CN110552385A - 用于施工机械的锁定机构 - Google Patents

Abstract

用于施工机械的锁定机构，本发明涉及一种用于施工机械的机构，包括：机架和设置在机架上的铰接式吊杆，铰接式吊杆包括以铰接的方式安装至机架的近端臂和以铰接的方式连接至近端臂的远端臂。该机构配置为在操作模式下操作，其中在操作模式下近端臂和机架互锁。本发明还涉及一种具有这种机构的施工机械。本发明还涉及一种改变施工机械的操作模式的方法，该方法包括铰接式吊杆的近端臂与机架互锁或从机架解锁，以用于在施工机械的第一操作模式和第二操作模式之间切换。

Description

用于施工机械的锁定机构

技术领域

本发明涉及一种用于施工机械的机构，其中该机构包括机架和铰接式吊杆。铰接式吊杆设置在机架上。本发明还涉及一种施工机械，其包括用于在地面和上部结构上移动施工机械的底盘。上部结构设置在底盘上并且包括机架和铰接式吊杆。

本发明还涉及一种切换施工机械的操作模式的方法，其中施工机械具有机架和铰接式吊杆。本发明还涉及一种用于改装施工机械的方法。

背景技术

目前已知的施工机械在机架前方或后方处具有铰接式吊杆，其中所述铰接式吊杆可以在不同的操作模式下操作。多操作吊杆设计通常由液压操作的吊杆臂实现，其中可以启动铰接式吊杆的选定的定位缸从而将选定的吊杆臂保持在适当的位置处。可以启动没有被保持在适当位置处的另一吊杆臂的定位缸以执行所述另一臂所需的铰接和运动。因此，通过将铰接式吊杆的不同臂保持在适当位置处，基本上实现了不同的操作模式。因此，在所述不同操作模式中铰接式吊杆的刚度和负载处理能力仅分别由铰接式吊杆的吊杆臂和定位缸的相对位置和相互作用限定和限制。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于施工机械的机构。该机构包括机架和铰接式吊杆。铰接式吊杆设置在机架上。铰接式吊杆包括近端臂和远端臂，其中近端臂以铰接的方式安装至机架并且远端臂以铰接的方式连接至近端臂。该机构配置为在操作模式下操作，其中在操作模式下近端臂和机架互锁。

根据本发明提供了一种机构，以用于不同类型的施工机械，优选地用于一种组合式装载机-挖掘机施工机械。至少可以在装载机模式下和挖掘机模式下操作装载机-挖掘机施工机械，其中可以在装载机模式下实现近端吊杆臂和机架的互锁。

该机构的机架可以是钢构架或刚座，用于支撑施工机械上的铰接式吊杆。铰接式吊杆可以是任意多吊杆臂，特别是三臂吊杆(three-armed boom)。铲斗、锤或刀头可以由铰接式吊杆的远端臂保持并附接到其上。

机架上还设置有其他装备，例如发动机、驾驶员的机舱、对重装置和/或工具贮存室。至少机架和铰接式吊杆可以是施工机械的上部结构的一部分。上部结构包括至少一个电池和至少一个电动机，其中电动机可以连接至电池用于操作施工机械或施工机械的至少一个部件。例如，可以采用电动机来操作上部结构和/或铰接式吊杆。为此，例如，电动机可以运行至少一个液压泵，通过由所述液压泵提供动力的液压系统来移动铰接式吊杆和/或上部结构。

该机构的铰接式吊杆包括至少两个臂：近端臂和远端臂。近端臂和远端臂可以通过中间臂直接或间接地互连。近端臂本身可以通过铰接接头，尤其是活节接头安装在机架上。因此，近端臂可以直接地铰接至机架，其中远端臂可以采用远端臂与近端臂之间的至少一个中间臂间接地铰接至机架。在远端臂和近端臂之间提供至少一个另外的中间臂可以增加施工机械的操作范围。

近端臂和机架的互锁由以下至少一种组成或包括以下至少一种：将近端臂锁定到机架中或锁定至机架、将机架锁定到近端臂中或锁定至近端臂、阻挡近端臂和机架之间的铰接和/或将近端臂锁紧到机架。相应的互锁、锁定、阻挡(block)和/锁紧(latch)可以由互锁装置、锁定装置、阻挡装置和/或锁紧装置机械地或物理地设置。这些装置中至少一个可以设置在机架上或设置在铰接式吊杆上。各个装置也可以以分开的方式设置在机架和铰接式吊杆上。

