CN114892740A - 用于动力机的装载机提升臂组件 - Google Patents

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Abstract

公开的实施例包括动力机(例如，100；200；300)和提升臂(例如，230；330)的相关结构、机具托架(例如，272；372)、从动连杆和主动连杆，它们改进可制造性、减少组件失效并改进动力机设计和功能。在一些实施例中，提升臂结构包括铸件下提升臂部分。铸件下提升臂部分包括轮廓化上端(例如，405)，其套在上提升臂部分(例如，333)的轮廓化下端(例如，410)上，以控制应力点并降低焊接部分上的应力。从动连杆结构可包括从动连杆，该从动连杆被构造为至少部分位于提升臂结构外部以提高后可视性。主动连杆结构可被构造为与提升缸(例如，338)上的最内侧表面(例如，680)侧向重叠，但构造为当提升臂升起时，横向重叠部分运动到提升缸的最内侧表面之上。

Description

用于动力机的装载机提升臂组件
本申请是申请日为2019年10月17日、进入国家阶段申请号为201880025702.1、题为“用于动力机的装载机提升臂组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及动力机。更具体地讲，本公开涉及利用安装在提升臂结构上的机具移动或处理材料的提升臂和相关结构。
背景技术
就本公开的目的而言，动力机包括为完成特定任务或各种任务而产生动力的任何类型的机器。一种类型的动力机是工作车辆。诸如装载机的工作车辆通常是具有工作装置的自行式车辆，该工作装置诸如可操纵以执行工作功能的提升臂(尽管有些工作车辆可以具有其他工作装置)。举例而言，工作车辆包括装载机、挖掘机、多用途车辆、拖拉机和挖沟机。
动力机通常包括框架、至少一个工作元件和能够为工作元件提供动力以完成工作任务的动力源。一种类型的动力机是自行式工作车辆。自行式工作车辆是一类动力机，其包括框架、工作元件和可向工作元件提供动力的动力源。工作元件中的至少一个是在动力作用下移动动力机的动力系统。
通常，动力机包括枢转地安装到动力机的框架上的提升臂结构，其中一个或多个提升执行器结合在框架和提升臂结构之间，以在工作操作期间提升和降下提升臂结构。例如，提升臂结构可用于提升和降下铲斗以移动材料。设计不太复杂但其足以承受高载荷应力的提升臂结构是一项挑战。此外，许多提升臂结构设计对动力机操作者的可视性具有不利影响。
以上讨论仅提供一般背景信息，不旨在帮助确定要求保护的主题内容的范围。
发明内容
本发明内容和摘要旨在以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。发明内容和摘要并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在将它们作为确定要求保护的主题内容的范围的辅助手段。
公开的实施例包括动力机、提升臂(升降臂)结构、机具托架、从动连杆结构和主动连杆结构，它们提高了动力机的可制造性，减少了动力机的部件失效，并且提高了动力机的设计和功能性。在一些示例性实施例中，提升臂结构包括铸件下提升臂部分，铸件下提升臂部分直接枢转地结合至铸造机具托架板。铸件下提升臂部分包括轮廓化上端，其套在上提升臂部分的轮廓化下端上，以控制应力点并降低上提升臂部分和下提升臂部分之间的焊接部分上的应力。在一些实施例中，从动连杆结构包括铸件从动连杆，铸件从动连杆被构造为至少部分地位于提升臂结构的外侧，以提高动力机的操作者的后可视性。在一些实施例中，主动连杆结构被构造为从动力机的框架至少部分地横向隔开，使得它们与提升缸上的最内侧表面横向地重叠，但是，使得随着提升臂提升，横向重叠部分运动到提升缸的最内侧表面之上。
附图说明
图1是示出本公开的实施例可有利地在其上实施的代表性动力机的功能系统的框图；
图2是可以有利地实施本文公开的实施例的动力机的前透视图；
图3是图2所示的动力机的后透视图；
图4是本文公开的实施例可以有利地在其上实施的另一动力机的部件的侧视图；
图5和图6是图4所示的动力机的提升臂结构的透视图；
图7是根据示例性实施例的图5和图6所示的提升臂结构的铸件下提升臂部分的透视图；
图8是根据一些示例性实施例的铸件下提升臂部分和主提升臂或上提升臂部分的轮廓端的透视图；
图9是根据一些示例性实施例的铸造机具托架板的第一透视图；
图10是图9所示的机具托架板的机器侧视图；
图11是图9所示的机具托架板的端视图；
图12是图9所示的机具托架板的第二透视图；
图13和图14是包括两个图9所示的铸造机具托架板(结构管在二者之间延伸)的机具托架组件的透视图；
图15是示出可旋转地结合到铸件下提升臂部分的示例性机具托架实施例的透视图；
图16是示出根据一些示例性实施例的铸件从动连杆构造的动力机的一部分的后视图；
图17是示出图16的从动连杆构造的动力机的部分透视图；
图18是通过结构管连接的铸件从动连杆构件的图示；
