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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Planiermaschine und, insbesondere, ein Kreisantriebssystem für eine Planiermaschine.
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Stand der Technik
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Die vorliegende Offenbarung betrifft mobile Maschinen, die beim Planieren verwendet werden. Planiermaschinen, wie beispielsweise Motorgrader, werden normalerweise zum Schneiden, Verteilen oder Nivellieren von Material verwendet, das eine Bodenfläche bildet. Zum Durchführen derartiger Erdreichformungsaufgaben beinhalten Planiermaschinen ein Schild, auch als Schar oder Arbeitsgerät bezeichnet. Das Schild bewegt relativ kleine Mengen an Erde von Seite zu Seite, im Vergleich zu einem Bulldozer oder einer anderen Maschine, die größere Mengen an Erde bewegt. Planiermaschinen werden häufig zur Bildung einer Vielzahl von Erdreichanordnungen verwendet, die es häufig erfordern, dass das Schild je nach Formungsaufgabe und/oder dem zu formenden Material in verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen positioniert wird. Ein Kreisantrieb kann eine Position eines mit dem Schild gekoppelten Kreises steuern und somit einen Schildschnittwinkel einstellen. Unterschiedliche Erdformungsaufgaben und unterschiedliche Bodenflächenmaterialien können unterschiedliche Kräfte auf das Schild und unterschiedliche Drehmomente auf den Kreisantrieb ausüben, wenn das Schild mit Material in Berührung kommt, was die Positionierung von Schild und Kreis beeinflussen oder den Kreisantrieb beschädigen kann.
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Das US-Patent Nr.
9,520,787 , das West et. al. am 10. Januar 2017 erteilt wurde („das '787-Patent“), beschreibt eine Vorrichtung zum Positionieren eines Kreises und einer Schar in Bezug auf einen Rahmen einer Planiermaschine. Das '787-Patent beinhaltet einen Kreisantrieb zur Steuerung des Kreises und der Schar, wobei der Kreisantrieb mit einer Zahnradvorrichtung mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, die so ausgebildet ist, dass sie in den Kreis eingreift und diesen relativ zum Maschinenrahmen dreht. Die Zahnradvorrichtung im '787-Patent kann dazu beitragen, das Drehmoment an der Abtriebswelle, die den Kreis relativ zum Rahmen dreht, zu erhöhen. Das System des '787-Patents kann jedoch mit anderen Komponenten der Planiermaschine interferieren, das Schild und den Kreis nicht sicher positionieren, wenn das Schild mit Material in Berührung kommt, und/oder kann potenziell schädliche Kräfte oder Drehmomente auf den Kreisantrieb ausüben. Das System für eine Planiermaschine der vorliegenden Offenbarung kann eines oder mehrere der vorhergehend aufgeführten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik lösen. Der Umfang der aktuellen Offenbarung wird jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert, und nicht durch die Fähigkeit, irgendein spezifisches Problem zu lösen.
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Kurzdarstellung
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In einem Aspekt kann eine Planiermaschine einen Maschinenkörper, ein von einem Kreis getragenes Planierschild, eine das Planierschild und den Kreis mit dem Maschinenkörper verbindende Zugstange, und ein Kreisantriebssystem beinhalten. Das Kreisantriebssystem kann einen Kreisantriebsmotor mit einer Motorwelle, ein Getriebe, eine Getriebekupplung und einen Bremsmechanismus beinhalten. Das Getriebe kann so ausgebildet sein, dass es den Kreis relativ zu der Zugstange um eine Kreisachse in Eingriff bringt und dreht. Der Bremsmechanismus kann zwischen dem Kreisantriebsmotor und der Getriebekupplung positioniert und zum selektiven Eingriff in die Motorwelle ausgebildet sein.
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In einem anderen Aspekt kann ein Kreisantriebssystem für eine Planiermaschine einen Kreisantriebsmotor, ein für den Eingriff und die Drehung eines Kreises ausgebildetes Getriebe, eine Getriebekupplung mit einer Schnecke und einem Schneckenrad, das den Kreisantriebsmotor mit dem Getriebe koppelt, sowie einen Bremsmechanismus beinhalten. Der Bremsmechanismus kann zwischen dem Kreisantriebsmotor und der Schnecke der Getriebekupplung positioniert sein.