本发明的核心思想在于，在施工机械的至少一个操作模式下多吊杆臂的近端臂不是仅仅被液压地保持在适当位置，而是被机械地锁定至机架。因此，不打算在操作模式中使用的近端臂的至少一个相应的铰接件可以基本上从直接作用在其上的力和力矩中释放。此外，还可以减小作用在近端臂的液压定位缸上的力和力矩。通过将吊杆臂锁定到机架来限制铰接式吊杆的自由度可以增加整个吊杆的刚度和负载处理能力。因此，例如，当在装载机模式下操作吊杆时，可以由吊杆和机架更好的吸收所产生的推力负载。

根据本发明的机构的另一有利作用在于，在某种操作模式下近端臂和机架的互锁还可能导致更紧凑的机械设计。这可能导致施工机械的重心降低，进而导致施工机械的倾斜稳定性增加。

根据本发明的机构可以配置为在至少一个另外的操作模式下操作，在该操作模式下近端臂和机架并不互锁。近端臂和机架互锁的操作模式可以是装载机模式。近端臂和机架不互锁的操作模式可以是挖掘机模式。可选地，近端臂和机架不互锁的另一操作模式可以是推土机模式。不与近端臂互锁可以理解为不将近端臂锁定到机架中或锁定到机架、不阻挡近端臂与机架之间的铰接和/或不将近端臂锁紧到机架。远端臂可以在所有操作模式下移动，其中仅仅在近端臂不互锁时可以将其启动。当近端臂与机架不互锁时铰接式吊杆的移动范围较大。

根据本发明的机构进一步包括设置在机架上的锁定装置，其中锁定装置配置为接合近端臂，反之亦然，从而阻挡所述近端臂和机架之间的任何相对移动。可替代地或可选地，锁定装置设置在近端臂上。近端臂还可以配置为接合锁定装置。锁定装置在近端臂和机架之间设置机械连接件，其中机械连接件可以被选择性地打开和关闭。该连接件包括力锁定和/或成形锁定部件。锁定装置可以是机架和/或近端臂的整体(integral)部分。锁定装置也可以是安装至机架和/或近端臂的装置的单独部分。锁定装置可以通过简单的手动交互操作或远程操作而不需要人工干预。因此，锁定装置可以有效地提供近端臂和机架之间的硬性和刚性连接。

锁定装置包括至少一个液压或电动操作钩，用于接合近端臂和/或机架。近端臂或机架包括螺柱或销，钩可以接合在螺柱或销中，以用于近端臂和机架的互锁。可替代地，钩可以是作为锁定装置的钩扣的一部分。钩扣可以设置在近端臂和/或机架上。钩可以通过液压缸或致动器在脱钩位置和钩住位置之间旋转从而钩住和释放螺柱或销。近端臂和机架的这种远程或手动控制连接可以提供强固的互锁。

除了钩子之外或可替代地，锁定装置可以由螺栓、棘爪或任意其他类型的紧固件组成或包括螺栓、棘爪或任意其他类型的紧固件。螺栓、棘爪或任意其他类型的紧固件具有与钩相同的功能，特别是关于其的机械接合和互锁能力。

根据本发明的机构包括设置在近端臂上的销，特别是用于固定近端臂的定位缸的活塞杆孔眼的销，其中销配置为锁定到机架。锁定装置或钩与销接合。近端臂的定位缸设置在机架上，其中其活塞杆在其远端处连接至近端臂。为此，活塞杆孔眼包围(enclose)销。虽然销可以被活塞杆孔眼圆形地包围，销仍然可以包括用于使近端臂和机架互锁的暴露部分。例如，销的至少一个暴露部分可以与锁定装置锁定。液压或电动操作钩可以通过钩住销的至少一个暴露部分来接合销。利用并锁定活塞杆孔眼的销可以提供近端臂在机架或锁定装置中紧凑和齐平的锁定。因此，可以有效地实现施工机械的改装，特别是采用这种互锁概念。

可替代地，可以设置双钩来接合近端臂的螺柱或销。用于固定近端臂的定位缸的活塞杆孔眼的销包括销的中间部分的侧面的两个暴露部分。活塞杆孔眼可以在中间位置处包围销。液压或电动操作的双钩可以通过两个暴露部分接合销。

根据本发明的机构进一步包括臂架，臂架包括当近端臂与机架互锁时用于支撑近端臂的支撑部分，其中臂支撑件配置为吸收由近端臂引起的力。支撑部分可以是接触或接合区域，在近端臂与机架互锁之前或互锁期间或互锁之后，近端臂可以倚靠在该区域上。接触或接合区域是操作模式期间用于支撑近端臂的基座或表面，在该基座或表面中近端臂的运动被阻止。可以移动近端臂直到实现与臂支撑件的接触，然后通过锁定装置锁定。因此，臂支撑件具有支撑近端臂和提供用于锁定近端臂的止动两个功能。当近端臂倚靠在臂支撑件上时，近端臂的位置由近端臂的锁定位置来限定。特别是近端臂和机架之间的平面接触进一步增加近端臂和机架之间互连的刚度。

