专利名称：用于使平台运动的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使平台相对于基座在水平和竖直方向上运动的设备。
背景技术：
很多类型的机器、特别是建筑行业中使用的物料搬运机、格斗拖拉机等包括某种形式的可操作设备和操作者就座在其中的驾驶室，它们都安装在诸如车辆主体的基座上。可操作设备例如可包括附接格斗、磁体或者铲斗等的吊杆。操作者可使用位于驾驶室中的控制装置指导设备的运动，例如拾取物料并将物料从一个位置转移到另一位置。在一些机器中，操作者驾驶室的位置固定到机器主体，这在有些作业环境中是不利的，因为操作者对作业环境的视野会受到吊杆和/或设备的位置的阻碍。为了克服这个问题，设计了固定的液压驾驶室提升器来使得操作者能够将驾驶室抬高到机器主体上方的希望高度，从而形成更好的作业区域视野。一种液压提升器设备的例子在EP-A-0826578中描述，其使用以平行四边形机构布置在固定到机器主体的支柱和支架构件之间的多个倒置的液压缸和支承臂来升高驾驶室。该设备的稳定性得到增强，因为当驾驶室处于升高的位置时，液压缸在缩回位置，这限制了机器操作过程中的不想要的运动或摇摆。使用另外的液压缸来增加提升力的量。然而，这种布置仅仅提供用于竖直提升驾驶室的装置。另一方面，JP-A-2007001469描述了一种使得驾驶室不仅能够升高，而且能够降低到地面以便于操作者出入的系统。平行连杆机构附接到驾驶室后部的臂，该连杆机构包括一对臂和液压缸。这使得驾驶室能够向前以及向下和向上运动。所述臂可以通过第二平行连杆机构用连接到连杆机构的联接元件代替。然而，由于所述系统被设计成将驾驶室向前下延伸到地面水平，所述结构是复杂设计，增加了制造的成本和难度。另外，所述系统需要附接到回转上层结构。虽然希望使驾驶室能够在水平方向上向前和在竖直方向上向上运动，但并不总是需要驾驶室能够像前述的现有技术的系统那样向下延伸到地面。
发明内容
本发明提供一种用于使平台相对于基座在水平和竖直方向上运动的设备，所述设备包括平行四边形结构，其包括第一和第二平行四边形连杆机构；每个平行四边形连杆机构包括第一和第二连杆臂和液压致动器，以改变相应平行四边形连杆机构的几何结构；连接构件，其连接在平行四边形连杆机构之间，每个连杆臂的第一端和每个液压致动器的第一端枢转连接到该连接构件；其中，液压致动器的所述第一端和第一连杆臂的第一端沿着第一枢转轴线连接到连接构件。、
现在将参照附图仅以示例的方式对所述设备的一种实施方式进行描述。
图I是具有驾驶室的机器的侧视图，该驾驶室安装在相对于机器主体定位在第一位置的平台上；图2是图I的机器的侧视图，其中驾驶室相对于机器主体被升高到升高位置；图3是用于使驾驶室平台运动的设备的侧视图；图4是图3的运动设备的透视图；以及图5至13是图3的运动设备的侧视图，显示了驾驶室平台可以运动到的不同位置。本发明的运动设备具有很多应用。不过，为了方便起见，将参照具有安装到相对于基座(为机器主体)可动的平台上的驾驶室的机器来描述本发明。
具体实施例方式参照图I和2，表示了具有主体11和驾驶室12的机器10。主体11通常通过底盘13支承，在机器是车辆的情况下，底盘可以安装在车轮14(如所示)上或者连续的履带(未显示)上。主体11可以通过支座15或其他合适的安装装置附接到底盘13。驾驶室12可可靠地安装在水平的平台16上并且可提供操作者就座其中以操作用来操纵机器10的控制装置的壳体。支架18或者其他附接装置被设置用于将运动设备17的一端连接到平台16。支承构件19附接到主体11，以便将运动设备17的另一端连接到主体11。在图I和图2中，主体11的一部分已经被去除以便更清楚地显示运动设备17。如图3和4所示，运动设备17是平行四边形结构5 (见图4)，其包括通过连接构件22与第二平行连杆机构21串联连接的第一平行连杆机构20。在所示的实施方式中，平行连杆机构20、21的结构被设计成在操作中将平台11保持在水平取向上。每个平行四边形连杆机构20、21可包括第一连杆臂23、24和第二连杆臂25、26和液压致动器27、28。在所示的实施方式中，液压致动器27、28是提供固定长度的直线运动的缸致动器。这种致动器通常包括在封闭缸中紧密装配的活塞。活塞附接到从缸的一端延伸的杆，以提供机械输出。缸在每端具有端口，以许可液压流体进入和返回。四通换向阀可与缸结合使用，以便根据动力行程的希望方向将一个缸端口连接到液压供应装置，并将另一端口连接到返回装置。液压致动器27、28可操作(优选独立地操作)，以便根据平台16及其上安装的驾驶室12要运动的方向(水平和/或竖直)改变平行四边形连杆机构20、21的几何结构。这通过延伸和收缩致动器27、28来实现(如下面详细描述的)。关于第一平行四边形机构20，第一连杆臂23具有第一端29和第二端30，第二连杆臂25具有第一端33和第二端34。液压致动器27具有第一端37和第二端38。关于第二平行四边形机构22，第一连杆臂24具有第一端31和第二端32，第二连杆臂26具有第一端35和第二端36。