CN117868231A - 具有用于流体传输管线的联接装置的工作机械 - Google Patents
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Abstract
一种工作机械,包括第一吊臂部件、可与其连接的可释放的第二吊臂部件、第一和第二流体传输管线以及用于与其可逆联接的联接装置。第一和第二管线分别布置在第一和第二吊臂部件上。联接装置包括流体传导接通到第一管线的第一联接部件、流体传导接通到第二管线并连接到第二吊臂部件的第二联接部件、和可绕枢转轴线枢转的与第一吊臂部件的连接的枢转部件。由于枢转部件围绕枢转轴线枢转,两个联接部件可流体传导联接。工作机械包括锁定机构,通过锁定机构,第一联接部件可与枢转部件机械连接以联接和分离联接部件,并在与第二联接部件联接的状态下可从枢转部件释放。本发明还涉及用于工作机械的联接装置和用于产生本发明的工作机械的操作状态的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作机械、为此目的的联接装置以及用于产生这种工作机械的操作状态的方法。
背景技术
现有技术已知大量具有可附接或可替换工具的工作机械。这种施工工具(Anbauwerkzeugs)通常通过快速接头安装到该工作机械器的吊臂上。现代快速联联接系统不仅用于该施工工具和吊臂的机械连接,而且在具有液压致动器的施工工具的情况下也常用于液压管路的自动联接。这种液压快速联接,例如从EP 1 239 087A1中已知的那些,主要用于液压挖掘机,但同时也用于其他工作机械,例如轮式装载机(参见例如DE 10 2019 126439 A1或DE 10 2020 110 523A1)。
这种液压快速联接系统的特征是两个联接部件,它们在连接施工工具和吊臂时结合在一起,并在操作过程中彼此保持机械和流体传导连接。由于该施工工具和吊臂上连接部件的固定点的相对位置通常不会改变,因此确保了连接的液压连续性。
然而,存在许多作业工具可以占据多个离散的位置或工作姿态(Arbeitsstellung)。这方面的例子可以在拆除挖掘机中找到,这些挖掘机通常具有拆除设备和铲斗设备,这些设备可以通过机械快速替换器安装在基础装置的吊臂部件或铰接件上(通常是具有可旋转上部结构的液压挖掘机的支承设备)。该铲斗设备包括吊臂部件,该吊臂部件连接到机器侧吊臂部件,并且在相对端具有可液压移动的铲斗。该铲斗设备通常具有多个可能的工作姿态,其中一个吊臂部件包括多个螺栓座,根据螺栓座的选择导致该铲斗设备相对于该机器侧吊臂部件的不同倾斜。
由于工作姿态或吊臂部件之间的分离点处吊臂倾斜的不同,导致无法再使用具有两个固定连接到相应吊臂部件的半联接件的传统液压联接的问题。因此,在铲斗设备锁定在特定工作姿态后,该液压联接通常是手动联接和锁定的。设备侧的联接通常不固定到结构上或吊臂部件上,而是具有带有液压接头的松动端,该液压接头在该吊臂部件与相应液压软管机械锁定之后连接到机器侧的吊臂。机器侧的联接件可以固定在机器的钢结构上或机器侧的吊臂部件上。为了在不同的工作姿态实现连续的液压连接,设备侧液压软管通常具有较长的软管长度,以在不断开液压连接的情况下补偿铲斗设备的不同姿态和弯曲角度。
其他解决方案,例如EP 3 434 828 A1中所示的系统,取决于液压联接部件中的一个的可枢转附接至吊臂的侧面,使得彼此机械和液压联接的联接部件可以经受工作姿态的改变。
发明内容
在这种背景下,本发明的目的是在具有多个工作姿态的施工工具的情况下实现一种柔性的、稳定的且易于建立或释放的流体传输供应管线的联接。
根据本发明,所述目的通过一种工作机械,一种用于该工作机械的联接装置和一种用于产生该工作机械的操作状态的方法来实现。本发明的有利实施例从从属权利要求和以下描述中变得明显。
因此一方面,提出一种工作机械,其包括:第一吊臂部件、可释放地连接到所述第一吊臂部件的第二吊臂部件、第一流体传输管线、至少一个第二流体传输管线以及用于可逆地联接所述第一管线和所述第二管线的联接装置。所述至少一个第一管线布置在所述第一吊臂部件上,并且所述至少一个第二管线布置在所述第二吊臂部件上。所述第一吊臂部件可以是铰接件,其可枢转地、特别是围绕水平轴线可枢转地铰接到工作机械的上部结构。所述第二吊臂部件可以是施工工具的组成部分,例如拆除挖掘机的铲斗工具或任何其他施工工具。所述联接装置特别是快速联接件。所述流体传输管线可以是液压管线。
