专利名称：铺管机副支架和具有该副支架的工作机械的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及履带式工作机械，尤其涉及一铺管机的一支架组件。
背景技术：
铺管机是专门用于管道敷设作业的独特的履带式工作机械，其中铺管机提升、放低和携带较重的管道。由于铺管机的专门用途，因此有许多铺管机独有的元件，从而提高了生产成本并增加了所要存放的适用零件的数量。例如，比如1994年7月26日授予Forsyth的美国专利5,332,110中所描述的铺管机包括连接在左、右履带支架上的牵引底盘。一支承构架包括连接于底盘一侧的一起重臂支架和连接于底盘的另一侧的一绞盘支架。该起重臂支架支承提升、放低和携带较重的管道的一起重臂。绞盘支架支承一绞盘以及平衡由起重臂所移动的管道重量的一平衡物。绞盘支架和起重臂支架通过同样连接在底盘上的一中间支架互相连接在一起。在组装过程中，该中间支架在底盘上的位置会干扰将诸如发动机之类的牵引件安装于一标准尺寸的牵引底盘。这样，为了组装铺管机，使用较长的、经修改的底盘以及经修改的牵引部件，从而增加了生产成本。另外，连接于底盘的中间支架会挡住铺管机操作人员的视野。
为了降低铺管机的生产成本，已知的是将使用过的标准推土机底盘连同安装好的牵引部件一起换装到一铺管机上。然而，被改装的推土机/铺管机的性能受到了影响。例如，在同一重量级下，一标准推土机的履带通常比铺管机的履带要短。推土机较短的履带会降低铺管机的前后稳定性。如果铺管机将管道敷设到上坡延伸的沟渠中，或者当将铺管机装载到一卡车上时，改装的铺管机与具有较长履带的铺管机相比更有可能倾斜。较长的履带还减少地面压力，这使铺管机在泥泞的条件下能更好地工作。在底盘上连接一硬杆履带支架(hard bar track frame)也可使铺管机表现得更好，然而，推土机通常包括枢转杆，它允许两条履带互相间以及相对于构架枢转，如在2003年8月26日授予Forsyth的美国专利6,609,622B2中所说明的推土机/铺管机组合那样。
发明内容
本发明旨在克服上述的一个或多个问题。
在本发明的一个方面，一种履带式工作机械包括一工作机械底盘。一第一副支架和一第二副支架分别连接于底盘的一第一侧和一第二侧。一横杆将第一和第二副支架互相连接起来并不与底盘连接。
在本发明的另一个方面，一铺管机副支架包括一副支架主体，该副支架主体包括一横杆连接部分和在至少一个底盘连接件与至少一个履带支架连接件(track frame attachment)之间延伸的一拱形刚性部分。
在本发明的再一个方面，一铺管机通过将一起重臂支架与一底盘的一第一侧连接以及将一绞盘支架与一底盘的一第二侧连接而组装起来。连接好的起重臂支架和连接好的绞盘支架通过使一横杆在连接好的起重臂支架与连接好的绞盘支架之间延伸而将两支架连接起来。
图1是根据本发明的一个铺管机的正视等角视图；图2是连接于图1所示铺管机的底盘的一绞盘支架和一起重臂支架的局部可透视的等角视图；图3是连接于图1所示铺管机的底盘的绞盘支架和起重臂支架的正视图；以及图4是连接于图1所示铺管机的底盘和一履带支架上的一偏移安装硬杆(offset hard bar)的仰视图。
具体实施例方式
参见图1，其中示出了根据本发明的铺管机10。虽然本发明是对铺管机10进行说明，但应该知道的是，本发明也可应用于各种履带式工作机械，在工作机械的相反两侧连接有一工具或一工具的一部分。铺管机10包括一工作机械底盘11，该底盘包括第一侧11a和第二侧11b。一第一副支架，较佳地为一绞盘支架12连接于底盘11的第一侧11a；一第二副支架，较佳地为一起重臂支架13连接于底盘11的第二侧11b。那些熟悉本领域技术的人会知道绞盘支架12还包括一平衡构架。本领域中已知类型的传统的起重臂组件15连接于起重臂支架13，而本领域中已知类型的一平衡物18和一绞盘组件14连接于绞盘支架12。那些熟悉本领域技术的人会知道，该绞盘组件14包括一起重臂绞盘16和一载重绞盘17。