图19至图21是示出根据一些示例性实施例的动力机的主动连杆与提升臂结构之间的枢转附接件相对于提升缸底座的顶端的关系定位的侧视图；
图22是根据一些实施例的主动连杆枢轴和提升缸的底端之间的关系的另一图示。
具体实施方式
本讨论使用说明性实施例来揭示各种概念。然而，这些概念在其应用中不限于说明性实施例中的构造和组件布置的细节，并且能够以各种其他方式来实践或执行。本文中的术语用于描述目的，不应被视为限制。如本文中所使用的“包括”、“包含”和“具有”的词语及其变形意指包括其后所列的项目、其等同物以及附加项目。
所公开的实施例包括动力机、提升臂结构、机具托架、从动连杆结构和主动连杆结构，其提高了可制造性，减少了部件故障，并且改进了动力机的设计。在一些示例性实施例中，提升臂结构包括铸件下提升臂部分。铸件下提升臂部分可直接枢转地结合至铸造机具托架板。在一些实施例中，铸件下提升臂部分可包括轮廓化的上端，其套在上提升臂部分的轮廓化的下端上，以控制应力点，由此减小上提升臂部分与下提升臂部分之间的焊接部分上的应力。
在一些实施例中，从动连杆结构包括铸件从动连杆，其被构造为至少部分地位于提升臂结构的外部，以提高动力机的操作者的后部可视性。此外，在一些实施例中，主动连杆结构被构造为至少部分地与动力机的框架横向隔开，使得它们与提升缸上的最内侧表面横向地重叠，但是，当提升臂升起时，横向重叠部分从提升缸的最内侧表面之下运动到提升缸的最内侧表面之上，从而主动连杆不损坏提升缸。这样允许更有效地利用空间，以改进设计特征，而不需要增加动力机的宽度。
这些概念可在各种动力机上实践，如下所述。图1以图表形式示出了实施例可实施在其上的代表性动力机，图2-3示出了这样的动力机的一个示例，并且在公开任何实施例之前描述如下。然而，如上所述，下面的实施例可以在多个动力机中的任何一个上实施，包括与图2-3中所示的代表性动力机不同类型的动力机。
出于本讨论的目的，动力机包括框架、至少一个工作元件和能够为工作元件提供动力以完成工作任务的动力源。一种类型的动力机是自行式工作车辆。自行式工作车辆是包括框架、工作元件和能够向工作元件提供动力的动力源的一类动力机。工作元件中的至少一个是在动力作用下移动动力机的动力系统。
图1示出了示出动力机100的基本系统的框图，基于此，下面讨论的实施例可以被有利地合并并且可为许多不同类型的动力机中的任何一种。图1的框图标识了动力机100上的各种系统以及各种组件与系统之间的关系。如上所述，在最基本的层次上，用于本讨论的动力机包括框架、动力源和工作元件。动力机100具有框架110、动力源120和工作元件130。由于图1所示的动力机100是自行式工作车辆，它还具有牵引元件140(它们本身是用于将动力机移动到支撑面上的工作元件)以及提供用于控制动力机的工作元件的操作位置的操作台150。提供控制系统160以与其他系统交互以至少部分地响应于操作者提供的控制信号来执行各种工作任务。
特定工作车辆具有能够执行专门任务的工作元件。例如，一些工作车辆具有提升臂，在该提升臂上诸如通过销钉布置附接有诸如铲斗的机具。可以操纵工作元件，即，提升臂，来定位用于执行任务的机具。在某些情况下，可相对于工作元件定位机具，诸如通过相对于提升臂来旋转铲斗以进一步定位机具。在这种工作车辆的正常操作下，铲斗需要连接并使用。通过拆解机具/工作元件的组合并重新组装另一机具以代替原来的铲斗，此类工作车辆可接受其他机具。然而，其他工作车辆旨在与各种各样的机具一起使用，并且具有如图1所示的机具接口170的机具接口。最基本的，机具接口170是框架110或工作元件130与机具之间的连接机构，其可以简单到作为将机具直接附接到框架110或工作元件130或更复杂的设备的连接点，如下所述。
在一些动力机上，机具接口170可包括机具托架，该机具托架为可运动地附接到工作元件的物理结构。机具托架具有接合特征和锁定特征，以接受并将多个机具中的任意一个固定到工作元件上。这种机具托架的一个特点是，一旦机具附接在其上，它就固定至机具(即，相对于机具不可运动)，并且当机具托架相对于工作元件运动时，机具随机具托架运动。本文中使用的术语机具托架不仅是枢转连接点，而是专门用于接受并固定到各种机具的专用装置。机具托架本身可安装到工作元件130，诸如提升臂或框架110。机具接口170还可包括用于向机具上的一个或多个工作元件提供动力的一个或多个动力源。一些动力机可具有带有机具接口的多个工作元件，它们中的每一个可以但不必须具有用于接收机具的机具托架。其他一些动力机可具有带有多个机具接口的工作元件，使得单个工作元件可以同时接受多个机具。这些机具接口中的每一个可以但不必须具有机具托架。