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In noch einem weiteren Aspekt kann ein Schildpositionierungssystem für eine Planiermaschine einen Kreis beinhalten, der mit einem Planierschild und einem Kreisantriebssystem gekoppelt ist. Der Kreis kann um eine Kreisachse drehbar sein. Das Kreisantriebssystem kann einen Kreisantriebsmotor mit einer Motorwelle und einer Motorachse sowie eine mit dem Kreisantriebsmotor gekoppelte Getriebekupplung mit Schnecke und Schneckengetriebe beinhalten. Die Schnecke kann eine Schneckenachse parallel zur Motorachse beinhalten. Das Kreisantriebssystem kann auch ein Getriebe und einen Bremsmechanismus beinhalten. Das Getriebe kann durch den Kreisantriebsmotor und die Getriebekupplung angetrieben werden. Das Getriebe kann eine zur Kreisachse parallele Getriebeachse beinhalten, und das Getriebe kann so ausgebildet sein, dass es in eine Drehung des Kreises eingreift und diese antreibt. Der Bremsmechanismus kann so ausgebildet sein, dass er die Motorwelle selektiv am Drehen hindert.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Spezifikation einbezogen sind und einen Teil dieser Spezifikation darstellen, veranschaulichen verschiedene exemplarische Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Prinzipien der offenbarten Ausführungsformen.
- 1 ist eine Veranschaulichung einer exemplarischen Planiermaschine gemäß Aspekten dieser Offenbarung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des Planierteils der Planiermaschine von 1.
- 3 ist eine teilexplodierte Ansicht eines Abschnitts eines Kreisantriebssystems der exemplarischen Planiermaschine von 1.
- 4 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Kreisantriebssystems von 3.
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Detaillierte Beschreibung
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Sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung sind nur exemplarisch und erläuternd und schränken die Merkmale, wie beansprucht, nicht ein. Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“, „aufweisend“, „beinhaltet“, „beinhaltend“ oder andere Varianten davon einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, sodass ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, der/die/das eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder für einen solchen Prozess, ein solches Verfahren, einen solchen Artikel oder eine solche Vorrichtung inhärent ist.
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Für den Zweck dieser Offenbarung wird der Begriff „Bodenfläche“ umfassend verwendet, um sich auf alle Arten von Flächen oder Material zu beziehen, die bei Materialbewegungsverfahren bearbeitet werden (z. B. Kies, Lehm, Sand, Schmutz usw.) und/oder geschnitten, verteilt, geformt, geglättet, nivelliert, planiert oder anderweitig bearbeitet werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden in dieser Offenbarung relative Begriffe, wie z. B. „etwa“, „im Wesentlichen“ oder „ungefähr“ verwendet, um eine mögliche Abweichung von ±10 % bei dem angegebenen Wert anzugeben.
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1 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Motorgrader-Maschine 10 (im Folgenden „Motorgrader“) gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Motorgrader 10 beinhaltet einen vorderen Rahmen 12, einen hinteren Rahmen 14 und ein Schild 16. Der vordere Rahmen 12 und der hintere Rahmen 14 werden von den Rädern 18 getragen. Eine Fahrerkabine 20 kann über einer Kupplung des vorderen Rahmens 12 und des hinteren Rahmens 14 angebracht sein und kann verschiedene Steuerungen, Anzeigeeinheiten, Berührungsbildschirme oder Benutzeroberflächen, beispielsweise die Benutzeroberfläche 104, beinhalten, um den Motorgrader 10 zu bedienen oder seinen Status zu überwachen. Der hintere Rahmen 14 beinhaltet außerdem einen Motor 22, um den Motorgrader 10 anzutreiben und/oder mit Energie zu versorgen. Das Schild 16 wird zum Schneiden, Verteilen oder Nivellieren (zusammen „Formen“) von Erde oder anderem Material verwendet, das von dem Motorgrader 10 gequert wird.
