工作机的制作方法_3

文档序号:9805893阅读:来源:国知局
pump,输送栗)进而能够选择性地驱动两个液压马达76,77ο传动栗75b具有通常为约350-450bar(35-45MPa)的工作压力。
[0099]发动机64被配置成用以驱动充注栗75a和传动栗75b。栗75a、75b被配置成用以根据需要从液压流体箱72抽取液压流体并将其经由专用的馈给及回流软管供给到液压马达76、77 (即上述流动是基本封闭的环,但液压流体根据需要被从箱72抽取或返回)。在本实施例中,液压马达76被布置为朝向推土铲装置22。发动机64、液压栗74和液压马达77被布置为朝向稳定器装置24。
[0100]第一液压马达76是高速斜盘型马达,其具有大的排量范围,例如O至255cm3/转,并沿正常的行进方向驱动前轴20a。马达的输出朝向前方并经由较短的驱动轴78和差速器(图未示)驱动第一轴20a。第二液压马达77是相对低速的斜盘型马达,其具有较小的排量范围,例如O至125cm3/转。低速马达77连接到第二驱动轴80以经由第二差速器(图未示)驱动第二(后)轴20b。
[0101]在其它一些实施例中,单个液压马达可以提供到前轴和后轴两者的驱动,这通常借助两轮驱动/四轮驱动选择器来进行,该选择器操作一离合器来断开/接合到一个轴的驱动。
[0102]充注栗75a和传动栗75b被邻近发动机64布置,且被定向成使得从发动机到栗的输入与从发动机到栗的输出轴向对齐。
[0103]现已发现,如上文所述的将驱动装置布置在底盘中,使得容置在上部结构中的部件数量减少,进而使得对于坐在工作机左手侧的操作者座椅中的身高185cm(百分之九十五的男性)的操作者而言,整个工作机的右手侧后角部的视线(图3中的角α )低于水平线的角度超过30° (在该实施例中为33° ),而该尺寸的传统的中型挖掘机的该角度约为22°。这使得工作机周围被该上部结构的部分阻挡的地面大幅减小,从而改善了操纵工作机的视野。
[0104]将驱动装置布置在底盘中的另一个优点是,与驱动装置通常布置在上部结构中的传统的挖掘机相比,改善了发动机与驾驶室之间的噪声、振动和不平顺性(NVH)的隔离,从而改善了操作者的舒适性和安全性。此外,可在地面上进行对发动机、燃料箱、流体箱等部件的维修和续加燃料操作。
[0105]h部结构
[0106]上部结构14包括安装在回转环16上的结构平台26。如从图中可见,回转环16在前后方向A和横向L上基本上处于底盘12的中心,以便将上部结构14安装在底盘的中央。回转环16使上部结构14能绕大体竖直的轴线Z相对于底盘旋转。
[0107]旋转联接装置85布置在回转环16的中心,并被配置成在允许上部结构相对于底盘进行完全的360°旋转的同时,能够提供从底盘到上部结构的多个液压流体管线、回流液压流体管线以及控制器局域网(CAN)电信号线。这种旋转联接装置的配置在本领域中是已知的。
[0108]平台26安装有驾驶室30。该驾驶室容置操作者的座椅和工作机控制装置(下文将描述)。
[0109]上部结构14利用第一液压马达32和制动器而相对于底盘12旋转。
[0110]该平台还安装有用于工作臂装置40的主梁28。主梁28装置在本领域中是已知的,并使工作臂能绕大体竖直的轴线X和大体横向的轴线W旋转。
[0111]该上部结构还包括用于工作臂装置的配重34,该配重位于上部结构相对于主梁28的相反一侧。
[0112]Y佼压供给
[0113]在图5所示的该实施例中,发动机64还另外驱动一低压的主液压栗74,该主液压栗与充注栗75a和传动栗75b串联设置。在该实施例中,该主液压栗具有约250-300bar (25-30MPa)的工作压力,且同样是可变排量的类型。
[0114]主栗74将液压流体经由上部结构14中的关联的阀(其分别以与下述的液压缸的附图标记相同的数字加后缀“a”来标示)供给到用以操作工作臂装置的液压缸50、52、54、60、62,经由导向馈给阀(pilot feed valve,导喂阀)83供给到回转制动器(slew brake),以及供给到辅助液压流体源以供特定的附加装置使用,如供抓取装置等(图未示)使用。主栗74还经由底盘中的稳定器/推土器阀79向推土铲和稳定器装置的液压缸21,23进行供给。然而,在一些备选实施例中,可使用单个栗来将液压流体供给到马达和液压缸。该主栗74还用来提供用于空调93的液压流体,如图5所示。
[0115]在该实施例中,发动机还驱动用于转向系统的单独的栗74’、用以驱动冷却风扇69b的风扇栗69a以及用于驻车制动器31b的驻车制动阀31a。这些栗在该实施例中为齿轮栗,其能在约200bar (20MPa)的低压下工作而无需E⑶控制。
[0116]此外,充注栗75a另外将液压流体供给到轴锁定阀33a,该轴锁定阀选择性地阻止前轴20a的枢接(articulat1n,枢转)。
[0117]工作臂
