58，第一气缸和第二气缸在机架方面例如接纳在底盘上或上部件42上。气缸56、58的柱塞或活塞可以驶出，并且接触轴体50的受压段54，以便阻止其枢转运动。按照这种方式，当气缸56、58被锁定时，摆动轴40可以被锁止。
参照图3和图4，详细图示出用于锁定或止动摆动轴40的装置60。图3示出处在第一状态I中的装置，该状态也可以称为摆动状态。图4示出处在第二状态II中的装置60，该状态也可以称为锁止状态或止动状态。
装置60包括阀结构61，阀结构例如包括第一气缸56和第二气缸58，第一气缸和第二气缸的可行的装入位置已经结合根据图2的实施例阐释。
相应地，气缸56、58在机架方面得到接纳并且分别对应于摆动轴40的轴体50的一个端部，在两个气缸之间构造有摆动铰接件46，对此也参见图4中的图示。
装置60包括控制装置62，特别是电控制装置和/或电子控制装置。控制装置62借助于控制线路64与第一控制阀66和第二控制阀68相联接。
第一控制阀66对应于第一气缸56。第二控制阀68对应于第二气缸58。控制阀66、68能够借助于控制装置62被电操控。
控制阀66、68借助于流体管路70相互连接。控制阀66、68和流体管路70配设给液压系统72，该液压系统与做功机械的车载液压机构36(对此也参见图2，如果存在的话)分开地实施。换言之，装置60实施为自供给的装置并且具有自供给的液压系统72。
第一控制阀66具有第一换向阀74。第二控制阀具有第二换向阀76。换向阀74、76例如设计为两位两通换向阀、特别是两位两通座式阀。换向阀74、76可以在第一位置与第二位置中运行。在第一位置中(参见图3)，换向阀74、76被切换到通流。
在第二位置中(参见图4)，换向阀74、76被送入截止状态中，截止状态阻止经过换向阀74、76朝向流体管路70进而朝向换向阀74、76中另一个的方向的流动。相反，经流体管路70朝向气缸56、58的反向流动是允许的。在第二位置中，换向阀74、76按照止回阀78、80的类型运行，也参见图3和图4中换向阀74、76的接通位置I和II的象征图示。
换向阀74、76可以整合止回阀部分78、80。可替换地，也可以设想的是，将独立的止回阀78、80以法兰连接到换向阀74、76上。
对换向阀74、76的操作借助于促动器82、84来实现，例如借助于电磁体来实现。第一促动器82对应于第一换向阀74。第二促动器84对应于第二换向阀76。操控优选以电(或电子)的方式执行。原则上也可以设想机械的或气动的操控方案。也可以设想借助于(独立、分开的)液压系统进行液压操控。
换向阀74例如除了促动器82之外，也包括复位元件，特别是复位弹簧86。换向阀76除了促动器84之外，还包括复位元件，特别是复位弹簧88。复位弹簧或复位元件86、88朝向图4中所示的、对应截止位置的接通位置II的方向加载或挤压换向阀74、76。
第一气缸56包括限定出行程腔94的气缸室。第二气缸58包括限定出行程腔96的气缸室。另外，在第一气缸56上接纳有活塞或活塞杆98。在第二气缸58上接纳有活塞或活塞杆100。活塞98、100也可以称为柱塞式活塞。气缸56、58例如设计为单重作用的气缸。换言之，活塞98、100虽然可以受压力控制地从行程腔94、96中驶出，但是不能自主地再度驶入行程腔中。驶入过程借助于外力实现。
根据示例性的实施方式，所述装置60还包括压力储器102，其例如作为蓄压器或缓冲器发挥作用。储器102与流体管路70联接。储器102对应于液压系统72。液压系统72不需要单独的压力产生器。而是储器102的首次填充或初始低压设置就足够使装置60能够在很长时间内运行。例如储器102被加载到例如30巴的压力(过压)。按照这种方式确保了至少在流体管路70中存在的是恒定的或者近乎恒定的高压。
另外，在图3和图4中以104标示测量连接部，测量连接部与流体管路70或与储器102联接。测量连接部104可以用于检查储器102中的预加压力或预加压程度并且必要时用于修正压力。借助于测量连接部104例如能够检测系统72中的当前压力。另外，可以借助于测量连接部104在例外情况下，实现对系统72的填充或者提高压力。为此目的，测量连接部104可以与适当的测量装置和/或压力产生装置相联接。
