CN110387917B - 具有中间安装式翻路机系统的自动平地机 - Google Patents

Abstract

一种自动平地机，该自动平地机包括机架以及联接至机架的翻路机系统。翻路机系统包括第一销构件和第二销构件，第一销构件和第二销构件均联接至机架并且彼此互连。翻路机系统还包括第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂，第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂呈间隔关系并且联接至第一销构件和托架。致动器联接至第一拱形拉杆臂和第二销构件以使托架绕着第一销构件的枢轴线旋转。

Description

具有中间安装式翻路机系统的自动平地机

技术领域

本发明涉及一种自动平地机。更具体地，本发明涉及一种具有安装式翻路机系统的自动平地机。

背景技术

自动平地机用于调整某一区域中的地面的坡度。可出于多种原因而进行刮平操作，包括为了道路、提供地基等对于最终应用期望有均匀表面的情况。自动平地机通常是包括用于执行此类任务的多个器具的细长型车辆。

器具可以包括平地机铲刀系统，诸如，拉杆-环圈安装式-及犁板(DCM)系统、推土铲刀系统、翻路机系统等。这些器具根据需要安装至自动平地机机架上以供使用。安装位置包括但不限于：前安装位置、中间安装位置、以及后安装位置。器具的前安装位置处于机架的前部，并且具体地在器具在自动平地机的前轮的前面延伸的地方。该安装位置通常用于推土铲刀系统。相似地，后安装位置处于机架的后端处，并且可以包括松土机系统和翻路机系统。

器具还在中间机架安装位置处安装到机架上。中间机架安装式或中间安装式器具定位在自动平地机的前端与后端之间。具有中间安装部的典型器具包括DCM系统和翻路机系统。

中间安装式器具(诸如，翻路机系统)的其中一个主要挑战在于与自动平地机的其它系统间隔开。其它系统包括车轮和车轴、液压系统、其它器具系统等。例如，许多自动平地机都在自动平地机的驾驶室与前轮之间对DCM系统和翻路机系统进行中间安装。DCM系统包括具有拉杆的机架，该拉杆从翻路机系统后面的位置朝着机架的前端延伸以在前轮之间附接至机架。因此，当安装中间安装式翻路机时，不仅需要考虑安装、结构支撑、移动、以及操作要求，而且此外还需要考虑自动平地机的机架及其它组件和系统的定位和形状。

典型的中间安装式翻路机系统包括拉杆臂，拉杆臂固定至自动平地机机架并且接收翻路机托架，翻路机托架具有用于翻松地面的齿。为了支撑托架并且使其从非工作位置移动至工作位置，复杂的联杆组件常常也联接至机架。这种联杆组件可以包括提升臂或杆、球接头、轴、安装板、可调节提升缸、焊接球头螺栓等，这些部件用于加固拉杆臂且使其移动。

尽管当前的翻路机系统根据用户的需要而允许移动，但这些系统仍很复杂，并且关于自动平地机的其它组件和系统的间隔仍是一个问题。联杆组件常常会中断用户的视线，从而使得更难以看到机器前面的物体并且因此难以进行自动平地机操作。翻路机系统与其它系统之间的间隔可能在操作期间不足以防止系统之间的碰撞。作为示例，当穿越凹凸不平的地形时，翻路机系统的拉杆臂或伴随的联杆组件可能与轮胎接合，从而引起对轮胎和翻路机系统的不良磨损和损坏。相似地，翻路机系统可能与诸如DCM系统等其它器具接合，从而引起对每个器具的损坏和磨损，包括在一些情况下引起联杆组件的弯曲。此外，由于联杆组件的复杂性和机架上的放置，所以通常不能实行对当前的翻路机系统进行更换和改装。

一些系统最小化或消除翻路机系统中的联杆组件。作为消除了联杆的示例性系统，Dresser^TM翻路机组件提供枢轴销，该枢轴销邻近前端固定至机架，其中，并排式拱形拉杆臂在每个轮胎周围延伸并且延伸至翻路机托架。代替联杆组件，双液压缸在第一球头螺栓处焊接在前轮上方，并且液压缸在邻近托架和前轮的第二球头螺栓处延伸并且焊接至拱形拉杆臂。

