CN112431240A - 装载机 - Google Patents

装载机 Download PDF

Info

Publication number
CN112431240A
CN112431240A CN201911309644.8A CN201911309644A CN112431240A CN 112431240 A CN112431240 A CN 112431240A CN 201911309644 A CN201911309644 A CN 201911309644A CN 112431240 A CN112431240 A CN 112431240A
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuation system
loader
main
connector
lifting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911309644.8A
Other languages
English (en)
Inventor
S·普兰特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Liugong Machinery Co Ltd filed Critical Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Publication of CN112431240A publication Critical patent/CN112431240A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/422Drive systems for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有铰接框架装置提供铰接转向的装载机(10),装载机(10)包括升降装置(18),其中,升降装置(18)安装在框架装置的前框架部分(12)上并且包括位于其远端的设备连接器(23)、主致动系统(24)以及辅助致动系统(60),其中,主致动系统(24)用于使设备连接器(23)在下降位置和上升位置之间移动,辅助致动系统(60)用于在降低期间存储能量并使用存储的能量支撑主致动系统(50)以提升设备连接器(23),辅助致动系统(60)包括辅助致动器(30),辅助致动器(30)一端连接到框架装置的前框架部分(12),并且另一端在升降装置(18)的横向侧处连接到升降装置(18)。

Description

装载机
技术领域
本发明涉及一种装载机。所述装载机可以是轮式装载机,并包括电驱动系统。
背景技术
轮式装载机可包括:铰接框架装置,该铰接框架装置包括前框架部分和后框架部分以及配备铲斗的升降装置,前框架部分和后框架部分铰接地互连以提供铰接转向;以及配备铲斗的升降装置,用于将物料或土从地面提升并在更高位置处倾倒,例如用于倾卸到自卸车中。轮式装载机的运行耗能大。因此,传统轮式装载机运行成本的主要因素之一是其燃油形式的能耗。运行成本的另一个主要因素是维护成本,例如用于更换或维修活动部件的维护成本。EP 3051031 B1描述了一种配备升降装置的轮式装载机,该升降装置具有增强的装载和升降能力。此外,本领域已知在轮式装载机的升降装置的主臂上方提供另外一个缸,以在主臂下降期间回收能量。这可以降低轮式装载机的能耗。
发明内容
本发明涉及一种具有框架装置和升降装置的装载机。装载机可以是轮式装载机。附加地或可替代地,装载机可以包括履带。所述框架装置可以包括前框架部分和后框架部分,这些前框架部分和后框架部分可以铰接互连,以提供铰接转向。优选地,具有一组车轮的至少一个轴安装在所述框架部分的每一个上,其中所述轴可以是固定轴。因此,所述轮式装载机可以是具有铰接框架装置的轮式装载机。或者,所述装载机可以是滑移装载机、紧凑型履带式装载机或任何其它类型的装载机。装载机包括升降装置,所述升降装置安装到所述框架装置,或者可选地,安装到所述框架装置的前框架部分。升降装置在其远端处包括设备连接器,设备(例如铲斗)可以连接到所述设备连接器。此外,装载机还包括主致动系统,其用于使所述设备连接器相对于所述框架装置枢转,使得设备连接器能够在下降位置和上升位置之间移动。这也可分别称为提升和降低升降装置。因此,升降装置允许装载机在下降位置和上升位置之间移动物料和/或土,上升位置在地面上方高于下降位置。例如,装载机可以从地面收集土和/或物料,并将其倾卸到卡车的平板(bed)中。
在水平面上,升降装置可以固定安装到所述框架装置上。因此,升降装置,尤其是设备连接器,可能无法在这一水平面上按其相对于框架装置的方向调整。但是,设备连接器在所述水平面上的方向可以通过转向装载机来调整,尤其是通过将前框架部分相对于后框架部分枢转来调整。升降装置的至少一部分,尤其是设备连接器,可按重力方向向上和向下移动,这也称为提升和降低升降装置和/或设备连接器。例如,设备连接器可以设置在升降装置的枢轴动臂的远端,其中动臂的近端可枢转地连接到框架装置,尤其是前框架部分。优选地,这种动臂的枢轴平行于水平面延伸,特别是基本上垂直于前后方向和/或平行于装载机的左右方向。当装载机直线向前驱动时,前后方向可以由框架装置限定。在直行方向上,装载机的前框架部分和后框架部分可以彼此对齐。
