專利名稱：聯(lián)接配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聯(lián)接配置，更特別是涉及一種用于將作業(yè)工具聯(lián)接到機械的聯(lián)接配置。
背景技術(shù)：
例如剪具、抓具或鏟斗的作業(yè)工具可以與例如挖掘機的主機械聯(lián)接，以執(zhí)行例如切割、抓取或挖掘的作業(yè)操作。作業(yè)工具可經(jīng)由固定連接或快速釋放連接聯(lián)接到主機械的吊臂或吊桿機構(gòu)。快速釋放連接允許作業(yè)工具相對容易的更換，由此操作者可以連接或改變作業(yè)工具，而不離開駕駛室。機械安裝支架配置成在作業(yè)工具定位在地面上時滑動到作業(yè)工具安裝支架內(nèi)。在作業(yè)工具的安裝支架和機械的安裝支架對準(zhǔn)之后，鎖定裝置可以運動到鎖定位置，以便將作業(yè)工具鎖定到機械。在將作業(yè)工具連接到機械時，機械和作業(yè)工具的壓力流體回路的液壓軟管可以連接以驅(qū)動作業(yè)工具。自動液壓軟管連接系統(tǒng)是公知的，其可以通過操作者從駕駛室啟動，以用于液壓軟管連接。這種系統(tǒng)會通常取決于作業(yè)工具與機械的連接。液壓軟管聯(lián)接器可設(shè)置和配置成使得在作業(yè)工具與機械連接過程中軟管聯(lián)接器也自動連接。在作業(yè)工具安裝支架連接到機械安裝支架時，軟管聯(lián)接器可同時連接。但是，對準(zhǔn)軟管聯(lián)接器會需要比安裝支架的對準(zhǔn)更高程度的精度。實際上，在聯(lián)接配置設(shè)置這種軟管聯(lián)接器時，操作者會試圖避免將作業(yè)工具連接到機械時常見的相對粗糙的運動和大的力。這種動作會造成效率損失。然而，由于安裝支架之間的大的力和可能的粗略對準(zhǔn)，還存在造成液壓軟管聯(lián)接器損壞的相對大的危險。在軟管聯(lián)接器沒有準(zhǔn)確對準(zhǔn)時，在機械和作業(yè)工具壓力流體回路的連接部處，加壓流體會逃逸，或者聯(lián)接器和/或軟管會需要更換。由于主機械的液壓回路會在相對高的壓力下操作，任何泄漏會造成液壓流體的較多溢出和大量的停機時間。EP1388616公開一種用于聯(lián)接作業(yè)工具和機械的加壓液壓流體回路的兩端的聯(lián)接配置。聯(lián)接配置可包括用于將作業(yè)工具聯(lián)接到機械的快速釋放安裝支架。聯(lián)接配置可包括接收流體聯(lián)接器和運動流體聯(lián)接器，每個聯(lián)接器聯(lián)接到主液壓回路的液壓軟管。聯(lián)接器之一可以配置在作業(yè)工具上，而另一個聯(lián)接器可配置在機械上。兩個聯(lián)接器可彼此連接，以便在液壓軟管之間提供流體通路，使得加壓流體可在作業(yè)工具和機械的流體回路之間循環(huán)。運動流體聯(lián)接器可通過致動器在滑架上運動到接收流體聯(lián)接器以及從接收流體聯(lián)接器運動。在相應(yīng)的運動聯(lián)接器聯(lián)接到接收聯(lián)接器時，鎖定缺口可接合運動聯(lián)接器以保持兩個聯(lián)接器聯(lián)接，使得致動器可在流體流過聯(lián)接器的同時釋放其壓力。鎖定缺口在聯(lián)接配置中需要很大空間。此外，在多次接合之后，鎖定缺口變得損壞，或者會允許出現(xiàn)游隙，這會造成流體在聯(lián)接器之間泄漏。但是，沒有鎖定缺口，致動器將必須經(jīng)受由流過回路的加壓流體施加的很大的力，會使得聯(lián)接器脫開。另外，在聯(lián)接器運動過程中，聯(lián)接到運動聯(lián)接器的液壓軟管會被楔緊、卡住或截留在機械和/或作業(yè)工具的結(jié)構(gòu)內(nèi)或之間。