不过，即使当最小化或消除了联杆组件时，这样做也会导致附加设计约束。这些约束可以包括：附加成本、附加制造时间、更换困难、系统磨损、驾驶员的视线干扰、缺乏易用性和改装的设计灵活性等。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种自动平地机，该自动平地机包括机架以及联接至机架的翻路机系统。翻路机系统包括第一销构件和第二销构件，第一销构件和第二销构件均联接至机架的端部。翻路机系统还包括第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂，第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂呈间隔关系并且在一端处联接至第一销构件且在第二端处联接至托架。致动器联接至第一拱形拉杆臂和第二销构件以使托架绕着第一销构件的枢轴线旋转。

本发明的另一方面涉及一种翻路机系统，该翻路机系统包括第一销构件，第一销构件联接至板元件并且互连至第二销构件，第二销构件也联接至板元件。翻路机系统还包括第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂，第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂彼此呈间隔关系地均联接至第一销构件并且联接至托架。致动器联接至第一拱形拉杆臂和第二销构件以使托架绕着第一销构件的枢轴线旋转。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于制造翻路机系统的方法。方法包括：使第一销构件和第二销构件呈间隔关系地联接至板元件。第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂枢转地固定至第一销构件以及托架以安装至第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂。第二销构件利用致动器联接至第一拱形拉杆臂。

附图说明

图1示出了示例性自动平地机车辆的一部分的图解说明图；

图2是示例性翻路机系统的透视图；以及

图3是联接至机架的一部分的示例性翻路机系统的透视图。

具体实施方式

图1图示了示例性自动平地机10的多个部分。自动平地机10包括从后端延伸至前端的机架12。在后端处，机架保持着发动机、液压装置等以用于操作自动平地机10的不同系统和组件。在一个示例中，机架12接收驾驶室18，驾驶室18包括控制系统20，控制系统20用于使驾驶室18内的操作员操作不同的操作系统和组件。此类操作系统和组件包括但不限于：液压系统、车辆推进、车辆转向、器具控制等。机架12还具有多个车轮22，包括在后端和前端处的车轮。基于机架的长度，自动平地机10可以具有附加车轮以支撑机架12。

拉杆-环圈-及犁板(DCM)系统24联接至机架12。DCM包括环圈机架26、支撑机架28、以及犁板或铲刀30。在一个示例中，支撑机架28具有大体上A形形状，从联接至环圈机架26的第一端36至邻近前轮22的第二端38向内逐渐变小。在其它示例中，支撑机架包括其它形状，包括大体上Y形形状。

翻路机系统42也联接至机架，在DCM系统24的铲刀30的前方。翻路机系统42包括板元件44，板元件44联接至自动平地机10的机架12的前端。在前端处，板元件44接收第一销构件46和第二销构件48，第一销构件46和第二销构件48彼此呈平行间隔关系地对齐和定位。在示例中，第一销构件46和第二销构件48在前轮22的车轴的前面定位在机架12的前端处。在一个示例中，第一销构件是枢轴销，并且第二销构件是圆柱销。在又另一示例中，板元件44利用诸如螺钉等紧固件联接至机架12。在另一示例中，板元件44被焊接至机架12的前端。

翻路机系统42还包括拱形拉杆臂50，拱形拉杆臂50在机架的各侧上彼此间隔开以便使得机架处于臂50之间。在一个示例中，每个拉杆臂50枢转地联接至第一销构件46，第一销构件46联接至板元件44。可替代地，当第一销构件46设置为在机架12的端部处通过机架12时，拉杆臂50枢转地联接至第一销构件46。在该实施例中，板元件被消除。

每个拉杆臂50包括联接段53A，联接段53A在膝形件53C处延伸到拱形段53B中，其中，每个联接段53A在每个拱形段53B前方并且联接至第一销构件46。每个臂50从一端处的第一销构件46延伸至另一端处的安装在每个拉杆臂50的拱形段53B之间的托架54。托架54包括柄部56和齿58以用于在操作位置中接合地面。

此外，至少一个致动器60联接至拉杆臂50。在一个示例中，两个致动器60大体上水平延伸至地面并且在机架的任一侧上呈间隔关系以便使得机架12处于致动器60之间。在示例中，致动器60是液压致动器，诸如，联接至自动平地机10的液压系统的液压缸，液压系统液压地致动致动器60。可替代地，在另一示例中，马达机械地致动致动器60。

在又另一示例中，当翻路机系统42处于非工作位置时，致动器60在机架12上方联接至拉杆臂50的联接段53A。在另一示例中，致动器60在拉杆臂50的每个拱形段53B前方联接至拉杆臂50的联接段53A。致动器60联接在第二销构件48与拉杆臂50之间以使拉杆臂50移动以使托架绕着第一销构件46的枢轴线64从工作位置旋转至非工作位置。