装载机还可以包括辅助致动系统,其用于在设备连接器下降期间存储能量,并用于在设备连接器上升中使用所存储能量来支撑主致动系统。辅助致动系统可用作回收系统。所存储的能量可以是在部分升降装置降低过程中释放的势能,尤其是在设备连接器降低过程中释放的势能。因此,辅助致动系统在由主致动系统驱动的升降装置的相应致动期间提供能量回收。回收可以是流体驱动回收,例如液压和/或气体能量回收。相应地,辅助致动系统可以被构造成流体驱动系统,尤其是液压和/或气体系统。可选地,辅助致动系统不需要或不包括电机或其它形式的通电压力源。因此,辅助致动系统简单易用,同时能够大大提高装载机的效率。特别地,可以降低提升和降低升降装置期间的能量需求。此外,由于辅助系统支撑提升升降装置,因此其它用于致动的系统(例如主致动系统)可以设计为更低的最大负载。辅助致动系统可提供平衡的升降装置设计。辅助致动系统也可以称为回收(recuperation)和致动系统。由于可以避免或减少在主液压致动系统下降期间动臂移动出现液压中断,所以在升降装置下降期间,回收可以避免或减少液压主致动系统的液压流体中的温度升高。
辅助致动系统还可以包括辅助致动器,所述辅助致动器的近端与框架装置连接,例如与框架装置的前框架部分连接,并且所述辅助致动器的远端在升降装置的横向侧与升降装置连接。这种装置坚固、紧凑且便于进入维护。此外,布置在升降装置的横向侧处完全不会阻挡装载机的操作员的视线。特别地,在升降装置的上升位置和/或下降位置上,操作员仍可轻松地看到设备连接器和/或与之连接的任何设备。这有助于操作装载机。相比之下,安装在升降装置动臂上方和/或顶部的辅助致动器可能更加阻碍视线,从而使这种装载机的操作员很难在正确的位置倾倒和/或收集物料。
框架装置,例如前框架部分和后框架部分,可以具有与装载机的直行方向相对应的纵向延伸。升降装置的横向侧可朝向直行方向和/或框架装置的纵向延伸(优选为正交)的横向。升降装置的横向侧可以朝向基本对应于装载机前轮轴线方向的方向。升降装置的横向侧可进一步平行于平面,其中升降装置的设备连接器从下降位置移动到提升位置,使得升降装置的所述横向侧上的法线也是所述平面上的法线。
在装载机的一实施例中,辅助致动器,尤其是其远端,布置在装载机的操作员驾驶室和/或操作员驾驶室的前窗下方,例如前窗的底边缘,尤其是当设备连接器处于其下降位置时。这可以改善操作人员在操作升降装置期间对设备的视线。操作员驾驶室可设置在装载机框架装置的后框架部分。可替代地或附加地,在装载机的一实施例中,辅助致动器的近端在设置在操作员驾驶室下方和/或操作员驾驶室的前窗(例如,前窗底边)下方的位置处连接到框架装置(例如,前框架部分)。这还可以提高操作员在操作期间对设备和升降装置的可见性。此外,这可以实现紧凑而可靠的设计。
在装载机的一实施例中,辅助致动系统是一种流体驱动致动系统,优选地包括用于存储能量的蓄能器。流体驱动致动系统可以提供大动力输出,传输可提升重载的强大力量,非常坚固、易于维修且只需极少维护。可替代地或附加地,主致动系统也可以是流体驱动系统。这可以降低整体复杂性,并允许对主致动系统和辅助致动系统使用相似或相同的部件。例如,流体可以是气体(例如氮气)和/或液压液体。流体驱动蓄能器是一种可靠且简单的储能设备。蓄能器和辅助致动器可以彼此进行流体连接。特别地,蓄能器和致动器可以与流体管路连接,流体管路用于传导加压流体,例如油或气体。蓄能器的加压可以涉及压缩流体驱动系统的介质,例如流体或气体。然而,加压还可以例如可替代地或附加地包括使蓄能器的弹性部件(例如隔膜)变形,以将能量存储在辅助系统中。
在装载机的一实施例中,辅助致动系统与主致动系统分开,其中辅助致动系统用于完全自主地存储能量并支撑设备连接器的提升,而无需与主致动系统进行任何交互。优选地,此系统不包含用于其致动的电源。它可以在启动时从主致动系统单元获得动力,然后从主致动系统单元自主工作。特别地,辅助致动系统可以被动工作,尤其是在初始加压后,和/或独立于主致动系统的能量供应。单独流体驱动致动辅助系统用于在降低升降装置时存储势能,并使用存储的能量支撑升降装置的提升,其中辅助致动系统被构成完全自主地存储能量并支撑升降装置的提升,而无需与主致动系统进行任何交互。换句话说:辅助致动系统用于存储在降低升降装置期间释放的势能,并使用存储的能量相对于主致动系统独立地支撑升降装置的提升。
在装载机的一实施例中,主致动系统是一种具有蓄电单元和电驱动装置的电气系统,其用于使设备连接器在下降和上升位置之间移动。主致动系统可以包括电机和/或电能储存设备,例如可充电电池。主电致动系统可以是非常安静和环境友好的。主电致动系统可以用于通过电机移动升降装置,也可以首先将储能单元提供的电能转换为另一种能量形式,尤其是液压能。蓄电单元优选是电池,尤其是可充电电池。主电致动系统也可以用于驱动装载机,例如通过转动装载机的车轮。优选地,由蓄电单元提供的电能直接转换为动能来移动装载机的车轮。或者,车轮也可以通过液压系统移动,液压系统由电机驱动,电机又由蓄电单元的能量驱动。优选地,装载机不包括为主电致动系统(例如内燃机)产生电能的装置。相反,它可以只依靠蓄电单元来提供其工作动力。此外,主电致动系统可用于通过将前框架部分和后框架部分相对于彼此倾斜来使装载机转向。
