专利名称：用于装载机的叉架和叉装置以及具有叉装置的装载机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于装载机的叉架和叉装置以及具有叉装置的装载机。
背景技术：
带有叉装置的装载机广泛地应用于货物搬运、采矿、道路施工以及抢险等场合。在 这种装载机中，叉装置一般包括叉架和叉齿。叉齿一体地从叉架延伸出来或者通过焊接等 方式与叉架固定在一起。叉架枢转连接到装载机的举升臂和摇臂连杆上。工作时，在举升 臂和摇臂的联合作用下，叉齿插入重物下方，用来支承重物。在叉装置连带重物被举升到适 当高度的同时或者之后，将重物转移到目的位置并进行倾倒。在用于处理重达例如10几吨的岩石等大重量的重物时，为了保证叉装置的强度， 叉架通常用大的立板作为架体，并在立板的背面加上若干支撑板，用来保持立板的强度，然 后，将叉齿焊接到立板上。然而，这种结构造成叉装置自身的重量非常大，要相应地增加特 别是举升臂的截面尺寸，使得举升臂的重量也随之增加。在这种情况下，为了提高装载量， 需要额外地增加装载机功率以及成本，以应对叉装置重量的增加。
实用新型内容本实用新型旨在解决现有技术中的上述技术问题，以在不额外增加装载机功率、 重量和成本的情况下，提高装载机的装载量。根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于装载机的叉架，包括由第一横向构 件和第二横向构件构成的一对横向构件和在所述一对横向构件之间延伸的多个竖向构件， 所述一对横向构件和所述多个竖向构件构成多个开口。其中，在所述一对横向构件的相对 两侧分别由相邻的两个竖向构件构成第一对竖向构件和第二对竖向构件，在构成所述第一 对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第一枢轴接收孔，在构成所述 第二对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第二枢轴接收孔，所述第 一枢轴接收孔和所述第二枢轴接收孔适于安装承载重物的叉齿的叉齿枢轴；在所述第一对 竖向构件和所述第二对竖向构件之间由相邻的两个竖向构件构成第三对竖向构件，在构成 所述第三对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第三枢轴接收孔，所 述第三枢轴接收孔适于安装装载机摇臂连杆的枢轴；以及在位于所述一对横向构件一侧的 相邻的两个竖向构件的下部，彼此相对地分别形成第四枢轴接收孔，在位于所述一对横向 构件的相对一侧的相邻的两个竖向构件的下部，彼此相对地分别形成第五枢轴接收孔，所 述第四枢轴接收孔和所述第五枢轴接收孔适于安装装载机举升臂的枢轴。优选地，在所述一对横向构件和至少部分相邻的竖向构件围成的区域内形成有加 强板，在所述加强板上形成有所述开口。优选地，所述多个竖向构件是垂直于所述一对横向构件延伸方向设置的肋板。更优选地，所述肋板上至少形成相应的所述第三、第四、第五枢轴接收孔的部分突 出于由所述一对横向构件限定的叉架平面。[0009]优选地，两个所述第四枢轴接收孔和两个所述第五枢轴接收孔分别形成在所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件上，所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件彼此 相对地分别分布在所述一对横向构件的两侧的最外侧。优选地，所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件相对于所述叉架的竖向中心 轴线对称分布，在所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件上形成的枢轴接收孔相对于 所述叉架的竖向中心轴线对称分布。