具有增力油缸的装载机的制作方法

本发明涉及一种装载机，更具体地说，涉及一种具有增力油缸的装载机。

背景技术：

目前，在装载机整机设计的匹配中，动臂掘起力、动臂举升力、举升高度和举升时间是整机的关键参数，需要兼顾设计。通常，装载机的动臂掘起力远大于动臂举升力。动臂掘起力的大小严重影响铲斗的满斗率，从而影响装载机的生产率，进一步影响装载机的能耗；动臂举升能力的大小影响工作装置的动臂举升力和举升时间，从而影响装载机的生产率。动臂和动臂油缸的布置由于受到工作装置的结构布置和同时需要兼顾上述参数的影响，造成动臂油缸对动臂的力臂不能获得更大值，从而进一步影响动臂掘起力不能获得更大值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机在不改变其他参数时掘起力增加困难问题，而提供一种具有增力油缸增加掘起力的装载机。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种具有增力油缸的装载机，包括车架、动臂、液压系统，所述动臂的后端与车架铰接，所述液压系统中的动臂油缸的两端分别铰接在所述动臂与车架之间，动臂油缸的伸缩举升动臂绕动臂后端铰接点转动，其特征在于还包括与液压系统连接的增力油缸，所述增力油缸位于所述动臂油缸的前方，所述增力油缸后部铰接端与所述车架铰接，另一端是斜向上指向前方的自由端，在动臂上具有与增力油缸自由端对应的增力承载部，所述增力承载部与增力油缸自由端之间为可自动脱离的啮合连接。在本发明中，所述增力承载部与增力油缸后部铰接端之间的距离小于活塞杆最大程度伸出后其自由端与增力油缸后部铰接端之间的距离时，所述增力承载部与增力油缸自由端之间为啮合连接；当所述增力承载部与增力油缸后部铰接端之间的距离大于活塞杆最大程度伸出后其自由端与增力油缸后部铰接端之间的距离时，所述增力承载部与增力油缸自由端之间脱离接触。在本发明中，在铲装作业的初期，动臂处于低位，增力油缸的自由端与增力承载部啮合连接，增力油缸和动臂油缸一起向动臂作用，增加装载机的掘起力；随着动臂的举升，增力承载部的位置逐渐升高，增力承载部与增力油缸后部铰接端之间的距离大于增力油缸自由端与增力油缸后部铰接端之间的距离时，增力承载部与增力油缸自由端脱离接触，由动臂油缸单独举升动臂。当动臂下降至一定位置时，动臂上的增力承载部与增力油缸的自由端结合，为下一次的装载作业增加掘起力做好准备。

上述具有增力油缸的装载机中，增力承载部为设置在动臂上的半圆球状的凹坑或者截面为圆弧形的凹槽，增力油缸的自由端具有与之相匹配啮合的形状，当增力油缸的自由端与动臂上的增力承载部结合时，增力油缸自由端与动臂增力承载部形成类似关节结构的接触连接，在增力油缸和动臂油缸共同举升动臂抬升时，增力油缸的自由端与增力承载部发生相对的转动。

上述具有增力油缸的装载机中，具有增力油缸的装载机，其特征在于所增力油缸的无杆腔与所述动臂油缸的大腔并联。操作者在操作动臂油缸在举升动臂时，增力油缸的活塞杆也一并伸出对动臂进行举升，在操作动臂下降时，增力油缸的活塞杆也一并回缩，增力油缸的动作与动臂油缸的动作一致，并且这种方式的连接油路简单。

上述具有增力油缸的装载机中，在车架上设置对所述增力油缸向下转动角度限位的下限位块。

上述具有增力油缸的装载机中，所述增力油缸为单作用油缸，其无杆腔与所述液压系统连接，有杆腔内设置有活塞杆回缩弹簧。当增力油缸与动臂脱离接触后，增力油缸在其自身重力的作用下绕后端铰接点转动向下转动回落，下限位块限定增力油缸的回落角度，在动臂油缸下降至最低点以及增力油缸活塞回缩后，增力油缸的自由端能够与增力承载部准确接合。

