CN113167048A - 用于带有泵组的发动机的具有支架安装件的动力机械 - Google Patents

用于带有泵组的发动机的具有支架安装件的动力机械 Download PDF

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Abstract

一种具有内燃机(322)和直列式静压/液压泵组(324)的动力机械(100；200)包括加强支架(340)，该加强支架将飞轮壳体(330)安装到发动机，并被构造成改变发动机/泵组的固有频率，以使得发动机点火频率与发动机/泵组的固有频率不相匹配。

Description

用于带有泵组的发动机的具有支架安装件的动力机械
技术领域
本公开涉及动力机械。更具体地，本公开涉及具有内燃机的动力机械，所述内燃机具有直列式静压/液压泵组。
背景技术
出于本公开的目的，动力机械包括为完成特定任务或各种任务生成动力的任何类型的机械。一种类型的动力机械是作业车辆。作业车辆通常是自推进式车辆，所述自推进式车辆具有诸如升降臂(尽管一些作业车辆可以具有其它作业装置)的作业装置，所述作业装置可以被操纵以执行作业功能。作业车辆包括装载机、挖掘机、多用途车辆、拖拉机和挖沟机，仅举几个示例。
动力机械(诸如装载机)经常使用内燃机和所联接的静压/液压泵组。当内燃机与静压/液压泵组或用于将发动机的输出动力信号转换成能够执行各种类型的作业的信号的其它动力转换系统以直列的方式连接时，来自发动机的燃烧点火的激励频率可以与发动机/泵系统的固有频率相匹配。如果发动机点火频率与发动机/动力转换系统的固有频率相匹配，则发动机/泵将被激励并进入共振，这最终可能会损坏或破坏发动机/泵系统。此外，除点火频率之外的其它振动源也可能影响联接到发动机的动力转换系统。
以上讨论仅被提供以获得总体性背景信息，并不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
发明内容
所公开的实施例包括动力机械和用于动力机械的内燃机，且诸如静压/液压泵组的动力转换系统以直列的方式安装到发动机。加强支架安装到飞轮壳体并安装到发动机，并被构造成改变发动机/泵组的固有频率，以使得发动机点火频率或其它振动源与发动机/泵组的固有频率不相匹配。
一个总体方面包括动力机械(100；200)，所述动力机械包括：框架(110；210)；由框架支撑的动力系统(120；220)，该动力系统包括：动力源(222)，该动力源包括发动机(322)和安装到发动机的飞轮壳体(330)，且飞轮(238)被定位在飞轮壳体内并由发动机的输出驱动；动力转换系统(224)，该动力转换系统包括：液压泵组(324)，该液压泵组安装到飞轮壳体，并与发动机以直列的方式排列，并且以可操作的方式联接到发动机；和驱动马达，该驱动马达与液压泵组液压连通；和加强支架(340)，该加强支架紧固到飞轮壳体并紧固到发动机，并被构造成改变组合的发动机和液压泵的固有频率，动力转换系统(224)包括：液压泵组(324)，该液压泵组安装到飞轮壳体，并与发动机以直列的方式排列，并且以可操作的方式联接到发动机；和驱动马达，该驱动马达与液压泵组液压连通。动力机械还包括牵引系统(240)，该牵引系统具有牵引元件，该牵引元件以可操作的方式联接到驱动马达，并被构造成由驱动马达驱动以控制动力机械的移动。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在所述动力机械中，发动机(322)是内燃机，并且加强支架(340)被构造成相对于内燃机的点火频率改变组合的发动机和直列式液压泵组系统的固有频率。在动力机械中，加强支架(340)被构造成增加组合的发动机和直列式泵组系统的固有频率。在动力机械中，液压泵组通过紧固件(332)被栓接到飞轮壳体(330)。在动力机械中，加强支架(340)包括第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)，该第一竖直支撑板和第二竖直支撑板每一个都固定到发动机(322)的对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)中的一个。在动力机械中，第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)固定到发动机的对置的第一侧部(352)和第二相对侧(352)中的一个的底部部分。在动力机械中，加强支架(340)还包括横向构件(346)，所述横向构件固定到第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)中的每一个，并且其中飞轮壳体(330)通过横向构件(346)安装到发动机(322)。在动力机械中，横向构件(346)沿着发动机的在对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)之间延伸的侧部(354)定位。
