CN108884664B - 挖掘机履带张紧 - Google Patents

Abstract

公开了动力机械(例如，100；200；400；500)、用于动力机械的动力源(例如，120；460；560)、以及如下的方法(例如，600；700)，所述方法在没有要求改变旋转件的情况下通过旋转接头或旋转件(例如，415；515)从液压系统提供液压信号以控制联接到底盘(例如，412；512)的张紧缸(例如，420；520)。在示例性实施例中，给底盘上的至少一个其他液压部件(例如，425；525)提供相同的液压信号，以控制另一机械功能，相同的液压信号也被提供以控制一个或多个张紧缸。例如，公开的示例性实施例提供相同的液压信号以使张紧缸张紧，该液压信号被提供以使得一个或多个双速驱动马达(例如，527)换档。这可以在无需更改或重新设计旋转件的情况下防止或降低脱轨的可能性。

Description

挖掘机履带张紧

背景技术

本公开涉及动力机械。更具体地，本公开涉及动力机械(例如挖掘机)中的履带张紧，动力机械具有定位在上机械部分或壳体中的液压系统，该上机械部分或壳体围绕旋转接头相对于底盘枢转。

出于本公开的目的，动力机械包括产生动力以完成特定任务或各种任务的任何类型的机械。一种动力机械是作业车辆。作业车辆通常是具有作业装置的自行式车辆，作业装置例如为可以被操纵以执行作业功能的提升臂(但是一些作业车辆可以具有其他作业装置)。仅举几个例子，作业车辆包括挖掘机、装载机、多用途车辆、拖拉机和挖沟机。

许多动力机械具有可变排量(通常称为“双速”)驱动马达，可变排量驱动马达具有两种不同的排量设置：第一设置称为低档，并且第二设置称为高档。在所谓的低档内，(与高档相比)驱动马达具有相对较高的排量。这种较高的排量提供了来自驱动马达的相对较高的扭矩输出，但是具有较低的行进速度(因此称为“低档”)。相反，在所谓的高档内，驱动马达具有较低的排量，从而减小了扭矩输出，但允许更高的行进速度(因此称为“高档”)。通过向马达中的转换元件引入液压信号，许多这些类型的双速驱动马达在低档和高档之间换档。履带式挖掘机具有环形履带，环形履带可围绕履带机架旋转以推进机械。这些履带机架附接到挖掘机的底盘上，液压系统被包括在挖掘机的上机械部分或壳体中。挖掘机的上机械部分相对于底盘围绕旋转接头或旋转件上的竖直轴线枢转，这允许上机械部分相对于底盘在任一方向上的无限制的旋转运动。

在履带式挖掘机中，张紧构件将履带保持在优选的张力下。在一些机械中，张紧构件是油脂缸，油脂缸独立于机械的液压系统张紧。虽然在一些设计中使用上机械部分的液压系统向张紧构件施加压力可能是有利的，但这样做将需要提供穿过旋转接头的一个或多个路径。虽然已知通过旋转接头传递液压信号，但是通过旋转接头传递额外的信号需要改变旋转件和额外的复杂性。优选地限制通过旋转接头的液压信号的数量。

以上讨论仅提供了大致的背景技术信息，并且不旨在用于帮助确定要求保护的主题范围。

发明内容

所公开的实施例包括动力机械、用于动力机械的动力源、以及如下的方法，所述方法在没有要求改变旋转件的情况下通过旋转接头或旋转件从液压系统提供液压信号以控制联接到底盘的张紧缸。在示例性实施例中，给底盘上的至少一个其他液压部件提供相同的液压信号，以控制另一机械功能，相同的液压信号也被提供以控制一个或多个张紧缸。例如，公开的示例性实施例提供相同的液压信号以使张紧缸张紧，该液压信号被提供以使得一个或多个双速驱动马达换档。这可以在无需更改或重新设计旋转件的情况下，防止或降低脱轨的风险，从而避免不必要的复杂性。

在一些示例性实施例中，提供了一种动力机械，该动力机械具有由至少一个具有环形履带的履带组件支撑的底盘部分。张紧缸联接到底盘部分并且构造成张紧环形履带。联接到底盘部分的第一液压部件构造成控制第一动力机械功能，例如在第一排量和第二排量之间使一个或多个可变排量驱动马达换档。上机械部分通过旋转件附接到底盘部分，并且构造成绕旋转件的竖直轴线相对于底盘旋转。联接到上机械部分的液压源通过旋转件可操作地液压地联接到第一液压部件以控制第一动力机械功能，并联接到张紧缸的输入端，以对张紧缸加压或张紧。控制回路构造成将液压流体从液压源选择性地提供到第一液压部件和张紧缸的输入端。