所述联接装置包括第一联接部件和第二联接部件,所述第一联接部件以流体传导方式接通到至少一个第一管线上,所述第二联接部件以流体传导的方式接通到至少一个第二管线上并与第二吊臂部件连接。所述联接装置还包括与所述第一吊臂部件连接的枢转部件,所述枢转部件可围绕枢转轴线枢转。所述枢转部件和所述联接部件布置和设计成,使得所述第一联接部件可以通过所述枢转部件围绕所述枢转轴线的枢转与所述第二联接部件以流体传导的方式联接。
根据本发明,所述工作机械包括锁定机构,所述第一联接部件可以通过所述锁定机构与所述枢转部件机械连接,例如通过至少一个螺栓连接,以联接和分离所述联接部件。这允许所述第一联接部件与所述枢转部件一起围绕所述枢转轴线枢转,以使所述联接部件组合(zusammenzuführen)联接或断开用于分离。如果所述两个联接部件已经组合,则所述第一联接部件因此处于与所述第二联接部件连接或联接的状态,所述第一联接部件可通过所述锁定机构从所述枢转部件释放,即可与其机械分离。随后,所述枢转部件可以独立于所述第一联接部件而围绕所述枢转轴线枢转,因为这两个部件不再彼此机械连接。
通过分开所述第一联接部件和所述枢转部件的连接,与所述第二联接部件联接的第一联接部件特别地不再与所述第一吊臂部件具有固定的机械连接。另一方面,联接件连接到所述第二吊臂部件,并且能够与所述第二吊臂部件一起移动,例如以改变包括所述第二吊臂部件的施工工具的工作姿态,其中所述第二吊臂部件相对于所述第一吊臂部件的定向改变。这在典型的快速联接系统的情况下是不可能的,在典型的快速联接系统中每个联接部件都是永久地或固定地(尽管可能是可移动的或可枢转的)与其吊臂部件连接,因为改变所述吊臂部件的相对定向也会改变所述联接部件彼此的定向。
因此在本发明中,在与所述第二联接部件联接之后,所述第一联接部件可以与所述枢转部件机械地分离以用于作业操作。仍然连接到所述第一联接部件的所述至少一个第一流体传输管线设计成特别柔性的并且足够长,使得所述第二吊臂部件能够相对于所述第一吊臂部件移动,在此期间,联接的联接部件一同移动。因此,所述第一联接部件在工作操作中特别地仅通过至少一个第一管线与机器侧的第一吊臂部件或支承设备连接。
相对地,在两个联接部件的联接和分离过程中,所述第一联接部件与所述枢转部件连接,从而可以精确地、限定地并且特别是自动地产生和断开以流体传导方式的联接。这与具有通过手动可连接的流体管线的已知方案相比,主要优点在于在时间和成本方面。
所述联接部件可以具有一系列相同地和/或不同地设计的接头连接器,这些接头连接器在所述联接部件联接时彼此联接或连接,从而产生流体传导连接。所述联接部件可以形成快速联接。
在可能的实施例中规定,所述第二联接部件永久地连接到所述第二吊臂部件,即所述第二联接部件在作业操作期间并且在用于分离所述第二吊臂部件时不能从所述第二吊臂部件释放。这包括所述第二联接部件不仅刚性的且固定的附接在所述第二吊臂部件上,而且附接在可移动轴承(例如枢转轴线承)上。然而所述第二联接部件优选固定地、即不可移动地附接到所述第二吊臂部件。这包括所述第二联接部件安装在支撑框架连上或支撑框架中,例如以加载弹簧的方式安装,所述支撑框架又刚性地连接到所述第二吊臂部件。在这种情况下,所述支撑框架特别地可以被认为是所述第二联接部件的一部分。
替代地或附加地,所述枢转部件可以与所述第一吊臂部件永久地连接,即所述枢转部件也不从所述第一吊臂部件释放。
在另一个可能的实施例中规定,所述枢转部件可通过致动器、特别是液压缸围绕所述枢转轴线枢转。因此可以实现第一和第二流体传输管线的完全自动的联接(和分离),这可以例如从工作机械的驾驶室进行控制。不需要手动地连接或断开联接器或流体传输管线,这加快并简化了过程。所述枢转轴线可以水平定向,或者所述枢转部件可枢转地安装在所述第一吊臂部件的上侧。
在另一个可能的实施例中规定,在将所述第一联接部件从所述枢转部件释放之后,在所述第一联接部件和所述第一吊臂部件之间不存在直接的刚性连接,即所述第一联接部件不再直接与所述第一吊臂部件刚性地连接(例如通过所述枢转部件),而是仅通过特别是在工作姿态变换时可移动的第一和第二吊臂部件之间的连接。这包括这样的情况:所述第一联接部件在从所述枢转部件释放之后连接到所述至少一个第一管线,所述至少一个第一管线又可以固定地布置在所述第一吊臂部件上。由于所述至少一个第一管线设计成特别柔性的,所以在与所述枢转部件分离之后,所述第一联接部件能够相对于所述第一吊臂部件(并且因此相对于枢转部件)移动。两个联接部件的流体传导连接仍然保持存在。特别地,在释放所述枢转部件和所述第一联接部件之间的机械连接之后,前者相对于后者可以围绕枢转轴线枢转。