起重臂绞盘16通过一起重臂缆索21与起重臂20的起重臂滑轮19联接，从而起重臂绞盘16沿一个方向的旋转使起重臂20放低，而沿另一个方向的旋转使起重臂20提升。类似地，载重绞盘17通过绕一载重槽轮24的一载重缆索23与起重吊钩滑轮22联接，从而载重绞盘17沿一个方向的旋转使起重吊钩滑轮22同所连接的起重吊钩放低，而沿另一个方向的旋转使起重吊钩滑轮22提升。这样，起重臂和载重绞盘16和17用于提升、放置和放低诸如管道的连接于起重吊钩的一载重。还应该知道的是可移动平衡物18，从而补偿起重臂20的位置和其上的载重。本领域中已知类型的铺管机专用减震器41连接在底盘11的前部。
参见图2，其中示出了连接于铺管机10的底盘12上的绞盘支架12和起重臂支架13的局部透视等角视图。为了清楚起见，所显示的铺管机10没有起重臂组件15和绞盘组件14。铺管机10包括通过偏移安装硬杆28(在图3和4中示出)分别与底盘11的第一和第二侧11a和11b连接的第一履带支架27a和第二履带支架27b。一对环形履带与各个履带支架27a和27b连接。应该知道的是履带支架27a和27b较佳地为本领域中已知的相对较长的、并用于铺管机的履带支架。换句话说，履带支架27a和27b比要装到底盘11上的同一级别的推土机的履带支架要长，如果该工作机械是标准的推土机的话。绞盘支架12和起重臂支架13都包括一个底盘连接件25和两个履带支架连接件26。虽然所说明的本发明之包括一个底盘连接件25可用以各个副支架12和13的两个履带支架连接件26，但应该知道的是本发明设想可由任意数量的底盘连接件和履带支架连接件。较佳地，每个底盘连接件25包括多个螺栓，这些螺栓延伸进焊接在底盘或较佳地为部分底盘11上的螺栓板。每个履带连接件26包括一销钉29，该销钉的方位为垂直于延伸通过底盘11的垂直轴线30。那些熟悉本领域技术的人会知道销钉29延伸通过由构架12和13以及履带支架27a和27b的匹配部分所形成的孔。应该知道本发明设想一些或全部销钉与垂直轴线30平行。另外，本发明设想绞盘和起重臂支架12和13还通过销钉与底盘11连接。销钉29的制造相对容易，这可降低制造和组装成本。
参见图3，其中示出了连接于铺管机10的底盘11的起重臂支架13和绞盘支架12的正视图。为了清楚起见，所显示的铺管机10没有起重臂组件15和绞盘组件14。虽然绞盘支架12和起重臂支架13为了支承绞盘组件14和起重臂组件15的不同重量和形状而形状不同，但绞盘支架12和起重臂支架13都分别包括刚性拱形部分12a和13a，这些弓形部分在底盘连接件25和两个履带支架连接件26(在图3中每个构架12和13只示出一个连接件26)之间延伸。应该知道的是出于这里讨论的目的，术语“刚性”表示拱形部分12a和13a中没有其哪一部分可以相对于其另一部分运动。这样，拱形部分12a和13a可为一个支架部件，或者由通过诸如焊接或螺栓连接的方式互相固定连接的多个支架部件组成。在所说明的实施例中，绞盘支架12的刚性拱形部分12a包括一靠近底盘的内侧部分(inner chasisportion)12c和一靠近履带的外侧部分(outer track portion)12d，同样地，起重臂支架13的刚性拱形部分13a包括一靠近底盘的内侧部分13c和一靠近履带的外侧部分13d。如图2所示，起重臂支架13的外导轨部分13d包括通过连接杆44连接于履带支架连接件26的一根支承杆43，而绞盘支架12的外导轨部分12d包括两根支承杆45，每根将一个履带支架连接件26连接于绞盘支承件46。然而，那些熟悉本领域技术的人会知道，对刚性拱形部分的设计可以不同。