根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用于装载机的叉装置，包括如上所述 的用于装载机的叉架；叉齿枢轴，所述叉齿枢轴接收在所述第一、第二枢轴接收孔中；以及 与所述叉齿枢轴枢转连接的叉齿，每一个所述叉齿包括竖直延伸的第一叉齿部分和大体垂 直于所述第一叉齿部分的第一端延伸的第二叉齿部分，在所述第一叉齿部分的第二端形成 有枢轴孔，所述叉齿的枢轴孔中心线到所述第一端之间的长度大于相应的所述叉齿枢轴中 心线到所述第二横向构架之间的距离。根据本实用新型的又一个方面，提供了一种装载机，包括摇臂连杆和一对举升臂， 所述装载机包括上述的叉装置；举升臂枢轴，其安装到所述第四枢轴接收孔和第五枢轴 接收孔中，所述举升臂与所述举升臂枢轴枢转连接；以及摇臂连杆枢轴，其安装到所述第三 枢轴接收孔中，所述摇臂连杆与所述摇臂连杆枢轴枢转连接。
图1是根据本实用新型一个实施例的叉架的后视透视图。图2是图1所示叉架的后视图。图3是根据本实用新型一个实施例的叉齿的侧视图。图4是叉齿与叉架连接处的局部剖视图。图5是根据本实用新型的叉装置一个实施例的透视图。图6是根据本实用新型的叉装置与装载机相连的透视图。
具体实施方式
下面参照附图描述本实用新型。图中所示实施例是用于解释本实用新型原理的示 例性实施方式，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。带有叉装置的装载机通常包括一对举升臂和一个摇臂连杆。图6示出了根据本实 用新型一个实施例的叉装置与举升臂和摇臂连杆的透视图。如图6所示，根据本实用新型 的用于装载机(未示出)的叉装置包括叉架30和通过叉齿枢轴50 (见图4、5)枢转连接到 叉架30上的叉齿40。举升臂60通过举升臂枢轴(未示出)枢转连接到叉架30的下部，用 于举升叉装置。摇臂连杆70通过摇臂连杆枢轴(未示出)枢转连接到叉架30的上部，用 于控制叉装置的俯仰。举升臂60和摇臂连杆70的具体结构都是本领域技术人员公知的， 这里不再赘述。本领域技术人员应该清楚，在本实用新型中，举升臂枢轴、摇臂连杆枢轴以及叉齿 枢轴，都完全可以利用公知的技术来实现。这些枢轴的具体结构和形式并不是本实用新型 所关注的，只要它们能够可转动地将叉架与举升臂、摇臂连杆和叉齿连接起来就可以。图1和图2所示的是根据本实用新型的叉架30的一个示例性实施例。根据本实用新型的叉架30包括由第一横向构件(上横向构件)1和第二横向构件(下横向构件)2构 成的一对横向构件和在横向构件1、2之间延伸的多个竖向构件3、4、5、6、7、8，横向构件和 竖向构件构成了多个开口 25、27。于是，根据本实用新型的叉架整体上为一种框架式构造， 这种构造能够在保证一定结构强度的同时，显著地减轻叉架的重量。因此，即使是用于装运 岩石等重载的重型装载机，本实用新型的叉架也能够避免由于叉装置重量增加造成装载机 功率、重量、成本的额外增加。本实用新型的框架式叉架可以通过一体铸造成形；也可以分别制造各构件，然后 利用公知的固定方式将这些构件固定在一起；或者，在一个整体的单个坯件上通过切削工 艺在坯件上加工出预定的开口，从而形成横向构件和竖向构件。叉架可以用本领域公知的 任何适用材料制造，包括例如铸钢、钢等。横向构件和竖向构件可以采取任何本领域技术人 员认为合适的形状。构件的具体形状和尺寸主要取决于叉架的期望负荷、加工工艺、装载机 本身的整体布局等设计因素。应该注意，在本申请中，表示方位的术语如“上”、“下”、“横”、“竖”等仅仅是用来表示各构件之间相对的位置关系，不能解释为绝对的方位。