因此,术语“直接地刚性连接”特别意指所述第一联接部件不再通过所述枢转部件,也不通过附接到所述第一吊臂部件的另外的元件(除了所述至少一个第一流体传输管线)固定地连接到所述第一吊臂部件,而是就是连接到所述第二吊臂部件。在这个意义上来说,所述第一和第二吊臂部件之间的连接不构成“直接地刚性连接”。在这方面,在所述第一联接部件从所述枢转部件释放后,所述第一联接部件和第一吊臂部件在任何方向上都不存在直接地刚性连接。
在另一个可能的实施例中规定,所述第二吊臂部件可以在至少两个不同的姿态中与所述第一吊臂部件连接,并可在第一工作姿态和第二工作姿态之间移动。这可以是离散的工作姿态或者是连续的调节。特别地,所述吊臂部件可以通过螺栓连接彼此联接,其中优选地形成两个平行的锁定轴。在工作姿态变换时,锁定轴/螺栓连接中的一个可以保持连接或插入并用作枢转轴线,同时释放另外的螺栓连接,并使用其他螺栓座来形成该锁定轴,从而实现所述第二吊臂部件相对于所述第一吊臂部件的不同定向或倾斜。当然,也可以设想用于连接吊臂部件和变换不同工作姿态的其他锁定机构和运动顺序。
在释放所述第一联接部件与所述枢转部件的连接之后,所述第一联接部件连接到所述第二吊臂部件,特别是固定地连接。另一方面,不再存在与所述第一吊臂部件的固定连接。因此在变换工作姿态时,所述第一联接部件与所述第二吊臂部件一起相对于所述第一吊臂部件可移动,使得由所述联接装置产生的以流体传导方式的连接不释放。在所述第二吊臂部件移动时,两个联接部件可以彼此牢固地连接,特别是保持锁定。
在另一个可能的实施例中规定,所述锁定机构布置在所述第一联接部件上或布置在所述第一联接部件中。因此,相同的锁定机构既可以用于将所述第一联接部件与所述枢转部件的锁定,也可以用于将两个联接部件锁定。
在另一个可能的实施例中规定,所述锁定机构包括至少一个致动器,通过所述至少一个致动器,所述第一联接部件在所述枢转部件的联接姿态(Kupplungsstellung)中可以与所述枢转部件锁定和解锁。优选地,所述致动器通过布置在所述第一吊臂部件上的柔性的液压管线供给,所述柔性的液压管线可以直接连接到所述致动器或者可以通过所述第一联接部件供应所述致动器(在这种情况下,所述液压管线特别是第一流体传输管线中的一个)。优选地,设置两个致动器以分别通过两个锁定轴将联接部件以及第一联接部件和枢转部件彼此锁定。
优选地,用于锁定和解锁所述第一联接部件的所述至少一个致动器可以从驾驶室和/或通过在工作机械上的布置或移动的控制设备来致动。这消除了手动锁定/解锁,从而简化并加速了过程。
在另一个可能的实施例中规定,所述第一联接部件可以通过所述锁定机构在所述枢转部件的联接姿态中与所述第二联接部件锁定。由此,两个联接部件彼此固定地连接,使得以流体传导方式的连接不能彼此分离。
优选地,所述锁定机构被设计成使得所述联接部件的锁定与所述第一联接部件和所述枢转部件的解锁同时发生,反之亦然,特别是通过相同的至少一个致动器。当所述第一联接部件从所述枢转部件释放或解锁时,两个联接部件特别是通过相同的一个或多个致动器在另一侧上被同时解锁(反之亦然)。这将使操作所需的致动器数量减半。
在另一个可能的实施例中规定,作为所述致动器的所述锁定机构包括至少一个双作用液压缸,所述液压缸连接到或设置有螺栓,所述螺栓可以通过液压缸的致动而收缩到所述第二联接部件上的或所述枢转部件上的相应的螺栓座中。因此,相同的致动器可用于同时将所述第一联接部件和所述枢转部件解锁并将两个联接部件锁定。例如在所述第一联接部件上或在所述第一联接部件中可移动且可液压操作的第一螺栓从所述枢转部件上的螺栓座被拉出(解锁)时,在所述第二联接部件中或在所述第二联接部件上的相应的螺栓座中的第二螺栓移动到相对侧(锁定)。相反的过程(锁定所述枢转部件和所述第一联接部件,解锁联接部件)以类似的方式反向进行。由于所述致动器被设计为双作用缸,其活塞杆连接到所述螺栓或设计成螺栓,因此没有必要使用多个致动器来进行不同的锁定和解锁过程。
优选地,设置至少两个、特别是四个双作用液压缸,其中每两个液压缸横向布置并且形成公共的锁定轴。
优选地,每个液压缸连接或设置有外螺栓和内螺栓,所述外螺栓用于引入到所述枢转部件上的螺栓座中,所述内螺栓用于引入到所述第二联接部件上的螺栓座中。通过向外延伸至少一个液压缸,所述第一联接部件通过所述外螺栓与所述枢转部件锁定。通过向内延伸至少一个液压缸,所述第一联接部件通过所述内螺栓与所述第二联接部件锁定。
在锁定/解锁阶段,由于制造公差,螺栓和相关的螺栓座或锁定孔之间可能存在偏移。因此,在另一个可能的实施例中规定,在螺栓和/或螺栓座上设置斜面,以便于将所述螺栓插入所述螺栓座中。所述斜面特别设计为环绕的斜边。