液压致动器28具有第一端39和第二端40。连杆臂23、24、25、26 和液压致动器 27,28 的每一端 29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40设置有眼孔或其他合适的装置，用于枢转连接到平台支架18、连接构件22和/或支承构件19，如下文所述。在所示的实施方式中，支架18、连接构件22和支承构件19设置有多个孔口，这些孔口总共形成七个枢转轴线41、42、43、44、45、46、47。穿过眼孔和孔口插入的枢转销在枢转轴线41、42、43、44、45、46、47处形成销接头。液压致动器27、28的第一端37、39和每个平行四边形连杆机构20、21的第一连杆臂23、24的第一端29、31都沿着第一枢转轴线41连接到连接构件22。第一平行四边形连杆机构20的连杆臂23、25的第二端30、34可以沿着第二枢转轴线42和第三枢转轴线43经由支架18与平台16枢转连接。第一平行四边形连杆机构20的液压致动器27的第二端38也可以沿着第三枢转轴线43经由支架18与平台16枢转连接。
第二平行四边形连杆机构21的连杆臂24、26的第二端32、36可以沿着第四枢转轴线44和第五枢转轴线45经由支承构件19与主体11枢转连接。第二平行四边形连杆机构21的液压致动器28的第二端40也可以沿着第五枢转轴线45经由支承构件19与主体11枢转连接。第一和第二平行四边形连杆机构20、21的第二连杆臂25、26的第一端33、35可沿着第六枢转轴线46和第七枢转轴线47与连接构件22枢转连接。图5至图13说明了实现驾驶室12相对于机器主体11运动的运动设备17的操作。在图5中，平台16处于“正常”位置，即降低的位置。液压致动器27、28都处于收
缩位置。为了竖直提升平台16，使第二平行四边形连杆机构21的液压致动器28保持收缩，而延伸第一平行四边形连杆机构20的液压致动器27。这将造成平台16进行具有一些初始向前运动的弧形运动，如图6所示，直到液压致动器27完全延伸(图7)。通过延伸液压致动器28可针对平台16获得进一步的高度，虽然这也伴随平台16的一些向前运动(图10)。图13说明了当液压致动器28也完全延伸时平台的位置。为了在水平方向上从正常位置延伸平台16，保持第一平行四边形连杆机构20的液压致动器27收缩，而延伸第二平行四边形连杆机构21的液压致动器28。这将造成平台16进行具有一些初始向上运动的弧形运动，如图8所示，直到液压致动器28完全延伸(图11)。通过延伸液压致动器27可获得平台16的进一步向前延伸，虽然这也伴随平台16的一些向前运动(图12)。图13说明了当液压致动器27也完全延伸时平台16的位置。应当注意，液压致动器27、28的连杆臂23、24、25、26可以不同于所说明的构造连接在平台16、连接构件22和支承构件19之间。然而，关键是每个液压致动器27、28的端部和来自每个平行四边形连杆机构20、21的一个连杆臂23、24、25、26的端部沿着第一枢转轴线41连接到连接构件22。在多数应用中，运动设备17需要与其附接的第二平行四边形结构50 (见图4)，其设置在平行于上面描述的第一平行四边形结构5的竖直平面内，以支承平台16和驾驶室12的重量并保持其水平取向。这在图4中说明。第二平行四边形结构50可提供第三平行四边形连杆机构51和第四平行四边形连杆机构52，其具有与第一平行四边形连杆机构20和第二平行四边形连杆机构21的连杆臂和液压致动器基本相同的构造。这样，可迫使第一平行四边形连杆机构20的液压致动器27和第三平行四边形连杆机构51的液压致动器27’同时操作。类似地，也可迫使第二平行四边形连杆机构21的液压致动器28和第四平行四边形连杆机构52的液压致动器28’同时操作。在所示的实施方式中，枢转轴线41、42、43、44、45、46、47从第一平行四边形结构水平延伸到第二平行四边形结构，可在每个枢转轴线处使用单个枢转接头以形成从第一平行四边形结构延伸到第二平行四边形结构的单个枢转接头。当使用两个平行的平行四边形结构时，如所示的实施方式那样，两个结构5、50中的对应地成对的连杆臂23和23’、24和24’、25和25’、26和26’的部分或者全部可包括单个连杆臂构件，例如像图4中可见的连杆臂23、24、26的情况那样。第一平行四边形连杆机构20和第三平行四边形连杆机构50的两个第一连杆臂23、23’事实上可包括从第一平行四边形结构延伸到第二平行四边形结构的单个连杆构件。这可帮助为运动设备17提供附加的刚性并因此可进一步改善其稳定性。
使用这里描述的可相对于彼此独立运动且具有连接来自每个平行四边形结构的液压缸和每个平行四边形结构的其中一个连杆臂的单个枢转点的两个联接的平行四边形结构有很多好处。主要的好处在于，显著减少了加工，因为需要的部件比现有技术的设计少。这可在制造成本和时间方面进一步受益。
权利要求
