CN204821781U - 建筑机械 - Google Patents

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Abstract

一种自推进式建筑机械，包括多个摆动腿，各个摆动腿由地面通过关联的履带支撑，履带可转向地连接到与其关联的摆动腿的外端。摆动腿的枢转运动可以通过关联的履带经由非零的转向角度进行转向来实现，直到履带的横向运动实现关联的摆动腿的期望的枢转运动。

Description

建筑机械
技术领域
本实用新型涉及用于操作自推进式建筑机械的设备，并且尤其是但不限于用于操作滑模摊铺机的设备。
背景技术
用于自推进式建筑机械的一种现有装置包括通常为矩形的机械框架，机械框架具有安装在框架各个角部的摆动腿，并且具有安装在各个摆动腿的自由端的履带。该履带提供建筑机械用的驱动力。在摆动腿上安装履带使得履带可以出于各种原因而相对于机械框架重新定位在水平的平面上。例如，利用这种结构的滑模摊铺机可能需要伸展前部延伸摆动腿从而为摊铺工具或由机械框架支撑的其他设备让出空间。同时，在机械的操作过程中可能需要的是重新安置一个或多个摆动腿和与其关联的履带以避免障碍。此外，摆动腿允许履带为了建筑机械的运输而重新定位。
已经提出了多种系统以控制摆动腿相对于机械框架的枢转运动。
在斯威舍(Swisher)的美国专利3,970,405号中公布的一种系统中限定，各个履带一次一个地单独地从地面升起，然后摆动腿被手动地枢转到期望的取向，在该处利用螺丝扣(turnbuckle)将支腿固定就位。该系统的缺陷包括需要单独地一次一个分别从地面升起履带，并且需要在调节支腿取向之后重新对齐转向。
在阿施利曼(Aeschlimann)的美国专利6,872,028号中公开了另一种方法，其中摆动腿构造成平行四杆机构，因此当摆动腿向内或向外枢转时，履带的转向方向保持不变。
在京特尔特(Guntert)的美国专利8,459,898号中提供了另一种方案，其在摆动腿和机械框架之间提供液压撑顶器(hydraulicram)，其将摆动腿枢转到期望的取向。自动控制器感测摆动腿的枢转角度的变化，并且在摆动腿枢转时响应于枢转角度的变化而保持履带的转向角度。
阿施利曼和京特尔特的系统提供了一种方案以解决在斯威舍(Swisher)的3,970,405号美国专利中存在的一个问题，即需要单独地一次一个地从地面升起履带。然而，它们导致了新的问题。类似于阿施利曼和京特尔特的解决方案，其在摆动腿枢转时保持履带的转向角度，导致履带在地表面上横向地滑动。这样横向的滑动促使履带磨损和机械摇摆，这特别在摊铺过程中是不符合要求的。这些机械相当沉重，并且履带的占地面积大，因此对于这样滑动作用的阻力高。
因此，仍然需要对控制这样的自动建筑机械的摆动腿枢转的装置作出改进。
实用新型内容
在一个实施例中，一种建筑机械包括机械框架，可枢转地连接到机械框架的第一摆动腿和第二摆动腿，以及可转向地连接到摆动腿的第一地面接合单元和第二地面接合单元。地面接合单元包括驱动马达，其配置为使得地面接合单元由驱动马达在地表面上驱动。第一转向传感器配置成检测第一地面接合单元相对于第一摆动腿的第一转向角度。第二转向传感器配置成检测第二地面接合单元相对于第二摆动腿的第二转向角度。第一锁配置成相对于机械框架在枢转位置选择性地锁定和解锁第一摆动腿。第二锁配置成选择性地相对于机械框架在枢转位置锁定和解锁第二摆动腿。控制器包括摆动腿枢转模式，其配置成当机械在向前操作方向移动时，允许第一摆动腿和第二摆动腿的每一个响应于连接到各个摆动腿的地面接合单元的转向而相对于机械框架枢转。
在任何上述的建筑机械中，摆动腿枢转模式可以包括地面接合单元选择部件，其允许操作员选择对第一地面接合单元和第二地面接合单元中的任一个进行单独的转向控制，或者对第一地面接合单元和第二地面接合单元两者进行同步转向控制。
在任何上述的建筑机械中，地面接合单元选择部件的同步转向控制可以配置成使第一地面接合单元和第二地面接合单元以相反的方向进行转向。
在任何上述的建筑机械中，第一锁可以包括在机械框架和第一摆动腿之间连接的第一液压控制系统，并且配置成当第一摆动腿相对于机械框架枢转时在长度上变化，第一液压控制系统具有液压锁定位置，该位置防止第一摆动腿枢转，和液压解锁位置，该位置允许第一摆动腿枢转；和第二锁包括在机械框架和第二摆动腿之间连接的第二液压控制系统，并且配置成当第二摆动腿相对于机械框架枢转时在长度上变化，第二液压控制系统具有液压锁定位置，该位置防止第二摆动腿枢转，和液压解锁位置，该位置允许第二摆动腿枢转。
在任何上述的建筑机械中，摆动腿枢转模式可以构造为使得与待枢转的各个摆动腿关联的液压控制系统移动到解锁位置，和/或使得在摆动腿枢转模式停用时，液压控制系统处于其锁定位置。
在任何上述的建筑机械中，第一液压控制系统可以包括：第一液压撑顶器，其具有活塞和缸，活塞将缸分成第一端和第二端；第一三通阀，其具有伸展位置、收缩位置，和锁定位置；第一管线和第二管线，其将第一三通阀连接到缸的第一端和第二端；和其中，在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一三通阀处于其锁定位置。
在任何上述的建筑机械中，第一液压控制系统还可以包括第一旁通阀和第二旁通阀，其分别连接到第一管线和第二管线，各个旁通阀包括锁定位置和旁通位置，旁通位置将相应管线连通到流体储器；在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一旁通阀和第二旁通阀处于其各自的锁定位置；和在第一液压控制系统的第一液压解锁位置，第一三通阀处于其锁定位置，并且第一旁通阀和第二旁通阀处于它们的旁通位置；和在第一液压控制系统的第二液压解锁位置，第一旁通阀和第二旁通阀处于其锁定位置，并且第一三通阀处于其伸展位置或者收缩位置，并且控制器构造为使得第一液压撑顶器主动地促进第一摆动腿的枢转。
