本實用新型大體上涉及一種傾斜調(diào)節(jié)組件,且更具體地涉及一種用于機器安裝工具的傾斜調(diào)節(jié)組件。
背景技術(shù):
運土機器,例如,推土機、機動平地機和輪式裝載機可具有用于推動或承載材料的前部安裝工具。這種機器的某些應(yīng)用受益于繞著大體垂直于行進方向的水平軸線向前或向后傾斜的工具。過去,機器工具的傾斜角借助于螺絲扣連桿手動調(diào)節(jié),該螺絲扣連桿在機器框架與工具上部邊緣之間延伸,與行進方向大體對齊。具體地,螺絲扣連桿的縮短通常會導(dǎo)致工具向后傾斜,而螺絲扣連桿的伸長通常會導(dǎo)致工具向前傾斜。
雖然螺絲扣連桿可能已經(jīng)適用于某些情形,但其也可能存在問題。例如,當(dāng)經(jīng)受極端振動時,螺絲扣連桿會自行調(diào)節(jié)和/或來回擺動,導(dǎo)致工具的傾斜移動遠離期望角度。而且螺絲扣連桿價格昂貴,并且在高負荷下易于受損。進一步地,由于螺絲扣連桿的可變特性,在機器的使用之間獲得恒定的工具傾斜角可能是困難的。
1998年12月29日授權(quán)給Buchanan等人的美國專利號5,853,051(’051專利)中公開了一種可選手動傾斜調(diào)節(jié)組件。具體地,’051專利公開了一種用于建筑機器的頂部連桿組件,其用來調(diào)節(jié)刀片的傾斜角。頂部連桿組件包括連接至刀片頂部邊緣的第一調(diào)節(jié)板,以及連接至建筑機器框架升降器的第二調(diào)節(jié)板。狹槽形成于每個調(diào)節(jié)板內(nèi)。頂部連桿組件還包括位于調(diào)節(jié)板的相對側(cè)處的間隔板,其從第一調(diào)節(jié)板的狹槽延伸至第二調(diào)節(jié)板的狹槽。緊固件穿過間隔板中的孔以及調(diào)節(jié)板中的狹槽以接合相應(yīng)螺母,從而使得螺母的擰緊導(dǎo)致間隔板將調(diào)節(jié)板夾在其間且固定刀片的傾斜角。采用這種配置,螺母的擰松以及緊固件沿狹槽長度的重新定位導(dǎo)致傾斜角的變化。
雖然’051專利的頂部連桿組件可提供較低成本和/或可靠的方法來調(diào)節(jié)作業(yè)工具的傾斜角,其可能仍然不是最佳的。具體地,用來固定頂部連桿組件的緊固件可能經(jīng)受高剪切負荷。在這種配置中,緊固件可能需要特定地進行硬化以抵抗剪切負荷而不損壞,而這成本很高。另外,間隔板可能相對于調(diào)節(jié)板滑動,由此如果緊固件未適當(dāng)?shù)財Q緊的話便會無意地調(diào)節(jié)工具的傾斜角。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種用于調(diào)節(jié)工具相對于機器的傾斜的組件,解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述一個或多個需求和/或現(xiàn)有技術(shù)的其它技術(shù)問題。
在一方面中,本實用新型涉及一種用于調(diào)節(jié)工具相對于機器傾斜的組件。組件可包括連桿,其具有可連接至工具的第一端和可連接至機器的第二端。組件還可包括軸套,其配置成接合機器和工具至少一個中的狹槽。偏置孔可形成于軸套中。組件還可包括銷,其穿過軸套的偏置孔以及連桿。軸套可重新配置在狹槽內(nèi)的多個單獨的位置之間,以遞增地調(diào)節(jié)工具相對于機器的傾斜。
進一步包括保持件,其配置成保持與所述機器和所述工具中的至少一個相結(jié)合的所述軸套。
所述銷具有形成在其一端處的凹槽;以及
所述保持件進一步配置成接合所述凹槽且由此軸向地定位所述銷。