一个总体方面包括用于动力机械的动力系统(120；220)，该动力系统包括：动力源(222)，该动力源包括发动机(322)和飞轮(328)；动力转换系统(224)，该动力转换系统包括液压泵组(324)，该液压泵组安装到飞轮的飞轮壳体(330)并与发动机以直列的方式联接；支架(340)，该支架安装到飞轮壳体并安装到发动机，并被构造成相对于发动机的频率改变组合的发动机和液压泵组系统的固有频率。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在动力系统中，发动机(322)是内燃机，并且其中支架(340)构造成将飞轮壳体(330)安装到发动机。在动力系统中，支架(340)是加强支架，该加强支架被构造成相对于内燃机的点火频率改变组合的发动机和直列式液压泵组系统的固有频率。在动力系统中，支架(340)被构造成增加组合的发动机和直列式液压泵组系统的固有频率。在动力系统中，直列式液压泵组(324)通过第一紧固件(332)被栓接到飞轮壳体(330)。在动力系统中，飞轮壳体(330)通过支架(340)被栓接到发动机(322)。在动力系统中，支架(340)包括第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)，该第一竖直支撑板和第二竖直支撑板每一个都固定到发动机(322)的对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)中的一个。在动力系统中，第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)每一个都固定到发动机的对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)中的一个的底部部分。在动力系统中，支架(340)还包括横向构件(346)，所述横向构件固定到第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)中的每一个，并且其中飞轮壳体(330)通过横向构件(346)安装到发动机(322)。在动力系统中，横向构件(346)沿着发动机的在对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)之间延伸的侧部(354)延伸，并且其中第二紧固件(334)延伸穿过横向构件。
一个总体方面包括一种动力机械，该动力机械具有框架(110；210)；和由框架支撑的动力系统(120；220)，该动力系统包括：包括发动机(322)的动力源(222)；动力转换系统(224)，该动力转换系统包括以可操作的方式联接到发动机的液压泵组(324)；以及加强支架(340)，该加强支架紧固到发动机，并被构造成改变组合的发动机和液压泵的固有频率。
提供本发明内容和摘要是为了以简化的形式介绍将在下面的详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是示出可以有利地实施本公开的实施例的代表性动力机械的功能系统的框图。
图2至图3示出了可以有利地实施本公开的实施例的呈滑移转向装载机形式的代表性动力机械的立体图。
图4是示出装载机(诸如图2至图3中示出的装载机)的动力系统的部件的框图。
图5是内燃机的立体图，该内燃机与静压泵组或液压泵组以直列的方式连接并利用加强支架来改变发动机-泵组组合的固有频率。
具体实施方式
参考示例性实施例来描述和示出在该讨论中公开的构思。然而，这些构思在其应用方面不限于说明性实施例中的部件的构造和布置的细节，并且能够以各种其它方式被实施或实行。本文件中的术语用于描述，而不应视为进行限制。如本文所用的诸如“包括”、“包含”和“具有”及其变体的词语意在涵括其后列出的项、其等同物以及附加项。
所公开的实施例包括动力机械和用于动力机械的内燃机，且静压/液压泵组以直列的方式安装到发动机，并且加强支架被构造和布置成改变发动机/泵组的固有频率，使得发动机点火频率或其它振动源与发动机/泵组的固有频率不相匹配。在示例性实施例中，泵组安装在飞轮壳体上。飞轮壳体栓接或以其它方式安装在加强支架机构上，并且加强支架机构栓接或以其它方式安装到发动机。
这些构思可以在各种动力机械上被实施，如下文将描述的那样。在图1中以图表的形式示出了可以有利地实施实施例的代表性动力机械，并且这种动力机械的一个示例在图2至图3中被示出，并且在公开任何实施例之前在下面进行描述。为了简洁起见，仅示出并讨论了一个动力机械作为代表性动力机械。然而，如上所提及的那样，下面的实施例可以在若干动力机械中的任何一个动力机械上被实施，所述动力机械包括与图2至图3中示出的代表性动力机械不同类型的动力机械。出于本讨论的目的，动力机械包括框架、至少一个作业元件和能够向作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机械是自推进式作业车辆。自推进式作业车辆是一类动力机械，这类动力机械包括框架、作业元件和能够向作业元件提供动力的动力源。作业元件中的至少一个是用于使动力机械在动力下移动的原动系统。
