ES2944542T3 - Conjunto de brazo de elevación de pala de carga para una máquina motriz - Google Patents

Abstract

Las realizaciones descritas incluyen máquinas eléctricas (p. ej., 100; 200; 300) y estructuras relacionadas de brazos elevadores (p. ej., 230; 330), portaherramientas (p. ej., 272; 372), enlaces de seguimiento (p. ej., 375) y enlaces de accionamiento (por ejemplo, 380) que mejoran la capacidad de fabricación, reducen las fallas de los componentes y mejoran el diseño y la funcionalidad de la máquina de potencia. En algunas realizaciones, las estructuras de los brazos de elevación incluyen porciones de brazos de elevación inferiores fundidos (por ejemplo, 339). Las partes fundidas del brazo elevador inferior incluyen extremos superiores contorneados (p. ej., 405) que están encamisados en los extremos inferiores contorneados (p. ej., 410) de las partes superiores del brazo elevador (p. ej., 333) para controlar los puntos de tensión y reducir las tensiones en las soldaduras. Las estructuras de enlace de seguimiento pueden incluir enlaces de seguimiento que están configurados para colocarse al menos parcialmente fuera de la estructura del brazo de elevación para mejorar la visibilidad trasera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de brazo de elevación de pala de carga para una máquina motriz

ANTECEDENTES

La presente divulgación está dirigida a máquinas motrices. Más en particular, la presente divulgación está dirigida hacia el brazo de elevación y estructuras relacionadas para mover o manipular material con un implemento montado en la estructura del brazo de elevación.

Las máquinas motrices, a efectos de esta divulgación, incluyen cualquier tipo de máquina que genere potencia para llevar a cabo un objetivo particular o una variedad de objetivos. Un tipo de máquina motriz es el vehículo de trabajo. Los vehículos de trabajo, tal como vehículos cargadores, son generalmente vehículos autopropulsados que tienen un dispositivo de trabajo, tal como un brazo de elevación (aunque algunos vehículos de trabajo pueden tener otros dispositivos de trabajo) que puede ser manipulado para llevar a cabo una función de trabajo. Los vehículos de trabajo incluyen cargadores, excavadoras, vehículos utilitarios, tractores y zanjadoras, por nombrar algunos ejemplos.

Normalmente, las máquinas motrices incluyen un bastidor, al menos un elemento de trabajo, y una fuente de potencia que puede proporcionar potencia al elemento de trabajo para lograr un objetivo de trabajo. Un tipo de máquina motriz es un vehículo de trabajo autopropulsado. Los vehículos de trabajo autopropulsados son una clase de máquinas motrices que incluyen un bastidor, un elemento de trabajo y una fuente de potencia que puede proporcionar potencia al elemento de trabajo. Al menos uno de los elementos de trabajo es un sistema de tracción para mover la máquina motriz bajo potencia.

Normalmente, las máquinas motrices incluyen una estructura de brazo de elevación montada pivotantemente al bastidor de la máquina motriz, con uno o más accionadores de elevación acoplados entre el bastidor y la estructura de brazo de elevación para subir y bajar la estructura de brazo de elevación durante las operaciones de trabajo. Por ejemplo, la estructura del brazo de elevación puede utilizarse para subir y bajar una pala para mover material. El diseño de estructuras de brazo de elevación menos complejas de fabricar pero lo suficientemente resistentes como para soportar grandes esfuerzos de carga sobre la estructura del brazo de elevación constituye un reto. Además, muchos diseños de estructuras de brazos de elevación afectan negativamente a la visibilidad del operador de la máquina motriz.

El documento US 2007/104566 A1 desvela un procedimiento de elevación de un conjunto de pluma para una máquina a lo largo de una trayectoria de elevación. La máquina tiene un implemento de trabajo acoplado al conjunto de pluma. El conjunto de pluma incluye un par de plumas, cada una de las cuales tiene una porción de pluma delantera, una porción de pluma media y una porción de pluma trasera. La porción de pluma trasera está conectada a un miembro trasero de enlace que está acoplado pivotantemente a un conjunto de torre de una porción trasera del bastidor.

El documento US 2011/299965 desvela una pieza fundida de brazo de elevación que tiene una sección media y una porción con cuello dimensionada para insertarse en el extremo correspondiente de un travesaño. El documento WO 2008/134820 desvela una estructura del brazo de elevación teniendo las secciones inferiores del brazo de elevación placas salientes soldadas que rodean aberturas del travesaño.

La discusión anterior se proporciona meramente como información general de fondo y no pretende utilizarse como ayuda para determinar el alcance del objeto reivindicado.

SUMARIO

Este Sumario y el Resumen se proporcionan para introducir una selección de conceptos de forma simplificada que se describen más adelante en la Descripción Detallada. El sumario y el resumen no pretenden identificar las características clave o esenciales de la materia reivindicada, ni pretenden ser utilizados como ayuda para determinar el alcance de la materia reivindicada.

La presente invención se refiere a una estructura de brazo de elevación definida por las características de la reivindicación 1. Otras configuraciones se definen mediante las características de las reivindicaciones dependientes. La presente divulgación trata además de máquinas motrices, portadores de implementos, estructuras de enlace de guía y estructuras de enlace de conducción que mejoran la fabricabilidad de la máquina motriz, reducen los fallos de componentes de la máquina motriz y mejoran el diseño y la funcionalidad de la máquina motriz. Las estructuras del brazo de elevación incluyen porciones fundidas del brazo de elevación inferior que pueden acoplarse directamente de forma pivotante a placas portadoras de implementos fundidas. Las porciones fundidas del brazo de elevación inferior pueden incluir extremos superiores contorneados que se enfundan en los extremos inferiores contorneados de las porciones del brazo de elevación superior para controlar los puntos de tensión y reducir las tensiones en las soldaduras entre las porciones del brazo de elevación superior e inferior. Las estructuras de enlace guía pueden incluir brazos guía fundidos que están configurados para colocarse al menos parcialmente fuera de la estructura del brazo de elevación para mejorar la visibilidad trasera para un operador de la máquina motriz. Las estructuras de enlace de conducción pueden estar configuradas para estar separadas lateralmente, al menos parcialmente, del bastidor de la máquina motriz, de forma que se solapen lateralmente con las superficies más internas del cilindro de elevación, pero de forma que, al elevarse el brazo de elevación, las porciones solapadas lateralmente se desplacen por encima de las superficies más internas del cilindro de elevación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es un diagrama de bloques que ilustra sistemas funcionales de una máquina motriz representativa en la que las realizaciones de la presente divulgación se pueden llevar a la práctica ventajosamente.

La FIG. 2 es una vista en perspectiva frontal de una máquina motriz en la que las realizaciones desveladas en la presente memoria se pueden llevar a la práctica ventajosamente.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva trasera de la máquina motriz mostrada en la FIG. 2.

La FIG. 4 es una ilustración en vista lateral de componentes de otra máquina motriz sobre la que las realizaciones desveladas en la presente memoria se pueden llevar a la práctica ventajosamente.

Las FIGS. 5 y 6 son ilustraciones en vista de perspectiva de una estructura del brazo de elevación de la máquina motriz mostrada en la FIG. 4.

La FIG. 7 es una vista en perspectiva de una porción fundida del brazo de elevación inferior de la estructura del brazo de elevación ilustrada en las FIGS. 5 y 6 de acuerdo con realizaciones ejemplares.

La FIG. 8 es una ilustración en vista de perspectiva de los extremos contorneados de la porción de brazo de elevación inferior de fundición y de una porción de brazo de elevación principal o superior de acuerdo con algunas realizaciones ejemplares.

La FIG. 9 es una primera vista en perspectiva de una placa portadora de implementos fundida de acuerdo con algunas realizaciones ejemplares.

La FIG. 10 es una vista lateral desde la máquina de la placa portadora de implementos mostrada en la FIG.

9.