當(dāng)所述軸套重新配置到所述多個單獨的位置時,所述保持件可翻轉(zhuǎn)地連接至所述機器和所述工具中的至少一個以接合所述銷。
所述保持件具有配置成為所述軸套提供間隙的內(nèi)部凹口。
進一步包括至少一個緊固件,其配置成將所述保持件連接至所述機器和所述工具中的至少一個,其中,所述至少一個緊固件僅通過所述軸套接合所述保持件而承受軸向負荷。
所述狹槽為第一狹槽;
所述軸套為配置成接合所述第一狹槽的第一軸套;
所述組件包括第二軸套,其與所述第一軸套相同且配置成接合與所述第一狹槽對齊的第二狹槽;以及
所述銷穿過所述第一軸套和所述第二軸套這兩者的所述偏置孔。
所述銷為第一銷;以及
所述組件進一步包括:
第一軸承,其設(shè)置在所述連桿的所述第一端內(nèi)位于所述第一軸套和所述第二軸套之間且配置成接收所述第一銷;
第二軸承,其設(shè)置在所述連桿的所述第二端內(nèi);
第三軸套和第四軸套,其配置成接合所述第二軸承的第一側(cè)和第二側(cè)處的狹槽;以及
第二銷,其與所述第一銷相同且穿過所述第三軸套和第四軸套的偏置孔并穿過所述第二軸承。
所述第三軸套和第四軸套與所述第一軸套和第二軸套相同。
在另一方面中,本實用新型涉及一種用來調(diào)節(jié)工具相對于機器傾斜的組件的套件。套件可包括第一組軸套,其每個均具有形成于其中的偏置孔,以及第一銷,其配置成穿過第一組軸套。套件還可包括至少第二組軸套,其每個均具有形成于其中的偏置孔,以及第二銷,其配置成穿過第二組軸套。第一和至少第二組軸套可提供約4°至8°的傾斜調(diào)節(jié)。
在另一方面中,本實用新型涉及一種機器。機器可包括機器框架,其具有在第一端處形成于其中的狹槽,以及工具,其在下部邊緣處樞轉(zhuǎn)地連接至機器框架且具有在上部邊緣處形成于其中的狹槽。機器還可包括具有第一端和第二端的連桿、設(shè)置在連桿第一端內(nèi)的第一軸承,以及配置成接合機器框架中狹槽的第一組軸套。第一組軸套中的每個軸套可位于第一軸承的相對端處且具有形成在其中的偏置孔。機器可進一步包括穿過第一軸承和第一組軸套的偏置孔的第一銷,以及配置成保持與機器框架接合的第一組軸套并接合第一銷的第一保持件。機器可另外包括設(shè)置在連桿第二端內(nèi)的第二軸承,以及配置成接合工具中狹槽的第二組軸套。第二組軸套中的每個軸套可位于第二軸承的相對端處且具有形成在其中的偏置孔。機器還可包括穿過第二組軸套的偏置孔并穿過第二軸承的第二銷,以及配置成保持與工具接合的第二組軸套并接合第二銷的第二保持件。第一組軸套和第二組軸套中的至少一個可重新配置在狹槽內(nèi)的多個單獨的位置之間,以遞增地調(diào)節(jié)工具相對于機器的傾斜。
本實用新型所公開的傾斜調(diào)節(jié)組件具有改進提高的耐久性和穩(wěn)定性,以及低成本。具體地,由于用來將組件固定在特定傾斜角的緊固件僅承受軸向負荷即,最小剪切負荷,緊固件可具有延長的壽命。另外,由于緊固件所經(jīng)受的負荷減小,可能使用較低成本的緊固件。進一步地,由于用來設(shè)定傾斜角的軸套可精確地配合進入相容狹槽,即留有微小間隙,軸套在狹縫內(nèi)滑動遠離期望傾斜角位置的可能性很小,能夠有助于提高機器的穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1和圖2分別是示例性公開的機器的側(cè)視圖與俯視圖;
圖3是可結(jié)合圖1和圖2的機器使用的示例性公開的傾斜調(diào)節(jié)組件的等比示意圖;及
圖4是可形成圖3的傾斜調(diào)節(jié)組件一部分的示例性軸套的等比示意圖;
圖5是圖3的傾斜調(diào)節(jié)組件示例性公開的部分的局部透明等比示意圖;及
圖6至圖9是圖3的傾斜調(diào)節(jié)組件的示例性操作位置的示意圖。
具體實施方式