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Wie in 2 näher dargestellt, ist das Schild 16 an einer Gestängeanordnung befestigt, die bei 24 im Allgemeinen dargestellt ist. Die Gestängeanordnung 24 ermöglicht das Bewegen des Schildes 16 in eine Vielzahl von verschiedenen Positionen und Ausrichtungen in Bezug auf den Motorgrader 10 und somit das Formen der Bodenoberfläche in unterschiedlicher Weise. Ein Kreisantriebssystem 40 kann einen Motor beinhalten oder mit diesem gekoppelt sein, und das Kreisantriebssystem 40 kann eine Getriebeanordnung beinhalten, um in einen Kreis 46 (1 und 2) einzugreifen und diesen zu drehen, um mindestens einen Aspekt des Schildes 16 einzustellen. Zusätzlich kann, wie in den 2-4 dargestellt, das Kreisantriebssystem 40 einen oder mehrere Bremsmechanismen 54A, 54B (nachfolgend „Bremsen“) beinhalten, die zwischen einem Antriebsmotor und anderen Abschnitten des Kreisantriebssystems 40 angeordnet sind. Unter rückkehrender Bezugnahme auf 1 kann eine Steuerung 102 mit einer oder mehreren Funktionen des Motorgraders 10 kommunizieren und Eingaben von der Benutzeroberfläche 104 in Kabine 20 oder einer vom Motorgrader 10 entfernten Schnittstelle empfangen und Ausgaben an diese senden. In einem Aspekt kann der Motorgrader 10 ein elektrohydraulischer Motorgrader sein und die Steuerung 102 kann ein oder mehrere elektrische Schalter oder Ventile steuern, um ein oder mehrere Hydraulikzylinder, elektrische Elemente usw. zu steuern, um den Motorgrader 10 zu betreiben. Beispielsweise kann die Steuerung 102 zum Steuern des Kreisantriebssystems 40 einen oder mehrere Schalter oder Ventile steuern, um das Schild 16 zu positionieren, die Bremsen 54A, 54B zu aktivieren oder zu lösen usw.
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Ausgehend von der Vorderseite der Planiermaschine 10 und nach hinten zur Schildanordnung 16 weiter gehend, beinhaltet die Gestängeanordnung 24 eine Zugstange 26. Die Zugstange 26 ist mit einem Kugelgelenk 36 (2) am vorderen Rahmen 12 schwenkbar montiert. Die Position der Zugstange 26 kann durch Hydraulikzylinder gesteuert werden, einschließlich z. B. einen rechten Hubzylinder 28, einen linken Hubzylinder 30, einen Seitenschubzylinder 32 und eine Verbindungsstange 34. Eine Höhe der Schildanordnung 16 in Bezug auf die Fläche, die unter der Planiermaschine 10 gequert wird, kann hauptsächlich mit dem rechten Hubzylinder 28 und dem linken Hubzylinder 30 gesteuert und/oder angepasst werden. Der rechte Hubzylinder 28 und der linke Hubzylinder 30 können unabhängig voneinander gesteuert und somit zum Kippen der Schildanordnung 16 verwendet werden. Der rechte Hubzylinder 28 und der linke Hubzylinder 30 können auch verwendet (z. B. gleichzeitig aus- oder eingefahren) werden, um die Höhe der Schildanordnung 16 in Bezug auf die Planiermaschine 10 zu steuern, um eine Tiefe des Schnitts in die Bodenoberfläche oder eine Höhe der Schildanordnung 16 über der Bodenoberfläche zu kontrollieren. Der Seitenschubzylinder 32 und die Verbindungsstange 34 können hauptsächlich dafür verwendet werden, eine seitliche Position der Zugstange 26 und beliebiger Komponenten, die an der Zugstange 26 montiert sind, in Bezug auf den vorderen Rahmen 12 zu verschieben. Wie in 2 dargestellt, ist die Zugstange 26 an eine große, flache Platte, die üblicherweise als Jochplatte 44 bezeichnet wird, gekoppelt. Unterhalb der Jochplatte 44 befindet sich ein großes Zahnrad, üblicherweise als Kreis 46 bezeichnet. Der Kreis 46 ist drehbar mit der Jochplatte 44 gekoppelt. Obwohl nicht abgebildet, kann beispielsweise der Kreis 46 mit der Jochplatte 44 über einen Schuh oder ein Gussstück verbunden sein, der bzw. das mit der Unterseite der Zugstange und dem umgebenden Kreis 46 verschraubt sein kann. Ein oder mehrere Verschleißstreifen oder Lager können zwischen dem Kreis 46, der Jochplatte 44 und/oder dem Schuh oder Gussstück positioniert werden, um die Drehung des Kreises 46 relativ zur Jochplatte 44 zu unterstützen. Der Kreis 46 weist eine Vielzahl von Zähnen 86 auf, die sich entlang einer Innenfläche des Kreises 46 erstrecken. Es sei darauf hingewiesen, dass 2 die Zähne 86 nur auf einem Teil des Kreises 46 zeigt, wobei sich die Zähne 86 jedoch über die gesamte Innenfläche des Kreises 46 erstrecken können. Der Kreis 46 und das Schild 16 können über Tragarme 56 und eine Tragplatte 58 gekoppelt sein (1).