1.一种用于使平台(16)相对于基座(11)在水平和竖直方向上运动的设备(17)，所述设备(17)包括 平行四边形结构，其包括第一和第二平行四边形连杆机构(20，21)； 每个平行四边形连杆机构(20，21)包括第一和第二连杆臂(23，24，25，26)和液压致动器(27，28)，以改变相应平行四边形连杆机构(20，21)的几何结构； 连接构件(22)，其连接在所述平行四边形连杆机构(20，21)之间，每个连杆臂(23，24，25，26)的第一端(29，31，33，35)和每个液压致动器(27，28)的第一端(37，39)枢转连接到该连接构件(22)； 其中，所述液压致动器(27，28)的第一端(37，39)和第一连杆臂(23，24)的第一端(29，31)沿着第一枢转轴线(41)连接到所述连接构件(22)。
2.根据权利要求I所述的设备(17)，其中，所述液压致动器(27，28)可独立操作。
3.根据权利要求I或2所述的设备(17)，其中，所述第一平行四边形连杆机构(20)的连杆臂(23，25)的第二端(30，34)沿着第二枢转轴线(42)和第三枢转轴线(43)与所述平台(16)枢转连接，所述第一平行四边形连杆机构(20)的所述液压致动器(27)的第二端(38)沿着所述第三枢转轴线(43)与所述平台(16)枢转连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(17)，其中，所述第二平行四边形连杆机构(21)的连杆臂(24，26)的第二端(32，36)沿着第四枢转轴线(44)和第五枢转轴线(45)与所述基座(11)枢转连接，所述第二平行四边形连杆机构(21)的所述液压致动器(28)的第二端(40)沿着所述第五枢转轴线(45)与所述基座(11)枢转连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一和第二平行四边形连杆机构(20，21)的第二连杆臂(25，26)的第一端(33，35)沿着第六枢转轴线(46)和第七枢转轴线(47)与所述连接构件(22)枢转连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一平行四边形连杆机构(20)的第一连杆臂(23)的第二端(30)沿着第二枢转轴线(42)与所述平台(16)枢转连接，所述第一平行四边形连杆机构(20)的第二连杆臂(25)的第二端(34)沿着第三枢转轴线(43)与所述平台(16)枢转连接，所述第二平行四边形连杆机构(21)的第一连杆臂(24)的第二端(32)沿着第四枢转轴线(44)与所述基座(11)枢转连接，所述第二平行四边形连杆机构(21)的第二连杆臂(26)的第二端(36)沿着第五枢转轴线(45)与所述基座(11)枢转连接，所述第一平行四边形连杆机构(20)的第二连杆臂(25)的第一端(33)沿着第六枢转轴线(46)与所述连接构件(22)枢转连接，所述第二平行四边形连杆机构(21)的第二连杆臂(26)的第一端(35)沿着第七枢转轴线(47)与所述连接构件(22)枢转连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(17)，包括 第二平行四边形结构(50)，其布置在平行于所述第一平行四边形结构的竖直平面内并包括第三和第四平行四边形连杆机构(51，52)，所述第三和第四平行四边形连杆机构(51，52)均包括第一和第二连杆臂(23’，24’，25’，26’ )和液压致动器(27’，28’)，以改变相应第三和第四平行四边形连杆机构(51，52)的几何结构。
第二连接构件(22)，其连接在所述第三和第四平行四边形连杆机构(51，52)之间，第二平行四边形结构(50)的每个连杆臂(23’，24’，25’，26’ )的第一端和第二平行四边形结构(50)的每个液压致动器(27’，28’ )的第一端枢转连接到该第二连接构件(22)；其中，所述第二平行四边形结构的所述液压致动器(27’，28’ )的第一端和所述第二平行四边形结构的第一连杆臂(23’，24’ )的第一端沿着第一枢转轴线(41)连接到所述第二连接构件(22)。
8.根据权利要求7所述的设备(17)，其中， 所述第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的液压致动器(27，27’ )被限制为同时操作；和 所述第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的液压致动器(28，28’ )被限制为同时操作。
9.根据权利要求7或8所述的设备(17)，其中，所述第一和第二连接构件(22)彼此刚性连接或者包括单个一体式连接构件。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的设备(17)，其中，枢转销沿着第一枢转轴线(41)布置并被连接以为所述第一和第二平行四边形结构的液压致动器(27，27’，28，28’ )和第一连杆臂(23，23’，24，24’ )提供枢转接头。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一平行四边形结构的第一平行四边形连杆机构(20)的连杆臂(23，23’，25，25’ )的第二端(30，34)和所述第二平行四边形结构的第三平行四边形连杆机构(5)沿着所述第二和第三枢转轴线(42，43)与所述平台(16)枢转地连接。