术语前所使用的“第一”、“第二”、 “第三”、“第四”、“第五”等，并不反映结构的异同。在图示的实施例中，作为一种优选方式，竖向构件3 8采用的是肋板的形式。如 本领域技术人员所能理解的，肋板是一种比较理想的抗弯结构件。如图1所示，在由相邻的 两个肋板(竖向构件)3、4构成的第一对竖向构件的上部彼此相对地分别形成枢轴接收孔， 构成一对第一枢轴接收孔9。在由相邻的两个肋板7、8构成的第二对竖向构件的上部彼此 相对地分别形成枢轴接收孔，构成一对第二枢轴接收孔15。叉齿枢轴50 (见图4)的两端能 够接收在第一、第二枢轴接收孔9、15中，从而将叉齿30枢转连接到第一、二对竖向构件之 间。第一、二对竖向构件彼此相对地分布在横向构件的两侧，可以是相对两侧最外面的竖向 构件，如图1、2所示的那样。但本领域技术可以理解，这不是必须的。这两对竖向构件的位 置与叉齿的希望安装位置有关。在一般情况中，这两对竖向构件，或者第一枢轴接收孔9和 第二枢轴接收孔15，相对于叉架30的竖向中心轴线(未示出)是对称分布的。第一、第二枢轴接收孔9、15优选地是通孔，这样能方便叉齿枢轴4的安装。在第 一、二对竖向构件分列最外侧时，至少是分别位于两侧最外面的肋板上的枢轴接收孔是通 孔，以便于叉齿枢轴的安装。另外或者进一步，为了提高枢轴连接处的强度，优选地，可以围 绕着枢轴接收孔形成凸台10、16。另外或者进一步，为了方便叉齿的安装，避免可能发生的 安装干涉，可以使第一、二对竖向构件上第一、第二枢轴接收孔9、15所在的部分向着要安 装叉齿的一侧突出于第一、第二横向构件1、2所构成的叉架平面。如图1所示，在第一对竖向构件3、4和第二对竖向构件7、8之间，肋板5、6构成了 第三对竖向构件。在肋板5、6的上部彼此相对地分别形成枢轴接收孔，构成一对第三枢轴 接收孔13，用来安装装载机摇臂连杆的枢轴(未示出)。第三枢轴接收孔13位于一对第一 上枢轴接收孔9和一对第二枢轴接收孔15之间。本领域技术人员可以理解，第三对竖向构 件5、6可以完全不同于第一、二对竖向构件；也可以由第一、二对竖向构件之间相邻的肋板 构成。在后一种情况下，摇臂连杆枢轴和叉齿枢转可以共用相邻的枢轴接收孔；或者，使一 对第三枢轴接收孔13与另外的两对第一、第二枢轴接收孔9、15位于不同的位置上。第三 枢轴接收孔优选地是通孔，这样能方便摇臂连杆枢轴的安装。另外或者进一步，为了提高枢轴连接处的强度，优选地，可以围绕着枢轴接收孔形成凸台14。另外或者进一步，为了方便摇臂连杆的安装，避免可能发生的安装干涉，可以使第三对竖向构件上形成第三枢轴接收 孔13的部分向着要安装摇臂连杆的一侧突出于叉架平面，如图1所示。本领域技术人员可以理解，这里所说的第三对竖向构件位于第一对竖向构件和第 二对竖向构件之间，或者一对第三枢轴接收孔位于一对第一枢轴接收孔和一对第二枢轴接 收孔之间，所要表示的是这样的一种位置关系在使用状态下，装载机摇臂连杆(或者摇臂 连杆枢轴)位于两个叉齿(或者叉齿枢轴)之间。第三对竖向构件的位置与装载机摇臂连 杆的期望安装位置有关。一般情况下，第三对竖向构件位于叉架的中心。第一对竖向构件 和第二对竖向构件对称地分布在第三对竖向构件的两侧。相应地，一对第一枢轴接收孔和 一对第二枢轴接收孔对称地分布一对第三枢轴接收孔的两侧。为了安装装载机举升臂的枢轴(未示出)，在位于横向构件1、2 —侧的相邻的两 个竖向构件的下部彼此相对地分别形成枢轴接收孔，构成一对第四枢轴接收孔11 ；在位于 横向构件1、2的相对一侧的相邻的另外两个竖向构件的下部彼此相对地分别形成枢轴接 收孔，构成一对第五枢轴接收孔17。这两对竖向构件或者第四、第五枢轴接收孔11、17的 位置与举升臂的期望安装位置有关。