用于与铰接式移动机械的转向联动装置一起使用的前车架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于与铰接式移动机械的转向联动装置一起使用的前车架，前车架可具有中心倾斜结构，中心倾斜结构具有平行板、设置在平行板之间并与平行板连接的腹板构件、以及连接到腹板构件上的铰链部件。前车架还可包括在与基部相对处连接到腹板构件上的安装凸耳，用于接收倾斜缸的枢转销。前车架还可具有提升结构，用于接收间隔开的提升臂。前车架还可包括车桥安装垫和轴承孔，车桥安装垫连接在每个提升结构的基部处并被配置成与铰接式机械的前车桥接合，轴承孔定位成与车桥安装垫相邻并被配置为接收转向缸的枢转销。采用这种结构，六杆机械的以往耐用的后牵引机部分和高度需要的转向联动装置可与低成本、耐用的反转杆工具联动装置一起使用。
【专利说明】用于与铰接式移动机械的转向联动装置一起使用的前车架
【技术领域】
[0001]本实用新型总体上涉及一种转向联动装置，并且更具体地涉及用于铰接式移动机械的转向联动装置。
【背景技术】
[0002]铰接式移动机械(例如拖运卡车、铲运机、轮式装载机、自动平地机等机械)一般包括通过挂钩耦合在一起的工具(例如，非发动机)部分和牵引机(例如，发动机)部分。常规的挂钩被配置为围绕铰接接头旋转，从而允许工具部分在与牵引机部分不同的方向上移动。这种铰接便于机械进行转向。
[0003]一种示例性的移动机械公开在2010年出版的标题为“988H轮式装载机”的产品宣传册的第3页上，并且可以在下面的互联网网站上找到:http://xml.catmms.com/servlet/ImageServlet?imageId=C609127&imageType=2o 在本手册中，不出了机械(通常称作为六杆机械)带有枢转地连接到前工具部分的单一的位于中心的箱式悬臂。该机械还包括位于铰接挂钩的相对两侧上的一对液压缸。液压缸前端连接在前工具部分的轴附近和箱式悬臂的外部，并且后端连接在铰接挂钩附近。液压缸用于使得前工具部分相对于后牵引机部分枢转。[0004]另一种示例性的移动机械公开在2012年出版的标题为“990H轮式装载机”的产品宣传册的第4页上，并且可以在下面的互联网网站上找到:http://xml.catmms.com/servlet/ImageServlet?imageId=C743073&imageType=2o 在本手册中，不出了机械(通常称作为反转杆机械)带有悬臂，该悬臂包括枢转地连接到前工具部分的两个间隔开的提升臂。该机械还包括位于铰接挂钩的相对两侧上的一对液压缸。液压缸前端连接在铰接挂钩附近，并且后端连接在后牵引机部分的开放式结构中的轴附近。
[0005]已证明六杆机械的后牵引机部分由于其通常封闭的结构而在高应力应用中具有耐用性。六杆机械的后牵引机部分中有可能具有的封闭的结构，因为相关联的转向缸不需要用于附接的开放结构。比起反转杆机械的转向联动装置，客户历来优选六杆机械的转向联动装置，因为使用转向缸的相关联的外部式定位，转向负载可能会更小并且更加可控。与此相反，在一些应用中，反转杆机械联动装置的提升臂成本、耐用性、生产率和/或强度可能优于六杆机械的箱式悬臂联动装置。然而，由于反转杆联动装置的两个间隔开的提升臂具有空间限制，所以以前并没有可能将六杆机械的后牵引机部分和转向联动装置应用在反转杆机械中。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供了一种用于与铰接式移动机械的转向联动装置一起使用的前车架，前车架和联动装置旨在解决上面提出一个或多个技术问题和/或现有技术的其它技术问题。
