CN1646409A - 用于夹持至少一个细长元件的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用来夹持一个或更多细长元件的装置,该装置包括两个适合将所述元件保持在它们之间的主夹持臂(1,2)和至少一个第一液压缸(6,7),该液压缸用来使主夹持臂相对于彼此移动。该装置还包括至少一个辅助夹持臂(3,4)和至少一个第二液压缸(8,9),第二液压缸用来使辅助夹持臂相对于主夹持臂移动,以便将所述元件压靠在主夹持臂上。第二液压缸(8,9)以这样一种方式操作地连接到第一液压缸(6,7)上,即辅助夹持臂(3,4)的移动仅仅在第一液压缸的活塞到达预定位置时开始。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹持至少一个细长元件的装置,该装置包括两个适合将该元件保持在它们之间的主夹持臂和至少一个第一液压缸,该液压缸用来使主夹持臂相对于彼此移动,该装置还包括至少一个辅助夹持臂和至少一个第二液压缸,第二液压缸用来使辅助夹持臂相对于主夹持臂移动,以便将该元件压靠在主夹持臂上。下面将在一个例子中对本发明进行描述,在该例子中,装置应用于用来处理木材的移动式机器,例如轮式装载机。本发明还涉及夹持所述细长元件的方法。
辅助夹持臂用来在已经使主夹持臂夹持例如一捆圆木的一个或更多细长元件之后被启动。通过使辅助夹持臂紧靠圆木捆,圆木在辅助夹持臂和主夹持臂之间集中在一起,从而以稳定的方式保持住圆木,圆木在运输过程中脱离夹持件的危险被减到最小。辅助夹持臂用来在主夹持臂移动到一起时自动启动。
夹持臂装置经常用于侵蚀性的环境中,在工作过程中遭受强大的冲击。木头、雪、冰等等的碎片可能进入装置的夹持臂系统,对辅助夹持臂的控制产生负面影响,还使液压阀等等遭受很大的应力。因而,只要涉及到辅助夹持臂的控制,就在实现耐用的、操作上可靠的解决方案上存在问题。
背景技术
专利说明书SE319592描述了一种前述类型的圆木处理装置。辅助夹持臂通过控制阀或延迟阀由主夹持臂的液压回路以这种方式液压地操作,即辅助夹持臂在主夹持臂合拢后移动。所述阀布置在通向驱动主夹持臂的液压缸的第一液压管路上,并只在该管路中达到预定压力时启动。当主夹持臂合拢时,该第一管路中的压力增大,当压力达到所述预定值时,阀打开并允许流体进入第二管路,第二管路通向用来移动辅助夹持臂的液压缸。
根据SE 319592的圆木处理装置的一个缺点是,如果卡车以主夹持臂没有完全合拢的方式位于主夹持臂之间,则第一管路中的压力仍然会增大,辅助夹持臂将会移动,这可能导致一个或更多圆木在运输期间掉落,这给位于夹持臂移动路径下面的人员和其它设备带来了伤害或损坏的危险。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种装置,与现有技术相比,其提供更可靠操作的机会,特别是关于辅助夹持臂的启动。
该目标依靠下列事实得以实现,即第二液压缸以这样一种方式操作地连接到第一液压缸,即辅助夹持臂的移动仅仅在第一液压缸的活塞到达预定位置时开始。第一液压缸的活塞位置直接对应于主夹持臂的位置,通过依据该活塞的位置来控制辅助夹持臂的移动,从而,辅助夹持臂不会在主夹持臂达到其合拢位置之前移动。
根据本发明的一个优选实施例,所述第一液压缸设有一个孔口,第一液压管路连接到该孔口,孔口布置在第一液压缸的活塞能经过它的位置中,孔口确定所述预定活塞位置。这样,在活塞经过所述预定位置时可以获得液压信号。
根据另一个优选实施例,第一液压管路连接到一个阀以控制该阀,该阀又布置在连接到所述第二液压缸的第二液压管路上。当活塞经过所述预定位置时,将使得来自泵的压力流体对阀起作用。优选地,阀适合在超过一个特殊值的泵压力下打开。根据改进方式,装置包括具有可变排量的泵,该泵适合将压力流体提供给第一液压缸。当活塞经过所述孔口并达到其末端位置时,泵输送的压力增加直到阀打开。