La FIG. 11 es una vista de extremo de la placa portadora de implementos mostrada en la FIG. 9.

La FIG. 12 es una segunda vista en perspectiva de la placa portadora de implementos mostrada en la FIG.

9.

Las FIGS. 13 y 14 son vistas en perspectiva de un ensamblaje de la placa portadora de implementos mostrada en la FIG. 9, con un tubo estructural que se extiende entre sí.

La FIG. 15 es una ilustración de una vista en perspectiva que muestra la realización de ejemplo de la portadora de implementos acoplada de manera giratoria a las porciones del brazo de elevación inferior fundido.

La FIG. 16 es una ilustración de una vista trasera de una porción de la máquina motriz que muestra una configuración de enlace guía fundido de acuerdo con algunas realizaciones ejemplares.

La FIG. 17 es una vista en perspectiva parcial de la máquina mostrando la configuración del enlace guía de la FIG. 16.

La FIG. 18 es una ilustración de los miembros del enlace guía de fundición conectados por un tubo estructural. Las FIGS. 19-21 son ilustraciones de vista lateral que muestran un posicionamiento relacional de una unión de pivote entre un enlace de conducción de la máquina motriz y la estructura de brazo de elevación con relación a un extremo superior de una base de cilindro de elevación de acuerdo con ciertas realizaciones ejemplares.

La FIG. 22 es otra ilustración de la relación entre el pivote del enlace de conducción y el extremo de la base del cilindro de elevación de acuerdo con algunas realizaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Esta discusión utiliza realizaciones ilustrativas para desvelar varios conceptos. Estos conceptos, sin embargo, no están limitados en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes en las realizaciones ilustrativas y pueden ser practicados o llevados a cabo de diversas otras maneras. La terminología de la presente memoria se usa con fines descriptivos y no se debe considerar limitativa. Palabras tales como "que incluyen", "que comprenden" y "que tienen" y variaciones de las mismas, como se usan en la presente memoria, abarcan los elementos enumerados a continuación, sus equivalentes, así como otros elementos adicionales.

Las realizaciones desveladas incluyen máquinas motrices, estructuras de brazo de elevación, portadoras de implementos, estructuras de enlace guía y estructuras de enlace de conducción que mejoran la fabricabilidad, reducen los fallos de los componentes y mejoran el diseño de la máquina motriz. Las estructuras del brazo de elevación incluyen porciones fundidas del brazo de elevación inferior. Las porciones fundidas del brazo de elevación inferior pueden acoplarse directamente de forma pivotante a placas fundidas portadoras de implementos. Las porciones fundidas del brazo de elevación inferior pueden incluir, en algunas realizaciones, extremos superiores contorneados enfundados en los extremos inferiores contorneados de las porciones del brazo de elevación superior para controlar los puntos de tensión y reducir así las tensiones en las soldaduras entre las porciones del brazo de elevación superior e inferior.

En algunas realizaciones, las estructuras de brazos guía incluyen brazos guía fundidos que están configurados para ser posicionados al menos parcialmente fuera de la estructura del brazo de elevación para mejorar la visibilidad trasera para un operador de la máquina motriz. Además, en algunas realizaciones, las estructuras del enlace de conducción están configuradas para estar separadas lateralmente, al menos parcialmente, del bastidor de la máquina motriz, de forma que se solapen lateralmente con las superficies más internas del cilindro de elevación, pero de forma que, a medida que se eleva el brazo de elevación, las porciones solapadas lateralmente se desplacen desde debajo de las superficies más internas del cilindro de elevación hasta por encima de las superficies más internas del cilindro de elevación, de forma que el enlace de conducción no dañe el cilindro de elevación. Esto permite un uso más eficiente del espacio para mejorar las características de diseño sin necesidad de aumentar la anchura de la máquina motriz.

Estos conceptos pueden practicarse en diversas máquinas de potencia, como se describirá a continuación. Una máquina de potencia representativa en la que se pueden practicar las realizaciones se ilustra en forma de diagrama en la FIG. 1 y un ejemplo de dicha máquina motriz se ilustra en las FIGS. 2 y 3 y se describen a continuación antes de desvelar cualquier realización. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, las realizaciones a continuación se pueden llevar a la práctica en cualquiera de un número de máquinas motrices, que incluyen máquinas motrices de diferentes tipos de la máquina motriz representativa mostrada en las FIGS. 2 y 3.

Las máquinas motrices, para los propósitos de esta discusión, incluyen un bastidor, al menos un elemento de trabajo, y una fuente de potencia que puede proporcionar potencia al elemento de trabajo para lograr un objetivo de trabajo. Un tipo de máquina motriz es un vehículo de trabajo autopropulsado. Los vehículos de trabajo autopropulsados son una clase de máquinas motrices que incluyen un bastidor, un elemento de trabajo y una fuente de potencia que puede proporcionar potencia al elemento de trabajo. Al menos uno de los elementos de trabajo es un sistema de tracción para mover la máquina motriz bajo potencia.

La FIG. 1 muestra un diagrama de bloques que ilustra los sistemas básicos de una máquina motriz 100 a la que se pueden incorporar ventajosamente las realizaciones que se discuten a continuación y que puede ser cualquiera de un número de diferentes tipos de máquinas motrices. El diagrama de bloques de la FIG. 1 identifica diversos sistemas en la máquinas motrices 100 y la relación entre diversos componentes y sistemas. Como se mencionó anteriormente, en el nivel más básico, las máquinas motrices para los fines de esta discusión incluyen un bastidor, una fuente de potencia y un elemento de trabajo. La máquinas motrices 100 tiene un bastidor 110, una fuente de potencia 120 y un elemento de trabajo 130. Debido a que la máquinas motrices 100 mostrada en la FIG. 1 es un vehículo de trabajo autopropulsado, también tiene elementos de tracción 140, que son a su vez elementos de trabajo provistos para mover la máquina motriz sobre una superficie de soporte y una estación de operador 150 que proporciona una posición de operación para controlar los elementos de trabajo de la máquina motriz. Un sistema de control 160 se proporciona para interactuar con los otros sistemas para llevar a cabo diversas tareas de trabajo al menos en parte en respuesta a las señales de control proporcionadas por un operador.

Ciertos vehículos de trabajo tienen elementos de trabajo que pueden llevar a cabo un objetivo dedicado. Por ejemplo, algunos vehículos de trabajo tienen un brazo de elevación al que se sujeta un implemento tal como una pala, por ejemplo, mediante una disposición de pasadores. El elemento de trabajo, es decir, el brazo de elevación, se puede manipular para posicionar el implemento para llevar a cabo el objetivo. El implemento, en algunos casos, puede ser posicionado en relación con el elemento de trabajo, tal como por medio de la rotación de un cubo en relación con un brazo de elevación, para posicionar aún más el implemento. En el funcionamiento normal de un vehículo de trabajo de este tipo, el cubo está destinado a estar acoplado y en uso. Estos vehículos de trabajo pueden aceptar otros implementos por medio del desmontaje de la combinación de implementos/elemento de trabajo y el nuevo montaje de otro implemento en lugar de la pala original. Otros vehículos de trabajo, sin embargo, están destinados a ser usados con una amplia variedad de implementos y tienen una interfaz de implementación tal como la interfaz de implementos 170 mostrada en la FIG. 1. En su forma más básica, la interfaz de implementos 170 es un mecanismo de conexión entre el bastidor 110 o un elemento de trabajo 130 y un implemento, que puede ser tan simple como un punto de conexión para fijar un implemento directamente al bastidor 110 o a un elemento de trabajo 130 o más complejo, como se discute a continuación.

