专利名称：用于工作机器的筛斗的制作方法
用于工作机器的筛斗本发明涉及包括在主权利要求的前序部分中所描述的特征的类型的筛斗。上述类型的筛斗可以与工作机器的臂的端部配合，使选取和分离由挖掘或拆毁产生的一堆石头类物料成为可能。一般地，筛斗由可以连接到工作机器臂的端部和在固定结构内旋转的滚筒的端部的外部结构组成，接收来自于包括减速齿轮和由工作机器的液压系统供给的液压马达的系统的旋转驱动。在滚筒的最外面的部分包括具有孔的筛网，适当选择孔的尺寸以只允许尺寸小于预定大小的物料通过。在滚筒旋转期间，用如此方式使它内部的物料旋转，以便根据物料本身的尺寸使其与筛网接触和分离比滚筒筛网尺寸小的物料通过筛斗落下，大的物料仍在滚筒内。当筛选完成时，将仍在滚筒内的物料排出，机器为新的循环做准备。在专利申请EP 0284 643中描述了筛斗的一个示例。与此装置相关联的一个问题与滚筒侧壁区域处的物料堆积相关，其作为滚筒旋转的结果而发生。很明显，通过增加滚筒的旋转速度，一方面将获得更大的生产率，这被理解为每单位时间筛选的物料量，另一方面，在滚筒侧壁附近将堆积更多的大尺寸物料。该过度堆积会阻止小物料的正确出料，事实上表现为限制系统的生产率。因此，滚筒的旋转速度必须保持在某一限度内，以便限制该堆积现象。除了这样的筛斗系统之外，还已知其他的筛选系统，比如，例如在欧洲专利申请EPI 577 023中所描述的。特别地，该专利申请描述了安装在移动装置上的圆柱形的可旋转筛筒。该装置仍然遇到参考筛斗所描述的同样的堆积问题。因此，一般地，已知的筛斗，其具备他们本身的功能和满足市场的需求，然而确实采用可以改进的策略，尤其考虑到筛选操作的效率。本发明的目的是提供在结构和功能上用如此方式设计，以便使弥补参考已知筛斗所描述的所有缺点成为可能的上述类型的筛斗。对于这个及其他目的，通过根据所附权利要求而生产的筛斗，由本发明完成该任务。参考附图，从经由非限制性示例说明的其优选而不是排他性示例的详细说明中，本发明的特征和优点将变得更明显，其中
图1是根据本发明的筛斗的侧视图，图2是图1的细部II的视图，图3是不同操作构造的图2所示细部的侧视图，图4和5分别是图2和3的细部的两个轴向视图，图6是图1的筛斗的后视图，图7是图6的细部VII的视图，图8是图1的筛斗的细部的后视图，
图9是根据本发明的筛斗的另一实施例的侧视图，图10是图9的筛斗的细部的分解图，先参考附图1-8，附图标记I指的是整个根据本发明所生产的筛斗，该筛斗用于筛选诸如破碎石头或类似的物料的惯性物料。筛斗I包括大致是铲形的外部结构2，其中限定有进入口 3，该进入口用于加载将要筛选的物料和卸下在筛选之后残留在筛斗中的物料。在外部结构2的上部提供联接系统4，用于将筛斗I钩到工作机器的臂(未示出)的自由端上。筛斗I还包括关于对称轴线X轴向对称的筛筒5。筛筒5包括相互相邻的第一侧面圆柱部分6和第二截头圆锥体底座部分7，这两个部分都将轴线X作为对称轴线。第二部分7设有两个圆形底座20b、a，分别是小底座和大底座，大底座20a与第一圆柱部分6相邻，具有与后者相同的直径。第一和第二部分6、7分别由适合于绕筛筒5的外周限定筛筒5周界的两个金属壁6a、7a组成，并设置有布置在筛网11上、尺寸达到允许预定大小的石头类物料通过金属壁6a、7a的程度的多个孔10。筛筒5被容纳在结构2内，第一部分6面对进入口 3，而第二部分7面对结构2的底座8，与进入口 3相对。筛筒5固定到结构2上，因此它可以绕它的对称轴线X旋转，从而便于对筛筒5内的石头类物料的筛选。筛斗I包括用于筛筒5的、附图中未示出的旋转单元，以使筛筒5绕它的旋转轴线X旋转运动。特别地，旋转单元可以选择性地根据第一操作模式和根据第二操作模式进行操作，在第一操作模式中，将筛筒5设置为以大体上恒定的预定工作速度旋转，在第二操作模式中，筛筒5的旋转速度降低。