用于起重汽车负载处理装置的旋转体制动系统的制作方法
【专利摘要】一种用于起重汽车可安装的负载处理组件的液压旋转和制动系统，其具有液压驱动的蜗杆螺杆，液压马达定位成邻接螺杆的一端，摩擦制动器定位成邻接螺杆的相对端。该系统包括摩擦制动器，其具有至少部分地位于蜗杆螺杆中的制动器控制器。摩擦制动器通过流体的排放可被释放，不需要延伸到起重汽车的储液箱的流体排放管线。
【专利说明】用于起重汽车负载处理装置的旋转体制动系统
【技术领域】
[0001] 本公开内容通常涉及在用于拾取、运输和堆叠负载物的安装在起重汽车上的可旋 转负载处理设备上的改进。这样的可旋转负载处理设备通常是负载夹具，但是，该公开文 本设想了其它类型的可旋转负载处理设备，最好例如是叉、压盘等。更具体而言，该公开文 本涉及到在用于这种负载处理设备的旋转体摩擦制动系统上的改进，当旋转体没有被致动 时，即使负载不平衡或者受到动态影响，所述改进也能使得旋转体维持负载处理装置的目 标旋转姿态。
【背景技术】
[0002] 为了防止旋转体制动系统的体积需要负载的重心被定位成比起重汽车的前轴过 于向前，旋转体制动系统的紧凑性在起重汽车安装的负载处理设备上特别重要。负载的任 何过于向前的突出以及由此导致的其重心能够过度地限制能由平衡的起重汽车所处理的 负载重量，没有不利地影响围绕其前轴向前倾覆的稳定性。
[0003] 在过去，已经使用了具有或者不具有摩擦制动器的各种类型的液压旋转体，用于 使得起重汽车负载处理设备旋转。例如在美国专利5, 927, 932中示出了由液压马达提供动 力但是不具有摩擦制动器的这样的旋转体。
[0004] 可选地，多年来，Eaton Char-Lynn已经出售了旋转体液压马达，其驱动轴的一端 连接到旋转的摩擦制动器上，其驱动轴的相对端适于被连接到蜗杆螺杆上，用于驱动用于 纸卷夹具的起重汽车安装的旋转体。虽然当旋转体没有被致动时，Eaton摩擦制动器组件 防止了旋转体的不希望的浮动运动，但是摩擦制动器组件在其长度和宽度尺寸方面非常庞 大，由此限制了根据上述说明被用在其上的平衡起重汽车的负载承载能力。另外，Eaton制 动器组件的大尺寸指示了低的制动器致动弹簧压力和对应地低的制动器释放液压，要求单 独的液压排放管道从制动器释放组件到起重汽车的液压蓄能器被规定路线，单独的液压排 放管道占据了另一空间并且在旋转体组件的特别受限的空间中产生了管道规定线路困难。
【专利附图】
【附图说明】
[0005] 图1是具有根据本发明的典型实施例的旋转体制动系统的起重汽车负载夹具的 后视图。
[0006] 图2是图1的负载夹具的局部侧视图。
[0007] 图3是在图1的实施例中使用的典型的旋转电机和制动系统的局部截面图。
[0008] 图4是在图3的旋转电机和制动系统中使用的液压阀回路的局部示意图，示出了 制动器组件处于其致动状态下的放大截面图。
【具体实施方式】
[0009] 参照图1和2,具有向前突出的夹持臂11的纸卷夹具10形式的典型的负载处理 组件可通过上附接钩12和下附接钩14安装到起重汽车（未示出）的负载提升载架上。钩 12和14被连接到基座16的后侧上，框架18可旋转地安装在基座16上，以围绕向前延伸的 旋转轴20旋转。框架18包括大圆环齿轮22,其能够由一个或者多个旋转体驱动单元，例如 23、24,可选择地双向地被驱动。每个旋转体驱动单元23、24具有各自的小齿轮25,用于使 得环齿轮22由各自的双向液压马达26驱动通过如图3所示的各自的蜗杆螺杆28和蜗轮 30相对于驱动单元23围绕轴20旋转。框架18的旋转沿任一方向可以是连续的。如图3 所示，液压马达26邻接蜗杆螺杆28的端部28a，优选地通过花键26b被连接到端部28a上， 以可选地沿着任一方向围绕蜗杆螺杆旋转轴32驱动蜗杆螺杆。
[0010] 如目前为止所述，如图1所示的左侧旋转体驱动单元23和右侧旋转体驱动单元24 基本相同。但是，在两个驱动单元23和24之间有一个主要的不同就是：驱动单元23不仅 具有旋转体驱动功能，而且具有摩擦制动功能，而驱动单元24仅具有旋转体驱动功能。只 要单一的旋转体驱动单元被应用到负载处理组件10上，那么它就是驱动单元23,因为此后 将说明的它的附加的制动功能。如果一个或者多个附加的驱动单元（例如驱动单元24)被 使用，那么这样的（一个或者多个）附加单元通常不具有制动功能，除非必须的预期制动力 大于由驱动单元23的摩擦制动器提供的制动力，在这种情况下，具有制动功能的一个或者 多个附加的驱动单元，例如23,可以根据需要增加。不管对于任何特定应用所需要的任何的 附加驱动单元的类型和数量，它们都可以围绕环齿轮22的内部以传统位置分布，不需要负 载处理组件或者负载的重心比如果只使用了单一的驱动单元23的情况下从起重汽车的前 轴的任何进一步向前，由此基本保留了平衡的起重汽车的负载承载能力，基本没有减少起 重汽车的围绕其前轴的前倾的稳定性。
