本發(fā)明涉及一種液壓裝置(諸如旋轉粉碎機),該液壓裝置包括經由能與運土設備(諸如挖掘機或一般運土設備)的主液壓回路聯(lián)接的動力回路(powercircuit)來致動的液壓電機。
在能附接于挖掘機和類似施工設備的臂的附件中,知曉的是使用通常被稱為銑頭或旋轉粉碎機的銑削裝置,該銑削裝置由設置有一排齒的一對滾筒(drum)形成。
這類裝置的優(yōu)點是具有提高的通用性和效率,并且通常用于隧道建造設施的領域,或更一般地說,用于通信線路的建造工程領域以及用于切割石塊。
在美國專利6,626,500中描述了這類裝置的實例,該專利涉及一種包括殼體的旋轉切割機,在殼體上支撐有兩個旋轉滾筒。滾筒安裝在同一個軸上,該軸被設置為通過由施工設備本身提供的供油源來致動的液壓電機而旋轉。該裝置可以經由聯(lián)接連接器固定至挖掘機的臂,使得操作者可以根據需要將切割機移位和定向,以在期望的位置進行挖掘。
與旋轉切割機相關的問題之一是經常發(fā)生轉子堵塞(blockage),這通常是因為不同類型的材料在硬度和抗粉碎性方面從來都是不一致的,正如待粉碎的表面是不一致的一樣。這意味著各個轉子之間對處理這種材料所需的能量是不同的,導致經受更高應力的轉子會產生更大的能量需求。在這些情況下,實際上可以發(fā)現(xiàn),施工設備不能提供足夠的轉矩來保持滾筒旋轉,這部分地是因為兩個滾筒都嚙合于同一個旋轉軸,并且因為由施工設備提供的轉矩因此不可避免地被分成兩個相等的部分。
因此,在兩個滾筒中只有一個滾筒與較硬的材料接觸的情況下,實際上轉矩分配是低效的。
進一步地,由于兩個滾筒通過傳動軸剛性地互連,因此應力和振動都顯著傳遞到切割結構以及傳遞到施工設備的臂,導致臂的定位精度較低從而導致切割操作的精度較低,并對支撐設備的臂造成潛在的損壞。
因此,本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種使得可以克服上面關于已知的現(xiàn)有技術所提及的缺點的液壓裝置。
該問題由根據權利要求1所述的液壓裝置來解決。
在從屬權利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選特征。
本發(fā)明具有一些主要優(yōu)點。該主要優(yōu)點在于,根據本發(fā)明的裝置使得可以減少在挖掘操作期間可能發(fā)生的堵塞次數并且限制傳遞到支撐設備的臂上的張力。
進一步地,根據本發(fā)明的裝置使得可以實現(xiàn)經由施工設備的液壓回路提供的轉矩的更好且更有效地利用。
另外,根據本發(fā)明的裝置使得可以限制應力(特別是側向應力)和振動到與該裝置聯(lián)接的施工設備的臂的傳遞,大大提高了操作精度。
這在臂的尺寸和設計被用于承受正面應力而非側向應力的運土設備中是特別有利的。
從以下對以示例性和非限制性方式提供的一些實施方案的詳細描述中,本發(fā)明的進一步的優(yōu)點、特征和用途將是顯而易見的??梢詤⒖几綀D中的各圖,其中:
-圖1是根據本發(fā)明的液壓裝置的立體圖;
-圖2是圖1的裝置的局部截面前視圖;
-圖3a和3b分別是根據本發(fā)明的裝置的局部前視圖和部分立體圖并且示意性地示出了該裝置的操作,兩幅圖均是局部截面圖;
-圖5是根據本發(fā)明的裝置的第二實施方案的局部截面前視圖;
-圖6a和6b是圖5的裝置的兩個視圖,一個是從上方觀察的圖,一個是從下方觀察的圖;
-圖7是屬于圖5的裝置的分流器裝置的立體圖;
-圖8是圖7的分流器裝置的局部截面前視圖;以及
-圖9a和圖9b是兩個立體圖,示出了圖7的沒有特定飛輪的分流器裝置且將該飛輪顯示為獨立部件。
首先參考圖1,用于挖掘機或更一般地說用于施工設備(下文也稱為支撐設備)的液壓裝置整體由附圖標記100表示。如在下文中將更清楚的是,液壓裝置100適用于經由聯(lián)接板5或其他等效的附接裝置安裝在挖掘機的活動臂上。
優(yōu)選地,聯(lián)接板5或其他耦接元件被構造成使得液壓裝置100與活動臂剛性連接。
裝置100包括外殼1,該外殼限定了支撐結構,一對滾筒2可旋轉地支撐在該支撐結構上。
每個滾筒2支撐多個齒20,這些齒使得可以由于滾筒2的旋轉而碾磨材料。
現(xiàn)在還參考圖2,根據本發(fā)明的裝置還包括一對液壓電機3,每個液壓電機被布置成用于相關聯(lián)的滾筒2的移動。優(yōu)選地,液壓電機3相互獨立,這意味著為每個液壓電機均提供了經由合適的供應管道31提供的特定供油源,使得通過一個電機的旋轉提供的速度和轉矩與通過另一個電機提供的的速度和轉矩無關。