通过切换装置12在第一和第二操作模式之间进行切换，在目前形式的实施例中，该切换装置12在两种模式之间交替旋转单元的功能，以预定间隔降低筛筒的旋转速度。更详细地，在目前形式的实施例中，筛筒的旋转单元由液压回路所致动的液压马达组成，其可以连接到工作机器的主液压系统以及可以连接到筛筒5，以便致动其绕轴线X的旋转。液压回路包括阀12，该液压回路其是众所周知的，因此没有进行描述或说明，阀12用于向液压回路的液压马达提供可变流动速度的操作液体，该操作液体来自工作机器的液压系统。在本形式的实施例中，阀12与将在下文中描述的致动器装置和计数器装置一起，为旋转单元提供切换装置。在与旋转轴线X径向间隔开的位置处，在底座的8的区域中，通过多个螺钉14(在附图示例中是三个螺钉14)将阀12固定于结构2。当阀12打开时，筛筒5以这样的方式连接到液压回路，液压回路可以用想要的旋转转速将运动传递给筛筒。另一方面，当阀12至少部分关闭时，向筛筒5的马达提供的液体流动速度较小，这因此降低了它的旋转转速。同样明显的，当阀12完全关闭时，马达与液压回路断开，这样，筛筒5可以仅仅依靠它自己的惯性旋转，因此降低了它的旋转转速。在这种情况下，在筛筒5完全停止之前，阀12将再次打开，使它返回到它的第一操作位置。如在下文中将更清楚地理解的那样，在本形式的实施例中，阀12的操作位置取决于筛筒5绕它的旋转轴线X的角度位置，如果筛筒在阀12关闭的角度位置停止，则除非经由手动动作，它将无法继续旋转。阀12包括在第一位置和第二位置之间移动的闸形件(shutter) 13，在第一位置，闸形件13伸出(图3和5)，同时阀12打开，在第二位置，闸形件13部分缩回阀2内(图2和4)，以便部分关闭阀12。旋转单元还包括用于检测筛筒5的角度位置的检测器装置15、16，该检测器装置与切换装置12合作，以便在筛筒5的一转(a revolution)中的至少一个部分的范围内旋转单元自动切换到第二操作模式，然后当筛筒旋转超过该一转的部分时再次进入第一模式。根据本形式的实施例，检测器装置和切换装置通过用于致动旋转单元的上述致动器装置15和计数器装置16提供，其相互合作以便使闸形件13在筛筒5绕它的旋转轴线X的一转的相应部分期间进入第一和第二位置。致动器装置15包括闸形件13的一端15a，具有滚子17，可旋转地固定到端部15a上，并能够可以紧靠致动器计数器装置16，以将闸形件13推到阀12至少部分关闭的第二位置。致动器装置15还包括作用于闸形件13上的弹性返回装置(未示出，在阀之内)，以将它推到阀12打开的第一位置。在截头圆锥体部分7的小底座20b的区域中，计数器装置16包括至少一个与筛筒5刚性连接的凸缘18 (在附图的示例性实施例中，两个凸缘)，从小底座相对于旋转轴X沿径向伸出，以便紧靠滚子17。凸缘18绕轴线X周向延伸与筛筒5的一转中的一个部分相对应的角度，其中凸缘18和滚子17接触，并推动端部15a，以使闸形件保持在阀12部分关闭的第二位置。在筛筒5的一转的其它部分的区域中，致动器装置15的弹性装置作用在闸形件13上，以使它进入阀12打开的第一位置之内，在该区域中，凸缘18和滚子17不接触，。在附图的示例性实施例中，两个凸缘18沿直径对置，每个都绕轴线X等于大约90°的角度A的角度延伸范围，这两个凸缘介于在等于大约90°的角度B的角度延伸范围的两个无凸缘部分之间。这样，在本示例中，限定两个部分A，在这两个部分A中，闸形件13位于第二操作位置。通常，为了本发明的目的，可以使用任意多个凸缘，只要它们总的延伸范围小于360°的角度，由此筛筒5旋转的每一转被分成阀12处于第一、打开位置的至少第一部分和阀12处于第二、关闭位置的至少第二部分。每个凸缘18包括两个相对的平面21a、b，其具有角度延伸范围等于角度A的圆弧部分的形状，它们分别面向闸形件13和在相对侧上。