ES2307379B1 - Aparato hidraulico para vehiculo de trabajo. - Google Patents

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Abstract

Aparato hidráulico para vehículo de trabajo.
Aparato hidráulico para un vehículo de trabajo controlando un cilindro hidráulico que eleva o baja un utensilio fijado al vehículo de trabajo; un mecanismo de válvula selectora para conmutar un pasaje de alimentación/descarga de aceite del cilindro hidráulico entre una condición de alimentación de aceite para alimentar aceite a presión al cilindro hidráulico, una condición de descarga de aceite para descargar aceite del cilindro hidráulico y una condición de detención de aceite para detener la alimentación o la descarga del aceite en el cilindro hidráulico; un pasaje de aceite que incorpora una válvula de elevación para conmutar el mecanismo de válvula selectora para controlar una contrapresión del mismo, accionando de ese modo el cilindro hidráulico, la válvula de elevación que tiene una posición correspondiente a cada operación de bajada, operación de elevación, y detención del utensilio.

Description

Aparato hidráulico para vehículo de trabajo.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo para controlar un utensilio.
Con el aparato hidráulico descrito anteriormente, se alimenta aceite a presión a un cilindro hidráulico para accionar este cilindro con el aceite, elevando así un accesorio, o se descarga aceite a presión del cilindro hidráulico, permitiendo por tanto que el cilindro sea accionado con la carga del utensilio, bajando por tanto el utensilio.
Como un aparato hidráulico del tipo mencionado anteriormente, se conoce por ejemplo un aparato de la Solicitud de Patente Japonesa "Kokai" Nº 10-304711 (párrafos [0024]-[0027], figura 4), en el que el utensilio se hace subir/bajar mediante un cilindro 6 de elevación (correspondiente al "cilindro hidráulico") por medio de un mecanismo 7 de enlace que tiene brazos 11 de elevación. Este aparato incluye un pasaje 44 de descarga de aceite conectado a un ) pasaje 22 de carga/descarga de aceite del cilindro 6 de elevación y que incorpora una válvula 43 de retención, y un pasaje 46 de alimentación de aceite conectado al pasaje 22 de alimentación/descarga de aceite y que incorpora una válvula 46 de retención, en el que la válvula 43 de retención proporciona una resistencia a la circulación del aceite descargado por el cilindro 6 de elevación, ajustando de ese modo una velocidad de bajada de los brazos 11 de elevación.
Si este tipo de aparato hidráulico está destinado, empleando la técnica convencional anteriormente descrita, a permitir que el utensilio que se baja sea detenido en una condición con menos choque de detención, durante el periodo comprendido entre el inicio del movimiento de descenso y la detención del utensilio, la válvula de retención aplica una resistencia a la circulación significativa que es preestablecida para limitar eficazmente la existencia del choque de detención. Como un resultado, esto requiere un de detención. Como un resultado, esto requiere un largo periodo de tiempo para que el utensilio descienda para alcanzar una posición operativa bajada objetivo.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo que pueda no solamente permitir que el utensilio sea detenido en la posición operativa bajada objetivo con menos choque de detención, sino que pueda también permitir que el utensilio sea bajado rápidamente. Un objeto más de la invención es ejecutar ese aparato hidráulico con una construcción sencilla.
Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo para controlar un utensilio de acuerdo con la presente invención comprende: un cilindro hidráulico destinado a elevar o bajar un utensilio cuando el utensilio está fijado al vehículo de trabajo; un mecanismo de válvula selectora para conmutar un pasaje de alimentación/descarga de aceite para el cilindro hidráulico entre una condición de alimentación de aceite para alimentar aceite a presión al cilindro hidráulico, una condición de descarga de aceite para descargar el aceite del cilindro hidráulico y una condición de detención de aceite para detener la alimentación o descarga del aceite en el cilindro hidráulico; un pasaje de aceite operativo que incorpora una válvula de elevación para conmutar el 5 mecanismo de válvula selectora controlando una contrapresión del mismo, accionando mediante esta el cilindro hidráulico, teniendo la válvula de elevación una posición correspondiente a cada una de las: operación de bajada, operación de elevación y detención del utensilio. Entre una posición de la válvula de elevación correspondiente a la operación de bajar el utensilio y una posición de la válvula de elevación correspondiente a la detención del utensilio, se proporciona una posición operativa de desaceleración para estrangular dicho pasaje de aceite operativo de modo que dicho mecanismo de válvula selectora conmuta progresivamente el pasaje de alimentación/descarga desde la condición de descarga de aceite a la condición de detención de aceite.
Como la válvula de elevación está destinada a conmutar el mecanismo de válvula selectora controlando una contrapresión del mecanismo de válvula selectora, el mecanismo de válvula selectora puede ser accionado para conmutar progresivamente sobre el pasaje de alimentación/descarga de aceite desde la condición de descarga de aceite a la condición detenida de alimentación/descarga de aceite, sin requerir bomba piloto especial alguna para ese propósito.