框架110包括可支撑附接到其上或位于其上的各种其他组件的物理结构。框架110可包括任意数量的单独组件。有些动力机的框架是刚性的。也就是说，框架的任何部分都不能相对于框架的另一部分运动。其他动力机的至少有一部分能够相对于框架的另一部分运动。例如，挖掘机可具有相对于下框架部分旋转的上框架部分。其他工作车辆具有铰接式框架，使得框架的一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120能够向包括一个或多个牵引元件140的一个或多个工作元件130提供动力，并且在某些情况下，该动力源120经由机具接口170提供供所附接的机具使用的动力。动力源120的动力可直接提供给工作元件130、牵引元件140和机具接口170中的任一个。可替换地，可将来自动力源120的动力提供给控制系统160，其继而选择性地向能够使用该动力来执行工作功能的元件提供动力。动力机的动力源通常包括发动机如内燃机和动力转换系统如机械传动或液压系统，动力转换系统能够将发动机的输出转换为工作元件可用的动力形式。其他类型的动力源可并入动力机，包括电源或通常称为混合动力的动力组合。
图1示出了被指定为工作元件130的单个工作元件，但是各种动力机可具有任意数量的工作元件。工作元件通常附接到动力机的框架，并且在执行工作任务时相对于框架可运动。此外，牵引元件140是工作元件的特例，因为其工作功能通常是将动力机100移动到支撑面上。牵引元件140示为与工作元件130分开，因为许多动力机除了牵引元件外还有其他工作元件，但并非总是这样。动力机可具有任意数量的牵引元件，其中一些或全部可以从动力源120接收动力以推动动力机100。例如，牵引元件可为轨道组件、连接到车轴的车轮等。牵引元件可以安装在框架上，使得牵引元件的运动仅限于绕轴旋转(从而通过打滑动作完成转向)，或者可替换地，枢转地安装到框架以通过相对于框架使牵引元件枢转来实现转向。
动力机100包括操作台150，该操作台150包括操作者可在其上控制动力机的操作的操作位置。在一些动力机中，操作台150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可在其上实施所公开实施例的一些动力机可没有上述类型的驾驶室或操作室。例如，步行式装载机可没有驾驶室或操作室，而是有作为操作台的操作位置，从该位置可正确操作动力机。更广泛地说，除了工作车辆以外的动力机可具有与上述操作位置和操作室不一定相似的操作台。此外，诸如动力机100和其他的一些动力机，无论它们是否具有操作室或操作位置，可以远程(即从远程操作台)操作，除了在动力机附近或动力机上的操作台进行操作之外或者可替代在动力机附近或动力机上的操作台进行操作。可以包括这样的应用：动力机的至少一些由操作者控制的功能可以从与结合至动力机的机具相关联的操作位置操作。可替换地，对于一些动力机，可提供能够控制动力机上至少一些由操作者控制的功能的遥控装置(即，远离动力机及与其结合的任何机具二者)。
图2至图3示出了装载机200，其是图1所示类型的动力机的一个特定示例，其中可以有利地使用下面讨论的实施例。装载机200是履带(式)装载机，更具体地说，是紧凑型履带装载机。履带装载机是一种将无尽履带作为牵引元件(与车轮相对)的装载机。履带装载机200是在图1中概括示出并在上面讨论的动力机100的一个特定示例。为此，下面描述的装载机200的特征包括通常与图1中使用的标号基本相似的标号。例如，装载机200被描述为具有框架210，就像动力机100具有框架110一样。本文描述履带装载机200提供了一个参考，以便于理解以下描述的与履带组件和用于将履带组件安装到动力机上的安装元件相关的实施例可在其上实施的一个环境。不应认为装载机200特别限于本文所述的装载机200可具有的特征的描述，这些特征对于所公开的实施例是非必要的，并且因此其上可有利地实施下面公开的实施例的装载机200之外的动力机可以或可以不包括这些特征。除非另有特别说明，否则下面公开的实施例可以在各种动力机上实施，其中履带装载机200仅是这些动力机中的一种。例如，下面讨论的一些或所有概念可用于许多其他类型的工作车辆，举例而言，诸如各种其他装载机、挖掘机、挖沟机和推土机。具体地说，下面描述的动力机框架的特性也可用于轮式装载机。这种轮式装载机(通常称为滑移转向装载机)的示例实施例如图4所示。
装载机200包括支撑动力系统220的框架210，动力系统可产生或以其他方式提供用于操作动力机上各种功能的动力。框架210还以提升臂结构230的形式支撑工作元件，该提升臂结构230由动力系统220提供动力并且能够执行各种工作任务。由于装载机200是工作车辆，因此框架210还支撑牵引系统240，牵引系统240也由动力系统220提供动力，并且可以在支撑面上推进动力机。提升臂结构230继而支撑机具托架接口270，其包括机具托架272以及动力耦合器274，所述机具托架272可接收各种机具并将其固定到装载机200以执行各种工作任务，所述动力耦合器274被提供以选择性地向可能连接至装载机的机具提供动力。装载机200可以在驾驶室250内操作，操作者可以从驾驶室250操作各种控制装置260以使动力机执行各种功能。驾驶室250可以绕延伸穿过安装件254的轴向后旋转，以便根据需要接触部件用于进行维护和维修。