在每个凸缘18的相对端限定有由两个分别为平坦的径向面组成的两个侧面(flank) 22a、b。根据凸轮型连接，凸缘18与滚子17相互作用。在实践中，当在侧面22a、b之一的区域中滚子17和凸缘18之一接触时，滚子在凸缘上、然后在平面21a上滚动，使闸形件13进入阀12的第二关闭位置之内。在筛筒5通过等于A的角度之后，滚子17到达侧面22a、b中的另一个，在通过这里之后，致动器装置15的弹性装置释放，使闸形件13进入阀12的第一、打开位置，直到滚子17与凸缘18之一的下一次接触时为止。
本发明使与液压系统的参数无关地、通过选择凸缘18的数目和它们的角度延伸范围(角度A)来控制阀12的打开时间、从而调整筛筒5的速度成为可能。因此，本发明使作用于液压系统的参数以便施加最大可能的旋转速度、从而使操作效率或筛斗I在预定周期中处理的物料数量最大成为可能。只有当筛筒位于上述一转的部分A之外时才保持预定旋转速度，然而，其通过交替打开和关闭阀12而间断地执行，特别地周期性地减少，以便避免会影响大小小于孔10的尺寸的物料通过孔10的离心作用或沿金属壁6a、7a压紧物料的缺点。然而很明显，也可以通过与参考之前实施例所描述的不同的系统来提供旋转单元和检测器装置。特别地，对筛筒的角度位置的检测可以通过编码器或一些其它类似的传感器、特别是电动机械类型的传感器来实现，它还是与旋转单元合作以便当筛筒在一转中预定的部分内时实现其切换。在用电动马达来代替液压驱动的情况下，该解决方案是特别优选的。根据本发明的另一替代实施例，如图9-10所示，筛斗100包括筛筒50，筛筒可以固定到结构2上，具有类似于筛筒5的形状。因此，在下文中，如可能，当描述筛筒50时，将使用与筛筒5使用的相同的附图标记。在筛筒50中，圆柱部分6和截头圆锥体部分7可以相互分开，分别相互固定于彼此面对的两个凸缘26、27的区域处，这两个凸缘分别位于截头圆锥体部分7的大底座20a和与第二底座25b相对的圆柱部分6的第一底座25a的区域中，该第二底座25b面对进入□。凸缘26、27分别包括相对于旋转轴线X径向伸出的多个突起28、29。每个突起28、29设有对应的孔30、31，凸缘26的每个孔30与凸缘27的对应的孔31对齐。相互对齐的每对孔30、31分别通过由进入各对孔30、31中的螺栓(未示出)组成的螺纹连接件而接合。圆柱部分6和截头圆锥体部分7可以相互独立地固定到结构2。特别地，根据本发明的装配方法提供将固定截头圆锥体部分7固定到结构2的底座8上，然后插入圆柱部分6，通过固定凸缘26、27而将圆柱部分固定到截头圆锥体部分7。这使得用同等尺寸的外部结构2构造更大的筛筒5成为可能，因此增加每个筛选周期可以处理的物料的数量，从而提高筛斗的操作效率。根据本发明的另一替代实施例，在筛斗I中，与致动器装置和计数器装置15、16相组合地使用筛筒50。该组合使积极的协同作用成为可能，同时由此获得对筛斗的操作效率的进一步改善。因此，本发明使获得可以弥补参考先有技术陈述的缺点的筛斗、同时获得多个优点成为可能。在使用筛筒50的情况下，这些包括可以获得更紧凑因此操纵更灵活的筛斗的事实。在这种情况下，既然为了插入整个筛筒，必须在筛筒与外部结构之间提供更大的间隙，那么用同等尺寸的筛筒，有可能使用比先有技术通常提供的更小的外部结构2。
权利要求