在任何上述的建筑机械中，在第一液压控制系统或第二液压控制系统的液压解锁位置，第一三通阀处于其伸展位置或收缩位置，控制器可以构造为使得第一液压撑顶器或第二液压撑顶器主动地促进第一摆动腿或者第二摆动腿的枢转，和/或控制器进一步构造为使得控制器根据算法确定枢转的主动促进的程度。
在任何上述的建筑机械中，第一液压控制系统还可以包括供给管线和安置在供给管线中的压力控制阀；并且，控制器进一步构造为使得通过第一液压撑顶器对第一摆动腿的枢转的主动促进限于将液压压力提供到由压力控制阀控制的第一液压撑顶器。
在任何上述的建筑机械中，第一液压控制系统可以包括：第一液压撑顶器，其具有活塞和缸，活塞将缸分成第一端和第二端；第一管线和第二液压管线，其将流体储器分别连接到缸的第一端和第二端；和第一旁通阀和第二旁通阀，其分别连接到第一液压管线和第二液压管线，各个旁通阀包括锁定位置和旁通位置，旁通位置将第一液压撑顶器的相应端连通到流体储器；以及其中，在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一旁通阀和第二旁通阀处于其各自的锁定位置；并且其中，在第一液压控制系统的液压解锁位置，第一旁通阀和第二旁通阀处于其各自的旁通位置。
在任何上述的建筑机械中，控制器可以构造为使得摆动腿枢转模式包括手动子模式，其允许地面接合单元通过机械操作员的手动控制来转向，和/或控制器构造为使得摆动腿枢转模式包括自动子模式，其中由控制器响应与期望的摆动腿位置对应的操作员输入自动地控制转向。
在任何上述的建筑机械中，控制器可以促使待枢转的摆动腿的地面接合单元沿着地表面以S形曲线转向，开始平行于待枢转的摆动腿的地面接合单元的初始方向，然后远离初始方向转向，接着朝向初始方向返回，和/或促使待枢转的摆动腿的地面接合单元被转向返回到与初始方向平行的最终方向，和/或促使待枢转的摆动腿的地面接合单元转向，以返回到与机械的当前方向对应的最终方向。
在任何上述的建筑机械中，还可以包括：第一转向传感器，其配置成检测第一地面接合单元相对于第一摆动腿的第一转向角度；第二转向传感器，其配置成检测第二地面接合单元相对于第二摆动腿的第二转向角度。
在任何上述的建筑机械中，可以包括：第一枢转传感器，其配置成检测第一摆动腿相对于机械框架的第一枢转角度；和第二枢转传感器，其配置成检测第二摆动腿相对于机械框架的第二枢转角度。
在任何上述的建筑机械中，所述机械是滑模摊铺机。
该建筑机械的操作如下：
(a)在至少第一地面接合单元和第二地面接合单元的驱动下在地表面上移动机械；
(b)当机械移动时，相对于第一地面接合单元的初始方向连续地以非零的转向角度对第一地面接合单元进行转向，以使得第一地面接合单元沿着地面的运动在与初始方向垂直的方向上具有垂直分量，并在与初始方向平行的方向上具有平行分量，从而作为第一地面接合单元的方向的垂直分量的结果，从初始枢转位置在第一枢转方向上将第一摆动腿枢转到相对于机械框架的改变后的枢转位置；和
(c)在将第一摆动腿相对于机械框架枢转到改变后的枢转位置之后，保持第一摆动腿的改变后的枢转位置。
可替换的操作方案如下：
(a)在至少第一地面接合单元和第二地面接合单元的驱动下在地表面上移动机械，第一锁和第二锁位于锁定位置，以使得第一摆动腿和第二摆动腿相对于机械可枢转地固定；
(b)解锁至少第一锁，以使得第一摆动腿能够相对于机械框架枢转；
(c)当第一锁解锁时，在地表面上移动机械，并且使至少一个地面接合单元转向，以使得第一摆动腿相对于机械框架从初始枢转位置枢转到最终枢转位置；和
(d)在第一摆动腿达到最终枢转位置之后，锁定第一锁，以使得第一摆动腿保持在最终枢转位置。
在任何上述实施例中，第二地面接合单元可以在与第一地面接合单元相反的方向上与第一地面接合单元同时转向。
在任何上述实施例中，第一枢转腿和第二枢转腿可以朝向彼此摆动或者远离彼此摆动。
在任何上述实施例中，该机械可以包括第一线性致动器和第二线性致动器，其配置成相对于机械框架在选择的枢转位置相应地保持第一摆动腿和第二摆动腿。当第一枢转腿被枢转时，第一线性致动器可以被停用，以使得第一线性致动器不会阻止第一摆动腿相对于机械框架的枢转运动。
在任何上述实施例中，线性致动器可以是液压撑顶器，并且可以通过液压地不锁定第一液压撑顶器来停用第一线性致动器。
在任何上述实施例中，第一线性致动器可以被启用以在改变后的枢转位置保持第一摆动腿。
在任何上述实施例中，线性致动器可以主动地促进摆动腿的枢转。这样的主动促进可以导致基于算法的绝对的枢转运动。换句话说，这样的主动促进可以为液压撑顶器提供受控压力。
在任何上述实施例，第一地面接合单元可以这样转向，以使得第一地面接合单元沿着地面以S形曲线移动，开始平行于初始方向，然后远离初始方向转向，接着朝向初始方向返回。
在任何上述实施例，地面接合单元可以响应于与改变后的枢转位置相对应的操作员输入在自动控制器的控制下转向。
在任何上述实施例，第一摆动腿和第二摆动腿可以是前部延伸摆动腿。
在任何上述实施例，第一摆动腿和第二摆动腿可以是后部延伸摆动腿。
在任何上述实施例中，建筑机械可以是滑模摊铺机。
在任何上述实施例中，地面接合单元可以是履带或者轮子。
附图说明
图1是自推进式建筑机械、特别为滑模摊铺机的示意性俯视图，其中建筑机械从在图中的下部以实线显示的初始位置向前移动到在图中的上部以虚线显示的最终位置。左侧前部履带转向，以使得当建筑机械从初始位置移动到最终位置时，将左侧前部摆动腿向外枢转。
图2是类似于图1的示意性俯视图，显示了当建筑机械从初始位置移动到最终位置时，左侧前部履带和右侧前部履带两者被向外转向彼此远离以使得两个前部摆动腿向外枢转彼此远离。
图3是类似于图1的示意图，显示了当机械从初始位置移动到最终位置时，左侧前部履带已经被转向以使得左侧前部摆动腿向内枢转。