在一些示例性实施例中，提供了用于张紧缸的动力源。这些实施例中的动力源包括液压源，该液压源构造成控制可变排量驱动马达的排量。液压源选择性地设置作为张紧缸的输入和作为驱动马达的换档机构的输入。动力源的控制回路构造成响应于指示高档驱动马达操作的速度输入而选择性地将液压源提供给张紧缸和驱动马达的换档机构。在这些或其他实施例中，控制回路可以构造成还响应于操作员输入装置处于空档位置而选择性地将液压源提供给张紧缸和驱动马达的换档机构。

在一些示例性实施例中，用于张紧缸的动力源包括液压源，液压源通过旋转件可操作地联接到第一液压部件以控制动力机械的第一功能并联接到张紧缸的输入端。动力源的控制回路构造成将液压源选择性地提供给第一液压部件和提供给张紧缸的输入端。

在一些实施例中，一种向张紧缸提供液压流体的方法包括将动力机械的第一液压部件的输入端联接到张紧缸的输入端。液压源通过旋转件可操作地联接到动力机械的第一液压部件的输入端，以控制动力机械的第一功能并控制张紧缸中的压力。控制回路被控制以将液压流体从液压源选择性地提供到第一液压部件的输入端，从而也提供给张紧缸的输入端。

本发明内容和摘要被提供以简化形式介绍对在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或基本特征。

附图说明

图1是示出可以在其上实践本公开的实施例的代表性动力机械的功能系统的方框图。

图2是在其上可以实施所公开的实施例的挖掘机形式的代表性动力机械的左前透视图。

图3是图2的挖掘机的右后透视图。

图4是示出根据示例性实施例的动力机械的方框图。

图5是示出图4中所示的动力机械的另一实施例的方框图。

图6是示出向张紧缸提供液压流体的示例性方法的流程图。

图7是说明控制控制回路以将液压流体选择性地提供给张紧缸的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

参照示例性实施例描述和图示本讨论中公开的概念。然而，这些概念在其应用方面不被限制于说明性实施例中的构造的细节和构件的装置，并且能够以各种其它方式被实践或被执行。本文中的术语用于描述并且应该不被认为是限制性的。诸如“包括”、“包括”和“具有”和如本文中使用的其变化的措辞意味着包括随后列出的项目、其等同物、以及额外的项目。

所公开的实施例解决了如下问题，即在无需改变旋转件的情况下，从动力机械的液压系统(例如在挖掘机中)通过旋转接头或旋转件提供液压信号，以控制张紧缸。在示例性实施例中，该液压信号提供给动力机械的底盘上的至少一个其他液压部件以控制另一机械功能，还提供相同的该液压信号，以控制一个或多个张紧缸。例如，公开的示例性实施例提供相同的液压信号以使张紧缸张紧，该液压信号被提供以使一个或多个双速马达换档。这可以在无需更改或重新设计旋转件的情况下，防止或降低脱轨的风险，从而节省了成本和降低了复杂性。

双速回路通常设计成选择性地向一个或多个驱动马达提供加压液压信号，以改变一个或多个驱动马达的排量。例如，加压信号可以被提供给驱动马达的换档机构以换档到高档以减小一个或多个驱动马达的排量，这将增加马达的最高速度的同时还减小其扭矩输出。因此，每当驱动马达处于高档时，压力信号也可用于张紧缸。然而，当一个或多个驱动马达处于低档时(即，与高档相比驱动马达的排量增加，导致较低的最高速度，但增加的扭矩)，压力信号将不可用到张紧缸。在一些公开的实施例中，为了保持张紧缸的加压，当驱动马达被认为处于低档时，通过在没有导致动力机械即使在很短的时间内无意地操作或在高档内被驱动的情况下，将驱动马达换档到高档，可以将压力信号提供给张紧缸，使得在驱动功能中没有明显的颠簸。

在示例性实施例中，当动力机械被命令在低档内操作但未被驱动时，通过将加压的换档信号施加到驱动马达以换档到高档，可以在张紧缸处补充压力。在一些示例性实施例中，当操作员改变行进方向时，通过从低档立刻换档到高档，使得操作员输入端在任一方向上通过空档位置，可以在张紧缸处补充压力。如果动力机械没有行进(例如，用户输入端处于空档位置)，或者如果用户输入端通过空档，则可以通过将行进马达立刻切换到高档模式来在张紧缸中补充压力。

这些概念可以在各种动力机械上实施，如下所述。可以在其上实施实施例的代表性动力机械在图1中以图表的形式示出，这种动力机械的一个例子在图2-3中示出且在公开任何实施例之前在下文描述。为简洁起见，仅讨论了一个动力机械。然而，如上所述，以下实施例可以在多个动力机械中的任何一个上实施，多个动力机械包括与图2-3中所示的代表性动力机械不同的类型的动力机械。出于本讨论的目的，动力机械包括机架、至少一个作业元件、以及可以为作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种动力机械是自行式作业车辆。自行式作业车辆是一类动力机械，其包括机架、作业元件和可为作业元件提供动力的动力源。至少一个作业元件是用于在动力下移动动力机械的原动系统。