图1是示出可以有利地结合下面讨论的实施例的动力机械100的基本系统的框图，该动力机械可以是许多不同类型的动力机械中的任何一种。图1的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。如上所提及那样，在最基本的层面上，用于本讨论目的的动力机械包括框架、动力源和作业元件。动力机械100具有框架110、动力源120和作业元件130。因为图1中中示出的动力机械100是自推进式作业车辆，所以该动力机械还具有牵引元件140和操作者台150，所述牵引元件本身是被设置成用于使动力机械在支撑表面上移动的作业元件，该操作者台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被设置成至少部分地响应于由操作者提供的控制信号与其它系统相互作用以执行各种作业任务。
某些作业车辆具有能够执行专门的任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有升降臂，诸如铲斗的机具例如通过销接装置附接到该升降臂。可以操纵作业元件(即升降臂)来定位机具，以用于执行任务。在一些情况下，机具可以相对于作业元件定位，诸如通过使铲斗相对于升降臂旋转，以进一步定位机具。在这种作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接和处于使用中。这种作业车辆能够通过拆卸机具/作业元件组合并重新组装另一机具来代替原来的铲斗来接受其它机具。然而，其它作业车辆旨在与各种各样的机具一起使用，并且具有机具接口，诸如图1中示出的机具接口170。最基本的是，机具接口170是框架110或作业元件130与机具之间的连接机构，所述连接机构可以简单地是用于将机具直接附接到框架110或作业元件130的连接点，或者可以更复杂地为如下所讨论的那样。
在一些动力机械上，机具接口170可以包括机具承载件，该机具承载件是以可移动的方式附接到作业元件的物理结构。机具承载件具有接合特征和锁定特征，以接受多个机具中的任何一个并将所述多个机具中的任一个固定到作业元件上。这种机具承载件的一个特性是，一旦机具被附接到该机具承载件，该机具承载件就固定到机具(相对于机具不可移动)，并且当机具承载件相对于作业元件移动时，机具与机具承载件一起移动。如本文所用的术语机具承载件不仅仅是枢转连接点，而是具体地旨在用于接受和被固定到各种不同机具的专用装置。机具承载件本身可安装到诸如升降臂的作业元件130或框架110。机具接口170还可以包括一个或多个动力源，所述动力源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带有机具接口的多个作业元件，这些机具接口中的每一个都可以但不必须具有用于接纳机具的机具承载件。一些其它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接受多个机具。这些机具接口中的每一个都可以但不是必须具有机具承载件。
框架110包括可以支撑附接到该框架或定位在该框架上的各种其它部件的物理结构。框架110可以包括任意数量的单个部件。一些动力机械具有刚性框架。也就是说，框架的任何部分都相对于框架的另一部分不可移动。其它动力机械具有能够相对于框架的另一部分移动的至少一个部分。例如，挖掘机可以具有相对于下框架部分旋转的上框架部分。其它作业车辆具有铰接框架，使得框架的一个部分相对于另一部分枢转，以实现转向功能。
框架110支撑动力源120，该动力源被构造为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，以及在一些情况下，能够经由机具接口170提供动力以便由所附接的机具使用。来自动力源120的动力可以被直接提供到作业元件130、牵引元件140和机具接口170中的任何一个。替代性地，来自动力源120的动力可以被提供给控制系统160，该控制系统又选择性地向元件提供动力，所述元件能够使用所述动力以执行作业功能。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，该动力转换系统被构造为将来自发动机的输出转换成可被作业元件使用的动力的形式。其它类型的动力源可以结合到动力机械中，包括电源或动力源的组合，通常称为混合动力源。示例性实施例包括具有直列式静压泵组或液压泵组的内燃机。参考图5讨论这种发动机/泵组组合的示例。尽管在任何附图中都没有示出，但是在其它实施例中，其它动力转换系统可以联接到发动机。可以联接到发动机的动力转换系统的一些示例包括机械传动装置(而不是静压或液压的)、压缩机和发马达，仅列举几个示例。