在一般情况中，这两对竖向构件，或者第四枢轴接收孔 11和第五枢轴接收孔17，相对于叉架30的竖向中心轴线(未示出)是对称分布的。在图1、2所示的实施例中，形成第四枢轴接收孔11的一对竖向构件由肋板3、4构 成，即第四枢轴接收孔11形成在第一对竖向构件上。形成第五枢轴接收孔17的一对竖向 构件由肋板7、8构成，即第五枢轴接收孔17形成第二对竖向构件上。这两对竖向构件分别 位于横向构件1、2两侧的最外侧。另外或者进一步，为了提高枢轴连接处的强度，优选地， 可以围绕着枢轴接收孔11、17形成凸台12、18。另外或者进一步，为了方便举升臂的安装， 避免可能发生的安装干涉，可以使相应竖向构件上形成第四枢轴接收孔11和第五枢轴接 收孔17的部分向着要安装举升臂的一侧突出于叉架平面，如图1所示。为了进一步提高叉架的整体结构强度，在一对横向构件和至少部分相邻的竖向构 件围成的区域内形成有加强板。例如，可以至少在一些不妨碍叉装置工作的开口中设置沿 着横向构件延伸的方向的加强板或者腹板，然后在加强板中形成开口，以减轻重量。作为一 个例子，如图1和图2所示，在肋板4、5之间形成第一加强板21，在第一加强板21上形成 有开口 22;在肋板6、7之间形成第二加强板19，在第二加强板19上形成有开口 20。肋板 和开口的具体形式、位置和数量，可以根据具体工况和设计要求以及个人偏好来确定。只要 能够满足强度要求，对于加强板和其上面形成的开口的形状、数量和位置是没有限定的。因 此，在横向构件1、2和竖向构件3 8之间所围成的区域中，可以按需要形成加强板，并非 所有的区域都一定有加强板。同时，并非所有加强板上都一定要形成开口。例如，如图1和 图2所示，在肋板5、6之间形成的加强板26上，没有形成开口。这有助于防止破碎的石块 等进入到叉架的后面，从而可以保护位于叉架后面的设施不受损害。图3示出了根据本实用新型一个实施例的叉齿40。如图所示，叉齿40包括竖直延 伸的第一叉齿部分41和在第一叉齿部分41的第一端46大体垂直于第一叉齿部分41延伸 的第二叉齿部分42。应该注意，这里使用的术语“大体垂直”指的是第二叉齿部分42的延 伸方向与第一叉齿部分41的延伸方向所成的角度不一定是90°，而是包括适合于叉齿工 作的所有可以采用的角度。[0033]在第一叉齿部分41的第二端45形成有连接部44，连接部44上形成有枢轴孔43，叉齿40的枢轴孔43的中心线到第一端46之间的长度大于相应一对上枢轴接收孔9、15的 中心线到第二(下)横向构件2之间的距离。这样，当叉齿40枢转连接到叉架30上之后， 叉齿30能够得到叉齿枢轴50和叉架30的第二横向构件2的有效支承。图4示出的是叉齿40与叉架30枢转连接处的局部剖视图。图5是叉齿40与叉 架30连接在一起所构成的叉装置的透视图。如图4、5所示，叉齿枢轴50穿过叉齿40的连 接部44上的枢轴孔43，并且其两端由肋板3、4上形成的第一枢轴接收孔11接收。当然，这 样的连接关系同样适于叉齿40与肋板7、8上形成第二枢轴接收孔17。虽然图中没有示出， 但是，本领域技术人员应该理解，在用叉齿枢轴将叉齿和叉架连接起来后，还可以用公知的 固定装置将枢轴固定在叉架肋板之间。本领域技术人员可以明白，用于举升臂的枢轴和用于摇臂连杆的枢轴与叉架30 上相应的枢轴接收孔的连接关系，与上述情况类似。根据本实用新型，叉架可以用现有技术中公知的工艺制造成框架形式，包括一对 横向构件和在横向构件间延伸的竖向构件，这些构件形成了多个开口。在竖向构件上形成 安装叉齿枢轴用的第一、第二枢轴接收孔、安装摇臂连杆用的第三枢轴接收孔以及安装举 升臂用的第四、第五枢轴接收孔。在使用中，将叉齿枢轴穿过叉齿上的枢轴孔，然后将叉齿 枢轴的两端安装在相应的一对枢轴接收孔中。从而构成了本实用新型的叉装置。上述的叉 架和叉装置可用于各种装载机。