铺管机10包括将起重臂支架13和绞盘支架12连接起来的一横杆31，但该横杆31并不与底盘11连接。较佳地，横杆31可从绞盘和起重臂支架12和13上拆下。例如，在本发明中，横杆31由销钉32连接于绞盘和起重臂支架12和13的横杆连接部分12b和13b。这样，通过将销钉32拆下可将横杆31从绞盘和起重臂支架12和13上拆下。然而，本发明设想用传统的方式将横杆永久性地连接于横杆连接部分，比如将横杆焊接到绞盘和起重臂支架上。横杆31包括一其两端各带有一杆眼(rod eye)33的管子35，这两杆眼33分别与横杆31的第一端31a和第二端31b连接。每个杆眼与构架12和13的连接部分12b和13b相匹配，两销钉32延伸通过两杆眼33并分别连接于连接部分12b和13b。两杆眼33中的至少一个旋进一螺纹插入物34中，该插入物焊接进管子35的端部并允许调节横杆31的长度。横杆31有助于在绞盘支架12和起重臂支架13之间分配载重。应该知道的是在不同尺寸的铺管机中，横杆31的尺寸可不同。应该知道的是可以将横杆31放置在绞盘支架12和起重臂支架13之间不同的位置上，这些位置不会妨碍操作人员的视线以及对牵引件的安装和维护。事实上，横杆还可在连接于起重臂支架的绞盘组件和起重吊钩之间延伸。横杆还可直接在起重臂组件和绞盘组件之间延伸。
参见图4，其中示出了图1所示铺管机10的仰视图。偏移安装硬杆28将第一和第二履带支架27a和27b分别连接到底盘11的第一和第二侧11a和11b。显示偏移安装硬杆28在多个连接点42处连接于底盘11。这样就能防止杆子28如在传统的推土机中那样枢转。偏移安装硬杆28包括一第一支架连接部分36、一中间部分37和一第二履带支架连接部分38。该中间部分37位于横向件支承腔40中，该支承腔比较关键地位于底盘11的底面中，从而避开关键的牵引件，比如发动机。那些熟悉本领域技术的人会知道横向件支承部件是标准的牵引件。中间部分37从第一和第二支架连接部分36和38偏移。第一支架连接部分36和第二支架连接部分38在每个履带支架27a和27b处分别与偏移安装硬杆连接件39a和39b连接。连接件39a和39b应该固定，从而使偏移安装硬杆28不旋转。虽然显示连接件39a和39b由定向在垂直于垂直轴线30的一平面上的诸销钉固定，应该知道的是偏移安装硬杆的端部可以焊接于或用螺栓连接于偏移安装硬杆连接件。通过偏移安装硬杆28的中间部分的偏置，可以将一较长的铺管机履带支架与标准尺寸的底盘11一起使用。更具体来说，该较长的履带支架通常包括位置与标准履带支架不同的偏移安装硬杆连接件(用虚线示出)。将偏移安装硬杆28偏置，而不是移动底盘11上的横向件支承腔40或履带支架27a和27b上的偏移安装硬杆连接件39a和39b。这样，通常对于铺管机较佳的较长的履带支架可连接于标准尺寸的履带式底盘上，而不会干扰关键件，比如发动机。然而，那些熟悉本领域技术的人会知道可以使用传统的直线式偏移安装硬杆(用阴影示出)，且可调整履带支架27a和27b的横向件支承连接件39a和39b以与横向件支承腔40对准。
工业可用性参见图1-4，将讨论铺管机10的组装方法。较佳地，第一和第二履带支架27a和27b通过偏移安装硬杆28在底盘11以及第一和第二履带支架27a和27b之间的延伸而连接于底盘11的第一和第二侧11a和11b。偏移安装硬杆28位于底盘11的横向件支承腔40中，从而杆子28的第一连接部分36可连接于第一履带支架27a的偏移安装硬杆连接件39a，而第二连接部分38可连接于第二履带支架27b的偏移安装硬杆连接件39b。偏移安装硬杆28通过销钉连接于构架27a和27b的连接件39a和39b。销钉被定向在垂直于延伸通过底盘11的垂直轴线30的一平面上。偏移安装硬杆28可通过本领域中已知的各种方式用销钉固定连接于偏移安装硬杆连接件39a和39b。然而，那些熟悉本领域技术的人还应该知道偏移安装硬杆28可以通过除销钉连接以外的其它方式连接于履带支架39a和39b，包括但不限于将偏移安装硬杆的连接部分焊接在履带支架的连接件上。另外，偏移安装硬杆28的中间部分37在多个连接点42处固定连接于底盘11的外侧，从而使偏移安装硬杆28不能旋转。由于横向件支承腔40不与履带支架27a和27b的偏移安装硬杆连接件39a和39b对准，通过使偏移安装硬杆28的中间部分37从第一和第二连接部分36和38的偏移而将履带支架27a和27b连接于底盘11。通过使中间部分37偏移，可将相对较长的履带支架27a和27b连接于标准尺寸的底盘11，即使在横向件支承腔40被置于较短的履带支架的情况也如此。当在一山的一侧的斜坡上操作或被装上或从卸下一移动的卡车时，较长的履带支架27a和27b可向铺管机10提供更好的稳定性。这样，就将偏移安装硬杆28偏移，而不是对底盘11或履带支架27a和27b进行高成本改造。