[0011] 现在将参照附图3和4针对驱动单元23说明本文优选的格外紧凑类型的摩擦制 动器组件的一个示例。邻接与液压驱动马达26驱动地连接到蜗杆螺杆28上的端部28a相 对的蜗杆螺杆28的端部28b定位的是总体由38指示的典型的摩擦制动器组件，其用于可 选地防止蜗杆螺杆的围绕其旋转轴32的旋转。在图3中示出的典型的摩擦制动器组件38 优选地包括大量摩擦片40,在图4中最优显示，该大量摩擦片在两侧上具有引起摩擦的表 面，并且由各个压盘42隔开，使得外周花键43可滑动地键入在端盖44上的对应的凹槽45 中，以防止压盘42的旋转。另一方面，只有在制动器组件被致动时，防止摩擦片40围绕蜗 杆螺杆轴32旋转，并且当制动系统被释放时，可选择地允许摩擦片40围绕轴32旋转。
[0012] 参照图4,通过具有致动器机构和释放机构的制动器控制器实现制动器组件的致 动和释放。关于致动器机构，如果允许致动器弹簧48(其例如可由Bellville型垫圈或者其 它合适的弹簧类型构成）通过杆引导的压盘50在制动器转子46上施加制动器致动力，那 么制动器的致动就发生，由此夹持摩擦片40和压盘42紧靠端盖44,并且由此防止转子46 的旋转。相反地，关于释放机构，通过制动器释放管道52施加在制动器释放活塞54上的液 压迫使制动器转子46运动到图4中的左侧，以对抗致动器弹簧48的力，由此放松了制动器 转子46和端盖44之间的夹持力，以允许制动器转子46自由旋转。因为制动器转子46通 过例如在图4中的46a所示的纵向花键可滑动地连接到蜗杆螺杆28的内部，所以蜗杆螺杆 由此根据制动器转子46自由旋转（制动器被释放）还是不自由旋转（制动器被致动）可 选择地被释放或者被制动。
[0013] 当摩擦制动器组件被释放时，蜗杆螺杆28和蜗轮30通过马达26自由旋转，使得 驱动单元23以及任何的其它驱动单元，例如24,能够引起环齿轮22和其框架18相对于基 座16的旋转。相反地，当制动器组件被致动时，防止了框架18及其环齿轮22相对于基座 的旋转，因为通过制动器组件防止了蜗杆螺杆28和蜗轮30转动。
[0014] 图3和4的典型实施例示出了制动器控制器的制动器致动器部件，S卩，杆引导的压 盘50和致动器弹簧48,它们位于蜗杆螺杆28中。但是，如果需要，能够颠倒制动器控制器， 使得制动器控制器的制动器释放部件，例如活塞54,至少部分地位于蜗杆螺杆28中。这例 如通过使得活塞54更小并且通过增加管道52中的制动器释放液压来补偿，和/或，通过使 得蜗杆螺杆设计成具有较大的直径以接收活塞54来实现。作为另一可选方案，制动器控制 器的致动器部件和释放部件能够至少部分地位于蜗杆螺杆中。
[0015] 在图4中示出了用于图1-3的实施例的驱动和制动器控制方面的典型的液压原理 图。当在供应到制动器释放活塞54的管道52中存在不足的制动器释放压力时，制动器组 件由制动器弹簧48自动地致动。只要操作者手动旋转的方向控制阀56被定中心时，如图4 所示，这种状态就存在，使得没有加压流体从起重汽车的泵58被供应到正常用于驱动马达 26的相对方向的流体管线60或者62的任一者上。当操作者使得阀56从其中心位置沿着 一个方向或者另一方向运动，以打开液控单向阀55和57并且由此驱动马达26,以引起框架 18沿着选定的方向旋转时，在选定的压力管线60或者62中的小量的高压流体会通过制动 器控制阀组件68的梭阀64和孔66通过管道52被引导，并且由此被引导到活塞54,以用之 前说明的方式自动地释放制动器，而主要量的高压流体同时由马达26使得框架18开始旋 转。卸压阀67使得管道52中的压力限制到适于释放制动器的预定压力。