本发明的另一个目标是提供一种方法,与现有技术相比,其允许更可靠的操作,特别是关于辅助夹持臂的启动。
该目标依靠下列事实得以实现,在第一步,两个主夹持臂以使它们夹持至少一个细长元件的方式相对于彼此移动,然后,在第二步,至少一个辅助夹持臂以将所述元件压靠在主夹持臂上的方式相对于主夹持臂移动,其中辅助夹持臂的移动根据第一液压缸中的活塞达到预定位置而开始,第一液压缸适合使主夹持臂相对于彼此移动。
从下面的说明和专利权利要求中,本发明的其它优选实施例和优点将显现出来。
附图说明
下面将参考附图中所示的实施例对本发明进行更详细的描述,其中
图1以侧视图的方式表示主夹持臂和辅助夹持臂的简图;和
图2表示用来控制根据图1的夹持臂的装置。
具体实施方式
图1表示一个夹持臂装置,其包括两个主夹持臂1、2,它们被表示为处于打开位置中(点划线)和合拢在一起的位置中(实线)。在合拢在一起的位置中,主夹持臂1、2的尖端彼此接触或彼此笔直接近。夹持臂装置还包括两个辅助夹持臂3、4,它们同样表示为处于打开位置中(虚线)和合拢在一起的位置中(点划线),辅助夹持臂3、4布置成平行于主夹持臂1、2移动的平面移动。
主夹持臂1、2可枢转地连接到中心部件5。第一双重作用液压缸6、7被提供用来移动各个主夹持臂1、2,每个液压缸6、7的一端壁以铰接方式连接到所述中心部件5,液压缸6、7的每个活塞杆以铰接方式连接到所述主夹持臂1、2。
各个辅助夹持臂3、4可枢转地布置在主夹持臂1、2之一上。第二双重作用液压缸8、9被提供用来相对于相应的主夹持臂1、2移动各个辅助夹持臂3、4,每个液压缸8、9的一端壁以铰接方式连接到相应的主夹持臂1、2,液压缸8、9的每个活塞杆以铰接方式连接到所述辅助夹持臂3、4。
当夹持一捆树干时,主夹持臂1、2和辅助夹持臂3、4最初都位于打开位置中。首先,主夹持臂1、2一起移动到合拢在一起的位置中,然后,辅助夹持臂3、4朝着它们合拢在一起的位置移动,然后,树干被集中在主夹持臂1、2和辅助夹持臂3、4之间的空间中。
图2表示控制主夹持臂1、2和辅助夹持臂3、4的液压系统。该系统是负载传感类型的,变量泵11以液压油的形式输送所需的压力流体量。系统包括驱动泵11的马达10,在这种情况下,马达10由车辆的驱动式发动机构成。由握柄促动器12控制的方向阀13连接到泵11和液压缸6-9以操作这些液压缸。握柄促动器12布置在车辆驾驶室中,由驾驶员手动操作。
移动主夹持臂1、2的第一缸6、7以基本上同时启动的方式布置成平行构形,移动辅助夹持臂3、4的第二缸8、9也以基本上同时启动的方式布置成平行构形。在从泵11开始的流动方向上,第二液压缸8、9还串联地布置在第一液压缸6、7之后。
当驾驶员操作促动器12以夹持一捆圆木时,方向阀13调节成使得两个第一缸6、7的活塞侧连接到泵11,同时,两个第二缸8、9的活塞侧连接到泵11。当阀操作时,两个第一液压缸6、7的活塞杆侧还连接到储油槽26,然而,当方向阀1 3操作时,两个第二缸8、9的活塞杆侧没有连接到储油槽26。当方向阀13操作时,两个第二缸8、9的活塞杆侧连接到一个弹簧承载的、受压力控制的顺序阀14,顺序阀14保持关闭。这种布置导致当方向阀13打开时,主夹持臂8、9移动的同时,辅助夹持臂3、4不相对于主夹持臂1、2移动。
当第一液压缸6的活塞到达预定位置时,各个第二液压缸8、9以这样一种方式操作地连接到第一液压缸中的液压缸6上,即辅助夹持臂的移动才开始。为了该目的,第一液压缸6在活塞杆侧上接近其端壁16处具有一个穿过其壁的孔口15。孔口15还布置在第一液压缸6的活塞能经过它的位置。孔口15在液压缸6纵向方向上的位置确定所述预定活塞位置。第一液压管路17还以这样一种方式将孔口15连接到顺序阀14,即使得顺序阀在管路17中达到预定压力时打开。
孔口15在液压缸6纵向方向上的位置与已经到达其合拢位置的主夹持臂1、2对应(看图1)。当活塞经过孔口15时,在管路17和泵11之间形成流动连接。当活塞到达其在缸6中的末端位置时,泵11上升到最大压力。然后,顺序阀14被来自泵11的压力加载,当达到预定压力时,阀14打开,在第二液压缸8、9的活塞杆侧和储油槽26之间通过第二液压管路27形成流动连接。这导致辅助夹持臂3、4从它们的打开位置移向其合拢在一起的位置。