在装载机的一实施例中,主致动系统包括主液压系统,该主液压系统用于在下降位置和上升位置之间使设备连接器移动,主液压系统由电驱动装置提供动力。例如,主致动系统的电驱动装置可用于对主液压系统进行增压,例如,通过电驱动装置驱动液压泵。将电能转换为液压可以非常有效,并且可以实现紧凑设计。特别地,这可以允许使用相当小的电驱动装置实现高最大负载。或者,电驱动装置可以直接启动升降装置,而无需在它们之间进行任何能量转换。
根据本发明的装载器的基本思想是将高效电气系统与高效液压和/或气动回收系统相结合,从而提供一种高效且简单的装载器。出人意料的是,与本领域技术人员所预期的相反,这种组合两个系统以不同的动力传输原理工作,可以总体降低装载机的复杂性,简化维护并提高效率。相比之下,这里已经认识到,被动流体驱动回收系统可以比电回收系统更加环保和高效。本发明的思想克服了对电致动优点的技术偏见,特别是前述推定的电致动和电回收的有益组合。
在装载机的一实施例中,辅助致动器的近端安装到框架装置,例如安装到框架装置的前框架部分,与前框架部分同轴或在升降装置与前框架部分的连接下方。同轴布置可以实现更简单且更具成本效益的设计,尤其是当辅助致动器与升降装置和/或主致动器共用接头和/或轴时。在升降装置安装位置下方进行连接可允许辅助致动器的杆臂更长,从而使回收更有效。这种布置还可以提高可见性。
在装载机的一实施例中,主致动系统包括主致动器,该主致动器与辅助致动器和提升装置的连接同轴连接到升降装置。或者,主致动器与升降装置连接在辅助致动器与升降装置的连接位置远端的位置。同轴布置可以实现更简单且更具成本效益的设计,尤其是具有共用接头和/或轴的设计。同轴布置还可以允许平行和/或相同缸,即主缸和辅助缸从左至右布置。远端连接可以使主致动器具有更长的杆臂,从而提高主致动系统的效率。此外,本实施例还可以实现具有良好可见性的紧凑型装载机设计。
在装载机的一实施例中,辅助致动器是缸,其杆端连接到升降装置,并且其缸端连接到框架装置,例如连接到框架装置的前框架部分。通常,缸端较重。通过其与框架装置的连接,可以减少辅助缸质量的整体运动,从而减少能量损失。此外,缸端的直径可大于杆端。因此,将杆端布置在升降装置上可不会对操作员的视线造成阻碍。辅助致动器的杆端可安装到升降装置的某个位置,该位置为装载机的前轮提供间隙,并能很好地看到在升降装置的所有预期操作状态下连接到升降装置的设备(例如铲斗)的拐角,尤其是当铲斗处于收回状态时。缸可被构造成流体驱动缸,例如液压致动缸。辅助缸可以与主致动系统的主缸相似或相同。因此,公共部件的数量可以更少和/或维护可以更简单。
在装载机的一实施例中,升降装置包括主臂,该主臂在其近端处具有枢转连接器,在其远端处具有设备连接器,主致动系统用于使主臂围绕枢转连接器枢转,使得设备连接器可在降低和提升位置之间移动。升降装置还包括主臂支撑装置,其用于可枢转地支撑主臂的枢轴连接器,其中主臂支撑装置可在一方向上移动,该方向包括相对于框架装置的前后方向上的至少一个部件。升降装置还可以包括导向装置,该导向装置在位于枢轴连接器和设备连接器之间的主臂的导向部分与主臂接合,其中,当将升降装置从下降位置移动到上升位置时,导向部分由导向装置沿着弯曲路径引导,使得设备连接器沿着下降位置和上升位置之间的大致垂直路径行进。主臂支撑装置,例如其近端,可以安装到框架装置,例如框架装置的前框架部分。前后方向可以对应于上述前后方向,并且可以垂直于左右方向。根据本实施例的升降装置提供了所述设备连接器的移动路径,该移动路径在所述设备连接器的中间位置提供了减小的突出距离,该中间位置位于所述设备连接器的降低位置和提升位置之间。基于该概念,与作用在具有主臂的施工机械上的倾斜力矩相比,作用在所述设备连接器上的负载所产生的倾斜力矩可以减少,该主臂为设备连接器提供了沿着圆形路径行进的移动路径,该圆形路径的半径由枢轴连接器与设备连接器之间的距离限定。
在装载机的一实施例中,辅助致动器与其远端连接到主臂的位置,该位置位于枢轴连接器的远端,并且位于导向装置连接到的导向部分的近端。这样的布置很紧凑,但仍能高效回收。主致动系统可以包括主致动器,该主致动器与主臂连接在枢轴连接器远端与导向部分近端的位置。这种布置是紧凑的,同时仍允许有效提升升降装置。特别地,主致动器的杆端可以连接到主臂。在实施例中,主致动器与主臂连接在辅助致动器的连接位置远端的位置。
在装载机的一实施例中,铲斗或提升叉安装(优选是可倾斜地安装)到设备连接器。倾斜移动优选地由主致动系统致动。该倾斜可以简单地收集和/或倾卸物料。此外,倾斜(tilting)可以构造为设备在升降装置从下降位置提升到上升位置期间具有固定的空间方向。为此,装载机可以包括使设备倾斜与提升和降低升降装置同步的装置。铲斗允许有效地装载和/或卸载松散物料。货叉可以轻松移动紧凑货物,例如存放在托盘上。
附图说明
图1以透视侧视图的形式示意性地示出了轮式装载机;
图2以示意性侧视图的形式示出了图1所示轮式装载机的前部,其中升降装置处于下降位置;
图3以示意性侧视图的形式示出了图2所示前部,其中升降装置处于上升位置;
图4以示意性侧视图的形式示出了图1所示轮式装载机的另一前部,其中升降装置处于下降位置;
图5以示意性侧视图的形式示出了图4所示前部,其中升降装置处于上升位置;
图6示意性地示出了用于图1-5所示升降装置的辅助致动系统。
具体实施方式
