SE435357B

SE435357B - Articulated wheel mounted mechanical loader

Info

Publication number: SE435357B
Application number: SE8007132A
Authority: SE
Inventors: E O E Harbe; S E Eriksson
Original assignee: Atlas Copco Ab
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1984-09-24
Also published as: SE8007132L

Abstract

According to the invention, the mechanical loader is articulated and wheel mounted and comprises a front (10) and a rear (11) section. The sections (10, 11) are mutually linked together with a connecting link (12) that only allows rotation in the horizontal plane. The rear axle (25) of the machine is pivoted underslung in the rear section (11) and a suspension body (29, 30) is arranged so as to actuate the rear axle (25) with a spring force acting against the horizontal neutral position of the axle.

Description

16 15 20 25 30 35 àoav1s2-7 fjädringssystem. 16 15 20 25 30 35 àoav1s2-7 suspension system.

Fig 7 visar en kurva över det moment som fjädringsorganen ger upphov till som funktion av lutningsvinkeln för bakaxeln.Fig. 7 shows a curve of the moment that the suspension means give rise to as a function of the angle of inclination of the rear axle.

Lastmaskinen enligt visade utföríngsexemplet är midjestyrd och har en främre sektion lO och en bakre sektion ll vilka är sammankopplade med en ledförbindning 12 som endast medger svängrörelse i lastmaskinens horisontalplan. Lastmaskinen är batteridriven och har en elektrisk åkmotor 13 belägen i den främre sektionen 10 och ett batteripaket 14 för energiförsörjningen i den bakre sektionen ll.The loader according to the embodiment shown is articulated and has a front section 10 and a rear section 11 which are connected to a hinge connection 12 which only allows pivoting movement in the horizontal plane of the loader. The loader is battery powered and has an electric drive motor 13 located in the front section 10 and a battery pack 14 for the power supply in the rear section 11.

Den främre sektionen 10 uppbär en lastskopa 15 som visas i ett last- bärande läge med heldragna linjer och i ett tippande läge med streck- prickade linjer. Sektionen 10 vilar på hjul 16, 16 som drivs via en gemensam framaxel 17 fast monterad vid chassit.The front section 10 carries a load bucket 15 which is shown in a load-bearing position with solid lines and in a tilting position with dash-dotted lines. The section 10 rests on wheels 16, 16 which are driven via a common front axle 17 fixedly mounted to the chassis.

Den bakre sektionen ll innehåller bl a en förarplats 20, en hydraul- pump 18 med en elektrisk pumpmotor l9 samt en lyftram 2l för uppbär- ning och byte av batteripaketet 14. Lyftramen 21 är svängbart monte- rad vid chassit varvid svängrörelsen sker kring en axel 22 med hjälp av två hydraulcylindrar 23. När batteripaketet skall bytas höjs ra- men 21 till ett läge visat med streckprickade linjer så att det ur- laddade batteriet kan avställas på en ej visad batteripall varefter ett laddat batteri kan lyftas från en annan pall. Den bakre sektio- nen ll uppbärs också av hjul 24, 24 som drivs via en gemensam stel bakaxel 25 svängbart fäst vid chassit.The rear section 11 contains, among other things, a driver's seat 20, a hydraulic pump 18 with an electric pump motor 19 and a lifting frame 21 for supporting and replacing the battery pack 14. The lifting frame 21 is pivotally mounted to the chassis, the pivoting movement taking place about an axis 22 by means of two hydraulic cylinders 23. When the battery pack is to be replaced, the frame 21 is raised to a position shown by dashed lines so that the discharged battery can be stored on a battery pallet (not shown), after which a charged battery can be lifted from another pallet. The rear section 11 is also supported by wheels 24, 24 which are driven via a common rigid rear axle 25 pivotally attached to the chassis.

Lastmaskinen styrs med hjälp av två hydraulcylindrar 26, 26 som kan svänga de två sektionerna 10 och ll relativt varandra.The loader is controlled by means of two hydraulic cylinders 26, 26 which can pivot the two sections 10 and 11 relative to each other.

