CN110644561A

CN110644561A - 用于机器的防护组件

Info

Publication number: CN110644561A
Application number: CN201910532267.8A
Authority: CN
Inventors: S·A·麦格雷戈
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2039-06-19
Also published as: DE102019116991A1; BR102019013108A2; CN110644561B; US20200001808A1; US10562476B2

Abstract

提供了一种用于机器的防护组件。防护组件包括防护结构和框架。框架可在机器部件处附接到机器。防护结构可枢转地连接到框架并且可在第一位置和第二位置之间移动。框架还包括磁体结构，以将框架可释放地联接到机器部件。此外，框架包括固定到磁体结构的盖帽。盖帽包括裙部，该裙部具有至少一个延伸超过磁体结构并且接触机器部件的至少一部分的侧面。

Description

用于机器的防护组件

技术领域

本公开总体上涉及用于机器的防护组件，并且更具体地，涉及防护组件与机器的可释放的联接。

背景技术

通常，已知重型防护装置安装在机器上以保护一个或多个部件免受损坏。例如，机器可能需要防护装置来保护散热器/冷却系统免受损坏。通常，为了安装这种重型防护装置，需要具有安装装置的坚固底座，这可能并不总是可用的。在一些示例中，防护组件可能需要安装在设置在机器后部的部件上，比如安装在机器配重物上。然而，由于配重物由铸铁制成，因此它们通常不提供用于安装防护组件的装置。因此，必须加工螺栓孔或必须将螺纹嵌入件浇铸到配重物中，这需要机器返工。这种机器返工是一种昂贵且劳动密集的过程，因此是不希望的。

美国专利第9,505,364号(下文称为'364专利)涉及一种用于安装在车辆上的防护装置，该防护装置包括具有多个连接在一起并具有主平面的杆的防护结构。防护装置还包括防护安装结构，该防护安装结构配置成以允许防护结构的主平面在第一位置和第二位置之间移动的方式将防护结构安装到车辆。'364专利的防护装置还包括防护固定结构，该防护固定结构配置成将防护结构固定在第一位置并释放防护结构以朝向第二位置移动。防护件固定结构可以被配置成使用磁吸引力将防护结构固定在第一位置。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于机器的防护组件。防护组件包括防护结构和框架。框架可在机器部件处附接到机器。防护结构可枢转地连接到框架并且可在第一位置和第二位置之间移动。框架还包括磁体结构，以将框架可释放地联接到机器部件。此外，框架包括固定到磁体结构的盖帽。盖帽包括裙部，该裙部具有至少一个延伸超过磁体结构并且接触机器部件的至少一部分的侧面。

在另一方面，提供了一种机器。该机器包括至少一个机器配重物和可释放地固定到至少一个机器配重物的防护组件。防护组件包括防护结构和框架。框架可附接到至少一个机器配重物。防护结构可枢转地连接到框架并且可在第一位置和第二位置之间移动。框架包括磁体结构，以将框架可释放地联接到至少一个机器配重物。框架还包括固定到磁体结构的盖帽。盖帽还包括裙部，该裙部具有至少一个延伸超过所述磁体结构并且接触至少一个机器配重物的至少一部分的侧面。

附图说明

图1示出了根据本公开的概念的示例性机器；

图2示出了根据本公开的概念的用于机器的示例性防护组件；

图3示出了根据本公开的概念的防护组件的磁体结构的透视图；

图4A和4B示出了根据本公开的概念的磁体结构的透视图；

图5示出了根据本公开的概念的防护组件的框架的锁定构件的透视图；

图6示出了根据本公开的概念的框架的盖帽的透视图；

图7示出了根据本公开的概念的包括盖子的盖帽的透视图；以及

图8至图11示出了根据本公开的概念将防护组件安装到机器部件处的机器的步骤。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。只要可能则在各附图中使用相同的参考标记指示相同的或类似的部分。

本公开涉及一种用于机器的防护组件。图1示出了被配置成在工地102处操作的示例性机器100。工地102可以包括矿场、填注池、采石场、建筑工地或任何其他类型的工地。如图1所示，机器100体现为轮式装载机。然而，可以设想，机器100可以是任何类型的机器，其被配置成执行与诸如采矿、建筑、农业、运输或任何其他工业的工业相关联的某种类型的操作。机器100的其他示例可包括但不限于非公路卡车、翻斗车、挖掘机等。此外，机器100可以是有人驾驶机器或无人驾驶机器。在一些实施例中，机器100可以是具有各种自主水平的机器，诸如全自动机器、半自动机器、远程操作机器或远程监控机器。