现在参考图1，方框图示出了动力机械100的基本系统，在该动力机械100上可以有利地结合下面讨论的实施例，并且动力机械100可以是许多不同类型的动力机械中的任何一种。图1的方框图标识了动力机械100上的各种系统以及各种部件和系统之间的关系。如上所述，在最基本的层面上，用于本讨论目的的动力机械包括机架、动力源和作业元件。动力机械100具有机架110、动力源120和作业元件130。因为图1中示出的动力机械100是自行式作业车辆，所以动力机械100还具有牵引元件140以及操作站150，牵引元件140本身是用于使动力机械在支撑表面上移动的作业元件，操作站150提供用于控制动力机械的作业元件的操作位置。控制系统160被提供以与其他系统交互以至少部分地响应于操作员提供的控制信号而执行各种作业任务。

某些作业车辆具有能够执行专用任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有提升臂，诸如铲斗的机具例如通过销钉装置附接到该提升臂。可以操纵作业元件，即提升臂，以定位机具以执行任务。在一些情况下，例如通过相对于提升臂旋转铲斗，机具可相对于作业元件定位，以进一步定位机具。在这种作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接和使用。这种作业车辆可以通过拆卸机具/作业元件的组合并重新组装另一个机具来代替原始铲斗来容纳其他机具。然而，其他作业车辆旨在与各种机具一起使用并且具有机具接口，例如图1中所示的机具接口170。在最基本的情况下，机具接口170是机架110或作业元件130与机具之间的连接机构，该连接机构可以像用于将机具直接附接到机架110或作业元件130的连接点一样简单，或者更复杂，如下所述。

在一些动力机械上，机具接口170可包括机具载具，该机具载具是可移动地附接到作业元件的物理结构。机具载具具有接合特征和锁定特征，以容纳多个机具中的任何一个并将多个机具中的任何一个固定到作业元件。这种机具载具的一个特征是，一旦机具附接到机具载具上，它就固定到机具上(即，不能相对于机具移动)，并且当机具载具相对于作业元件移动时，机具与机具载具一起移动。术语机具载具不仅仅是一个枢转连接点，而是专门用于容纳和保护各种不同机具的专用装置。机具载具本身可安装到诸如提升臂的作业元件130或机架110。机具接口170还可包括一个或多个动力源，以用于向机具上的一个或多个作业元件提供动力。一些动力机械可以具有多个具有机具接口的作业元件，每个机具接口可以但是不一定具有用于接收机具的机具载具。一些其他动力机械可以具有带有多个机具接口的作业元件，使得单个作业元件可以同时容纳多个机具。这些机具接口中的每一个都可以但是不一定具有机具载具。

机架110包括可以支撑附接到其上或定位在其上的各种其他部件的物理结构。机架110可包括任何数量的单独部件。一些动力机械具有刚性的机架。也就是说，机架的任何部分都不能相对于机架的另一部分移动。其他动力机械具有能够相对于机架的另一部分移动的至少一个部分。例如，挖掘机可具有上机架部分，该上机架部分相对于下机架部分绕旋转件旋转。其他作业车辆具有铰接机架，使得机架的一部分相对于另一部分枢转，以实现转向功能。在示例性实施例中，动力源的至少一部分位于相对于下机架部分或底盘旋转的上机架部分或上机械部分中。动力源通过旋转件为底盘部分的部件提供动力。

机架110支撑动力源120，动力源120能够向包括一个或多个牵引元件140的一个或多个作业元件130提供动力，并且在一些情况下，提供动力供经由机具接口170附接的机具使用。来自动力源120的动力可以直接提供给作业元件130、牵引元件140和机具接口170中的任何一个。或者，来自动力源120的动力可以提供给控制系统160，控制系统160选择性地为能够使用动力执行作业功能的元件提供动力。用于动力机械的动力源通常包括诸如内燃机的发动机和诸如机械传动装置或液压系统的动力转换系统，动力转换系统能够将来自发动机的输出转换成可由作业元件使用的动力的形式。其他类型的动力源可以结合到动力机械中，包括电源或通常称为混合动力源的多个动力源的组合。

图1示出了被指定为作业元件130的单个作业元件，但是各种动力机械可以具有任何数量的作业元件。作业元件通常附接到动力机械的机架并且在执行作业任务时可相对于机架移动。另外，牵引元件140是作业元件的特殊情况，因为它们的功能通常是使动力机械100在支撑表面上移动。牵引元件140被示出为与作业元件130分开，因为许多动力机械除了牵引元件之外还具有附加的作业元件，但情况并非总是如此。动力机械可以具有任何数量的牵引元件，其中的一些或全部可以从动力源120接收动力以推进动力机械100。牵引元件可以是例如附接到轮轴、履带组件等的轮。牵引元件可以刚性地安装到机架上，使得牵引元件的运动限于围绕轮轴旋转或者可转向地安装到机架上，以通过使牵引元件相对于机架枢转来实现转向。