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Der Kreis 46 kann durch das Kreisantriebssystem 40 gedreht werden. In einem Aspekt, wie in 2 dargestellt, kann das Kreisantriebssystem 40 ein Vorderkreisantriebssystem 40A und ein Hinterkreisantriebssystem 40B beinhalten. Das Vorderkreisantriebssystem 40A und das Hinterkreisantriebssystem 40B können vordere und hinten an der Jochplatte 44 angeordnet werden und den vorderen bzw. hinteren Teil des Kreises 46 antreiben. Das Vorderkreisantriebssystem 40A und das Hinterkreisantriebssystem 40B können in Längsrichtung voneinander beabstandet sein und können beide mit einer Zugstangenmittellinie ausgerichtet sein. Das Vorderkreisantriebssystem 40A kann einen Vorderkreis-Antriebsmotor 48A, ein Vorderradgetriebe 50A und eine Vorderradgetriebekupplung 52A beinhalten, die den Vorderkreis-Antriebsmotor 48A mit dem Getriebe 50A koppeln kann. Das Hinterkreisantriebssystem 40B kann einen Hinterkreisantriebsmotor 48B, ein Hinterradgetriebe 50B und eine Hinterradgetriebekupplung 52B beinhalten, die den Kreisantriebsmotor 48B mit dem Getriebe 50B koppeln kann. Sowohl das Vorderkreisantriebssystem 40A als auch das Hinterkreisantriebssystem 40B können eine oder mehrere Bremsen 54A, 54B beinhalten. Zum Beispiel kann die Bremse 54A zwischen dem Kreisantriebsmotor 48A und der Getriebekupplung 52A im Vorderkreisantriebssystem 40A positioniert sein, und die Bremse 54B kann zwischen dem Kreisantriebsmotor 48B und der Getriebekupplung 52B im Hinterkreisantriebssystem 40B positioniert sein.
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Obwohl nicht dargestellt, kann das Kreisantriebssystem 40 zwei Vorderkreisantriebssysteme oder zwei Hinterkreisantriebssysteme beinhalten. In beiden Aspekten können die Kreisantriebssysteme seitlich voneinander beabstandet sein, z. B. links und rechts von der Zugstangenmittellinie angeordnet sein. Alternativ kann das Kreisantriebssystem 40 ein Einzelkreisantriebssystem mit einem Einzelkreisantriebsmotor und einem Getriebe oder mehr als zwei Kreisantriebssysteme mit jeweils einem Kreisantriebsmotor und einem Getriebe beinhalten. Wie in 1 und 2 dargestellt, kann der Motorgrader 10 eine Vielzahl von Hydraulikleitungen 60 beinhalten, um die Hydraulikzylinder und/oder Hydraulikmotoren zu steuern. Der Motorgrader 10 kann eine Hydraulikpumpe (nicht dargestellt) beinhalten. Die Hydraulikpumpe kann Hochdruckhydraulikflüssigkeit durch ein oder mehrere Hydraulikleitungen 60 zu ein oder mehreren der Hydraulikzylinder liefern. Ein geringer Vorsteuerdruck kann durch ein hydraulisches Druckminderventil bereitgestellt werden, das Hochdruckhydraulikflüssigkeit aufnehmen und jedem Hydraulikzylinder einen niedrigen Vorsteuerdruck liefern kann. Die Hochdruckhydraulikflüssigkeit und der niedrige Vorsteuerdruck können zur Steuerung der Hydraulikzylinder und/oder Hydromotoren hydraulisch in hydraulische Aktoren eingespeist werden. Zusätzlich kann jeder Hydraulikzylinder eine elektrische Magnetspule und ein oder mehrere Hydraulikventile beinhalten. Die Magnetspule kann ein oder mehrere Signale von der Steuerung 102 empfangen, um jeden Hydraulikzylinder zu steuern und zu positionieren, indem die Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die Ventile konfiguriert wird. Die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit kann von Steuerung 102, zum Beispiel über ein oder mehrere Benutzerschnittstellen 104, gesteuert werden. In einem Aspekt steuert die Steuerung 102 die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitungen 60 zu den Kreisantriebsmotoren 48A, 48B, um die Position von Kreis 46 und Schild 16 zu steuern und/oder zu den Bremsen 54A, 54B, um die Bremsen 54A, 54B selektiv zu betätigen.