优选地,如上所述的每个液压缸具有(或连接)内螺栓和外螺栓,其中斜面布置在所述螺栓上。所述斜面优选设计为螺栓端部上的环绕的斜边。外螺栓上的斜面或斜边与内螺栓上的斜面或斜边优选地不同地设计。特别地,所述斜面或斜边相对于相应的螺栓纵轴具有不同的倾斜角度和/或沿着相应的螺栓纵轴线具有不同的长度。因此由于制造公差引起的同心度误差能够得到补偿,而不会使气缸、板材、液压连接和螺栓过载。
在另一个可能的实施例中规定,所述联接装置包括传感器装置,通过所述传感器装置可以检测枢转部件的联接姿态。这允许例如来自驾驶室的对所述联接装置的完全自动的锁定/解锁。为此,驾驶员必须知道所述联接部件或所述枢转部件何时处于正确的位置,使得它们可以彼此锁定并且可以操纵所述锁定。由于从驾驶室通常看不到或仅仅能不清楚地看到所述联接装置,因此通过传感器系统提供所述信息,所述传感器系统包括至少一个用于检测所述枢转部件的位置或联接姿态的传感器。
优选地,所述工作机械包括用于控制所述锁定机构的所述至少一个致动器的控制单元,所述控制单元连接到传感器系统或至少一个传感器,并且设置成,仅当所述枢转部件处于联接姿态时所述至少一个致动器才能够致动。这样可以防止错误操作。
在另一个可能的实施例中规定,所述枢转部件的联接姿态直接从所述枢转部件的位置而不是从致动器的位置导出。联接姿态(也可以称为锁定姿态,因为在该位置两个联接部件可以相互锁定)由机械止动件限定,所述止动件在到达联接姿态时撞击相应的配对止动件,从而将所述枢转部件精确地定位在联接姿态。所述止动件优选地布置在所述枢转部件上,并且与在所述第二联接部件上或所述第二吊臂部件上的配对止动件相互作用。与不直接检测待锁定部件的位置而是检测相关致动器的位置的方案相比,直接的方案更接近锁定功能。
所述传感器系统的所述至少一个传感器优选地是电感式传感器,所述电感式传感器通过止动件或配对止动件的检测来识别到达所述枢转部件的联接姿态,并且特别地将相应的信号传输到所述控制单元。
在另一个可能的实施例中规定,所述联接部件设计成通过所述枢转部件在联接姿态中在围绕所述枢转轴线的圆形路径上枢转而朝向彼此移动,并由此彼此自动地以流体传导的方式联接。其中两个联接部件中的至少一个、特别是第二联接部件围绕平行于所述枢转部件的轴线可枢转地安装,并且可进一步垂直于所述轴线移动或推动,特别是通过弹簧装置。优选地,所述联接装置包括线性引导件,所述线性引导件设计成与可移动联接部件的可移动轴承相互作用时,补偿两个联接部件在相互作用时沿着圆形路径发生的相对运动,并且在联接时线性地(即沿直线)引导彼此所述两个联接部件。为此,所述联接部件上的所述线性引导件在联接时可以具有相互作用的引导元件,所述引导元件例如可以设计为引导螺栓和孔,所述引导螺栓和孔在所述联接部件的接头连接器组合之前相互接合并且产生精确的线性相对运动。特别地,所述联接部件可以设计为根据EP 1 239 087A1的快速联接部件,并且还可以包括根据DE 10 2020 110 523 A1的定心装置。在此,不可移动的、即不通过弹簧装置安装的(第一)联接部件连接到或可连接到所述枢转部件并且可以从所述枢转部件释放。在此明确提及上述两个公开内容。
本发明还涉及一种用于根据本发明的工作机械的联接装置。所述联接装置包括第一联接部件、第二联接部件和枢转部件。其显然产生了与根据本发明的工作机械相同的优点、特性和可能的实施例,因此在这此方面省略重复的描述。
本发明还涉及一种产生根据本发明的作业机器的操作状态的方法,所述操作状态特别是这样的状态:所述第二吊臂部件相对于所述第一吊臂部件的姿态可更改,同时第一和第二管线的以流体传导的方式的联接通过两个联接部件实现并且保持完整功能。所述方法包括以下步骤:
-将所述枢转部件围绕枢转轴线枢转到联接姿态,其中所述第一联接部件通过所述锁定机构与所述枢转部件锁定,即机械地连接,
-通过所述锁定机构将所述第一联接部件与所述第二联接部件锁定,
-释放所述第一联接部件和枢转部件之间通过锁定机构的锁定,使得它们不再彼此固定地连接(在这种状态下,所述第一联接部件不再直接刚性地连接到所述第一吊臂部件),其中解锁优选地与两个联接部件的锁定同时进行,以及
-所述枢转部件优选地绕枢转轴线从联接姿态枢转回来(即远离所述第一联接部件),使得特别是在所述枢转部件和所述第一联接部件之间不存在接触。
相反的过程以相反的顺序进行,即所述枢转部件枢转到联接姿态中并与所述第一联接部件锁定。随后或者(优选地)同时释放两个联接部件的锁定(特别是通过相同的锁定机构),使得所述第一联接部件就是固定地连接到枢转部件,并且不再固定地连接至所述第二联接部件。现在任选地通过所述枢转部件往回枢转,所述第一联接部件可以从所述第二联接部件分离,使得例如所述第二吊臂部件可以从所述第一吊臂部件拆除。