Caterpillar Work Tools B.V.名義下的W02010062166公開一種用于將作業(yè)工具聯(lián)接到機械的聯(lián)接配置。聯(lián)接配置可具有用于將作業(yè)工具鎖定到機械的鎖定配置。鎖定配置可包括可運動到鄰靠鎖定構(gòu)件接收元件的鎖定位置的鎖定構(gòu)件。聯(lián)接配置還可具有至少兩個流體聯(lián)接器，這些流體聯(lián)接器配置成彼此連接以便在作業(yè)工具的主加壓流體回路通道和機械的主加壓流體回路通道之間形成流體通路。聯(lián)接配置還可具有用于驅(qū)動至少一個流體聯(lián)接器以便連接到另一流體聯(lián)接器的驅(qū)動配置，該驅(qū)動配置與主加壓流體回路分開。本發(fā)明至少部分針對改進(jìn)或克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的一個或多個方面。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于將作業(yè)工具流體聯(lián)接到機械的聯(lián)接配置，其包括可滑動地安裝成聯(lián)接機械流體回路和作業(yè)工具流體回路的至少一個聯(lián)接器組件；至少一個致動器，其用于使至少一個聯(lián)接器組件從連接位置縮回到斷開位置；以及傳感器，其檢測至少一個致動器的位置以致動鎖定裝置。在第二方面，本發(fā)明提供一種將作業(yè)工具從機械斷開的方法，其包括提供可滑動地安裝成聯(lián)接機械流體回路和作業(yè)工具回路的至少一個聯(lián)接器組件；配置至少一個致動器以使至少一個聯(lián)接器組件從連接位置縮回到斷開位置；配置傳感器以便檢測至少一個致動器的位置，并且在至少一個致動器完全縮回時啟動傳感器以允許加壓流體流動鎖定裝置，從而斷開作業(yè)工具。在與附圖一起研讀時，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從多種實施方式的以下描述中
得以清楚。


在與附圖一起研讀時，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點將從多種實施方式的以下描述中更加完全理解，附圖中:圖1是設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接配置的機械和作業(yè)工具的側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接配置的一種實施方式的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接組件的一種實施方式的立體圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的位于縮回位置的圖2的安裝聯(lián)接組件的橫截面圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的位于延伸位置的圖2的安裝聯(lián)接組件的橫截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明總體涉及用于將機械液壓流體回路聯(lián)接到作業(yè)工具液壓流體回路的聯(lián)接配置10。圖1示出了作為液壓挖掘機的主機械1，其可以設(shè)置用于驅(qū)動吊臂2和作業(yè)工具3的液壓吊臂機構(gòu)。在此說明書中，吊臂2可以理解為包括液壓吊桿機構(gòu)，或類似機構(gòu)。機械I可以是機動機械，例如挖掘機、反鏟機、采掘機、裝載機、折臂裝載機、收割機或林業(yè)機械。作業(yè)工具3可以經(jīng)由吊臂2聯(lián)接到機械I。在所示的實施方式中，作業(yè)工具3可包括轉(zhuǎn)動切割器。在其他實施方式中，作業(yè)工具3可例如包括鏟斗、抓具、重錘和粉碎器。作業(yè)工具3可包括承載多個可互換和/或可交換工具的框架。機械I可設(shè)置聯(lián)接配置10。聯(lián)接配置10可允許機械支架12和作業(yè)工具支架14之間流體聯(lián)接。機械支架12可連接到機械I。作業(yè)工具支架14可連接到作業(yè)工具3。