Por lo tanto, con la primera característica distintiva de la presente invención, a medida que la válvula de elevación funciona o es accionada para que sea conmutada a una velocidad de conmutación apropiada, el utensilio puede ser bajado rápidamente sin desaceleración hasta que el utensilio alcance una posición anterior a la posición operativa objetivo y puede entonces ser bajado con desaceleración desde esa posición anterior a la posición operativa objetivo para ser detenido eventualmente en la posición operativa objetivo con menos choque de detención. Por consiguiente, es posible realizar un trabajo con buen acabado, con posicionamiento de alta precisión del utensilio en la posición, operativa objetivo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista lateral de un tractor completo;
la figura 2 es una vista en planta de un tractor completo;
la figura 3 es una vista lateral de una línea de transmisión y un mecanismo de enlace;
la figura 4 es una vista lateral de un dispositivo de laboreo;
la figura 5(A) es una vista en sección que muestra una válvula de elevación, un mecanismo de válvula selectora, bajo una condición de elevación de los brazos de elevación;
la figura 5(B) es un diagrama del circuito hidráulico bajo la condición de elevación de los brazos de elevación;
la figura 6(A) es una vista en sección que muestra la válvula de elevación, el mecanismo de válvula selectora, bajo una condición de bajada de los brazos elevados;
la figura 6(B) es un diagrama del circuito hidráulico bajo la condición de bajada de los brazos elevados;
la figura 7(A) es una vista en sección que muestra la válvula de elevación, el mecanismo de válvula selectora, bajo una condición de detención de los brazos elevados;
la figura 7(B) es un diagrama de circuito hidráulico bajo la condición de detención de los brazos elevados; la figura 8 es una vista en sección de una válvula de retención;
la figura 9 es una vista lateral de un mecanismo de realimentación bajo una condición operativa de bajada de una palanca elevadora;
la figura 10 es una vista lateral del mecanismo de realimentación bajo una condición operativa de elevación de la palanca elevadora;
la figura 11 es una vista delantera que muestra una porción de disposición de la palanca de elevación, un bloque hidráulico y un cilindro de elevación;
la figura 12 es una vista en planta que muestra la porción de disposición de la palanca de elevación, el bloque hidráulico y el cilindro de elevación; y
la figura 13 es una vista lateral que ilustra una función de un enlace de equilibrio.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Seguidamente, se describirá una realización de la presente invención, detalladamente, con referencia a los dibujos que se acompañan.
Como se muestra en las figuras 1, 2 y 3, un tractor incluye un bastidor 3 de carrocería de vehículo autopropulsado que tiene un par de ruedas delanteras 1, derecha e izquierda, que pueden ser dirigidas y que pueden girar libremente y un par de ruedas traseras derecha e izquierda que son accionables. En una porción delantera del bastidor 2, está montada una sección motriz que tiene un motor 4. La potencia de accionamiento es transmitida desde el árbol de salida del motor 4, por medio de un mecanismo de transmisión que usa una correa 5 de transmisión, a una caja 6 de transmisión que constituye una porción trasera del bastidor 3 de la carrocería de vehículo. Entonces la potencia es transmitida desde esta caja 6 de transmisión a las ruedas 2 derecha e izquierda. En una porción del bastidor 3 de la carrocería de vehículo, detrás de la sección de motor, se proporciona una sección de conductor que tiene un asiento 7 de conductor y un volante 8. En porciones traseras del bastidor 3 de carrocería de vehículo, se proporciona un mecanismo 10 de enlace que tiene un par de brazos 11 de elevación, derecho e izquierdo, y un árbol 9 de toma de potencia que sobresale de una porción de rueda trasera de la caja 6 de transmisión.
Con este tractor 4, como se muestra en la figura 4, por ejemplo, puede ser conectado un dispositivo 20 de laboreo por medio de un mecanismo 10 de enlace a una porción trasera del bastidor 3 de carrocería de vehículo, formando de ese modo una máquina de laboreo autopropulsada de tipo conducido. De esta manera, pueden ser conectados diversos utensilios a la parte trasera del bastidor 3 de carrocería de vehículo por medio del mecanismo 10 de enlace, formando por tanto diversos tipos de vehículos de trabajo de conducción.
Cuando el tractor se construye como una máquina de laboreo de conducción, como se muestra, por ejemplo, en la figura 3, en asociación con un funcionamiento de un cilindro 30 de elevación conectado de modo accionable a los brazos 11 de elevación del mecanismo 10 de enlace, este cilindro 30 de elevación pivota el mecanismo 10 de enlace hacia arriba/abajo con relación al bastidor 3 de carrocería de vehículo, para elevar de ese modo el dispositivo 20 de laboreo bajado a una condición operativa de trabajo en la que una pluralidad de discos 21 de laboreo del mismo están colocados en contacto con la superficie del terreno o levantados en una condición no operativa elevada en la que los discos 21 de laboreo están separados de la superficie del terreno. A medida que el cuerpo del vehículo autopropulsado se desplaza con el dispositivo 20 de laboreo montado en la condición operativa bajada, los discos 21 de laboreo del mismo aran un campo con los discos 21 de laboreo.
Seguidamente, la construcción para elevar/bajar el dispositivo 20 de laboreo (denominado "utensilio 20" de aquí en adelante) conectado por medio del mecanismo 10 de enlace se describirá detalladamente.
Como se muestra, por ejemplo en las figuras 2, 3 y 11, el mecanismo 11 de enlace incluye los brazos 11 de elevación derecho e izquierdo soportados de modo giratorio verticalmente por medio de un árbol 13 de soporte giratorio en un par de bastidores 12 de soporte, derecho e izquierdo, fijados a una porción superior de la caja 6 de transmisión, un par de enlaces inferiores 14 derecho e izquierdo soportados de modo giratorio verticalmente en porciones inferiores laterales opuestas de la caja 6 de transmisión, una barra 15 de elevación para conectar de modo accionable el brazo 11 de elevación izquierdo al enlace inferior 14, otra barra 15 de elevación para conectar de modo accionable el brazo 11 de elevación derecho al otro enlace inferior 14, y un enlace superior 16 soportado de modo giratorio verticalmente en una porción de bastidor 3 de carrocería de vehículo.
Como se muestra en la figura 4, los extremos libres de los enlaces inferiores 14 derecho e izquierdo y el enlace superior 16 están conectados de modo giratorio a un bastidor 22 del utensilio 20.