En algunas máquinas de potencia, la interfaz 170 de implemento puede incluir un portador de implemento, que es una estructura física unida de forma móvil a un elemento de trabajo. El portador de implemento tiene características de enganche acoplamiento y bloqueo para aceptar y asegurar cualquiera de los implementos al elemento de trabajo. Una de las características de dicho portador de implemento es que, una vez que se le acopla un implemento, queda fijado al implemento (es decir, no es móvil con respecto al implemento) y cuando el portador de implemento se mueve con respecto al elemento de trabajo, el implemento se mueve con el portador de implemento. El término portadora de implementos, como se usa en la presente memoria, no es simplemente un punto de conexión pivotante, sino más bien un dispositivo dedicado específicamente para aceptar y ser asegurado a varios implementos diferentes. La portadora de implementos propiamente dicha se puede montar en un elemento de trabajo 130, tal como un brazo de elevación o el bastidor 110. La interfaz de implementos 170 también puede incluir una o más fuentes de potencia para proporcionar potencia a uno o más elementos de trabajo en un implemento. Algunas máquinas motrices pueden tener una pluralidad de elementos de trabajo con interfaces de implementos, cada uno de los cuales puede, pero no es necesario, tener un portador de implementos para recibirlos. Algunas otras máquinas motrices pueden tener un elemento de trabajo con una pluralidad de interfaces de implemento, de forma que un solo elemento de trabajo puede aceptar una pluralidad de implementos simultáneamente. Cada una de estas interfaces de implemento puede, pero no es necesario, tener un portador de implemento.

El marco 110 incluye una estructura física que puede soportar diversos otros componentes que están unidos a este o posicionados sobre el mismo. El marco 110 puede incluir cualquier número de componentes individuales. Algunas máquinas de potencia tienen marcos que son rígidos. Es decir, ninguna parte del marco es móvil con respecto a otra parte del marco. Otras máquinas de potencia tienen al menos una porción que es capaz de moverse con respecto a otra porción del marco. Por ejemplo, las excavadoras pueden tener una porción de marco superior que gira con respecto a una porción de marco inferior. Otros vehículos de trabajo tienen marcos articulados, de manera que una porción del bastidor pivota con respecto a otra para realizar funciones de dirección.

El marco 110 soporta la fuente 120 de potencia, que es capaz de proporcionar potencia a uno o más elementos 130 de trabajo, incluyendo uno o más elementos 140 de tracción, así como, en algunos casos, proporcionar energía para su uso por un implemento conectado a través de la interfaz 170 de implemento. La potencia de la fuente 120 de potencia puede suministrarse directamente a cualquiera de los elementos 130 de trabajo, los elementos 140 de tracción y las interfaces 170 de implementos. Alternativamente, la potencia de la fuente 120 de potencia puede ser proporcionada a un sistema 160 de control, que a su vez proporciona selectivamente potencia a los elementos que pueden utilizarla para realizar una función de trabajo. Las fuentes de potencia para las máquinas de potencia suelen incluir un motor, tal como un motor de combustión interna, y un sistema de conversión de potencia, tal como una transmisión mecánica o un sistema hidráulico que es capaz de convertir la salida de un motor en una forma de potencia que es utilizable por un elemento de trabajo. Se pueden incorporar otros tipos de fuentes de potencia a las máquinas de potencia, incluyendo las fuentes eléctricas o una combinación de fuentes de potencia, conocidas generalmente como fuentes de potencia híbridas.

La FIG. 1 muestra un solo elemento de trabajo designado como elemento 130 de trabajo, pero diversas máquinas de potencia pueden tener cualquier número de elementos de trabajo. Los elementos de trabajo suelen estar fijados al marco de la máquina de potencia y son móviles con respecto al marco cuando se realiza una tarea de trabajo. Además, los elementos 140 de tracción son un caso especial de elemento de trabajo en el sentido de que su función de trabajo consiste generalmente en desplazar la máquina 100 de potencia sobre una superficie de soporte. Los elementos 140 de tracción se muestran separados del elemento 130 de trabajo debido a que muchas máquinas de potencia tienen elementos de trabajo adicionales además de los elementos de tracción, aunque no siempre es así. Las máquinas de potencia pueden tener cualquier número de elementos de tracción, algunos o todos los cuales pueden recibir potencia de la fuente 120 de potencia para propulsar la máquina 100 de potencia. Los elementos de tracción pueden ser, por ejemplo, conjuntos de orugas, ruedas unidas a un eje, y similares. Los elementos de tracción se pueden montar en el bastidor de forma que el movimiento del elemento de tracción se limite a la rotación alrededor de un eje (de forma que la dirección se lleve a cabo por medio de una acción de deslizamiento) o, alternativamente, se puede montar de forma pivotante en el bastidor para llevar a cabo la dirección por medio del pivote del elemento de tracción con respecto al bastidor.

La máquina motriz 100 incluye una estación de operador 150 que incluye una posición de operación desde la cual un operador puede controlar la operación de la máquina motriz. En algunas máquinas motrices, la estación de operador 150 está definida por una cabina cerrada o parcialmente cerrada. Algunas máquinas motrices en las que se pueden llevar a la práctica las realizaciones desveladas pueden no tener una cabina o un compartimento para el operador del tipo descrito anteriormente. Por ejemplo, un cargador con conductor a pie puede no tener una cabina o un compartimento para el operador, sino un puesto de operación que sirve como estación del operador desde la que se maneja adecuadamente la máquina motriz. En términos más generales, las máquinas motrices que no son vehículos de trabajo pueden tener estaciones de operador que no son necesariamente similares a las estaciones de operación y compartimentos de operador mencionados anteriormente. Además, algunas máquinas de potencia tal como la máquina 100 de potencia y otras, tengan o no compartimentos o puestos de operador, pueden ser capaces de ser operadas remotamente (es decir, desde una estación de operador ubicada remotamente) en lugar de o además de una estación de operador adyacente o en la máquina de potencia. Esto puede incluir aplicaciones en las que al menos algunas de las funciones controladas por el operador de la máquina motriz pueden ser operadas desde una posición de operación asociada con un implemento que está acoplado a la máquina de potencia. Alternativamente, con algunas máquinas de potencia, se puede proporcionar un dispositivo de control remoto (es decir, remoto tanto de la máquina de potencia como de cualquier implemento al que esté acoplada) que sea capaz de controlar al menos algunas de las funciones controladas por el operador en la máquina de potencia.

Las FIGS. 2 y 3 ilustran un cargador 200, que es un ejemplo particular de una máquina motriz del tipo ilustrado en la FIG. 1 en el que se pueden emplear ventajosamente las realizaciones que se comentan a continuación. La cargadora 200 es una cargadora de pista y, más concretamente, una cargadora compacta de pista. Una cargadora de pista es una cargadora que tiene pistas sinfín como elementos de tracción (en lugar de ruedas). El cargador oruga 200 es un ejemplo particular de la máquina motriz 100 ilustrada ampliamente en la FIG. 1 y comentado anteriormente. Para ello, las características del cargador 200 que se describen a continuación incluyen números de referencia que son generalmente similares a los usados en la FIG. 1. Por ejemplo, se describe que el cargador 200 tiene un bastidor 210, al igual que la máquina motriz 100 tiene un bastidor 110. La cargadora de pista 200 se describe en la presente memoria descriptiva para proporcionar una referencia para comprender un entorno en el que se pueden practicar las realizaciones que se describen a continuación relacionadas con los conjuntos de pista y los elementos de montaje para montar los conjuntos de pista en una máquina de potencia. La cargadora 200 no se debe considerar limitante especialmente en cuanto a la descripción de las características que la cargadora 200 puede tener que se describen en el presente memoria descriptiva que no son esenciales para las realizaciones divulgadas y, por lo tanto, pueden o no estar incluidas en máquinas de potencia distintas de la cargadora 200 en las que las realizaciones divulgadas a continuación pueden ser practicadas ventajosamente. A menos que se indique específicamente lo contrario, las realizaciones divulgadas a continuación pueden practicarse en una variedad de máquinas motorizadas, siendo la cargadora de pista 200 sólo una de esas máquinas motorizadas. Por ejemplo, algunos o todos los conceptos que se exponen a continuación se pueden llevar a la práctica en muchos otros tipos de vehículos de trabajo, tal como otros cargadores, excavadoras, zanjadoras y topadoras, por citar sólo algunos ejemplos. En particular, las características de los bastidores de las máquinas motrices que se describen a continuación pueden utilizarse también en los cargadores con ruedas. Un ejemplo de realización de un cargador con ruedas, comúnmente conocido como cargador compacto, se ilustra en la FIG. 4.