圖1和圖2示出了示例性機器10,其具有多個合作完成任務(wù)的系統(tǒng)和部件。機械10可以具體化為移動機器,其執(zhí)行與諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運輸工業(yè)或本領(lǐng)域中已知其它工業(yè)相關(guān)聯(lián)的某種類型操作。例如,機器10可為運材料機器,諸如推土機、機動平地機、輪式裝載機、雪犁或類似機器。除此之外,機器10可包括配置成移動作業(yè)工具(“工具”)14的機具系統(tǒng)12。
機具系統(tǒng)12可包括連桿結(jié)構(gòu),其手動驅(qū)動和/或流體致動器作用在其上以移動作業(yè)工具14。在所公開的示例中,機具系統(tǒng)12包括大體C形機器框架16,其在相對端處樞轉(zhuǎn)地連接至機器10的主體18,且在中心處連接至作業(yè)工具14的下部邊緣20(僅在圖1中示出)。一對提升氣缸22可將框架16的支腿樞轉(zhuǎn)地連接至主體18,并用來相對于地表面24升高和降低作業(yè)工具14。一對偏轉(zhuǎn)氣缸26可將框架16的支腿樞轉(zhuǎn)地連接至作業(yè)工具14的相對側(cè)邊緣28(僅在圖2中示出),并用來繞著垂直軸線30偏轉(zhuǎn)作業(yè)工具14。升降器32可遠離框架16的中心朝著作業(yè)工具14的上部邊緣34垂直向上延伸,且傾斜調(diào)節(jié)組件(“組件”)36可將升降器32的遠端尖端樞轉(zhuǎn)地連接至上部邊緣34。組件36可用來使作業(yè)工具14繞著水平軸線38傾斜,該水平軸線38大體垂直于軸線30以及機器10的行進方向40。在一些實施例中,額外的輥氣缸(未示出)可從升降器32的尖端延伸至作業(yè)工具14上的點,該點位于升降器32和側(cè)邊緣28之間。如果包括的話,輥氣缸可用來使作業(yè)工具14繞著水平軸線轉(zhuǎn)動,該水平軸線大體與機器10的行進方向40對齊。應(yīng)注意到,其它連桿結(jié)構(gòu)配置也是可能的。
多種不同的作業(yè)工具14可附接至單個機器10并且可由操作員控制。作業(yè)工具14可包括用于執(zhí)行特定任務(wù)的任何裝置,諸如例如,刀片、鏟斗、犁或其它本領(lǐng)域已知的任務(wù)執(zhí)行裝置。雖然在圖1的實施例中被連接以在垂直和水平方向上相對于機器10的框架16和主體18樞轉(zhuǎn)并相對于地表面24提升,作業(yè)工具14可額外地滑動、擺動、打開和關(guān)閉或以本領(lǐng)域中已知的其它方式移動。
如圖3中所示,組件36可包括不同部件,其合作以允許工具14相對于機器10(例如相對于框架16和/或主體18)的手動傾斜調(diào)節(jié)。除此之外,這些部件可包括連桿42、軸承44、軸套46、銷48和保持件50。連桿42可具有工具端52和機器端54。一個軸承44可設(shè)置在工具端52和機器端54中每個的內(nèi)部,且一組軸套46可位于連桿42的每一端處,以將相應(yīng)軸承44夾在其間。在一些實施例中,一個或多個間隔件56可位于每個軸承44和相關(guān)聯(lián)軸套46的軸向端之間。軸套46可配置成接合工具14中(例如從工具14向后延伸的安裝支架60中)的狹槽58,以及機器10中(例如,框架16的升降器32中)的類似狹槽62。一個銷48可穿過每一組軸套46、位于其間的軸承44以及相關(guān)聯(lián)的狹槽58或62,由此將連桿42的相應(yīng)端52或54樞轉(zhuǎn)地連接至工具14和機器10。在操作期間,當(dāng)工具14左/右移動、偏轉(zhuǎn)、提升或以其它方式平移或旋轉(zhuǎn)時,連桿42可用來保持工具14相對于框架16的期望傾斜角。