在互锁的位置，近端臂相对于机架以基本上齐平的方式设置或至少与机架形成一锐角。近端臂基本上齐平的锁定位置可以是近端臂的折叠位置。在折叠位置中，近端臂设置为基本上平行于机架的底座。近端臂的定位缸的活塞杆可以处于所述折叠位置的完整内锁位置处。近端臂可以以中空的方式设计以用于当近端臂和机架互锁时容纳至少一部分定位缸。具体地，可伸缩的定位缸可以位于近端臂的细长侧部之间。操作铰接式吊杆，其近端臂以齐平的方式锁定到施工机械的机身，可以提供紧凑的机械设计。因此，可以实现适于高度有限的建筑工地的操作模式。锁定的近端臂还可以，例如当在卡车上运输时，增加运输安全性并降低施工机械的运输高度。

根据本发明的机构的铰接式吊杆进一步包括中间臂，其中中间臂以铰链的方式互连在近端臂和远端臂之间。铰接式吊杆可以是三臂吊杆。中间臂分别包括与近端臂的铰接和与远端臂的铰接。当近端臂和机架互锁和/或不互锁时，中间臂是可枢转的。可选地，中间臂可以被锁定至近端臂、机架和/或远端臂。设置中间臂大体上扩大了施工机械的工作范围。

中间臂的定位缸设置在中间臂的下方，在其远端处连接近端臂和中间臂。臂的远端可以是距离机架很远的那一端。这些臂在远端处的连接增加了中间臂的可折叠性。此外，远端臂的定位缸设置在中间臂的上方。定位缸可以在其近端处连接中间臂和远端臂。臂的近端可以是臂相对于机器的较近端。因此，当近端臂和机架也互锁时，远端臂的定位缸设置在中间臂的定位缸的上方。这些缸都设置在近端臂的定位缸的上方。所有这些定位缸设置在单个平面中。

在根据本发明的机构中，中间臂、中间臂的定位缸和远端臂的定位缸设置为大体上彼此平行。本机构的作用在于，不管近端臂、中间臂和/或远端臂的铰接和移动位置如何，中间臂的定位缸和远端臂的定位缸保持彼此平行。因此，设置在近端臂和远端臂之间的缸可以永久地提供类似刚性平行四边形的布置。

根据本发明的机构进一步包括工具安装件(mount)，其中工具安装件以铰接的方式安装至远端臂以在铰接式吊杆上安装工具。工具安装件配置为容纳不同的工具。待安装在工具安装件上的一工具或另一工具可以设置在机架上或设置在施工机械的上部结构的其他地方。为此，机架或上部结构包括用于存储或携带至少一个工具的工具贮存室。一工具可以是保留备用的额外的工具，而另一工具是已经安装在工具安装件上的工具。铰接式吊杆的远端臂可以枢转至工具，该工具存储在工具贮存室中，以由工具安装件拾取。当近端臂和机架互锁或不互锁时，可以进行拾取或切换工具。尤其是，近端臂的解锁步骤在拾取或切换工具步骤之前。安装在工具安装件上的所述不同的工具可以用于不同的操作模式。不同的工具可以是不同尺寸的铲斗，例如挖掘机勺斗和装载机铲斗。

根据本发明的施工机械包括用于在地面和上部结构上移动施工机械的底盘。上部结构设置在底盘上并且有着具有机架和铰接式吊杆的布置。铰接式吊杆设置在机架上。铰接式吊杆包括近端臂和远端臂，其中近端臂以铰接的方式安装至机架并且远端臂以铰接的方式连接至近端臂。该机构或施工机械配置为在操作模式下操作，其中在操作模式下近端臂和机架互锁。

施工机械的上部结构可以是施工机械的机身的一部分。上部结构可枢转地设置在底盘上，尤其是可以围绕垂直轴枢转。施工机械的底盘可以是链传动的底盘或轮传动的底盘。底盘进一步包括工具贮存室，用于存储待安装在远端臂的工具安装件上的工具。