Como se muestra en las figuras 9 y 11, cada uno del par de brazos 11 derecho e izquierdo incluye una porción 11a de brazo operativo que sobresale de una porción de base del brazo 11 de elevación para pivotar con este. Y, esta porción 11a de brazo operativo de cada brazo 11 de elevación está conectada por medio de un árbol 31 de conexión único a un vástago de émbolo del cilindro 30 de elevación. La porción de base del tubo de cilindro, del cilindro 30 de elevación, está soportada de modo giratorio en el par de bastidores 12 de soporte derecho e izquierdo por medio de un árbol 32 de conexión.
El cilindro 30 de elevación está construido como un único cilindro hidráulico de accionamiento. Y, un aparato hidráulico para accionar este cilindro 30 de elevación incluye una bomba hidráulica 33 dispuesta en la parte trasera del motor 4 de la sección de motor como se muestra en la figura 3, un bloque 34 hidráulico está soportado en un bastidor 12 de soporte como se muestra en las figuras 11, 12, y así sucesivamente. Como se muestra en la figura 3, la bomba hidráulica 33 es accionada por la potencia de accionamiento del árbol de salida del motor 4, transmitida por la correa 35 de transmisión.
Como se muestra, por ejemplo, en la figura 5, el bloque hidráulico 34 incluye un puerto P de la bomba conectado por medio de una manguera hidráulica (no mostrada) a una porción de descarga de la bomba hidráulica 33, un puerto C de cilindro conectado por medio de una manguera hidráulica (no mostrada) al cilindro 30 de elevación, un puerto T de tanque conectado por medio de una manguera hidráulica (no mostrada) a la caja 6 de transmisión que funciona también como un tanque de aceite de trabajo, un pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite que tiene un extremo del mismo conectado al puerto C de cilindro, una válvula 41 de seguridad incorporada dentro de este pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite, y un pasaje 50 de aceite operativo conectado a una válvula 42 de apertura/cierre lateral de cilindro proporcionada en un extremo del pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite comunicado con el puerto C de cilindro.
El pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite conecta el cilindro 30 de elevación a la bomba hidráulica 33 y la caja 6 de transmisión conectando el puerto C de cilindro al puerto P de bomba y al puerto T de tanque. Este pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite está conectado al cilindro 30 de elevación por medio de un pasaje 40 de alimentación de aceite que incorpora una válvula 43 de retención proporcionada en un miembro que configura el puerto C de cilindro y un pasaje 46 de descarga de aceite que incorpora una porción 45 de estrangulación proporcionada en un miembro que configura el puerto C de cilindro. Con el funcionamiento de la válvula 43 de retención, el pasaje 40 de alimentación de aceite permite la introducción de aceite a presión desde el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite en el cilindro 30 de elevación o impide la salida del aceite a presión del cilindro 30 de elevación al pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite. El pasaje 46 de descarga de aceite permite la salida al exterior del aceite a presión desde el cilindro 30 de elevación al pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite y aplica, a través de una porción 45 de estrangulación, resistencia de circulación al aceite a presión descargado desde el cilindro 30 de elevación, para ajustar así la velocidad operativa de bajada del cilindro 30 de elevación para permitir que los brazos de elevación sean bajados a una velocidad de descenso relativamente baja y estable, independientemente de la carga del utensilio 20.
La válvula 42 de apertura/cierre lateral de cilindro proporcionada en el extremo del pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite comunicada con el puerto C de cilindro y una válvula 47 de apertura/cierre lateral de tanque proporcionada en un extremo más del pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite comunicado con el puerto T de tanque, constituyen juntos un mecanismo 48 de válvula selectora.
La válvula 42 de apertura/cierre lateral de cilindro puede ser conmutada entre una condición abierta en la cual una porción lateral de cilindro de la misma comunicada con el puerto C de cilindro de cilindro del pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite está comunicada con una porción lateral de bomba/tanque de la misma comunicada con el puerto P de bomba y el puerto T de tanque y una condición cerrada en la cual las comunicaciones de la porción lateral de cilindro y la porción lateral de bomba/tanque están impedidas. Además, la válvula 42 de apertura/cierre de lado de cilindro es empujada para ser conmutada en la condición cerrada por un resorte 42a. La válvula 47 de apertura/cierre lateral de tanque puede ser conmutada entre una condición abierta en la que una porción lateral de cilindro/bomba de la misma comunica con la bomba C de cilindro y el puerto P de bomba del pasaje 40 de alimentación/descarga. de aceite está comunicado con una porción lateral de tanque del mismo comunicada con el puerto T de tanque y una condición cerrada en la cual las comunicaciones de la porción lateral de cilindro/bomba y la porción lateral de tanque están impedidas. Además, la válvula 47 de apertura/cierre lateral de tanque es empujada para ser conmutada a la condición de cierre por un resorte 47a. En funcionamiento, en asociación con las operaciones de apertura/cierre de la válvula 42 de apertura/cierre de lado de cilindro y la válvula 47 de apertura/cierre lateral de tanque, el mecanismo 48 de válvula selectora conmuta sobre el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite entre una condición de alimentación de aceite para alimentar aceite de presión al cilindro 30 de elevación, una condición de descarga de aceite para descargar el aceite de presión del cilindro 30 de elevación y una condición detenida de la alimentación/descarga para detener la alimentación/descarga del aceite desde/a el cilindro 30 de elevación hidráulico.