連桿42可為具有狗骨形狀的傳統(tǒng)連接連桿。例如,端部52和54可大體為圓形,具有平行軸線64且由細長肋部分彼此連接。端部52和54也可以是中空的,從而將軸承44接收在其中,且具有內(nèi)部曲率以大體匹配軸承44的外部曲率。在一些實施例中,如果期望的話,端部52和54中的一個或兩個可設(shè)置有潤滑脂端口(未示出)。在圖3所示的實施例中,當(dāng)組件36被組裝至機器10時,軸64垂直定向。然而,可設(shè)想到可可選地利用另一定向。
軸承44可以是本領(lǐng)域中已知的任何類型的軸承,其允許連桿42繞著軸64樞轉(zhuǎn),而摩擦減小。在所公開的實施例中,軸承44為滾珠軸承,其允許可能在機器10操作期間出現(xiàn)的連桿42(即,軸64)和銷48之間某種角度偏差。軸承44可壓入到連桿42的端部52和54中。在一些實施例中,每個軸承44的至少一部分(例如,內(nèi)面)可延伸一定距離經(jīng)過端部52和54的相應(yīng)軸向端面。
圖4中示出了示例性軸套46。如該圖所示,軸套46包括細長主體,其具有大體平坦底部66、大體平坦并平行底部68以及在頂部66和底部68之間延伸的連續(xù)側(cè)表面70。在所公開的實施例中,表面70包括插入有較短彎曲部分的相對筆直部分。例如,軸套46可具有大體橢圓的形狀,但沿著主軸延伸的部分具有極?。ㄈ绻校┣?。
偏置孔72可形成在軸套46的主體內(nèi)以從頂部66穿過底部68,且具有軸線74。軸線74可從真正的中心軸線76偏置距離d,且由對稱地穿過軸套46主體的兩個平面78和80的垂直相交限定。在一個實施例中,距離d可小于孔72的半徑r,從而使得如果兩個軸套46定位在相同空間內(nèi)但定向成隔開180°,如圖5中所示,則兩個孔72會稍微重疊。如將在下文更詳細地進行解釋,這可允許對傾斜角調(diào)節(jié)的精確控制。
在一些實施例中,唇緣82(再次參照圖4)可形成在頂部66處,以徑向向外伸出一定距離經(jīng)過表面70的末端。唇緣82可以是部分且從表面70的筆直和彎曲部分的任意組合向外延伸,或如圖4中所示,完全包圍軸套46的主體。唇緣82可用來限制進入狹槽58和62的插入深度。在一些實施例中,如果期望的話,唇緣82可另外地用來承載穿過銷48的部分軸向負荷。具體地,當(dāng)軸套46的其余部分已插入狹槽58或62中時,唇緣82可配置成置于工具14或機器10(即,支架60或升降器32)的相鄰上表面上。雖然任何定向都是可能的,所公開實施例中的所有軸套46均是沿自頂向下方向插入到相應(yīng)狹槽中,從而使得軸套46由工具或機器表面支撐以抵抗重力的拉動。
銷48(參照圖3)可作為用于軸承44的樞軸且作為用于將連桿42連接至機器10和工具14的裝置。具體地,銷48可具有頭部以及軸向延伸遠離頭部的柄部。銷48的柄部可穿過上部軸套46,擠壓通過軸承44(例如,進入軸承44的內(nèi)面中)且穿過下部軸套46。凹槽84可形成在頭部的柄部側(cè)處,如將在下文更詳細地解釋,且可作為用于軸向定位銷48的引導(dǎo)件。
保持件50可用來在機器10的操作期間將軸套46保持在相應(yīng)狹槽58或62內(nèi)部,而不會在軸套46上施加大的軸向力。具體地,保持件50可具有成形為提供圍繞頂部66的間隙的中心凹口86,以及延伸穿過頂部66以接合相鄰機器或工具表面的外部邊緣。一個或多個緊固件88可穿過保持件50中的相應(yīng)孔(未示出)以在軸套46周邊外部的位置處與機器10或工具14螺紋連接。當(dāng)緊固件88擰緊時,保持件50可被向下壓抵靠機器或工具表面,從而使得凹口86基本包圍(例如,在三個側(cè)面上包圍)軸套46。由于由凹口86提供的間隙,該連接未在軸套46上施加軸向力。因此,在軸套46和保持件50之間可出現(xiàn)一些相對橫向運動。對橫向運動的允許可容許緊固件88僅承載軸向負荷,從而允許緊固件88減小的剪切強度。