图2至图3图示了示例性翻路机系统210A和210B。在示例中，每个翻路机系统210A和210B是图1的自动平地机10的翻路机系统42。在示例中，翻路机系统210A和210B与自动平地机分开进行制造并且被改装至现有自动平地机。在另一示例中，翻路机系统210A和210B被制造为联接至自动平地机的机架的系统。

翻路机系统210A和210B包括板元件216，在一个示例中，板元件216是支承板或者顶推座。具体地，第二板元件218可以呈间隔关系联接至第一板元件(图3)以便提供用于附接器具(诸如，推土铲刀系统等)的表面。具体地，第二板元件218被形成为接收器具。第一销构件220和第二销构件222联接至板元件216并且可选地联接至第二板元件218并且彼此呈平行间隔关系地对齐。在示例中，销构件在形状上是圆柱形的并且由钢制成。在另一示例中，第一销构件220是枢轴销，而第二销构件222是圆柱形支撑销。尽管被示出为具有用于联接至机架的端部的板元件216，但在另一示例中，翻路机系统210A和210B消除了板元件216，并且第一销构件220和第二销构件222设置为通过自动平地机的机架并且邻近前端被固定。肋元件223在板元件216上(包括在第一销构件220与第二销构件222之间)延伸以用于附加结构支撑。

在示例中，(图2)第一联杆元件224和第二联杆元件226联接至第一销构件220和第二销构件222以使第一销构件220和第二销构件222互连。具体地，第一销构件220设置为通过每个联杆元件224和226的第一端228A、228B，而第二销构件222设置为通过每个联杆元件224和226的第二端230A、230B。在另一示例中，(图3)板元件216是第一板元件，并且第二板元件218联接至销构件220、222和第一板元件216以使第一销构件220和第二销构件222互连。在这两个实施例以及其它示例性实施例中，第一销构件和第二销构件互连以便使得在第一销构件220和第二销构件222之间共享力。

第一拱形拉杆臂232和第二拱形拉杆臂234从第一端236延伸至第二端238并且在第一端236处联接至第一销构件220。具体地，第一销构件220设置为通过第一拱形拉杆臂232中的开口并且相似地通过第二拱形拉杆臂234中的开口，以便使得第一拱形拉杆臂232和第二拱形拉杆臂234绕着第一销构件220的枢轴线240枢转。

每个拱形拉杆臂232、234具有联接段242、244，在一个实施例中，联接段242、244分别固定至第一销构件220。当翻路机系统210A或210B安装在自动平地机的机架上时，第一联接段242和第二联接段244呈平行间隔关系地从平行于自动平地机的机架的第一销构件延伸出去并且终止于在第一膝形件249A和第二膝形件249B处间隔开的拱形段246、248。当翻路机系统210A或210B安装在自动平地机的机架上时，第一拱形段246和第二拱形段248均远离拉杆臂232和234的第一端236且远离自动平地机的机架向外弯曲。因此，每个拱形段246和248远离另一拱形段延伸以便使得拱形段246、248不是平行于彼此延伸而是在扩散路径上延伸。因此，拱形拉杆臂232和234进行延伸以便使得在第一端236处的臂元件之间的距离小于在第二端238处的臂元件232和234之间的距离。在另一示例中，拱形段246和248彼此呈平行间隔关系地延伸。在每个示例中，当安装到自动平地机机架上时，即使当自动平地机穿越崎岖不平的地形时，拱形臂元件232和234也会避免与前轮、车轴、以及DCM系统接触。

拱形段246、248延伸至拉杆臂232、234的第二端238并且联接至托架250。通过与第一端236相比增加第二端238处的拱形臂元件232和234之间的距离，能容纳更大的托架250，从而导致托架250的更宽的路径覆盖。

托架250以任何方式联接至第一拱形拉杆臂元件232和第二拱形拉杆臂元件234的第二端238。联接可以与拱形段246和248或者托架250的固定至托架的顶表面的联接板252、拱形段246和248或者托架250的固定至托架的侧表面的联接板252、或者任何表面组合一起出现。托架250还包括联接至柄部256的主体254，柄部256分别联接至齿257。齿257通常延伸到与地面接合的点中以便在托架250处于操作位置中时挖进并破碎地面并且接地。