仍参考图2和图3，本文所讨论的框架210的元件是为了说明性目的而提供的，并非可在其上实施实施例的动力机可以使用的唯一类型的框架。装载机200的框架210包括框架的底盘或框架的下部211以及由底盘支撑的框架的主框架或框架的上部212。在机器后部提供后档板280，以选择性地提供进入发动机舱的通路。装载机200的主框架212通过紧固件或通过将底盘焊接到主框架而附接到底盘211。主框架212包括一对直立部分214A和214B，其位于主框架的任一侧并朝向主框架的后部，所述主框架支撑提升臂结构230，并且提升臂结构230枢转地附接到所述主框架。提升臂结构230示例性地销钉在直立部分214A和214B中的每一个上。直立部分214A和214B与提升臂结构230和安装硬件上的安装特征的组合(包括用于将提升臂结构销钉到主框架212的销钉)在本讨论中统称为关节216A和216B(每个直立部分214上有一个)。关节216A和216B沿轴218对齐，使得提升臂结构能够如下面所讨论的那样围绕轴218相对于框架210旋转。其他动力机可不包括框架任一侧上的直立部分，或者可不具有可安装到框架任一侧并朝向框架后部的直立部分的提升臂结构。例如，一些动力机可具有安装在动力机的单侧或动力机的前端或后端的单臂。其他机器可以具有包括多个提升臂的多个工作元件，它们中的每一个以其自身构造安装到机器上。框架210还在装载机200的任一侧上支撑一对牵引元件242A和242B，它们在装载机200是履带组件。
图1所示的提升臂结构230是许多不同类型的提升臂结构的一个示例，这些提升臂结构可附接到诸如装载机200的动力机或可以在其上实施本讨论的实施例的其他动力机。提升臂结构230具有设置在框架210的相对侧上的一对提升臂234。如图2所示，当处于降低的位置时，每个提升臂234的第一端在关节216处枢转地结合至动力机，并且每个提升臂的第二端232B位于框架210的前方。提升臂结构230在装载机200的控制下相对于框架210可运动(即，提升臂结构可升高和降低)。该运动(即，提升臂结构230的升高和降低)总体由箭头237所示的行进路径来描述。为了讨论的目的，提升臂结构230的行进路径237由提升臂结构的第二端232B的运动路径限定。
图2所示的提升臂结构230的提升臂234中的每一个包括第一部分234A和枢转地结合至第一部分234A的第二部分234B。每个提升臂234的第一部分234A在关节216之一枢转地结合至框架210，并且第二部分234B从其与第一部分234A的连接延伸至提升臂结构230的第二端232B。提升臂234各自结合至附接到第一部分234A的交叉构件236。交叉构件236为提升臂结构230提供增大的结构稳定性。在装载机200上作为液压缸的一对执行器238被构造为从动力系统220接收加压流体，这对执行器238在装载机200的任一侧上分别在可枢转的关节238A和238B处枢转地结合至框架210和提升臂234二者。执行器238有时单独地称作和统称为提升缸。执行器238的执行(即，拉伸和收缩)使得提升臂结构230绕关节216枢转，并由此沿着箭头237所示的固定路径上升和下降。一对控制连杆217中的每一个枢转地安装至框架210和框架210的任一侧上的提升臂232之一。控制连杆217帮助限定提升臂结构230的固定行进路径。图2所示的提升臂结构230是可结合至动力机100的代表性的一类提升臂结构。具有不同几何形状、组件和布置的其他提升臂结构能够枢转地结合至装载机200或其他动力机，在此基础上可以实施本文所讨论的实施例而不脱离本讨论的范围。例如，其他机器可包括具有提升臂的提升臂结构，每个提升臂具有一部分(与提升臂234的两部分234A和234B相对)，该部分在一端枢转地结合至框架，另一端位于框架的前方。其他提升臂结构可具有一个可延展的或可收缩的提升臂。还有其他提升臂结构可具有多个(即两个以上)部分段或部分。一些提升臂，最显著的是挖掘机上的提升臂，但也可以是装载机上的提升臂，可具有这样一些部分，他们可控制以相对于另一段旋转，而不是像图2所示的提升臂结构230那样协同运动(即沿着预定路径)。一些动力机的提升臂结构具有单个提升臂，如挖掘机甚至一些装载机和其他动力机中已知的。其他动力机可具有多个提升臂结构，每个提升臂结构彼此独立。
示例性的机具接口270设置在臂234的第二端234B。机具接口270包括可接受各种不同的机具并将其固定到提升臂230的机具托架272。这种机具具有被构造为与机具托架272接合的机器接口。机具托架272枢转地安装到臂234的第二端234B。机具托架执行器将提升臂结构230和机具托架272可操作地结合，并且可操作地相对于提升臂结构旋转机具托架。
机具接口270还包括可用于连接提升臂结构230上的机具的机具动力源274。机具动力源274包括机具可结合到期的加压液压流体端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，用于为机具上的一个或多个功能件或执行器提供动力。机具动力源还可以包括用于为机具上的电子控制器和/或电动执行器供电的电源。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上的电子装置之间通信。