1.一种筛斗(1、100),包括 支撑结构(2)，所述支撑结构能固定到工作机器的移动臂上， 筛筒(5、50)，所述筛筒固定到所述支撑结构(2)上，从而能够相对于所述支撑结构(2)绕旋转轴线(X)旋转，所述筛筒(5、50)包括具有通孔(10)的至少一个周界壁^a、7a)，所述通孔(10)的尺寸为允许预定大小的石头类物料通过， 用于所述筛筒(5、50)的旋转单元，所述旋转带用于向所述筛筒(5、50)施加绕所述旋转轴线(X)的旋转运动， 用于所述旋转单元的切换装置(12)，所述切换装置能够使所述旋转单元在第一操作模式和第二操作模式之间进行切换，在所述第一操作模式中，所述筛筒(5、50)被设置为以大体上恒定的预定工作速度旋转，在所述第二操作模式中，所述筛筒(5、50)的旋转速度降低； 其特征在于 所述旋转单元还包括检测器装置(15、16)，所述检测器装置用于检测所述筛筒(5、50)的角度位置，并且与所述切换装置(12)合作，从而当所述筛筒(5、50)在一转中的至少一个预定部分(A)的区域内时，所述旋转单元自动进入所述第二操作模式，然后，当所述筛筒(5,50)的旋转超出所述一转的所述至少一个部分(A)时，所述旋转单元返回到所述第一操作模式。
2.根据权利要求1所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述旋转单元包括液压回路，所述液压回路能够连接到所述筛筒(5、50)上，以便致动所述筛筒(5、50)绕所述轴线(X)的旋转。
3.根据权利要求2所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述切换装置包括阀(12)，所述阀与所述液压回路相关联，并且具有在第一位置与第二位置之间移动的闸形件(13)，在所述第一位置，所述阀(12)打开，以将所述液压回路与所述筛筒(5、50)连接，并致动所述筛筒以所述预定工作速度的旋转，在所述第二位置，所述阀(12)至少部分关闭，以便至少限制从所述液压回路流出的操作液体的流动速度，从而降低所述筛筒(5、50)的旋转速度。
4.根据权利要求3所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述切换装置和所述检测器装置包括用于所述阀(12)的致动器装置和计数器装置(15、16)，所述致动器装置和计数器装置(15,16)相互合作，以在所述筛筒(5、50)绕所述旋转轴线⑴的一转的各个部分(A、B)期间使所述闸形件(13)进入所述第一和第二位置。
5.根据权利要求4所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述致动器装置和计数器装置(15、16)是凸轮式的。
6.根据权利要求4或5所述的筛斗(1、100))，其特征在于，用于致动所述闸形件(13)的所述装置(15)包括所述闸形件(13)的一端(15a)和弹性返回装置，所述闸形件(13)的所述一端(15a)能够紧靠所述致动器计数器装置(16)，以将所述闸形件(13)推到所述第二位置，所述弹性返回装置作用在所述闸形件(13)上以将所述闸形件(13)推到所述第一位置。
7.根据权利要求4至6中的任意一个所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述致动器计数器装置(16)包括与所述筛筒(5、50)刚性连接并且能够紧靠所述致动器装置(15)的至少一个凸缘(18)。
8.根据权利要求7所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述至少一个凸缘(18)在所述筛筒(5、50)的一转中的至少第一部分上周向延伸，其中，所述凸缘(18)推动所述致动器装置(15)，以将所述闸形件(13)保持在所述第二位置。
9.根据权利要求1至3中的任意一个所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述装置包括能够检测所述筛筒(5、50)绕所述旋转轴线(X)的位置的机电式角度位置传感器。