El cargador 200 incluye el bastidor 210 que soporta un sistema de potencia 220, siendo el sistema de potencia capaz de generar o proporcionar de otra manera potencia para operar varias funciones en la máquina motriz. El bastidor 210 también soporta un elemento de trabajo en la forma de un conjunto del brazo de elevación 230 que es alimentado por el sistema de potencia 220 para llevar a cabo diversos objetivos de trabajo. Como el cargador 200 es un vehículo de trabajo, el bastidor 210 también soporta un sistema de tracción 240, que también es alimentado por el sistema de potencia 220 y es capaz de propulsar la máquina motriz sobre una superficie de soporte. La estructura del brazo de elevación 230 soporta a su vez una interfaz de portador de implementos 270, que incluye un portador de implementos 272 que puede recibir y asegurar varios implementos al cargador 200 para realizar diversas tareas de trabajo y acopladores de potencia 274, que se proporcionan para proporcionar selectivamente potencia a un implemento que podría estar conectado al cargador. La cargadora 200 puede ser operada desde una cabina 250 desde la cual un operador puede manipular varios dispositivos de control 260 para hacer que la máquina de potencia realice varias funciones. La cabina 250 puede pivotar hacia atrás sobre un eje que se extiende a través de los soportes 254 para acceder a los componentes de acuerdo con lo que sea necesario para el mantenimiento y la reparación.

Aún por referencia a las FIGS. 2 y 3, los elementos del bastidor 210 discutidos en la presente memoria se proporcionan con fines ilustrativos y no se deben considerar como el único tipo de bastidor que puede emplear una máquina motriz en la que se pueden llevar a la práctica las realizaciones. El bastidor 210 del cargador 200 incluye un tren de rodaje o porción inferior 211 del bastidor y un bastidor principal o porción superior 212 del bastidor que se apoya en el tren de rodaje. En la parte trasera de la máquina hay un portón trasero 280 que permite acceder selectivamente al compartimento del motor. El bastidor principal 212 de la cargadora 200 está unido al tren de rodaje 211, por ejemplo, con sujetadores o soldando el tren de rodaje al bastidor principal. El bastidor principal 212 incluye un par de porciones verticales 214A y 214B situadas a ambos lados y hacia la parte trasera del bastidor principal que soportan la estructura del brazo de elevación 230 y a la que la estructura del brazo de elevación 230 está unida de forma pivotante. La estructura del brazo de elevación 230 se fija de forma ilustrativa a cada una de las porciones verticales 214A y 214B. La combinación de características de montaje en las porciones verticales 214A y 214B y la estructura del brazo de elevación 230 y el hardware de montaje (incluyendo los pasadores utilizados para fijar la estructura del brazo de elevación a la estructura principal 212) son denominados colectivamente como juntas 216A y 216B (una se encuentra en cada una de las porciones verticales 214) para los fines de esta explicación. Las juntas 216a y 216B están alineadas a lo largo de un eje 218 de manera que la estructura del brazo de elevación es capaz de pivotar, como se explica más adelante, con respecto al bastidor 210 alrededor del eje 218. Otras máquinas de potencia pueden no incluir porciones verticales a ambos lados del bastidor, o pueden no tener una estructura de brazo de elevación que se pueda montar en las porciones verticales a ambos lados y hacia la parte trasera del bastidor. Por ejemplo, algunas máquinas de potencia pueden tener un solo brazo, montado en un solo lado de la máquina de potencia o en un extremo delantero o trasero de la máquina de potencia. Otras máquinas pueden tener una pluralidad de elementos de trabajo, que incluyen una pluralidad de brazos de elevación, cada uno de los cuales está montado en la máquina en su propia configuración. El bastidor 210 también soporta un par de elementos de tracción 242A y 242B a cada lado de la cargadora 200, que en la cargadora 200 son conjuntos de pista.

El conjunto del brazo de elevación 230 mostrado en las FIGS. 1 es un ejemplo de muchos tipos diferentes de estructuras de brazos de elevación que se pueden acoplar a una máquina motriz tal como el cargador 200 u otras máquinas motrices en las que se pueden llevar a la práctica las realizaciones de la presente discusión. La estructura del brazo de elevación 230 tiene un par de brazos de elevación 234 que están dispuestos en lados opuestos del bastidor 210. Un primer extremo de cada uno de los brazos de elevación 234 está acoplado pivotantemente a la máquina de potencia en las articulaciones 216 y un segundo extremo 232B de cada uno de los brazos de elevación está posicionado hacia delante del bastidor 210 cuando está en una posición bajada como se muestra en la FIG. 2.

La estructura del brazo de elevación 230 es móvil (es decir, la estructura del brazo de elevación puede elevarse y bajarse) bajo el control de la cargadora 200 con respecto al bastidor 210. Ese movimiento (es decir, la subida y bajada de la estructura del brazo de elevación 230) se describe por medio de una trayectoria de desplazamiento, que se muestra generalmente por la flecha 237. A los efectos de esta explicación, la trayectoria de desplazamiento 237 de la estructura del brazo de elevación 230 está definida por la trayectoria de movimiento del segundo extremo 232B de la estructura del brazo de elevación.

Cada uno de los brazos de elevación 234 de la estructura de brazo de elevación 230 como se muestra en la FIG. 2 incluye una primera porción 234A y una segunda porción 234B que está acoplada de manera pivotante a la primera porción 234A. La primera porción 234A de cada brazo de elevación 234 está acoplada pivotantemente al bastidor 210 en una de las juntas 216 y la segunda porción 234B se extiende desde su conexión a la primera porción 234A hasta el segundo extremo 232B de la estructura del brazo de elevación 230. Los brazos de elevación 234 están acoplados cada uno a un miembro transversal 236 que está unido a las primeras porciones 234A. El travesaño 236 proporciona una mayor estabilidad estructural a la estructura del brazo de elevación 230. Un par de accionadores 238, que en el cargador 200 son cilindros hidráulicos configurados para recibir fluido presurizado del sistema de potencia 220, están acoplados de forma pivotante tanto al bastidor 210 como a los brazos de elevación 234 en las articulaciones pivotantes 238A y 238B, respectivamente, a cada lado del cargador 200. Los actuadores 238 se denominan a veces individualmente y colectivamente como cilindros de elevación. El accionamiento (es decir, la extensión y retracción) de los actuadores 238 hace que la estructura del brazo de elevación 230 pivote sobre las juntas 216 y, por lo tanto, se eleve y descienda a lo largo de una trayectoria fija ilustrada por la flecha 237. Cada uno de un par de enlaces de control 217 están montados de manera pivotante en el bastidor 210 y en uno de los brazos de elevación 232 a cada lado del bastidor 210. Los enlaces de control 217 ayudan a definir la trayectoria fija de la estructura del brazo de elevación 230. La estructura del brazo de elevación 230 mostrada en la FIG. 2 es representativa de un tipo de estructura de brazos de elevación que se puede acoplar a la máquina motriz 100. Otras estructuras de brazo de elevación, con diferentes geometrías, componentes y arreglos pueden ser acopladas pivotantemente a la cargadora 200 u otras máquinas de potencia en las que las realizaciones que se explican en la presente memoria descriptiva pueden ser practicadas sin apartarse del alcance de la presente explicación. Por ejemplo, otras máquinas pueden tener estructuras de brazo de elevación con brazos de elevación que tienen cada uno una porción (en contraposición a las dos porciones 234A y 234B del brazo de elevación 234) que está acoplada pivotantemente a un bastidor en un extremo, estando posicionado el otro extremo delante del bastidor. Otras estructuras de brazo de elevación pueden tener un brazo de elevación extensible o telescópico. Otras estructuras de brazo de elevación pueden tener varios (es decir, más de dos) segmentos o porciones. Algunos brazos de elevación, sobre todo los de las excavadoras, pero también posibles sobre los cargadores, pueden tener porciones que se pueden controlar para que pivoten con respecto a otro segmento en lugar de moverse en conjunto (es decir, a lo largo de una trayectoria predeterminada), como es el caso de la estructura del brazo de elevación 230 que se muestra en la FIG. 2. Algunas máquinas de potencia tienen estructuras de brazo de elevación con un solo brazo de elevación, como se conoce en las excavadoras o incluso en algunos vehículos cargadores y otras máquinas de potencia. Otras máquinas de potencia pueden tener una pluralidad de estructuras de brazos de elevación, siendo cada una de ellas independiente de la(s) otra(s).