机器100包括支撑机器100的各种部件的框架组件104，诸如牵引装置106和操作员舱108。在示例性实施例中，牵引装置106如图1所示包括一对前轮110和一对后轮112。然而，在其他示例性实施例中，牵引装置106可包括用于在工地102处操纵机器100的环形轨道。

框架组件104包括位于前端114处的前框架(未示出)和位于机器100的后端118处的后框架116。框架组件104的前框架支撑在前轮110上并支撑工作器具(未示出)，该工作器具执行装载操作。在一个示例中，工作器具可以是用于移动材料的超大桶，或者可以是用于执行工作相关任务的任何工具。在各种示例中，工作器具可包括刀片、铲子、松土器、翻斗床、叉子装置、扫帚、抓握装置、切割工具、挖掘工具、推进工具或者本领域已知的任何其他任务执行工具中的一个或多个。工作器具可以由坐在操作员舱108中的操作员操作。

此外，后框架116支撑在后轮112上并且支撑操作员舱108和机器100的动力产生单元120。动力产生单元120包括用于为机器100的各种部件提供动力的发动机，诸如牵引装置106。动力产生单元120可以基于通常应用的动力产生单元之一，诸如具有V型配置发动机的内燃机(ICE)、直列式、配置发动机或具有不同配置的发动机，如传统上已知的那样。然而，本公开的方面不必限于特定类型的动力产生单元。

后框架116还在机器100的后端118处支撑至少一个机器配重物122。配重物122平衡机器100的重量负载并且通常位于工作器具的对面。此外，机器100包括支撑在后框架116内的冷却系统(未示出)，用于冷却动力产生单元120和机器100的各种其他部件，例如机器100的传动系统。冷却系统可以是传统的冷却系统，其包括用于冷却动力产生单元120的散热器以及用于冷却其他流体的其他热交换器。

机器100还包括用于保护机器100的一个或多个部件的防护组件200。如图所示，防护组件200位于机器100的后端118处，以保护机器100的冷却系统。在本公开的实施例中，防护组件200在机器部件(诸如机器配重物122)处磁联接到机器100。参考图2到图11更详细地解释防护组件200和防护组件200与机器100的磁联接。

图2示出了根据本公开的实施例的防护组件200的透视图。如图2所示，防护组件200包括框架202和可枢转地联接到框架202并可在第一位置(即，打开位置)和第二位置(即，关闭位置)之间移动的防护结构204。在一个实施例中，框架202可磁性附接到至少一个机器部件，诸如机器配重物122，从而在机器配重物122处将防护结构204磁性地联接到机器100。可以设想的是，尽管机器部件被示出和描述为机器配重物122，其它机器部件，如需要的话，也可以实施用于磁联接防护组件200而不脱离所要求保护的主题的范围。

防护结构204包括栅结构206，该栅结构206具有第一侧208和第二侧210，该第一侧208和第二侧210彼此横向相对地延伸并且在后端118处横跨机器100的宽度W。如图所示，防护结构204可包括矩形金属格栅，其具有在第一侧208和第二侧210之间延伸的宽度W2。在示例性实施例中，防护结构204的宽度W2大于或等于后端118处的机器100的宽度W。

如图2所示，框架202包括可枢转地联接到防护结构204的第一侧208的安装柱212。为简单起见，仅描述了防护结构204与第一侧208上的框架202的联接。然而，可以设想，防护结构204也以相同的方式联接到防护结构204的第二侧210上的对应框架。

安装柱212包括基部216和从基部216向上延伸的直立部218。直立部218包括三角形轮廓并且基本垂直于基部216。如图所示，安装柱212的直立部218通过铰链214在第一侧208处可枢转地联接到防护结构204，从而允许防护结构204相对于框架202的安装柱212枢转运动。可以设想，安装柱212的轮廓仅仅是示例性的，并且可以改变以获得类似的结果。

此外，框架202在机器配重物122处可释放地附接到机器100，从而将防护结构204在机器配重物122处联接到机器100。在本公开的实施例中，框架202在机器配重物122处磁联接到机器100。例如，框架202包括定位在机器配重物122上的磁体结构220和覆盖磁体结构220的盖帽222。盖帽222可附接到安装柱212的基部216并固定到磁体结构220，从而将框架202磁性地固定到机器配重物122处的机器100，并因此将防护结构204固定到机器配重物122。在一个示例中，盖帽222由钢或其他黑色金属制成。在随后的描述中更详细地描述磁体结构220和盖帽222。