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Wie in 2 dargestellt, können die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B Hydraulikmotoren sein, die an eine oder mehrere Hydraulikleitungen 60 gekoppelt sind und mit der Steuerung 102 und/oder der Benutzerschnittstelle 104 in Verbindung stehen. Alternativ können die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B Elektromotoren oder jeder andere geeignete Motortyp sein. Bei den Kreisantriebsmotoren 48A, 48B kann es sich um jeden Motor handeln, der eine Drehabtriebswelle (z. B. Motorwelle 80 in 4) beinhaltet oder mit dieser gekoppelt ist, beispielsweise um einen Getriebemotor, einen Lamellenmotor, einen Axialkolbenmotor, einen Radialkolbenmotor usw. Basierend auf der Wirkung der Kreisantriebssysteme 40A, 40B können Kreis 46 und Schild 16 im oder gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den vorderen Rahmen 12 um die Achse A gedreht werden. In einem Aspekt können Kreis 46 und Schild 16 bis zu ca. 75 Grad im oder gegen den Uhrzeigersinn um die Achse A gedreht werden. In einem anderen Aspekt können Kreis 46 und Schild 16 um 360 Grad im oder gegen den Uhrzeigersinn um die Achse A gedreht werden.
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3 und 4 veranschaulichen weitere Teile des Vorderkreisantriebssystems 40A. Es sei darauf hingewiesen, dass die Teile des Hinterkreisantriebssystems 40B identisch oder ähnlich zu den Teilen des in den 3 und 4 dargestellten Vorderkreisantriebssystems 40A sein können. Alternativ dazu kann das Hinterkreisantriebssystem 40B kleiner sein (z. B. weniger Drehmoment am Kreis 46 erzeugen und/oder weniger Platz auf der Gestängeanordnung 24 benötigen) als das Vorderkreisantriebssystem 40A.
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Wie oben erwähnt, kann das Kreisantriebssystem 40A eine oder mehrere Getriebekupplungen 52A beinhalten, die den Kreisantriebsmotor 48A (der Übersichtlichkeit halber in 3 und 4 kleiner dargestellt als in 2) und das Getriebe 50A verbinden. Wie in 2 und 3 dargestellt, kann der Kreisantriebsmotor 48A eine Drehachse B und das Getriebe 50A eine Drehachse C aufweisen. Wie in 3 dargestellt, kann das Getriebe 50A eine Antriebswelle 76 und ein kreiseingreifendes Zahnrad 78 enthalten, und die Antriebswelle 76 und das kreiseingreifende Zahnrad 78 können sich um die Achse C drehen. Die Drehachse C kann parallel zur Achse A (1) des Kreises 46 verlaufen. Die eine oder die mehreren Getriebekupplungen 52A können es ermöglichen, dass die Drehachse B für den Kreisantriebsmotor 48A im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachsen C für das Getriebe 50A steht. Anders ausgedrückt, die eine oder die mehreren Getriebekupplungen 52A können eine Kraftübertragung von entlang einer ersten Achse auf entlang einer zweiten Achse, die senkrecht zur ersten Achse steht, ermöglichen. Dementsprechend dreht die Drehung des Kreisantriebsmotors 48A um die Motorachse B Elemente des Getriebes 50A um die Achse C und dreht somit den Kreis 46 und das Schild 16 um die Achse A. Die Getriebekupplung 52A kann eine Schneckenradanordnung (wie dargestellt), beinhalten, um Getriebeanordnungen mit senkrechten Drehachsen zu koppeln.
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In dem Aspekt, in dem die Getriebekupplung 52 eine Schneckenradanordnung beinhaltet, beinhaltet die Getriebekupplung 52 eine Schnecke 62 und ein Schneckenrad 64. Schnecke 62 kann beispielsweise über einen Motorträger 66 mit einer Abtriebswelle des Kreisantriebsmotors 48A oder sie kann beispielsweise über die Motorwelle 80 mit dem Kreisantriebsmotor 48A gekoppelt werden (4). Dementsprechend kann der Kreisantriebsmotor 48 die Schnecke 62 um eine Schneckenachse D drehen, und die Schneckenachse D kann im Wesentlichen parallel oder koaxial zur Motorachse B (wie dargestellt) verlaufen. Die Schnecke 62 kann eine Schrägverzahnung 68 aufweisen, die in die Zahnräder 70 des Schneckenrads 64 eingreift, sodass die Drehung der Schnecke 62 dann das Schneckenrad 64 dreht. Das Schneckenrad 64 kann sich auch um die Achse C des Getriebes 50A drehen. Das Schneckenrad 64 kann dann direkt oder indirekt mit einem oder mehreren Teilen des Getriebes 50A gekoppelt werden, zum Beispiel mit der Antriebswelle 76 und/oder dem kreiseingreifenden Zahnrad 78. Obwohl nicht abgebildet, kann das Getriebe 50A eine oder mehrere Rutschkupplungen aufweisen, die dazu beitragen können, den Kreisantriebsmotor 48A und die Getriebekupplung 52A in einer Situation zu schützen, in der das Schild 16 oder der Kreis 46 beim Formen der Bodenoberfläche auf eine schwere oder starke äußere Belastung trifft.