[0016] 相反地，当操作者稍后使得阀56返回到其中心位置，以使得马达26不能引起框架 18的旋转时，阀组件68通过使得来自制动器组件的活塞54的流体通过管道52、孔66和梭 阀64排出进入到管线60或者62中的至少一个中（根据梭阀允许的位置）而自动地引起 制动器的致动，因为在那时由于操作者使得阀56中心定位而在管线60和62两者中的压力 会低并且约相等。这种配置消除了对于排放管道52的任何需求，以越过阀组件68和操作 者的阀56并且使得所有路径都延伸到起重汽车的液压流体存储箱70上，以便为从制动器 组件排放的流体找到合适的低压容器。制动器组件的小的紧凑尺寸也辅助提供了该优势， 当制动器被致动时，制动器组件产生了要通过管道52排放的最小的流体容积，由此排放的 流体能仅被存储在管线60或者62中，没有过多的背压阻碍制动器的致动。
[0017] 在前述说明书中已经使用的术语和表达在那里被用作说明的措辞，不是为了限 制，并且这些术语和表达的使用，不是为了排除示出和说明的特征的等同特征或者其一部 分，应该知道，本发明的范围仅由所附的权利要求书来定义和限制。
【权利要求】
1. 一种可安装在起重设备上以接合并且旋转负载的负载处理组件，所述负载处理组件 包括： (a) 基座，其适于被安装在所述起重设备上； (b) 框架，其可旋转地安装在所述基座上； (c) 马达，其适于使得所述框架相对于所述基座旋转； (d) 蜗杆螺杆，其适于围绕旋转轴被所述马达可旋转地驱动，以使得所述框架旋转，所 述蜗杆螺杆具有沿着所述旋转轴间隔开的第一端部和第二端部； (e) 所述马达被定位成邻接所述蜗杆螺杆的所述第一端部；和 (f) 摩擦制动器组件，其定位成邻接所述蜗杆螺杆的所述第二端部，适于可选择地防止 所述蜗杆螺杆围绕所述旋转轴的旋转。
2. 根据权利要求1所述的组件，其特征在于，包括适于使得所述框架相对于所述基座 旋转的另一马达和适于被所述另一马达可旋转地驱动以使得所述框架旋转的另一蜗杆螺 杆。
3. -种可安装在起重设备上以接合并且旋转负载的负载处理组件，所述负载处理组件 包括： (a) 基座，其适于被安装在所述起重设备上； (b) 框架，其可旋转地安装在所述基座上； (c) 马达，其适于使得所述框架相对于所述基座旋转； (d) 蜗杆螺杆，其适于被所述马达可旋转地驱动，以使得所述马达能够引起所述框架的 所述旋转； (e) 摩擦制动器组件，其包括制动器控制器，所述制动器控制器具有适于使得所述制动 器组件可选择地允许所述框架相对于所述基座的所述旋转的释放机构和适于使得所述制 动器组件可选择地防止所述框架相对于所述基座的所述旋转的致动器机构； (f) 所述制动器控制器至少部分地位于所述蜗杆螺杆中。
4. 根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述致动器机构至少部分地位于所述蜗 杆螺杆中。
5. 根据权利要求3所述的组件，其特征在于，包括适于使得所述框架相对于所述基座 旋转的另一马达和适于被所述另一马达可旋转地驱动以使得所述框架旋转的另一蜗杆螺 杆。
6. -种可安装在起重设备上以接合并且旋转负载的负载处理组件，所述负载处理组件 包括： (a) 基座，其适于被安装在所述起重装置上； (b) 框架，其可旋转地安装在所述基座上； (c) 流体动力马达，其适于使得所述框架相对于所述基座沿着两个相对的方向中的任 一个旋转，所述流体动力马达被一对流体动力管线控制，每个流体动力管线能够交替地使 得流体被引导到所述流体动力马达中或者从所述流体动力马达排出，以使得所述马达交替 地能够或者不能够引起所述框架相对于所述基座的旋转； (d) 流体动力可释放摩擦制动器组件，其适于可选择地允许或者防止所述框架相对于 所述基座的所述旋转，所述摩擦制动器组件和所述流体动力马达两者都被可操作地连接到 流体动力制动器控制阀组件上，由此，当所述一对流体动力管线使得所述马达不能引起所 述框架的所述旋转时，通过使得来自所述摩擦制动器组件的流体通过所述制动器控制阀组 件自动地排放进入所述一对流体动力管线中的至少一个中，所述制动器控制阀组件引起所 述摩擦制动器组件的致动。
7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，包括适于使得所述框架相对于所述基座 可选择地沿着所述两个相对的方向中的任一个旋转的另一流体动力马达，所述另一流体动 力马达可操作地连接到所述一对流体动力管线上和所述制动器控制阀组件上。
【文档编号】B66F9/12GK104093660SQ201380007473
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】C·M·瓦尔帝尔斯, R·J·弗拉克 申请人:卡斯卡特公司