Es decir que, como se ha ilustrado en la figura 5(A) y 5(B), cuando se conmuta la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro a la condición abierta, y se conmuta la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque a la condición cerrada, el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite es puesto en la condición de alimentación de aceite, en la cual se permite que el aceite a presión alimentado desde la bomba hidráulica 33 al puerto P de la bomba entre en el puerto C del cilindro para ser alimentado al cilindro de elevación 30. Como se ha ilustrado en la figura 6(A) y 6(B), cuando tanto la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro como la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque son conmutadas a la condición abierta, se lleva al pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de descarga de aceite, en la cual se permite que el aceite a presión del cilindro de elevación 30 fluya desde el puerto C del cilindro al puerto T del tanque para ser, descargado a la caja de la transmisión 6. En ésta, se hace que el aceite a presión procedente de la bomba hidráulica 33 fluya desde el puerto P de la bomba al cuerpo C del cilindro para ser hecho retornar a la caja de la transmisión 6. Además, como se ha ilustrado en la figura 7(A) y 7(B), cuando se conmuta la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro a la condición cerrada, se pone el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite en la condición de alimentación/descarga de aceite detenida, en la cual se impide que el aceite a presión del cilindro de elevación 30 fluya desde el puerto C del cilindro al puerto T del tanque, y también se impide que el aceite a presión alimentado desde la bomba hidráulica 33 al puerto P de la bomba fluya al puerto C del cilindro.
Como se ha ilustrado en la figura 5, y en algunas otras figuras, el pasaje de aceite operativo 50 incluye un paso de aceite operativo del lado del cilindro 51 conectado a un lado trasero de la válvula 42 de apertura/cierre del mecanismo de válvula selectora 48, un pasaje 52 de descarga de aceite conectado al puerto T del tanque a través de una porción del pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite y a la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, y un paso de aceite operativo 53 del lado del tanque conectado a un lado trasero de la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque del mecanismo 48 de válvula selectora. Este paso de aceite operativo 50 incorpora una válvula de elevación 60 interpuesta entre el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro y el pasaje 52 de descarga de aceite y el paso de aceite operativo 53 del lado del tanque, y una válvula de retención 70 interpuesta entre la válvula de elevación 60 del paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro y la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro.
Como se ha ilustrado claramente en la figura 8, la válvula de retención 70 incluye un asiento de válvula 71, un miembro de válvula esférico 72, un resorte 73 para presionar/empujar al miembro de válvula 72 contra el asiento de válvula 71, y un miembro operativo 74 para presionar/operar al miembro de válvula 72 contra el resorte 74. En funcionamiento, cuando se presiona el miembro de válvula 72 mediante el resorte 73, contra el asiento de válvula 71, cerrando así un agujero 75 del pasaje de aceite del miembro de válvula 71, se conmuta la válvula de retención 70 a la condición cerrada para retener el flujo del aceite desde la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro a la válvula de elevación 69. Mientras que cuando se presiona el miembro de válvula 72 mediante un extremo delantero 74a del miembro operativo 72, abriendo así el agujero 75 del pasaje de aceite del asiento de válvula 71, se conmuta la válvula de retención 70 a una condición abierta, para permitir el flujo de aceite desde la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro a la válvula de elevación 60. Cuando haya sido conmutada la válvula de retención 70 a la condición abierta, si se varía la carrera operativa de presión del miembro operativo 74, se cambia la distancia desde el miembro de válvula 72 al asiento de válvula 71 en correspondencia, cambiándose con ello la magnitud de la abertura del agujero 75 del pasaje de aceite del asiento de válvula 71, de modo que la válvula de retención 70 estrangula el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro mediante el miembro de válvula 72, y varía el grado de estrangulación del mismo de modo que aumente/disminuye de manera ajustable la cantidad de aceite que fluye desde la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro a la válvula de elevación 60.
Como se ha ilustrado, por ejemplo, en la figura 5, la válvula de elevación 60 incluye una caja de válvula 64 que tiene un puerto 61 de cilindro comunicado con el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro, un puerto 62 de tanque comunicado con el pasaje 52 de descarga de aceite, y un puerto 63 de válvula del tanque, comunicado con el pasaje 53 de aceite operativo del lado del tanque, y un carrete 65 ajustado de modo deslizante dentro de un agujero para carrete definido en la caja de válvula 64. Puesto que el carrete 65 es hecho funcionar de modo deslizante con relación a la caja de válvula 64, se puede conmutar el carrete 65 a una posición de detención N, representada en la figura 7(A), una posición de elevación U, representada en la figura 5(A), o una posición de descenso D, representada en la figura 6(A).
Más en particular, como se ha ilustrado en la figura 5(A) y (B), cuando se acciona el carrete 65 llevándolo a la posición de elevación U, se lleva una parte de diámetro grande 65a del carrete 65 a oposición con el puerto 63 de válvula del tanque de la caja de válvula 64, cerrando así ese puerto 63 de válvula, y se lleva una parte extrema de diámetro pequeño 65b del carrete 65 a oposición con el miembro operativo 74 de la válvula de retención 70, accionando así la válvula de retención 70 llevándola a la condición de totalmente cerrada, mediante el resorte 73. Con esto, el paso de aceite operativo 42 del lado del cilindro es sometido a una contrapresión del aceite a presión que ha entrado en la válvula 74 de apertura/cierre del lado del cilindro desde un agujero 42b del pasaje de aceite formado en la pared periférica de la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro. En el curso de esto, el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro del paso de aceite operativo 50 ajusta la contrapresión a la válvula de apertura/cierre del lado del cilindro 42, de modo que la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro puede ser conmutada, con el aceite a presión procedente del puerto P de la bomba, a la condición abierta, contra la fuerza de empuje del resorte 42a. La válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque es sometida a una contrapresión del aceite a presión que ha entrado en la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque desde un agujero 47b del pasaje de aceite formado en una pared extrema de la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque. En el curso de esto, el paso de aceite operativo 53 del lado del tanque del paso de aceite operativo 50 ajusta la contrapresión a la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque de modo que la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque puede ser conmutada con la fuerza del resorte 47a a la condición cerrada. Con estas, la válvula de elevación 60 controla la contrapresión de la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y de la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, con el paso de aceite operativo 50, accionando con ello el mecanismo 48 de válvula selectora, de modo que el mecanismo 48 de válvula selectora conmuta el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de alimentación de aceite, y se acciona el cilindro de elevación 30 llevándolo a una condición de elevación del utensilio, para elevar los brazos de elevación.