动力机械100包括操作站150，操作站150提供操作员可以在该处控制动力机械的操作的位置。在一些动力机械中，操作站150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可以在其上实施所公开的实施例的一些动力机械可以不具有上述类型的驾驶室或操作室。例如，步行式装载机可能没有驾驶室或操作室，而是具有用作操作站的操作位置，在该操作站处正确操作动力机械。更广泛地说，除了作业车辆之外的动力机械可以具有操作站，该操作站不一定类似于上面提到的操作位置和操作室。此外，诸如动力机械100等的一些动力机械，无论它们是否具有操作室或操作位置，都可以被远程(即，从远程定位的操作站)操作，而不是在邻近动力机械的操作站处操作或者除了在动力机械上的操作站处操作。这可以包括这样的应用，其中可以从与联接到动力机械的机具相关联的操作位置操作动力机械的至少一些操作员控制的功能。或者，对于一些动力机械，可以提供(即，远离动力机械和动力机械所联接的任何机具的)远程控制装置，远程控制装置能够控制动力机械上的至少一些操作员控制的功能。

图2-3示出了挖掘机200，挖掘机200是图1所示类型的动力机械的一个特定示例。在该动力机械上，可以采用所公开的实施例。除非另有特别说明，否则下面公开的实施例可以在各种动力机械上实施，其中挖掘机200仅是那些动力机械中的一个。下面为了说明的目的描述挖掘机200。并非可以在其上实施说明性实施例的每个挖掘机或动力机械都需要具有所有特征或者限于挖掘机200具有的特征。挖掘机200具有机架210，机架210支撑并包围动力系统220(在图2-3中动力系统220表示为方框，因为实际的动力系统被包围在机架210内)。动力系统220包括向液压系统提供动力输出的发动机。液压系统用作动力转换系统，动力转换系统包括一个或多个液压泵，以用于将加压液压流体选择性地提供给致动器，该致动器响应于由操作员输入装置提供的信号可操作地联接到作业元件。液压系统还包括控制阀系统，该控制阀系统响应于由操作员输入装置提供的信号向致动器选择性地提供加压液压流体。挖掘机200包括多个作业元件，多个作业元件的形式为第一提升臂结构230和第二提升臂结构330(并非所有挖掘机都具有第二提升臂结构)。另外，作为作业车辆的挖掘机200包括成左侧履带组件240A和右侧履带组件240B形式的一对牵引元件，一对牵引元件设置在机架210的相反侧上。

操作室250由驾驶室252部分地限定，驾驶室252安装在机架210上。挖掘机200上示出的驾驶室252是封闭结构，但是不需要封闭其他操作室。例如，一些挖掘机具有提供顶部但未封闭的舱盖。如方框260所示，控制系统用于控制各种作业元件。控制系统260包括操作员输入装置，操作员输入装置与动力系统220相互作用以向致动器选择性地提供动力信号以控制挖掘机200上的作业功能。

机架210包括上机架部分或壳体211，上机架部分或壳体211通过旋转接头可枢转地安装在下机架部分或底盘212上。旋转接头包括轴承、环形齿轮和带有小齿轮(未示出)的回转马达，该小齿轮与环形齿轮接合以旋转机械。回转马达接收来自控制系统260的动力信号，以使壳体211相对于底盘212旋转。响应于由操作员操纵输入装置，壳体211能够在动力下相对于底盘212围绕旋转轴线214无限制地旋转。液压导管经由液压旋转件通过旋转接头被进送，以向牵引元件和例如提升臂330的一个或多个作业元件提供加压液压流体，一个或多个作业元件可操作地联接到底盘212。

第一提升臂结构230经由摆动座架215安装到壳体211(一些挖掘机不具有这里所述类型的摆动座架。)。。第一提升臂结构230是通常在挖掘机上使用的类型的吊杆臂式提升臂，但是这种提升臂结构的某些特征对于图2～3中所示的提升臂是特有的。摆动座架215包括机架部分215A和提升臂部分215B，提升臂部分215B在安装架枢轴231A处可旋转地安装到机架部分215A。摆动致动器233A联接到壳体211和座架的提升臂部分215B。摆动致动器233A的致动使得提升臂结构230围绕轴线枢转或摆动，该轴线纵向延伸穿过安装架枢轴231A。

第一提升臂结构230包括通常称为吊杆的第一部分232和称为臂或铲斗的第二部分234。吊杆232在吊杆枢转座架231B处在第一端部232A上可枢转地附接到座架215。吊杆致动器233B附接到座架215和吊杆232。吊杆致动器233B的致动使吊杆232绕吊杆枢转座架231B枢转，这有效地使吊杆的第二端部232B相对于壳体211升高和降低。臂234的第一端部234A在臂安装枢轴231C处可枢转地附接到吊杆232的第二端部232B。臂致动器233C附接到吊杆232和臂234。臂致动器233C的致动使臂围绕臂安装枢轴231C枢转。摆动致动器233A、吊杆致动器233B和臂致动器233C中的每一个可以响应于来自操作员输入装置的控制信号而被独立地控制。