现在参考图3、4A和4B，磁体结构220包括容纳第一永磁体304和第二永磁体306(图4A和4B中所示)的磁体主体302。第一永磁体304和第二永磁体306中的每一个是通过黑色金属部分308和310连接的钕永磁体。例如，黑色金属部分308和310可以是钢或铁金属部分。第二永磁体306是静止的，而第一永磁体304可相对于第二永磁体306旋转，从而将磁体结构220在接通位置(如图4A所示)和断开位置(如图4B所示)之间切换。例如，在断开位置处，第一永磁体304定位成使得第一永磁体304的磁极与第二永磁体306的磁极相对，从而将磁场线保持在磁体主体302的内部。因此，磁体结构220在断开位置处不能在机器配重物122上呈现磁力，从而使机器配重物122和磁体结构220分离。类似地，在接通位置处，第一永磁体304定位成使得第一永磁体304的磁极与第二永磁体306的磁极对准，从而迫使磁通量行进到磁体主体302外部。因此，磁体结构220在机器配重物122的外部材料上朝向其自身产生拉力，从而联接机器配重物122和磁体结构220。如前所述，磁体结构220和机器配重物122的联接和分离导致防护结构204与机器配重物122的联接和分离。

再次参考图3，磁体结构220的磁体主体302包括第一侧表面312和垂直于磁体主体302的纵向轴线316设置的第二侧表面314。此外，磁体主体302包括顶表面318和底表面320，使得当磁体结构220定位在机器配重物122上时，底表面320与机器配重物122接触。此外，磁体主体302包括平行于纵向轴线316以及在第一侧表面312和第二侧表面314之间延伸的前面322和后面324。在一个示例中，磁体主体302限定梯形轮廓，如图3所示。另外，磁体主体302包括紧固孔326，该紧固孔326设置在顶表面318附近并且延伸穿过前面322和后面324并且在前面322和后面324之间延伸。

磁体主体302还包括磁开关328，其可操作地联接到第一永磁体304并旋转第一永磁体304以在接通位置和断开位置之间切换磁体结构220。如图所示，磁开关328沿着纵向轴线316从第一侧表面312向外突出。磁开关328可以具有圆柱形轮廓并且包括穿过其延伸的致动孔330。致动孔330便于磁性开关328的旋转，从而旋转第一永磁体304以在接通和断开位置之间切换磁体结构220。在示例性实施例中，磁开关328被磁偏置以将磁体结构220偏置到断开位置。例如，当第一永磁体304和第二永磁体306的磁极在接通位置对准时，存在于两个磁体之间的阻尼力将第一永磁体304旋转回到断开位置，从而磁性偏置磁体开关328以将磁体结构220偏置到断开位置。

在本公开的实施例中，如图5所示，框架202还包括锁定构件502，用于锁定磁体结构220和盖帽222，并进一步将磁体结构220锁定在接通位置。如图所示，锁定构件502限定旋转轴线504和垂直于旋转轴线504的横向轴线506。锁定构件502包括基部508，该基部508具有第一板510和第二板512。如图5所示，基部508包括T形轮廓，第二板512垂直于第一板510。锁定构件502还包括第一连接构件514，该第一连接构件514从基部508的第一板510向外突出并且沿着锁定构件502的旋转轴线504延伸。此外，锁定构件502包括从第二板512横向向外突出并沿锁定构件502的横向轴线506延伸的第二连接构件516。此外，锁定构件502包括设置在第一板510上的固定构件518，以便于将磁体结构220锁定在接通位置。在示例中，固定构件516是螺母紧固件。

参见图3和图5，第二连接构件516接收在磁开关328的致动孔330内，使得第一连接构件514与磁开关328对准。第一连接构件514还包括横向延伸穿过第一连接构件514的通孔520，以便于磁体开关328沿旋转轴504旋转，即，在磁体结构220的接通和断开位置之间旋转。在本公开的示例性实施例中，锁定构件502的宽度W3小于磁体结构220的宽度W4，从而在旋转磁体开关328时将锁定构件502保持在盖帽222内。

参见图6和图7，盖帽222包括裙部602和固定到裙部602以将磁体结构220容纳在其中的盖子604。例如，如图6所示，裙部602包括第一板606、第二板608、第三板610和顶板612，其限定具有内表面614的容器613(如图7所示)。在一个实施例中，裙部602包括至少一个侧面，该侧面向下延伸超过磁体结构220并接触机器配重物122。例如，三个板606、608和610中的每一个向下延伸超过磁体结构220以限定用于在其中接收磁体结构220和机器配重物122的容器613，使得容器613的内表面614接触磁体结构220和机器配重物122。