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Das Getriebe 50A kann eine Kombinationsschnittstelle 74 beinhalten. Die Kombinationsschnittstelle 74 kann dazu beitragen, verschiedene Teile des Getriebes 50A zu unterstützen und/oder zu trennen und/oder kann helfen, die Getriebekupplung 52A mit den anderen Teilen des Getriebes 50A zu verbinden. So kann beispielsweise, obwohl nicht dargestellt, die Kombinationsschnittstelle 74 ein Äußeres mit Gewindelöchern oder anderen Kupplungsmechanismen beinhalten, um äußere Komponenten der Getriebekupplung 52A mit anderen Teilen des Getriebes 50A zu koppeln und/oder um das Getriebe 50A mit einem Teil der Jochplatte 44 zu koppeln.
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Das Schneckenrad 64 kann direkt mit einem oder mehreren Innenteilen des Getriebes 50A gekoppelt werden. Beispielsweise kann sich die Antriebswelle 76 vom Schneckenrad 64 erstrecken und mit einem ersten kreiseingreifenden Zahnrad 78 gekoppelt werden. Dementsprechend dreht sich durch die Drehung des Schneckenrads 64 die Antriebswelle 76 und das kreiseingreifende Zahnrad 78. Das kreiseingreifende Zahnrad 78 kann mit den Zähnen 86 (2) auf der Innenfläche des Kreises 46 in Eingriff kommen, sodass die Drehung des kreiseingreifenden Zahnrads 78 den Kreis 46 dreht und somit den Schildwinkel des Schildes 16 steuert. Nachdem der Kreis 46 gedreht wurde, um das Schild 16 auf den gewünschten Schildwinkel einzustellen, kann die Maschine 10 einen Planiervorgang durchführen.
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Wie bereits erwähnt, kann die Bremse 54A zwischen Kreisantriebsmotor 48A und Getriebekupplung 52A angeordnet sein. Die Bremse 54A kann dazu ausgebildet sein, die Bewegung des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80 zu verriegeln. Beispielsweise kann die Bremse 54A zwischen einem Gehäuse des Kreisantriebsmotors 48A und der Motorwelle 80 angeordnet sein. In einem Aspekt kann die Bremse 54A, wenn sie eingerückt ist, das Gehäuse von Kreisantriebsmotor 48A und Motorwelle 80 zusammen verriegeln. Ein oder mehrere Teile des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80 können eine oder mehrere Nuten oder Kerben beinhalten, und die Bremse 54A kann ein oder mehrere Sperrelemente (z. B. Ratschenfinger, Federn, Zähne usw.) aufweisen, die in die eine oder mehreren Nuten oder Kerben eingreifen können, um den Kreisantriebsmotor 48A und/oder die Motorwelle 80 in der verriegelten Konfiguration zu sichern. Alternativ kann die Bremse 54A um einen oder mehrere Teile des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80 herum angezogen und/oder angeklemmt werden, um einen oder mehrere Teile des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80 reibschlüssig in Eingriff zu bringen und zu sichern. In einem Aspekt kann die Bremse 54A mit einer oder mehreren Federn (z. B. Feder(n), die in Richtung der eingekuppelten Position vorgespannt sind) in einem Ruhezustand für den Kreisantriebsmotor 48A in Eingriff stehen. Wenn ein Befehl zur Drehung des Kreises empfangen wird (z. B. um Kreis 46 zu drehen und das Schild 16 zu winkeln), kann die Bremse 54A gelöst werden, beispielsweise durch eine Änderung der hydraulischen Druckauslösefeder(n), sodass der Kreisantriebsmotor 48A die Motorwelle 80 und damit Kreis 46 drehen und das Schild 16 winkeln kann. Wenn der Befehl zum Drehen des Kreises abgeschlossen ist, kann die Bremse 54A wieder angezogen werden. In einem anderen Aspekt kann die Bremse 54A über einen beweglichen Hebel, eine elektrische Bremse oder andere geeignete Mechanismen angezogen und/oder gelöst werden.