[0007]在一个方面中，本实用新型涉及一种用于与铰接式机械的转向联动装置一起使用的前车架。该前车架可包括中心倾斜结构，该中心倾斜结构具有两个间隔开的平行板、设置在平行板之间并与平行板连接的至少一个腹板构件、以及在平行板的基部处连接到至少一个腹板构件上的铰接挂钩铰链部件。该前车架还可包括在与基部相对的点处连接到至少一个腹板构件上的安装凸耳。安装凸耳可被配置成接收倾斜缸的枢转销。该前车架还可包括位于中心倾斜结构的相对两侧上的两个基本相同的提升结构。提升结构可被配置成接收间隔开的提升臂。该前车架还可包括车桥安装垫和轴承孔，车桥安装垫连接在每个提升结构的基部处并被配置成与铰接式机械的前车桥接合，轴承孔定位成与车桥安装垫相邻并被配置为接收转向缸的枢转销。
[0008]所述提升臂是板状的并且每个所述提升结构包括轴承孔，所述轴承孔被配置为接收穿过所述提升臂中的相应一个的一端的枢转销。
[0009]所述平行板是大体三角形的，并且所述安装凸耳位于所述平行板的顶点处。
[0010]每个所述提升结构包括轴承孔，所述轴承孔被配置为接收与所述提升臂相关联的不同提升缸。
[0011]每个所述提升结构是大体三角形的。
[0012]所述车桥安装垫包括孔，所述孔被配置成接收将所述前车架夹紧到所述前车桥上的紧固件。
[0013]所述轴承孔位于所述提升臂的外部和和所述车桥安装垫的后方。
[0014]所述轴承孔被进一步定位成当连接到所述铰接式机械时低于所述车桥安装垫,并且高于所述前车桥的轴线。
[0015]在另一个方面中，本实用新型涉及一种转向联动装置。该转向联动装置可包括前车架和平行提升臂，前车架具有车桥安装垫，车桥安装垫被配置为与铰接式机械的前车桥接合，平行提升臂在第一端部处枢转地连接到前车架上并被配置为在相对的第二端部处连接到铰接式机械的作业工具上。所述转向联动装置还可包括一对提升缸、钟形曲柄和倾斜缸，这一对提升缸连接在前车架和提升臂的两侧之间，钟形曲柄在中心处连接到平行提升臂上并被配置为连接到作业工具上，倾斜缸枢转地连接到前车架的中心和钟形曲柄的一端。该转向联动装置还可包括一对转向缸，该对转向缸在第一端部处连接到与车桥安装垫相邻的前车架上并被配置为在第二端部处连接到后车架上。该对转向缸可位于前车架的外部和平行提升臂的下方。
[0016]所公开的转向联动装置可通过独特的前端结构组件接合在反转杆机械的工具联动装置上，该独特的前端结构组件将相应的转向缸定位在机械上低处、靠近前车桥、并偏离相关联的提升臂的路径。采用这种结构，六杆机械的以往耐用的后牵引机部分和高度需要的转向联动装置可与低成本、耐用的反转杆工具联动装置一起使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是一种示例性的公开的移动机械的等轴测图；并且
[0018]图2是可与图1的移动机械一起使用的一种示例性的公开的前车架的等轴测图。
[0019]元件列表
[0020]10.机械；12.作业工具；14.牵引机部分；16.工具部分；18.挂钩组件；20.后车架；22.后车桥；24.动力系统；26.操作者站；28.前结构组件；30.前车桥；32.铰链部件；34.枢转销；36.垂直轴；38.工具联动装置；40.前车架；42.提升臂；44.枢转销；45.枢转销；46.钟形曲柄；48.枢转销；50.安装凸耳；52.倾斜连杆；54.枢转销；56.枢转销；58.液压缸；60.枢转销；62.枢转销；64.液压缸；66.枢转销；68.液压缸；70.安装臂；72.中心倾斜结构；74.提升结构；76.板；78.腹板构件；80.轴承孔；82.轴承孔；84.孔；86.安装凸耳；88.轴承孔；90.板；92.腹板构件；94.轴承孔；96.轴承孔；98.切口；100.角撑板；102.车桥安装垫；103.孔；104.接合器；106.轴承孔。
【具体实施方式】
[0021]图1示出了一种示例性的移动机械10。在所公开的例子中，机械10是一种如轮式装载机的运土机械。机械10可被配置为在第一位置处将物料装入作业工具12，将物料从第一位置输送到第二位置，并在第二位置将物料从作业工具12中卸载。然而，可以设想，如果需要的话，机械10可实施为另一种类型的移动机械，如铲运机、拖运卡车、自动平地机或本领域中已知的其它机械。也可以设想，机械10可用于除了输送土质物料外的其他活动。机械10可以是一种具有牵引机部分14的铰接式机械，牵引机部分14通过铰接挂钩18可操作地连接到工具部分16上。