装载机包括摇臂连杆和一对举升臂，通过将举升臂枢轴连 接到叉架的第四、第五枢轴接收孔，将摇臂连杆枢轴连接到叉架的安装摇臂连杆用的第三 枢轴接收孔，可以将本实用新型的叉装置安装到装载机上。利用本实用新型的叉架和叉装 置，能够在满足装载量，特别是大装载量的情况下，大大地减轻叉架和叉装置自身的重量， 从而不会像现有技术那样装载机要为叉架和叉装置自重付出额外的功率，于是降低了装载 机成本。上面参照附图对本实用新型进行了具体描述。但是，本领域技术人员应该理解，根 据本实用新型的教导以及具体的情况，可以对上述方案做出各种变型和修改。例如，可以在 叉架上设计出超过两对枢轴接收孔，用来安装两个以上的叉齿。还可以想到，每一对竖向构 件之间可以不限于安装一个叉齿，而是可以按需要安装两个或者更多。所有这些变型和修 改都包含在本实用新型的保护范围之内。附图标记30 叉架40 叉齿50:叉齿枢轴60 举升臂70 摇臂连杆1 第一横向构件(上横向构件)2 第二横向构件(下横向构件)3、4、5、6、7、8 竖向构件(肋板)9 第一枢轴接收孔15 第二枢轴接收孔[0049]13 第三枢轴接收孔10、12、14、16、18 凸台11 第四枢轴接收孔17 第五枢轴接收孔19 第二加强板26 加强板20、22、25、27 开口21 第一加强板41 第一叉齿部分42 第二叉齿部分43 枢轴孔44 连接部46:第一端45 第二端
权利要求一种用于装载机的叉架，其特征在于，包括由第一横向构件和第二横向构件构成的一对横向构件和在所述一对横向构件之间延伸的多个竖向构件，所述一对横向构件和所述多个竖向构件构成多个开口；其中，在所述一对横向构件的相对两侧分别由相邻的两个竖向构件构成第一对竖向构件和第二对竖向构件，在构成所述第一对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第一枢轴接收孔，在构成所述第二对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第二枢轴接收孔，所述第一枢轴接收孔和所述第二枢轴接收孔适于安装承载重物的叉齿的叉齿枢轴；在所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件之间由相邻的两个竖向构件构成第三对竖向构件，在构成所述第三对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相对地分别形成第三枢轴接收孔，所述第三枢轴接收孔适于安装装载机摇臂连杆的枢轴；以及在位于所述一对横向构件一侧的相邻的两个竖向构件的下部，彼此相对地分别形成第四枢轴接收孔，在位于所述一对横向构件的相对一侧的相邻的两个竖向构件的下部，彼此相对地分别形成第五枢轴接收孔，所述第四枢轴接收孔和所述第五枢轴接收孔适于安装装载机举升臂的枢轴。
2.如权利要求1所述的用于装载机的叉架，其特征在于，在所述一对横向构件和至少 部分相邻的竖向构件围成的区域内形成有加强板，在所述加强板上形成有所述开口。
3.如权利要求1所述的用于装载机的叉架，其特征在于，所述多个竖向构件是垂直于 所述一对横向构件延伸方向设置的肋板。
4.如权利要求3所述的用于装载机的叉架，其特征在于，所述肋板上至少形成相应的 所述第三、第四、第五枢轴接收孔的部分突出于由所述一对横向构件限定的叉架平面。
5.如权利要求1所述的用于装载机的叉架，其特征在于，两个所述第四枢轴接收孔和 两个所述第五枢轴接收孔分别形成在所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件上，所述 第一对竖向构件和所述第二对竖向构件彼此相对地分别分布在所述一对横向构件的两侧 的最外侧。