[0118]本实施例的工作臂装置40是挖掘机臂装置。该工作臂装置包括三关节动臂42,该动臂可枢转地连接到挖斗44。三关节动臂42包括第一部段46,该第一部段可枢转地连接到第二部段48。液压缸50被设置为用以使动臂42的第一部段46绕大体横向的轴线W相对于主梁28升降。另一个液压缸52被设置为用以使动臂42的第二部段48绕大体横向的轴线T相对于动臂的第一部段枢转。再一个液压缸54被设置为用以使挖斗44绕大体横向的轴线S相对于动臂42旋转。安装架56被设置为用以将一附加装置可枢转地安装到挖斗44,在本实施例中该附加装置是铲斗58。液压缸60被设置为用以使该附加装置相对于挖斗44旋转。然而在其它一些实施例中,也可使用动臂缸装置(例如双缸)。
[0119]图2中最清楚地展示了又一个液压缸62被设置为用以使工作臂装置40绕大体竖直的轴线X旋转(摇摆/回转)。使用液压缸装置来旋转工作臂装置使工作机10的制造和操作得以简化。
[0120]工作机棹制
[0121]在驾驶室30中提供了多种工作机控制输入。在该实施例中这些输入(除了转向和制动之外)经由CAN总线(网路)被以电气方式传输到一个或多个上部结构电子控制单元(ECU) 86,该ECU结合有合适的微处理器和存储器等,用以解译上述输入及各个不同的阀的信号,来控制工作臂等部件的运动和/或另外的一个或多个底盘ECU87,以便最终控制底盘中的液压功能,包括稳定器/推土器阀79、风扇马达69b、驻车制动器阀31a、轴锁定阀33a、主栗74、传动栗75b、转向模式阀97。
[0122]在一些备选实施例中,E⑶可仅设置在基底组件中(例如容置在底盘中),而来自工作机输入控制的信号可直接被发送到底盘中的(一个或多个)ECU87,而不是经由上部结构中的一个或多个ECU86。用于这种布置方式的电连接可从控制输入经由回转环和旋转联接装置连接到E⑶87。
[0123]这些控制输入包括:控制杆88,用以控制工作臂40的操作;转换开关89,用于多种辅助功能;手油门90,用以设定用于作业操作的发动机转速;脚油门91,用以动态地设定用于路上行走/操纵的发动机转速;以及前进挡/空挡/倒挡(FNR)选择器92,用以沿期望的方向进行驱动。
[0124]由于转向及制动的安全攸关性,制动踏板和转向装置被制动踏板94和联接到方向盘(图未示)的转向阀95以液压方式控制。液压流体馈给从专用的转向栗74’经由旋转联接部85和转向优先阀(steer pr1rity valve,转向先导阀)96,以此确保根据需要将合适的液压流体提供到制动踏板94/转向阀95。
[0125]转向阀95随后对底盘12中的转向模式阀97进行馈给,该转向模式阀经由穿过旋转联接部的另一个馈给,对工作机是在四轮转向模式(越野)下操作、两轮转向模式(路上)下操作还是在吊车转向模式下工作进行控制。该转向模式阀随后根据选定的模式将液压流体馈给到合适的转向缸98。
[0126]制动踏板94还经由一个穿过旋转联接部的馈给将流体供给到位于轮端的行车制动器99。一个单独的液压流体馈给在(一个或多个)上部结构ECU86和(一个或多个)底盘E⑶87的控制下,从风扇栗69a对驻车制动器阀31a以及风扇马达69b和轴锁定阀33a进行供给。
[0127]在其它一些实施例中,假如一合适的容错水平被内置到系统中,则制动和转向可被以电子方式控制。
[0128]高谏的路h行走
[0129]当在道路上操作(“路上行走”)时,或者例如在平整/硬质的表面上进行操纵时,工作机10的运动速度要优先于牵引力或转矩。因此,在两轮驱动的第一操作模式,车辆操作者在2WD/4WD选择器(图未示)上选择2WD (模式),向合适的上部结构E⑶86发信号,该上部结构ECU进而经由底盘ECU87向传动栗75b发信号以使液压流体能够流向高速马达76 ο
[0130]然后,操作者通过FNR选择器92选择前进或后退,该信号以相似的方式被馈通至传动栗75b,以沿正确的流动方向引导液压流体流过该传动栗,从而使高速马达76运转,进而使轮19a、19b,沿期望的方向转动。
[0131]操作者随后利用脚油门91设定发动机转速,进而驱动传动栗75b以期望的速度运转。底盘E⑶87控制栗75b的斜盘角(srash angle,制流角度)和高速马达76,使高速马达76旋转且第一轴20a上的轮19a、19b被驱动旋转。
[0132]通常,这使得(工作机)能够以最大约40km/h的速度行进。
[0133]低谏操作
[0134]为实现低速、较高转矩、较高牵引力的操纵,通常在野外场所(如施工现场),操作者通过2WD/4WD选择器选择第二、四轮驱动操作模式。这种选择进而向上部结构E⑶86发信号,该上部结构ECU则经由底盘ECU87向传动栗75b发信号,以允许液压流体既流向高速马达76、也流向低速马达77。
[0135]然后,操作者通过FNR选择器92选择前进或后退,该信号以相似的方式被馈通至传动栗75b,以决定液压流体流入高速马达76和低速马达77的方向。
[0136]操作者随后利用脚以油门91设定发动机转速,进而驱动传动栗75b以期望的速度运转。底盘ECU87优选控制栗75b的斜盘角和高速马达76,最终使高速马达76和低速马达77旋转并且以一致的速度驱动第一轴
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