Como se ha ilustrado en las figuras 6(A) y (B), cuando se acciona el carrete 65 llevándolo a la posición de descenso D, una parte de pequeño diámetro 65a del carrete 65 es llevada a oposición al puerto 61 de válvula del cilindro, al puerto 62 del tanque, y al puerto 63 de la válvula del tanque de la caja de válvula 64, comunicando así el puerto 61 de válvula del cilindro y el puerto 63 de válvula del tanque con el puerto 62 del tanque, y una parte de diámetro grande de una porción periférica exterior inclinada 65d del carrete 65 es presionada contra el miembro operativo 74 de la válvula de retención 70, abriendo así la válvula de retención 70. Con esto, el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro del paso de aceite operativo 50 es comunicado con el puerto T del tanque a través del pasaje 52 de descarga de aceite y del paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro, y el pasaje 52 de descarga de aceite 3 disminuye la contrapresión en la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro, de modo que la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro puede ser conmutada, con el aceite a presión procedente del puerto P de la bomba, a la condición abierta contra la fuerza de empuje del resorte 42a. El paso de aceite operativo 53 del lado del tanque del paso de aceite operativo 50 es comunicado con el pasaje 52 de descarga de aceite. El paso de aceite operativo 53 del lado del tanque del paso de aceite operativo 50 y el pasaje 52 de descarga de aceite disminuyen la contrapresión en la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, de modo que la válvula de elevación 60 controla las contrapresiones en la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y en la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, con el paso de aceite operativo 60, accionando así el mecanismo de válvula selectora 48. Por consiguiente, el mecanismo de válvula selectora 48 conmuta el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de descarga de aceite y se acciona el cilindro de elevación 30 poniéndolo en una condición de descenso del utensilio, para hacer descender los brazos de elevación.
Como se ha ilustrado en la figura 7(A) y (B), cuando se acciona el carrete 65 poniéndolo en la posición de detención N, se lleva la parte 65c de diámetro pequeño del carrete 65 a oposición al puerto 61 de válvula del cilindro, al puerto 62 del tanque, y al puerto 63 de la válvula del tanque de la caja de válvula 64, comunicando así el puerto 61 de válvula del cilindro y el puerto 63 de válvula del tanque con el puerto 62 del tanque. La parte de diámetro pequeño de la porción periférica exterior inclinada 65d del carrete 65 es llevada a oposición con el miembro operativo 74 de la válvula de retención 70, accionando así la válvula de retención 70 mediante el resorte 73. Con esto, el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro es cerrado por la válvula de retención 780, y el paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro del paso de aceite operativo 50 aumenta la contrapresión en la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro, de modo que la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro puede ser conmutada a la condición cerrada por el resorte 42a. El paso de aceite operativo 53 del lado del tanque del paso de aceite operativo 50 es comunicado con el pasaje 52 de descarga de aceite. El paso de aceite operativo 53 del lado del tanque del paso de aceite operativo 50 y el pasaje 52 de descarga de aceite disminuyen la contrapresión en la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, de modo que la válvula de elevación 60 controla las contrapresiones en la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y en la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque, con el paso de aceite operativo 50, accionando así el mecanismo de válvula selectora 48. Por consiguiente, el mecanismo de válvula selectora 48 conmuta el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de alimentación/descarga de aceite detenida, y se acciona el cilindro de elevación 30 llevándolo a una condición de detención del utensilio, para detener los brazos de elevación.
En asociación con la operación de deslizamiento del carrete 65 desde la posición de descenso D a la posición de detención N, la parte periférica exterior inclinada 65d del carrete 65 desliza contra, y presiona al miembro operativo 74 de la válvula de retención 70, y disminuye gradualmente el diámetro exterior de la parte periférica exterior inclinada 65d, con lo que la válvula de retención 70 es hecha variar en su condición gradualmente desde el lado abierto al lado cerrado, y por consiguiente a la condición de estrangulación. También, en asociación con la operación de deslizamiento del carrete 65 desde la posición de descenso D a la posición de detención N, el aceite a presión que fluye desde la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro al paso de aceite operativo 51 del lado del cilindro, y desde el pasaje 52 de descarga de aceite al puerto T del tanque, es hecho disminuir gradualmente y se cierra gradualmente la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro. Y para cuando el carrete 65 llega a la posición de detención N, la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro está puesta en la condición cerrada.
Con la construcción descrita en lo que antecede, entre la condición de descenso del utensilio y la condición de detención del utensilio, la válvula de elevación 60 está puesta bajo una condición operativa de desaceleración. En el curso de la transición desde esa condición operativa de desaceleración hacia la condición de detención del utensilio, la parte periférica exterior inclinada 65d del carrete 65 cierra gradualmente la válvula de retención 70, a su condición de estrangulación. Con esto, el mecanismo 48 de válvula selectora estrangula gradualmente el pasaje de aceite operativo 51 del lado del cilindro del pasaje de aceite operativo 60 y cierra el pasaje 51 después de la estrangulación del mismo, conmutando así gradualmente el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite de la condición de descarga de aceite a la condición de alimentación/descarga de aceite detenida.