根据本发明，施工机械的上部结构进一步包括凹部，当近端臂与机构的机架互锁时凹部用于容纳该机构的近端臂。另一机械设备可以设置在凹部侧面的机架上。凹部允许近端臂与机架齐平的互锁。根据本发明的施工机械进一步配置为在装载机模式和挖掘机模式下操作，其中在装载机模式下机构的远端臂与机构的机架互锁，在挖掘机模式下机构的近端臂与机构的机架不互锁。优选地，铰接式吊杆可以是三臂吊杆。当在装载机模式下操作时，三臂式铰接式吊杆可以通过仅仅枢转中间臂和远端臂而移动，同时近端臂被锁定到机架。当在挖掘机模式下操作时，三臂吊杆的近端臂也是可枢转的。

根据本发明的一种切换施工机械的操作模式的方法包括铰接式吊杆的近端臂与机架或从机架的互锁或解锁，以用于在施工机械的第一操作模式和第二操作模式之间切换。施工机械包括机架和铰接式吊杆，其中铰接式吊杆设置在机架上。近端臂和机架可以在第一操作模式下互锁，其中近端臂和机架不可以在第二操作模式下互锁。

切换操作模式包括从挖掘机模式转换到装载机模式，反之亦然。所述切换操作模式还包括通过工具安装件落下或抓取工具来交换工具，其中工具安装件设置在铰接式吊杆的远端。

根据本发明的用于改装施工机械的方法包括将根据上述任一实施例所述的机构增加到施工机械的步骤，特别是增加到组合式装载机-挖掘机施工机械。改装施工机械也可以是升级或重构施工机械。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的施工机械处于挖掘机模式的侧视图；

图2示出了自图1所示的挖掘机模式切换或切换到图1所示的挖掘机模式期间的图1的施工机械的透视图；

图3示出了图1中的施工机械处于锤模式的侧视图；

图4示出了自图3所示的锤模式切换操作模式或切换到图3所示的锤模式期间图1中的施工机械的透视图；

图5示出了图1中的施工机械处于装载机模式的侧视图；

图6示出了图1中的施工机械处于推土机模式或自图5所示的装载机模式切换操作模式或切换到图5所示的装载机模式期间的侧视图；

图7示出了图1中施工机械的上部结构的底侧的俯视图，其中工具变换器处于收起状态；

图8示出了图1中施工机械的上部结构的上侧的俯视图，其中工具变换器处于收起状态；

图9示出了图1中施工机械的上部结构的底侧的俯视图，其中工具变换器处于对准状态；

图10示出了图1中施工机械的上部结构的上侧的俯视图，其中工具变换器处于图9中的对准状态；

图11示出了图1中施工机械的上部结构的底侧的俯视图，其中工具变换器处于进一步对准状态；

图12示出了图1中施工机械的上部结构的上侧的俯视图，其中工具变换器处于图11中的进一步对准状态；

图13示出了根据本发明的实施例的图1中施工机械的装载的工具变换器的侧视图；

图14示出了图13中装载的工具变换器的另一侧视图；

图15示出了图13中装载的工具变换器的俯视平面图；

图16示出了图13中没有工具的工具变换器的侧视图；

图17示出了图16中工具变换器的另一侧视图；

图18示出了图16中工具变换器的俯视平面图；

图19示出了包括根据本发明的实施例的图1中施工机械的机架和铰接式吊杆的机构处于解锁配置的透视图；

图20示出了图19中的机构的剖面侧视图；

图21示出了图19中的机构处于锁定配置的透视图；

图22示出了图21中的机构的剖面侧视图。

具体实施方式

随后参考附图1-22描述本发明的各种实施例。

图1-6示出了根据本发明的实施例的多工具施工机械1，其中所示的施工机械1处于不同的操作模式。施工机械1包括底盘4、上部结构5和铰接式吊杆2。

底盘4可以是链传动底盘4或轮传动底盘(未示出)。上部结构5以可枢转的方式设置在底盘4上以相对于底盘4是可枢转的。上部结构5相对于底盘4的可旋转性围绕垂直旋转轴设置。可选地，上部结构5相对于底盘4可旋转360°。