附图说明
本发明的进一步特征、细节和优点由下面参照附图解释的实施例获得。附图中示出:
图1a至图1b示出现有技术中已知的工作机械的第一示例的侧视图,其中显示施工工具的不同工作姿态;
图2示出现有技术中已知的工作机械的第二示例的侧视图;
图3示出打开的根据优选实施例的本发明的工作机械的联接装置的透视图;
图4示出打开的联接装置的另一视图;
图5示出图4中所示的联接装置的联接状态;
图6示出图4和图5中所示的联接装置,其中与第一联接部件分离的枢转部件往回枢转;以及
图7示出联接的联接装置的截面图。
具体实施方式
图1a和图1b示出现有技术中已知的工作机械的示例的侧视图。所述示例是液压挖掘机,其具有带有履带式底盘的底盘3和可围绕竖直旋转轴线旋转地安装在底盘3上的带有驾驶室的上部结构4。第一吊臂部件1以通过一个或多个液压缸可围绕水平轴线枢转的铰接件的形式铰接到上部结构4。
施工工具5安装在第一吊臂部件1的与上部结构4相对的端部上,其中在这里所示的示例中,施工工具5是用于释放工作的铲斗设备。因此,所示工作机械被用作拆除挖掘机。施工工具5包括第二吊臂部件2和可液压移动的铲斗或挖掘斗,其中第二吊臂部件2在其与铲斗相对的端部处连接到第一吊臂部件1的自由端。为此,第一和第二吊臂部件1、2的端部具有相应的连接元件,以两个螺栓连接的形式存在,形成两个锁定轴8、9(见图1b)。
此处所示的施工工具5具有两个离散的工作姿态,如图1a和图1b所示。为此,第一锁定轴8由螺栓连接形成,该螺栓连接在每个工作姿态保持插入并且用作施工工具5的枢转轴线。与之平行延伸的第二锁定轴9被换插以变换工作姿态,使得施工工具5以及因此第二吊臂部件2相对于第一吊臂部件1围绕第一锁定轴8倾斜。为此,第二吊臂部件2(可替换地,第一吊臂部件1)具有两个螺栓座,使得通过将螺栓插入相应的螺栓座中可以到达两个工作姿态中的一个。当然,施工工具5的两个以上的工作姿态(即两个以上螺栓座)和/或连续调节也是可能的。
为了能够移动施工工具5的铲斗,其致动器(以一个或多个液压缸的形式存在)必须接通到基础装置3、4的液压系统。为此,施工工具5的液压缸连接到柔性液压管线(=第二流体传输管线7),该柔性液压管线固定到第二吊臂部件2并且其液压接头位于第二吊臂部件2的端部区域中。相应的机器侧液压管线(=第一流体传输管线6)附接到第一吊臂部件1并且具有合适的液压接头或连接器。在第一和第二吊臂部件1、2已经彼此机械连接(这特别地通过已知类型的机械快速联接件来实现)之后,在这种已知的装置中,液压管线6、7手动地彼此连接以产生施工工具5的液压供应。
为此,工具侧液压管线7的长度被增大,使得它们可以桥接弯曲或由施工工具5的不同工作姿态引起的倾斜,并且液压连接不分离。例如从EP 1 239 087 A1中已知的液压快速联接件不能用于此,因为根据施工工具5的工作姿态,第二吊臂部件2相对于第一吊臂部件1的定向改变。
图2示出现有技术中已知的工作机械的另一个示例。这是图1a至图1b中的液压挖掘机基本装置,其中另一个施工工具5以拆除设备的形式附接。其还具有第二吊臂部件2,在这里所示的例子中,第二吊臂部件2只能占据工作姿态。
在图3至图7中,根据本发明的用于在吊臂分离点处全自动生产和释放流体传输管线的联接装置,例如用于施工工具的液压供应管线,以不同的视图示出。图3至图6示出处于不同姿态的联接装置10的透视图。
联接装置10可用于图1a至图1b和图2所示的工作机械中,用于连接第一和第二管线6、7(除了液压接头,根据本发明的工作机械的相应特性可对应于图1a至图1b和图2的特性,因此在下文中不再重复),但不限于这些工作机械和施工工具。原则上,根据本发明的联接装置10可用于在任何分离点处的流体传输管线的自动联接和分离,其中在分离点处出现不同的几何构造,例如在释放挖掘机,土方挖掘机,桩和钻孔挖掘机,钻机,传输机器,装载机,推土机,起重机和挖矿机,仅举多个例子。
根据本发明的联接装置10包括具有两个半联接器或联接部件11、12的液压快速联接形式的能量回路联接,它们可以由致动器控制合并和彼此移开。第一联接部件11接通到机器侧的第一管线6(在图3至图7中未示出),而第二联接部件12接通到工具侧的第二管线7(也没有示出)。通过一起枢转并联接两个联接部件11、12(这两个联接部分具有相应的彼此对应的连接器或液压接头),第一和第二管线6、7以流体传导的方式彼此连接。