Bakaxeln 25 är anordnad att pendla kring ett horisontellt svängorgan 27 (Fig 3-5) definierande en horisontell svängaxel 28. Ett fjädrings- organ 29 respektive 30 är anordnat på vardera sidan av svängaxeln 28 vilket innefattar en hydraulcylinder 31; 32 och en i denna rörlig kolvenhet 33; 34. Bakaxeln 25 visas i Fig 3 i sitt neutralläge i vil- ket båda kolvenheterna 33 och 34 är helt utskjutna. Samma läge vi- 8-007132-7 sas också i Fig 6. I detta läge når vardera kolvenheten 33, 34 precis ett stoppanslag 35, 36 på chassit. När lastmaskinen lutar i sidled eller körs över ojämn mark, t ex i enlighet med Fig 4, kommer en 33 av kolvenheterna 33, 34 att pressas in i cylindern 29 medan den andra 5 34 förs från stoppanslaget 36.The rear axle 25 is arranged to oscillate about a horizontal pivot member 27 (Figs. 3-5) defining a horizontal pivot shaft 28. A suspension member 29 and 30, respectively, are arranged on each side of the pivot shaft 28 which comprises a hydraulic cylinder 31; 32 and a piston unit 33 movable therein; 34. The rear axle 25 is shown in Fig. 3 in its neutral position in which both piston units 33 and 34 are fully extended. The same position is also shown in Fig. 6. In this position, each piston unit 33, 34 reaches exactly one stop stop 35, 36 on the chassis. When the loader is inclined laterally or driven over uneven ground, for example in accordance with Fig. 4, one 33 of the piston units 33, 34 will be pressed into the cylinder 29 while the other 34 is moved from the stop stop 36.

Hydraulcylindrarna 29, 30 är inbördes förenade med en ledning 37 .(Fig 6) vilken i sin tur är ansluten till en tryckaccumulator 38. För återfyllning av enventuella läckor är systemet även anslutet till 10 hydraulpumpen 18 via en backventil 39 och en tryckregulator 40. Accu- mulatorn 38 är anordnad så att hydraultrycket i cylindrarna 29 och 30 hålls högt, omkring 140 bar. Detta tillsamans med förhållandet att när en kolvenhet trycks in så kommer den andra att kvarstå i sitt mest utskjutna läge utan att anligga mot chassit, medför att chassit l5 påverkas av ett högt återhållande moment även vid en mycket liten lutningsvinkelêﬂ . I Fig 7 visas detta återhållande moment som funk- tion av vinkeln¿2'och som framgår av kurvan når momentet i det när- maste sitt maximala värde vid minsta snedställning. 20 Lastmaskinen är mycket baktung beroende på förhållandet att batteri- paketet 14 upptar ca 20-25 Z av fordonets tyngd och har sin tyngd- punkt 41 (Fig 1) belägen långt bakom bakaxeln 25. När lastmaskinen kör rakt framåt med tom skopa 15 komer maskinens totala tyngdpunkt 42 att vara belägen bakom ledförbindningen 12 på omkring 1/3 av av- 25 ståndet mellan ledförbindningen 12 och bakaxeln 25. När lastmaskinen svänger komer tyngdpunkten 42 att röra sig åt samma håll som maski- nen svänger och om svängen är tillräckligt skarp, omkring 450, och underlaget lutar i tvärled mer än 10 Z så komer fordonets tyngd att ge upphov till ett stjälpande moment för fordonet. Detta moment 30 motverkas dock av det åthållande moment som fjädringsanordningen 29, 30 ger upphov till varför fordonet kan hållas upprätt. Eftersom det återhållande momentet omedelbart når ett högt värde så komer for- donet att bli mycket stabilt under svängningen. 35 Av ovanstående framgår att fjädringssystemet är så avpassat att det neutralíserar de relativt små moment som uppstår när fordonet svängen Men å andra sidan är fjädringen tillräckligt vek för att medge att 10 9607132-7 bakaxeln kan svänga upp då den påverkas av de större moment som upp- står när fordonet kör över ojämnheter i marken. Med ett sådant system kan fordonet bibehålla en jämn gång i ojämn terräng utan att löpa risk att stjälpa i skarpa kurvor.The hydraulic cylinders 29, 30 are interconnected by a line 37. (Fig. 6) which in turn is connected to a pressure accumulator 38. For filling any leaks, the system is also connected to the hydraulic pump 18 via a non-return valve 39 and a pressure regulator 40. Accu the mulator 38 is arranged so that the hydraulic pressure in the cylinders 29 and 30 is kept high, about 140 bar. This, together with the fact that when one piston unit is pushed in, the other will remain in its most extended position without abutting against the chassis, means that the chassis 15 is affected by a high restraining moment even at a very small angle of inclination ﬂ. Fig. 7 shows this restraining torque as a function of the angle ¿2 'and as can be seen from the curve, the torque almost reaches its maximum value at the slightest inclination. The loader is very heavy at the rear due to the fact that the battery pack 14 takes up about 20-25 Z of the vehicle's weight and has its center of gravity 41 (Fig. 1) located far behind the rear axle 25. When the loader drives straight ahead with an empty bucket 15, the machine total center of gravity 42 should be located behind the articulation 12 at about 1/3 of the distance between the articulation 12 and the rear axle 25. When the loader turns, the center of gravity 42 will move in the same direction as the machine pivots and if the turn is sharp enough, about 450, and the ground tilts transversely more than 10 Z, the weight of the vehicle will give rise to a rollover moment for the vehicle. However, this moment 30 is counteracted by the restraining moment which the suspension device 29, 30 gives rise to, which is why the vehicle can be kept upright. Since the restraining moment immediately reaches a high value, the vehicle will become very stable during the swing. From the above it appears that the suspension system is so adapted that it neutralizes the relatively small moments that occur when the vehicle turns. But on the other hand, the suspension is weak enough to allow the rear axle to swing up when it is affected by the larger moments that up - stands when the vehicle drives over unevenness in the ground. With such a system, the vehicle can maintain a smooth ride in uneven terrain without running the risk of tipping over in sharp curves.