绞盘支架12和起重臂支架13分别连接于底盘11的第一侧11a和第二侧11b。起重臂支架13的刚性拱形部分13a较佳地位于由第二履带支架27b所支承的环形履带之上。起重臂支架13通过底盘连接件25连接于底盘11，底盘连接件包括螺栓。两个履带支架连接件26包括被定向于垂直于垂直轴线30的一平面上的销钉29。起重臂支架13可用螺栓连接于底盘11，并通过本领域中已知的传统方式将销钉连接于履带支架27b。那些熟悉本领域技术的人会知道起重臂支架13可通过任意的固定方式连接于底盘11和履带支架27b，这包括但不限于在多个连接点上进行焊接。起重臂支架13的拱形可帮助支承起重臂组件15。
绞盘支架12类似地连接于起重臂支架13，绞盘支架12的刚性拱形部分12a位于由第一履带支架27a支承的第一环形履带之上。绞盘支架12通过底盘连接件25连接于底盘11的第一侧11a，并且通过两个履带支架连接件26连接于履带支架27a。底盘连接件25包括螺栓，而履带支架连接件26包括被定向于垂直于垂直轴线30的一平面上的销钉29，虽然那些熟悉本领域技术的人会知道，可以用任何固定连接方式将绞盘支架12连接于底盘11和履带支架27a，这其中包括但不限于焊接。绞盘支架12的拱形可帮助支承绞盘组件14。
连接好的起重臂支架13和连接好的绞盘支架12通过横杆31在连接好的起重臂支架13和连接好的绞盘支架12之间的延伸而互相连接。横杆31的第一端31a与绞盘支架12用销钉连接，横杆31的第二端31b与起重臂支架13也用销钉连接。销钉32延伸通过起重臂支架13和绞盘支架12的连接部分12b和13b以及在横杆31上的各个端部31a和31b的杆眼33。在将横杆31连接于支架12和13之前，横杆31的经处理的插入件34中的杆眼33可沿一个方向扭曲以延长横杆31的长度，或沿另一个方向扭曲以缩短横杆31的长度。这样，可调整横杆31的长度以适配于连接于底盘的、宽度不同的构架。横杆31较佳地可从起重臂支架13和绞盘支架12上拆下。通过将起重臂支架13和绞盘支架12互相连接，载重的重量可在起重臂和绞盘支架13和12之间等量分配，从而避免支架12或13中的一个过早受磨损或失灵。绞盘组件14和起重臂组件15可分别连接于绞盘支架12和起重臂支架13。
本发明有优势，这是因为它提供了一种铺管机10，该铺管机包括标准尺寸的履带式推土机底盘11，可将铺管机构件连接于该底盘而不会影响铺管机10的性能。在本发明中，起重臂支架13与绞盘支架12分离，并且只通过可拆卸的横杆31互相连接。横杆31相对较小，并可为了不影响如操作室的牵引件的安装而被拆下。由于支承构架不会影响牵引件的安装，因此就不需要用较长的底盘来补偿中间支架以及牵引件的安装。另外，横杆31在绞盘和起重臂支架12和13之间分配载重，以避免过早受磨损或失灵。这样，支承构架仍可向起重臂和绞盘组件14和15提供支承，同时又可使用标准尺寸履带式底盘11和许多标准的牵引件。
类似地，本发明有优势是因为铺管机10包括标准尺寸的履带式底盘11，该底盘连接于支承环形履带的相对较长铺管机履带支架27a和27b。在铺管机10以一倾斜角工作时，比如在山的一侧斜坡上敷设管道或开到卡车上以运输时，相对较长的履带使铺管机平衡。对铺管机有利的是较长履带支架27a和27b的偏移安装硬杆连接件39a和39位于与较短履带支架的连接件不同的位置。使在底盘11的履带支架27a和27b之间延伸的偏移安装硬杆28偏移，而不是对底盘11或履带支架27a和27b进行高成本改造。另外，偏移安装硬杆28固定连接于履带支架27a和27b，而不是象诸如推土机之类的某些其它类型的履带式工作机械那样可以摆动。这样，对于铺管机10有优势的较长的履带可用在标准的履带式底盘11上。