图1以透视侧视图的形式示出了轮式装载机10。轮式装载机10包括前框架部分12和后框架部分13,它们通过铰接方式互连,以提供铰接转向。前框架部分12和后框架部分13可分别包括车轮16。车轮可以围绕基本上水平的轴线转动。因此,轮式装载机10通过将两个框架部分12、13相对于彼此在其连接处枢转进行转向。此外,轮式装载机10包括安装在后框架部分13上的操作员驾驶室11。前框架部分12的车轮16的轴限定左右方向,其也可以被称为横向T。前后(front-rear)方向F也可以被称为前后(forward-backward)方向,被限定为垂直于左右方向,同时从轮式装载机10的前部延伸到后部。因此,前后方向位于附图的平面内,而左右方向为图纸平面。顶部-底部方向B由重力限定,并垂直于横向方向T和前后方向F。
图2示出了根据本发明第一实施例所述的前框架部分12,其升降装置18处于下降位置,其中所述前框架部分12铰接地安装到图1所示轮装载机10的后框架部分13上。为此,前框架部分12包括安装支架14,其可以与设置在后框架部分13处的配套安装支架接合。升降装置18通过其近端安装到前框架部分12的前部。近端可限定为靠近前框架部分12。升降装置18在其远端具有设备连接器23,其目前采用通孔形式枢转地安装铲斗20。远端可以限定为远离前框架部分12。图2和图3所示的升降装置18包括主臂22,主臂22可枢转地安装在前框架部分12的近端,设备连接器23设置在主臂22的远端。
在图2中,升降装置18示出处于下降位置,其中设备连接器23和铲斗20布置在靠近地面的下降位置。在图3中,升降装置18处于举升或上升位置,设备连接器23和铲斗20已向上移离地面。因此,升降装置18和铲斗20可用于将松散的物料(例如土)从地面上提升,并将其在较高位置处倾倒,例如,倾卸到自卸车中。轮式装载机10包括主致动系统50。主致动系统50包括电池51,该电池51电连接到电机52,电机52驱动液压泵53。因此,只有通过存储在电池51中的电能,液压泵53才能被驱动。液压泵53可以是液压系统的一部分,用于为主液压缸24提供动力,以便将主臂22从图2所示的下降位置提升到图3所示的提升位置。主缸24可枢转地安装在前框架部分12上,杆端安装在主臂22上。主致动系统通过液压泵53使用液压液体向主缸24加压,使主臂22枢转,从而使设备连接器23相对于前框架部分12从下降位置枢转至上升位置。通过减压,升降装置18和设备连接器23可以再次降低。
此外,主致动系统50包括液压倾斜缸26,该液压倾斜缸26可通过液压泵53进行液压致动。液压倾斜缸26通过其缸端可枢转地连接到前框架部分12。其杆端连接到连杆件28的端部,所述连杆件28可枢转地安装到主臂22的中心部分。在对端处,连杆件28通过另一连杆件连接到铲斗20。通过液压系统对倾斜缸26进行加压和降压,铲斗20可以相对于主臂22倾斜,以分别装载和卸载铲斗23。此外,主致动系统50可以驱动轮装载器10的车轮16和/或致动转向缸(未示出),以使前框架部分12相对于后框架部分13枢转。
此外,轮式装载机10包括辅助致动系统60,用于在设备连接器23下降期间存储能量,并用在设备连接器23上升中使用所存储能量来支撑主致动系统50。辅助致动系统60在图6中示意性地示出。辅助致动系统60包括采用流体驱动辅助缸30形式的辅助致动器。升降装置18和辅助致动系统60也可称为反平衡动臂。辅助致动系统60可以与主致动系统50分离并自主运行。例如,它可以包括蓄能器61,该蓄能器61存储由于辅助缸30缩回时其流体系统加压而降低升降装置18期间释放的势能。该储能或压力可用于在升降装置18提升过程中延长辅助缸30,从而支撑这种向上移动。在本实施例中,辅助致动系统60是一种使用液压液体驱动的液压系统。或者,它也可以是由气体(例如氮气)驱动的气动系统。
图6以示意图的形式示出了辅助缸30与蓄能器61的连接。如图6所示,辅助致动系统32不一定需要主动控制和/或任何阀。因此,系统简单、易于维修且经济实惠。但是,可以添加阀62和可选的控制单元63,以便在轮式装载机10关闭后对辅助致动系统60进行减压。可替代地或附加地,阀62和控制单元63还可用于通过上述液压泵53和流体连接管线64对辅助致动系统60进行初始加压。具体地,当打开轮式装载器10时,控制单元63可用于打开阀62,从而通过来自主液压系统(即通过液压泵53)的液压液体对辅助致动系统进行加压。一旦加压,控制单元63将用于关闭阀62,并在辅助致动系统60运行期间保持关闭。同样,当轮式装载机10关闭时,控制单元63可用于再次打开阀62,以对辅助致动系统60进行减压。
辅助缸30通过其远端杆端连接到主臂22,主臂22位于主致动系统50的缸24与主臂22的连接远端。这种布置是有效的,因为它不会阻碍操作员对铲斗20和设备连接器23的视线,尤其是在提升位置和/或与连接到主缸24远端的主臂22的辅助致动器相比。辅助缸30可连接到主臂22的顶部,以在主臂22的下降位置和上升位置之间提供大行程。辅助缸30的近端缸端连接到前框架部分12。例如,它可以连接到与主缸24相同的接头和/或轴,从而实现紧凑且经济高效的设计。这种布置可称为同轴布置。此外,辅助缸30在横向侧处连接到主臂22和前框架部分12。换句话说,辅助缸30沿左右方向T连接到升降装置18的侧面和前框架部分12,尤其是连接到由主臂22的上升位置和下降位置之间的移动所限定的平面的侧面。这种布置可以允许上述同轴布置。此外,这种布置对于操作员控制轮式装载机10时的视线特别有利。例如,与主臂22上方的布置不同,辅助缸30不会或至少更少地阻挡操作员在铲斗20上的视线,例如处于下降位置。因此,总体而言,轮式装载机10的操作更容易控制。