此外，裙部602包括设置在第二板608上并靠近顶板612的固定孔616，使得当裙部602定位在磁体结构220周围时，固定孔616与磁体结构220的紧固孔326对准。第一板606和第三板610中的每一个分别包括联接孔618，以便于裙部602和盖子604的联接。另外，顶板612包括多个联接容器620，以便于将安装柱212的基部216连接到盖帽222的裙部602。

裙部602还包括孔622，用于接收穿过其中的第一连接构件514，以使磁体结构220与盖帽222接合。此外，裙部602还包括紧固孔624，当磁体开关328旋转到磁体结构220的接通位置时，紧固孔624与锁定构件502的固定构件518对准。此外，对准的紧固孔624和固定构件516接收穿过其中的紧固件，以将磁体结构220锁定在接通位置。

此外，盖子604包括顶板626、第一部分628、第二部分630、第三部分632和一对固定突片634、636。顶板626接触裙部602的顶表面612，并且第一部分628对准并接触定位在机器配重物122上的磁体结构220的背面324。此外，盖子604的第二部分630和第三部分632与机器配重物122对准并接触。在示例性实施例中，第三部分632向下延伸超过裙部602以接触机器配重物122。

此外，每个固定突片634、636包括紧固元件638(图7中仅示出一侧)。固定突片634、636分别接触第一板606和第三板610，使得每个固定突片634、636的紧固元件638与设置在裙部602的第一板606和第三板610上的对应的联接孔601对准(图6中仅示出一侧)。对准的紧固元件638和联接孔618用螺栓固定在一起以将盖子604与裙部602固定。

在本公开的实施例中，盖子604还包括紧固孔640，该紧固孔640设置在顶板626附近，使得紧固孔640与裙部602的已经对准的固定孔616和磁体结构220的紧固孔326对准。对准的紧固孔640、固定孔616和紧固孔326接收紧固件以将盖子604、磁体结构220和裙部602固定在一起，从而将磁体结构220保持在盖帽222内的适当位置处。

工业实用性

本公开的防护组件200可释放地附接到机器部件，诸如机器配重物122，而不需要用于在机器配重物122上进行安装的任何特殊装置。在本公开的实施例中，防护结构204磁联接到机器配重物122，从而消除了对机器配重物122上的特殊安装设备的任何需要。

图8至图11示出了用于将防护组件200安装在机器部件(诸如机器配重物122)上的方法的示例性实施例。

最初，磁体结构220定位在机器配重物122上，如图8所示。在示例性实施例中，磁体结构220包括容纳在磁体主体302内的第一永磁体304和第二永磁体306。磁体结构220在断开位置定位在机器配重物122上。

锁定构件502定位成首先与盖帽222的裙部602接合，并且随后与磁体结构220的磁性开关328接合。例如，裙部602的孔622接收锁定构件502的第一连接构件514。一旦锁定构件502定位，裙部602定位成在容器613内接收磁体结构220和机器配重物122，使得容器613的内表面614接触磁体结构220和机器配重物122，如图9所示。为此，锁定构件502的第二连接构件516插入磁体开关328的致动孔330内，同时裙部602上的固定孔616与磁体结构220上的紧固孔326对准。在该位置处，裙部602从三个侧面覆盖磁体结构220和机器部件122，从而使磁体结构220的一侧敞开。如图9所示，在裙部602定位在磁体结构220和机器配重物122上之后，背面324未被覆盖。

随后，为了将磁体结构220关闭并封闭在盖帽222内，盖子604定位并与裙部602固定在一起。例如，如图10所示，盖子604定位成使得盖子604的顶板626接触裙部602的顶板612。盖子604的第一部分628与磁体结构220的背面324对准并接触，并且剩余的第二部分630和第三部分632对准并接触机器配重物122。

此外，盖子604的紧固孔640与裙部602上的已对准的固定孔616和磁体结构220上的紧固孔326对准。对准的孔用螺栓固定在一起以将盖子604固定到磁体结构220和裙部602。盖子604的固定突片636、634上的紧固元件638也对准并用螺栓固定到裙部602上的相应联接孔618处，从而将裙部602和盖子604固定在一起以形成盖帽222并消除盖帽222和机器配重物122之间的所有间隙。

