CN217756636U - 重心调节装置和工程机械 - Google Patents

Abstract

本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及重心调节装置和工程机械。重心调节装置包括：配重机构和伸缩驱动机构，配重机构转动连接在工程机械的尾部，伸缩驱动机构构造为驱动配重机构相对于工程机械进行转动。本申请在使用时，通过伸缩驱动机构推拉配重机构，可以使得配重机构相对于工程机械进行转动，配重机构在转动过程中可以调节工程机械的前后力矩，从而实现调节工程机械连同配重机构的重心位置，克服了工程机械中采用伸缩梁结构将配重机构和工程机械相互连接而导致的缺陷。

Description

重心调节装置和工程机械

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及重心调节装置和工程机械。

背景技术

工程机械在工作时，需要稳定前后力矩来保持前后平衡。通常在工程机械尾部设置配重，在配重和工程机械之间设有伸缩梁，通过伸缩梁在工程机械的车架体尾部内的滑动实现配重重心的后移。该方案可方便地调节工程机械整体重心以达到更好的平衡性，但存在以下缺点及问题：配重往后移动时，伸缩梁与车架体尾部重叠度越来越小，相互间作用力也越来越大，滑动摩擦阻力也会越来越大；伸缩梁需要多个伸缩筒体及多个滑块，结构比较复杂；伸缩梁与车架体尾部之间有间隙，工程机械在行驶过程中容易晃动；为保证伸缩顺畅，对伸缩梁的工艺性和强度的要求高。综上，如何克服工程机械中采用伸缩梁结构将配重和工程机械相互连接而导致的缺陷，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种重心调节装置和工程机械，能够克服工程机械中采用伸缩梁结构将配重和工程机械相互连接而导致的缺陷。

第一方面，本申请提供的一种重心调节装置，包括：配重机构，转动连接在工程机械的尾部；以及伸缩驱动机构，与所述配重机构和所述工程机械分别枢接，所述伸缩驱动机构构造为驱动所述配重机构相对于所述工程机械进行转动。

本方面在使用时，通过伸缩驱动机构推拉配重机构，可以使得配重机构相对于工程机械进行转动，配重机构在转动过程中可以调节工程机械的前后力矩，从而实现调节工程机械连同配重机构的重心位置，克服了工程机械中采用伸缩梁结构将配重机构和工程机械相互连接而导致的缺陷。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述配重机构包括相互连接的上配重和下配重；所述下配重与所述工程机械通过第一枢接转轴枢接，所述第一枢接转轴、所述下配重的第一重心以及所述配重机构的整体重心，分别在所述第一枢接转轴的垂面上的三个投影点相互围合成三角形；所述配重机构的所述整体重心位于所述第一枢接转轴和所述第一重心之间第一连线的朝向所述工程机械的一侧。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述伸缩驱动机构与所述配重机构的第二枢接转轴，位于所述第一连线朝向所述工程机械的一侧。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：连接座，构造为将所述上配重和所述下配重相互连接后组成为一个整体；其中，所述伸缩驱动机构枢接在所述连接座上或所述上配重上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，该重心调节装置还包括：两个侧配重，分别设置在所述上配重的转动轨迹的两侧。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述侧配重朝向所述上配重的侧面为斜面，所述斜面朝向上方。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述上配重具有和所述斜面匹配的抵接面。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述伸缩驱动机构为伸缩油缸，所述伸缩油缸包括缸体和杆体，所述缸体枢接在所述工程机械上，所述杆体枢接在所述配重机构上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：限位机构，连接在所述工程机械上，所述限位机构构造为限制所述配重机构相对于所述工程机械在预设转动范围内进行转动。

第二方面，本申请提供一种工程机械，包括：前述的重心调节装置。

第二方面提供的工程机械包括了第一方面的结构，第二方面的技术效果在此不再赘述。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种重心调节装置的一种工作状态示意图。

图2所示为本申请另一实施例提供的一种重心调节装置的一种工作状态示意图。

图3所示为本申请另一实施例提供的限位机构为限位块的结构示意图。

图4所示为本申请另一实施例提供的限位机构为伸缩杆的结构示意图。

图5所示为本申请一实施例提供的一种工程机械的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

示例性重心调节装置

本申请提供一种重心调节装置，在一实施例中，如图1和图2所示，该重心调节装置包括配重机构2和伸缩驱动机构5，配重机构2转动连接在工程机械1的尾部，伸缩驱动机构5与配重机构2和工程机械1分别枢接，伸缩驱动机构5构造为驱动配重机构2相对于工程机械1进行转动。