为了说明辅助液压致动系统60的工作原理,图3示出了主臂22的上升位置,图2示出了主臂22的下降位置。如图3所示,在辅助液压致动缸30完全伸出的位置,主臂22升起。在该位置,蓄能器61和整个辅助液压致动系统60不会被加压,特别是相对于环境压力。当降低主臂22时,辅助液压缸30缩回。由于这种缩回,辅助液压致动系统60中的压力增加,该系统在蓄能器61中存储主臂22降低过程中释放的势能。当将主臂22从图2所示的下降位置提升到图3所示的上升位置时,可以使用存储的势能来延伸辅助液压缸30,从而支撑主臂22提升。因此,可以减小提升主臂22所需的总动力输出。图2和图3所示的主液压致动器24在主臂22提升期间的操作由辅助液压缸30支撑。
图4和图5示出了轮式装载机10的另一实施例。总体而言,其操作和致动系统与图2和图3所示实施例所述的操作和系统相似或甚至相同。图4示出了下降位置;图5示出了上升位置。除以下所述不同之外,图4和图5所示的实施例被构造成图2和图3所示的实施例。特别地,图4和图5所示的实施例包括主臂致动系统50和辅助致动系统60以及用于倾斜铲斗20的布置,其构造与所述布置结合图2和图3所述相同,但以下差异除外。相同附图标记表示相同或类似的部件。
图4和图5所示实施例的升降装置18与结合图2和图3所述不同。从图3中的管线32可以看出,当升降装置18从图2的下降位置移动到图3的上升位置时,轮式装载机10的主臂22的远端处的设备连接器23沿着圆形路径移动。这是因为固定臂22具有固定的长度,并且在前框架部分12的固定部分受到支撑。相比之下,从图5中的管线34可以看出,图4和图5所示的轮式装载机10的设备连接器23在将升降装置18从图4的下降位置移动到图5的上升位置时,沿着基本上垂直的路径移动。由于升降装置具有不同且独特的设计,这是可行的,下文将介绍这种设计。
图4和图5中的所述升降装置18包括主臂22,主臂22的近端具有枢轴连接器36,远端具有设备连接器。升降装置18还包括主臂支撑装置38,其用于可枢转地支撑主臂22的枢轴连接器36。主臂支撑装置38能够按一方向移动,该方向包括至少一个分量位于相对于前框架部分12的前后方向F上。主臂支撑装置38的近端由前框架部分12可枢转地支撑,而主臂支撑装置38的远端可枢转地支撑主臂22的近端。升降装置18还包括导向装置40,该导向装置的一端在位于枢轴连接器36和设备连接器23之间的主臂22的导向部分处与主臂22接合,而导向装置40的另一端由前框架部分12支撑。当使用主臂致动系统50将主臂22从图4的下降位置移动到图5的上升位置时,导向装置40将主臂22的导向部分沿圆形路径引导,从而使主臂支撑装置38沿前后方向F移动。因此,设备连接器23沿大致垂直的轨迹34移动。
主缸24和辅助油缸30均连接到导向部分与其枢轴连接器36之间的主臂22。这可以防止不必要地阻挡操作员的视线,并实现高效且紧凑的设计。此外,主缸24安装在前框架部分12上的位置比辅助缸30更低且更向前,以便更好地支撑主臂22。此外,辅助缸30布置在主臂22的横向侧,从而使升降装置18即在主臂22的左右方向T的侧面具有上述的有利效果。
附图标号
10 轮式装载机
11 驾驶室
11.1 前窗
12 前框架部分
13 后框架部分
14 安装支架
16 车轮
18 升降装置
20 铲斗
22 主臂
23 设备连接器
24 主缸
26 倾斜缸
28 连杆件
30 辅助缸
32 移动轨迹
34 移动轨迹
36 枢轴连接器
38 支撑装置
40 导向装置
50 主致动系统
51 电池
52 电驱动装置
53 液压泵
60 辅助致动系统
61 蓄能器
62 阀
63 控制单元
64 液压管线

Claims (13)

1.一种装载机(10),可选为轮式装载机,其具有框架装置,所述框架装置可选地包括前框架部分(12)和后框架部分(13),所述前框架部分(12)和后框架部分(13)铰接地互连以提供铰接转向,所述装载机(10)包括:
升降装置(18),所述升降装置(18)安装在所述框架装置上,且在其远端包括设备连接器(23);
主致动系统(50),所述主致动系统(50)用于使所述设备连接器(23)相对于所述框架装置枢转,使得设备连接器(23)在下降位置和上升位置之间能移动;和
辅助致动系统(60),所述辅助致动系统(60)用于在设备连接器(23)下降期间存储能量,并用于在设备连接器(23)上升过程中使用所存储能量来支撑主致动系统(50);
所述辅助致动系统(60)包括辅助致动器(30),所述辅助致动器(30)的近端与所述框架装置连接,并且所述辅助致动器(30)的远端在所述升降装置(18)的横向侧处与所述升降装置(18)连接。
2.根据权利要求1所述的装载机(10),其中,
当所述设备连接器(23)处于其下降位置时,所述辅助致动器(30),尤其是其远端,布置在所述装载器(10)的操作员驾驶室(11)下方和/或操作员驾驶室(11)的前窗(11.1)下方;和/或
所述辅助致动器(30)的近端连接到所述操作员驾驶室(11)和/或所述操作员驾驶室(11)的前窗(11.1)下方的所述前框架部分(12)。
3.根据权利要求1或2所述的装载机(10),其中,