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Darüber hinaus kann die Bremse 54A auf andere Weise in einen oder mehrere Teile des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80 eingreifen, um den Kreisantriebsmotor 48A und/oder die Motorwelle 80 in der verriegelten Konfiguration zu sichern. Wenn das Schild 16 in einem ausgewählten Schildwinkel ausgerichtet ist, kann die Bremse 54A in der verriegelten Konfiguration so positioniert werden, dass der Kreisantriebsmotor 48A und/oder die Motorwelle 80 in einer verriegelten Position gesichert sind und an einer Drehung gehindert werden. In einem Aspekt kann die Bremse 54A aktiviert werden, wenn die Steuerung 102, die Bedienperson 104 usw. Anweisungen empfängt oder auf andere Weise feststellt, dass die Positionierung des Schildes abgeschlossen ist, dass ein Planiervorgang eingeleitet wird oder eine andere Situation, in der die Position des Schildes fixiert ist oder in der die Übertragung von Kräften oder Drehmomenten auf die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B nicht erwünscht ist. Bremse 54A kann selektiv lösbar sein. Beispielsweise kann die Bremse 54A von der Steuerung 102 und/oder der Benutzerschnittstelle 104, wie oben erwähnt, gesteuert werden. Wenn die Benutzerschnittstelle 104 in einem Aspekt eine Eingabe zur Neupositionierung des Schildes 16 empfängt, kann die Steuerung 102 der Bremse 54A signalisieren, in eine entriegelte Konfiguration zu wechseln, sodass der Kreisantriebsmotor 48A den Kreis 46 drehen kann, um das Schild 16 neu zu positionieren. Die Bremse 54A kann von der verriegelten Konfiguration in die entriegelte Konfiguration übergehen, beispielsweise durch den Übergang von einer geklemmten Konfiguration und einer gelösten Konfiguration um die Motorwelle 80 oder durch anderweitiges Lösen von einem oder mehreren Teilen des Kreisantriebsmotors 48A und/oder der Motorwelle 80. Zum Beispiel kann die Bremse 54A, wie in 4 gezeigt, Welleneingriffselemente 55 beinhalten, die in einen oder mehrere Abschnitte der Motorwelle 80 in der verriegelten Konfiguration eingreifen können. Die Welleneingriffselemente 55 können sich, wie oben erörtert, automatisch von der Motorwelle lösen, zum Beispiel wenn die Benutzerschnittstelle 104 eine Eingabe zur Neupositionierung des Schildes 16 empfängt. Der Übergang von der entriegelten Konfiguration und der verriegelten Konfiguration und umgekehrt kann hydraulisch gesteuert werden, beispielsweise dadurch, dass die Hydraulikleitungen 60 an die Bremse 54A angeschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Betätigen und Lösen der Bremse 54A manuell gesteuert werden, beispielsweise über ein Pedal, einen Hebel usw., das bzw. der sich in Kabine 20 befindet.
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Obwohl sich die obige Erörterung auf die Bremse 54A bezieht, wird darauf hingewiesen, dass die Bremse 54B auf ähnliche Weise funktionieren kann, um einen oder mehrere Teile des Kreisantriebsmotors 48B und/oder seiner Motorwelle zu ver- und entriegeln.
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Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass der Motorgrader 10 eine beliebige Anzahl von Kreisantriebssystemen 40, 40A, 40B beinhalten kann. Der Motorgrader 10 kann ein Kreisantriebssystem 40, zwei Kreisantriebssysteme 40A, 40B (1 und 2) oder mehr als zwei Kreisantriebssysteme beinhalten. Das eine oder die mehreren Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B können an verschiedene Teile des Kreises 46 gekoppelt werden, und jedes Kreisantriebssystem 40, 40A, 40B und die Komponenten jedes Kreisantriebssystems 40, 40A, 40B können unterschiedliche Größen aufweisen. Bezugnehmend auf 2 kann das Vorderkreisantriebssystem 40A größer sein als das Hinterkreisantriebssystem 40B. Zum Beispiel kann der Vorderkreis-Antriebsmotor 48A größer als der Hinterkreisantriebsmotor 48B sein, und/oder das Frontgetriebe 50A kann größer als das Heckgetriebe 50B sein. Außerdem, obwohl nicht abgebildet, können die Getriebe 50A, 50B verschiedene Getriebeanordnungen (z. B. Stirnräder) beinhalten, um das auf Kreis 46 ausgeübte Drehmoment zu erhöhen oder zu verringern.