本实施例在使用时，通过伸缩驱动机构5推拉配重机构2，可以使得配重机构2相对于工程机械1进行转动，配重机构2在转动过程中配重机构2 的重心发生位移，从而调节工程机械1的前后力矩，实现调节工程机械1连同配重机构2的重心位置，克服了工程机械中采用伸缩梁结构将配重机构和工程机械相互连接而导致的缺陷。

在一实施例中，配重机构2包括相互连接的上配重21和下配重22；下配重22与工程机械1通过第一枢接转轴101枢接。第一枢接转轴101、下配重22的第一重心102以及配重机构2的整体重心103，分别在第一枢接转轴101的垂面上的三个投影点相互围合成三角形。配重机构2的整体重心 103位于第一枢接转轴101和第一重心102之间第一连线的朝向工程机械1 的一侧。

本实施例中，第一枢接转轴101、下配重22的第一重心102以及配重机构2的整体重心103，分别在第一枢接转轴101的垂面上的三个投影点相互围合成三角形，即上配重21和下配重22组成L型的配重结构，上配重 21的一部分突出于下配重22的侧面并朝向工程机械1延伸。并且，配重机构2的整体重心103位于第一枢接转轴101和第一重心102之间第一连线的朝向工程机械1的一侧。

在本实施例的结构前提下，配重机构2处于靠近工程机械1的初始位置时，整体重心103位于第一枢接转轴101所在铅垂面的靠近工程机械1的一侧。在伸缩驱动机构5逐渐推动配重机构2转动时，整体重心103逐渐靠近第一枢接转轴101所在铅垂面，直到整体重心103与第一枢接转轴101所在铅垂面重合，实现对工程机械1连同配重机构2的重心调节。整体重心103 与第一枢接转轴101所在铅垂面重合时，配重机构2的所有重力基本全部由第一枢接转轴101承受，此时伸缩驱动机构5不受力。图1中弧形虚线表示整体重心103的移动轨迹，图1中平直虚线表示整体重心103的水平移动距离S。

由于伸缩驱动机构5的受压能力一般强于受拉能力，例如伸缩驱动机构 5采用伸缩油缸时，伸缩油缸的结构特性使得伸缩油缸更加耐受压力而不耐受拉力。在本实施例中，整体重心103可以在初始位置和第一枢接转轴101 所在铅垂面之间的范围中移动，从而实现对工程机械1进行前后力矩的调节，在该范围中的某个位置停留时，配重机构2的重力的大部分的分力由第一枢接转轴101承受，一小部分的分力朝向工程机械1的方向，由于伸缩驱动机构5连接在工程机械1和配重机构2之间，因此这一小部分的分力由伸缩驱动机构5承受，并且这一小部分的分力对伸缩驱动机构5施加压力，即伸缩驱动机构5仅受到压力。本实施例能够实现调节配重机构2整体重心 103位置的前提下，使得伸缩驱动机构5更多地受到压力，优化伸缩驱动机构5受力，降低伸缩驱动机构5的损坏可能性，提高伸缩驱动机构5的寿命。

配重机构2的整体重心103的移动距离越大，则对工程机械1的重心调节效果更显著，能够提升对工程机械1前后力矩的调节幅度。设整体重心 103朝向远离工程机械1方向的水平移动距离为S，则对于工程机械1增加的力矩ΔM＝G·S。

在一些实施例中，为了增大整体重心103的水平移动距离S，可以使得配重机构2的整体重心103重合于第一枢接转轴101所在铅垂面后，继续朝向远离工程机械1的方向继续转动一小段范围，进一步增大配重机构2的整体重心103的移动范围。配重机构2的整体重心103移动至第一枢接转轴 101所在铅垂面远离工程机械1的一侧时，伸缩驱动机构5受到一定的拉力。可以通过限位机构，减小整体重心103从第一枢接转轴101所在铅垂面远离工程机械1的移动范围，从而可以降低伸缩驱动机构5受到的拉力，一定程度地保护伸缩驱动机构5不受损。

基于L型的配重机构2，使得配重机构2能够更多地在初始位置和第一枢接转轴101所在铅垂面之间的范围中移动，在一些需要增大配重机构运动位移的情况下，可以使得配重机构从第一枢接转轴101所在铅垂面继续朝向远离工程机械1的方向运动，在宏观统计上可以使得伸缩驱动机构5更多地受到压力。