上部结构5包括作为上部结构5的基架或基本框架的机架6。上部结构5进一步包括驾驶员的机舱9、发动机液压单元15和/或对重装置(counterweight)16。可以进一步设置用于操作液压致动器的液压泵(未示出)和用于使上部结构5相对于底盘4旋转的转盘驱动装置(未示出)。驾驶员的机舱9、发动机液压单元15和对重装置16可以设置在机架6上。上部结构5进一步包括凹部7。凹部7形成在机架6的上方，当近端臂62朝向或靠着机架6折叠时，凹部7用于容纳至少一部分铰接式吊杆2，即，近端臂62。驾驶员的机舱9、发动机液压单元15和对重装置16可以围绕凹部7设置。换言之，凹部7可以被驾驶员的机舱9、发动机液压单元15和/或对重装置16环绕。如图8、10和12所示，发动机液压单元15设置在凹部7的两侧上。驾驶员机舱9和发动机液压单元15分别设置在上部结构5和机架6的相对侧上。铰接式吊杆2可以设置在驾驶员机舱9和发动机液压单元15之间。施工机械1包括，除了发动机液压单元15之外，至少一个电池(未示出)和至少一个电动机(未示出)，以用于操作底盘4、上部结构5、机架6、液压泵和/或铰接式吊杆2。

铰接式吊杆2设置在上部结构5上，其中铰接式吊杆2可以是三臂吊杆2或可选地两臂吊杆(未示出)。在一个吊杆末端，铰接式吊杆2可以通过第一铰接件61枢转地附接至机架6。第一铰接件61可以是枢转接头。第一铰接件61可以在上部结构5的宽度方向上设置在机架6的中心位置处，并且在上部结构5的长度方向上设置在上部结构5的垂直旋转轴的前方。工具安装件3可枢转地设置在铰接式吊杆2的另一端处，该端并不附接至机架6。

铰接式吊杆2包括近端臂62、中间臂64和远端臂66。近端臂62可以通过第一铰接件61被铰接至机架6，中间臂64可以通过第二铰接件63被铰接至近端臂62和/或远端臂66可以通过第三铰接件65被铰接至中间臂64。铰接件61、63、65设计为枢转接头。第一铰接件61分别与近端臂62、上部结构5和机架6互连，第二铰接件63与中间臂64和近端臂62互连，并且第三铰接件65与远端臂66和中间臂64互连。

铰接式吊杆2进一步包括用于枢转近端臂62的第一定位缸82、用于枢转中间臂64的第二定位缸84、用于枢转远端臂66的第三定位缸86和/或用于枢转工具安装件3的第四定位缸88。

第一定位缸82可以铰接至第一铰接件61后方的机架6。此外，第一定位缸82可以铰接至近端臂62的远端的背部，该背部是背离中间臂64的那一侧。第一定位缸82可以是转臂油缸，用于使整个铰接式吊杆2相对于机架6枢转。第二定位缸84铰接至近端臂62的远端并铰接至中间臂64的远端。第二定位缸84设置在中间臂64的下方。第三定位缸86铰接至中间臂64的近端并铰接至远端臂66的近端。第三定位缸86设置在中间臂64的上方和/或第二定位缸84的上方。第二定位缸84和第三定位缸86设置为在吊杆的所有操作位置处大体上彼此平行。第四定位缸88铰接至远端臂66的近端并铰接至远端臂66的远端处的工具安装件3。第四定位缸88设置在远端臂66的上方，即设置远端臂66的一侧上，该侧背离远端臂62。

可以在施工机械1上设置不同的工具10、20、30，这些工具配置为被安装至工具安装件3，工具安装件3可枢转地附接至远端臂66。第四铰接件67与远端臂66和工具安装件3互连。未安装至工具安装件3的工具10、20、30由施工机械1承载。第一工具10可以是装载机铲斗11，第二工具20可以是挖掘机勺斗21，并且第三工具30可以是锤31，其中至少装载机铲斗11和挖掘机勺斗21可以设置在施工机械1上。锤31可以是液压锤。可替代地，不同的工具10、20、30中只有两个工具可以设置在机器上。

底盘4可包括第一工具托架40并且上部结构5进一步包括第二工具托架50，其中第一工具托架40和/或第二工具托架50在施工机械1上设置有工具贮存室。第二工具托架可配置为工具变换器50。第一工具托架40设置在底盘4的后侧并且配置为承载第一工具10。第一工具托架40是可倾斜的并且可以在图1-5所示的向上的位置和图6中所示的向下的位置之间移动。向上的位置可以用于承载第一工具10且向下的位置可以用于利用第一工具10，例如装载机铲斗11，用于实施施工机械1的推土机工作。换言之，在向上的位置处，第一工具10与地面隔开，而在向下的位置处则与地面接触或至少接近地面。