联接装置10还包括枢转部件20,该枢转部件可围绕枢转轴线24(在所示实施例中水平地或平行于第一吊臂部件1的枢转轴线定向)枢转地铰接至第一吊臂部件1的上侧。通过液压缸22形式的致动器22,该枢转部件可以在释放位置(见图3至图4)和联接姿态(见图5至图6)之间枢转。第二联接部件12牢固地附接到第二吊臂部件2的顶部。
枢转部件20设计为通过稍后解释的锁定机构可以接收第一联接部件11或者可释放地与之连接。这种状态如图3至图4所示。这里,通过使枢转部件20围绕旋转轴线24从释放位置沿着圆形路径枢转到第二联接部件12,两个联接部件11、12可以一起枢转或者联接。各个连接器相互插入。枢转部件20的联接姿态如图5所示,其中两个联接部件11、12一起枢转并彼此连接(但不一定锁定)。
联接部件11、12可以根据EP 1 239 087 A1的原理形成快速联接件,并且特别地具有相应的线性引导件。此外,联接部件可以包括根据DE 10 2020 110 523A1的定心装置。特别地,第二联接部件12被设计为这两个量规意义上的可移动联接部件,并通过弹簧装置13可移动地(但永久地)安装在第二吊臂部件2上(参见图7)。
为了在两个联接部件11、12联接之后能够改变第二吊臂部件2相对于第一吊臂部件1的定向(例如用于改变包括第二吊臂部件2的施工工具5的工作姿态),在联接部件11、12合并之后,根据本发明第一联接部件11能够从枢转部件20分离。为此,该第一联接部件包括具有多个致动器31的锁定机构,致动器将第一联接部件11与枢转部件20或与第二联接部件12锁定。
图7中示出沿其中一个致动器31平行于枢转轴线24穿过联接的联接装置10的截面,其中枢转部件20处于其联接姿态。枢转部件20包括两个侧向的钩形侧部件27,该侧部件在向下的联接姿态中具有敞开的容纳部。第一联接部件11位于侧部件27之间的联接姿态,并且能够与该侧部件锁定。为此,侧部件27具有螺栓座32(见图6;在本实施例中,每个侧部27有两个螺栓座32)。第一联接部件11包括双作用液压缸形式的致动器31,该致动器的活塞杆在两侧设计为锁定螺栓33、35。在面向枢转部件20的侧部件27的外侧上,外螺栓33位于与侧部件27的螺栓座32同轴的枢转部件的联接姿态中。
如果外螺栓33侧向或向外延伸,并且插入到侧部件27的螺栓座32中,第一联接部件11与枢转部件20锁定并且可与其一起枢转。在这种状态下,第一联接部件11与第一吊臂部件1具有直接刚性连接。
为了解锁第一联接部件11和枢转部件20,螺栓33向内缩回或从侧部件27的螺栓座中32拉出。由于致动器31被设计为双作用液压缸,因此与外螺栓33平行并且特别是同轴的相应内螺栓35向内缩回。第二联接部件12(或刚性地连接到第二吊臂部件2的保持架的、在本实施例中第二联接部分12通过弹簧装置13的多个弹簧可移动地安装的)的相应的螺栓座34位于此处,内螺栓35进入该螺栓座,并且由此两个联接部件11、12彼此锁定。在这种状态下,第一联接部件11不再连接到枢转部件20,并且因此相对于第一吊臂部件1不具有直接刚性连接(除了第一管线6,但第一管线6是柔性的并且允许第一联接部件11中相对于第一吊臂部件1运动)。
因此,两个联接部件11、12的锁定与第一联接部件11和枢转部件20的解锁同步或同时进行。因此,只需要使用与单独的按顺序锁定/解锁相比一半的致动器31。
如图7所示,外螺栓33和内螺栓35在其端部分别具有圆周斜面或斜边,便于插入到相应的螺栓座32、34中并且还补偿由于制造公差引起的同心度误差。为此,内螺栓33和外螺栓35上的斜边优选地设计成不同。在这里所示的实施例中,外螺栓33具有更平坦的斜边,该斜边具有更大的范围(即沿着螺栓纵轴的延伸或长度)。内螺栓35具有更陡的斜边,该斜边的范围/长度更小。这种设计使得可以在不使气缸31、板材、液压连接和螺栓33、35过载的情况下补偿制造公差。
在本实施例中设置了四个致动器31,它们成对地同轴地布置在第一联接部件11的侧面上,因此形成两个平行的锁定轴。当然,也可以使用更少(例如仅两个)或多于四个的致动器31。
由于在释放第一联接部件11和枢转部件20之间的连接之后,该第一联接部件不再具有与第一吊臂部件1的直接刚性连接,所以第二吊臂部件2可以与联接的联接部件11、12一起移动或枢转,而不会影响甚至释放液压连接。因此,液压连续性保持不变。为此,在锁定两个联接部件11、12之后,枢转部件20特别地枢转回到释放位置(见图6),从而不会发生碰撞。
图3至图6示出建立这个操作状态的运动顺序。在图3中,第一联接部件11与枢转部件20锁定,并且枢转部件20处于释放位置。管线6、7彼此不连接或者联接。通过将枢转部件20绕枢转轴线24枢转至联接姿态中的第二联接部件12(图5),联接部件11、12彼此联接,从而产生管线6、7的流体传导连接。第一联接部件11仍然与枢转部件20锁定。然后同时第一联接部件11与枢转部件20分离并且与第二联接部件12锁定。然后,现在自由的枢转部件20可以枢转回到释放位置(见图5)。