图4是类似于图1的示意图，显示了当机械从初始位置移动到最终位置时，左侧后部履带已经被转向以使得左侧后部摆动腿向外枢转。
图5是图1的建筑机械的左侧前部角的示意性俯视图，图示了履带相对于摆动腿的转向角度，并且图示了摆动腿相对于机械框架的枢转角度。图5显示了这样的特例，其中摆动腿初始地笔直向前伸展，并且履带的初始方向是笔直向前的。
图5A是类似于图5的示意图，显示了更一般的情况，其中摆动腿初始不是笔直向前伸展的，而且履带的初始方向也不是笔直向前的。
图6是图1的建筑机械的左侧前部角的示意性俯视图，显示了转向系统的和左侧前部摆动腿的枢转控制系统的机械组件。
图7是用于图1的建筑机械的转向系统和枢转控制系统的液压动力系统和电子控制系统的示意图。
图7A是类似于图7的示意图，显示了用于锁定摆动腿的枢转运动和不锁定摆动腿的枢转运动的液压控制系统的替代实施例。
图7B是类似于图7的示意图，显示了用于锁定摆动腿的枢转运动和不锁定摆动腿的枢转运动的液压控制系统的另一个替代实施例。
图7C是类似于图7的示意图，显示了用于锁定摆动腿的枢转运动和不锁定摆动腿的枢转运动的液压控制系统的另一个替代实施例。
图8是图7的控制器的控制面板的示意图。
图9是用于图8的控制面板的某些输入控件和显示屏的放大图。
图10是实施为滑模摊铺机的图1所示建筑机械的示意性俯视图。
具体实施方式
图1示意性地图示了自推进式的建筑机械10的操作方案。该机械10包括机械框架12。如在图10中示意性地图示，建筑机械10可以是滑模摊铺机，其具有摊铺设备118，摊铺设备设置为接合混凝土物质120，混凝土物质由模122成型，使得成型的混凝土板124由机械10滑模形成，并且从机械10的后部退出。在图10中图示的滑模摊铺机10对于其机械框架12和支撑摆动腿及履带的布置可以采用任何常规结构。机械框架12可以是固定宽度框架。机械框架12可以是单伸缩框架，其从主框架模块的一侧伸展以调整框架宽度。机械框架12可以是双重伸缩框架，其从主框架模块的两侧伸出，以伸展和收缩机械框架的宽度。滑模摊铺机10可以具有3个或者4个履带，至少一个履带与关联的摆动腿连接。
第一、第二、第三和第四摆动腿14A、14B、14C和14D在枢转轴线42A、42B、42C和42D处可枢转地连接到机械框架12。第一、第二、第三和第四履带16A、16B、16C和16D在转向轴线44A、44B、44C和44D处分别可转向地连接到摆动腿14A、14B、14C和14D的自由端。履带通常被称为地面接合单元。地面接合单元可以是如图所示的履带，或者替代地可以是轮子。
机械框架12限定了沿着纵向轴线20的纵向18，用于建筑机械10的向前或向后运动。机械框架还限定了垂直于纵向18的横向22。机械10在履带的驱动下在地表面上移动。
当机械10从在图1中的实线所示的初始位置移动到在图1中的虚线所示的最终位置时，第一履带16A沿着路径23连续地转向，从而枢转第一摆动腿14A。该转向和枢转运动最佳地通过参考图5来解释，其中以实线显示履带16A处在初始取向，并且以虚线显示其以非零的转向角度24取向。类似地，摆动腿14A在初始位置以实线显示，并且以虚线显示其已经枢转通过枢转角度28。
如在此使用的术语“连续地转向”指的是在履带转向方向的所有变化过程中连续但是可能改变对各个履带的转向输入。
如图5所示的实施例中，为了便于图示，初始方向已经显示为笔直向前的方向，摆动腿的初始位置已经显示为笔直向前的位置。但是应当理解的是，在更一般和典型的情形中，枢转腿不是必须在笔直向前的位置开始动作，并且履带的初始转向角度不是必需在笔直向前的方向开始动作。更一般地，如图5A所示，如在本文中所述的用于转向操作的起始点，其开始于在初始位置的枢转腿，以及在初始方向的履带转向，这两者中的任一个都不必须是笔直向前取向的。例如，前部枢转腿可以已经成角度地彼此远离，并且履带可以在如图5A所示的弯曲路径上对机械进行转向，并且从该初始位置，可以执行如下文所述的转向操作，以响应于履带远离它们的初始转向角度的转向而将枢转腿朝向彼此移动或者远离彼此移动。
应注意，在摆动腿14A可以如图1所示进行枢转之前，与摆动腿关联的锁定机构必须释放，如下文对于液压撑顶器或锁定机构40A所述那样。
在图1和图5所示的实施例中，当机械10沿着路径23移动时，履带16A相对于履带16A的初始方向19以非零的转向角度24连续地被转向，以使得当履带在履带转向方向32上移动时，履带16A沿着地表面的运动具有在垂直于初始方向19的方向26上的垂直分量，和在平行于初始方向19的方向30上的平行分量。因此，假定履带16A没有滑动，那么当履带16A在履带转向方向32上移动幅度34时，垂直运动分量26的幅度由36表示，而在方向30上的平行分量的幅度由38表示。应理解，当履带16A在履带转向方向32上前进一个单位的幅度时，运动的垂直分量26将等于角度24的正弦，而运动的平行分量30将等于角度24的余弦。
还应理解，机械框架12的整体方向在其他履带16B、16C和16D控制下保持在初始方向19，而这些其他履带在该实施例中将连续地笔直向前指向。在更一般的情况中，如图5A所示，当机械10沿着弯曲路径移动时，机械的方向可以变化。
当机械10从如图1和图5中的实线所示的初始位置向前移动时，履带16A的运动的垂直分量26将枢转臂14A从在图1和图5中的实线所示的位置枢转到虚线所示的位置。
摆动腿14A的运动可以描述为在逆时针的第一枢转方向上将摆动腿14A从如图1中的实线所示的初始枢转位置枢转到如图1中的虚线所示的相对于机械框架12的改变后的枢转位置，该改变后的位置是履带16A的方向的垂直分量26所导致的。
如图1中所示的实施例，履带16A沿其移动的路径23可以描述为沿着地表面的S形曲线，其开始于与初始方向19平行的零度转向角度24，然后在正如所看到的中间位置16A′和16A″首先以增大的非零角度转向，之后在中间位置16A″′处所示以减小的非零角度转向，直到第一履带16A返回到非零的转向角度，在由16A″″指示的最终位置上再次与初始方向平行。更一般地来说，S形曲线可以描述为开始与初始方向平行，然后远离初始方向转向，接着朝向初始方向返回。