在图3所示的摆动模式中，控制阀66、68被切换到通流。相应地，流体可以借助于流体管路70在行程腔94、96之间来回流动。换言之，例如实现了第一活塞98的驶入、第二活塞100的驶出，或者反过来也可以。为了图示，示出了在图3中以106、108标示的双箭头。摆动轴40的轴体50(也参见图2和图4)根据当前的摆动运动对活塞98、100中的一个进行加载。相应另外的活塞98、100不受轴体50加载负荷，并且通过将流体从行程腔96经流体管路70挤入行程腔94中，进一步驶出至少一段。
换言之，气缸56、58、特别是其活塞98、100或行程腔94、96经流体管路70相互液压联接。借助于储器102可以提供一般的标称压力或系统压力。但并不设置为：在活塞98、100中的一个与相应的驶出方向相反地被加载负荷时，有流体显著地回流到储器102中。而是储器102限定和确保系统72中一般的标称压力。
但是当应当在气缸56、58的活塞98、100之间给出行程差时，则可以借助于储器102来实现平衡。由此，例如可以实现当驶入或驶出时气缸56、58所希望的、成反比的特性。
按照这种方式，可以确保的是：特别是活塞98、100接触摆动轴40的轴体50的受压段54。
按照这种方式，例如可以当驶过地面不平部时，实现摆动轴40所希望的摆动运动。
图4示出装置60的状态II，其中，控制阀66、68朝向相应的气缸56、58打开。在反方向上，控制阀66、68分别闭合。根据图4的状态II也可以称为锁定状态或止动状态。
在锁定状态II中，流体可以仅流入相应的行程腔94、96中，但不从行程腔94、96中流出。这在短时间内使得摆动轴40本身得到锁止。在图4中示出以110、112标示出箭头，活塞98、100在锁止状态下仅还能够驶出。在锁止状态II中，摆动轴40的轴体50可以不再围绕铰接件46枢转。
当应当在锁止状态II中使活塞98、100中的一个解除负荷时，则处在低压下的储器102负责：使流体分别经控制阀66、68及时流入行程腔94、96中，以便使活塞98、100相应地进一步驶出。
按照这种方式，在对两个气缸56、58中的一个在一侧加载负荷时，实现了对相应另一气缸56、58的行程腔94、96的后续加压或后续填充。
只要没有外来负荷经轴体50作用于、特别是在一侧作用于活塞98、100，则气缸56、58的活塞98、100分别被以类似的压力预加压。
在锁止状态II中，在优选对相对置的气缸56、58仅一次加载负荷(特别是仅唯一一次加载负荷)时，恰好未被加载负荷的气缸56、58的补充吸入使得被封住的油体的压力升高到储器102中的存储压力的数倍。这使得：被锁止的摆动轴40有明显更稳定而且更具刚性的表现。这可以改善做功机械的作业或行驶。特别是控制阀66、68的止回阀78、80的并行布置有助于此。
总体上，可以按照这种方式实现摆动轴40的稳定的锁止作用或止动作用。
借助于前面介绍的附图示出的锁止装置60具有在对控制阀66、68的直接(有线或无线)电操控方面的优点。控制装置62可以操控控制阀66、68的促动器82、84，以便使控制阀66、68在摆动状态中或者在锁止状态中对应于第一位置或第二位置地运行。在图3中示出的位置图示出如下的状态，其中，促动器82、84被馈电。图4图示出第二状态，其中，促动器82、84无电流或未被馈电。
装置60的另一优点在于，不需要独立的(液压)控制管路。特别是例如可以取消液压管路复杂的盘绕引导。不存在与做功机械10、30的车载液压机构36的液压联接。
储器102可以作为蓄压器起作用，并且进而例如补偿液压系统72中的油损耗或流体损耗。
在锁止状态中，蓄压器102经流体管路70在加载负荷和解除负荷的情况下，将气缸56、58加以“泵送”或者说以泵送的方式使其运动。按照这种方式，凭借简单的手段，就活塞98、100之间的接触以及受压段54在轴体50上的放置方面实现缝隙补偿。优选不需要手动的后续调整或后续调校。在解除外部负荷时，基于按照本发明的设计，使得压力预加载程度提高。总体上，按照这种方式获得了非常稳定而具有刚性的锁止位置。
另外，取消(液压)控制管路获得了极为稳定耐用的控制表现。车载液压机构中的压力波动对装置60不起作用。
总体上，可以明显降低所需的液压接口的数量。可以避免泄漏。明显降低液压管路拧合所需的耗费。按照这种方式，装置60或者设有装置60的摆动轴40的制造还有装配的耗费可以明显降低。
另外，对于做功机械机械10、30或者对于车架的设计和构造、为此所用的摆动轴以及锁止装置实现了很高的自由度。