示例性机具接口270设置在臂234的第二端部234B处。机具接口270包括机具载具272，机具载具272能够将各种不同的机具容纳并固定到提升臂230。这种机具具有机械接口，机械接口被构造成与机具载具272接合。机具载具272可枢转地安装到臂234的第二端部234B。机具载具致动器233D可操作地联接到臂234和连杆组件276。连杆组件包括第一连杆276A和第二连杆276B。第一连杆276A可枢转地安装到臂234和机具载具致动器233D。第二连杆276B可枢转地安装到机具载具272和第一连杆276A。提供连杆组件276以允许机具载具272在机具载具致动器233D致动时绕臂234枢转。

机具接口270还包括可用于连接到提升臂结构230上的机具的机具动力源(图2-3中未示出)。机具动力源包括加压液压流体端口，机具可以联接到加压液压流体端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，以用于为机具上的一个或多个功能或致动器提供动力。机具动力源还可以包括用于为机具上的电致动器和/或电子控制器供电的电源。电源还可以包括电导管，电导管与挖掘机200上的数据总线通信，以允许机具上的控制器和挖掘机200上的电子装置之间的通信。应该注意的是挖掘机200上的特定机具动力源不包括动力源。

下机架212支撑并附接有一对牵引元件240，如图2-3所示，一对牵引元件240为左侧履带驱动组件240A和右侧履带驱动组件240B。每个牵引元件240具有联接到下机架212的履带机架242。履带机架242支撑环形履带244并被环形履带244包围，环形履带244在动力下旋转以在支撑表面上推进挖掘机200。各种元件联接到履带242或以其他方式由履带242支撑，以用于接合和支撑履带244并使履带围绕履带机架旋转。例如，链轮246由履带机架242支撑并与环形履带244接合，以使环形履带围绕履带机架旋转。惰轮245通过张紧器(未示出)保持在履带244上，以保持履带上的适当的张紧。履带机架242还支撑多个辊248，多个辊248与履带接合并且通过履带、支撑表面以支撑和分配挖掘机200的重量。提供上履带引导件249，用于在履带244上提供张紧并防止履带在履带机架242上摩擦。

第二或下提升臂330可枢转地附接到下机架212。下提升臂致动器332在第一端部332A处枢转地联接到下机架212并且在第二端部332B处枢转地联接到下提升臂330。下提升臂330构造成承载下机具334。下机具334可以刚性地固定到下提升臂330，使得其与提升臂成一体。或者，下机具可以通过机具接口可枢转地附接到下提升臂，在一些实施例中，机具接口可以包括上述类型的机具载具。具有机具接口的下提升臂可以将各种不同类型的机具容纳并固定到其中。响应于操作员输入端，下提升臂致动器332的致动使得下提升臂330相对于下机架212枢转，从而升高和降低下机具334。

上机架部分211支撑驾驶室252，驾驶室252至少部分地限定操作室或操作站250。座椅254设置在驾驶室252内，操作员可在操作挖掘机时坐在驾驶室252中。当坐在座位254中时，操作员可以访问多个操作员输入装置256，操作员可以操纵这些操作员输入装置以控制各种作业功能，例如操纵提升臂230、下提升臂330、牵引系统240、枢转壳体211、牵引元件240等。

挖掘机200提供各种不同的操作员输入装置256以控制各种功能。例如，提供液压操纵杆以控制挖掘机的提升臂230和壳体211的旋转。带有杠杆的脚踏板用于控制行程和提升臂摆动。电动开关位于操纵杆上，用于控制向附接到机具载具272的机具提供动力。可用于挖掘机200和其他挖掘机和动力机械的其他类型的操作员输入端包括但不限于开关、按钮、旋钮、杠杆、可变滑块等。上面提供的具体控制示例本质上是示例性的，并不旨在描述所有挖掘机的输入装置及其控制的内容。

在驾驶室中提供显示装置，以便以可由操作员感测的形式给出与动力机械的操作相关的信息的指示，例如听觉和/或视觉指示。听觉指示可以以蜂鸣器、铃铛等形式或通过语言通信的形式进行。视觉指示可以以图形、灯光、图标、仪表、字母数字字符等形式进行。显示器可专用于提供专用指示，例如警告灯或仪表，或是动态的以提供可编程信息，包括可编程显示装置，如各种尺寸和功能的监视器。显示装置可以提供诊断信息、故障诊断信息、指导信息以及帮助操作员操作动力机械或联接到动力机械的机具的各种其他类型的信息。还可以提供可能对操作员有用的其他信息。

以上对动力机械100和挖掘机200的描述是出于说明性目的而提供的，以提供可在其上实践下面讨论的实施例的说明性环境。虽然所讨论的实施例可以在动力机械，例如通常由图1的方框图中所示的动力机械100描述的动力机械，尤其是在诸如挖掘机200的挖掘机，上实施，除非另有说明，否则下面讨论的概念并不限于它们在上文具体描述的环境中的应用。