如果上述大捆树干被没有达到其合拢在一起位置的主夹持臂1、2夹住,也就是说,主夹持臂1、2的尖端没有彼此接触,不需要通过辅助夹持臂3、4压挤树干捆。在这种情况下,辅助夹持臂3、4都不会移动,原因在于第一缸6中的活塞没有经过孔口15。
管路18连接两个第一缸6、7的活塞侧,该活塞侧连接管路18还连接到方向阀13。另一个管路19连接两个第一缸6、7的活塞杆侧。该活塞杆侧连接管路19还连接到方向阀13和顺序阀14。以相应的方式,管路20连接两个第二缸8、9的活塞侧,而管路21连接两个第二缸8、9的活塞杆侧,第二缸8、9的活塞侧连接管路20连接到第一缸6、7的活塞侧连接管路18,第二缸8、9的活塞杆侧连接管路21通过所述弹簧承载的顺序阀14连接到第一缸6、7的活塞杆侧连接管路19。
止回阀22布置成平行于顺序阀14,以使得辅助夹持臂3、4移回到打开位置。为了主夹持臂1、2和辅助夹持臂3、4移回到打开位置,方向阀13移动到一个位置中,在该位置,泵11连接到第一缸6、7的活塞杆侧和通过止回阀22连接到第二缸8、9的活塞杆侧。第一缸6、7和第二缸8、9的活塞侧同时分别通过方向阀13分别连接到储油槽26。
分流器23布置在活塞侧连接管路20上,用来在发生辅助夹持臂朝着合拢在一起的位置移动时,使向第二缸8、9的两个活塞侧孔口的流动量相同。
一个管路24结合到从泵11到方向阀13的管路上,用于任何其它的液压功能。因而,用同样的泵实现几个其它功能也是可能的,例如转向助力油缸、起重缸和/或摆动液压缸。此外,一个经过往复阀25的管路结合到从方向阀13到泵11的管路上,往复阀25用来传送来自所述任何其它液压功能的载荷信号。往复阀25确保泵11输出一个压力,该压力对于需要最高压力的载荷来说是足够的。泵压力被调节到例如高于所需的最高载荷压力20巴的值。
因而,第一液压缸6具有三个孔口,或通道,即流体在活塞侧上进/出的第一孔口,流体在活塞杆侧上进/出的第二孔口,以及所述第三孔口15,其在活塞杆侧上接近端壁16,但距离该端壁足够大的距离以便活塞能经过该孔口。孔口15还径向伸出穿过缸壁。
根据所示实施例的改进,第一液压缸6的活塞能相对于活塞杆在活塞杆的纵向方向上设置在许多位置中。这能通过例如相对于活塞杆给活塞加垫片得以实现。这样,由孔口15在缸中的位置引起的任何公差困难都能得到补救,换句话说,以这种方式,适合/调节辅助夹持臂开始移动的位置变得可能。
本发明不应被认为局限于上述说明性的实施例,而是在后面权利要求的范围内,可以想象到许多其它变化和改变。例如,所示的液压图仅仅被看作是执行本发明的一个例子。此外,发明在其最通常的形式上局限于辅助夹持臂的移动,其只在第一液压缸的活塞到达预定位置时开始。该措辞还包括辅助夹持臂在液压缸的活塞杆到达一个规定位置时的移动,因为活塞和活塞杆牢固地互相连接。
根据图2中所示实施例的另一方案,在泵11输送用来打开顺序阀14的驱动压力的地方,驱动压力能通过另一个部件产生,例如液压缸。
本发明不局限于通常所说的带有可变排量泵的负载传感系统,而是也能在带有固定类型的泵的系统中实施。在规定的杆位移及更高的杆位移处,足够高的压力被实现以便操作阀14。
根据另一个方案,主夹持臂之一布置成静止的而另一个主夹持臂可相对于它移动,因而根据该方案,仅仅需要一个第一液压缸。
根据另一个方案,装置包括仅仅一个辅助夹持臂,其朝着一个展开位置可枢转地布置,在该位置中,它能从上面支靠在一捆被主夹持臂夹持的圆木上。因而根据该方案,仅仅需要一个第二液压缸。根据又一个方案,辅助夹持臂(多个)不是可枢转地布置在主夹持臂上,而是改为连接到所述中心部件上。
术语“细长元件”当然不仅包括具有基本上圆形横截面形状的元件,而且包括具有其它横截面形状的元件,例如矩形。因而,本装置也能用于除圆木处理之外的应用,例如处理木板、板条、枕木、梁等等。细长元件还可以由任何材料制成,也就是说不仅仅由木头制成,还可以由塑料、混凝土、钢等等制成。