上述具有增力油缸的装载机中，所述增力油缸上设有回落缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与车架连接，另一端与增力油缸的缸筒连接。缓冲弹簧能够在增力油缸在其自身重力作用下回落的过程中，降低回落速度，减小增力油缸回落至最低点时的冲击。

上述具有增力油缸的装载机中，所述车架上设置有对所述增力油缸向上转动角度限位的上限位块。进一步地，在增力油缸上设置拉动增力油缸向上转动的油缸定位弹簧，所述油缸定位弹簧的一端与所述增力油缸连接，另一端与所述车架连接，所述增力油缸的无杆腔内设置有将活塞杆顶出的活塞杆顶出弹簧。当增力油缸的自由端与与增力承载部脱离接触后，活塞杆顶出弹簧使活塞杆保持伸出状态。油缸定位弹簧向上拉住增力油缸，使增力油缸与上限位块接触定位，防止增力油缸在重力的作用下向下转动，动臂从高位下降的过程中，增力承载部与增力油缸自由端啮合后，动臂将增力油缸的活塞杆压回到缸筒内，在此过程中，油缸定位弹簧被拉伸，活塞杆回缩弹簧被压缩。

上述具有增力油缸的装载机中，所增力弹簧的无杆腔与所述动臂油缸的大腔并联，

本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.增力油缸的布置对动臂更容易获得较大的力臂，从而实现较大的动臂掘起力。

2.更方便动臂油缸的布置。

3.增力油缸和动臂油缸共同作用，更容易实现较大的动臂掘起力，从而提高整机的满斗率，进一步提高整机的生产率、节能降耗。

4.整机的动臂掘起力主要由增力油缸实现，动臂油缸主要是满足动臂的举升力和举升时间。

5.实现同样的动臂掘起力，在相同缸径的前提下，系统的工作压力更低。

6.实现同样的动臂掘起力，在相同的系统工作压力的前提下，油缸缸径的更小，动作时间更快。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例的装载机增力油缸控制示意图。

图3是本发明实施例的装载机增力油缸控制的液压原理示意图。

图4是本发明实施例的装载机水平位置工作示意图。

图5是本发明实施例的装载机工作过程示意图。

图6是本发明实施例的装载机工作装置高位示意图。

图中零部件名称及序号：

车架1、动臂后铰轴2、动臂3、动臂油缸4、动臂油缸前铰轴5、增力油缸6、铲斗7、动臂前铰轴8、增力承载部9、增力油缸自由端10、增力油缸支座11、增力油缸后铰轴12、动臂油缸后铰轴13、活塞杆顶出弹簧14、下限位块15、上限位块16、油缸定位弹簧17、分配阀18、转斗油缸19。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的装载机包括车架1、动臂3、液压系统、增力油缸6，动臂3的后端通过动臂后铰轴2与车架1铰接，前端通过动臂前铰轴8与铲斗7铰接，液压系统中的动臂油缸4的两端分别铰接在动臂3与车架1之间，其中动臂油缸4的前端通过动臂油缸前铰轴5与动臂3铰接，动臂油缸4后端通过动臂油缸后铰轴13与车架1铰接，动臂油缸4的伸缩举升动臂3绕动臂后端铰接点转动。

在车架1的前部具有增力油缸支座11，增力油缸6的后端通过增力油缸后铰轴12铰接在增力油缸支座11上，实现增力油缸6与车架1的铰接。增力油缸6前高后低斜向上指向前方。在增力油缸6的下方设置有下限位块15，下限位块15固定在车架1上，用于限定增力油缸6向下转动的角度。在车架上还设置有上限位块16，上限位块16位于增力油缸后部的上方；

油缸定位弹簧17也位于增力油缸的后部上方，其一端与车架固定连接，另一端与增力油缸6的缸筒连接，增力油缸6的自由端与动臂脱离接触后，油缸定位弹簧拉住增力油缸，使其紧靠上限位块16，防止增力油缸在重力的作用下回落。

动臂3上的增力承载部9为半圆球状的凹坑或者截面为圆弧形的凹槽，增力油缸6的自由端具有与之相匹配的形状，当增力油缸自由端10与动臂上的增力承载部9啮合时，增力油缸6的自由端与动臂上的增力承载部形成类似关节结构状的接触连接，在增力油缸和动臂油缸共同举升动臂抬升时，增力油缸的自由端与增力承载部发生相对的转动。