Como se ha ilustrado en la figura 2, una palanca de elevación 80, acoplada para funcionamiento con la válvula de elevación 60, está dispuesta en un lado lateral del asiento 7 del conductor en la sección del conductor. Como se ha ilustrado en las figuras 9 y 11, etc., una parte de base 80a de esta palanca de elevación 80 está apoyada a pivotamiento en un eje de apoyo de palanca 82, apoyado por un bastidor de apoyo 12 a través de un soporte 81, con lo que la palanca de elevación 80 es pivotada alrededor de un eje 82a orientado lateralmente con respecto a la carrocería del vehículo del eje 82 de apoyo de la palanca a lo largo de la dirección de delante a detrás de la carrocería del vehículo. Como se ha ilustrado en por ejemplo la figura 11 y en la figura 13, puesto que la parte de base 80a de la palanca de elevación 80 está acoplada para funcionamiento, a través de un acoplamiento esférico 85, con un extremo de una articulación de equilibrio 84 que tiene una porción intermedia de la misma conectada a pivotamiento a través de un pasador de conexión 83 a un extremo del carrete 65 de la válvula de elevación 60, la palanca de elevación 80 y la válvula de elevación 60 son acopladas para funcionamiento entre sí.
Como se ha ilustrado por ejemplo en la figura 9, la 3 figura 12 y la figura 13, la articulación de equilibrio 84, una articulación de pivote 87 que tiene un extremo de la misma conectado a través de un acoplamiento esférico 86 al extremo opuesto de la articulación de equilibrio 84 al extremo conectado a la palanca de elevación 80, una biela 88 que tiene un extremo frontal de la misma conectado al otro extremo de la articulación de pivote 87, y un miembro de detección 89 al cual está conectado el extremo trasero de la biela 88, constituyen juntos un mecanismo 90 de realimentación.
El miembro de detección 89 está conectado al extremo del eje de pivote 13 de los brazos de elevación 11 para ser pivotable con ellos. Una parte intermedia de la articulación de pivote 87 está apoyada para pivotamiento en un eje de apoyo 92 apoyado por el soporte 81 a través de un miembro de apoyo 91. En funcionamiento, la articulación de pivote 87 es hecha pivotar alrededor de un eje 92a (véase la figura 13) del eje de apoyo 92, cuyo eje 92a está orientado lateralmente con respecto a la carrocería del vehículo.
Como se ha ilustrado en la figura 9, cuando se acciona a pivotamiento la palanca de elevación 80 alrededor del eje 82a al lado de descenso ("Abajo")(en el lado frontal de la carrocería del vehículo), se hace pivotar la articulación de equilibrio 84 mediante la parte de base de palanca 80a al lado trasero de la carrocería del vehículo alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 86 que conecta la articulación de equilibrio 84 con la articulación de pivote 87, presionando así el carrete 65 de la válvula de elevación 60 desde la posición de detención N a la posición de descenso D. Con esto, cuando se pone la válvula de elevación 60 en la condición de descenso del utensilio y se bajan entonces los brazos de elevación 11, en asociación con ello, se tira de la biela 88 llevándola al lado trasero de la carrocería del vehículo mediante el miembro de detección 89, haciendo así pivotar a la articulación de pivote 87 alrededor del eje 92a en la dirección de pivotamiento del extremo inferior de la articulación de pivote 87, al lado frontal de la carrocería del vehículo, y la articulación de pivote 87 hace pivotar a la articulación de equilibrio 84, alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 85 que conecta la articulación de equilibrio 84 con la palanca de elevación 80, hacia el lado frontal de la carrocería del vehículo. Al tirar la articulación de pivote 84 del carrete 65 de la válvula de elevación 60, y cuando el ángulo de descenso de los brazos de elevación 11 haya llegado a alcanzar un valor de ángulo correspondiente a la carrera de accionamiento de la palanca de elevación 80, la articulación de equilibrio 84 hace retornar el carrete 65 de la válvula de elevación 60 a la posición de detención N.
Como se ha ilustrado en la figura 10, cuando se acciona a pivotamiento la palanca 80 llevándola al lado de elevación ("Arriba")(el lado trasero de la carrocería del vehículo), se hace pivotar la articulación de equilibrio 84 mediante la parte de base de la palanca 80a, al lado frontal de la carrocería del vehículo alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 86, el cual conecta la articulación de equilibrio 84 con la articulación de pivote 87, tirando así del carrete 65 de la válvula de elevación 60 desde la posición de detención N a la posición de elevación U. Con esto, cuando se opone la válvula de elevación 60 en la condición de elevación del utensilio y se elevan entonces los brazos de elevación 11, en asociación con ellos, se empuja la biela 88 al lado frontal de la carrocería del vehículo mediante el miembro de detección 89, haciendo así pivotar a la articulación de pivote 87 alrededor del eje 92a en la dirección de pivotamiento del extremo inferior de la articulación de pivote 87, al lado trasero de la carrocería del vehículo, y la articulación de pivote 87 hace pivotar a la articulación de equilibrio 84, alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 85 que conecta la articulación de equilibrio 84 con la palanca de elevación 80, hacia el lado trasero de la carrocería del vehículo. Al empujar la articulación de pivote 84 al carrete 65 de la válvula de elevación 60, y cuando el ángulo de descenso de los brazos de elevación 11 haya alcanzado un valor del ángulo correspondiente a la carrera en que se ha accionado la palanca de elevación 80, la articulación de equilibrio 84 hace retornar el carrete 65 de la válvula de elevación 60 a la posición de detención N.