下框架211支撑并附接有一对牵引元件242A和242B。牵引元件242A和242B中的每一个具有结合至下框架211的履带框架。履带框架支撑无尽(环形)履带并被无尽(环形)履带围绕，该履带在动力的作用下旋转，以将装载机200推动到支撑面上。各种元件与履带框架结合或以其他方式由履带框架支撑，以接合且支撑环形履带并使其绕履带框架旋转。例如，链轮由履带框架支撑，并与无尽履带啮合，使无尽履带绕履带框架旋转。惰轮由张紧器(未显示)保持在履带上，以维持履带上的适当张力。履带框架还支撑多个辊子，这些辊子与履带啮合，并通过履带、支撑面支撑并分配装载机200的重量。
显示装置设置在驾驶室内，以操作者可感测到的形式提供与动力机操作相关的信息指示，例如声音和/或视觉指示。可通过蜂鸣器、铃铛等或通过言语交流发出声音指示。视觉指示可以以图形、灯光、图标、仪表、字母数字字符等形式做出。显示器可专用于提供专用指示，如警告灯或仪表，也可动态地提供可编程信息，包括可编程显示装置，如各种尺寸和性能的监视器。显示装置可提供诊断信息、故障排除信息、指导信息和各种其他类型的信息，以帮助操作者操作动力机或结合至动力机的机具。还可以提供可对操作者有用的其他信息。
提供上述动力机100和装载机200的描述是为了说明性目的，以提供可在其中实施下面讨论的实施例的说明性环境。虽然所讨论的实施例可以在如图1的框图中所示的动力机100大体描述的动力机上实施，并且更具体地在装载机(如滑移装载机200)上实施，除非另有说明或叙述，否则下面讨论的概念不旨在其应用局限于上面具体描述的环境。
图4是动力机300的包括提升臂结构330的一部分的侧视图，动力机300是可在其上实现所公开实施例的另一动力机。图5示出了图4的提升臂结构330的一部分。在图4中，示出了动力机300的框架310和提升臂结构330，而省略了其他动力机部件以更好地示出某些特征。在动力机300中，提升臂结构330包括一对提升臂334。提升臂334中的每一个包括第一部分334A和枢转地结合至第一部分334A的第二部分334B。每个提升臂334的第一部分334A在一个关节316处枢转地结合至框架310(其代表提升臂334的第一端332A)，第二部分334B从其与第一部分334A的连接延伸至提升臂334的第二端332B。提升臂334各自结合至附接到第一部分334A的交叉构件336和结合到第二部分334B的交叉构件335。
机具托架372通过枢转附接件371可旋转地安装到铸件下提升臂部分334。虽然不一定是动力机300的一部分，但是为了说明性目的，机具373示出为安装在机具托架372上。在示例性实施例中，机具373是用于装载机类型的动力机的铲斗类型的机具。
在框架310的每侧，提升缸或执行器338在枢转附接件338A处枢转地附接到框架上。提升缸338还在枢转附接件338B处枢转地附接到提升臂结构330。第一部分324A用作从动连杆，并且在枢转附接件316处枢转地附接到框架310，并且在枢转附接件375B处枢转地附接到提升臂结构330的第二部分或主要部分334B。主动连杆380在枢转附接件380A处枢转地附接到框架310，并且在枢转附接件380B处枢转地附接到提升臂结构330(在主要部分或第二部分334B上)。装载机的主动连杆、从动连杆、框架和提升臂的其余部分为提升臂组件330提供四杆连杆布置。下面参考图5-22提供这些不同组件的更详细的讨论。
提升臂结构
图5至图6更详细地显示了提升臂结构330。图7更详细地示出了由铸件形成的下提升臂部分339的实施例，图8示出了在两个提升臂部分焊接在一起的接合点332处的主提升臂部分或上提升臂部分333以及铸件提升臂部分339的特征。虽然提升臂结构的一些实施例可不具有铸件提升臂，但图5至图8中所示的实施例示出了铸件提升臂。在各个主提升臂部分333和铸件提升臂部分334之间的接合点332附近，下提升臂部分339向下倾斜的程度比主要部分从主提升臂部分333向下倾斜的程度更大(在一些实施例中，主提升臂部分不需要向下倾斜)，在示例性实施例中形成“膝”。术语膝用于描述主部分和下部分之间的偏离区域，即使在如图5-6所示的实施例中主提升臂部分与下提升臂部反之间无活动接头的情况下也是如此。如图5-6所示，两个(左和右)铸件提升臂部分339可具有相同的特征，但是可为彼此的镜像或反转图像或者至少基本上相似。虽然在这方面，铸件提升臂部分可不相同，但下面仅对一个铸件提升臂部分提供描述。本领域技术人员应该理解，在不脱离本次讨论的范围的情况下，针对一个铸件提升臂部分339的讨论的特征可在提升臂结构的相对侧的相应的下提升臂部分上实现，并且在这里未讨论的其他特征可以存在于其中一个或另一个上。