夹持臂装置还能用于除轮式装载机之外的车辆类型中,例如挖掘装载机,或卡车上的起重机。
夹持臂装置还能布置在一个静止的机器中,例如锯木厂或炼钢厂中。
Claims (15)
1.一种用来夹持至少一个细长元件的装置,该装置包括两个适合将该元件保持在它们之间的主夹持臂(1,2)和至少一个第一液压缸(6,7),该液压缸用来使主夹持臂相对于彼此移动,该装置还包括至少一个辅助夹持臂(3,4)和至少一个第二液压缸(8,9),第二液压缸用来使辅助夹持臂相对于主夹持臂移动,以便将该元件压靠在主夹持臂上,其特征在于第二液压缸(8,9)以这样一种方式操作地连接到第一液压缸(6,7)上,即辅助夹持臂(3,4)的移动仅仅在第一液压缸的活塞到达预定位置时开始。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于第一液压缸(6,7)和第二液压缸(8,9)通过液压系统连接。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于所述第一液压缸(6,7)设有孔口(15),第一液压管路(17)连接到该孔口,其中所述孔口布置在第一液压缸的活塞能经过它的位置上,并且该孔口确定所述预定的活塞位置。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于第一液压管路(15)连接到阀(14)以对该阀进行液压控制,该阀又布置在连接到所述第二液压缸(8,9)的第二液压管路(27)上。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于所述第二管路(27)形成从所述第二液压缸(8,9)的回油管路。
6.如权利要求4或5所述的装置,其特征在于所述阀(14)是弹簧承载的。
7.如权利要求4、5或6所述的装置,其特征在于所述阀(14)适合在超过特殊值的驱动压力下打开。
8.如前述权利要求中任一个所述的装置,其特征在于该装置包括具有可变排量的泵(11)。
9.如前述权利要求中任一个所述的装置,其特征在于该装置包括两个辅助夹持臂(3,4)。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于该装置包括两个第二液压缸(8,9),它们每个都布置成控制辅助夹持臂(3,4)中的一个。
11.如前述权利要求中任一个所述的装置,其特征在于该装置包括两个第一液压缸(6,7),它们每个都布置成控制主夹持臂(1,2)中的一个。
12.一种车辆,其包括如前述权利要求中任一个所述的装置,该车辆用于木材处理。
13.一种用来夹持至少一个细长元件的方法,其中,在第一步,两个主夹持臂(1,2)相对彼此移动以使它们夹持所述元件,然后,在第二步,至少一个辅助夹持臂(3,4)相对于主夹持臂移动以将所述元件压靠在主夹持臂上,其特征在于辅助夹持臂(3,4)的移动根据在第一液压缸(6,7)中的活塞达到一个预定位置而开始,所述第一液压缸适合使主夹持臂(1,2)相对于彼此移动。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,当第一液压缸(6,7)的活塞经过所述预定位置时,在穿过所述第一液压缸的孔口(15)和泵(11)之间形成流动连接,第一液压管路(17)连接到该孔口。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于阀(14)布置在通向第二液压缸(8,9)的第二液压管路(27)上,第二液压缸适合相对于主夹持臂(1,2)移动辅助夹持臂(3,4),该阀连接到第一液压管路(17),当所述流动连接形成时所述阀(14)起作用。
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