Con la construcción descrita en lo que antecede del mecanismo de realimentación 90 en funcionamiento, cuando se eleva el utensilio 20 se detectan la dirección de pivotamiento y el ángulo de pivotamiento de los brazos de elevación 11 con relación al bastidor de apoyo 12, como la elevación y la carrera de elevación del utensilio 20. Y el resultado de esta detección es realimentado a la válvula de elevación 60. Y para cuando el utensilio 20 haya sido elevado o hecho descender por la carrera de accionamiento de la palanca de elevación 80, hasta llegar a una altura de conexión, y la palanca de elevación 80 correspondiente a la carrera en que se ha accionado la palanca de elevación 80, la válvula de elevación 60 es conmutada automáticamente a la condición de detención del utensilio. El mecanismo 90 de realimentación conmuta la válvula de elevación 60 a través de la condición operativa de desaceleración, a la condición de detención del utensilio, cuando se hace descender el utensilio 20.
Incidentalmente, se ha previsto un resorte 66, representado en la figura 5 y en algunas otras figuras, para empujar a la válvula de elevación 60 hacia la condición de descenso del utensilio. Cuando se conmuta la válvula de elevación 60 a la condición de elevación del utensilio o a la condición de detención del utensilio, mediante la palanca de elevación 80 ó el mecanismo de realimentación 90, se mantiene la válvula de elevación 60 en la condición de elevación del utensilio o en la condición de detención del utensilio, contra el resorte 66, mediante la resistencia operativa de la palanca de elevación 80 ó del brazo de elevación 11.
Es decir, que cuando se hace pivotar la palanca de elevación 80 alrededor del eje 82a en la dirección hacia delante y hacia atrás de la carrocería del vehículo, se eleva o se baja el utensilio 20 para alcanzar una altura de conexión (a la que denominaremos aquí en lo que sigue como "posición operativa objetivo") correspondiente a la posición a la que se ha llevado la palanca de elevación 80. Cuando se baja el utensilio 20, el utensilio se detendrá suavemente en la posición operativa objetivo, con una menor sacudida en la parada.
Supongamos, por ejemplo, que se ha hecho pivotar la palanca de elevación 80 al lado de elevación "Arriba" alrededor del eje 82a. Entonces se hace pivotar la articulación de equilibrio 84 al lado frontal de la carrocería del vehículo, alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 86 , conmutando así el carrete 65 de la válvula de elevación 60 desde la posición de detención N a la posición de elevación U. Con esto, se conmuta la válvula de elevación 60 de la condición de detención del utensilio a la condición de elevación del utensilio, y se hace funcionar el pasaje de aceite operativo 60 para ajustar las contrapresiones de la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque del mecanismo 48 de válvula selectora. Entonces, el mecanismo 48 de válvula selectora conmuta el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de alimentación de aceite, con lo que se alimenta el aceite a presión desde la bomba hidráulica 33 al cilindro de elevación 30, y entonces el cilindro de elevación 30 es conducido al lado de extensión del mismo para hacer pivotar al par de brazos de elevación derecho e izquierdo 11 al lado de elevación, y se eleva el mecanismo de elevación 10 para elevar el utensilio 20. Cuando la carrera de elevación del utensilio 20 haya alcanzado una magnitud de la carrera correspondiente a la carrera en la que se ha accionado la palanca de elevación 80, el mecanismo de realimentación 90 conmuta automáticamente la válvula de elevación 60 a la condición de detención del utensilio. Por consiguiente, la válvula de elevación 60 hace funcionar el pasaje de aceite operativo 50 para ajustar las contrapresiones de la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque del mecanismo 48 de válvula selectora, con lo que el mecanismo 48 de válvula selectora conmuta el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de alimentación/descarga detenida. Con esto, se detiene el cilindro de elevación 30, deteniéndose con ello los brazos de elevación derecho e izquierdo 11, y manteniéndolos en sus posiciones a la que han sido accionados, con lo que se detiene el mecanismo de articulación 10 y se mantiene en su posición a la que se ha accionado, de modo que se mantiene el utensilio 20 en la posición operativa objetivo.
Supongamos a continuación que se hace pivotar la palanca de elevación 80 al lado de descenso "Abajo" alrededor del eje 82a. Entonces se hace pivotar la articulación de equilibrio 84, al lado trasero de la carrocería del vehículo, alrededor del centro de pivotamiento del acoplamiento esférico 86, conmutando así el carrete 65 de la válvula de elevación 60 desde la posición de detención N a ka posición de descenso D. Con esto se conmuta la válvula de elevación 60 de la condición de detención del utensilio a la condición de descenso del utensilio, y se hace funcionar el pasaje de aceite operativo 60, para ajustar las contrapresiones de la válvula 42 de apertura/cierre del lado del cilindro y la válvula 47 de apertura/cierre del lado del tanque del mecanismo 48 de válvula selectora. Entonces conmuta el mecanismo 48 de válvula selectora el paso 40 de alimentación/descarga de aceite a la condición de descarga de aceite, con lo que el cilindro de elevación 30 descarga el aceite debido a la carga del utensilio 20, y se acciona llevándolo al lado de contracción del mismo para hacer pivotar al par de brazos de elevación derecho e izquierdo 11 al lado de descenso y se hace descender el mecanismo de elevación 10 para bajar el utensilio 20. En el curso de esto, el mecanismo de realimentación 90 realimenta el descenso del utensilio 20 para accionar la válvula de elevación 60. Por consiguiente, se baja el utensilio 20 hasta una altura de conexión ligeramente antes de la posición operativa objetivo, el mecanismo de realimentación 90 acciona la válvula de elevación 60 llevándola a la posición operativa de desaceleración. Después, en asociación con la llegada del utensilio 20 a la posición operativa objetivo, el mecanismo de realimentación 90 hace que la válvula de elevación 60 retorne a la condición de detención del utensilio. Con esto, durante el período entre la llegada del: utensilio 20 a la posición ligeramente antes de la posición operativa objetivo, y la llegada del mismo a la posición operativa objetivo, el mecanismo 48 de válvula de elevación conmuta gradualmente el pasaje 40 de alimentación/descarga de aceite de la condición de descarga de aceite a la condición de alimentación/descarga detenida, con lo que se acciona el cilindro de elevación 30 llevándolo al lado de contracción para disminuir gradualmente la cantidad de aceite descargado del mismo, y se hace pivotar al par de brazos de elevación derecho e izquierdo 11 al lado de descenso, reduciéndose así la velocidad de descenso del utensilio 20 (velocidad de descenso ajustada por la porción de estrangulación 45), siendo aumentado gradualmente el régimen de esta desaceleración a medida que se aproxima a la posición operativa objetivo. Cuando se baja el utensilio a la posición operativa objetivo, con el funcionamiento del pasaje de aceite operativo 50 mediante la válvula de elevación 60, el mecanismo 48 de válvula selectora conmuta el pasaje de alimentación/descarga de aceite 40 a la condición de alimentación/descarga detenida. Con esto, se detiene el cilindro de elevación 30, deteniéndose con ello los brazos derecho e izquierdo 11 y manteniéndolos en sus posiciones a las que han sido accionados, con lo que se detiene el mecanismo de articulación 10 y se mantiene en su posición a la que ha sido accionado, de modo que se mantiene el utensilio 20 en la posición operativa objetivo.