如上所述，所公开的实施例提供了改进的履带张紧并降低了具有旋转接头的动力机械中的脱轨风险，而不需要传输通过旋转接头的额外的液压信号。这通过提供相同的液压信号来对张紧缸加压来实现，该液压信号提供给动力机械的底盘上的另一个液压部件以控制另一个机械功能。例如，公开的示例性实施例提供相同的液压信号以使张紧缸张紧，该液压信号被提供以使至少一个双速马达换档。这可以在无需更改或重新设计旋转件的情况下，防止或降低脱轨的风险，从而节省了成本和降低了复杂性。

现在参照图4，示出了动力机械400的简化方框图，在动力机械400上可以实践本文所讨论的说明性实施例。动力机械400通常类似于上述动力机械100和200。这样，动力机械400可以包括上面参考动力机械100和200描述的各种特征和部件中的任何一个，但是并非所有部件都在图4中示出以简化某些特征的说明。与动力机械200类似，在示例性实施例中，动力机械400是挖掘机或其他类型的动力机械，其中上机架部分或上机械部分411围绕竖直轴线(例如，上面参考图3和图2所讨论的竖直轴线214)通过旋转件415可旋转地联接到底盘或下机架部分412。

尽管未示出，但是底盘部分412由至少一个履带组件支撑，履带组件例如上面参考图3和图2所讨论的履带组件240，履带组件具有环形履带，例如上面也讨论过的环形履带244。张紧缸420联接到底盘部分412并且构造成张紧环形履带。张紧缸420的一个端部联接到履带机架428，另一端部联接到张紧构件429，例如惰轮。张紧缸420的延伸使得张紧构件429抵靠环形履带移动。虽然每个环形履带可以具有单独的张紧缸，但是仅示出了一个张紧缸以简化所公开的概念的说明。第一液压部件425可操作地联接到底盘部分412并且构造成控制第一动力机械功能。在一些实施例中，第一动力机械功能是动力机械的驱动马达的换档功能，以用于控制驱动马达在低档和高档之间的操作。然而，在其它的实施例中，位于动力机械400的底盘部分上的其他动力机械部件和功能可以是第一液压功能。

上机架部分或上机械部分411包括液压源430，液压源430说明性地包括一个或多个液压泵。在多个实施例中，液压源430可包括并联连接的多个液压泵、通过一个或多个阀构造连接的一个或多个液压泵、或成其他布置的液压泵。液压源430联接到上机械部分411并且与上机械部分411一起相对于底盘412移动。这样，液压源通过旋转件415可操作地联接到第一液压部件425，以向第一液压部件提供加压液压流体以控制第一动力机械功能，并且还可操作地联接到张紧缸420的输入端422，以提供加压液压流体，以增加或保持张紧缸内的压力。控制回路450被包括以将液压流体从液压源430选择性地提供到第一液压部件425并且将该液压流体提供到张紧缸420的输入端422。控制回路450包括各种部件，例如一个或多个阀、电气构件和/或电子控制构件和阀致动器，以在下述条件下从液压源选择性地提供液压流体。液压源430和控制回路450共同形成用于张紧缸420的动力源460，从而提供对动力机械的环形履带的张紧的控制。

现在参照图5，示出了动力机械500，动力机械500是图4中所示的动力机械400的一个更具体的实施例。动力机械500的类似编号的部件可以与上面参考动力机械400描述的部件相同。与动力机械400类似，动力机械500包括上机架部分或上机械部分511，上机架部分或上机械部分511通过旋转件515附接到底盘或下机架部分512，使得上机械部分构造成围绕旋转件的竖直轴线(例如，上面参考图2和图3讨论的竖直轴线214)相对于底盘旋转。动力机械500类似地包括具有液压源530和控制回路550的动力源560，控制回路550将液压流体从液压源530选择性地提供到第一液压部件和张紧缸520的输入端522。然而，在图5中所示的动力机械500中，第一液压部件具体示出为换档机构525，以用于改变驱动马达527的排量，该驱动马达527用于驱动环形履带以在表面上推进动力机械。换档机构525例如可以是移动旋转斜盘或其他液压控制机构的机构，以在例如第一排量和第二排量之间改变驱动马达527的排量。虽然仅示出了一个张紧缸，但是动力机械500可以包括两个或更多个张紧缸，例如每个履带组件对应一个张紧缸，其中每个张紧缸可以可操作地联接到也提供给换档机构525的输入信号。动力机械500可包括用于两个或更多个环形履带的单独的驱动马达527，以及用于每个环形履带的单独的换档机构525，其中每个单独的换档机构联接到提供给一个或多个张紧缸520的相同输入信号。