加壓流體組件15可沿著吊臂2延伸，以便運動吊臂2和作業(yè)工具3。加壓流體組件15可包括多個液壓回路，其包括機械流體回路和致動流體回路。作業(yè)工具3可包括用于其液壓控制的作業(yè)工具流體回路。機械流體回路可控制經(jīng)過作業(yè)工具流體回路的流體流。機械流體回路可配置成驅(qū)動吊臂2，并且使吊臂部件相對于彼此樞轉(zhuǎn)。機械流體回路可配置成運動作業(yè)工具3。例如，機械流體回路可配置成使作業(yè)工具3樞轉(zhuǎn)和/或轉(zhuǎn)動，或者可配置成驅(qū)動作業(yè)工具3內(nèi)的運動部件，例如轉(zhuǎn)動部件。致動流體回路可配置成在機械流體回路和作業(yè)工具流體回路之間進(jìn)行流體聯(lián)接。圖2示出了聯(lián)接配置10的實施方式，其具有用于將機械支架12連接到作業(yè)工具支架14以及用于在機械流體回路和作業(yè)工具流體回路之間形成至少一個流體通路的液壓連接。聯(lián)接配置10可包括機械支架12，機械支架12可設(shè)置至少一個空腔16?？涨?6可延伸經(jīng)過機械支架12，并可具有空腔寬部18和空腔窄部20。空腔窄部20可形成為空腔16的壁的多個延伸部。在一種實施方式中，空腔窄部20可以是空腔16的壁的單個塊體延伸部。肩部22可形成在空腔寬部18和空腔窄部20之間。聯(lián)接配置10可包括可動地安裝在空腔16內(nèi)的聯(lián)接器組件24。空腔16和聯(lián)接器組件24都可相應(yīng)地成形，以允許聯(lián)接器組件24的相對運動。聯(lián)接器組件24可以其至少多個部分與空腔16的壁滑動接合的方式可滑動地安裝。聯(lián)接器組件24可在縮回位置和延伸位置之間滑動，在縮回位置，聯(lián)接器組件24完全或部分縮回到空腔16內(nèi)，在延伸位置，聯(lián)接器組件24從機械支架12伸出以便與作業(yè)工具支架14內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器接合。聯(lián)接配置10可包括設(shè)置在空腔16內(nèi)的腔室26。在一種實施方式中，腔室26可形成在空腔寬部18內(nèi)，并可以通過空腔寬部18的壁、肩部22和聯(lián)接器組件24限界。腔室26的尺寸可以經(jīng)由聯(lián)接器組件24相對于機械支架12的運動來變化。腔室26的尺寸可以經(jīng)由使聯(lián)接器組件24相對于機械支架12運動的液壓流體的流入和流出而進(jìn)行變化。腔室26的尺寸的改變會實現(xiàn)聯(lián)接器組件24的相應(yīng)縮回和延伸。在一種實施方式中,機械支架12可設(shè)置一系列空腔16。每個空腔16可具有可動安裝的聯(lián)接器組件24和腔室26。為了將機械支架12流體聯(lián)接到作業(yè)工具支架14，作業(yè)工具支架14可包括連接到安裝在機械支架12內(nèi)的相應(yīng)聯(lián)接器組件24的流體聯(lián)接器。將機械支架12與作業(yè)工具支架14流體聯(lián)接可通過位于完全延伸位置或連接位置的聯(lián)接器組件24實現(xiàn)。聯(lián)接器組件24可以在從完全延伸位置縮回時位于斷開位置。對于聯(lián)接配置10的操作和控制，可以適當(dāng)提供液壓連接。機械流體回路可包括通向空腔16以便連接到相應(yīng)聯(lián)接器組件24的液壓管線。在一種實施方式中，機械流體回路的液壓管線A、B、C、D和L可在支架12、14之間建立流體聯(lián)接時允許液壓流體流到作業(yè)工具流體回路和從作業(yè)工具流體回路流出。液壓流體可在連接位置上經(jīng)過聯(lián)接器組件24流到作業(yè)工具支架14內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器和從該相應(yīng)流體聯(lián)接器流出。聯(lián)接配置10可包括與快速聯(lián)接器機構(gòu)的液壓連接(例如快速聯(lián)接器楔形件)，從而將支架12、14鎖定在一起。致動流體回路可獨立于機械流體回路控制。致動流體回路包括至少一個致動器