应当理解的是，当机械10沿着弯曲路径移动时，如图5A所示，履带不会始终在相同的方向被转向。优选的是，根据阿克曼(Ackermann)转向原理，一些或者所有的履带将在不同的角度被转向，因此各个履带与这样的一条线垂直，该线延伸到假想的公共中心点。如在图5A的情形中，当机械10沿着弯曲路径移动时，与正在枢转的摆动腿关联的履带不必被转向回到与履带的初始方向平行的最终方向，因为机械的方向将已经发生改变。因此，履带可以被转向回到最终方向，其对应于机械的当前方向，例如根据阿克曼转向原理按照期望的转向几何的当前方向。
在摆动腿14A枢转到在图1中的上部虚线图像所示的相对于机械框架的改变后的枢转位置之后，第一摆动腿优选的是锁定在其改变后的枢转位置上。这是由最佳地在图6中显示的液压撑顶器40A实现的。液压撑顶器40A也可以被称为是线性致动器或是液压致动器或液压缸。此外，在将摆动腿14A移动到期望的改变后的枢转位置之后，履带16A优选的是回到初始方向19并保持与初始方向19平行，或者回到对应于机械10的当前方向的另一个期望的转向方向。
应当注意到，线性致动器40还可以是电动致动器而不是液压致动器。
图6示意性地图示了机械10的转向系统和枢转控制系统的机械组件。
在图6中，第一摆动腿14A显示为在枢转连接处或者枢转轴线42A处可枢转地连接到机械框架12。第一履带16A可转向地连接到摆动腿14A的外端，以使得履带16A可以围绕升降柱46的垂直转向轴线44A转向，由此摆动腿14A的外端通过升降柱从履带16A支撑。本领域技术人员应当理解的是，升降柱46的伸展和收缩可以相对于履带16A并且因此相对于地面升高和降低机械框架12。每个履带包括驱动马达48，因此履带通过已知的方式由驱动马达在地表面上驱动。驱动马达48可以是液压马达或者电动马达。
履带16A相对于摆动腿14A围绕垂直轴线44A的转向通过液压转向缸50A的伸展和收缩来实现，缸50A在52处可枢转地连接到在摆动腿14A上的中间区域，并且在54处可枢转地连接到转向臂56，其连接以围绕履带16A旋转。可替代的是，不利用液压撑顶器转向缸(hydraulicramsteeringcylinder)50A，履带16A还可以通过旋转执行器例如蜗杆蜗轮或回转齿轮驱动器相对于摆动腿14A转向。此外，电动致动器可以利用液压致动器代替，以对履带进行转向。
每个摆动腿例如14A可以具有与之关联的转向传感器58，该转向传感器配置成相对于它们各自的摆动腿检测它们各自的履带的转向角度。与履带16A和16B关联的转向传感器在图7图示的示意性控制图中表示为58A和58B。转向传感器例如可以是市售的电磁编码器，其在市场上由德国杜塞尔多夫的TWK电子有限责任公司(TWK-ElektronikGmbH，Heinrichstrasse85，40239，Düsseldorf，Germany)提供，如TMA50一SA180WSA16。
摆动腿14A可以通过前述的液压撑顶器40A相对于机械框架12可枢转地固定就位。液压撑顶器40A在枢转连接60处可枢转地连接到机械框架12，并且在枢转连接62处连接到摆动腿14A上的中间位置。
在附图中，摆动腿14和液压撑顶器40示意性地图示为直接连接到机械框架12。然而，应当理解的是，摆动腿和液压撑顶器不必直接连接到机械框架12。可替代地，摆动腿和液压撑顶器可以通过合适的安装支架间接地连接到机械框架12。当在本文中描述的这些元件中的一个连接到机械框架时，其包括直接连接和间接连接两种情形。
每个摆动腿例如14A可以具有枢转传感器64，其配置成检测各个摆动腿14的各个枢转角度28。在图7的示意性控制图中，用于第一摆动腿14A和第二摆动腿14B的枢转传感器由64A和64B表示。枢转传感器可以例如分别是从德国洛伊特基希市的爱乐宝有限两合公司(ElobauGmbH&Co.KG，Zeppelinstr.44，88299Leutkirch，Germany)供应的部件编号为424A11A05002的角度传感器。
图7除了其它之外还示意性地图示了液压控制图的一个实施例，用于与履带16A和摆动腿14A关联的转向缸50A和液压撑顶器40A的操作。也如图7所示，类似的是与履带16B和摆动腿14B关联的转向缸50B和液压撑顶器40B。
转向缸50A和液压撑顶器40A分别可以是双作用的液压缸。在压力下的液压流体从来源例如液压泵65A提供到缸，并且从缸排出的流体通过返回管线67A返回到液压储器66A。尽管图7显示了用于每个腿的单独的泵65和储器66，但是也可以利用公共的泵和储器以用于多个腿。
通过第一电磁致动的可变流量三通伺服阀68A控制进入或者离开转向缸50A的液压流体的方向，并且通过第二电磁致动的可变流量三通伺服阀70A控制进入或者离开液压撑顶器40A的流体。
在泵65A的压力下的液压流体流过液压流体供应管线72A，流到每个可变流量三通伺服阀68A和70A。这些可变流量阀也可以被称为是比例阀。阀68A和70A可以控制它们各自的液压缸的流体的方向和流率两者。
与液压撑顶器40A关联的三通阀70A具有第一位置88A，其中在压力下的液压流体通过液压管线90A提供到缸的上端，并且通过液压管线92A接收来自缸的下端的流体，以使得液压撑顶器40A的活塞94A收缩。三通阀70A可以移动到第二位置96A，其中流向逆转以伸展活塞94A。三通阀70A可以移动到第三位置98A，其中流动进出液压撑顶器40A的液压流体被锁定。应当注意到的是，液压管线90A和92A可以被称为是第一液压管线90A和第二液压管线92A，但是这样的表示仅仅是用于识别，并不能认为暗示具有任何特别的功能性。