在一些示例性实施例中，控制回路550包括在液压源530下游的阀570，并且该阀构造成控制液压流体通过旋转件515到张紧缸520和换档机构525的供给。联接到底盘部分512的其他液压部件，例如驱动马达527，可以通过在与控制回路550无关的线路或液压路径上的旋转件515接收液压流体。为了简单起见，这些线路或液压路径以及相应的部件未在图5中示出。在一些实施例中，阀570可以是双位阀，双位阀将液压流体从液压源530提供到张紧缸520(以使缸张紧)和换档机构525(以使驱动马达换档)，或者防止液压流体提供给这些部件。可以例如使用螺线管572或其他阀致动器来控制阀570的位置，以将液压源530选择性地联接到张紧缸520的输入端522和换档机构525。

在一些示例性实施例中，动力源560的液压源530和控制回路550通过联接到液压源530的输出端的止回阀532或其他隔离部件与动力机械上的高压负载531隔离。例如，负载531可以是提升臂致动器负载、驱动马达负载等。因此，液压系统中的来自负载531的高压不会影响换档功能或张紧履带张紧缸的功能。成泄压阀(或者可选地，减压阀)的形式的压力调节器533联接到液压源530的输出端和阀570的输入端，以将供应到阀570的压力设定为有利于液压回路的操作的预定量。

在一些实施例中，控制器575(例如适当构造的电子控制器)可操作地联接到阀570，并构造成向阀致动器572提供控制信号577以控制阀位置，从而控制液压源530到张紧缸520的输入端522和换档机构525的选择性联接。控制器575接收一个或多个输入，并构造成响应于一个或多个输入提供控制信号。

如图5中所示，在一些示例性实施例中，动力机械500还包括操作员输入装置551，操作员输入装置551向控制器575提供马达排量输入信号552，马达排量输入信号552指示操作员的对操作员输入装置551的、控制动力机械的行进速度范围的操纵，这通过控制驱动马达527的排量来实现。操作员输入装置551可以被称为双速开关或双速输入装置，因为它被提供以允许操作员对在机械上的一个或多个驱动马达的操作的低档和高档之间进行选择。控制器575根据或响应于马达排量输入信号552产生控制信号577。在该示例性实施例中，控制回路550构造成响应于马达排量输入信号552指示的两个速度中的哪一个，将加压液压流体从液压源530选择性地提供到张紧缸520的输入端522和驱动马达527的换档机构525。在一些示例性实施例中，控制器575构造成产生控制信号577以控制双速阀570以在马达排量输入信号552将驱动马达527置于高档时，将承压液压流体从液压源提供到张紧缸的输入端和换档机构。空档位置传感器555向控制器575提供信号556，信号556指示一个或多个驱动控制输入装置553的位置。一个或多个驱动控制输入装置553可由操作员操纵，以依靠通过旋转件515向驱动马达527提供液压信号554以控制驱动马达527的操作。驱动控制输入端和信号的图示被大大简化(即，该图示没有示出通常在挖掘机或其他动力机械中使用的类型的液压阀和泵)。空档位置传感器555指示是否正在操纵驱动控制输入装置553。

在诸如挖掘机的动力机械中，双速回路通常被设计成将加压液压信号选择性地提供给驱动马达527以改变驱动马达的排量。在示例性实施例中，当要减小驱动马达527的排量以将马达置于低排量布置时，来自液压源530的加压液压信号被提供给换档机构525，这将允许挖掘机以更高的速度行进。因此，每当驱动马达527处于低排量布置时，压力液压信号可用于使张紧缸520张紧。

然而，在一些实施例中或在一些操作模式中，当期望驱动马达527处于较高排量状态时，来自液压源530的压力信号不被提供给张紧缸520以维持张紧压力(即，没有导致驱动马达换档到较高排量状态的加压液压信号)。在这种情况下，没有提供肯定的液压信号以保持张紧缸上的压力。通常，止回阀或其他液压部件可用于防止张紧缸中的意外压力损失，从而提供关于在张紧缸内捕获的加压流体的张紧信号。但是，可能会发生一些轻微泄漏，这可能会略微降低张紧压力。在所公开的实施例中，动力源560构造成在驱动马达527另外意图处于较高排量状态时的各种条件下，从液压源530向张紧缸520提供承压液压流体。这例如通过在不会导致机械无意地移动的情况下，提供加压液压信号以换档到高档来实现。向张紧缸520周期性地提供加压液压信号补偿可能发生的任何泄漏并且将在张紧元件上保持有利的张紧水平。

可以在张紧缸520处补充压力而不会在较低排量状态下无意地操作动力机械500的一种方式是，在操作员命令动力机械处于较高排量模式时，但是当动力机械没有被驱动时(即，当没有提供液压信号来操作驱动马达527时)，将加压换档信号施加到换档机构525和张紧缸520。在一些示例性实施例中，双速输入装置551可由操作员控制，以将驱动马达选择性地置于任一排量。在一些实施例中，控制器575被构造为，如果空档位置传感器555检测到驱动输入端553处于空档位置或通过空档位置，即使当马达排量输入信号552未发出信号以指示将驱动马达置于高档的意图时，则控制双速阀570以将液压源530提供给张紧缸的输入端，并因此提供给换档机构。