所述辅助致动系统(60)是流体驱动的致动系统,优选地包括用于存储能量的蓄能器(61)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述辅助致动系统(60)与主致动系统(50)分开设置,并配置为完全自主地存储能量并支撑设备连接器(23)的提升,而无需与所述主致动系统(24)进行任何交互。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述主致动系统(50)是一种具有蓄电单元(51)和电驱动装置(52)的电气系统,其用于使所述设备连接器(23)在所述下降和上升位置之间移动,所述主致动系统(50)可选地用于致动所述前框架部分(12)与所述后框架部分(3)相对于彼此的铰接和/或致动所述装载机(10)的驱动。
6.根据权利要求5所述的装载机(10),其中,
所述主致动系统(50)包括主液压系统(53),所述主液压系统(53)用于致动所述设备连接器(23)在所述下降位置和所述上升位置之间的移动,所述主液压系统由所述电驱动装置(52)提供动力。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述辅助致动器(30)的近端安装到所述前框架部分(12)上,与所述升降装置(18)和所述前框架部分(12)的连接同轴地或位于所述升降装置(18)和所述前框架部分(12)的连接下方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述主致动系统(50)包括主致动器(24),所述主致动器(24)与所述辅助致动器(30)和所述升降装置(18)的连接同轴地或在所述辅助致动器(30)和所述升降装置(18)的连接的远端连接到所述升降装置(18)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述辅助致动器(30)是缸(30),所述缸(30)的杆端与所述升降装置(18)连接,所述缸(30)的缸端与所述前框架部分(12)连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
所述升降装置(18)包括主臂(22),主臂(22)的近端具有枢轴连接器(36),主臂(22)的远端具有所述设备连接器(23);
所述主致动系统(50)设置为围绕所述枢轴连接器(36)枢转所述主臂(22),使得所述设备连接器(23)在所述下降位置和所述上升位置之间移动;以及
所述升降装置(18)还包括:
主臂支撑装置(38),用于可枢转地支撑所述主臂(22)的枢轴连接器(36),其中,所述主臂支撑装置(38)可沿一方向移动,所述方向包括相对于所述框架装置的前后方向上的至少一个分量;和
导向装置(40),其与所述主臂(22)在所述主臂(22)的导向部分处接合,所述导向部分位于所述枢轴连接器(36)和所述设备连接器(23)之间;
其中,当使用所述主致动系统(50)将所述设备连接器(23)从所述下降位置移动到所述上升位置时,所述导向部分由所述导向装置(40)沿着弯曲路径引导,使得所述设备连接器(23)沿着大致垂直的路径行进。
11.根据权利要求10所述的装载机(10),其中,
所述辅助致动器(30)与所述主臂(22)在一位置连接,所述位置在所述枢轴连接器(36)远端且在所述导向部分近端。
12.根据权利要求10或11所述的装载机,其中,
所述主致动系统(50)包括主致动器(24),所述主致动器(24)与所述主臂(22)在一位置连接,该位置在枢轴连接器(36)远端且所述导向部分近端,可选地,该位置在所述辅助致动器(30)与所述主臂(22)连接处的远端。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装载机(10),其中,
铲斗(20)或提升叉安装在,优选地为倾斜安装在设备连接器(23)上。
CN201911309644.8A 2019-08-26 2019-12-18 装载机 Pending CN112431240A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/102573 WO2021035475A1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Loader
CNPCT/CN2019/102573 2019-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112431240A true CN112431240A (zh) 2021-03-02

Family

ID=68732693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911309644.8A Pending CN112431240A (zh) 2019-08-26 2019-12-18 装载机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210062466A1 (zh)
EP (1) EP3786369A1 (zh)
CN (1) CN112431240A (zh)
WO (1) WO2021035475A1 (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064775A1 (en) * 2002-01-11 2003-08-07 Myhre Per Joergen Device for a mechanical digger
