CN115956149A - 转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转动装置，该转动装置用于作业器具(16)在作业机器(10)、尤其是挖掘机的悬臂(12)处的转动定位，所述转动装置带有：与悬臂(12)连接的附装部件(26)；优选可不受限地转动运动地支承在附装部件(26)处的构造成用于安置作业器具(16)的法兰部件(28)；以及用于法兰部件(28)的转动运动的转动驱动器(32)。为了防止法兰部件(28)的无意松开，提出安全保护机构(18)，该安全保护机构具有在低于用于所述转动运动的间隙时与所述法兰部件(28)或所述转动驱动器(32)的一部分进行接合的至少一个约束元件(48)。

Description

转动装置

技术领域

本发明涉及一种转动装置，该转动装置用于作业器具在作业机器、尤其是挖掘机的悬臂处的转动定位，所述转动装置带有：与悬臂连接的附装部件；优选可不受限地转动运动地支承在附装部件处的构造成用于安置作业器具的法兰部件；以及用于法兰部件的转动运动的转动驱动器。

背景技术

这样的转动装置从WO2011/128427A2中是已知的。在那里，描述了转动穿引部以用于经由至少一个介质通道引导压力介质。转动装置可利用处于内部的力矩传动机构工作，该力矩传动机构实现装配好的附装器具的连续转动。

过载(无论是一次性发生还是由于较频繁的较低负荷而逐步发展(schleichend))可在作业机器处的转动装置中导致轴承失效。除了显著的材料损伤以外，这种失效的后果还可能是附装器具的不受控的损失，在最坏的情况下，这可与显著的人身伤害相关联。

发明内容

以此为出发点，本发明基于以下任务：进一步改进现有技术中已知的装置，并且在不对正常作业运行产生负面影响的情况下利用简单的手段可靠地减少或防止由于过载造成的损伤。

为了解决该任务，提出了在专利权利要求1中给出的特征组合。本发明的有利的设计方案和改进方案由从属权利要求得出。

本发明以如下构思为出发点，即通过机械构件冗余地为器具提供附加的安全保护(Sicherung，有时称为止动)。与此相应地，根据本发明提出了一种安全保护机构以防止法兰部件的无意松开，该安全保护机构具有在低于用于转动运动的间隙时自动地与法兰部件或转动驱动器的一部分进行机械接合的至少一个约束元件。以这种方式，以固定在机器处的组件为出发点，力流在失效情况下可转向。与此相对，在正常状态下，当用于转动运动的间隙相对于所述至少一个约束元件得到维持时，正常的转动运动不会受到阻碍。在此，也可在不承担额外风险的情况下实现或允许在转动运动之外的一定的、点状的过载。再则，安全保护机构还可以用于防止例如呈断齿形式的传动机构损坏。