此外，与液压撑顶器40A关联的是与液压管线92A和90A连接的第一电磁致动旁通阀71A和第二电磁致动旁通阀73A。每个旁通阀可以选择性地移动到如所示的打开或关闭位置。当在它们的打开位置，旁通阀通过返回管线67A将液压撑顶器40A的两侧与液压储器66A连通。
每个液压撑顶器40和与之关联的三通阀70和旁通阀71和73可以被称为是液压控制系统或者是锁。
建筑机械10包括控制器78，这可以是机械10的主控制系统的一部分，或者可以是单独的控制器。控制器78从各种传感器例如转向传感器58A和58B以及枢转传感器64A和64B接收输入信号。
应当理解的是，控制器78可以从与第三履带16C和第四履带16D关联的转向传感器和枢转传感器接收附加的输入信号，这些附加的输入没有在图7中图示。控制器78也可以接收其他输入，例如机械10的前进速度或其他的操作参数。
控制器78可以通过分别经由控制线80A和84A发送给三通阀68A和70A的控制信号来控制进出转向缸50A和液压撑顶器40A的液压流体的量和方向。控制器78可以通过分别经由控制线82A和86A发送的控制信号来控制旁通阀71A和73A的位置。
如果三通阀70A处于锁定位置98A，且旁通阀71A和73A也位于其锁定或者关闭位置，那么液压撑顶器40A被液压锁定，因此它不能移动。
在图7中显示的与液压撑顶器40A关联的液压控制系统具有两个择一的解锁位置。
在第一解锁位置，如果三通阀70A处于其关闭位置98A，并且旁通阀71A和73A处于它们的打开位置，则液压撑顶器40A是不锁定的，并且可以通过任何力自由地移动，该力包括但不限于履带16A枢转摆动腿14A的动作。这可以描述为用于液压撑顶器40A的自由浮动布置。
在第二解锁位置，如果三通阀70A处于其位置88A或96A的任一个，并且旁通阀71A和73A处于其关闭位置，那么可以通过液压动力主动地促进液压撑顶器40A的运动，或者可由液压动力迫使液压撑顶器40A运动，这取决于在控制器78的控制下由泵65A供给的流体量。
类似地，与转向缸50A关联的三通阀68A限定第一位置100A和第二位置102A，控制进出转向缸50A的流动方向，和第三位置104A，其中进出转向缸50A的流体被锁定，以便相对于摆动腿14A保持或维持履带16A的给定的转向位置。
用于与第二履带16B和第二摆动腿14B关联的转向缸50B和液压撑顶器40B的液压管线和控制线示意性地在图7的右侧显示，并且类似的元件利用同样的数字表示，使用后缀B替代后缀A。
图7A类似于图7，其显示了与液压撑顶器40A和40B关联的液压控制系统的第一替代实施例。在图7A的实施例中，图7的三通阀70A和70B已经被移除，因此液压撑顶器40A和40B仅仅通过旁通阀来控制锁定和解锁。这提供了可以被称为是液压撑顶器40A和40B的自由浮动布置。例如，撑顶器40A和旁通阀71A和73A以及与之连接的各种液压管线可以被称为是与第一摆动腿14A关联的锁或液压控制系统。液压控制系统可以描述为包括第一液压撑顶器40A，其具有活塞和缸，活塞将缸分成第一端和第二端。第一液压管线90A和第二液压管线92A将流体储器66A连接到缸的第一端和第二端。第一旁通阀71A和第二旁通阀73A分别连接到液压管线92A和90A。各个旁通阀具有锁定位置和旁通位置，旁通位置将第一液压撑顶器40A的相应端连通到流体储器66A。在液压控制系统的液压锁定位置，第一旁通阀71A和第二旁通阀73A处于其锁定位置。在液压控制系统的不液压锁定位置，第一旁通阀71A和第二旁通阀73A处于其旁通位置。利用这样的设置，当处于解锁位置时，摆动腿14A通过由履带16A与地面的接合产生的力来自由地移动，或者利用任何其他施加在摆动腿14A上的力来自由地移动，但是不通过液压撑顶器40A主动地促进摆动腿的枢转。
应当注意到，在图7A的实施例中，枢转角度传感器64A和64B并不是必需的，可以移除。
图7B类似于图7，其显示了与液压撑顶器40A和40B关联的液压控制系统的第二替代实施例。在图7B的实施例中，旁通阀已经被移除，因此液压撑顶器40A和40B的锁定和解锁仅仅通过三通阀70A和70B来控制。这提供了可以被称为是液压撑顶器40A和40B的行程控制布置(strokecontrolledarrangement)。例如，撑顶器40A和三通阀70A以及与之连接的各种液压管线可以被称为是与第一摆动腿14A关联的锁或液压控制系统。液压控制系统可以描述为包括第一液压撑顶器40A，其具有活塞和缸，活塞将缸分成第一端和第二端。三通阀70A具有伸展位置96A、收缩位置88A，和锁定位置98A。液压管线90A和92A将三通阀70A连接到缸的第一端和第二端。供给管线包括供给管线72A和管线90A和92A中所选择的一个，并且返回管线包括返回管线67以及管线90A和92A中的另一个。在液压控制系统的液压锁定位置，三通阀70A处于其锁定位置98A。在液压控制系统的液压解锁位置，三通阀70A或者处于其伸展位置96A或者处于其收缩位置88A，并且控制器78构造为使得第一液压撑顶器40A主动地促进第一摆动腿14A的枢转。控制器78可以通过算法确定摆动腿14A的期望的运动的具体幅度，并且控制器78然后可以促使特定体积的流体被输送给液压撑顶器40A，以使得液压撑顶器40A的行程或者伸展被精确地控制。该算法优选的是计算摆动腿14A的精确运动，这由履带16A的转向导致，之后通过相同的幅度主动地促进摆动腿的运动，以使得在摆动腿组合件中的摩擦力通过该主动促进来补偿。应当理解的是，利用这样的布置，如果算法微存在误差，那么施加到液压撑顶器40A的行程将控制摆动腿14A的最终枢转位置。
图7C类似于图7，其显示了与液压撑顶器40A和40B关联的液压控制系统的第三替代实施例。在图7C的实施例中，旁通阀已经被移除，并且三通阀70A和70B已经被修改以变得更简单和成本更低的不是伺服阀的三通阀。此外，压力控制阀75A和75B已经加入到位于三通阀70A和70B上游的流体供给管线72A和72B中。利用这样的布置，控制器78构造为使得通过液压撑顶器40A和40B对摆动腿14A和14B枢转的主动促进被限制为将液压压力提供到由压力控制阀75A和75B控制的液压撑顶器40A和40B。