En un segundo extremo 234B del brazo 234 se proporciona una interfaz 270 de implemento ejemplar. La interfaz de implementos 270 incluye un portador de implementos 272 que es capaz de aceptar y asegurar una variedad de implementos diferentes al brazo de elevación 230. Tales implementos tienen una interfaz de alimentación que está configurada para acoplarse con el portador de implementos 272. El portador 272 de implemento está montado pivotantemente en el segundo extremo 234B del brazo 234. Los actuadores del portador de implementos están acoplados de forma operativa a la estructura del brazo de elevación 230 y al portador de implementos 272 y son operables para hacer rotar el portador de implementos con respecto a la estructura del brazo de elevación.

La interfaz de implementos 270 también incluye una fuente de alimentación de implementos 274 disponible para la conexión a un implemento en la estructura del brazo de elevación 230. La fuente de potencia del implemento 274 incluye un puerto de fluido hidráulico presurizado al que se puede acoplar un implemento. El puerto de fluido hidráulico presurizado proporciona selectivamente fluido hidráulico presurizado para alimentar una o más funciones o actuadores en un implemento. La fuente de potencia del implemento también puede incluir una fuente de potencia eléctrica para alimentar los actuadores eléctricos y/o un controlador electrónico en un implemento. La fuente de potencia del implemento 274 también incluye ejemplarmente conductos eléctricos que están en comunicación con un bus de datos en la excavadora 200 para permitir la comunicación entre un controlador en un implemento y los dispositivos electrónicos en el cargador 200.

El bastidor inferior 211 soporta y tiene acoplados al mismo un par de elementos de tracción 242A y 242B. Cada uno de los elementos de tracción 242A y 242B tiene un bastidor de pista que se acopla al bastidor inferior 211. El bastidor de pista soporta y está rodeado por una pista sinfín, que rota bajo potencia para propulsar la cargadora 200 sobre una superficie de soporte. Varios elementos están acoplados o apoyados de otra manera por el bastidor de pista para aplicarse y soportar la pista sinfín y hacerla rotar alrededor del bastidor de pista. Por ejemplo, una rueda dentada está soportada por el bastidor de pista y se acopla a la pista sinfín para hacer que ésta gire alrededor del bastidor de pista. Un tensor (no mostrado) sujeta un rodillo contra la pista para mantener la tensión adecuada en la pista. El bastidor de pista también soporta una pluralidad de rodillos, que se aplican a la pista y, a través de ésta, a la superficie de soporte para soportar y distribuir el peso de la cargadora 200.

Los dispositivos de visualización se proporcionan en la cabina para dar indicaciones de la información relacionada con el funcionamiento de las máquinas de energía en una forma que pueda ser percibida por un operador, tal como, por ejemplo, indicaciones audibles y/o visuales. Las indicaciones audibles pueden hacerse en forma de zumbadores, campanas y similares o mediante comunicación verbal. Las indicaciones visuales pueden hacerse en forma de gráficos, luces, iconos, indicadores, caracteres alfanuméricos y similares. Las pantallas pueden ser dedicadas para proporcionar indicaciones dedicadas, tales como luces de advertencia o indicadores, o dinámicas para proporcionar información programable, incluyendo dispositivos de visualización programables tales como monitores de diversos tamaños y capacidades. Los dispositivos de visualización pueden proporcionar información de diagnóstico, información para la resolución de problemas, información instructiva y diversos tipos de información que ayudan a un operador a operar la máquina de potencia o un implemento acoplado a la máquina de potencia. También se puede proporcionar otra información que pueda ser útil para un operador.

La descripción de la máquina motriz 100 y del cargador 200 anterior se proporciona con fines ilustrativos, para ofrecer entornos ilustrativos en los que se pueden llevar a la práctica las realizaciones que se tratan a continuación. Mientras que las realizaciones discutidas se pueden llevar a la práctica en una máquina motriz tal como la descrita generalmente por la máquina motriz 100 mostrada en el diagrama de bloques de la FIG. 1 y más particularmente en un cargador tal como el cargador de dirección deslizante 200, a menos que se indique o recite lo contrario, los conceptos discutidos a continuación no pretenden estar limitados en su aplicación a los entornos específicamente descritos anteriormente.

La FIG. 4 es una vista lateral de una porción, incluyendo una estructura de brazo de elevación 330, de una máquina motriz 300, que es otra máquina motriz en la que pueden implementarse las realizaciones desveladas. La FIG. 5 ilustra una porción de la estructura del brazo de elevación 330 de la FIG. 4. En la FIG. 4, se ilustran el bastidor 310 y la estructura del brazo de elevación 330 de la máquina motriz 300, mientras que otros componentes de la máquina motriz se omiten para ilustrar mejor ciertas características. En la máquina motriz 300, la estructura del brazo de elevación 330 incluye un par de brazos de elevación 334. Cada uno de los brazos de elevación 334 incluye una primera porción 334A y una segunda porción 334B que está acoplada de forma pivotante a la primera porción 334A. La primera porción 334A de cada brazo de elevación 334 está acoplada de manera pivotante al bastidor 334 (que representa un primer extremo 332A del brazo de elevación) en una de las juntas 316 y la segunda porción 334B se extiende desde su conexión a la primera porción 334A hasta el segundo extremo 332B de la estructura del brazo de elevación 334. Cada uno de los brazos de elevación 334 está acoplado a un travesaño 336 que está unido a las primeras porciones 334A y a un travesaño 335 que está unido a las segundas porciones 334B.

Una portadora de implementos 372 está montada de forma giratoria, mediante una unión pivotante 371, a las porciones del brazo de elevación inferior fundido 334. Aunque no es necesariamente una parte de la máquina motriz 300, se muestra un implemento 373 montado en la portadora de implementos 372 con fines ilustrativos. En una realización ejemplar, el implemento 373 es un implemento de tipo pala para una máquina motriz de tipo cargadora.

A cada lado del bastidor 310, un cilindro de elevación o accionador 338 está unido de manera pivotante al bastidor en la unión pivotante 338A. El cilindro de elevación 338 también está unido de manera pivotante en la unión pivotante 338B a la estructura del brazo de elevación 330. La primera porción 334A actúa como un enlace guía y está unida de manera pivotante en la unión pivotante 316 al bastidor 310 y en la unión pivotante 375B a la segunda porción o porción principal 334B de la estructura 330 del brazo de elevación. Un enlace de conducción 380 está unido de manera pivotante en la unión pivotante 380A al bastidor 310 y en la unión pivotante 380B a la estructura del brazo de elevación 330 (en la porción principal o segunda 334B). El enlace de conducción, el enlace guía, el bastidor de la pala del cargador y el resto del brazo de elevación proporcionan una disposición de enlace de cuatro barras para el conjunto del brazo de elevación 330. A continuación se describen con más detalle estos componentes haciendo referencia a las FIGS. 5 y 22.