在本实施例中，铸件提升臂部分339具有中空的内部和多个铸造特征，与由一个或多个焊接或以其他方式固定在一起的钢片形成的传统的下提升臂部分相比有了改进。例如，铸件提升臂部分339形成为包括内偏移或弯曲区396，该内偏移或弯曲区396将提升臂结构330的宽度从比动力机的框架宽的宽度逐渐减小到附接机具托架和任何附接的机具所必需的宽度。使用传统方法形成这种横向向内弯曲或偏移需要焊接多个不同的各个金属板或金属件，这导致制造更昂贵、更复杂，并引入大量焊接部分，焊接部分在反复的高应力下会失效。使用铸件提升臂部分或构件，可以形成横向向内弯曲或偏移396以缩小提升臂结构，而不需要额外的金属件或焊接部分。这简化了制造，并产生一个不太容易发生应力失效的更强的下提升臂部分。此外，与通过将多个零件焊接在一起合理地实现相比，使用铸件提升臂部分可更严格地控制零件形状和尺寸的公差。如果不严格控制这些尺寸，则可导致如下构造：其中倾斜缸(未显示)可过度伸展或过度缩回并因此损坏，或者其他未对齐可能给提升臂带来不想要的应力。
在提升臂结构330中，铸件提升臂部分339包括其他特征，诸如用于连接下提升臂部分339与机具托架372(如图4所示)之间的倾斜缸(未示出)的枢转附接洞或孔390以及用于将机具托架直接附接到铸件提升臂部分的枢转附接洞或孔392。另外，结构管洞或孔394形成在下提升臂部分中，并被构造为容纳结构管335，该结构管335是在对应的左右下提升臂部分339之间延伸的交叉构件，以通过抵抗引入提升臂中的扭矩和其他力来提供强度和稳定性。
图7提供了根据一个示出性实施例的铸件提升臂部分339的透视图。铸件提升臂部分339包括这样的特征，即，该特征加强提升臂结构并允许铸造材料的一些部分变形，以减少下提升臂部分339和结构管335之间或者下提升臂部分339和上提升臂部分333之间的焊接部分上的应力。例如，铸件提升臂部分339包括围绕结构管孔394的凸台402，以便于铸造材料变形以吸收载荷应力，从而防止这些应力转移到结构管与下提升臂部分339之间的焊接部分。此外，下提升臂部分339包括轮廓化顶端405，该轮廓化顶端405被构造为至少部分地容纳到上提升臂部分333的相应的轮廓化底端410(如图8所示)中，并且轮廓化端部在接合点332处接合。轮廓化端部的形状和由此产生的接头332控制最高拉应力点和压应力点的位置，以减少上下提升臂部分之间焊接部分上的应力。
更具体地参考图8，上提升臂部分333的轮廓化底端410套在铸件提升臂部分339的轮廓化顶端405的部分上。将焊接部分布置在形成在上提升臂部分333与铸件提升臂部分339的轮廓化端部405和410之间的通道415中(焊接部分未在图8中示出)。提升臂部分339和333的轮廓化端部的形状设计为控制上下提升臂部分之间的最高张紧(负载下)点和两个提升臂部分之间的最高压缩(负载下)点的位置。例如，对于图8所示的轮廓，点420表示最高张紧点的示例，而点425是最高压缩点的示例。为了控制这些点的位置，以及提供提升臂部分333和339中的一个或两个的受控变形区，由铸造提升臂部分339的轮廓化顶端405形成突出的扭结部分430。对应的入口扭结部分435形成在上提升臂部433的轮廓化底端410中，并且被构造为容纳突出扭结部分430。该构造形成上提升臂部分333的顶部延伸构件440，与上提升臂部分333的其他部分相比，顶部延伸构件440朝着下提升臂部分339的膝区进一步延伸。底部延伸构件445也由上提升臂部分333的轮廓化底端410形成，并且通过入口扭结部分435与顶部延伸构件440分离。在这种构造中，随着顶部延伸构件440比底部延伸构件445延伸得更远，顶部延伸构件被构造为在重载条件下稍微弯曲、偏转或变形以吸收应力并从而降低焊接部分415上的应力。
机具托架结构
图9至图12示出了图4所示的机具托架372的铸造机具托架板500的一个实施例。图13至图14是机具托架372的透视图，其包括两个铸造机具托架板500，这两个铸造机具托架板与作为焊接到每个板500的交叉构件的结构管510结合在一起。每个铸造机具托架板500被构造为在上述讨论且图15所示的各个枢转附接件371处枢转地附接或结合至位于提升臂结构的一对下提升臂部分339中的不同的一个。两个(左和右)铸造机具托架板可具有相同的特征，但可以是彼此的镜像或反转图像。虽然铸造机具托架板可为彼此的镜像图像而不相同，但是为了简洁起见，图9至图12中仅示出了对一个机具托架板的描述，讨论如下。在一些实施例中，左右铸造机具托架板中的每一个可具有与本文未讨论的特征不同的特征。这些差异不会导致机具托架板偏离本讨论的范围。
在图9至图12中最佳地示出了每个铸造机具托架板500具有后部或动力机侧520以及相对的前部或机具接口侧530。机具接口侧530被构造为直接接口机具(换言之，铸件本身被直接定位到机具上)。在后侧520上，每个板500具有用于枢转附接件371(如图4所示)的洞或孔540，以枢转地将铸造板附接到下提升臂部分339。在同一后侧，每个板还包括用于倾斜缸(未显示)和铸造板之间的枢转附接件的洞或孔545，以控制安装在机具托架372上的机具的倾斜功能。在铸造机具托架板中的每一个的内端上，结构管或交叉构件接收轴环550包括在铸件中。此外，每个结构管接收轴环具有形成在其中的侧孔555，以允许焊接部分560(如图13至图14中所示)和提高轴环550的变形能力，以吸收机具托架板500上的应力。通过允许铸造机具托架材料在轴环550的区域内变形，减少了轴环与结构管510之间的焊接部分560和565上的应力。