图7C的布置提供可以被称为是液压撑顶器40A和40B的压力控制布置。例如，撑顶器40A和三通阀70A以及与之连接的各种液压管线可以被称为是与第一摆动腿14A关联的锁或液压控制系统。该液压控制系统可以描述为包括第一液压撑顶器40A，其具有活塞和缸，活塞将缸分成第一端和第二端。三通阀70A具有伸展位置96A、收缩位置88A，和锁定位置98A。液压管线90A和92A将三通阀70A连接到缸的第一端和第二端。供给管线包括供给管线72A和管线90A和92A中所选择的一个，并且返回管线包括返回管线67A以及管线90A和92A中的另一个。在液压控制系统的液压锁定位置，三通阀70A处于其锁定位置98A。在液压控制系统的液压解锁位置，三通阀70A或者处于伸展位置96A或者处于收缩位置88A，并且控制器78构造为使得通过供给压力到由压力控制阀75A控制的液压撑顶器40A的选择的一端，使第一液压撑顶器40A主动地促进第一摆动腿14A的枢转。应当理解的是，利用这样的布置，履带16A的转向将控制摆动腿14A的最终枢转位置，而通过三通阀70A和压力控制阀75A提供的压力将仅仅有助于克服对于枢转运动的摩擦阻力。
控制器78包括处理器106、计算机可读存储介质108、数据库110和具有显示器114的输入/输出模块或控制面板112。
在本文中使用的术语“计算机可读存储器介质”指的是任何单独的非临时性介质108或者作为多个非临时性存储器介质108中的一个，其中包含有计算机程序产品116，该计算机程序产品包括处理器可执行软件、指令或者程序模块，它们在执行时可以提供数据或者以其它方式促使计算机系统实现主题或者以其它方式以本文中进一步限定的特定的方式操作。还可以进一步理解的是，多于一种类型的存储器介质可以联合使用，以从初始存留有软件、指令或者程序模块的第一存储器介质将处理器可执行的软件、指令或程序模块引导到处理器执行。
如本文中通常使用的“存储器介质”还可以包括但不限于传输介质和/或存储介质。“存储介质”可以等同的方式指代非易失性的、易失性的、可移动的和固定的介质，至少包括动态存储器，专用集成电路(ASIC)，芯片储存装置、光学或磁盘存储器装置、闪存装置，或者任何其他可以用于以处理器可存取的方式存储数据的介质，并且除非另有说明，可以保存在单个计算平台或者是分布于多个这样的平台上。“传输介质”可以包括任何有形的介质，其有效地使得留存在介质上的处理器可执行的软件、指令或程序模块通过处理器来读取和执行，包括但不限于导线、缆线、光纤和诸如在现有技术中已知的无线介质。
如本文中使用的术语“处理器”可以指的是至少通用或专用的处理装置和/或逻辑，如可以是由本领域技术人员所理解的，包括但不限于单线程或者多线程处理器、中央处理器、父处理器、图形处理器、介质处理器等。
控制器78从传感器58和64接收输入数据。控制器也接收其他输入，例如履带速度和运动的幅度。基于程序116，控制器78可以计算由对履带16的任何给定的转向输入导致的枢转角度28。这样的计算可以基于前述的如图5所述的系统的几何结构。
如图5所示，当履带16A在履带转向方向32上前进一个单位的幅度时，运动的垂直分量26将等于角度24的正弦，而运动的平行分量30将等于角度24的余弦。控制器78可以监控履带速度，并且因此确定运动30的幅度和垂直分量26的幅度。
知晓垂直分量26的幅度后，则可以计算枢转角度28的变化，因为该角的正弦等于垂直分量26除以枢转点42A和44A之间的距离。
图8是控制面板112的示意图。应当理解的是，如图8所示的控制面板112是简化的，仅仅显示了所关注的控件，并且除了显示出的部分之外，控制面板112通常将包括许多其他控件。同时，控制面板112可以包括一个集中的控制面板以用于所有显示的控件，或者那些控件可以分布在两个或多个控制面板中。
图9是控制面板112的显示单元114的示意图。
控制器78包括摆动腿枢转模式，其配置成允许各个摆动腿响应于与摆动腿14关联的履带16的转向而相对于机械框架枢转。摆动腿枢转模式可以通过按压控制按钮126来选择。摆动腿枢转模式可以以手动子模式或者自动子模式实施。
在按压按钮126时，在摆动腿枢转模式开始时，摆动腿枢转模式将是手动子模式，除非通过对控制面板112的进一步输入来选择自动子模式。
在手动子模式中，摆动腿枢转模式包括履带选择部件128，允许操作员选择对第一履带16A和第二履带16B中的任一个进行单独的转向控制，或者通过三向开关130同时进行第一履带和第二履带两者的方向转向，如图8中图示。在选择左履带或右履带或它们两者的转向之后，对应一个或多个前部履带或者后部履带的实际转向输入是通过前部转向控件132或者后部履带转向控件134的扭转来实现的。
对应于第一履带16A的单独的个别控制的履带和腿运动举例性地图示在图1中。这将通过首先选择开关130的左侧位置以手动子模式然后用前部转向控件132进行转向来实现。
图2示意性地图示了第一履带16A和第二履带16B的同步转向的使用。当利用同步转向控制时，履带选择部件配置成以相反方向的转向角度24对第一履带16A和第二履带16B进行转向。这可以描述为以与第一履带16A的转向角度24相反的转向角度来对第二履带16B进行转向，从而以与第一摆动腿14A的第一枢转方向相反的第二枢转方向相对于机械框架12枢转第二摆动腿14B。
为了以手动子模式执行同步转向，选择开关128的中间位置。在手动子模式中，当选择了同步转向时，手动转向控件132或134可以缺省地例如控制左侧履带的转向，并且控制器78将提供相等的但是相反的转向输入给右侧履带。