28。在一種實施方式中，致動器可以是液壓缸。致動器28可以同時連接到所有聯(lián)接器組件
24。致動器28可經(jīng)由例如連接桿的適當(dāng)?shù)穆?lián)接件連接到聯(lián)接器組件24。致動器28的縮回或延伸可使聯(lián)接器組件24分別相應(yīng)地縮回或延伸到斷開位置或連接位置。聯(lián)接器組件24可通過致動器28—致地縮回或延伸。在一種實施方式中，一對致動器28可設(shè)置成確保用于聯(lián)接器組件24和相應(yīng)流體聯(lián)接器之間的流體聯(lián)接或脫開的均勻平衡載荷。致動流體回路的操作可以通過支架開關(guān)30控制。支架開關(guān)30可控制用于聯(lián)接器組件24延伸的控制液壓流體流。支架開關(guān)30可以適當(dāng)布置成檢測具有至少一個相應(yīng)流體聯(lián)接器的作業(yè)工具支架14何時安裝到機械支架12。在一種實施方式中，支架開關(guān)30可適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉跈C械支架12上。如果作業(yè)工具支架14沒有承載任何相應(yīng)的流體聯(lián)接器，支架開關(guān)30可以不啟動，并且不實現(xiàn)流體聯(lián)接，因為支架開關(guān)30不允許將聯(lián)接器組件24延伸到連接位置的液壓流體的流動。支架開關(guān)30可在附接的作業(yè)工具支架14內(nèi)不存在相應(yīng)的流體聯(lián)接器時防止聯(lián)接器組件24致動。機械流體回路的操作可進(jìn)一步通過開關(guān)32控制。開關(guān)32可控制液壓流體到鎖定裝置34的流動，以便支架12、14的解鎖。開關(guān)32可配置成只在致動器28位于完全縮回位置時啟動。開關(guān)32可配置成在致動器28位于延伸位置時不啟動，并且不實現(xiàn)支架12、14的解鎖，因為開關(guān)32不允許致動鎖定裝置34的液壓流體的流動。開關(guān)32在聯(lián)接器組件24沒有從連接位置縮回時防止機械支架12和作業(yè)工具支架14之間的過早脫開。在一種實施方式中，開關(guān)30、32可以是連接到致動機構(gòu)的傳感器。在一種實施方式中，開關(guān)30、32可以是螺線圈或液壓機械裝置。在一種實施方式中，開關(guān)30、32可以是在與作業(yè)工具支架14和致動器28物理接觸時啟動的液壓機械開關(guān)。聯(lián)接配置10還可包括圖2中的粗線標(biāo)示的導(dǎo)軌回路13，其將每個腔室26連接在一起。導(dǎo)軌回路13可以包括經(jīng)由另外的液壓管線連接到每個腔室26的單個液壓管線。導(dǎo)軌回路13可在腔室26中均等地分配流體壓力。因此，任何一個腔室26內(nèi)的最高壓力可產(chǎn)生實現(xiàn)其他腔室26內(nèi)的聯(lián)接器組件24的相應(yīng)延伸所需的載荷。具有最高工作壓力的腔室26可限定提供給所有聯(lián)接器組件24的力。導(dǎo)軌回路13可以連接到致動器28。在一種實施方式中，導(dǎo)軌回路13可以連接到作為液壓缸提供的致動器28的活塞側(cè)。聯(lián)接配置10可以連接到用于提供液壓壓力以使機械支架12與作業(yè)工具支架14鎖定和解鎖的液壓動力回路35。支架12、14通過液壓動力回路35的解鎖可以經(jīng)由液壓動力回路35和開關(guān)32之間的液壓連接通過開關(guān)32控制。液壓動力回路35可以連接到致動器28。在一種實施方式中，液壓動力回路35可以連接到作為液壓缸提供的致動器28的桿側(cè)。液壓動力回路35可以配置成將加壓流體提供到導(dǎo)軌回路13。支架開關(guān)30可以布置在液壓動力回路35和導(dǎo)軌回路13之間的連接內(nèi)。