托架板500具有被构造为接触下提升臂部分339的倾斜止动加工面570或其他止动面以防止机具托架相对于提升臂部分的(在一个方向上的)进一步运动。表面570被加工到铸造机具托架板上，以严格控制倾斜缸的最大伸展度，防止由于过度伸展损坏缸。此外，托架板500的其他表面也可以在铸造后加工，以严密控制尺寸和公差。例如，孔540和545可被加工，如轴环550内的孔那样。
在铸造了托架板500并加工了任何必要的表面后，可将机具锁定机构添加到托架板上。例如，如图13和14所示，可以添加杠杆580、弹簧机构585和锁定销钉590。这些锁定部件用于将机具锁定到安装在铸造板500的机具接口侧530上的位置。
从动连杆结构
图16至图17示出了根据一些示例性实施例的示出的从动连杆375的动力机300的部分后部和后部的透视图。图18示出了从动连杆375和作为独立于动力机300的交叉构件的结构管610。在一些实施例中，使用铸造技术将从动连杆375形成为单个件。在其他实施例中，可以以其他方式构造从动连杆。
从动连杆375包括结构管(或交叉构件)容纳轴环630和延伸构件640，该延伸构件640从轴环630向下延伸至枢转孔650，该枢转孔650用于将枢转附接件375A(在图4中也称为枢轴316)提供到框架310的直立部分615。延伸构件具有第一部分641以及第二部分642，当从动力机的正后方观看时，第一部分641至少部分地与动力机的提升臂结构的主要部分对齐，并且第二部分642位于第一部分的外部，使得连杆铸件提升臂附接点在提升臂结构的外部。第一部分641可向外斜移以在与提升臂的主要部分对齐的位置和向外的位置之间进行过渡。通过将从动连杆定位在主提升臂部分的外部，有利地提高从驾驶室向后的可视性。结构管610在从动连杆375中的每一个的轴环630之间延伸。轴环630允许从动连杆材料扭曲或变形，以减小结构管和从动连杆之间的焊接部分上的应力。如图17所示，枢转附接件375B将提升臂结构330结合至从动连杆375。
从动连杆375使用铸造材料提供了许多优点。例如，使用铸件允许密切控制提升臂枢转孔650和轴环630中的枢转孔之间的尺寸和公差。它还允许从从动件连杆铸件中去除材料，同时使从动件连杆更坚固，部分原因是焊接部分的较少使用。从图16中可看出，从轴环630至动力机框架的直立部分615至少部分地朝向从动连杆的枢转附接件，从动连杆375的延伸构件640位于上提升臂部分333的外部。这为动力机的操作者提供了更好的后可视性。
主动连杆结构和路径
图19至图21示出了相对于图4所示的完全降低状态，通过提升缸338使提升臂结构处于各种提升状态的动力机300的一部分。特别重要的是，动力机300的构造使得主动连杆380和提升缸338的路径可允许这些部件彼此紧密靠近并与框架310彼此紧密靠近，而主动连杆380不接触提升缸338。主动连杆380和从动连杆375的构造使得当主动连杆枢转附接件380B到提升臂结构330越过提升缸338时，枢转附接件380B位于提升缸底座的最上部或顶部位置660之上。枢转附接件380A位于装载机的后轴后方，如图19所示。
主动连杆构造成使得主提升臂部分枢转附接件380B遵循一运动弧线，该运动弧线当主提升臂部分被提升缸338升高和降低时在提升缸主体的顶部660之上运动。在一些实施例中，当主提升臂部分处于完全降低位置时，主动连杆的主提升臂部分枢转附接件380B位于提升缸主体的顶部660的后方，但是当主提升臂部分处于完全升高位置时，枢转附接件380B位于提升缸主体的顶部的前方。此外，主提升臂部分枢转附接件380B从完全降低位置(如图19所示)到完全升高位置(如图21所示)的其整个行进路径中位于枢转附接件380A的后方和上方。
如图4所示，当提升臂结构330在下方且提升缸338完全缩回时，枢转附接件380B位于提升缸底座的顶部660之下。随着提升缸伸出(图19-21)以使提升臂提升，当枢轴(向内)越过提升缸时，枢转附接件380B高于提升缸底座的顶部660。这种构造使这些部件能够更紧密地布置在一起，而不需要扩大动力机。图22示出了枢转附接件380B，其最外侧表面670横向地位于动力机的框架310的位置，该位置会干扰提升缸338的底座的最内侧表面680，但是，当枢转附接件380B经过提升缸附近时，其定位在提升缸底座的顶部660之上。在一些实施例中，主动连杆380与框架之间的最大距离大于倾斜缸与框架之间的最小距离，而主动连杆的至少一部分位于倾斜缸与框架之间。换句话说，主动连杆380的一部分延伸至提升缸338相对于框架的最近位置以外。如图22所示，主动连杆380具有在主动连杆结合至提升臂的端部处的U形夹384。U形夹端部允许主动连杆的主部分382变窄，以便定位在更靠近机器框架的位置。
虽然已经参照各个实施例描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出形式和细节上的改变。

Claims (13)

