用于控制土方工程器械的系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于控制多个方位的土方工程器械的系统。

背景技术：

诸如履带式牵引机的机器包括用于执行各种操作（例如倾卸、平整、挖掘等）的器械。该器械通过安装组件安装到主车架。安装组件包括用于保持器械的支撑构件和用于操作器械的多个液压执行器。通常，该装置包括用于器械的每个方位的单独的液压执行器，例如角度、俯仰、倾斜等。这种装置使得履带式牵引机体积大，并且还需要用于操作的平衡。这导致器械的低性能和控制。此外，这增加了安装组件和操作的复杂性。

美国专利号6,105,682（以下称为'682专利）描述了一种用于控制土方工程器械的装置。该土方工程器械可移动地联接到具有主车架和履带支重轮架的履带式牵引机。履带支重轮架位于主车架的左侧和右侧。该装置包括在朝向履带式牵引机的前部的位置处联接到履带支重轮架的内部的c车架。该装置还包括联接到主车架和c车架中的一个的四个可独立操作的液压缸。每个液压缸具有朝向主车架和c车架中的一个的附件设置的头端，以及基本上垂直于头端向上设置的杆端。该装置还包括联接到液压缸的每个杆端和c车架的土方工程铲刀。 '682专利的器械系统提出了一种器械致动和控制系统，以解决控制沿着相对于器械的四个自由度的运动的复杂性。然而，需要一种更简化的系统来解决不包括提升的器械的三个运动程度，提供更耐用的部件和更简化的控制。

技术实现要素：

在本实用新型的一个方面中，提供了一种用于控制土方工程器械的系统。该土方工程器械能在多个方位上操作。土方工程器械可拆卸地联接到包括主车架的履带式牵引机。该系统包括铲刀支撑构件。铲刀支撑构件包括第一端和第二端。此外，第一端枢转地联接到土方工程器械的中心部分，并且第二端刚性地联接到主车架。该系统包括四个可独立操作的液压缸，其中每个液压缸的一端枢转地联接到土方工程器械，并且另一端联接到铲刀支撑构件。此外，每个液压缸适于控制土方工程器械相对于铲刀支撑构件的方位。

本实用新型系统的结构更为紧凑可靠，并且更易于控制。此外，系统的紧凑性还有助于将铲刀支撑构件和土方工程器械之间的连接设置成更靠近主车架，这消除了对任何平衡的需要。安装系统的紧凑性还使得能够对每个液压缸施加更大的力，从而提高控制的精度、部件的耐久性以及履带式牵引机的性能。

本实用新型的其他特征和方面将从以下描述和附图中显而易见。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的履带式牵引机的下部的侧视图，该履带式牵引机具有通过安装系统联接到履带式牵引机的车架的土方工程器械；

图2是图1的履带式牵引机的前部的局部侧视图，示出了根据本实用新型的实施例的联接到液压缸的土方工程器械；

图3示出了图2的液压缸控制根据本实用新型的实施例的土方工程器械的俯仰方位的操作；

图4示出了图2的液压缸控制根据本实用新型的实施例的土方工程器械的角度方位的操作；并且

图5、图6示出了图2的液压缸控制根据本实用新型的实施例的土方工程器械的角度方位的操作。

具体实施方式

现在将详细参考具体实施例或特征，其实例在附图中示出。只要可能，在所有附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

图1示出了履带式牵引机100的下部的侧视图。履带式牵引机100包括主车架102和联接到主车架102的土方工程器械104。履带式牵引机100可以包括动力源（未示出），例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机例如天然气发动机或对本领域技术人员来说显而易见的任何其它类型的发动机。由动力源提供的动力可以用于通过履带106推进履带式牵引机100。此外，动力源可以为各种部件例如土方工程器械104、阀、电气设备等的工作提供动力。

在本实施例中，履带式牵引机100的主车架102包括刚性地联接到主车架102的铲刀支撑构件126。铲刀支撑构件126包括第一端128和第二端130。铲刀支撑构件126的第一端128枢转地联接到接近底部124的土方工程器械104的中心部分132（图4所示）。铲刀支撑构件126的第一端128联接到土方工程器械104，使得第一端128定位在第三杆端和第四杆端114R和116R上方。铲刀支撑构件126的第二端130刚性地联接到主车架102（未示出）。在一个实例中，第一轴线134、第二轴线135和第三轴线136限定履带式牵引机100的几何形状，使得它们彼此垂直。此外，轴线134、135和136在第一端128处具有原点。第一轴线134沿着土方工程器械104横向延伸并且穿过铲刀支撑构件126的第一端128。第二轴线135沿着履带式牵引机100的横向方向水平地经过。第三轴线136竖直地穿过铲刀支撑构件126的第一端128，如图所示。