为了以自动子模式执行同步转向，可以通过最好如图9所示的多种模式选择按钮M1-M4和输入控件136来将命令输入到控制面板112。通过限定枢转角度28的期望的变化，或者通过限定履带16的横向位置的期望的变化，或者通过限定履带或类似物之间的期望的横向间距，或者通过限定履带和摆动腿的位置的任何其他几何限定的参数，对于输入控件136的输入可以定量地限定期望的摆动腿的位置变化。处理器106然后可以执行包含在程序116中的算法，以促使履带转向，以使得转过期望的路径，例如之前描述的S形曲线，或者任何其他曲线。在执行S形曲线时，履带沿着地面转向，开始于与初始方向19平行的零转向角度24，然后被转向首先远离初始方向接着再朝向初始方向返回，直到履带16再次与初始方向或者其他期望的转向方向平行。其他期望的转向方向可以例如是与机械10的当前方向对应的履带16的方向，而当前方向在枢转摆动腿的过程中已经变化了，即通过阿克曼转向原理确定的履带16的适当的方向。
在自动子模式中，控制面板112可以对任一个选定的履带转进行向以枢转其关联的摆动腿，或者它可以以前述的同步制式对两个前部履带或者两个后部履带进行转向。
在图2所示的实施例中，第一枢转方向和第二枢转方向使得第一摆动腿14A和第二摆动腿14B远离彼此枢转。类似地，第一枢转方向和第二枢转方向可以使得第一摆动腿和第二摆动腿朝向彼此枢转。
图3显示了第一履带16A的横向向内转向的实施例，导致第一摆动腿14A的横向向内的枢转运动。第二履带16B可以类似地横向向内地被转向，以使得第二枢转腿14B朝向第一摆动腿14A向内枢转。图3的转向可以以手动的模式来实现，即根据首先通过按钮126启用摆动腿枢转模式，然后通过开关130选择左侧转向，之后利用前部转向控件132转向。图3的转向还可以通过向输入控件136和M1-M4的合适的输入值以自动子模式实现。
如图4所示，类似的控制还可以用于第三履带16C和/或第四履带16D的转向。在图4中图示了这样的情况，其中第三履带16C已经被横向地想我看转向，以使第三摆动腿14C向外枢转，如图4所示。两个后部履带16C和16D可以被同步转向，横向向外以使得摆动腿14C和14D远离彼此枢转，或者横向地向内以使得摆动腿14C和朝向彼此枢转。图4中图示的转向可以以手动子模式来实现，即根据通过按钮126首先启用摆动腿枢转模式，然后通过开关130选择左侧转向，之后通过后部转向控件134转向。图4的转向还可以通过向输入控件146和M1-M4的合适的输入值以自动子模式实现。
在图1至图4中示意性地图示的任何转向操作期间：
在转向操作期间，当摆动腿枢转时，关联的液压撑顶器40可以设置于解锁位置，这可以描述为停用液压撑顶器或线性致动器，或者使液压撑顶器解锁，以使得液压撑顶器不会阻止关联的摆动腿相对于机械框架的枢转运动。例如，在图7的实施例中，通过关闭三通阀70A和打开旁通阀71A和73A，液压撑顶器40A可以设置于解锁位置。
在转向操作完成之后，摆动腿处于期望的最终位置，关联的液压撑顶器40可以被启用，将液压撑顶器放置在锁定位置以将关联的摆动腿保持或者锁定在改变后的枢转位置。例如，在图7的实施例中，通过关闭三通阀70A和关闭旁通阀71A和73A，液压撑顶器40A可以设置于锁定位置。
可替代地，在图7的实施例中，在转向操作过程中，液压撑顶器40可以设置于启用位置88或96中的一个，以使得活塞94收缩或伸展，因此主动地促进关联的摆动腿相对于机械框架的枢转运动。为了实现液压撑顶器这样的主动促进，旁通阀71A和73A设置于它们的关闭位置，并且三通阀70A移动到其位置88A或者96A。导向液压撑顶器40的液压流体的流率可以通过三通阀70控制。
液压撑顶器40A可以描述为连接在机械框架12和第一摆动腿14A之间的第一液压致动器40A，并且配置成当第一摆动腿14A相对于机械框架12枢转时在长度上变化。与第一液压致动器40A关联的阀可以切换，以使得液压致动器处于如上所述的液压锁定位置，该位置防止第一摆动腿14A枢转，或者如上所述的液压解锁位置，该位置允许第一摆动腿14A枢转。
控制器78可以构造为使得与待枢转的各个摆动腿14关联的液压致动器或撑顶器40可以在摆动腿14枢转之前设置于解锁位置。
控制器78可以构造为使得在摆动腿枢转模式停用时，与液压致动器或撑顶器40关联的阀处于其锁定位置。

Claims (15)

1.一种建筑机械(10)，包括：
机械框架(12)；
第一摆动腿和第二摆动腿(14A，14B)，其可枢转地连接到机械框架(12)；
第一地面接合单元和第二地面接合单元(16A，16B)，其分别可转向地连接到第一摆动腿和第二摆动腿(14A，14B)，这样的地面接合单元(16)包括驱动马达(48)，驱动马达构造为使得地面接合单元(16)由驱动马达(48)在地表面上驱动；
其特征在于，
第一锁(40A)，其配置成选择性地相对于机械框架(12)在枢转位置锁定或解锁第一摆动腿(14A)；第二锁(40B)，其配置成选择性地相对于机械框架(12)在枢转位置锁定或解锁第二摆动腿(14B)；和
控制器(78)，其包括摆动腿枢转模式，该摆动腿枢转模式配置成当所述机械由地面接合单元(16)在地表面上驱动时，允许第一摆动腿(14A)和第二摆动腿(14B)的每个响应于连接到各个摆动腿(14)的地面接合单元(16)的转向而相对于机械框架(12)枢转。
2.根据权利要求1所述的机械(10)，其特征在于，
摆动腿枢转模式包括地面接合单元选择部件，其允许操作员选择对第一地面接合单元(16A)和第二地面接合单元(16B)中的任一个进行单独的转向控制，或者对第一地面接合单元(16A)和第二地面接合单元(16B)两者进行同步转向控制。
3.根据权利要求2所述的机械(10)，其特征在于，
地面接合单元选择部件的同步转向控制配置成使第一地面接合单元(16A)和第二地面接合单元(16B)以相反的方向进行转向。
4.根据权利要求1或2所述的机械(10)，其特征在于，