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意数量的作业元件。作业元件通常附接到动力机械的框架，并且在执行作业任务时可相对于框架移动。此外，牵引元件140是作业元件的特殊情况，这是因为所述牵引元件的作业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分离，这是因为许多动力机械除了牵引元件之外还具有额外的作业元件，尽管并非总是如此。动力机械可以具有任意数量的牵引元件，这些牵引元件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履带组件、附接到轮轴的车轮等。牵引元件可以安装到框架，使得牵引元件的移动被限制为围绕轮轴的旋转(使得通过滑动动作实现转向)，或者替代性地，所述牵引元件可枢转地安装到框架，以通过使牵引元件相对于框架枢转来实现转向。
动力机械100包括操作者台150，该操作者台包括操作位置，操作者可以从该操作位置控制动力机械的操作。在一些动力机械中，操作者台150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可以实施所公开的实施例的一些动力机械可能没有上述类型的驾驶室或操作者隔室。例如，后走式装载机可以没有驾驶室或操作者隔室，而是具有用作操作者台的操作位置，从该位置可以正确操作动力机械。更广泛地说，除了作业车辆以外的动力机械可以具有不一定类似于以上参考的操作位置和操作者隔室的操作者台。进一步地，替代与动力机械相邻或位于动力机械上的操作者台或除所述操作台之外，一些动力机械(诸如动力机械100和其它动力机械，无论所述动力机械是否具有操作者隔室或操作者位置)能够被远程(即，从位于远程定位的操作者台)操作。这可以包括其中动力机械的操作者控制的功能中的至少一些可以从与联接到动力机械的机具相关联的操作位置操作的应用。替代性地，在一些动力机械的情况下，可以设置远程控制装置(所述远程控制装置远离动力机械和与动力机械联接的任何机具两者)，该远程控制装置能够控制动力机械上的操作者控制的功能中的至少一些。
图2至图3示出了可以有利地采用以下所论述的实施例的装载机200，所述装载机200是图1中示出的动力机械类型的一个特定示例。装载机200是滑移转向装载机，所述滑移转向装载机是具有牵引元件(在这种情况下，四个轮子)的装载机，所述牵引元件通过刚性轮轴安装到装载机的框架。在此短语“刚性轮轴”指的是滑移转向装载机200不具有可以被旋转或转向以帮助装载机完成转弯的任何牵引元件的事实。替代地，滑移转向装载机具有驱动系统，该驱动系统独立地驱动装载机的每一侧的一个或多个牵引元件，使得通过向每一侧提供不同的牵引信号，机械往往会在支撑表面上滑移。这些变化的信号甚至可以包括给装载机的一侧的(多个)牵引元件提供动力以使装载机在向前方向上移动，并且给装载机的另一侧上的牵引元件提供动力以使装载机在反向方向上移动，以使得装载机将围绕以装载机自身的足迹为中心的半径转弯。术语“滑移转向”传统上是指具有如上所述的滑移转向且轮子作为牵引元件的装载机。然而，应该注意的是，许多履带式装载机也通过滑移来完成转弯，并且在技术上是滑移转向装载机，尽管所述履带式装载机没有轮子。出于本讨论的目的，除非另有说明，否则术语滑移转向不应被视为将讨论范围限制于轮子作为牵引元件的这些装载机。
装载机200是在图1中被广义示出并在上面讨论的动力机械100的一个特定示例。为此，以下描述的装载机200的特征包括与图1中使用的附图标记大致相似的附图标记。例如，装载机200被描述为具有框架210，正如动力机械100具有框架110一样。滑移转向装载机200在本文中被描述为提供对可以实施以下描述的与履带组件和用于将履带组件安装到动力机械的安装元件相关的实施例的环境的理解的参考。装载机200不应被认为是限制性的，尤其是关于装载机200可能已经在本文中描述的特征的描述，这些特征对于所公开的实施例来说不是必需的，因此可以包括或不包括在除装载机200之外的、可以有利地实施以下公开的实施例的动力机械中。除非特别说明，否则下面公开的实施例可以在各种动力机械上实践，其中装载机200只是这些动力机械中的一个。例如，下面讨论的一些或全部构思可以在许多其它类型的作业车辆上实践，诸如各种其它装载机、挖掘机、挖沟机、多用途车辆和推土机，仅举几个示例。这些各种其它车辆中的一些可能不是滑移转向车辆，而是可以采用其它类型的转向。