有利地，所述约束元件具有固定在附装部件处的基体，从而提供固定在机器处的基部以用于在安全保护情况下吸收力。

另一有利的设计方案设置成，约束元件形状配合地接合到法兰部件的轮廓或与所述法兰部件固定连接的构件中。后者也可适宜地通过例如呈蜗轮形式的转动驱动器的一部分来实施。

为了还能够可靠地吸收高的力，有利的是，约束元件具有在外轮廓处包围法兰部件的抓钩。

另一改进方案设置成，多个约束元件布置成相对彼此成角度间隔地围绕法兰部件的转动轴线分布。也可设想，设置单个的环绕作用的约束元件。

没有额外控制的自动触发可通过以下方式提供，即所述至少一个约束元件在低于所述转动间隙时从释放位置到达对转动运动进行制动的摩擦位置中。

就此而言也适宜的是，所述至少一个约束元件具有单独施加的制动衬片。这样的制动衬片也可在接合面的区域中发挥清洁作用。

为了与负载有关地实现逐步的安全保护，有利的是，法兰部件通过连接器件轴向保持在转动驱动器处，并且所述至少一个约束元件随着所述连接器件的负载增加而逐渐进行接合。

另一特别优选的设计方案设置成，约束元件布置成优选可通过螺纹连接件进行调节以用于调整转动间隙。因此，可以在没有大的耗费的情况下进行适当的协调。

有利地，转动驱动器处于外部地布置在内轴承环上，从而振动也更好地被缓冲并且实现了更好的动态特性。

就此而言还有利的是，转动驱动器构造为蜗轮蜗杆传动机构。

另一优选的实施方案设置成，约束元件包括可与蜗轮进行接合的成形部件。

为了该目的，特别有利的是，蜗轮具有凹状的周缘轮廓，并且约束元件设有凸状弯曲的接合部分。

为了在最不利的情况下，可更换的成形部件被损坏，但蜗轮不被损坏，有利的是，约束元件通过塑料块或如有可能通过软的铝合金形成。

为了在多个方面有利的定位，设置成，约束元件优选在背离作业机器的一侧处集成到转动驱动器的传动机构壳体中。

为了建立可靠的连接，有利的是，约束元件通过螺纹紧固件支撑在附装部件处。

为了在损坏情况下也能够吸收高负荷，有利的是，在约束元件的接合状态下，在附装部件和法兰部件之间的力流关于转动轴线径向向外移位。

有利地，当安全保护机构接合时，发出信号以通知机器操作者。由此，机器操作者也可以相应地限制其操作命令。

附图说明

下面借助于图纸中示意性地示出的实施例更详细地阐释本发明。

其中：

图1以侧视图显示了挖掘机，该挖掘机带有在挖掘机悬臂处的作业器具和用于作业器具的转动装置；

图2显示了在图1的作业器具的配备有机械的安全保护机构的转动装置的区域中的放大的剖视图；

图3和图4以透视图以及以轴向视图显示了带有安全保护机构的转动装置的另一实施方式；

图5显示了转动装置的蜗轮；以及

图6显示了可与蜗轮进行接合的安全保护部件。

具体实施方式

图1显示了挖掘机10作为作业机器的示例，该挖掘机带有：双臂杆或悬臂12；在悬臂12的自由端部处的转动装置14，该转动装置用于将作为作业器具的挖掘机挖斗16相对于悬臂12转动定位；以及防止挖掘机挖斗在转动装置14的区域中无意松开的安全保护机构18。

在悬臂12处的液压的摆动运动机构20使得挖掘机挖斗16能够围绕通过轴承孔眼22的水平轴线进行受限的摆动，而转动装置14允许挖掘机挖斗16围绕转动轴线24进行不受限的转动。

为了该目的，如从图2中可看出的那样，转动装置14包括通过摆动运动机构20与悬臂12连接的附装板26、可转动运动地支承在附装板26处的用于通过快速更换装置30安置挖掘机挖斗16的法兰环28、以及用于使法兰环28围绕转动轴线24进行转动运动的转动驱动器32。

附装板26在一侧处与摆动运动机构20的联结单元34刚性地连接并且在另一侧处承载内轴承环36，该内轴承环通过环形分布的螺纹紧固件38抗转动地保持，这些螺纹紧固件相对于转动轴线24具有径向间距R1。

快速更换装置30与法兰环28在端侧进行焊接并且可通过螺栓40与挖掘机挖斗16或其他作业器具在小的操纵耗费的情况下联结。

转动驱动器32构造为蜗轮蜗杆传动机构并且包括在外部带有齿的蜗轮42和可通过马达转动的螺旋形的蜗杆44，该蜗杆接合到蜗轮42的齿隙中。蜗轮42在径向外部支承在内轴承环36上并且通过环形分布的螺纹连接件46与法兰环28轴向连接。

安全保护机构18包括多个、例如三个机械作用的约束元件48，所述约束元件围绕转动轴线24分布。在图2中，右边显示的约束元件仅为了清楚可见而偏移到剖切平面中。约束元件48也可以不同的方式构造。在任何情况下，约束元件48都具有借助螺纹紧固件50固定在附装板26或与其连接的部分处的基体52以及在适宜地阶梯状的外轮廓处包围法兰部件28的抓钩54。在正常运行中，在法兰部件28和抓钩54之间的轴向间隙允许不受干扰的转动运动。在安全保护情况下，当低于轴向间隙(例如在1毫米的范围内)时，抓钩54与法兰部件28在法兰部件的阶梯面处进行接合并且实现对转动运动进行制动的摩擦。这可通过以下方式来支持，即抓钩54设有单独施加的制动衬片(未显示)。

约束元件48的从正常的释放位置到对转动运动进行制动的作用位置的过渡可尤其通过以下方式来产生，即螺纹紧固件38和另外的螺纹连接件46在更大的负荷下仍然在弹性范围内伸展，由此使连续的转动与过载成比例地变得困难直至被阻止。在失效情况下，当螺纹紧固件38断裂时，发生法兰部件28与抓钩54的形状配合，从而可靠地防止了作业器具16的掉落和所有与此相关联的危险。在这种情况下，也可以通过未显示的信号发射器给机器操作者告知关于危险情况的信息。