现在参考图6，流程图示出了根据包括上面讨论的那些实施例的一些示例性实施例的向张紧缸(例如张紧缸420和520)提供液压流体以张紧环形履带的方法600。该方法包括，在605处，将动力机械的第一液压部件的输入端或如图5所示的换档机构525联接到张紧缸的输入端，第一液压部件例如图4中所示的第一液压部件425。在610处，该方法包括将液压源(例如液压源430和530)通过旋转件可操作地联接到第一液压部件的输入端，以控制动力机械的第一功能，并可操作地联接到张紧缸的输入端以使缸张紧。在615处，该方法包括控制控制回路，例如上面讨论的控制回路450和550，以将液压流体从液压源选择性地提供到第一液压部件的输入端和张紧缸。图7示出了例如通过适当地构造控制器575，使用上述技术控制控制回路的方法700。

在方法700中，在方框705处确定马达排量输入信号522是否指示动力机械在驱动马达的高档内操作或被命令在驱动马达的高档内操作。在方框710处，在从马达排量输入信号522确定动力机械在高档内操作的任何时候，控制控制回路或使用控制回路从液压源向张紧缸的输入端和驱动马达的换档机构提供液压流体。因此，张紧缸被张紧，同时驱动马达被换档到高档或保持在高档内。

在方框720处，如果确定马达排量输入信号522不表示高档驱动马达操作或这样做的命令，则该方法确定动力机械是否处于空档。如果确定动力机械处于空档，即使当驱动输入端553临时性从向前行进位置行进到向后行进位置或者反之亦然，再次在方框710处，控制控制回路或使用控制回路以将来自液压源的液压流体提供到张紧缸的输入端和驱动马达的换档机构。这提供了另一个机会，该机会每次以动力机械的操作员不易察觉的方式以将驱动马达换档到高档，允许张紧缸被加压而不会对操作员的驾驶体验造成不希望的改变。必须注意，方法700的方框705、710和720处的决定不需要全部存在于所有实施例中。此外，在各种实施例中，不需要以特定顺序做出这些决定。当存在这些或其他预定条件中的任何一个时，控制回路可以被控制以提供压力信号以使驱动马达换档，从而也使张紧缸张紧，而不会由于驱动马达的换档而引起动力机械的可察觉的颠簸。

虽然已经参照优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到可以在未脱离本发明的范围的情况下进行形式和细节上的改变。

Claims (7)

1.一种动力机械，包括：

下部分，所述下部分包括：

底盘；

履带组件，所述履带组件可操作地联接到底盘，履带组件具有履带机架、定位成围绕履带机架旋转的环形履带、可操作地联接到环形履带并且能够操作以围绕履带机架驱动环形履带的驱动马达、联接到所述驱动马达并且配置成将所述驱动马达从第一排量模式换档到第二排量模式的换档机构，用于接合环形履带并在履带上提供张紧的张紧构件、以及在一个端部联接到履带机架并且在另一端部联接到张紧构件的张紧缸，张紧缸能够被致动以调节所述另一端部上的张紧；和

上部分，所述上部分包括液压源、阀和用于控制阀的控制器；和

旋转接头，所述旋转接头用于将上机架枢转地联接到下部分，旋转接头具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第三端口用于向所述换档机构提供液压信号以将驱动马达从所述第一排量模式换档到所述第二排量模式，第三端口联接到张紧缸的基部端部；

其中，控制器构造成控制所述阀以通过第三端口提供液压信号。

2.根据权利要求1所述的动力机械，还包括：

联接到控制器的用户输入端，所述用户输入端提供指示在第一排量模式和第二排量模式之一中操作驱动马达的意图的信号，其中在控制器确定在第二排量模式中操作驱动马达的意图时，此时控制器通过第三端口提供液压信号。

3.根据权利要求2所述的动力机械，还包括：

空档位置传感器，所述空档位置传感器与控制器通信，以提供指示操作员是否已提供驱动机械的信号的信号；和

当空档位置传感器指示操作员未提供驱动机械的信号时，控制器通过第三端口提供液压信号。

4.一种为挖掘机上的环形履带提供张紧的方法，包括：

向安装在挖掘机的底盘上的驱动马达的换档机构选择性地提供液压信号以便使驱动马达的排量换档；和

将液压信号的一部分转向张紧缸，所述张紧缸可操作地联接到履带机架和与环形履带接触的张紧构件。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

从用户输入端接收提供液压信号的意图的指示；和

响应于接收到指示而提供液压信号。

6.根据权利要求4所述的方法，还包括：

感测挖掘机是否在移动；和

响应于确定挖掘机没有移动而提供液压信号。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括：

从用户输入端接收用户是否有意提供液压信号的信号；

感测挖掘机是否在移动；

当接收到的信号指示提供液压信号的意图时以及当感测到挖掘机没有移动时提供液压信号。

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