[0022]在所公开的实施例中，牵引机部分14位于机械10的后面并被配置成支承着电源。具体地说，牵引机部分14可包括后车架20、后车桥22、动力系统24以及操作者站26。后车架20可转动地接收后车桥22并被配置为支承着动力系统24和操作者站26。动力系统24可被配置为驱动后车桥22，并为机械10的其它部件提供电气和/或液压动力。操作者站26可以方便人工控制机械10。
[0023]工具部分16可包括前结构组件28，前结构组件28在机械10的前端支承着作业工具12。在所公开的例子中，作业工具12是由前车桥30垂直支承的装载机铲斗，以使得作业工具12可相对于地面升高、降低和倾斜。然而，应当注意，可以可替代地结合机械10使用其它类型的作业工具12。在一些实施例中，前车桥30也可经由例如挂钩组件18由动力系统24驱动。在这些实施例中，前车桥30可以是与后车桥22基本上相同的。
[0024]挂钩组件18可以是相互协作以连接牵引机部分14与工具部分16同时还允许其间有一些相对旋转运动的部件的组件。特别地，挂钩组件18可包括枢转接头，该枢转接头具有单独的铰链部件32和一个或多个枢转销34，铰链部件32刚性地连接到牵引机部分14和工具部分16中的每一个上，一个或多个枢转销34被接收在铰链部件32内并与铰链部件32结合。使用这样的配置，每个铰链部件32，连同牵引机部分14和工具部分16的连接部分一起可绕枢转销34旋转，从而允许机械10绕垂直轴36转向。
[0025]前结构组件28可包括支承着作业工具12的运动和机械10的转向的结构部件。特别地，前结构组件28可包括枢转地安装到前车架40上的工具联动装置38。反过来，前车架40可刚性地安装到前车桥30上并在铰接挂钩18处可枢转地与后车架20结合。
[0026]如图1所示，工具联动装置38可包括除其他外的一对间隔开的大致呈板状的提升臂42、钟形曲柄46和倾斜连杆52。提升臂42可经由枢转销44在近端处可枢转地连接到前车架40上，并经由另外的枢转销45在远端处可枢转地连接到作业工具12上。钟形曲柄46可大体居于提升臂42之间，并在枢转销48处居中地连接到提升臂42上，这是经由例如与提升臂42 —体的安装凸耳50实现的。倾斜连杆52可分别通过两个不同的枢转销54、56连接在钟形曲柄46的远端与作业工具12之间。一对基本上相同的液压缸58(在图1中仅示出一个)可在第一端处经由第一枢转销60连接到前车架40上，并在相对的第二端处经由枢转销62连接到提升臂42上。另外的液压缸64可位于提升臂42之间，在第一端处经由枢转销45 (仅在图2中示出)连接到前车架40上，并且在相对的第二端处经由枢转销66连接到钟形曲柄46上。采用这种结构，液压缸58的延伸和回缩动作可分别起到提高和降低提升臂42、连同连接的作业工具12、钟形曲柄46和连杆52的作用。同样，液压缸64的延伸和回缩动作可分别起到装载和倾倒作业工具12的作用。可认识到这样的结构类似于反转杆机械的联动装置。
[0027]一个或多个液压缸(或其它的转向致动器)68可将后车架20连接到前车架40上，并起到使得工具部分16相对于牵引机部分14枢转的作用。在所公开的实施例中，为了这一目的，采用了两个液压缸68 ;在挂钩组件18的每一侧设置一个。每个液压缸68可在杆端处连接到与挂钩组件18相邻的后车架20上，并且可在头端处连接到与前车桥30相邻的前车架40上。采用这种结构，位于机械10的左侧(相对于操作者的角度看)的液压缸68的回缩，结合位于机械10的右侧的液压缸68的延伸可起到将工具部分16相对于牵引机部分14逆时针(从上面机10查看)铰接的作用。相反也可以是真实的。