到达枢转部件20的联接姿态可以例如通过电感式传感器40来检测,该电感式传感器可以布置在第二联接部件12上或枢转部件20上。枢转部件20的侧部件27包括机械止动件26,该止动件由向下开口的凹部的“底部”形成。第二联接部件12或安装其上的与第二吊臂部件2连接的保持架包括两个侧部件25,该侧部件的面向枢转部件20的端部形成机械配对止动件28(见图6),该配对止动件在联接姿态与侧部件27的止动件26接触(见图5)。电感式传感器40直接检测这些止动件26、28或枢转部件20或第二联接部件12(取决于传感器40布置在哪里),并将相应的信号输出到工作机械的控制单元。由此发出信号,枢转部件20处于联接姿态并且因此可以执行解锁/锁定过程。优选地,操作仅在联接姿态被释放,否则被锁定。
因此,包括锁定/解锁的联接过程可以被自动地或从驾驶室远程控制地执行,而不需要与联接装置10进行视觉接触或手动控制。驾驶员知道何时开始解锁/锁定,因为这是由传感器40检测和通知的。在实施例中,锁定/解锁不必须由驾驶员单独启动,而是所有的运动序列都是完全自动的。
可替换地,枢转部件和联接部件11、12也可以侧向地布置或布置在吊臂部件1、2的下侧。
附图标记列表:
1 第一吊臂
2 第二吊臂
3 底盘
4 上部结构
5 施工工具
6 第一流体传输管线
7 第二流体传输管线
8 第一锁定轴
9 第二锁定轴
10 联接装置
11 第一联接部件
12 第二联接部件
13 弹簧装置
20 枢转部件
22 致动器
24 枢转轴线
25 侧部件
26 止动件
27 侧部件
28 配对止动件
31 致动器
32 螺栓座
33 外螺栓
34 螺栓座
35 内螺栓
40 传感器。
Claims (15)
1.一种工作机械,其具有:第一吊臂部件(1)、与所述第一吊臂部件(1)可释放地连接的第二吊臂部件(2)、布置在所述第一吊臂部件(1)上的至少一个第一流体传输管线(6)、布置在所述第二吊臂部件(2)上的至少一个第二流体传输管线(7)、以及用于可逆地联接所述第一流体传输管线(6)和所述第二流体传输管线(7)的联接装置(10),其中所述联接装置(10)包括:接通到所述至少一个第一管线(6)的第一联接部件(11)、接通到所述至少一个第二管线(7)并连接到所述第二吊臂部件(2)的第二联接部件(12)、以及与所述第一吊臂部分(11)连接并能够围绕枢转轴线(24)枢转的枢转部件(20),其中所述第一联接部件(11)能够通过所述枢转部件(20)的枢转与所述第二联接部件(12)以流体传导的方式联接,
其特征在于,
还具有锁定机构,通过所述锁定机构,所述第一联接部件(11)能够机械地连接到所述枢转部件(20)以联接和分离所述联接部件(11、12),并且在与所述第二联接部件(12)联接的状态下能够从所述枢转部件(20)释放。
2.根据权利要求1所述的工作机械,其中所述第二联接部件(12)永久地连接到所述第二吊臂部件(2)和/或所述枢转部件(20)永久地连接到所述第一吊臂部件(1)。
3.根据权利要求1或2所述的工作机械,其中所述枢转部件(20)能够通过致动器(22)、特别是液压缸来围绕所述枢转轴线(24)枢转。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工作机械,其中在将所述第一联接部件(11)从所述枢转部件(20)释放之后,在所述第一联接部件(11)和所述第一吊臂部件(1)之间不存在直接的刚性连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工作机械,其中所述第二吊臂部件(2)能够在至少两个位置与所述第一吊臂部件(1)连接,并能够在第一工作姿态和第二工作姿态之间移动,其中在将所述第一联接部件(11)从所述枢转部件(20)释放之后,所述第一联接部件(11)与所述第二吊臂部件(2)连接,特别是固定地连接,其中在所述工作姿态转变时,所述第一联接部件(11)与所述第二吊臂部件(2)一起能够相对于所述第一吊臂部件(1)移动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工作机械,其中所述锁定机构布置在所述第一联接部件(11)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工作机械,其中所述锁定机构包括至少一个致动器(31),通过所述至少一个致动器,所述第一联接部件(11)能够在所述枢转部件(20)的联接姿态中与所述枢转部件(20)锁定和解锁,其中优选地,用于锁定和解锁所述第一联接部件(11)的所述致动器(31)能够从驾驶室进行操作和/或通过所述工作机械上布置的控制器或者移动的控制器来操作。