参照图5和图6，介绍了锁定装置或止动装置的可替换的构造方案。装置总体上以160以及260标示，并且在锁止位置或锁定位置中示出，也参见图4。根据图5和图6的装置160以及260类似于根据图3和图4的装置60地设计。这特别在利用控制组件或控制阀66、68的操控方面以及优选借助于控制装置62非液压的控制方面适用。控制装置62在图5和图6中并未示出。但是示出了控制管路64。在根据图5和图6的设计方案中，也设置有设计为蓄压器的储器102，所述储器持续地与流体管路70联接，流体管路将第一行程腔94和第二行程腔96相互借助于控制阀66、68连接。对于储器102可替换的方案在前面有所介绍。
根据图5的装置160、260包括具有唯一的气缸120的气缸结构61，其实施为双重作用的气缸。按照类似方式，根据图5的装置260包括具有唯一的气缸220的气缸结构61，其实施为双重作用的气缸。在已经利用至少一个双重作用的气缸120、220的情况下，摆动轴40(在图5和图6中并未详细示出)的前面介绍的锁定功能或锁止功能能够得以实现。
气缸120构造为同步缸，并且设有第一行程腔94和第二行程腔96，第一和第二行程腔布置在活塞180的两侧。另外，设置有第一活塞杆182以及第二活塞杆184。第一活塞杆182和第二活塞杆184借助于活塞180相互固定连接。活塞180的两个作用面有赖于活塞杆182、184例如是等大的。活塞杆182对应于第一行程腔94，活塞杆184对应于第二行程腔96。
气缸220设计为差值气缸并且配有第一行程腔94和第二行程腔96，第一和第二行程腔布置在活塞180的两侧。另外，设置有唯一的活塞杆282，其对应于第一行程腔94。活塞280的仅一个作用面与活塞杆联接。相应地，活塞280的两个作用面不等大。换言之，在活塞280驶入和驶出时，在两个行程腔94、96中，不分别挤压相同的体积。但这可以在控制技术上予以顾及。
在图5和图6中例如分别将气缸120、220的壳体部件或壁部件186、286与底盘(上部件42)或轴结构(下部件44)相联接。相应地，活塞杆182、282对应于另外的部分。换言之，根据这种设计方案足够的是，仅一个双重作用的气缸120、220对应于摆动轴40的一个侧面(例如右侧或左侧)，并且在轴体50与机架32之间延伸，也参见图2中所示的、带有两个气缸56、58的不同的装入状态。
在图5和图6中示出的锁止位置中，控制阀66、68分别以如下方式接通，流体流动经止回阀78、80实现。止回阀78允许朝向第一行程腔94方向的流体流动，并且阻止反过来的回流。止回阀80允许朝向第二行程腔96方向的流体流动，并且阻止反过来的流体流动。由此，摆动轴40可以有效而且高效地利用高预紧度锁止。在锁定装置160、260的摆动位置中，活塞180、280的运动方向在图5和图6中分别借助于双箭头190图示。

Claims (22)

1.一种用于移动式作业机械(10、30)的摆动轴组件，具有摆动轴(40)和用于使摆动轴(40)在锁止状态和摆动状态中选择性运行的锁定装置(60)，其中，所述锁定装置(60)具有：
用于容纳在作业机械(10、30)的摆动轴(40)与机架(12、32)之间的气缸结构(61)，所述气缸结构具有第一行程腔(94)和第二行程腔(96)，第一和第二行程腔分别对应于摆动轴的一侧；
第一控制阀(66)，所述第一控制阀对应于第一行程腔(94)；
第二控制阀(68)，所述第二控制阀对应于第二行程腔(96)；
流体管路(70)，所述流体管路将第一行程腔(94)和第二行程腔(96)相互连接；以及
控制装置(62)，所述控制装置为了实施操控而能够与第一控制阀(66)和第二控制阀(68)电连接，
其中，气缸结构(61)、控制阀(66、68)和流体管路形成自身闭合的无压力产生器的液压系统(72)，以及
控制阀(66、68)能够借助于控制装置(62)激活，用以锁定或释放摆动轴(40)，
所述锁定装置(60)在液压方面自供给地设计，并且第一控制阀(66)和第二控制阀(68)能够直接被电操控。
2.根据权利要求1所述的摆动轴组件，具有第一气缸(56)和第二气缸(58)，其中，第一行程腔(94)构造在第一气缸(56)中，第二行程腔(96)构造在第二气缸(58)中。
3.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，所述锁定装置(60)设计为电液压装置。