12.根据权利要求11所述的设备(17)，其中，所述第一和第二平行四边形结构的第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的液压致动器(27，27’)沿着所述第三枢转轴线(43)与所述平台(16)枢转地连接。
13.根据权利要求7-12中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一和第二平行四边形结构的第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的连杆臂(24，24’，26，26’)的第二端(32，36)沿着所述第四和第五枢转轴线(44，45)与所述基座(11)枢转地连接。
14.根据权利要求13所述的设备(17)，其中，所述第一和第二平行四边形结构的第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的液压致动器(28，28’)的第二端(40)沿着所述第五枢转轴线(45)与所述基座(11)枢转地连接。
15.根据权利要求7-14中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一和第二平行四边形结构的第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的第二连杆臂(25，25’，26，26’)的第一端(33，35)沿着所述第六和第七枢转轴线(46，47)与所述连接构件(22)枢转地连接。
16.根据权利要求7-15中任一项所述的设备(17)，其中，所述第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的第一连杆臂(23，23’ )的第二端(30)沿着第二枢转轴线(42)与平台(16)枢转地连接，所述第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的第二连杆臂(25，25’ )的第二端(34)沿着第三枢转轴线(43)与平台(16)枢转地连接，所述第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的第一连杆臂(24，24’ )的第二端(32)沿着第四枢转轴线(44)与基座(11)枢转地连接，所述第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的第二连杆臂(26)的第二端(36)沿着第五枢转轴线(45)与基座(11)枢转地连接，所述第一和第三平行四边形连杆机构(20，51)的第二连杆臂(25，25’ )的第一端(33)沿着第六枢转轴线(46)与连接构件(22)枢转地连接，且所述第二和第四平行四边形连杆机构(21，52)的第二连杆臂(26，26’ )的第一端(35)沿着第七枢转轴线(47)与连接构件(22)枢转地连接。
17.根据权利要求7-16中任一项所述的设备(17)，其中，枢转销沿着第二、第三、第四、第五和第六枢转轴线(42，43，44，45，46，47)中的一个或多个布置，以为所述第一和第二平行四边形结构的连杆臂(23，24，25，26)和液压致动器(27，28)提供枢转接头。
18.根据权利要求7-16中任一项所述的设备(17)，其中，来自所述第一和第二平行四边形结构的相应对的连杆臂(23，24，25，26)中的一个或多个均包括单个一体式构件。
全文摘要
本发明涉及一种用于使平台(16)相对于基座(11)在水平和竖直方向上运动的设备(17)。设备(17)包括平行四边形结构，其包括第一和第二平行四边形连杆机构(20，21)；每个平行四边形连杆机构(20，21)包括第一和第二连杆臂(23，24，25，26)和液压致动器(27，28)，以改变相应平行四边形连杆机构(20，21)的几何结构。连接构件(22)连接在所述平行四边形连杆机构(20，21)之间，每个连杆臂(23，24，25，26)的第一端(29，31，33，35)和每个液压致动器(27，28)的第一端(37，39)枢转连接到该连接构件(22)。液压致动器(27，28)的第一端(37，39)和第一连杆臂(23，24)的第一端(29，31)沿着第一枢转轴线(41)连接到连接构件(22)。
文档编号B66C13/54GK102639792SQ201080054632
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月6日
发明者C·布吕 申请人:卡特彼勒公司