裙部602和盖子604设计成与磁体结构220和机器配重物122的轮廓匹配，从而允许盖帽222通过最小化盖帽222和机器配重物122之间的间隙而夹紧到机器配重物122。此外，当在操作期间磁体结构220处于接通位置时，裙部602和盖子604的轮廓有助于将磁体结构220保持在适当位置。

此外，一旦磁体结构220定位在框架202的盖帽222内并且所有部件都被适当地固定，则磁体结构220被切换到接通位置。例如，如图11所示，外部致动器，诸如杆1102，用于将磁体结构220旋转到接通位置。杆1102接合在从裙部602的第一板606延伸出的第一连接构件514的通孔520内。随后，杆1102逆时针旋转以旋转第一永磁体304并将磁体结构220切换到接通位置。一旦磁体结构220切换到接通位置，锁定构件502上的固定构件518就与裙部602的第一板606上的紧固孔624对准。然后用螺栓固定对准的固定构件518和紧固孔624，以将磁体结构220锁定在接通位置。

此外，当磁体结构220切换到接通位置时，盖帽222磁性地固定到机器配重物122。现在，安装柱212连同防护结构204随后通过诸如螺栓的紧固件固定到裙部602的顶板612。例如，安装柱212的基部218用螺栓固定到裙部602的顶板612。

重复上述方法步骤以将第一侧208和第二侧210上的防护结构204磁性地固定到相应的框架202和相应的机器配重物122。此外，为了将防护结构204与盖帽222分离，可以将磁体结构220切换到断开位置，并且可以从裙部602的顶板612拆下安装柱212。随后，盖子604可以在裙部602的所有相应位置处松开，从而拆卸盖帽222和磁体结构220。

本公开的防护组件200使防护结构204易于组装和拆卸到机器配重物122上，而不需要在机器配重物122上进行任何额外的安装。这显着降低了成本和劳动力并改善了机器100的操作。此外，磁体结构220将盖帽222保持在适当位置，同时盖帽222吸收任何感应负载以免受到防护组件200的冲击并将其传递到配重物122。因此，本公开的防护组件200还为机器配重物122上的防护结构204提供稳定且牢固的安装。

考虑到本文公开的系统的说明书和实践，其他实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。想要说明的是，应当认为说明书和实例仅是示例性的，发明的真实范围由以下权利要求书和其等效物指出。

Claims

1.一种用于机器的防护组件，所述防护组件包括：

防护结构；

框架，在机器部件处可附接到所述机器，所述防护结构可枢转地连接到所述框架并且可在第一位置和第二位置之间移动，所述框架包括：

磁体结构，用于将所述框架可释放地联接到所述机器部件；以及

盖帽，固定到所述磁体结构，所述盖帽包括裙部，所述裙部具有至少一个延伸超过所述磁体结构并接触所述机器部件的至少一部分的侧面。

2.根据权利要求1所述的防护组件，其中所述机器部件是机器配重物。

3.根据权利要求1所述的防护组件，其中所述框架包括至少一个联接到所述裙部和所述防护结构的安装柱。

4.根据权利要求3所述的防护组件，其中所述裙部包括顶板，所述顶板具有至少一个联接容器以便于将所述裙部联接到所述安装柱。

5.根据权利要求1所述的防护组件，其中所述磁体结构包括容纳在磁体主体内的第一永磁体和第二永磁体，所述磁体主体包括可操作地联接到所述第一永磁体的磁开关，用于旋转所述第一永磁体和将所述磁体结构在接通位置和断开位置之间切换。

6.根据权利要求5所述的防护组件，其中所述框架还包括锁定构件，以将所述磁体结构锁定在所述接通位置，从而将所述防护结构联接到所述机器部件。

7.根据权利要求6所述的防护组件，其中所述锁定构件包括：

第一连接构件，用于与所述裙部相接并接合；

第二连接构件，与所述磁体结构接合，并便于所述第一永磁体的转动，使所述磁体结构在所述接通位置和所述断开位置之间切换；以及

固定构件，用于将所述磁体结构锁定在所述接通位置。

8.根据权利要求1所述的防护组件，其中所述裙部限定具有内表面的容器，所述内表面用于接收并接触所述磁体结构和所述机器部件的至少一部分。

9.根据权利要求1所述的防护组件，其中所述盖帽包括盖子，所述盖子固定到所述裙部并将所述磁体结构和所述机器部件封闭在其中。

10.根据权利要求9所述的防护组件，其中所述盖子向下延伸超过所述裙部以接触所述机器部件。