KR20070105424A (ko) * 2006-04-26 2007-10-31 현대중공업 주식회사 에너지 절감용 붐 실린더를 구비한 굴삭기
CN202543995U (zh) * 2012-04-27 2012-11-21 泉州市洛江区交通汽车修配厂 一种用于挖掘机或装载机的助力弹簧辅助系统
CN103243752A (zh) * 2013-05-07 2013-08-14 山东理工大学 压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置
CN103261523A (zh) * 2010-12-16 2013-08-21 哈姆股份公司 自行式压路机及用来运行自行式压路机的方法
WO2014054983A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Volvo Construction Equipment Ab Lift arrangement for a working machine
JP2014080812A (ja) * 2012-10-17 2014-05-08 Sanyo Kiki Co Ltd 作業機の油圧回路
CN204164060U (zh) * 2014-09-30 2015-02-18 潍坊亿宏重工机械有限公司 一种蓄能装载机
CN105026234A (zh) * 2013-11-15 2015-11-04 株式会社小松制作所 作业车辆以及作业车辆的控制方法
CN106164382A (zh) * 2015-02-02 2016-11-23 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
CN106170595A (zh) * 2015-02-02 2016-11-30 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
CN106168040A (zh) * 2016-08-30 2016-11-30 广西柳工机械股份有限公司 具有增力油缸的装载机
CN107235440A (zh) * 2017-06-08 2017-10-10 太原理工大学 一种用于举升机构的液电混合节能系统
CN108713081A (zh) * 2016-03-24 2018-10-26 沃尔沃建筑设备公司 轮式装载机前部单元以及轮式装载机
CN108755794A (zh) * 2018-06-21 2018-11-06 太原理工大学 基于液电复合驱动的液压挖掘机
CN109070954A (zh) * 2016-03-24 2018-12-21 沃尔沃建筑设备公司 轮式装载机前部单元和轮式装载机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8008790B2 (en) * 2008-12-19 2011-08-30 Cnh America Llc System for recovering or converting energy for equipment having a movable implement and method
US20140000973A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Caterpillar Inc. Energy Storage Integrated as Machine Counterweight
US8997476B2 (en) * 2012-07-27 2015-04-07 Caterpillar Inc. Hydraulic energy recovery system
CN203238684U (zh) * 2013-05-07 2013-10-16 山东理工大学 弹性橡胶带蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置
CN203462514U (zh) * 2013-09-13 2014-03-05 泉州市洛江区交通汽车修配厂 一种用于挖掘机或装载机的新型动力辅助系统
US20170044737A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 Caterpillar Inc. Recovering energy from hydraulic system of a machine
WO2018119678A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Guangxi Liugong Machinery Co., Ltd. Excavator

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064775A1 (en) * 2002-01-11 2003-08-07 Myhre Per Joergen Device for a mechanical digger
KR20070105424A (ko) * 2006-04-26 2007-10-31 현대중공업 주식회사 에너지 절감용 붐 실린더를 구비한 굴삭기
CN103261523A (zh) * 2010-12-16 2013-08-21 哈姆股份公司 自行式压路机及用来运行自行式压路机的方法