装载机200包括支撑动力系统220的框架210，动力系统能够生成或以其它方式提供动力以用于操作动力机械上的各种功能。动力系统220以框图形式示出，但是位于框架210内。框架210还支撑呈升降臂组件230形式的作业元件，该作业元件由动力系统220提供动力，并且可以执行各种作业任务。由于装载机200是作业车辆，框架210还支撑牵引系统240，该牵引系统也由动力系统220提供动力，并且能够在支撑表面上推进动力机械。升降臂组件230又支撑机具接口270，该机具接口包括能够接纳各种机具并将各种机具固定到装载机200以执行各种作业任务的机具承载件272、和动力联接器274，其中机具可以联接到所述动力联接器以用于选择性地向可能连接到装载机的机具提供动力。动力联接器274可以提供液压动力源或电动力源或两者。装载机200包括驾驶室250，该驾驶室限定操作者台255，操作者可以从该操作者台操纵各种控制装置260以使动力机械执行各种作业功能。驾驶室250可以围绕延伸穿过安装件254的轴线枢转回来，以根据维护和修理的需要提供对动力系统部件的访问。
操作者台255包括操作者座椅258和多个操作输入装置，所述操作输入装置包括操作者可以操纵以控制各种机械功能的控制杆260。操作者输入装置可以包括按钮、开关、杆件、滑动件、踏板等，所述按钮、开关、杆件、滑动件、踏板等可以是独立的装置(诸如手动杆件或脚踏板)或者结合到手柄或显示面板中(包括可编程输入装置)。操作者输入装置的致动可以生成呈电信号、液压信号和/或机械信号形式的信号。响应于操作者输入装置生成的信号被提供给动力机械上的各种部件，以用于控制动力机械上的各种功能。通过动力机械100上的操作者输入装置被控制的功能包括控制牵引元件219、升降臂组件230、机具承载件272，以及向可以以可操作的方式联接到机具的任何机具提供信号。
装载机可以包括人机界面，该人机界面包括显示装置，该显示装置设置在驾驶室250中，从而以可以由操作者感测的形式给出可与动力机械的操作相关的信息的指示，所述指示例如是听觉和/或视觉指示。听觉指示可以以蜂鸣器、铃声等形式或通过言辞通信来进行。视觉指示可以以图形、灯、图标、仪表、字母数字字符等的形式进行。显示器可以提供专用指示，例如警示灯或仪表，也可以是动态的以提供可编程信息，包括可编程显示装置，诸如各种尺寸和性能的监视器。显示装置可以提供诊断信息、故障诊断信息、指导信息和帮助操作者操作动力机械或联接到动力机械的机具的各种其它类型的信息。也可以提供对操作者有用的其它信息。其它动力机械(诸如后走式装载机)可能没有驾驶室、操作者隔室或座椅。这种装载机上的操作者位置通常相对于操作者最适合操纵操作者输入装置的位置而被限定。
可以包括下面讨论的实施例和/或与下面讨论的实施例相互作用的各种动力机械可以具有支撑各种作业元件的各种不同的框架部件。本文中讨论的框架210的元件是为了说明的目的而提供的。可以实施实施例的其它动力机械可以具有不同类型的框架。装载机200的框架210包括底盘或框架的下部部分211和主框架或由底盘支撑的框架的上部部分212。在一些实施例中，装载机200的主框架212例如利用紧固件或通过将底盘焊接到主框架而附接到底盘211。替代性地，主框架和底盘可以一体形成。主框架212包括一对直立部分214A和214B，所述一对直立部分位于主框架的任一侧并朝向主框架的后部，所述一对直立部分支撑升降臂组件230，并且升降臂组件230枢转地附接到所述一对直立部分。升降臂组件230说明性地销接至直立部分214A和214B中的每一个。出于本讨论的目的，竖直部分214A和214B上的安装特征和升降臂组件230以及安装硬件(包括用于将升降臂组件销接到主框架212的销)的组合统称为接头216A和216B(竖直部分214中的每一个上定位一个接头)。接头216A和216B沿着轴线218对齐，使得升降臂组件能够如下所讨论的那样相对于框架210围绕轴线218枢转。其它动力机械可能不包括框架的任一侧的直立部分，或者可能没有可安装到框架的任一侧并朝向框架的后部的直立部分的升降臂组件。例如，一些动力机械可以具有安装到动力机械的单侧或安装到动力机械的前端或后端的单个臂。其它机械可以具有多个作业元件(包括多个升降臂)，该多个作业元件中的每一个以其自身的构型安装到机械。框架210还在装载机200的两侧支撑呈轮子219A-219D形式的一对牵引元件。
图2至图3中示出的升降臂组件230是许多不同类型的升降臂组件的一个示例，这些升降臂组件可以附接到诸如装载机200的动力机械或者可以实施本讨论的实施例的其它动力机械。升降臂组件230是所谓的竖直升降臂，这意味着升降臂组件230在装载机200的控制下可相对于框架210沿着形成大致竖直路径的升降路径237移动(即，升降臂组件可以被升起和降下)。其它升降臂组件可以具有不同的几何结构，并且可以以各种方式联接到装载机的框架，以提供不同于升降臂组件230的径向路径的升降路径。例如，其它装载机上的一些升降路径提供径向升降路径。其它升降臂组件可以具有可伸缩部分。其它动力机械可以具有附接到其框架的多个升降臂组件，其中每个升降臂组件彼此独立。除非特别说明，否则本讨论中阐述的发明构思不受联接到特定动力机械的升降臂组件的类型或数量的限制。