4.根据权利要求3所述的摆动轴组件，其中，所述锁定装置(60)设计为移动式的作业机械(10、30)的摆动轴(40)所用的电液压的锁定装置。
5.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，控制装置(62)设计为非液压的电控制装置，并且能够借助于电控制线路(64)与第一控制阀(66)和第二控制阀(68)连接。
6.根据权利要求5所述的摆动轴组件，其中，控制装置(62)能够借助于电控制线路(64)与第一控制阀(66)和第二控制阀(68)的促动器(82、84)相连接。
7.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，直接电操控包括对第一控制阀(66)和第二控制阀(68)的促动器(82、84)的直接操控。
8.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，第一控制阀(66)和第二控制阀(68)中的至少一个阀实施为换向阀(74、76)。
9.根据权利要求8所述的摆动轴组件，其中，第一控制阀(66)和第二控制阀(68)中的至少一个阀实施为两位两通座式阀。
10.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，控制装置(62)被设计用于使第一控制阀(66)和第二控制阀(68)同时在第一接通位置或第二接通位置中运行。
11.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，气缸结构(61)具有：包括了第一行程腔(94)的第一气缸(56)和包括了第二行程腔(96)的第二气缸(58)，第一和第二气缸分别布置在摆动轴的一侧，并且第一气缸(56)和第二气缸(58)设计为单重作用的气缸。
12.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，气缸结构(61)具有双重作用的气缸(120、220)，所述双重作用的气缸包括第一行程腔(94)和第二行程腔(96)。
13.根据权利要求1所述的摆动轴组件，还具有蓄压器(102)，所述蓄压器与流体管路(70)联接。
14.根据权利要求13所述的摆动轴组件，其中，蓄压器(102)为了实施压力平衡而持续与流体管路(70)液压联接。
15.根据权利要求13所述的摆动轴组件，其中，蓄压器(102)具有初始的预加压。
16.根据权利要求15所述的摆动轴组件，其中，设置有监控连接部(104)，根据需要借助于监控连接部实现压力测量或后续填充。
17.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，第一行程腔(94)和第二行程腔(96)在摆动轴(40)的摆动状态中相互液压联接。
18.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，在摆动轴(40)的锁定状态中，第一控制阀(66)朝向第一行程腔(94)的方向打开，第二控制阀(68)朝向第二行程腔(96)的方向打开，并且反向于打开方向被截止。
19.根据权利要求1所述的摆动轴组件，其中，摆动轴(40)实施为刚性的摆动轴(40)并且以能够枢转的方式接纳在作业机械(10、30)的机架(12、32)上。
20.一种移动式作业机械(10、30)，具有行驶机构，所述行驶机构具有至少一个摆动轴组件和用于激活摆动轴(40)的根据权利要求1所述的锁定装置(60)。
21.根据权利要求20所述的作业机械，其中，摆动轴(40)实施为刚性的摆动轴(40)并且以能够枢转的方式接纳在作业机械(10、30)的机架(12、32)上，气缸结构(61)在摆动轴(40)的对应于机架(12、32)的上部件(42)与下部件(44)之间延伸，并且上部件(42)和下部件(44)在摆动状态中能够彼此相对枢转。
22.根据权利要求20所述的作业机械(10、30)，还具有车载液压机构，其中，锁定装置(60)设计为电液压的锁定装置，并且在液压上独立于作业机械(10、30)的车载液压机构(36)地实施。
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