圖3示出了聯(lián)接器組件24。聯(lián)接器組件24可包括中空柱塞36。柱塞36可以具有適當(dāng)?shù)男问胶统叽?，以便可滑動地安裝在空腔16內(nèi)。柱塞36可具有柱塞窄部38、門部分39和柱塞覽部40。在一種頭施方式中，門部分39可定似在柱塞覽部40內(nèi)并鄰近柱塞窄部
38。門部分39可以從柱塞寬部40凹入。柱塞窄部38可以與空腔窄部20滑動接合。柱塞窄部38可以配置成與空腔窄部20密封接合，以便限制柱塞窄部38和空腔窄部20之間的液壓流體泄漏。柱塞寬部40可與空腔寬部18滑動接合。柱塞寬部40可配置成與空腔寬部18密封接合，以便限制柱塞寬部40和空腔寬部18之間的液壓流體泄漏。門部分39可以不接觸空腔寬部18的壁。流體聯(lián)接器42可定位在柱塞36內(nèi)。柱塞36可以設(shè)置保持結(jié)構(gòu)以便將流體聯(lián)接器42保持在其壁內(nèi)。流體聯(lián)接器42可具有沿著柱塞36的縱向軸線的貫穿流體通道43。流體通道43可與柱塞36的中空部連通。流體聯(lián)接器42可與作業(yè)工具支架14內(nèi)的具有布置其中的流體通道的相應(yīng)流體聯(lián)接器聯(lián)接。相應(yīng)的流體通道在流體聯(lián)接器連接時形成流體通路。在流體聯(lián)接時，來自機械流體回路的液壓流體可經(jīng)流體通道流到作業(yè)工具流體回路。流體聯(lián)接器42可形成凸形或凹形元件，以便以相應(yīng)的形式聯(lián)接到流體聯(lián)接器。從柱塞36橫向延伸的可以是壓力元件44。在一種實施方式中，壓力元件44可環(huán)繞柱塞36，并形成為凸肋或突出部。在一種實施方式中，壓力元件44可從柱塞寬部40延伸并環(huán)繞柱塞寬部40。在聯(lián)接器組件24安裝在空腔16內(nèi)時，壓力元件44可從柱塞36延伸經(jīng)過空腔16，以便滑動地接合空腔寬部18的壁。壓力元件44可將腔室26與空腔寬部18的其他部分分開。壓力元件44可配置成與空腔寬部18的壁密封接合，以便限制液壓流體在空腔寬部18的壁和壓力元件44之間泄漏。壓力元件44可被適當(dāng)成形或可以設(shè)置墊片，從而滑動和密封地接合空腔寬部18。壓力兀件44可具有壓力表面45,其在一種實施方式中可以面對肩部22。壓力表面45的尺寸和/或形狀可以是聯(lián)接器組件24的直徑、流體聯(lián)接器42的直徑、作業(yè)工具支架14內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器的直徑和/或流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器的直徑差的函數(shù)。壓力表面45的尺寸和/或形狀可取決于流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器的流體動態(tài)性能。流體動態(tài)性能可取決于流體聯(lián)接器的結(jié)構(gòu)、液壓流體的類型和/或用于流體聯(lián)接的流體壓力。至少一個孔口 46設(shè)置在柱塞36內(nèi)，可允許液壓流體從柱塞36的外部流到其中空部。流體聯(lián)接器42的流體通道43可經(jīng)由柱塞36的中空部與孔口 46連通?？卓?46可設(shè)置在門部分39內(nèi)。在一種實施方式中，門部分39可以設(shè)置多個孔口 46。液壓流體可圍繞門部分39流動，通過柱塞寬部40形成的壁引導(dǎo)，并經(jīng)由多個孔口 46進(jìn)入中空部。在一種實施方式中，單個孔口 46可設(shè)置在柱塞36內(nèi)，而不設(shè)置門部分39?？卓?6可以定位在壓力元件44和柱塞寬部40之間?？