Lastmaskiner enligt denna uppfinning är speciellt lämpliga för bat- teridrift på grund av det enkla sätt på vilket batteriet nppbärs på maskinens bakre sektion utan att den nödvändiga stabiliteten förlo- ras. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till detta eller till det visade utföringsexemplet utan kan varieras på många sätt inom ramen av bifogade patentkrav.Loaders according to this invention are particularly suitable for battery operation due to the simple manner in which the battery is carried on the rear section of the machine without losing the necessary stability. However, the invention is not limited to this or to the exemplary embodiment shown, but can be varied in many ways within the scope of the appended claims.

Claims

8007132-7 Patent claims:

1. a Articulated wheeled loader with a front section (10) supported by front wheels (16) mounted therein and a rear section (ll) supported by rear wheels (24) mounted on a transverse axis transverse to the longitudinal axis of the Section (ll) rear axle unit (25) which two sections (10, 11) are interconnected with a hinge connection (12) which allows pivoting movement only in the horizontal plane of the machine and which rear axle unit (25) is vertically pivotable about a pivot axis (28) between a, normally horizontal, neutral position and opposite pivoted positions wherein a suspension means (29, 30) is non-compressibly connected between an extended and a retracted end position to each end portion of said rear axle unit (25) for actuating said unit (25) with a spring force acting against the neutral position, characterized in that the suspension means (29, 30) assume said extended end position and abut against an opposite stop (35, 36) when the rear axle unit (25) is in the neutral position and that means (38) are arranged to hold the spring the force is substantially constant during the oscillation sequence of the rear axle unit (25) from the neutral position to one of the deflected positions.

A loading machine according to claim 1, characterized in that the spring means (29, 30) each comprise a hydraulic cylinder (31, 32) pressurized with a pressure medium and a piston (33, 34) displaceable therein.

Loader according to claim 2, characterized in that the hydraulic cylinders (31, 32) are part of a common hydraulic system which also comprises a hydraulic line which connects the cylinders (31, 32) to each other and to the means (38) in the form of a pressure accumulator. which receives the pressure medium which is removed from the respective cylinder (31, 32) during the pivot of the rear axle.

Loader according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension means (29, 30) are mounted on the rear axle unit (25) while the stops (35, 36) are mounted on the chassis of the vehicle.