第二工具托架50设置在上部结构5的前端处，其中第二工具托架50可定位在铰接式吊杆2附近和/或发动机液压单元15的前方。铰接式吊杆2设置在驾驶员机舱9和第二工具托架50之间。第二工具托架50可以被容纳在机架6的框架凹槽8中并且可以从图1、3、5和6所示的收起位置枢转到图2和4所示的至少一个枢转位置处。对此，第二工具托架50可枢转地附接至机架6。第二工具托架50的枢转运动由定位缸52提供，例如液压定位缸。两个工具20、30可以承载在第二工具托架50上。工具20、30可以是挖掘机勺斗21和锤31，两者均可安装至工具安装件3。第二工具托架50可以由至少一个电池(未示出)和至少一个电动机(未示出)操作。至少一个电池和至少一个电动机可以驱动第二工具托架以提供枢转运动。

随后，参考图1-6描述施工机械1的不同操作模式。

图1示出了处于挖掘机模式下的施工机械1，挖掘机模式是施工机械1的可操作的模式。在该操作模式下，铰接式吊杆2可以以解锁配置设置使得所有的铰接件61、63、65、67都未上锁并且所有的臂62、64、66都是可移动的。在该挖掘机模式下，挖掘机勺斗21可以安装至工具安装件3。可以通过将装载机铲斗11和锤31存储在工具贮存室(即，第一工具托架10或第二工具托架50)中来由施工机械1承载它们。

图2示出了图1中的施工机械通过附接至铰接式吊杆2的远端臂66的工具安装件3选择或拾取挖掘机勺斗21的步骤，以用于在图1中所示的挖掘机模式下操作施工机械1。对此，挖掘机勺斗21可以由工具安装件3从第二工具托架50的第一工具保持部分152处获取。为了允许这种拾取，第二工具托架50可以从如图1所示的收起位置枢转至第一改变位置。第一改变位置处于铰接式吊杆2的工作空间中，即，铰接式吊杆2的工具安装件3可到达的位置。工具安装件3可以自动地卡入挖掘机勺斗21中。

图3示出了处于锤模式下的施工机械1，锤模式是施工机械1的另一可操作的模式。在该操作模式下，铰接式吊杆2可以以解锁配置设置，在该解锁配置中所有的吊杆铰接件61、63、65、67都是可移动的。锤31可安装在工具安装件3上并且装载机铲斗11和挖掘机勺斗21可由施工机械1承载。

图4示出了施工机械1通过附接至铰接式吊杆2的远端臂66的工具安装件3选择或拾取锤31的步骤，以用于在图3中所示的锤模式下操作施工机械1。对此，锤31可以由工具安装件3从第二工具托架50的第二工具保持部分154处获得。为了允许这种拾取，第二工具托架50可以从如图3所示的收起位置枢转至第二改变位置。第二改变位置处于铰接式吊杆2的工作空间。第二改变位置比图2所示的第一改变位置改变更少。工具安装件3可以自动地卡入锤31中。

图5示出了处于装载机模式下的施工机械1，装载机模式是施工机械1的另一可操作的模式。在该操作模式下，铰接式吊杆2可以以部分锁定的配置进行设置，在部分锁定的配置中可以通过将铰接式吊杆2的近端臂62与上部结构5和/或与施工机械1的机架6互锁来阻挡(blocked)第一铰接件61。在装载机模式下，铰接式吊杆2实际上是两臂吊杆。装载机铲斗11可以安装至工具安装件3，并且挖掘机勺斗21和锤31可以由施工机械1承载。

图6示出了处于推土机模式下的施工机械1，推土机模式是施工机械1的另一可操作的模式。在该操作模式下，可以不操作铰接式吊杆2。在将操作模式切换至挖掘机模式期间，施工机械1具有如图6所示同样的配置。为了实施这种切换，装载机铲斗11可以通过围绕垂直旋转轴枢转上部结构5来由工具安装件3从第一工具托架40获取，从而移动附接至第一工具安装件40的装载机铲斗11上方的铰接式吊杆的工具安装件3。上部结构5可以从底盘4的前方枢转约180°到底盘4的后方以拾取装载机铲斗11。工具安装件3可以自动地卡入装载机铲斗11中。在采用工具安装件3拾取装载机铲斗11之后，上部结构可以相对于底盘旋转180°。之后，如图5所示，近端臂62可以分别与上部结构5和机架6互锁。

然后随后参考图7-12描述第二工具托架50(即工具变换器)的配置。在这些附图中，从上到下仅仅示出了施工机械1的上部结构5和工具变换器50。工具变换器50包括定位缸52和工具托架铰接件54，例如枢转接头。

定位缸52可枢转地附接至邻近上部结构5的垂直旋转轴的机架6，并且进一步可枢转地附接至第二工具托架50的底座55。当伸长定位缸52的活塞杆53时，第二工具托架50向外地枢转至至少一个改变位置，并且当缩回活塞杆53时，第二工具托架50可以向内枢转回到其收起位置。