如图3所示，液压系统包括液压泵、分配阀18、动臂油缸4、转斗油缸19、油箱等部件，液压泵经分配阀向动臂油缸、转斗油缸等液压执行元件供油，分配阀控制动臂油缸和转斗油缸的伸缩。分配阀经油箱回路与油箱连接。

如图2图3所示，增力油缸6为单作用油缸，无杆腔与液压系统连接，无杆腔内设置有活塞杆顶出弹簧14。在增力油缸6与动臂3脱离接触后，增力油缸6的活塞杆上不具有负载，此时若增力油缸的无杆腔与液压系统的回油油路导通后，活塞杆顶出弹簧14可防止活塞杆移动回缩而保持伸出状态。

增力油缸的无杆腔与动臂油缸的大腔并联，操作者在操作动臂油缸在举升动臂时，增力油缸的活塞杆也一并伸出对动臂进行举升，在操作动臂下降时，增力油缸的活塞杆也一并回缩，增力油缸的动作与动臂油缸的动作一致，并且这种方式的连接油路简单。

如图4所示，在铲装作业的初期，动臂降低到最低点，此时增力油缸的活塞杆也处于回缩状态，增力油缸的自由端与动臂上的增力承载部啮合；如图5所示，铲斗插入料堆后，增力油缸和动臂油缸一起向动臂作用，增加装载机的掘起力；如图6所示，随着动臂的举升，增力承载部的位置逐渐升高，此时即使增力油缸的活塞杆完全伸出，其自由端与后部铰接端的距离小于增力承载部与增力油缸后部铰接端之间的距离，动臂上的增力承载部与增力油缸自由端脱离接触，由动臂油缸单独举升动臂；增力油缸自由端与增力承载部脱离接触时，增力油缸与上限位块接触限位，且由油缸定位弹簧拉住，防止增力油缸在自身重力的作用下向下回落；当动臂从高处下降时，此时虽然增力油缸的无杆腔与油箱回路导通，但由于增力油缸内具有活塞杆顶出弹簧，能够使增力油缸的活塞杆保持伸出状态，再加上上限位块的定位作用，增力油缸的自由端的位置便得到定位，而动臂下降的轨迹是固定的，因此动臂在下降的过程中，增力承载部可与增力油缸的自由端精确啮合。增力承载部与增力油缸的自由端啮合后，动臂的部分重量作用在增力油缸上，通过增力油缸的活塞杆压缩活塞杆顶出弹簧，增力油缸的活塞杆回缩，同时增力油缸绕后部铰接端向下转动，增力油缸向下转动的同时拉伸油缸定位弹簧；在增力承载部与增力油缸自由端开始接触啮合处以下的位置，动臂上的增力承载部均与增力油缸的自由端啮合。

在上述实施例中也可以作部分变动，例如在增力油缸的无杆腔内不设活塞杆顶出弹簧，而在增力油缸的有杆腔内设置活塞杆回缩弹簧，降低油缸定位弹簧的强度，使其成为缓冲弹簧，增力油缸的自由端与增力承载部脱离接触后，增力油缸在其重力作用下向下转动，缓冲弹簧则拉住增力油缸降低其转动的速度，使增力油缸缓慢下降至于下限位块接触。在这种实施方式中，在铲装作业的初期，动臂降低到最低点，此时增力油缸的活塞杆也处于回缩状态，增力油缸的自由端与动臂上的增力承载部啮合；如图5所示，铲斗插入料堆后，增力油缸和动臂油缸一起向动臂作用，增加装载机的掘起力；如图6所示，随着动臂的举升，增力承载部的位置逐渐升高，增力承载部与增力油缸后部铰接端之间的距离大于增力油缸的最大长度时(增力油缸的活塞杆最大程度地伸出)，动臂上的增力承载部与增力油缸自由端脱离接触，由动臂油缸单独举升动臂；增力油缸在自身重力的作用下向下转动回落且与下限位块接触；当动臂下降时，增力油缸的活塞杆回缩；当动臂下降至最低点时，动臂上的增力承载部与增力油缸的自由端结合，为下一次的装载作业增加掘起力做好准备。