8.根据前述权利要求所述的工作机械,其中所述第一联接部件(11)能够通过所述锁定机构在所述枢转部件(20)的联接姿态中与所述第二联接部件(12)锁定,其中优选地,所述第一联接部件(11)和所述第二联接部件(12)的锁定与所述第一联接部件(11)和所述枢转部件(20)的解锁同时进行,特别是通过相同的至少一个致动器(31)进行,反之亦然。
9.根据权利要求8所述的工作机械,其中所述锁定机构包括至少一个、优选地至少两个、特别优选地四个双作用液压缸(31),所述液压缸与螺栓(33、35)连接或设置有所述螺栓,所述螺栓能够通过所述液压缸(31)的致动而收缩在所述第二联接部件(12)或所述枢转部件(20)上的螺栓座(32、34)中。
10.根据权利要求9所述的工作机械,其中在所述螺栓(33、35)和/或所述螺栓座(32、34)上设置斜面,以便于将所述螺栓(33、35)插入到所述螺栓座(32、34)中,其中优选地,每个液压缸(31)连接到或设置有外螺栓(33)和内螺栓(35),所述外螺栓用于引入到所述枢转部件(20)上的螺栓座(32)中,所述内螺栓用于引入到所述第二联接部件(12)上的螺栓座(34)中,并且所述外螺栓(33)和所述内螺栓(35)具有不同设计的斜面。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的工作机械,其中所述联接装置(10)包括具有至少一个传感器(40)的传感器装置,通过所述传感器装置能够检测所述枢转部件(20)的联接姿态,其中所述工作机械优选地包括用于控制所述锁定机构的所述至少一个致动器(31)的控制单元,所述控制单元连接到所述至少一个传感器(40)并且设置成仅当所述枢转部件(20)处于所述联接姿态时才能够致动所述至少一个致动器(31)。
12.根据权利要求11所述的机械,其中所述枢转部件(20)的联接姿态直接从其位置导出,并且由机械止动件(26)限定,所述机械止动件优选地布置在所述枢转部分(20)上并且与在所述第二联接部件(12)上的或在所述第二吊臂部件(2)上的配对止动件(28)相互作用,其中所述至少一个传感器(40)特别地设计为电感式传感器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的工作机械,其中所述联接部件(11、12)设计成,所述联接部件通过所述枢转部件(20)在联接姿态中在围绕枢转轴线(24)的圆形路径上枢转而朝向彼此移动,从而以流体传导的方式彼此自动联接,其中所述联接部件(11、12)中的至少一个,特别是所述第二联接部件(12)安装成能够围绕与所述枢转部件(20)的枢转轴线(24)平行的轴线枢转并且能够垂直于所述轴线移动,特别是通过弹簧装置(13)移动,其中所述联接装置(10)优选地包括线性引导件,所述线性引导件设计成,与可移动的联接部件(12)的可移动轴承相互作用,以补偿所述两个联接部件(11、12)在共同枢转期间沿着圆形路径发生的相对位移,并且在联接期间彼此线性地引导所述两个联接部件(11、12)。
14.一种联接装置(10),其用于根据前述权利要求中任一项所述的工作机械。
15.一种用于产生根据权利要求1至13中任一项所述的工作机械的操作状态的方法,其包括以下步骤:
-所述枢转部件(20)在联接姿态中围绕所述枢转轴线(24)枢转,其中所述第一联接部件(11)通过所述锁定机构与所述枢转部件(20)锁定,
-通过所述锁定机构将所述第一联接部件(11)与所述第二联接部件(12)锁定,
-释放通过所述锁定机构在所述第一联接部件(11)和所述枢转部件(20)的锁定,使得所述第一联接部件和所述枢转部件不再固定地彼此连接,其中所述解锁优选地与所述第一联接部件(11)和所述第二联接部件(12)的锁定同时进行,以及
-优选地将所述枢转部件(20)围绕所述旋转轴线(24)从所述联接姿态向回枢转,使得特别地在所述枢转部件(20)和所述第一联接部件(11)之间不存在接触。
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2023
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