翻路机系统210A和210B还包括第一致动器258和第二致动器260，第一致动器258和第二致动器260联接在板元件216与第一拱形臂元件232和第二拱形臂元件234之间。在一个实施例中，第一致动器258和第二致动器260固定至第二销构件222。具体地，第一致动器258邻近第一联杆元件224(图2)或孔眼开口(图3)固定至第二销构件222，而第二致动器260与第一致动器258间隔开并且邻近第二联杆元件226(图2)或另一孔眼开口固定至第二销构件222。在一个示例中，第一致动器258和第二致动器260是液压致动器，诸如，联接至自动平地机10的液压系统的液压缸，液压系统液压地致动致动器258和260。可替代地，在另一示例中，马达机械地致动致动器258和260。

在一个示例中，第一致动器258和第二致动器260在第一接头元件262和第二接头元件264处在第一联接段242和第二联接段244处联接至第一拱形拉杆臂232和第二拱形拉杆臂234。在示例中，第一接头元件262和第二接头元件264是致动器258和260的孔眼开口，这些孔眼开口用于接收第一拱形拉杆臂232和第二拱形拉杆臂234的第一联接段242和第二联接段244的销构件266和268。将第一致动器244和第二致动器246联接至邻近第一销构件220和第二销构件222的第一联接段242和第二联接段244，而不是联接至拱形拉杆臂232和234的拱形段246和248，会使致动器258和260的长度与附接至拱形段的系统相比最小化。减小的长度会消除不必要的支撑结构、焊接和联杆，这些可能导致自动平地机驾驶员的视线问题和设计约束。

当操作时，第一致动器258和第二致动器260使第一拱形臂元件232和第二拱形臂元件234绕着枢轴线240旋转。在示例中，第一致动器258和第二致动器260是液压致动器，诸如，流体地联接至自动平地机的液压系统的液压缸。在该示例中，延伸和缩回液压缸会使第一拱形拉杆臂232和第二拱形拉杆臂234绕着第一销构件220的枢轴线240旋转以便允许操作员从自动平地机的驾驶室或座位上控制托架250的高度。

为了进一步图解说明上文所讨论的概念，在如下章节中对翻路机系统的示例性使用方法进行讨论。

工业实用性

所公开的示例性系统和方法提供了翻路机系统42、210A、或者210B，翻路机系统42、210A、或者210B会减小系统复杂性，提供与自动平地机的其它组件和系统的改进间隔，并且减少用于制造自动平地机10和翻路机系统42、210A、或者210B的制造时间和成本。具体地，致动器60或者258、260在机架12的前端处或附近直接联接至拱形拉杆臂50或者232、234，因而消除对附加联杆的需要并且使致动器60或者258、260的长度最小化。位于前端处或附近的直接安装式致动器60或者258、260、或者支承件会创建用于承载负载的长杠杆臂。然而，由于该定位，所以拉杆臂50或者232、234不需要向上摆动且超过车轴，并且可以更短和更硬以支撑负载。

当操作员期望使用翻路机系统42、210A、或者210B时，操作员操作控制系统20以便使致动器60或者258、260移动。在一个示例中，致动器60或者258和260是流体地连接至自动平地机10的液压系统的液压缸。当使托架54或250从非工作位置移动至使齿58或257接合以破坏地面的工作位置时，液压缸进行延伸，从而使拱形拉杆臂50或者232、234以及因此托架54或250绕着第一销构件46或220的枢轴线64或240旋转。在拱形拉杆臂50或者232、234以及托架54或250绕着枢轴线64或240旋转时，延伸的液压缸保持在机架12的车轮22和DCM系统24的上方。相似地，诸如联杆元件224、226和板216、218等其它部件保持安装在机架12的前端上，再次远离与车轮22或者DCM系统24接触。同时，基于拱形拉杆臂50或者232、234的形状以及托架54或250的位置，即使在自动平地机10在工作位置中穿越崎岖不平的地形时，翻路机系统42、210A、或者210B的任何部分与自动平地机10的车轮22、DCM系统24、机架12、以及其它组件和系统的接合也会最小化。具体地，拱形拉杆臂50或者232、234会避开DCM系统路径。一旦托架54或者250处于期望工作位置中，操作员就停止使液压缸延伸，使其保持在延伸位置中。