保持件50還可用來定位銷48。具體地,槽口90可在保持件50的一側(cè)處形成在保持件50的縱向中心附近。槽口90的形狀和尺寸可設(shè)計成配合進入凹槽84中,由此限制銷48的軸向運動。當(dāng)保持件50固定至相鄰機器或工具表面時,槽口90與凹槽84的接合也固定銷48的軸向位置。
間隔件56可設(shè)置在每個軸套46和相關(guān)聯(lián)軸承44的相應(yīng)軸向端之間。在所公開的實施例中,間隔件56大體為環(huán)形且具有足以占據(jù)軸承44與軸套46之間的間隙的軸向厚度??梢栽O(shè)想到,如果期望的話,僅在軸承44的一側(cè)處,可省去或包括間隔件56。
狹槽58和62可為細長狹槽,其具有與表面70處軸套46的形狀和尺寸相一致的大體形狀和尺寸。具體地,成對地間隔開并對齊的狹槽58和62可分別制造在工具14和機器10內(nèi),以滑動地接收成對的軸套組46,同時防止軸套46旋轉(zhuǎn)以及唇緣82的穿過。狹槽58和62可沿著大體與軸套46的平面78和80對齊的兩個相交平面對稱,從而使得軸套46可在兩個不同且相對的方向上配合進入狹槽58和62。出于本實用新型的目的,在不同方向上將軸套46置于狹槽58或62中的行為可以被認為是軸套46的重新配置。應(yīng)注意到,工具14中的狹槽58可大體與機器10中的狹槽62對齊(例如,沿著狹槽58和62的主軸延伸的平面可對齊)且與行進方向40對齊。
圖6至圖9示出重新配置軸套46的不同可能的方式以及所得到的傾斜角。圖6至圖9將在下部分中更詳細地討論以進一步說明所公開的設(shè)計構(gòu)思。
工業(yè)實用性
所公開的傾斜調(diào)節(jié)組件可與具有能夠相對于機器的主體傾斜的作業(yè)工具的任何機器一起使用。當(dāng)應(yīng)用至具有可在額外方向上液壓移動的刀片的推土機時,所公開的傾斜調(diào)節(jié)組件可特別地有用。結(jié)合圖6至圖9,傾斜調(diào)節(jié)組件的操作將進行詳細描述。
如圖6至圖9所示,組件36可選擇性地重新配置成產(chǎn)生工具14相對于機器10的在約4°至8°(例如,約6°)范圍內(nèi)的至少三個不同傾斜角。圖6示出了向前傾斜位置,在該位置處上部邊緣34向前傾斜最大量(例如,從中間位置向前傾斜約3°)。圖7示出了第一中間位置,在該位置處工具14被認為基本上垂直定向。圖9示出了第二中間位置。圖8示出了向后傾斜位置,在該位置處上部邊緣34向后傾斜最大量(例如,從中間位置向后傾斜約3°)。
不同傾斜位置中的每一個可通過選擇性地在兩個單獨的位置或定向中的一個上定位軸套46來實現(xiàn)。出于本實用新型的目的,第一位置可為如下位置:在該位置處偏置孔72(參照圖4)相對于行進方向40(參照圖1)位于中心軸線76前方。第二位置可為如下位置:在該位置處偏置孔72相對于行進方向40位于中心軸線76后方。圖6至圖9的中間位置、向前傾斜位置以及向后傾斜位置可通過在第一位置上定向兩組軸套46(即,與工具端52相關(guān)聯(lián)的一組軸套46以及與機器端54相關(guān)聯(lián)的一組軸套46)、在第二位置上定向兩組軸套46,或在第一位置上定向一組軸套46并在第二位置上定向另一組軸套46來獲得。