Estructura del brazo de elevación

Las FIGS. 5-6 muestra la estructura del brazo de elevación 330 con mayor detalle. La FIG. 7 ilustra en mayor detalle una realización de la porción del brazo inferior 339 que está formada por una pieza de fundición, y la FIG. 8 ilustra las características de la porción de brazo de elevación principal o superior 333 y la porción de brazo de elevación inferior de fundición 339 en una unión 332 en la que las dos porciones de brazo de elevación están soldadas entre sí. Cerca de la unión 332 entre las respectivas porciones del brazo de elevación principal 333 y las porciones del brazo de elevación inferior fundidas 334, las porciones del brazo de elevación inferior 339 inclinadas hacia abajo más dramáticamente que la porción principal de las porciones del brazo de elevación principal 333 (en algunas realizaciones, las porciones del brazo de elevación principal no requieren estar inclinadas hacia abajo) se forma una "rodilla" en realizaciones ejemplares. El término rodilla se utiliza para describir el área de salida entre la porción principal y la porción inferior, incluso cuando, como es el caso en la realización mostrada en las FIGS. 5-6, no hay articulación móvil entre la parte del brazo de elevación principal y la parte del brazo de elevación inferior. Tal como se muestra en las FIGS. 5-6, las dos porciones fundidas (izquierda y derecha) del brazo de elevación inferior 339 pueden tener las mismas características, pero pueden ser imágenes especulares o inversas entre sí o al menos sustancialmente similares. Aunque a este respecto las porciones fundidas del brazo de elevación inferior pueden no ser idénticas, a continuación se proporciona una descripción de una sola porción fundida del brazo de elevación inferior. Aquellos con experiencia en la técnica comprenderán que las características discutidas en una porción fundida del brazo de elevación inferior 339 pueden implementarse en una porción del brazo de elevación inferior correspondiente en el lado opuesto de la estructura del brazo de elevación y que otras características, no discutidas en la presente memoria, pueden estar presentes en una u otra sin apartarse del alcance de esta discusión.

Las porciones fundidas del brazo de elevación inferior 339, en esta realización, tienen interiores huecos y varias características fundidas que proporcionan mejoras sobre las porciones convencionales del brazo de elevación inferior que se forman a partir de una o más piezas de acero soldadas o unidas de otro modo. Por ejemplo, las porciones fundidas del brazo de elevación inferior 339 están formadas para incluir regiones de desplazamiento hacia dentro o regiones de curvatura 396 que estrechan la anchura de la estructura del brazo de elevación 330 desde una anchura que es mayor que el bastidor de la máquina motriz hasta una anchura necesaria para el acoplamiento de la portadora de implementos y cualquier implemento acoplado. La formación de esta curvatura lateral hacia dentro o desplazamiento mediante procedimientos tradicionales requiere la soldadura de múltiples placas o piezas metálicas individuales diferentes, lo que hace que la fabricación sea más cara y compleja, e introduce un gran número de soldaduras, que pueden fallar bajo la exposición a tensiones elevadas repetidas. Utilizando una porción o miembro fundido del brazo de elevación inferior, la curvatura lateral hacia dentro o el desplazamiento 396 puede formarse para estrechar la estructura del brazo de elevación sin necesidad de piezas metálicas o soldaduras adicionales. Esto simplifica la fabricación y produce una porción del brazo de elevación inferior más fuerte y menos propensa a fallos por tensión. Además, el uso de una porción fundida del brazo de elevación inferior permite un control más estricto de las tolerancias de la forma y las dimensiones de la pieza que el que se puede conseguir razonablemente soldando varias piezas. Si tales dimensiones no se controlan estrictamente, pueden dar lugar a configuraciones en las que el cilindro de inclinación (no mostrado) puede extenderse o retraerse en exceso y, por tanto, dañarse, u otros desajustes pueden introducir tensiones no deseadas en el brazo de elevación.

En la estructura del brazo de elevación 330, las porciones fundidas del brazo de elevación inferior 339 incluyen otras características tal como orificios o aberturas de fijación de pivote 390 para conectar el cilindro de inclinación (no mostrado) entre la porción del brazo de elevación inferior 339 y la portadora de implementos 372 (mostrado en la FIG.

4), y orificios o aberturas 392 para la fijación de pivote de la portadora de implementos directamente a la porción fundida del brazo de elevación inferior. Además, los orificios o aberturas 394 del tubo estructural están formados en las porciones del brazo de elevación inferior y configurados para recibir un tubo estructural 335 que es un travesaño que se extiende entre las respectivas porciones izquierdas y derechas del brazo de elevación inferior 339 para proporcionar fuerza y estabilidad resistiendo el par de torsión y otras fuerzas introducidas en el brazo de elevación.

La FIG. 7 proporciona una vista en perspectiva de una porción de brazo de elevación inferior 339 de acuerdo con una realización ilustrativa. La porción fundida del brazo de elevación inferior 339 incluye características que refuerzan la estructura del brazo de elevación y permiten la deformación de porciones del material fundido para reducir la tensión en las soldaduras entre la porción del brazo de elevación inferior 339 y el tubo estructural 335, o entre la porción del brazo de elevación inferior 339 y la porción del brazo de elevación superior 333. Por ejemplo, la porción fundida del brazo de elevación inferior 339 incluye un saliente 402 que rodea la abertura del tubo estructural 394 para facilitar la deformación del material fundido a fin de absorber las tensiones de carga y evitar así la transferencia de dichas tensiones a las soldaduras entre el tubo estructural y la porción del brazo de elevación inferior 339. Además, la porción de brazo de elevación inferior 339 incluye un extremo superior contorneado 405 que está configurado para ser recibido al menos parcialmente en un extremo inferior contorneado correspondiente 410 (mostrado en la FIG. 8) de la porción del brazo de elevación superior 333, con los extremos contorneados unidos en una unión 332. Las formas de los extremos contorneados y la unión resultante 332 controlan la colocación de los puntos de mayor tensión y tensión de compresión para reducir la tensión en las soldaduras entre las porciones superiores e inferiores del brazo de elevación. Por referencia más específicamente a la FIG. 8, el extremo inferior contorneado 410 de la porción del brazo de elevación superior 333 está enfundado sobre parte del extremo superior contorneado 405 de la porción fundida del brazo de elevación inferior 339 . Se coloca una soldadura en un canal 415 (la soldadura no se muestra en la FIG.8) formado entre los extremos contorneados 405 y 410 de la porción fundida del brazo de elevación inferior 339 y la porción del brazo de elevación superior 333. Las formas de los extremos contorneados de las porciones 339 y 333 del brazo de elevación están diseñadas para controlar la ubicación del punto de mayor tensión (bajo carga) entre las porciones superior e inferior del brazo de elevación, y el punto de mayor compresión (bajo carga) entre las dos porciones del brazo de elevación. Por ejemplo, con el contorno ilustrado en la FIG. 8, el punto 420 representa un ejemplo del punto de mayor tensión, mientras que el punto 425 es un ejemplo del punto de mayor compresión. Para controlar la ubicación de estos puntos, y para proporcionar regiones de deformación controlada de una o ambas porciones de brazo de elevación 333 y 339, se forma una sección de pliegue sobresaliente 430 por el extremo superior contorneado 405 de la porción fundida del brazo de elevación 339. En el extremo inferior contorneado 410 de la porción del brazo de elevación superior 433 se forma una sección de pliegue de entrada correspondiente 435 que está configurada para recibir la sección de pliegue saliente 430. Esta configuración forma un miembro de extensión superior 440 de la porción del brazo de elevación superior 333, con el miembro de extensión superior 440 extendiéndose más hacia la región de rodilla de la porción del brazo de elevación inferior 339 que otras partes de la porción del brazo de elevación superior 333. Un miembro extensible inferior 445 también está formado por el extremo inferior contorneado 410 de la porción del brazo de elevación superior 333 y está separado del miembro extensible superior 440 por la sección de pliegue de entrada 435. En esta configuración, con el miembro de extensión superior 440 extendiéndose más que el miembro de extensión inferior 445, el miembro de extensión superior está configurado para doblarse, desviarse o deformarse ligeramente bajo condiciones de carga pesada para absorber tensiones y reducir así las tensiones en la soldadura 415.