10.根据从属于权利要求1的权利要求9所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述旋转单元包括电动马达，当所述筛筒(5、50)位于所述一转的所述至少一个预定部分的区域内时，所述电动马达的旋转速度降低。
11.根据前述的一个或多个权利要求所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述筛筒(5、50)包括第一侧向圆柱部分(6)和邻近所述第一圆柱部分￠)的第二截头圆锥体底座部分(7)，这些第一和第二部分(6、7)在两个各自的凸缘(26、27)的区域处彼此面对地相互固定。
12.根据权利要求9所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述凸缘(26、27)通过至少一个螺纹连接件相互连接。
13.根据权利要求10所述的筛斗(1、100)，其特征在于，所述凸缘各自包括多个孔(30、31)，每个凸缘(26、27)的每个孔与另一凸缘(26、27)的对应孔对齐，该对齐的孔(30、31)通过对应螺纹连接件而接合。
14.一种借助于筛斗(1、100)筛选石头类物料的方法，所述石头类物料由挖掘或拆毁产生，所述筛斗包括可以固定到工作机器的移动臂的结构(2)，和可旋转地连接到该结构(2)上从而能够相对于所述结构(2)绕旋转轴线(X)旋转的筛筒(5、50)，所述方法包括如下步骤在所述筛筒(2)内布置该石头类物料和设置所述筛筒以预定速度旋转，其特征在于，它还包括如下步骤在所述筛筒绕该轴线(X)的一转中的至少一部分(A)期间降低所述筛筒的旋转速度，和当所述筛筒超出所述一转的所述至少一个部分(A)时，使所述筛筒恢复以所述预定速度旋转。
15.根据权利要求14所述的用于筛选石头类物料的方法，其特征在于，所述筛筒(5、50)被设置为通过由液压回路提供操作液体流动速度的液压马达而旋转，所述筛筒(5、50)的旋转速度通过所述操作液体流动速度的改变而改变。
16.根据权利要求15所述的用于筛选石头类物料的方法，其特征在于，所述液压回路的马达包括具有在第一位置与第二位置之间移动的闸形件(13)的阀(12)，在所述第一位置，所述阀(12)打开，以便将所述液压回路连接到所述筛筒(5、50)，在所述第二位置，所述阀(12)至少部分关闭，以便至少限制所述操作液体流动速度，改变所述流动速度的步骤通过使所述闸形件(13)进入所述第二位置而执行。
17.根据权利要求16所述的用于筛选石头类物料的方法，其特征在于，所述筛筒(5、50)包括凸缘(18)，当所述筛筒(5、50)位于所述一转的所述至少一个部分(A)时其紧靠所述闸形件(13)，以便使所述闸形件进入所述第二位置。
18.根据权利要求14所述的用于筛选石头类物料的方法，其特征在于，所述筛筒(5、50)被设置为通过电动马达旋转，所述筛筒(5、50)的旋转速度通过改变传动比而改变。
全文摘要
一种筛斗(1、100)，包括支撑结构，它可固定到工作机器的移动臂上；筛筒(5、50)，它固定到结构(2)上以能绕旋转轴线(X)旋转；旋转单元，它用于筛筒(5、50)；和用于旋转单元的切换装置(12)，它可在筛筒(5、50)被设置为以大体恒定的预定工作速度旋转的第一操作模式与筛筒(5、50)的旋转速度降低的第二操作模式之间切换旋转单元。旋转单元还包括检测器装置(15、16)，用于检测筛筒(5、50)的角度位置，与切换装置(12)合作，从而当筛筒(5、50)位于一转中的至少一个预定部分(A)的区域内时，旋转单元自动进入第二操作模式。
文档编号E02F7/02GK103069082SQ201180031609
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月14日 优先权日2010年7月15日
发明者G·阿佐林, D·阿佐林 申请人:布雷甘泽机械股份公司,简称Mb股份公司