针对安全保护接合的所期望的轴向间隙可通过在约束元件48的基体52处的螺纹紧固件50来调整。在正常位置中，轴向力流从附装板26通过转动装置32经由螺纹紧固件38和螺纹连接件46实现。与此相对，在安全保护情况下，力流移位到处于外部的约束元件48中，所述约束元件与螺纹紧固件38的半径R1相比处于明显更大的半径上并且因此也能吸收更高的负载力矩。

图3至6显示了带有安全保护机构18的转动装置14的另一实施例，其中，相同或相似的部件设有如上所阐释的相同附图标记。

安全保护机构18在此包括集成到传动机构壳体56中的约束元件48，因此该约束元件不容易受到污染。在此，在背离挖掘机10的一侧上的布置是优选的，因为该区域对于挖掘机操作员来说可更不好看到或控制，而在视野中相对而置地也可附加地定位上文描述的更倾向于变脏的抓钩(未显示)。

如可从图4中最好看出的那样，约束元件48具有可与蜗轮42进行接合的成形部件58。该成形部件可以通过塑料块形成，如图6中示出的那样。塑料块设有凸状弯曲的接合部分60并且具有用于插入保持螺纹紧固件64的若干个孔62，所述保持螺纹紧固件支撑在附装板26处。

图5以透视图显示了在周缘侧带有齿的蜗轮。由此可看出，蜗轮42具有凹状的周缘轮廓66，约束元件的凸状弯曲的接合部分60可在带有间隙(图4中的自由空间68)的情况下接合到该周缘轮廓中。

在正常运行中，蜗轮42具有足够的空间以用于自由转动。该间隙可通过附加的调节螺钉从外部进行调整。

当整个结构在负载下发生弹性变形时，蜗轮42逐渐向下运动。在此，成形部件58首先防止转动的可能性，且接着在安全保护情况下将蜗轮42和与其连接的法兰部件28固定地保持在壳体56中和附装板26处。

Claims (18)

1.一种转动装置，所述转动装置用于作业器具(16)在作业机器(10)、尤其是挖掘机的悬臂(12)处的转动定位，所述转动装置带有：与所述悬臂(12)连接的附装部件(26)；优选可不受限地转动运动地支承在所述附装部件(26)处的构造成用于安置所述作业器具(16)的法兰部件(28)；以及用于所述法兰部件(28)的转动运动的转动驱动器(32)，其特征在于防止所述法兰部件(28)的无意松开的安全保护机构(18)，该安全保护机构具有在低于用于所述转动运动的间隙时与所述法兰部件(28)或所述转动驱动器(32)的一部分进行接合的至少一个约束元件(48)。

2.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)具有固定在所述附装部件(26)处的基体(52)。

3.根据权利要求1或2所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)形状配合地接合到与所述法兰部件(28)固定连接的或构造在所述法兰部件(28)处的构件中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)具有在外轮廓处包围所述法兰部件(28)的抓钩(54)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转动装置，其特征在于，多个约束元件(48)布置成相对彼此成角度间隔地围绕所述法兰部件(28)的转动轴线(24)分布。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)从释放位置到达对转动运动进行制动的摩擦位置中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)具有单独施加的制动衬片。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述法兰部件(28)通过连接器件(38,46)轴向保持在所述转动驱动器(32)处，并且所述至少一个约束元件(48)随着所述连接器件(38,46)的负载增大而逐渐进行接合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)布置成优选可通过螺纹连接件(50)进行调节以为了调整所述间隙。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述转动驱动器(32)处于外部地布置在内轴承环(36)上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的转动装置，其特征在于，在所述至少一个约束元件(48)的接合状态下，在所述附装部件(26)和所述法兰部件(28)之间的力流关于所述转动轴线(24)径向向外移位。

12.根据权利要求1至11所述的转动装置，其特征在于，所述转动驱动器(32)构造为蜗轮蜗杆传动机构(42,44)，其中所述蜗轮蜗杆传动机构包括外部带有齿的蜗轮(42)。

13.根据权利要求12所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)具有可与所述蜗轮(42)进行接合的成形部件。

14.根据权利要求12或13所述的转动装置，其特征在于，所述蜗轮(42)具有凹状的周缘轮廓，并且所述约束元件(48)设有凸状弯曲的接合部分。

15.根据权利要求12至14所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)通过塑料块形成。

16.根据权利要求12至15所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)优选在背离所述作业机器(10)的一侧处集成到所述转动驱动器(32)的传动机构壳体中。

17.根据权利要求1至16所述的转动装置，其特征在于，所述约束元件(48)通过螺纹紧固件支撑在所述附装部件(26)处。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的转动装置，其特征在于，当所述安全保护机构(18)的所述至少一个约束元件(48)接合时，发出信号以通知机器操作者。

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