Implantar una estructura de portadora

Las FIGS. 9-12 ilustran una realización de una placa fundida portadora de implementos 500 de la portadora de implementos 372 mostrada en la FIG. 4. Las FIGS. 13-14 son ilustraciones de vista en perspectiva de la portadora de implementos 372, que incluye dos placas 500 fundidas de portadora de implementos acopladas entre sí con un tubo estructural 510 que es un travesaño soldado a cada placa 500. Cada placa portadora de implementos 500 está configurada para ser unida o acoplada de manera pivotante a un par diferente de porciones 339 del brazo de elevación inferior de la estructura del brazo de elevación en los respectivos acoplamientos de pivote 371 discutidos anteriormente y como se muestra en la FIG. 15. Las dos placas portadoras de implementos fundidas (izquierda y derecha) pueden tener las mismas características, pero pueden ser imágenes especulares o inversas la una de la otra. Aunque las placas portadoras de implementos fundidas pueden ser imágenes especulares entre sí en lugar de idénticas, en las FIGS. se muestra una descripción de una sola placa portadora de implementos. 9-12 y se discuten en la presente memoria por propósitos de brevedad. En algunas realizaciones, cada una de las placas portadoras de implementos fundidas izquierda y derecha puede tener características diferentes de la otra que no se discuten en la presente memoria. Ninguna de esas diferencias hará que las placas portadoras de implementos se aparten del ámbito de discusión.

Como se muestra de mejor manera en las FIGS. 9-12, cada placa portadora de implementos fundida 500 tiene un lado trasero o de la máquina motriz 520 y un lado delantero opuesto o de interfaz de implementos 530. El lado de la interfaz de implementos 530 está configurado para interactuar directamente con el implemento (en otras palabras, la pieza fundida se coloca directamente contra el implemento). En el lado posterior 520, cada placa 500 tiene orificios o aberturas 540 para la fijación del pivote 371 (mostrado en la FIG. 4) para fijar de manera pivotante la placa fundida a las porciones inferiores del brazo de elevación 339. En el mismo lado trasero, cada placa también incluye orificios o aberturas 545 para acoplamientos de pivote entre un cilindro de inclinación (no mostrado) y la placa fundida para controlar las funciones de inclinación de un implemento montado en la portadora de implementos 372. En un extremo interior de cada una de las placas portadoras de implementos fundidas, se incluye en la fundición un tubo estructural o un collarín receptor de travesaños 550. Además, cada tubo estructural que recibe el collarín tiene aberturas laterales 555 formadas en el mismo para permitir soldaduras 560 (mostradas en las FIGS. 13-14) y para mejorar la deformabilidad de los collarines 550 para absorber las fuerzas de tensión en la placa portadora de implementos 500. Al permitir la deformación del material de portadora del implemento fundido en la región del collarín 550, se reducen las fuerzas de tensión en las soldaduras 560 y 565 entre el collarín y el tubo estructural 510.

La placa portadora 500 tiene una superficie mecanizada de tope de inclinación 570 configurada para entrar en contacto con la porción inferior del brazo de elevación 339 u otra superficie de tope para impedir el movimiento adicional (en una dirección) de la portadora de implementos en relación con la porción del brazo de elevación. La superficie 570 está mecanizada en la placa portadora de implementos fundida para controlar firmemente el grado máximo de extensión del cilindro de inclinación y evitar daños en el cilindro debido a una extensión excesiva. Además, otras superficies de la placa portadora 500 pueden mecanizarse después de la fundición para controlar estrechamente las dimensiones y tolerancias. Por ejemplo, los orificios 540 y 545 pueden mecanizarse, al igual que la abertura dentro del collarín 550.

Después de fundir la placa portadora 500 y mecanizar las superficies necesarias, los mecanismos de bloqueo de los implemento pueden añadirse a la placa portadora. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 13 y 14, se pueden añadir palancas 580, mecanismos de resorte 585 y pasadores de bloqueo 590. Estos componentes de bloqueo se utilizan para bloquear un implemento en su posición montada en el lado de interfaz del implemento 530 de las placas fundidas 500.

Estructura de enlaces guía

Las FIGS. 16-17 muestran vistas en perspectiva trasera parcial y trasera de la máquina motriz 300 que ilustran los enlaces guía 375 de acuerdo con algunas realizaciones ejemplares. La FIG. 18 ilustra los enlaces guía 375 y el tubo estructural 610 que es un travesaño separado de la máquina motriz 300. En algunas realizaciones, los enlaces guía 375 se forman como piezas únicas utilizando una técnica de fundición. En otras realizaciones, los enlaces guía pueden construirse de otro modo.

Los enlaces guía 375 incluyen un tubo estructural (o travesaño) que recibe el collarín 630 y un miembro de extensión 640 que se extiende desde el collarín 630 hasta un orificio de pivote 650 utilizado para proporcionar el accesorio de pivote 375A (también denominado pivote 316 en la FIG. 4) a las porciones verticales 615 del bastidor 310. El miembro de extensión tiene una primera porción 641 que está al menos parcialmente en línea con una porción principal de la estructura del brazo de elevación de la máquina motriz cuando se observa directamente desde detrás de la máquina motriz y una segunda porción 642 posicionada hacia fuera de la primera porción de tal manera que el punto de unión del brazo de elevación fundida de enlace está fuera de la estructura del brazo de elevación. La primera porción 641 puede estar angulada hacia afuera para transicionar entre posiciones que están en línea con las porciones principales del brazo de elevación y posiciones que están hacia afuera. Al colocar el enlace guía fuera de la porción del brazo de elevación principal, se mejora ventajosamente la visibilidad desde un compartimento del operador hacia atrás. El tubo estructural 610 se extiende entre el collarín 630 de cada uno de los enlaces guía 375. El collarín 630 permite que el material del enlace guía se retuerza o deforme para reducir la tensión en la soldadura entre el tubo estructural y el enlace guía. Tal como se muestra en la FIG. 17, una unión pivotante 375B acopla la estructura del brazo de elevación 330 al enlace guía 375.

El uso de un material fundido para los enlaces guía 375 proporciona numerosas ventajas. Por ejemplo, el uso de una pieza fundida permite un control estrecho de las dimensiones y tolerancias entre el orificio de pivote del brazo de elevación 650 y el orificio de pivote del collarín 630. También permite eliminar material de la fundición de la fundición del enlace guía, al tiempo que refuerza la articulación del enlace debido, en parte, al menor uso de soldaduras. Como se puede observar en la FIG. 16, los miembros de extensión 640 de los enlaces guía 375 se posicionan fuera de las porciones del brazo de elevación superior 333 desde el collarín 630 al menos en parte de la trayectoria hacia las uniones pivotantes de los enlaces guía a las porciones verticales 615 del bastidor de la máquina motriz. Esto mejora la visibilidad trasera del operador de la máquina motriz.

Estructura y trayectoria del enlace de conducción

Las FIGS. 19-21 ilustran porciones de la máquina motriz 300 con la estructura del brazo de elevación en varios estados de ser levantada, por el cilindro de elevación 338, con relación al estado completamente bajado mostrado en la FIG.

4. De particular importancia, la máquina motriz 300 está configurada de tal manera que las trayectorias del enlace de conducción 380 y del cilindro de elevación 338 pueden permitir que estos componentes se coloquen muy cerca uno del otro y del bastidor 310, sin que el enlace de conducción 380 entre en contacto con el cilindro de elevación 338. El enlace de conducción 380 y el enlace guía 375 están configurados de tal manera que cuando el enganche pivotante del enlace de conducción 380B a la estructura del brazo de elevación 330 cruza el cilindro de elevación 338, el enganche pivotante 380B está por encima de la posición más alta o superior 660 de la base del cilindro de elevación. La unión pivotante 380A se coloca detrás del eje trasero de la pala de carga, como se muestra en la FIG 19.