在一实施例中，下配重22的底端转动连接在工程机械1的尾部上，能够增大配重机构2的转动幅度，使得配重机构2的整体重心103的水平位移更大，从而可以更大幅度地调节工程机械1的前后力矩。

在一些实施例中，为了增大整体重心103的水平移动距离S，还可以进一步提高配重机构2的整体重心103和第一枢接转轴101两者的水平高度差。具体的，可以减小下配重22的重量并提高上配重21的重量从而提高整体重心103的水平高度。再通过对下配重22和工程机械1之间连接结构的优化，以降低第一枢接转轴101的水平高度。整体重心103的水平高度提高，第一枢接转轴101的水平高度降低，便可以等效地增大整体重心103的水平移动距离S。

在一实施例中，伸缩驱动机构5与配重机构2的第二枢接转轴，位于第一连线朝向工程机械1的一侧，使得伸缩驱动机构5的长度更短，节省伸缩驱动机构5的成本。

在一实施例中，伸缩驱动机构5为伸缩油缸，伸缩油缸包括缸体和杆体，缸体枢接在工程机械1上，杆体枢接在配重机构2上。伸缩油缸的结构特性使得伸缩油缸更加耐受压力而不耐受拉力，整体重心103在初始位置和第一枢接转轴101所在铅垂面之间的范围中移动时，伸缩油缸的油杆仅受到压力。

在一实施例中，配重机构2的配重重量占工程机械1的重量的15％至 30％中的任一值，使得配重机构2能够足以有效地调整工程机械1连同配重机构2的重心。

在一实施例中，该重心调节装置还包括限位机构，限位机构连接在工程机械1上，限位机构构造为限制配重机构2相对于工程机械1在预设转动范围内进行转动。

本实施例中，限位机构可以使得配重机构2不会出现过大幅度的转动从而损坏伸缩驱动机构5。具体的，限位机构使得配重机构2处于远离工程机械1的最远距离时，伸缩驱动机构5未完全伸出，从而有效保护伸缩驱动机构5。例如伸缩驱动机构5采用伸缩油缸时，伸缩油缸的油杆未完全伸出，从而可以有效保护伸缩油缸。限位机构可以是限位块、伸缩杆等。

图3所示为本申请另一实施例提供的限位机构为限位块的结构示意图。图4所示为本申请另一实施例提供的限位机构为伸缩杆的结构示意图。如图 3所示，例如限位机构是限位块6时，限位块6可以安装在工程机械1的尾部且位于配重机构2的移动范围中，配重机构2在移动至一定角度时与限位块6抵接，从而实现对配重机构2的移动限制。对限位块6的安装位置进行设计，使得配重机构2与限位块6抵接时伸缩油缸的油杆未完全伸出。如图 4所示，例如限位机构是伸缩杆7时，伸缩杆7的两端可以分别与配重机构 2和工程机械1枢接，配重机构2移动时带动伸缩杆7拉长，伸缩杆7达到最长时配重机构2无法再移动。对伸缩杆7的伸缩长度进行设计，使得配重机构2将伸缩杆7拉直时伸缩油缸的油杆未完全伸出。

在一实施例中，该重心调节装置还包括连接座，连接座构造为将上配重 21和下配重22相互连接后组成为一个整体。其中，伸缩驱动机构5枢接在连接座上或上配重21上。

在一实施例中，重心调节装置还包括两个侧配重，两个侧配重分别设置在上配重21的转动轨迹的两侧，两个侧配重能够辅助配重机构2进一步对工程机械1进行前后力矩调节，使得工程机械1的尾部更重，从而使得工程机械1运行时更稳定。

在一实施例中，侧配重朝向上配重21的侧面为斜面，斜面朝向上方。朝上倾斜的斜面可以用来支撑上配重21的抵接面，当配重机构2朝向工程机械1转动至初始位置时，侧配重的斜面与上配重21的抵接面相抵接，起到支撑上配重21的作用。当上配重21远离工程机械1转动时，上配重21 不会和斜面之间不会发生摩擦，从而避免出现摩擦导致的动力浪费以及设备损坏。并且，上配重21具有和斜面匹配的抵接面，侧配重的斜面与上配重 21的抵接面相互抵接时能够对上配重21起到支撑作用，相互匹配的斜面和抵接面能够使得上配重21和侧配重吻合得更紧密，能够提升空间利用率。

示例性工程机械

本申请还提供一种工程机械，在一实施例中，如图5所示，该工程机械 1包括前述的重心调节装置。

本实施例在使用时，工程机械1在执行一些工作需要调节整个工程机械 1的重心时，控制配重机构2转动，在转动过程中，配重机构2的整体重心移动，从而实现对工程机械1的重心调节。