第一锁(40A)包括在机械框架(12)和第一摆动腿(14A)之间连接的第一液压控制系统，并且配置成当第一摆动腿(14A)相对于机械框架(12)枢转时在长度上变化，第一液压控制系统具有液压锁定位置(98A)，该位置防止第一摆动腿(14A)枢转，和液压解锁位置(88A)，该位置允许第一摆动腿(14A)枢转；和
第二锁(40B)包括在机械框架(12)和第二摆动腿(14B)之间连接的第二液压控制系统，并且配置成当第二摆动腿(14B)相对于机械框架(12)枢转时在长度上变化，第二液压控制系统具有液压锁定位置(98B)，该位置防止第二摆动腿(14B)枢转，和液压解锁位置(88B)，该位置允许第二摆动腿(14B)枢转。
5.根据权利要求4所述的机械(10)，其特征在于，
摆动腿枢转模式构造为使得与待枢转的各个摆动腿(14)关联的液压控制系统移动到解锁位置(88)，和/或使得在摆动腿枢转模式停用时，液压控制系统处于其锁定位置(98)。
6.根据权利要求4所述的机械(10)，其特征在于，第一液压控制系统包括：第一液压撑顶器(40A)，其具有活塞(94A)和缸，活塞(94A)将缸分成第一端和第二端；
第一三通阀(70A)，其具有伸展位置(96A)、收缩位置(88A)，和锁定位置(98A)；
第一管线和第二管线(90A，92A)，其将第一三通阀(70A)连接到缸的第一端和第二端；和
其中，在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一三通阀处于其锁定位置(98A)。
7.根据权利要求4所述的机械(10)，其特征在于，
第一液压控制系统还包括第一旁通阀和第二旁通阀(71，73)，其分别连接到第一管线和第二管线(90，92)，各个旁通阀包括锁定位置和旁通位置，旁通位置将相应管线连通到流体储器(66)；
在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一旁通阀和第二旁通阀(71，73)处于其各自的锁定位置；和
在第一液压控制系统的第一液压解锁位置，第一三通阀(70)处于其锁定位置(98)，并且第一旁通阀和第二旁通阀(71，73)处于它们的旁通位置；和
在第一液压控制系统的第二液压解锁位置，第一旁通阀和第二旁通阀(71，73)处于其锁定位置，并且第一三通阀(70)处于其伸展位置(96)或者收缩位置(88)，并且控制器(78)构造为使得第一液压撑顶器(40)主动地促进第一摆动腿(14)的枢转。
8.根据权利要求1或2之一所述的机械(10)，其特征在于，
在第一液压控制系统或第二液压控制系统的液压解锁位置，第一三通阀处于其伸展位置(96A)或收缩位置(88A)，控制器(78)构造为使得第一液压撑顶器或第二液压撑顶器(40A)主动地促进第一摆动腿(14A)或者第二摆动腿(14B)的枢转，和/或控制器(78)进一步构造为使得控制器(78)根据算法确定枢转的主动促进的程度。
9.根据权利要求8所述的机械，其特征在于，
第一液压控制系统还包括供给管线(72)和安置在供给管线(72)中的压力控制阀；并且，控制器(78)进一步构造为使得通过第一液压撑顶器(40A)对第一摆动腿(14A)的枢转的主动促进限于将液压压力提供到由压力控制阀控制的第一液压撑顶器(40A)。
10.根据权利要求4所述的机械(10)，其特征在于，第一液压控制系统包括：
第一液压撑顶器(40A)，其具有活塞(94A)和缸，活塞(94A)将缸分成第一端和第二端；
第一管线和第二液压管线(90A，92A)，其将流体储器(66A)分别连接到缸的第一端和第二端；和：
第一旁通阀和第二旁通阀(71A，73A)，其分别连接到第一液压管线和第二液压管线(90A，92A)，各个旁通阀(71A，73A)包括锁定位置和旁通位置，旁通位置将第一液压撑顶器(40A)的相应端连通到流体储器(66A)；以及
其中，在第一液压控制系统的液压锁定位置，第一旁通阀和第二旁通阀(71A，73A)处于其各自的锁定位置；并且
其中，在第一液压控制系统的液压解锁位置，第一旁通阀和第二旁通阀(71A，73A)处于其各自的旁通位置。
11.根据权利要求1或2所述的机械(10)，其特征在于，
控制器(78)构造为使得摆动腿枢转模式包括手动子模式，其允许地面接合单元(16)通过机械操作员的手动控制来转向，
和/或控制器(78)构造为使得摆动腿枢转模式包括自动子模式，其中由控制器(78)响应与期望的摆动腿位置对应的操作员输入自动地控制转向。
12.根据权利要求11所述的机械，其特征在于，
控制器(78)促使待枢转的摆动腿(14)的地面接合单元(16)沿着地表面以S形曲线转向，开始平行于待枢转的摆动腿(16)的地面接合单元(14)的初始方向(19)，然后远离初始方向转向，接着朝向初始方向(19)返回，和/或
促使待枢转的摆动腿(16)的地面接合单元(14)被转向返回到与初始方向(19)平行的最终方向，和/或促使待枢转的摆动腿(16)的地面接合单元(14)转向，以返回到与机械(10)的当前方向对应的最终方向。
13.根据权利要求1或2所述的机械，其特征在于，还包括：
第一转向传感器(58A)，其配置成检测第一地面接合单元(16A)相对于第一摆动腿(14A)的第一转向角度(24A)；
第二转向传感器(58B)，其配置成检测第二地面接合单元(16B)相对于第二摆动腿(14B)的第二转向角度(24B)。
14.根据权利要求1或2所述的机械，其特征在于，包括：
第一枢转传感器(64A)，其配置成检测第一摆动腿(16A)相对于机械框架(12)的第一枢转角度；和
第二枢转传感器(64B)，其配置成检测第二摆动腿(16B)相对于机械框架(12)的第二枢转角度。
15.根据权利要求1或2所述的机械，其特征在于，所述机械是滑模摊铺机。
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