1.一种被构造为枢转地结合至动力机的提升臂结构的机具托架，所述机具托架包括：
第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件，第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件提供被构造为与待安装到动力机的提升臂结构上的机具接合的机具接口表面，其中，第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件中的每个具有形成在其中提升臂附接孔、倾斜缸附接孔和交叉构件容纳轴环，提升臂附接孔被构造为将机具托架板铸件枢转地附接至提升臂结构，倾斜缸附接孔被构造为将倾斜缸枢转地附接至机具托架板铸件；以及
交叉构件，所述交叉构件固定至第一机具托架板铸件的交叉构件容纳轴环和第二机具托架板铸件的交叉构件容纳轴环，并且在它们之间延伸。
2.根据权利要求1所述的机具托架，其中，第一机具托架铸件和第二机具托架铸件中的每个的交叉构件容纳轴环包括延伸穿过交叉构件容纳轴环的一侧的至少一个侧孔，以提供交叉构件与交叉构件容纳轴环之间的焊接位置。
3.根据权利要求2所述的机具托架，其中，延伸穿过交叉构件容纳轴环的所述一侧的所述至少一个侧孔被构造为提供轴环变形能力，以允许轴环变形以吸收机具托架板铸件上的应力。
4.根据权利要求1所述的机具托架，其中，第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件中的每个还包括倾斜止动机加工表面，所述倾斜止动机加工表面被构造为接触提升臂结构以防止机具托架板铸件相对于提升臂结构在一个方向上进一步运动。
5.根据权利要求1所述的机具托架，其中，第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件中的每个由单个铸造材料件形成，并且其中，将第一机具托架板铸件和第二机具托架板铸件中的每个的提升臂附接孔和倾斜缸附接孔机加工到机具托架板铸件中。
6.一种用于动力机的四连杆提升臂结构的从动连杆结构，所述从动连杆结构包括：
第一从动连杆铸件和第二从动连杆铸件，所述第一从动连杆铸件和第二从动连杆铸件被构造为布置在动力机的相对侧上，第一从动连杆铸件和第二从动连杆铸件中的每个包括被构造为将从动连杆铸件枢转地附接到动力机的框架的枢转孔、交叉构件容纳轴环以及在枢转孔与交叉构件容纳轴环之间延伸的延伸构件，延伸构件具有第一部分和第二部分，当从动力机的正后方看时第一部分与动力机的提升臂的主要部分至少部分地对齐，第二部分从第一部分向外，以使得从动连杆铸件提升臂附接点位于提升臂结构的外部；以及
交叉构件，所述交叉构件在第一从动连杆铸件的交叉构件容纳轴环和第二从动连杆铸件的交叉构件容纳轴环之间延伸。
7.根据权利要求6所述的从动连杆结构，其中，第一从动连杆铸件和第二从动连杆铸件中的每个由单个铸造材料件形成。
8.根据权利要求6所述的从动连杆结构，其中，对于第一从动连杆铸件和第二从动连杆铸件中的每个，延伸构件的第一部分向外斜移，以在与提升臂的主要部分对齐的位置和延伸构件的第二部分之间过渡。
9.一种动力机，包括：
框架，所述框架包括轴管，后轴从所述轴管延伸；
提升臂结构，所述提升臂结构包括主提升臂部分和主动连杆，主动连杆具有框架枢转附接件和主提升臂部分枢转附接件，从而主动连杆枢转地结合至框架和主提升臂部分，其中，主动连杆的框架枢转附接件布置在后轴的中心线的后方；
提升缸，所述提升缸枢转地结合至框架和主提升臂部分，并且被构造为升高和降低主提升臂部分，提升缸包括具有提升缸主体顶部的提升缸主体；
其中，主动连杆被构造为使得主动连杆的主提升臂部分枢转附接件遵循运动弧线，随着主提升臂部分被提升缸升高和降低，运动弧线在提升缸主体的顶部之上运动。
10.一种动力机，包括：
框架，所述框架包括轴管，后轴从所述轴管延伸；
提升臂结构，所述提升臂结构包括主提升臂部分和主动连杆，主动连杆具有框架枢转附接件和主提升臂部分枢转附接件，使得主动连杆枢转地结合至框架和主提升臂部分，其中，主动连杆的框架枢转附接件位于后轴的中心线的后方；
提升缸，所述提升缸枢转地结合至框架和主提升臂部分，并且被构造为升高和降低主提升臂部分，提升缸包括具有提升缸主体顶部的提升缸主体；
其中，当主提升臂部分位于完全降低位置时，主动连杆的主提升臂部分枢转附接件位于提升缸主体的顶部的后方，其中，当主提升臂部分位于完全升高位置时，主动连杆的主提升臂部分枢转附接件位于提升缸主体的顶部的前方。
11.根据权利要求10所述的动力机，其中，主动连杆的主要部分相对于提升缸主体朝着框架向内布置。
12.根据权利要求10所述的动力机，其中，主动连杆被构造为使得主动连杆的主提升臂部分枢转附接件遵循运动弧线，随着主提升臂部分被提升缸升高和降低，运动弧线在提升缸主体的顶部之上运动。
13.根据权利要求10所述的动力机，其中，提升缸的一部分位于主动连杆的一部分的内侧。
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