El enlace de conducción está configurado de tal manera que la unión pivotante de la porción del brazo de elevación principal 380B sigue un arco de movimiento que se mueve por encima de la parte superior 660 del cuerpo del cilindro de elevación a medida que la porción del brazo de elevación principal es elevada y bajada por el cilindro de elevación.

338. En algunas realizaciones, cuando la porción del brazo de elevación principal está en una posición totalmente bajada, la unión pivotante 380B de la porción del brazo de elevación principal del enlace de conducción está posicionada hacia atrás de la parte superior 660 del cuerpo del cilindro de elevación, pero cuando la porción del brazo de elevación principal está en una posición totalmente elevada, la unión pivotante 380B está posicionada hacia delante de la parte superior del cuerpo del cilindro de elevación. Además, la unión pivotante 380B de la porción de brazo de elevación principal se posiciona detrás y por encima de la unión pivotante 380A a lo largo de su trayectoria de desplazamiento desde una posición totalmente bajada (como se muestra en la FIG. 19) a una posición totalmente elevada (como se muestra en la FIG. 21).

Como puede observarse en la FIG. 4, cuando la estructura del brazo de elevación 330 está bajada y el cilindro de elevación 338 está totalmente retraído, la unión pivotante 380B está por debajo de la parte superior 660 de la base del cilindro de elevación. A medida que el cilindro de elevación se extiende (FIGS. 19-21) para elevar el brazo de elevación, el pivote 380B está en un sitio más alto que la parte superior 660 de la base del cilindro de elevación cuando el pivote pasa (hacia dentro) por el cilindro de elevación. Esta configuración permite colocar estos componentes más cerca unos de otros y no requiere ensanchar la máquina motriz. La FIG. 22 muestra el pivote 380B que tiene una superficie más externa 670 en una posición lateral desde el bastidor 310 de la máquina motriz que interferiría con la superficie más interna 680 de la base del cilindro de elevación 338, pero que está posicionada para estar por encima de la parte superior 660 de la base del cilindro de elevación cuando el pivote 380B pasa cerca del cilindro de elevación. En algunas realizaciones, la distancia máxima entre el enlace de conducción 380 y el bastidor es mayor que la distancia mínima entre el cilindro de inclinación y el bastidor, mientras que al menos una parte del enlace de conducción está situada entre el cilindro de inclinación y el bastidor. Dicho de otro modo, una porción del enlace de conducción 380 se extiende más allá de la posición más cercana del cilindro elevador 338 con respecto al bastidor. Tal como se muestra en la FIG. 22, el enlace de conducción 380 tiene una horquilla 384 en un extremo en el que el enlace de conducción se acopla al brazo de elevación. El extremo de la horquilla permite estrechar una porción principal 382 del enlace de conducción para situarlo más cerca del bastidor de la máquina.

Aunque la presente divulgación ha sido descrita con referencia a realizaciones preferentes, los trabajadores con experiencia en la técnica reconocerán que se pueden hacer cambios en forma y detalle sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Una estructura de brazo de elevación (230; 330) para una máquina motriz (100; 200; 300), comprendiendo la estructura de brazo de elevación:

una porción de brazo de elevación superior (334) que comprende una primera y una segunda secciones de brazo de elevación superior, cada una de las cuales tiene un extremo proximal y un extremo distal y está configurada para acoplarse de manera giratoria a la máquina motriz en el extremo proximal;

una porción de brazo de elevación inferior (339) que comprende una primera pieza fundida de brazo de elevación inferior y una segunda pieza fundida de brazo de elevación inferior, las primeras y segundas piezas fundidas de brazo de elevación inferior fijadas respectivamente a las primeras y segundas secciones de brazo de elevación superior, cada una de las primeras y segundas piezas fundidas de brazo de elevación inferior tiene una abertura de fijación de travesaño (394) y una abertura de fijación portadora de implementos (392) formada en la misma;

un travesaño (335) que se extiende entre las aberturas de fijación del travesaño (394) de las primeras y segundas piezas fundidas del brazo de elevación inferior;

estando la estructura del brazo de elevación además caracterizada porque cada una de las piezas fundidas del primer y segundo brazo de elevación inferior incluye un saliente (402) que rodea la abertura de fijación del travesaño (394) para facilitar la deformación del material fundido para absorber las tensiones de carga,

en la que las aberturas de fijación del travesaño (394) están configuradas para recibir el travesaño (335) en las aberturas de fijación del travesaño (394), y

en la que las piezas fundidas del primer y segundo brazo de elevación inferior incluyen además aberturas de fijación del cilindro de inclinación (390) formadas en las mismas y configuradas para fijar pivotantemente un cilindro de inclinación a cada una de las respectivas piezas fundidas del primer y segundo brazo de elevación inferior.

2. La estructura del brazo de elevación de la reivindicación 1, en la que cada una de las piezas fundidas del primer y segundo brazo de elevación inferior está formada por una única pieza fundida de material, y en la que la abertura de fijación del travesaño, la abertura de fijación de la portadora de implementos y la abertura de fijación del cilindro de inclinación de cada una de las piezas fundidas del primer y segundo brazo de elevación inferior son aberturas mecanizadas formadas en la única pieza fundida de material.

3. La estructura de brazo de elevación de la reivindicación 1, en la que cada una de las primeras y segundas secciones de brazo de elevación superior tiene una interfaz inferior contorneada (410) en el extremo distal, en la que cada una de las piezas fundidas del primero y segundo brazo de elevación inferior tiene una interfaz superior contorneada (405) , y en la que cuando las piezas fundidas del primero y segundo brazo de elevación inferior se fijan a las respectivas primeras y segundas secciones del brazo de elevación superior, las interfaces inferiores contorneadas de las secciones de brazo de elevación superior se enfundan sobre porciones de las correspondientes interfaces superiores contorneadas de las piezas fundidas de brazo de elevación inferior.

4. La estructura de brazo de elevación de la reivindicación 3, en la que la interfaz inferior contorneada de cada una de las primeras y segundas secciones del brazo de elevación superior incluye un miembro extensible superior (440), un miembro extensible inferior (445), y una sección de entrada (435) posicionada entre y separando el miembro extensible superior y el miembro extensible inferior, y en la que la interfaz superior contorneada de cada una de las piezas fundidas del primero y segundo brazo de elevación inferior comprende una sección saliente (430) configurada para posicionarse en la sección de entrada de la correspondiente de la primera y segunda sección del brazo de elevación superior entre el miembro extensible superior y el miembro extensible inferior.

5. La estructura de brazo de elevación de la reivindicación 4, en la que el miembro de extensión superior de cada una de las primeras y segundas secciones del brazo de elevación superior se extiende en forma adicional con respecto al extremo proximal que el miembro de extensión inferior correspondiente.

6. La estructura del brazo de elevación de la reivindicación 4, en la que la interfaz inferior contorneada de cada una de las primeras y segundas secciones del brazo de elevación superior y la interfaz superior contorneada de cada una de las piezas fundidas del brazo de elevación inferior están configuradas para controlar las ubicaciones de mayor tensión bajo carga y mayor compresión bajo carga entre la porción del brazo de elevación superior y la porción del brazo de elevación inferior.

7. La estructura de brazo de elevación de la reivindicación 1, en la que cada una de las primeras y segundas secciones del brazo de elevación superior incluye una primera porción (334A) y una segunda porción (334B) que están acopladas pivotantemente entre sí.

8. La estructura de brazo de elevación de la reivindicación 1, en la que la estructura de brazo de elevación incluye una disposición de varillaje de cuatro barras.