Otras realizaciones
La presente invención puede ser aplicada no solamente al aparato hidráulico montado sobre un tractor, sino también a un aparato hidráulico montado sobre una cosechadora combinada para accionar para subir/bajar una unidad de pre-procesado de la cosecha de la misma, o a un aparato hidráulico montado sobre una segadora de hierba para accionar para subir/bajar una unidad segadora de la misma. Por lo tanto, aquí denominamos genéricamente como "vehículos de trabajo" a varios vehículos de trabajo tales como un tractor, una cosechadora combinada, una segadora, etc.

Claims (5)

1. Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo para controlar un utensilio, comprendiendo el aparato hidráulico:
un cilindro hidráulico (30) adaptado para subir o bajar un utensilio (20) cuando el utensilio (20) está unido al vehículo de trabajo;
un mecanismo (48) de válvula selectora para conmutar un pasaje (40) de alimentación/descarga de aceite para el cilindro hidráulico (30) entre una condición de alimentación de aceite para alimentar aceite a presión al cilindro hidráulico (30), una condición de descarga de aceite para descargar el aceite desde el cilindro hidráulico (30), y, una condición de aceite detenido para detener la alimentación o la descarga del aceite al cilindro hidráulico (30);
un pasaje de aceite operativo (50) que incorpora una válvula de elevación (60) para conmutar el mecanismo (48) de válvula selectora mediante el control de una contrapresión del mismo, accionando con ello el cilindro hidráulico: (30), teniendo la válvula de elevación (60) una posición: correspondiente a cada una de la operación de descenso, la operación de elevación, y la detención del utensilio;
caracterizado porque
entre una posición de la válvula de elevación (60) correspondiente a la operación de descenso del utensilio y una posición de la válvula de elevación (60) correspondiente a la detención del utensilio, se ha previsto una posición operativa de desaceleración para estrangular dicho pasaje de aceite operativo (50), de tal modo que dicho mecanismo (48) de válvula de elevación conmuta gradualmente el pasaje (40) de alimentación/descarga de aceite de la condición de descarga de aceite a la condición de aceite detenido.
2. Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho pasaje de aceite operativo (50) incorpora una válvula de retención (70), la cual puede ser accionada llevándola a una condición de estrangulación, en que la válvula de retención (70) es accionada llevándola a la condición de estrangulación para estrangular el pasaje de aceite operativo (50) cuando la válvula de elevación (60) está en dicha posición operativa de desaceleración.
3. Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende además:
un mecanismo de realimentación (90) que puede ser accionado para conmutar automáticamente la válvula de elevación (60) a la posición correspondiente a la operación de detención del utensilio mediante la realimentación de una carrera de elevación del utensilio (20) a la válvula de elevación (60).
4. Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo: de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:
el pasaje (40) de alimentación/descarga de aceite comunica selectivamente con:
un puerto (C) de cilindro que comunica con el cilindro hidráulico (30); y
un puerto (T) de tanque que comunica con un tanque (6 de aceite operativo, en el que:
el mecanismo (48) de válvula de elevación incluye una válvula (42) de apertura/cierre del lado del cilindro prevista en una región extrema del pasaje (40) de alimentación/descarga de aceite, que comunica selectivamente con el puerto (C) de cilindro, y una válvula (47) de apertura/cierre del lado del tanque prevista en una región extrema del pasaje (40) de alimentación/descarga de aceite que comunica selectivamente con el tanque (6) de aceite operativo.
5. Un aparato hidráulico para un vehículo de trabajo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que:
la válvula de retención {70) incluye un miembro de válvula (72) y un miembro operativo (74) que se aplica al miembro de válvula (72) para accionar al miembro de válvula (72), y en el que:
la válvula de elevación (60) incluye un carrete (65) con una parte periférica exterior inclinada (65d) cuyo radio cambia a lo largo de un eje de la misma, y en el que:
el miembro operativo (74) apoya a tope, directa o indirectamente, contra la parte periférica exterior inclinada (65d) del carrete (65) cuando la válvula de elevación (60) está en dicha posición operativa de desaceleración.
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