6.如权利要求1或5所述的用于装载机的叉架，其特征在于，所述第一对竖向构件和所 述第二对竖向构件相对于所述叉架的竖向中心轴线对称分布，在所述第一对竖向构件和所 述第二对竖向构件上形成的枢轴接收孔相对于所述叉架的竖向中心轴线对称分布。
7.一种用于装载机的叉装置，其特征在于，包括用于装载机的叉架，包括由第一横向构件和第二横向构件构成的一对横向构件和在所 述一对横向构件之间延伸的多个竖向构件，所述一对横向构件和所述多个竖向构件构成多 个开口 ；其中，在所述一对横向构件的相对两侧分别由相邻的两个竖向构件构成第一对竖 向构件和第二对竖向构件，在构成所述第一对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼此相 对地分别形成第一枢轴接收孔，在构成所述第二对竖向构件的两个相邻竖向构件的上部彼 此相对地分别形成第二枢轴接收孔，所述第一枢轴接收孔和所述第二枢轴接收孔适于安装 承载重物的叉齿的叉齿枢轴；在所述第一对竖向构件和所述第二对竖向构件之间由相邻 的两个竖向构件构成第三对竖向构件，在构成所述第三对竖向构件的两个相邻竖向构件的 上部彼此相对地分别形成第三枢轴接收孔，所述第三枢轴接收孔适于安装装载机摇臂连杆 的枢轴；以及在位于所述一对横向构件一侧的相邻的两个竖向构件的下部，彼此相对地分别形成第四枢轴接收孔，在位于所述一对横向构件的相对一侧的相邻的两个竖向构件的下 部，彼此相对地分别形成第五枢轴接收孔，所述第四枢轴接收孔和所述第五枢轴接收孔适 于安装装载机举升臂的枢轴；叉齿枢轴，所述叉齿枢轴接收在所述第一枢轴接收孔和所述第二枢轴接收孔中；以及 与所述叉齿枢轴枢转连接的叉齿，每一个所述叉齿包括竖直延伸的第一叉齿部分和大 体垂直于所述第一叉齿部分的第一端延伸的第二叉齿部分，在所述第一叉齿部分的第二端 形成有枢轴孔，所述叉齿的枢轴孔中心线到所述第一端之间的长度大于相应的所述叉齿枢 轴中心线到所述第二横向构架之间的距离。
8.如权利要求7所述的用于装载机的叉装置，其特征在于，在所述一对横向构件和至 少部分相邻的竖向构件围成的区域内形成有加强板，在所述加强板上形成有所述开口。
9.如权利要求7所述的用于装载机的叉装置，其特征在于，所述多个竖向构件是垂直 于所述一对横向构件延伸方向设置的肋板，所述肋板上至少形成相应的所述第三、第四、第 五枢轴接收孔的部分突出于由所述一对横向构件限定的平面。
10.一种装载机，包括摇臂连杆和一对举升臂，其特征在于，所述装载机包括 如权利要求6所述的叉装置；举升臂枢轴，其安装到所述第四枢轴接收孔和第五枢轴接收孔中，所述举升臂与所述 举升臂枢轴枢转连接；以及摇臂连杆枢轴，其安装到所述第三枢轴接收孔中，所述摇臂连杆与所述摇臂连杆枢轴 枢转连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于装载机的叉架、叉装置以及具有叉装置的装载机。其中，叉架包括一对横向构件和在横向构件之间延伸的多个竖向构件，横向构件和竖向构件构成多个开口。在两对相邻的竖向构件上部分别形成一对第一枢轴接收孔和一对第二枢轴接收孔，适于安装叉齿枢轴。在位于这两对竖向构件之间的一对竖向构件上部形成用于接收摇臂连杆枢轴的一对第三枢轴接收孔。在两对相邻的竖向构件下部分别形成一对第四枢轴接收孔和一对第五枢轴接收孔，用于安装举升臂枢轴。叉装置由上述叉架与叉齿枢转连接构成。叉装置通过举升臂枢轴和摇臂连杆枢轴枢转连接到装载机的举升臂和摇臂连杆上。
文档编号B66F9/12GK201574069SQ20092029154
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者姜立庆, 崔月美, 李友刚, 李爱芳, 郭金海, 韩忠双 申请人:卡特彼勒公司