升降臂组件230具有设置在框架210的对置侧的一对升降臂234。当处于如图2所示的降下位置时，升降臂234中的每一个的第一端在接头216处枢转地联接到动力机械，而升降臂中的每一个的第二端232B被定位在框架210的前方。接头216朝向装载机200的后部定位，使得升降臂沿着框架210的侧部延伸。升降路径237由当升降臂组件230在最小高度与最大高度之间移动时升降臂234的第二端232B的行进路径限定。
升降臂234中的每一个具有第一部分234A和第二部分234B，每个升降臂234的第一部分234A在接头216中的一个处枢转地联接到框架210，并且第二部分234B从其与第一部分234A的连接处延伸到升降臂组件230的第二端232B。升降臂234每一个都联接到横向构件236，所述横向构件附接到第一部分234A。横向构件236为升降臂组件230提供增加的结构稳定性。一对致动器238(所述致动器在装载机200上是被构造成从动力系统220接收加压流体的液压缸)分别在装载机200任一侧在可枢转接头238A和238B处枢转地联接到框架210和升降臂234两者。致动器238有时被单独地或统称为升降缸。致动器238的致动(即，伸缩)导致升降臂组件230围绕接头216枢转，并从而沿着由箭头237示出的固定路径被升起和降下。一对控制连杆217中的每一个都枢转地安装到框架210和框架210的任一侧的升降臂234中的一个。控制连杆217有助于限定升降臂组件230的固定升降路径。
一些升降臂(最显著的是挖掘机上但也可能是装载机上的升降臂)可以具有可控制以相对于另一段枢转而不是如图2中示出的升降臂组件230中的情况那样一致地(即，沿着预定路径)移动的部分。一些动力机械具有带有单个升降臂的升降臂组件，诸如在挖掘机或者甚至一些装载机和其它动力机械中已知的升降臂组件。其它动力机械可以具有各自彼此独立的多个升降臂组件。
机具接口270被设置成紧邻升降臂组件230的第二端232B。机具接口270包括能够接受各种不同的机具并将所述机具固定到升降臂组件230的机具承载件272。这种机具具有被构造成与机具承载件272接合的互补机械接口。机具承载件272枢转地安装在臂组件230的第二端232B处。机具承载件致动器235以可操作的方式联接到升降臂组件230和机具承载件272，并且可操作以使机具承载件相对于升降臂组件旋转。机具承载件致动器235示意性地是液压缸，并且通常被称为摆缸。
通过使机具承载件能够附接到多个不同的机具，可以相对容易地实现从一个机具到另一机具的更换。例如，具有机具承载件的机械可以在机具承载件与升降臂组件之间设置致动器，使得移除或附接机具不涉及从机具移除致动器或附接致动器，或者不涉及从升降臂组件移除机具或附接机具。机具承载件272提供安装结构，该安装结构用于容易地将机具附接到升降臂(或动力机械的其它部分)，这是没有机具承载件的升降臂组件所不具有的。
一些动力机械可以具有附接到该动力机械的机具或类似机具的装置，诸如通过销接到升降臂，且倾斜致动器也直接联接到机具或机具类型的结构。以可旋转的方式销接到升降臂上的这种机具的常见示例是铲斗，其中一个或多个摆缸附接到支架，该支架诸如通过焊接或利用紧固件直接固定到铲斗上。这种动力机械没有机具承载件，而是在升降臂与机具之间具有直接连接。
机具接口270还包括可用于与升降臂组件230上的机具连接的机具动力源274。机具动力源274包括加压液压流体端口，机具可以以可移除的方式联接到该端口。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电力源，以用于为机具上的电致动器和/或电子控制器提供动力。机具动力源274还示例性地包括与挖掘机200上的数据总线通信的电导管，以允许机具上的控制器与装载机200上的电子装置之间的通信。
框架210支撑并通常包围动力系统220，使得动力系统220的各种部件在图2至图3中不可见。图4尤其包括动力系统220的各种部件的示意图。动力系统220包括可以生成和/或储存用于在各种机械功能上使用的动力的一个或多个动力源222。在动力机械200上，动力系统220包括内燃机。其它动力机械可以包括发马达、可充电电池、各种其它电源或能够为给定的动力机械部件提供动力的电源的任何组合。动力系统220还包括以可操作的方式联接到动力源222的动力转换系统224。动力转换系统224又联接到可以执行动力机械上的功能的一个或多个致动器226。各种动力机械中的动力转换系统可以包括各种部件，包括机械传动装置、液压系统等。动力机械200的动力转换系统224包括可选择性地控制以向驱动马达226A和驱动马达226B提供动力信号的一对静压驱动泵224A和224B。驱动马达226A和驱动马达226B依次各自以可操作的方式联接到轮轴，其中驱动马达226A联接到轮轴228A和轮轴228B，而驱动马达226B联接到轮轴228C和轮轴228D。轮轴228A至228D又分别联接到牵引元件219A至219D。驱动泵224A和驱动泵224B可以机械地、液压地和/或电气地联接到操作者输入装置，以接收用于控制驱动泵的致动信号。在示例性实施例中，动力源222包括内燃机(诸如图5中示出的发动机322)，并且动力转换系统224包括直列式泵组(诸如图5中示出的泵组324)。下面参照图5示出和讨论这种发动机/泵组组合的固有频率改变特征。