例如,為了實現(xiàn)圖6的向前傾斜位置,工具端52處的一組軸套46必須重新配置成位于第二位置,而機器端54處的第二組軸套必須重新配置成位于第一位置。為了重新配置組件36的特定端(即,工具端52或機器端54),技術(shù)人員必須首先將相關(guān)聯(lián)的緊固件88從保持件50拆除,將銷48從軸套46和軸承44中拉出,并將連桿42樞轉(zhuǎn)至側(cè)邊。隨后,間隔件56可移動到行程之外,且軸套46從相應(yīng)狹槽58或62取出。軸套46然后可沿著水平平面重新定向約180°,然后被重新安裝。間隔件56可放回到原位置,且連桿42樞轉(zhuǎn)回到與軸套46對齊。在一些情況下,有必要傾斜工具14以實現(xiàn)這種新的對齊。隨后,銷48可以被推回通過軸套46和軸承44,保持件50可被裝回到工具或機器表面上,且緊固件88可被重新安裝。當(dāng)這些發(fā)生時,上部邊緣34可移動到距離升降器32最遠。
為了實現(xiàn)圖7或圖9的中間位置,兩組軸套46必須重新配置成位于第一位置(圖9)或第二位置(圖7)。在這些配置中的任一種中,上部邊緣34可位于大約離升降器32相同距離處。
為了實現(xiàn)圖8的向后傾斜位置,工具端52處的一組軸套46必須重新配置成位于第一位置,而機器端54處的第二組軸套必須重新配置成位于第二位置。當(dāng)這些發(fā)生時,上部邊緣34可移動到距離升降器32最近。
應(yīng)注意到,當(dāng)一組特定的軸套46從第一位置移動到第二位置或者反過來時,保持件50必須重新定位以接合銷48的凹槽90。也就是,當(dāng)軸套46切換定向時,銷48的位置相對于保持件50緊固在其上的相關(guān)聯(lián)的工具或機器表面移動。這在圖5中示出。因此,為了保持件50的槽口90隨銷48移動且保持在凹槽90中,保持件50必須翻轉(zhuǎn)過來(例如,相對于工具或機器表面中的螺紋孔轉(zhuǎn)動180°)以面向相對的方向。
在所公開的實施例中,圖3和圖4的示例中所示出的所有軸套46都是相同的。也就是,所有的軸套46均具有相同的偏置距離d。然而,可設(shè)想到如果期望的話,軸套46可具有不同的偏置距離d。例如,與工具端52相關(guān)聯(lián)的那組軸套46可具有第一偏置距離d1,而與機器端54相關(guān)聯(lián)的那組軸套46可具有第二偏置距離d2。通過使用具有不同偏置距離d的成組軸套46,可實現(xiàn)三個以上不同的傾斜位置。
在一些應(yīng)用中,可提供具有多組軸套46和相關(guān)聯(lián)銷的調(diào)節(jié)套件。在一些實施例中,調(diào)節(jié)套件中的每組軸套46可具有不同偏置距離d。該調(diào)節(jié)套件可另外包括說明書,其解釋了可實現(xiàn)的不同傾斜位置以及每個位置所需的軸套46的相應(yīng)組合。
所公開的傾斜調(diào)節(jié)組件可具有改進的耐久性、成本和穩(wěn)定性。具體地,由于用來將組件36固定在特定傾斜角的緊固件可能僅經(jīng)受軸向負荷(即,最小剪切負荷),緊固件可具有延長的壽命。另外,由于緊固件所經(jīng)受的負荷減小,可能使用較低成本的緊固件。進一步地,由于用來設(shè)定傾斜角的軸套可精確地(即,留有微小間隙)配合進入相容狹槽,軸套在狹縫內(nèi)滑動遠離期望傾斜角位置的可能性很小(如果有的話)。這可有助于改進機器10的穩(wěn)定性。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,可對本實用新型的傾斜調(diào)節(jié)組件作出各種修改和變型,而不會偏離本實用新型的范圍。通過對說明書的思考以及對本文所公開的傾斜調(diào)節(jié)組件的實踐,其它實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。說明書和示例僅僅是示例性的,本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求書及其等同特征確定。