为了通过定位缸52提供第二工具托架50的限定的枢转运动，第二工具托架50的工具托架铰接件54分别设置在上部结构5和机架6上。第二工具托架50通过铰接部分156铰接至工具托架铰接件54，铰接部分156可以附接至底座55并且构造为枢轴臂157以提供所述枢转运动。

图7和8示出了处于收起位置的第二工具托架50，在该收起位置中，第二工具托架50分别容纳在上部结构5和机架6中。具体地，在收起位置中，第二工具托架50分别位于上部结构5和机架6内的框架凹槽8中。例如，可以从图10和12的上方看见所述凹槽8。如果第二工具托架50处于所述收起位置，施工机械1处于装载机模式，在装载机模式下挖掘机勺斗21和锤31由图8所示的工具托架50承载。工具变换器50的收起位置也可以定位为工具变换过程的初始位置。

图9和10示出了处于第一改变位置的第二工具变换器50，在第一改变位置中，工具变换器50向外枢转并远离机架6。第一改变位置可以是对准状态，在对准状态下，设置在第二工具托架50上的锤31可以用铰接式吊杆2的工具安装件3拾取(均未示出)。通过采用铰接式吊杆2从第二工具托架50拾取锤，施工机械1的操作模式变为锤模式。在所述锤模式下，挖掘机勺斗21始终承载在第二工具托架50上。

图11和12示出了处于第二改变位置的工具变换器50，在第二改变位置中，工具变换器50向外枢转并远离机架6。第二改变位置可以是对准状态，在对准状态下，设置在第二工具托架50上的挖掘机勺斗21可以用铰接式吊杆2的工具安装件3拾取(均未示出)。通过从第二工具托架50拾取挖掘机勺斗21，施工机械1的操作模式变为挖掘机模式。在所述挖掘机模式下，锤31始终承载在第二工具托架50上。

图13-18示出了带有和不带有工具20、30的工具变换器50。挖掘机勺斗21和锤31在第二工具托架50上彼此邻近地设置，其中挖掘机勺斗21挨着定位缸52设置，并且锤31挨着铰接部分156设置。挖掘机勺斗21和锤31位于工具托架50的相对部分处。在从上看的顶视图中，锤31相对于挖掘机勺斗21倾斜地设置，用于提供分别与第一改变位置和第二改变位置对齐，即平行的工具21、31的取向。

第二工具托架50具有两个工具保持部分152、154。挖掘机勺斗21承载在第一工具保持部分152处并且锤31承载在第二工具保持部分154处。底座(base plate)55分为所述两个保持部分152、154。在第一工具保持部分152内，设置基座56以用于支撑挖掘机勺斗21。基座56包括用于容纳挖掘机勺斗21的斜面。

为了固定工具，第二工具托架50包括用于保持工具的夹紧装置153、155。第一夹紧装置153设置为第一工具保持部分152上的夹钳(clamp)，以用于保持挖掘机勺斗21，并且第二夹紧装置155设置为第二工具保持部分154上的另一夹钳，以用于保持锤31。夹紧装置153、155由液压缸151启动。第一夹紧装置153可以是推进式或杵式，以在抵靠基座56的挖掘机勺斗21上施加压力。第二夹紧装置155可以是钳子(pliers)式，以从锤31的两个相对侧在锤31上施加保持力或压力。

图19-22示出了机构100，包括：至少一部分机架6、枢转地附接至机架6的铰接式吊杆2以及锁定装置70。铰接式吊杆2的近端臂62的铰接件61设置在机架6的前部，并且锁定装置70设置在机架6的后部。其间的距离大体上对应于近端臂62的长度。

此外，图19-22示出了铰接式吊杆2的近端臂62和中间臂64的折叠位置，其中机架6和近端臂62以及近端臂62和中间臂64各自形成锐角。折叠起来，铰接式吊杆2的第一定位缸82、第二定位缸84和第三定位缸86基本上彼此平行。

锁定装置70包括双钩72或单钩(未示出)和臂支撑件74。臂支撑件74提供支撑表面，近端臂62可以支撑在该表面上。钩72可以由液压缸73液压地驱动。可替代地或额外地，钩72可以由电动机(未示出)电驱动。钩72设置为接合安装至近端臂62的销89。此外，销89可以主要用于固定近端臂62的第一定位缸82的活塞杆孔眼90。

图19和20示出了脱钩状态，在该状态下钩72并不与销89接合。然而，近端臂62抵靠在臂支撑件74上允许钩住钩72。在该脱钩状态下，铰接式吊杆2可以作为，例如处于挖掘机或锤模式的三臂吊杆。