动力机械200中的驱动泵、马达和轮轴的布置只是这些部件的布置的一个示例。如上所讨论的那样，动力机械200是滑移转向装载机，并且因此动力机械的每一侧的牵引元件通过单个液压泵的输出被一起控制，或者通过动力机械200中的单个驱动马达被控制，或者利用单独的驱动马达被控制。可以采用液压驱动泵和马达的各种其它构型和组合，如可能有利的那样。
动力机械200的动力转换系统224还包括液压机具泵224C，所述液压机具泵224C也以可操作的方式联接到动力源222。液压机具泵224C以可操作的方式联接到作业致动器回路238C。作业致动器回路238包括升降缸238和摆缸235以及用于控制所述升降缸和所述摆缸的致动的控制逻辑(诸如一个或多个阀)。控制逻辑响应于操作者输入而选择性地允许升降缸和/或摆缸的致动。在一些机械中，作业致动器回路还包括控制逻辑，所述控制逻辑用于选择性地向所附接的机具提供加压液压流体。
以上对动力机械100和装载机200的描述是出于说明性目的而提供的，以提供可以在上面实施以下讨论的实施例的说明性环境。尽管所讨论的实施例可以在动力机械上实践，所述动力机械例如大致由图1的框图中示出的动力机械100所描述的动力机械，并且更特别地，可以在诸如履带式装载机200的装载机上实践，除非另有说明或叙述，否则下面讨论的构思在其应用方面并不旨在局限于上面具体描述的环境。
现在参考图5，示出了呈内燃机形式的动力源322的示例性实施例，其中动力转换系统324以直列的方式与发动机322安装在一起。尽管如上所讨论的那样，各种实施例中的动力转换系统可以包括除液压泵之外的元件，图5中示出了液压泵。然而，为了简单起见，图5的论述的剩余部分将具体地将动力转换系统称为液压泵。在所示的实施例中，泵组324使用螺栓或紧固件332被栓接到联接到发动机322的飞轮壳体330。如上所讨论那样，当内燃机与静压/液压泵组以直列的方式连接时，来自发动机的燃烧点火的激励频率通常与发动机/泵系统的固有频率相匹配。此外，来自发动机的其它振动源(诸如凸轮轴、曲轴、活塞在发动机中的往复运动等)可以与发动机/动力转换系统的固有频率相匹配。如果任何振动源与发动机/动力转换系统的固有频率相匹配，则发动机/动力转换系统将受到激励并且进入共振。当发动机/动力转换系统进入共振时，所得到的振动可以被传送给操作者，从而导致操作者不适和/或疲劳。最终，这种振动也会损坏或破坏发动机/动力转换系统。
为了避免对发动机和泵组的损坏，所公开的实施例利用以下所述的构造，在该构造中，泵组324栓接到飞轮328的飞轮壳体330，并且加强支架340被固定到飞轮壳体330和发动机322两者，以向发动机/泵系统提供更多的结构刚度，从而物理地改变所述发动机/泵系统的固有频率。加强支架340将发动机/泵系统的固有频率增加到远远高于发动机点火频率的频率，以防止共振。
在图5中示出的示例性设计中，加强支架340包括使用紧固件344栓接到发动机的第一侧部352和第二侧部352的底部部分的两个竖直支撑构件或板342。支架340还包括使用紧固件348栓接或以其它方式附接在两个竖直支撑板342之间的横向构件346。横向构件346沿着发动机的在对置的侧部352之间延伸的侧部354定位。飞轮壳体330因此使用紧固件334被栓接到支架340，并且支架340如所述那样被栓接到发动机322，从而将泵组324联接到发动机322。这将改变发动机/泵组的固有频率。虽然在一个示例性实施例中，支架340被示为三件式组件，但是支架340可以替代地由更少(例如，一个或两个)或额外的件形成。这些件可以是铸件或其它金属件。在一些实施例中，支架340的各部分可以集成到飞轮壳体和/或发动机中。一般而言，支架340可以是将发动机/泵系统的固有频率增加到远远高于发动机点火频率的频率以防止共振的任何构造。
尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不背离本讨论的范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。

Claims (19)

1.一种动力机械(100；200)，包括：
框架(110；210)；
由所述框架支撑的动力系统(120；220)，所述动力系统包括：
动力源(222)，所述动力源包括发动机(322)和安装到所述发动机的飞轮壳体(330)，且飞轮被定位在所述飞轮壳体内并由所述发动机的输出驱动；
动力转换系统(224)，所述动力转换系统包括液压泵组(324)和驱动马达，所述液压泵组安装到所述飞轮壳体上，与所述发动机以直列的方式排列，并且以能够操作的方式联接到所述发动机，所述驱动马达与所述液压泵组液压连通；和