卓?46的尺寸和數(shù)量可以是聯(lián)接器組件24的直徑、流體聯(lián)接器42的直徑、作業(yè)工具支架內(nèi)的相應(yīng)的流體聯(lián)接器的直徑和/或流體聯(lián)接器42和相應(yīng)的流體聯(lián)接器的直徑差的函數(shù)?？卓?46的尺寸和/或形狀可以取決于壓力表面45的尺寸和/或形狀?？卓?46的尺寸和/或形狀可以取決于流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器的流體動態(tài)性能。圖4和5示出了滑動地安裝在機械支架12內(nèi)的聯(lián)接器組件24。在圖4中，聯(lián)接器組件24可縮回到斷開位置，并且在圖5中，聯(lián)接器組件24可延伸到連接位置。聯(lián)接器組件24在空腔16內(nèi)的縮回可通過鄰靠壓力表面45的肩部22來限制。機械支架12可具有形成機械流體回路的一部分并通向空腔16的機械回路管線48。來自機械流體回路的流體可流過機械回路管線48經(jīng)由端口 49到空腔16。在具有多個空腔16的機械支架12中，每個空腔16可經(jīng)由多個相應(yīng)的回路管線48單獨連接到機械流體回路。在一種實施方式中，液壓管線A、B、C、D和L可允許液壓流體經(jīng)由相應(yīng)的機械回路管線48流到端口 49和從端口 49流出。機械支架12可具有形成導(dǎo)軌流體回路的一部分并通向空腔16的導(dǎo)軌回路管線50。在一種實施方式中，導(dǎo)軌回路管線50通向腔室26。來自導(dǎo)軌流體回路的流體可流過導(dǎo)軌回路管線50到腔室26?？涨粚挷?8內(nèi)的腔室26可以通過空腔寬部18的壁、肩部22、壓力表面45和柱塞窄部38限界。腔室26的尺寸可取決于液壓流體經(jīng)由導(dǎo)軌回路管線50的流入和流出。流體流入腔室26會造成其中的流體壓力增加，因為腔室26是液密的。流體壓力會作用在限界腔室26的表面上。作用在壓力表面45上的增加的流體壓力會實現(xiàn)滑動地安裝在機械支架12內(nèi)的聯(lián)接器組件24抽出。聯(lián)接器組件24可經(jīng)由液壓流體在壓力下的連續(xù)流入而被抽出到連接位置，以便在流體聯(lián)接器42和作業(yè)工具支架14內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器之間建立流體聯(lián)接。轉(zhuǎn)換通路52可在柱塞36內(nèi)從門部分39朝著壓力元件44軸向延伸。轉(zhuǎn)換通路52可與柱塞36的縱向軸線軸向?qū)?zhǔn)。在一種實施方式中，轉(zhuǎn)換通路52可延伸超過壓力元件
44。流過孔口 46的液壓流體可流入柱塞36的中空部，并到達(dá)轉(zhuǎn)換通路52。轉(zhuǎn)換通路52的尺寸和/或形狀可以是聯(lián)接器組件24的直徑、流體聯(lián)接器42的直徑、作業(yè)工具支架內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器的直徑和/或流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器的直徑差的函數(shù)。轉(zhuǎn)換通路52的尺寸和/或形狀可以取決于孔口 46的尺寸和/或形狀。轉(zhuǎn)換通路52的尺寸和/或形狀可取決于壓力表面45的尺寸和/或形狀。轉(zhuǎn)換通路52的尺寸和/或形狀可取決于流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器的流體動態(tài)性能。從轉(zhuǎn)換通路52延伸的可以是轉(zhuǎn)換管線54。轉(zhuǎn)換管線將轉(zhuǎn)換通路52連接到腔室