图21和22示出了钩住状态，在该状态下钩72与销89接合。近端臂62抵靠在臂支撑件74上用于稳定机构100。基于该钩住状态，铰接式吊杆2可以作为，例如处于装载机或推土机模式的两臂吊杆。在该钩住状态下，近端臂62与机架6互锁。

根据如图1-22所示的本发明的实施例，当直接在机身上设置多个工具10、20、30时，单个施工机械1可以有效地在多个不同的操作模式下操作。通过利用工具变换器50可以自动地切换这些工具，其中多吊杆臂2被部分地阻挡以允许针对施工机械1的不同的操作模式定制的可变的吊杆操作。

Claims (15)

1.一种用于施工机械(1)的机构(100)，包括：

机架(6)；和

设置在所述机架(6)上的铰接式吊杆(2)，所述铰接式吊杆(2)包括以铰接的方式安装至机架(6)的近端臂(62)和以铰接的方式连接至近端臂(62)的远端臂(66)；

其中所述机构(100)配置为在操作模式下操作，在所述操作模式下近端臂(62)和机架(6)互锁。

2.根据权利要求1所述的机构(100)，所述机构(100)配置为在另一操作模式下操作，在另一操作模式下近端臂(62)和机架(6)不互锁。

3.根据权利要求1或2所述的机构(100)，所述机构(100)进一步包括设置在所述机架(6)上的锁定装置(70)；

其中所述锁定装置(70)配置为接合近端臂(62)或者反之亦然，从而阻挡所述近端臂(62)和机架(6)之间的任何相对运动。

4.根据权利要求3所述的机构(100)，其中

所述锁定装置(70)包括至少一个液压或电动操作钩，用于接合所述近端臂(62)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的机构(100)，其中

设置到所述近端臂(82)，尤其是用于固定所述近端臂(62)的定位缸(82)的活塞杆孔眼(90)的销(89)配置为锁定到所述机架(6)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的机构(100)，所述机构(100)进一步包括

臂支撑件(74)，臂支撑件(74)包括当所述近端臂(62)与机架(6)互锁时用于支撑近端臂(62)的支撑部分；

其中所述臂支撑件(74)配置为吸收由近端臂(62)引起的力。

7.根据上述权利要求中任一项所述的机构(100)，其中

所述近端臂(62)能够与机架(6)齐平地锁定或以当其与机架(6)互锁时至少与机架(6)形成锐角的方式锁定。

8.根据上述权利要求中任一项所述的机构(100)，其中

所述铰接式吊杆(2)进一步包括中间臂(64)，所述中间臂(64)以铰接的方式互连在近端臂(62)和远端臂(66)之间，以及

所述远端臂(66)的定位缸(88)设置在中间臂(64)的上方。

9.根据权利要求8所述的机构(100)，其中

所述中间臂(64)、中间臂(64)的定位缸(84)和远端臂(66)的定位缸(86)设置为大体上彼此平行。

10.根据上述权利要求中任一项所述的机构(100)，所述机构(100)进一步包括

以铰接的方式安装至所述远端臂(66)的工具安装件(3)，以用于在所述铰接式吊杆(2)上安装工具。

11.一种施工机械(1)，包括：

底盘(4)，用于在地面上移动所述施工机械(1)；以及

上部结构(5)，上部结构(5)设置在具有上述权利要求中任一项所述的机构(100)的底盘(4)上。

12.根据权利要求11所述的施工机械(1)，其中

所述上部结构(5)包括凹部(7)，当所述近端臂(62)与机构(100)的机架(6)互锁时，所述凹部(7)用于容纳机构(100)的近端臂(62)。

13.根据权利要求12所述的施工机械(1)，所述施工机械(1)配置为能够在装载机模式下操作，在所述装载机模式下机构(100)的近端臂(62)与机构(100)的机架(6)互锁，和/或

所述施工机械(1)配置为能够在挖掘机模式下操作，在所述挖掘机模式下机构(100)的近端臂(62)与机构(100)的机架(6)不互锁。

14.一种用于切换施工机械(1)的操作模式的方法，其中

所述施工机械(1)包括机架(6)和铰接式吊杆(2)，其中所述铰接式吊杆(2)设置在机架(6)上；以及

所述方法至少包括铰接式吊杆(2)的近端臂(62)与所述机架(6)互锁或从所述机架(6)解锁的步骤，以用于在所述施工机械(1)的第一操作模式和第二操作模式之间切换。

15.一种改装具有根据权利要求1-10中任一项所述的机构的施工机械的方法。