在優(yōu)選的實施方案中,支撐結構1包括擴大部分10和端部部分11,連接板5安裝在擴大部分處,端部部分與板5相對并且通過錐形部分與擴大部分10聯(lián)接。
優(yōu)選地,電機3位于端部部分11處,具有的旋轉軸線x與支撐結構的縱向延伸方向垂直,其與板5固定于其上的挖掘機臂的移除方向基本一致。
在優(yōu)選的實施方案中,滾筒2直接地連接到相應的電機3,以便也能夠圍繞旋轉軸線x旋轉。
根據本發(fā)明的裝置還包括旋轉分流器裝置4,該旋轉分流器裝置使得能將運轉流體的供應分成兩個部分,每個部分被引導至兩個電機3中的一個電機。優(yōu)選地,分流器4包括至少兩個旋轉元件402(將在下文中參考圖4更詳細地描述),這些旋轉元件同軸并且相互旋轉地接合。
例如,旋轉分流器裝置4為由凱斯帕(casappa)以商品名polaris銷售的類型或在美國專利2,291,578中描述的類型。
更詳細地說,分流器裝置4包括入口41和一對出口42,該入口41用于接收由施工設備提供的運轉流體流,該一對出口與管道31連接,以用于將適當再分的運轉流體提供至每個液壓電機3,如圖3a和圖3b中示出的。
在優(yōu)選的實施方案中,裝置4被容納在支撐結構1的擴大部分10中,并且優(yōu)選地通過可以與施工設備的液壓回路聯(lián)接的管道32從施工設備接收流體供應。
分流器裝置4的第一實例如圖4所示,并且該分流器裝置4為齒輪傳動的(geared,裝有齒輪的)。更具體地,在本實施方案中,旋轉元件402由齒輪形成。
在這種類型的分流器裝置4中,具有至少兩對40齒輪401、402,每對40與分流器的特定出口42相關聯(lián)。
優(yōu)選地,分流器裝置4包括與入口41相關聯(lián)的另一對齒輪44。
運轉流體在入口41處進入分流器,將該對齒輪44隨著運轉流體在它們之間通過而旋轉。進一步地,通過通道系統(tǒng),運轉流體到達出口42,在各個齒輪對中的齒輪401和402之間通過。
因此,設備4中使用的齒輪實際上形成為能夠作為齒輪泵工作。
在本實施方案中,一對齒輪中的齒輪402與其他齒輪對中的對應齒輪402嚙合于同一根軸43。
這樣,齒輪以相互接合的方式旋轉并以相同的速度旋轉。為了更好地理解應用于本發(fā)明的分流器裝置的操作,應當記住,如上所述,這兩個電機中的每個電機的功率需求可以根據兩個滾筒中的具體操作條件而變化,并且還應當注意,在這些類型的泵中,對于固定的轉數,供應幾乎保持恒定,而動力幾乎線性地隨著壓力變化。
當兩個滾筒中的一個滾筒中需要較低的動力時,則在與該滾筒的電機相關聯(lián)的出口處產生較低的壓力要求,因此更大的壓力將可用于另一齒輪和相關聯(lián)的出口,從而使得更大的動力可用于另一個滾筒。
因此,這使得能以最佳的方式利用施工設備所提供的壓力。
換句話說,另一個滾筒未使用的能量不會作為熱量消散,而是通過聯(lián)接軸而在另一對齒輪中使用。
現(xiàn)在參考圖5至圖9,現(xiàn)在將描述根據本發(fā)明的裝置的變型。
該變型包括分流器裝置4’,該分流器裝置包括代替上述齒輪傳動裝置的一對輔助液壓電機40’。
因此,在這種情況下,由各個液壓電機40’的輸出軸402’形成旋轉元件。
經由與提供來自施工設備的運轉流體的管道32連接的線路32a和32b向液壓電機40’供應同一供應源。
同時,輔助液壓電機40’的出口與液壓電機3聯(lián)接。
兩個電機的輸出軸通過連接元件45進一步互連,該連接元件使兩個電機的輸出軸旋轉地接合。
因此,由此提供的系統(tǒng)以與關于本實施方案描述的設備4相同的方式用作分流器。
優(yōu)選地,連接元件45由通過栓(key,楔子,鍵接件)鎖定至兩個軸402’的飛輪形成。
發(fā)現(xiàn)該解決方案的特別有利之處在于,當碾磨滾筒20由于所處理的材料的摩擦而開始減速并可能變得堵塞時,飛輪45的慣性效應開始起作用,防止液壓電機40’減速并且實際上增加碾磨力,防止兩個滾筒被堵塞。
因此,本發(fā)明解決了待解決的問題,同時產生了多個優(yōu)點,包括裝置中的堵塞頻率較低以及更好地使用可用的動力。如果需要,分流器裝置甚至可以作為具有啟動(instigator)分配器的接收分配器進行操作,解決了當使用這些裝置時發(fā)生的連續(xù)堵塞問題。
進一步地,包括兩個獨立的電機,并且因此不具有中心聯(lián)接心軸,這提供的主要優(yōu)點是緩沖了由該裝置傳遞到挖掘機或支撐設備的臂上的應力。
與使用心軸連接轉子的方案相比,使用流量和供應分配器實際上對于橫向應力傳遞到臂起到了阻尼效果,大大減少了設備的臂中的問題。