用于动力机械或车辆的提升臂组件 背景技术
诸如装载机或其它机械的动力机械或车辆，包括用来提升、降低和/或定位附件或工具的提升臂组件。通常，提升臂组件的提升臂销连接到动力机械或车辆的框架部分上，使得提升臂旋转，以提升和/降低使用中的附件或工具。取决于提升臂的结构，提升臂组件的提升臂可以具有垂直或径向提升路径。为了操作，径向提升臂组件或垂直提升臂组件的多个提升臂中的每一个应当协调地移动，以限制扭曲或其它运动。在现有的组件中，多个提升臂被销连接到分立的框架部分上，以为每个提升臂形成分立的旋转轴。在不采用附加的结构支撑的情况下，分立的旋转轴会带来扭曲或其它运动。上述讨论仅用于提供一般的背景信息，且不是用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
【发明内容】
本发明的各实施例涉及一种用于动力机械或车辆的提升臂的通用销系统。在所公开的实施例中，通用销系统包括通用轴(universal shaft)。提升臂连接至通用轴，以为提升臂提供公共旋转轴。通用轴通过销连接组件连接至动力机械或车辆的框架支撑结构。如所公开的那样，通用销系统适合于沿径向路径可操作的径向提升臂或沿垂直路径可操作的垂直提升臂。
发明内容和摘要用来以简单的形式提出所选择的观点，而这些观点将在下面的具体实施例方式中进一步描述。发明内容和摘要不是用来确定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不是用来帮助确定所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决背景技术中提及的任一方面或所有方面的方案。
【附图说明】
图1A展示了具有径向提升臂组件的动力机械的实施例。
图1B展示了具有垂直提升臂组件的动力机械的实施例。
图2示意性地展示了将提升臂通过通用轴和销连接组件销连接到动力机械或车辆的框架部分的销系统的实施例。
图3为图2中所示的销系统的一个侧面的分解图。
图4示意性地展示了包括通用轴的销系统的另一实施例。
图5展示了包括通用轴和可插入垂直架构部分上的销孔或衬套中的销的销系统的一个侧面。
图6展示了包括具有通用轴和销连接组件的销系统的径向提升臂组件的实施例。
图7展示了包括具有通用轴和销连接组件的销系统的垂直提升臂组件的实施例。
图8为动力机械或车辆地组装零件的分解图示。
图9为展示通过通用销系统连接至动力机械或车辆的提升臂组件的操作步骤的流程图。
【具体实施方式】
图1A和1B展示了具有动力机械或车辆100的实施例，动力机械或车辆100具有不同的提升臂组件102-1、102-2以支撑附件或工具104。在每个所展示的实施例中，提升臂组件102-1、102-2连接至车辆或动力机械100的框架106，以提升和/或降低连接至提升臂组件102-1或102-2的工具或附件104。在所展示的实施例中，轮子108连接至动力机械，以在地底面之上驱动该机械或车辆。可选择地，如在此所展示的那样，该机械可以通过连接至框架106的导向组件被驱动。在所展示的实施例中，所示出的工具104为铲斗，然而，不同的工具或附件可以连接至提升臂组件，且应用不限于特定的附件或工具。
如图1A和1B所示，所展示的动力机械或车辆100包括相对于车辆的框架106支撑的驾驶室110。驾驶室110包括各种操纵控制装置112(示意性地示出)以驱动或操作车辆。操纵控制装置112包括用于操纵102-1或102-2以提升、降低和/或定向连接至提升臂组件102-1或102-2的工具或附件104的控制装置。在可替换的实施例中，操纵控制装置112可以远离车辆，且应用不限于从驾驶室110操作的机械或车辆。
在图1A所展示的实施例中，提升臂组件102-1包括具有形成径向提升臂组件102-1的径向臂部122的多个径向提升臂120(在图1A中仅一个可见)。径向臂部122可选择地连接至动力机械主体上的竖立的框架部分126(在图1A中仅一个可见)，并围绕旋转轴130旋转。提升臂部122通过液压缸132或其它致动装置的操作而围绕旋转轴130旋转，以提升和/或降低径向提升臂120。液压缸132连接至径向臂部122，以供给升力，以围绕旋转轴130旋转径向臂部122，从而沿着径向提升路径移动径向提升臂120。径向提升臂120还包括肘部134，肘部134构造为当提升臂120处于降低位置时靠近地面定位连接至其上的工具。中间部136在径向臂部122和肘部134之间延伸，以形成径向提升臂组件102-1的径向提升臂120。如图所示，横梁138在径向提升臂120的肘部134之间延伸，以提供结构刚度。