[0028]每个液压缸68可借助于垂直取向的枢转销(未示出)连接到后车架20及前车架40上。特别地，液压缸68的头端可经由穿过安装臂70的垂直枢转销连接到后车架20上。在约等于前车桥30的轴线的高度上(例如，等于或正好高于轴线，但低于前车桥30的凸耳部分)，安装臂70可从后车架20的前拐角处向前及向外延伸。在一个实施例中，在液压缸68的头端处的枢转销可在机械10的前/后方向上大体与挂钩组件18的轴线36对准。同样，液压缸68的杆端可通过正好位于前车桥30后方(例如,在前车桥30的轴的后方,但是在前车桥30的凸耳直径内)的垂直枢转销连接到前车架40。液压缸68可大体水平定向并定位成与提升臂42总体横向对准。
[0029]前车架40的一种示例性的实施例示于图2中。如在该图中可以看出，前车架40可包括除其他外的中心倾斜结构72和连接到中心倾斜结构72的相对侧的提升结构74。中心倾斜结构72可被配置为支承作业工具12的倾斜(参照图1)，而提升结构74可被配置成支承作业工具12的提升。中心倾斜结构72可刚性地连接到提升结构74上，这是通过例如焊接。
[0030]中心倾斜结构72可包括两个平行的板76，两个平行的板76通过至少一个中间腹板构件78彼此结合以形成一个大致中空的或盒状的封闭体。板76和腹板构件78中的每个可使用具有大约相同厚度的钢材来制造，并且通过焊接而彼此结合。板76可大致呈三角形，并具有第一轴承孔80和第二轴承孔82，第一轴承孔80位于顶点处以接收枢转销44，第二轴承孔82位于靠近上面一个铰链部件32的后基部拐角处以接收枢转销60。铰链部件32可在板76之间从腹板构件78向后延伸。一个或多个孔84可形成在腹板构件78内，以减少机械10的重量和/或成本，同时还允许碎屑通过中心倾斜结构72降落到下方的地面上。孔84也可提供可容纳在中心倾斜结构72内的部件(例如，软管、紧固件、线束、等等)的维护进口。
[0031]一对安装凸耳86可与中心倾斜结构72成一体，并远离腹板构件78向上延伸。安装凸耳86可定位成比轴承孔80高(B卩，进一步远离机械10操作的地面)并比轴承孔80靠前。安装凸耳86其本身可各自包括被配置为接收枢转销45的轴承孔88，枢转销45连接到液压缸64的头端。利用这种配置，中心倾斜结构72可支承由液压缸64的延伸和回缩所引起的作业工具12的倾斜。
[0032]每个提升结构74可包括外板90，外板90通过至少一个中间腹板构件92与倾斜中心结构72的板76分离和结合。板90可大致平行于板76，通过焊接接合到腹板构件92上，并且一般呈三角形。与板76 一样，板90可各自包括在其顶点处的轴承孔94和在其后基部拐角处的轴承孔96，轴承孔94被配置为接收枢转销44，轴承孔96被配置为接收枢转销60。腹板构件92可包括为提升臂42和/或液压缸58提供间隙的一个或多个切口 98。可提供一个或多个角撑板100以将提升结构74的外板90和/或腹板构件92连接到中心倾斜结构72的板76上。
[0033]车桥安装垫102可位于每个提升结构74的下部前角处并用于将前车架40连接到前车桥30上。车桥安装垫102可连接到提升结构74的外板90、腹板构件92和/或中心倾斜结构72的板76上。车桥安装垫102可通过例如焊接连接到这些部件的任何一个或全部上。每个车桥安装垫102可被配置为抵靠在前车桥30的大致平坦的上表面的顶部上，并包括多个孔103 (仅示出一个)，多个孔103容纳着将两个部件夹紧在一起的紧固件。
[0034]接合器104可形成在每个提升结构74的最低部分内并被配置成接收相应的液压缸68的垂直枢转销。接合器104可与车桥安装垫102成一体，并且在所公开的实施例中，通过铸造工艺形成并随后通过焊接与提升结构74结合。接合器104可具有被配置成接收液压缸68的枢转销的垂直取向的轴承孔106。轴承孔106可定位成紧接车桥安装垫102的后方，在车桥安装垫102正下方，但是在前车轴30的轴的上方。
[0035]工业实用性
[0036]所公开的转向联动装置可适用于其中需要改进的转向和耐用性的任何铰接的移动机械。然而，所公开的转向联动装置可对于称为反转杆机械的移动机械特别有利，其中与平行提升臂相关联的包装困难通常排除使用位于前端的转向缸。所公开的转向联动装置可通过独特的前端结构组件接合在反转杆机械的工具联动装置上，该独特的前端结构组件将相应的转向缸定位在机械上低处、靠近前车桥、并偏离相关联的提升臂的路径。采用这种结构，六杆机械的以往耐用的后牵引机部分和高度需要的转向联动装置可与低成本、耐用的反转杆工具联动装置一起使用。