26。在一種實施方式中,轉(zhuǎn)換管線54可從轉(zhuǎn)換通路52橫向延伸到腔室26。在一種實施方式中，轉(zhuǎn)換管線54可被布置成使得壓力表面45定位在孔口 46和轉(zhuǎn)換管線45之間。在一種實施方式中，轉(zhuǎn)換通路是在外部安裝到柱塞36的軟管。在一種實施方式中，轉(zhuǎn)換管線54可以具有小于轉(zhuǎn)換通路52的直徑，使得流體壓力隨著液壓流體進(jìn)入轉(zhuǎn)換管線54而增加。流入孔口 46的液壓流體可流過轉(zhuǎn)換通路52和轉(zhuǎn)換管線進(jìn)入腔室26。止回閥56可設(shè)置在轉(zhuǎn)換通路52和轉(zhuǎn)換管線52的結(jié)合部處。止回閥56可允許流體從轉(zhuǎn)換通路52流到轉(zhuǎn)換管線54，并防止流體從轉(zhuǎn)換管線54流到轉(zhuǎn)換通路52。在一種實施方式中，止回閥56可被布置成使得壓力表面45定位在孔口 46和止回閥56之間。參考圖4，聯(lián)接器組件24縮回并與相應(yīng)的流體聯(lián)接器斷開。門部分39可凹入空腔寬部18。門部分39可通過空腔寬部18與流體入口密封。機械回路管線48的端口 49可通過柱塞寬部40密封。
在一種實施方式中，沒有設(shè)置門部分39的柱塞36內(nèi)的孔口 46可凹入空腔寬部18，并可以通過空腔寬部18與流體入口密封。參考圖5，聯(lián)接器組件24被延伸，并可連接到相應(yīng)的流體聯(lián)接器。門部分39可定位成與機械回路管線48的端口 49流體連通。流體可從機械回路管線48流過端口 49并進(jìn)入門部分39。液壓流體可圍繞門部分39流動并經(jīng)由多個孔口 46進(jìn)入柱塞36的中空部。在一種實施方式中，在門部分39與機械回路管線48流體連通時，聯(lián)接器組件24可位于完全延伸位置。在一種實施方式中，門部分39可具有對應(yīng)于端口 49的尺寸和/或形狀。在柱塞36沒有設(shè)置門部分39的實施方式中，在聯(lián)接器組件24延伸時，孔口 46可被定位成與機械回路管線48的端口 49流體連通。流體可從機械回路管線48流過端口 49并進(jìn)入孔口 46。液壓流體可經(jīng)由孔口 46流入柱塞36的中空部。在一種實施方式中，孔口 46可具有對應(yīng)于端口 49的尺寸和/或形狀。在一種實施方式中，在孔口 46與機械回路管線48流體連通時，聯(lián)接器組件24可以位于完全延伸位置。參考圖2，聯(lián)接配置10的操作可以通過將機械支架12聯(lián)接到作業(yè)工具支架14來開始。液壓動力回路35可被啟動，以致動鎖定裝置34，從而將機械支架12鎖定到作業(yè)工具支架14。鎖定裝置34可以被致動，從而經(jīng)由經(jīng)過管線X的增加的流體壓力鎖定支架12、14。在一種實施方式中，增加的流體壓力可作用在鎖定裝置34的桿側(cè)上。在支架12、14鎖定時，液壓管線內(nèi)的壓力會進(jìn)一步增加。壓力調(diào)節(jié)器58可連接到管線X。壓力調(diào)節(jié)器58可只在鎖定裝置34內(nèi)的鎖定壓力高于預(yù)定數(shù)值時打開。在一種實施方式中，該數(shù)值選自60巴-90巴的范圍。在一種實施方式中，該數(shù)值是70巴?？稍谥Ъ?br> 12、14機械鎖定之前防止液壓流體流到支架開關(guān)30和導(dǎo)軌回路13。液壓流體可在壓力調(diào)節(jié)器58打開以允許流體流動時流到支架開關(guān)30。如果承載相應(yīng)流體聯(lián)接器的作業(yè)工具支架14聯(lián)接到機械支架12，則支架開關(guān)30可被啟動。支架開關(guān)30的啟動可實現(xiàn)閥60的致動，以允許流體流到止回閥62。止回閥62可允許流體流入導(dǎo)軌回路13，并經(jīng)過導(dǎo)軌回路管線50到腔室26。腔室26內(nèi)的增加流體流量造成其中的流體壓力增加。流體壓力可作用在聯(lián)接器組件24的壓力表面45上，實現(xiàn)從斷開位置延伸到延伸位置，在延伸位置，在流體聯(lián)接器42和作業(yè)工具支架14內(nèi)的相應(yīng)流體聯(lián)接器之間建立流體聯(lián)接。