在图1B所展示的实施例中，提升臂组件102-2包括具有垂直臂部142和链接部144的多个垂直提升臂140(在图1B中仅一个可见)，垂直臂部142和链接部144共同形成垂直提升臂组件102-2的垂直提升臂140。链接部144可旋转地连接至竖立的框架部分126，以提供第一旋转轴146，并且每个垂直臂部142可旋转地连接至链接部144，以提供与第一旋转轴146隔开的第二旋转轴148。多个或第一和第二旋转轴146、148提供了提升和/或降低工具104的垂直提升路径。
多个提升臂140包括具有可结合其上的工具的肘部134以及在垂直臂部142和肘部134之间延伸的中间部136。如图所示，横梁138在提升臂140的肘部134之间延伸，以提供结构刚度。液压缸150(在图1B中仅一个可见)连接至垂直臂部142，以向臂部142提供升力，以围绕第二轴148旋转每个提升臂。尖端杆154系统至垂直臂部142的延长部分和框架106之间，以限制提升臂140围绕第二旋转轴148的旋转。如现有技术中所熟知的那样，一旦提升臂140到达第二旋转轴148的旋转极限，进一步施加的升力使链接部144围绕第一旋转轴线146旋转，以为垂直提升臂140提供大致垂直的提升路径。
典型地，图1A和1B所展示的提升臂通过销系统可旋转地连接至竖立的框架部分126。图2和3展示了适用于图1A和1B所展示的径向和垂直提升臂的通用销系统200的实施例。在所展示的实施例中，通用销系统200包括通用轴202和销连接组件。图3中仅展示了通用轴202的一部分。如图所示，通用轴202具有在动力机械的隔开的竖立的框架部分126(图1A-1B中未示出)之间延伸的长度。提升臂组件102-1、102-2的多个提升臂120、140连接至通用轴202，并且能够随通用轴旋转，以限定用于多个提升臂120、140的公共旋转轴212。
在图2-3所展示的实施例中，通用轴202包括具有连接至通用轴上的提升臂120、140的外管210。外管210可旋转地连接至销连接组件，以围绕公共旋转轴212旋转提升臂120、140。如图2所示，销连接组件包括从通用轴202的相对端部延伸并形成为用于插入在竖立的框架部分126上的销孔220中的相对的销214、216。如图2所示，销连接组件的销214、216插入形成在衬套221中的销孔220中，衬套221固定到竖立的框架部分126上。在所展示的实施例中，衬套221包括凸缘部222、套筒部224，并形成销孔220，以将通用轴202连接至竖立的框架部分126。
在所展示的实施例中，销连接组件包括设置在外管210的内通道234中的多个圆柱体230、232。圆柱体230、232的一部分从外管210向外延伸，以形成将通用轴202连接至框架的销214、216。外管210通过隔开的衬套组件236、238可旋转地连接至多个圆柱体230、232。每个衬套组件236、238包括由润滑剂填充区域244分开的第一和第二套筒240、242。润滑剂填充区域由塞子245填塞。因此，如同所描述的那样，外管210可旋转地连接至销214、216，用于围绕公共旋转轴212旋转多个提升臂120、140。销连接组件的圆柱体230、232的横向或向内运动由插穿外管210的横向螺栓246限制。
图4展示了销系统的另一实施例中，其中相同的附图标记指示先前的附图中的相同的部件。在图4所示的实施例中，销系统250包括通用轴202。如图所示，通用轴202包括具有的细长的圆柱体252的外管210，其中细长的圆柱体252延伸通过外管210的内通道234。圆柱体的端部形成将通用轴202连接至竖立的框架部分126的相对的销214、216。端部或销214、216插入竖立的框架部分126中的孔220或衬套221中，以将通用轴202连接至竖立的框架部分126。作为示例性的，圆柱体252可以由多个可收缩的分段组成，以便于圆柱体252的端部或销214、216插入竖立的框架部分126的孔或衬套221中。
在所展示的实施例中，通用轴202的相对端部通过衬套221连接至动力机械的相对侧面上的竖立的框架部分126。由于两个提升臂120、140都连接至通用轴202，且通用轴202连接至竖立的框架部分126，从而代替先前将多个提升臂120、140连接至动力机械的竖立的框架部分126所采用的四个衬套，仅采用两个衬套将提升臂120、140连接至动力机械。