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die offenbarten Aspekte des Motorgraders 10 können in jeder Planier- oder Formmaschine verwendet werden, um die Positionierung eines Schildes 16 und/oder eines Kreises 46 zu unterstützen. Die Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B können einer Bedienperson helfen, das Schild 16 und den Kreis 46 zu positionieren und auszurichten. Während eines Planiervorgangs kann das zu planierende Material eine große Kraft auf das Schild 16 ausüben (z. B. auf ein seitliches Ende des Schildes 16) und dementsprechend ein großes Drehmoment auf die Kreisantriebe 40, 40A, 40B ausüben. Die Kupplungsmechanismen 52A, 52B, einschließlich Schnecke 62 und Schneckenrad 64, können eine inhärente Selbstverriegelung beinhalten, um die Übertragung von Drehmomenten zu verhindern. Zusätzlich können hydraulisch angetriebene Motoren, beispielsweise als Kreisantriebsmotoren 48A, 48B, eine inhärente Selbstbremsung beinhalten, um ebenfalls die Übertragung von Drehmomenten zu verhindern. Dennoch kann es sein, dass die inhärente Selbstverriegelung von Schnecke 62 und Schneckenrad 64 und die inhärente Selbstbremsung der Kreisantriebsmotoren 48A, 48B nicht ausreichen, um die Drehung der Kreisantriebsmotoren 48A, 48B zu verhindern oder anderweitig zu schützen, wenn das Schild 16 mit der Bodenoberfläche in Eingriff steht. Zum Beispiel können Kräfte auf Schild 16 und daraus resultierende Drehmomente auf Kreis 46 Lasten auf die Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B ausüben, wodurch ein oder mehrere Teile der Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B in Drehung versetzt werden oder ein oder mehrere Teile der Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B beschädigt werden können. Wie erwähnt, wenn auch nicht dargestellt, können die Getriebe 50A, 50B eine oder mehrere Rutschkupplungen beinhalten, die dazu beitragen können, Schlupf zwischen angrenzenden Zahnrädern zu ermöglichen, was dazu beitragen kann, die Übertragung von Kräften auf die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B zu verhindern. In einem anderen Aspekt können die Getriebekupplungen 52A, 52B die auf die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B übertragenen Kräfte reduzieren, zum Beispiel mit einem größeren Schneckenradsatz, einem Öl mit hoher Reibung usw. Dennoch kann ein größerer Schneckenradsatz einen größeren Platzbedarf erfordern und den Bewegungsbereich und/oder die Positionierung des Schildes 16 beeinträchtigen. Darüber hinaus kann ein Öl mit hoher Reibung während der Planierarbeiten schnell verschleißen und/oder häufige Wartung oder Austausch erfordern.
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Die hierin offenbarten Kreisantriebssysteme 40, 40A, 40B können eines oder mehrere dieser potenziellen Probleme beheben. Beispielsweise können die Bremsen 54A, 54B dazu beitragen, einen oder mehrere Teile der Kreisantriebsmotoren 48A, 48B (z. B. Motorwelle 80) zu verriegeln und einen oder mehrere Teile der Kreisantriebsmotoren 48A, 48B am Drehen zu hindern (z. B. durch Welleneingriffselemente 55, die mit der Motorwelle 80 in Eingriff stehen). Infolgedessen können die Bremsen 54A, 54B dazu beitragen, zu verhindern, dass Lasten auf Kreisantriebssystemen 40, 40A, 40B die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B beeinflussen. Die Bremsen 54A, 54B können jeweils zwischen den Kreisantriebsmotoren 48A, 48B und den Getriebekupplungen 52A, 52B angeordnet sein, sodass alle Lasten innerhalb der Getriebekupplungen 52A, 52B aufgenommen und/oder verteilt werden können. In einem Aspekt sind die Getriebekupplungen 52A, 54B und/oder die Getriebe 50A, 50B möglicherweise einfacher und/oder kostengünstiger zu ersetzen und/oder zu reparieren als die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B. Daher können die Bremsen 54A, 54B dazu beitragen, die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B während eines Planiervorgangs zu schützen, während sie gleichzeitig selektiv gelöst werden können, um die Position des Schildes 16 einzustellen. In diesem Aspekt können die Bremsen 54A, 54B dazu beitragen, sicherzustellen, dass die Kreisantriebsmotoren 48A, 48B keine unbeabsichtigten Kräfte empfangen und/oder nicht in eine unbeabsichtigte Richtung angetrieben werden (z. B. rückwärtsfahrender Motor, was zum Ausfall des Motors führen kann), usw. Darüber hinaus können die Bremsen 54A, 54B dabei helfen, die Position und/oder Ausrichtung des Schildes beizubehalten, selbst wenn das Schild 16 Kräfte erfährt (z. B. um unerwünschte Formgebung zu vermeiden).
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Für Fachleute auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass an der offenbarten Maschine verschiedene Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsformen der Maschine werden für Fachleute auf dem Gebiet unter Berücksichtigung der Spezifikation und einem Praktizieren des Kreisantriebssystems für eine hierin offenbarte Planiermaschine offensichtlich sein. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele als nur beispielhaft angesehen werden, wobei ein tatsächlicher Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente angegeben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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