CN105714655A (zh) * 2010-12-16 2016-06-29 哈姆股份公司 用来运行自行式压路机的方法
CN202543995U (zh) * 2012-04-27 2012-11-21 泉州市洛江区交通汽车修配厂 一种用于挖掘机或装载机的助力弹簧辅助系统
WO2014054983A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Volvo Construction Equipment Ab Lift arrangement for a working machine
JP2014080812A (ja) * 2012-10-17 2014-05-08 Sanyo Kiki Co Ltd 作業機の油圧回路
CN103243752A (zh) * 2013-05-07 2013-08-14 山东理工大学 压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置
CN105026234A (zh) * 2013-11-15 2015-11-04 株式会社小松制作所 作业车辆以及作业车辆的控制方法
CN204164060U (zh) * 2014-09-30 2015-02-18 潍坊亿宏重工机械有限公司 一种蓄能装载机
CN106164382A (zh) * 2015-02-02 2016-11-23 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
CN106170595A (zh) * 2015-02-02 2016-11-30 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
CN109811812A (zh) * 2015-02-02 2019-05-28 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
CN108713081A (zh) * 2016-03-24 2018-10-26 沃尔沃建筑设备公司 轮式装载机前部单元以及轮式装载机
CN109070954A (zh) * 2016-03-24 2018-12-21 沃尔沃建筑设备公司 轮式装载机前部单元和轮式装载机
CN106168040A (zh) * 2016-08-30 2016-11-30 广西柳工机械股份有限公司 具有增力油缸的装载机
CN107235440A (zh) * 2017-06-08 2017-10-10 太原理工大学 一种用于举升机构的液电混合节能系统
CN108755794A (zh) * 2018-06-21 2018-11-06 太原理工大学 基于液电复合驱动的液压挖掘机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王红蕾、陈建中: "《系统工程理论与应用7》", 30 November 2017, 贵州大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3786369A1 (en) 2021-03-03
WO2021035475A1 (en) 2021-03-04
US20210062466A1 (en) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006246533B2 (en) Industrial vehicle having working implement
US9340956B2 (en) Boom lock system for work machine
US5542814A (en) Method of lifting a skid steer loader bucket
EP3433433B1 (en) A wheel loader front unit and a wheel loader
JP2006249709A (ja) 作業車両におけるリフトアーム装置、及びそれを備える作業車両
WO2012012240A2 (en) Battery-powered mining vehicle
CN114396089B (zh) 轮式装载机前部单元和轮式装载机
US11268263B2 (en) Electric excavator
EP2280122B1 (en) Vertical lift arm device
CN107023045B (zh) 用于工程机械的自调平机构
JP3133793B2 (ja) リフト・ローダブーム装置およびリフト・ローダブーム装置を用いた作業具移動方法
CN112431240A (zh) 装载机
US11933015B2 (en) Loader vehicle
WO2014017958A1 (en) Balanced linkage
JP2011020568A (ja) ベース車輌及び作業車輌

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210302

RJ01 Rejection of invention patent application after publication