如在块体256处图解示出的，外管210可旋转地连接至细长的圆柱体252，以限制公共旋转轴212提升和/或降低多个提升臂120、140。作为示例性的，外管210通过衬套组件或其它可旋转的接合装置或轴承可旋转地连接至细长的圆柱体252。在所展示的实施例中，如先前参照图2所描述的那样，黄油嘴(grease fitting)或区域257插在可旋转地将外管210连接至圆柱体252的衬套分段或套筒258之间。
图5展示了先前在图2-4中展示的销214、216和竖立的框架部分126上的销孔220之间的接合部位。如图5所示，垂直架构部分126上的衬套221的内圆周包括平坦表面260。类似地，销214、216的端部包括沿着销214、216的外圆周形成平坦表面262的切掉部分。销214、216的平坦表面262与衬套221的平坦表面260接合，以限制销214、216相对于框架部分126的旋转，使得外管210围绕公共旋转轴212旋转，以提升和/或降低提升臂组件的提升臂。
虽然图2-5展示了特定的销连接组件，但本申请不限于所示出的特定销连接组件。例如，本申请不限于包括所示出的那样的在衬套221上的平坦表面260和在销214、216上的平坦表面262的销连接组件。在可替换的实施例中，作为对在销214、216和衬套221上的平坦表面的替换，销214、216通过横向销栓或者焊接或螺栓结合耳状连接而固定至衬套221。
图6展示了包括前述的通用轴202和销连接组件的径向提升臂组件102-1的实施例。其中相同的附图标记用来涉及与先前的附图中相同的部件。如图所示，径向提升臂120的径向臂部122连接到通过销连接组件连接至竖立的框架部分126(图6中未示出)的通用轴202。如图所示，液压缸132连接至径向臂部122，以提供升力，从而围绕公共旋转轴线212(其形成旋转轴线130)旋转通用轴202，以提升和/或降低多个提升臂120。如图所示，摆缸270连接至多个提升臂120的肘部134，以调整工具或附件(图6中未示出)的方位或倾斜度。
图7展示包括通用轴202和销连接组件的垂直提升臂组件的实施例。如图所示，垂直提升臂140包括前述垂直臂部142和链接部144。链接部144如所示出的那样连接至通用轴202，并且围绕垂直提升臂组件的公共旋转轴线212(其形成链接部144的第一旋转轴线146)可旋转。液压制动器或汽缸150连接至垂直臂部142，以如先前所描述的那样围绕旋转轴148旋转垂直臂部142。尖端杆154连接至垂直臂部142和框架106的尖端杆延长部分(图7中未示出)，以限制臂部142相对于旋转轴148的旋转。如前所述，尖端杆154限制垂直臂部142围绕旋转轴148的旋转，且因此，进一步施加的升力围绕公共旋转轴线212旋转通用轴202，以为图7的提升臂组件102-2提供垂直提升路径。
在此描述的通用销系统适合于用于径向或垂直提升应用的模制机械结构。图8展示了用于径向或垂直提升臂应用并入通用销系统的模制结构。如图所示，模制结构包括框架106和驾驶室110。驾驶室110组装到框架106上。框架106包括竖立的框架部分126。如图所示，径向提升臂组件102-1或垂直提升臂组件102-2的通用轴202根据喜好组装到框架106上，因为轴202可万向连接至框架部分126。如图所示，车轮底盘280或导轨底盘282可以根据喜好连接至框架106。
图9展示了本发明各实施例的提升臂组件的操作步骤。如步骤290所示，升力供给至多个提升臂以提升或降低提升臂。多个提升臂涉及在此描述的径向提升臂和垂直提升臂。在所展示的实施例中，升力通过连接至多个提升臂的液压缸的操作供给至所述多个提升臂。在步骤292中，通用轴202旋转以提升或降低所述多个提升臂。在所展示的实施例中，如所描述的那样，多个提升臂连接至通用轴202，通用轴202可以围绕公共旋转轴212旋转。向多个提升臂施加升力使通用轴202围绕公共旋转轴212旋转，以如所描述的那样提升或降低连接至其上的多个提升臂。
虽然已经参照优选实施例描述了本发明，本领域技术人员将会认识到，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节方面进行各种修改。例如本申请不限于所示出的径向或垂直提升臂组件。