加强支架(340)，所述加强支架紧固到所述飞轮壳体并紧固到所述发动机，并被构造成改变组合的发动机和液压泵的固有频率；和
牵引系统(240)，所述牵引系统具有牵引元件(140；219)，所述牵引元件以能够操作的方式联接到所述驱动马达，并被构造成由所述驱动马达驱动以控制所述动力机械的移动。
2.根据权利要求1所述的动力机械，其中，所述发动机(322)是内燃机，并且其中所述加强支架(340)被构造成相对于所述内燃机的点火频率改变所述组合的发动机和液压泵组系统的固有频率。
3.根据权利要求2所述的动力机械，其中，所述加强支架(340)被构造成增加所述组合的发动机和直列式泵组系统的固有频率。
4.根据权利要求3所述的动力机械，其中，所述液压泵组利用紧固件(332)被栓接到所述飞轮壳体(330)。
5.根据权利要求3所述的动力机械，其中，所述加强支架(340)包括第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)，所述第一竖直支撑板和所述第二竖直支撑板每一个都固定到所述发动机(322)的对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)中的一个。
6.根据权利要求5所述的动力机械，其中，所述第一竖直支撑板(342)和所述第二竖直支撑板(342)每一个都固定到所述发动机的对置的所述第一侧部(352)和所述第二侧部(352)中的一个的底部部分。
7.根据权利要求6所述的动力机械，其中，所述加强支架(340)还包括横向构件(346)，所述横向构件固定到所述第一竖直支撑板(342)和所述第二竖直支撑板(342)中的每一个，并且其中所述飞轮壳体(330)通过所述横向构件(346)安装到所述发动机(322)。
8.根据权利要求7所述的动力机械，其中，所述横向构件(346)沿着所述发动机的在对置的所述第一侧部(352)和所述第二侧部(352)之间延伸的侧部(354)定位。
9.一种用于动力机械的动力系统(120；220)，所述动力系统包括：
动力源(222)，所述动力源包括发动机(322)和飞轮(328)；
动力转换系统(224)，所述动力转换系统包括液压泵组(324)，所述液压泵组安装到所述飞轮的飞轮壳体(330)，并与所述发动机以直列的方式联接；
支架(340)，所述支架安装到所述飞轮壳体并安装到所述发动机，并被构造成相对于所述发动机的频率改变组合的发动机和液压泵组系统的固有频率。
10.根据权利要求9所述的动力系统，其中，所述发动机(322)是内燃机，并且其中所述支架(340)被构造成将所述飞轮壳体(330)安装到所述发动机。
11.根据权利要求10所述的动力系统，其中，所述支架(340)是加强支架，所述加强支架被构造成相对于所述内燃机的点火频率改变所述组合的发动机和直列式液压泵组系统的固有频率。
12.根据权利要求11所述的动力系统，其中，所述支架(340)被构造成增加所述组合的发动机和直列式液压泵组系统的固有频率。
13.根据权利要求12所述的动力系统，其中，所述直列式液压泵组(324)利用第一紧固件(332)被栓接到所述飞轮壳体(330)。
14.根据权利要求13所述的动力系统，其中，所述飞轮壳体(330)使用第二紧固件(334)被栓接到所述发动机(322)。
15.根据权利要求14所述的动力系统，其中，所述支架(340)包括第一竖直支撑板(342)和第二竖直支撑板(342)，所述第一竖直支撑板和所述第二竖直支撑板每一个都固定到所述发动机(322)的对置的第一侧部(352)和第二侧部(352)中的一个。
16.根据权利要求15所述的动力系统，其中，所述第一竖直支撑板(342)和所述第二竖直支撑板(342)中每一个都固定到所述发动机的对置的所述第一侧部(352)和所述第二侧部(352)中的一个的底部部分。
17.根据权利要求15所述的动力系统，其中，所述支架(340)还包括横向构件(346)，所述横向构件固定到所述第一竖直支撑板(342)和所述第二竖直支撑板(342)中的每一个，并且其中所述飞轮壳体(330)通过所述横向构件(346)安装到所述发动机(322)。
18.根据权利要求17所述的动力系统，其中，所述横向构件(346)沿着所述发动机的在对置的所述第一侧部(352)和所述第二侧部(352)之间延伸的侧部(354)延伸，并且其中所述第二紧固件(334)延伸穿过所述横向构件。
19.一种动力机械，包括：
框架(110；210)；和
由所述框架支撑的动力系统(120；220)，所述动力系统包括：
包括发动机(322)的动力源(222)；
动力转换系统(224)，所述动力转换系统包括液压泵组(324)，所述液压泵组以能够操作的方式联接到所述发动机；和
加强支架(340)，所述加强支架紧固到所述发动机，并被构造成改变组合的发动机和液压泵的固有频率。
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