[0037]本领域技术人员将明白在不脱离本实用新型公开的范围的情况下可以对所公开的转向联动装置进行各种修改和变型。考虑了本文所公开的转向联动装置的说明书和实践，转向联动装置的其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和实施例仅仅是示例性的，保护范围由所附权利要求书及其等同物确定。
【权利要求】
1.一种用于与铰接式移动机械的转向联动装置一起使用的前车架，其特征在于，包括: 中心倾斜结构，包括: 两个间隔开的平行板； 至少一个腹板构件，其设置在所述平行板之间并与所述平行板连接； 铰接挂钩铰链部件，其在所述平行板的基部处连接到所述至少一个腹板构件上；以及安装凸耳，其在与所述基部相对的点处连接到所述至少一个腹板构件上，所述安装凸耳被配置成接收倾斜缸的枢转销； 两个基本相同的提升结构，其位于所述中心倾斜结构的相对两侧上，所述提升结构被配置成接收间隔开的提升臂； 车桥安装垫，其连接在每个所述提升结构的基部处并被配置成接合所述铰接式机械的前车桥；以及轴承孔，其定位成与所述车桥安装垫相邻并被配置为接收转向缸的枢转销。
2.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，所述提升臂是板状的并且每个所述提升结构包括轴承孔，所述轴承孔被配置为接收穿过所述提升臂中的相应一个的一端的枢转销。
3.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，所述平行板是大体三角形的，并且所述安装凸耳位于所述平行板的顶点处。
4.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，每个所述提升结构包括轴承孔，所述轴承孔被配置为接收与所述提升臂相关联的不同提升缸。
5.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，每个所述提升结构是大体三角形的。
6.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，所述车桥安装垫包括孔，所述孔被配置成接收将所述前车架夹紧到所述前车桥上的紧固件。
7.根据权利要求1所述的前车架，其特征在于，所述轴承孔位于所述提升臂的外部和和所述车桥安装垫的后方。
8.根据权利要求7所述的前车架，其特征在于，所述轴承孔被进一步定位成当连接到所述铰接式机械时低于所述车桥安装垫，并且高于所述前车桥的轴线。
9.一种转向联动装置，其特征在于，包括: 平行提升臂，其在第一端部处枢转地连接到所述前车架上并被配置为在相对的第二端部处连接到所述铰接式机械的作业工具上； 一对提升缸，其连接在所述前车架和所述提升臂的两侧之间； 钟形曲柄，其在中心处连接到所述平行提升臂上并被配置为连接到所述作业工具上； 倾斜缸，其枢转地连接到所述前车架的中心和所述钟形曲柄的一端； 一对转向缸，其在第一端部处连接到与所述轴安装垫相邻的所述前车架上并被配置为在第二端部处连接到后车架上，所述对转向缸位于所述前车架的外部和所述平行提升臂的下面；以及权利要求1至8所述的任一前车架。
10.根据权利要求9所述的转向联动装置，其特征在于，还包括铰接挂钩，所述铰接挂钩被配置成将所述前车架连接到所述后车架上，其中每个转向缸的所述第二端部被配置为连接到与所述铰接挂钩相邻的所述后车架上。
【文档编号】B62D21/09GK203739984SQ201420143197
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年4月12日
【发明者】M·J·居特莱因, S·D·斯普林格, J·P·巴斯克 申请人:卡特彼勒公司