通过将诸如较长的履带以及起重臂和绞盘支架之类的特制铺管机部件连接到标准履带式推土机底盘上，可以减少用于铺管机10的特制构件的数量，并降低铺管机10的生产成本。例如，必须存放的适用部件的数量减少，因为铺管机10有更多的构件同其它标准履带式工作机械是共用的，比如对应的推土机。另外，本发明有优势是因为通过用可拆卸的横杆31来替代中间支架，操作人员的视野得到开阔。
应该理解的是，以上的描述只是出于说明的目的，并不是试图以任何方式限制本发明的范围。这样，那些熟悉本领域技术的人会知道，在研究了附图、说明书和所附权利要求之后，可以得到本发明的其它方面、目的和优点。
权利要求
1.一种履带式工作机械，包括；一工作机械底盘；一第一副支架，该第一副支架连接于底盘的一第一侧；一第二副支架，该第二副支架连接于底盘的一第二侧；以及一横杆，该横杆将第一和第二副支架互相连接起来且不与底盘连接。
2.如权利要求1所述的工作机械，其特征在于，包括一第一履带支架和一第二履带支架，它们通过一偏移安装硬杆分别连接于底盘的第一和第二侧；以及偏移安装硬杆包括一第一履带支架连接部分、一中间部分和一第二支架连接部分，以及，中间部分从第一和第二履带支架连接部分偏移开。
3.如权利要求1所述的工作机械，其特征在于，横杆可拆卸。
4.如权利要求1所述的工作机械，其特征在于，工作机械包括一铺管机，第一副支架包括一绞盘支架，第二副支架包括一起重臂支架；一绞盘组件与绞盘支架连接，一起重臂组件与起重臂支架连接；绞盘支架和起重臂支架各自包括至少一个底盘连接件、至少一个履带支架连接件和一刚性拱形部分，该刚性拱形部分在至少一个底盘连接件和至少一个履带支架连接件之间延伸；以及至少一个底盘连接件包括多个螺栓，至少一个履带支架连接件各自包括定向在垂直于延伸通过底盘的一垂直轴线的一平面上的一销钉。
5.一种铺管机副支架，包括一副支架主体，该副支架主体包括一横杆连接部分和在至少一个底盘连接件和至少一个履带支架连接件之间延伸的一刚性拱形部分。
6.如权利要求5所述的铺管机子组件，其特征在于，横杆连接部分包括一可拆卸的横杆连接部分。
7.如权利要求6所述的铺管机子组件，其特征在于，副支架主体包括一绞盘和起重臂副支架主体中的至少一个；以及绞盘支架和起重臂支架各自包括至少一个底盘连接件和两个履带支架连接件。
8.一种组装一铺管机的方法，该方法包括以下步骤将一绞盘支架与一底盘的一第一侧连接；将一起重臂支架与一底盘的一第二侧连接；以及通过使一横杆在连接好的起重臂支架和连接好的绞盘支架之间延伸，使连接好的起重臂支架和连接好的绞盘支架至少部分地互相连接起来。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，互相连接的步骤包括将横杆的一第一端和一第二端分别与起重臂支架和绞盘支架销钉相连接的步骤。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤通过使一偏移安装硬杆在底盘以及一第一和第二履带支架之间延伸，将第一和第二履带支架与底盘连接，并且使偏移安装硬杆的一中间部分从偏移安装硬杆的履带连接部分偏移。
全文摘要
为了降低生产和维护成本，希望如铺管机的专用机械包括与如对应的推土机的标准履带式工作机械共用的元件。根据本发明，一种铺管机通过将一绞盘支架和一起重臂支架分别与一底盘的第一侧和第二侧连接而组装起来。连接好的起重臂支架和连接好的绞盘支架通过使一横杆在起重臂支架和绞盘支架之间延伸而互相连接起来。
文档编号B66C23/62GK1837013SQ20061006791
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者B·A·迪茨, J·K·埃兹尔, C·D·格林, K·J·赫夫林, R·G·理查德森, F·A·斯彼格尔三世 申请人:卡特彼勒公司