其中，第一枢接转轴、下配重的第一重心以及配重机构2的整体重心，分别在第一枢接转轴的垂面上的三个投影点相互围合成三角形。即上配重和下配重组成L型的配重结构，上配重的一部分突出于下配重的侧面并朝向工程机械1延伸。

并且，配重机构2的整体重心位于第一枢接转轴和第一重心之间第一连线的朝向工程机械1的一侧。使得配重机构2处于靠近工程机械1的初始位置时，整体重心位于第一枢接转轴所在铅垂面的靠近工程机械1的一侧。在伸缩驱动机构逐渐推动配重机构2转动时，整体重心逐渐靠近第一枢接转轴所在铅垂面，直到整体重心与第一枢接转轴所在铅垂面重合，实现对工程机械1连同配重机构2的重心调节。整体重心与第一枢接转轴所在铅垂面重合时，配重机构2的所有重力基本全部由第一枢接转轴承受，此时伸缩驱动机构不受力。

由于伸缩驱动机构的受压能力一般强于受拉能力，例如伸缩驱动机构采用伸缩油缸时，伸缩油缸的结构特性使得伸缩油缸更加耐受压力而不耐受拉力。在本实施例中，整体重心可以在初始位置和第一枢接转轴所在铅垂面之间的范围中移动，从而实现对工程机械1进行前后力矩的调节，在该范围中的某个位置停留时，配重机构2的重力的大部分的分力由第一枢接转轴承受，一小部分的分力朝向工程机械1的方向，由于伸缩驱动机构连接在工程机械1和配重机构2之间，因此这一小部分的分力由伸缩驱动机构承受，并且这一小部分的分力对伸缩驱动机构施加压力，即伸缩驱动机构仅受到压力。本实施例能够实现调节配重机构2整体重心位置的前提下，使得伸缩驱动机构更多地受到压力，优化伸缩驱动机构受力，降低伸缩驱动机构的损坏可能性，提高伸缩驱动机构的寿命。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此实用新型的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.重心调节装置，其特征在于，包括：

配重机构(2)，转动连接在工程机械(1)的尾部；以及

伸缩驱动机构(5)，与所述配重机构(2)和所述工程机械(1)分别枢接，所述伸缩驱动机构(5)构造为驱动所述配重机构(2)相对于所述工程机械(1)进行转动。

2.根据权利要求1所述的重心调节装置，其特征在于，

所述配重机构(2)包括相互连接的上配重(21)和下配重(22)；所述下配重(22)与所述工程机械(1)通过第一枢接转轴(101)枢接，所述第一枢接转轴(101)、所述下配重(22)的第一重心(102)以及所述配重机构(2)的整体重心(103)，分别在所述第一枢接转轴(101)的垂面上的三个投影点相互围合成三角形；所述配重机构(2)的所述整体重心(103)位于所述第一枢接转轴(101)和所述第一重心(102)之间第一连线的朝向所述工程机械(1)的一侧。

3.根据权利要求2所述的重心调节装置，其特征在于，

所述伸缩驱动机构(5)与所述配重机构(2)的第二枢接转轴，位于所述第一连线朝向所述工程机械(1)的一侧。

4.根据权利要求2所述的重心调节装置，其特征在于，还包括：

连接座，构造为将所述上配重(21)和所述下配重(22)相互连接后组成为一个整体；

其中，所述伸缩驱动机构(5)枢接在所述连接座上或所述上配重(21)上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的重心调节装置，其特征在于，还包括：

两个侧配重，分别设置在所述上配重(21)的转动轨迹的两侧。

6.根据权利要求5所述的重心调节装置，其特征在于，

所述侧配重朝向所述上配重(21)的侧面为斜面，所述斜面朝向上方。

7.根据权利要求6所述的重心调节装置，其特征在于，

所述上配重(21)具有和所述斜面匹配的抵接面。

8.根据权利要求1所述的重心调节装置，其特征在于，

所述伸缩驱动机构(5)为伸缩油缸，所述伸缩油缸包括缸体和杆体，所述缸体枢接在所述工程机械(1)上，所述杆体枢接在所述配重机构(2)上。

9.根据权利要求1所述的重心调节装置，其特征在于，还包括：

限位机构，连接在所述工程机械(1)上，所述限位机构构造为限制所述配重机构(2)相对于所述工程机械(1)在预设转动范围内进行转动。

10.一种工程机械，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的重心调节装置。

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