当不再期望使用翻路机系统42、210A、或者210B时，操作员再次操作控制系统20以操作致动器60或者258、260，或者在该示例中操作液压缸。这时，液压缸缩回，从而朝着前端拉动拱形拉杆臂50或者232、234并且因此使拉杆臂50或者232、234绕着第一销构件220的枢轴线64或240旋转。液压缸缩回直到完全缩回，这时，托架54或250返回至原始非工作位置。在该缩回期间，液压缸保持在车轮22和DCM系统24的上方，同时拱形拉杆臂50或者232、234以及托架54或250的形状和定位会避免和最小化与车轮22、DCM系统24、或者联接至机架12的其它组件和系统的潜在接合。

总之，由于致动器60或者258、260联接至机架12并且直接联接至拱形拉杆臂60或者232、234，所以不需要附加联杆、提升臂、或者其它组件来降低和升起托架54或250。此外，联接出现在机架的端部附近，从而导致与使用联杆或者永久焊接球头螺栓来提供连接的其它翻路机系统相比，第一致动器60和第二致动器258、260具有最小空间要求。通过消除联杆、焊接点等，减小了系统的复杂性，更少的部件有机会彼此接触从而引起部件的不良磨损和损坏。此外，操作员与翻路机之间的视线并未受到阻碍。这还允许其它中间安装式设备(诸如，DCM系统24)具有更多空间，从而消除设计约束。作为示例，不是将Y形机架用作支撑机架28，DCM系统而是可以使用诸如更常见且更便宜的A形机架等更粗壮的支撑机架。此外，通过消除联杆，还会实现机架形状和设计的附加灵活性，从而减少自动平地机的制造时间和成本。同样，由于翻路机系统42、210A、210B在示例性实施例中使用简单的连接点，诸如，螺钉，而不是焊接，所以促进了将翻路机系统进行改装和更换至自动平地机的现有机架。

对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以对所公开的自动平地机10和翻路机系统42、210A、以及210B作出各种修改和变更。在考虑到对本文所公开的方法的说明和实践的情况下，自动平地机10和翻路机系统42、210A、以及210B的其它实施例对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。说明和示例仅仅意在被看作是示例性的，本发明的真实范围是由如下权利要求书及其等效物来指示。

Claims (10)

1.一种自动平地机，所述自动平地机包括：

机架；

翻路机系统，所述翻路机系统包括：

第一销构件，所述第一销构件联接至所述机架的端部；

第二销构件，所述第二销构件联接至所述机架的所述端部并且与所述第一销构件呈间隔关系；

第一拱形拉杆臂，所述第一拱形拉杆臂联接至所述第一销构件；

第二拱形拉杆臂，所述第二拱形拉杆臂联接至所述第一销构件；

托架，所述托架联接至所述第一拱形拉杆臂和所述第二拱形拉杆臂；以及

致动器，所述致动器联接至所述第一拱形拉杆臂和所述第二销构件以使所述托架绕着所述第一销构件的枢轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的自动平地机，所述自动平地机进一步包括：

联杆元件，所述联杆元件使所述第一销构件互连至所述第二销构件；以及

板元件，所述板元件固定至所述机架的所述端部并且联接至所述第一销构件和所述第二销构件。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的自动平地机，其中，所述第一销构件是枢轴销，并且所述第二销构件是圆柱销。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的自动平地机，其中，所述致动器是液压缸。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的自动平地机，其中，所述致动器是第一致动器，并且所述翻路机系统进一步包括：

第二致动器，所述第二致动器联接至所述第二拱形拉杆臂和所述第二销构件以使所述托架绕着所述第一销构件的所述枢轴线旋转。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的自动平地机，其中，所述第一拱形拉杆臂具有联接段和拱形段，所述联接段联接至所述第一销构件，所述拱形段延伸远离所述联接段并且联接至所述托架；以及其中，所述致动器接收所述第一拱形拉杆臂的所述联接段的销构件以便将所述致动器联接至所述第一拱形拉杆臂。

7.根据权利要求6所述的自动平地机，其中，所述第一拱形拉杆臂的所述拱形段具有安装至所述托架的联接板。

8.一种翻路机系统，所述翻路机系统包括：

用于将第一销构件和第二销构件联接至机架的装置；

用于将第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂枢转地固定至所述第一销构件的装置；

用于将托架安装至所述第一拱形拉杆臂和第二拱形拉杆臂的装置；以及

用于将所述第二销构件联接至所述第一拱形拉杆臂的装置。

9.根据权利要求8所述的翻路机系统，所述翻路机系统进一步包括：用于使所述第一拱形拉杆臂绕着所述第一销构件的枢轴线旋转的装置。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的翻路机系统，所述翻路机系统进一步包括：用于使所述第一销构件互连至所述第二销构件的装置。

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