在本实施例中，铲刀支撑构件126包括安装系统108。安装系统108被配置为操纵土方工程器械104。此外，安装系统108将土方工程器械104联接到铲刀支撑构件126。安装系统108包括第一液压缸110、第二液压缸112（如图4、图5和图6所示）、第三液压缸114和第四液压缸116（如图4、图5和图6所示）。第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸110、112、114、116通过如图所示的球形接头118将土方工程器械104联接到铲刀支撑构件126。当从前端120观察履带式牵引机100时，第一液压缸和第三液压缸110、114联接在土方工程器械104的左端121和铲刀支撑构件126附近。当从前端120观察履带式牵引机100时，第二液压缸和第四液压缸112、116联接在土方工程器械104的右端123和铲刀支撑构件126附近。

如图2和图4所示，每个液压缸110、112、114、116具有联接到主车架102的头端110H、112H、114H和116H。另外，每个液压缸110、112、114、116具有联接到土方工程器械104的杆端110R、112R、114R、116R。第一液压缸和第二液压缸110、112的杆端110R、112R联接到土方工程器械104的顶部122。第三液压缸和第四液压缸114、116的杆端114R、116R联接到土方工程器械104的底部124。

参考图3，第一液压缸和第二液压缸110、112与第三液压缸和第四液压缸114、116成相对角度。当从侧面看时，液压缸110、112和114和116成角度以形成字母“A”的形状。液压缸110、112、114和116可以经由泵或马达（未示出）从动力源接收动力。液压缸110、112、114和116可以由控制单元（未示出）控制，控制单元又可以由操作者操作。液压缸110、112、114和116一起操作以控制土方工程器械104的方位，现在将对其进行详细描述。

在一个实例中，履带式牵引机100的底部124最初放置在地面上。铲刀支撑构件126的第一端126联接到土方工程器械104。当履带式牵引机100需要在土方工程器械104上承载载荷时，操作者执行土方工程器械104的俯仰操作，第一液压缸和第二液压缸110、112的杆端110R和112R指向外。此外，第三液压缸和第四液压缸114、116的杆端114R和116R指向内。土方工程器械104围绕图3所示的第一轴线134围绕铲刀支撑构件126的第一端128旋转。

在一个实施例中，参考图4，当履带式牵引机100需要在从前端120观察时沿顺时针方向倾斜土方工程器械104时，对角相对的液压缸的杆端，例如第一液压缸和第四液压缸110、116的杆端110R、116R指向内。同时，剩余的液压缸112和114的杆端112R、114R指向外，如图4所示。此外，土方工程器械104沿着第二轴线135绕着土方工程器械104的第一端128转动。此外，第一液压缸、第二液压缸和第四液压缸110、112、116的杆端110R、112R、116R指向外。类似地，为了沿逆时针方向倾斜土方工程器械104，第二液压缸和第三液压缸112、114的杆端112R和114R指向内，杆端110R和116R指向外。

如图5和图6所示，履带式牵引机100可能需要使土方工程器械104成角度使得左端121是远端而右端123靠近主车架102。同时，第一液压缸和第三液压缸110、114的杆端110R和114R指向外。此外，第二液压缸和第四液压缸112、116的杆端112R、116R指向内。土方工程器械104围绕土方工程器械104的第三轴线136旋转，如图所示。类似地，当履带式牵引机100需要使土方工程器械104成角度使得右端123是远端而左端121靠近主车架102时，杆端112R、116R指向外而杆端110R、114指向内。因此，安装系统108从四个气缸110、112、114、116提供器械104的角度、倾斜和俯仰运动。

工业实用性

本实用新型涉及控制土方工程器械104的系统100。本安装系统108使土方工程器械104能够移动通过一个角度，土方工程器械104也可以倾斜和俯仰。通过促进该土方工程器械的三个运动自由度，安装系统108比考虑到器械提升的四个运动程度系统更紧凑并且更易于控制。此外，安装系统108的紧凑性还有助于将铲刀支撑构件126和土方工程器械104之间的连接设置成更靠近主车架102，这消除了对任何平衡的需要。安装系统108的紧凑性还使得液压缸110、112、114、116能够对每个气缸施加更大的力，从而提高控制的精度、部件的耐久性以及履带式牵引机100的性能。土方工程器械104的控制的精确度还使得土方工程器械104的可变俯仰成为可能。安装系统108也易于操作和成本有效。

尽管已经参照上述实施例具体示出和描述了本实用新型的各方面，但是本领域技术人员将理解，可以通过修改所公开的机器、系统和方法来设想各种附加实施例而不脱离所公开的精神和范围，这样的实施例应当被理解为落入根据权利要求及其任何等同物确定的本实用新型的范围内。