由于阻擋流體從轉(zhuǎn)換管線54流到轉(zhuǎn)換通路52的止回閥56，腔室26內(nèi)的壓力累積不進(jìn)入柱塞36的中空部內(nèi)。在一種實施方式中，止回閥62可允許流體流過導(dǎo)軌回路13到致動器28的活塞偵U。進(jìn)入致動器28的活塞側(cè)腔室的增加流體流量會造成其中的流體壓力增加，從而實現(xiàn)致動器28的延伸。致動器28可連接到聯(lián)接器組件24，并可實現(xiàn)聯(lián)接器組件24的相應(yīng)延伸。聯(lián)接器組件24經(jīng)過致動器28延伸的延伸可以是任選的，或者可以是通過加壓流體作用在壓力表面45而實現(xiàn)的延伸的附加。聯(lián)接器組件24經(jīng)由腔室26內(nèi)的壓力累積和/或致動器28延伸的抽出可經(jīng)由相應(yīng)的管線48和端口 49將管線A、B、C、D和L連接到柱塞36的中空部，以允許流體從機械流體回路流入柱塞36的中空部。如果機械流體回路沒有致動,柱塞36的中空部內(nèi)的流體會保持在大氣壓力或罐壓力。在機械流體回路致動時，管線48和柱塞36的中空部內(nèi)的壓力會增加。在流體聯(lián)接器42和相應(yīng)的流體聯(lián)接器之間流體聯(lián)接時，門部分39可與端口 49流體連通,允許流體流過機械回路管線48進(jìn)入柱塞36的中空部。流體可接著經(jīng)過流體聯(lián)接器42內(nèi)的流體通道43到相應(yīng)流體聯(lián)接器內(nèi)的相應(yīng)通道。在一種實施方式中，在流體聯(lián)接器42和相應(yīng)流體聯(lián)接器之間流體聯(lián)接時，每個柱塞36的孔口 46可與端口 49流體連通，允許流體流過機械回路管線48進(jìn)入柱塞36的中空部。流體可接著經(jīng)過流體聯(lián)接器42內(nèi)的流體通道43到相應(yīng)流體聯(lián)接器內(nèi)的相應(yīng)通道。在流體聯(lián)接器42和相應(yīng)的流體聯(lián)接器之間流體聯(lián)接并且加壓流體流過相應(yīng)的流體通道時，會產(chǎn)生作用在流體聯(lián)接器上的分開力。分開力可通過作用在壓力表面45和/或致動器28上的流體壓力抵消。在一種實施方式中，腔室26內(nèi)的壓力可以足以在壓力表面45上產(chǎn)生保持流體聯(lián)接器之間的流體聯(lián)接的力。在一種實施方式中，流體聯(lián)接器之間的流體聯(lián)接可以經(jīng)由致動器28內(nèi)的壓力和腔室26內(nèi)的作用在壓力表面45上的壓力保持。所產(chǎn)生的分開力可以取決于機械回路內(nèi)的流體壓力。在一種實施方式中，機械流體回路壓力的增加會造成流體聯(lián)接器之間的較高分開力。壓力表面45可被設(shè)置成使得流體聯(lián)接器表面和壓力表面45之間的比例差別大于1，使得作用在壓力表面45上的力大于分開力。腔室26可以經(jīng)由安裝在柱塞36內(nèi)的止回閥56連接到機械流體回路。如果機械流體回路內(nèi)的壓力高于腔室26內(nèi)的壓力，柱塞36的中空部內(nèi)的流體可以處于較高壓力數(shù)值，并且會流到其中流體壓力具有較低壓力數(shù)值的腔室26。處于較高壓力的流體將從柱塞36的中空部流過轉(zhuǎn)換通路52、止回閥56和轉(zhuǎn)換管線54進(jìn)入腔室26。流體的流動可繼續(xù)，直到腔室26內(nèi)的壓力和柱塞36的中空部內(nèi)的壓力相等。在腔室26內(nèi)的壓力在壓力表面45上產(chǎn)生力時，作用在壓力表面45上的力可以等于通過從柱塞36的中空部流過流體通道的流體產(chǎn)生并作用在流體聯(lián)接器上的分開力。腔室26和柱塞36的中空部內(nèi)的壓力的均衡可用來鎖定聯(lián)接器組件24。在所有腔室26經(jīng)由導(dǎo)軌回路13連接時，一個腔室26內(nèi)的較高壓力載荷可分配到其他腔室26，即使相應(yīng)柱塞36的中空部內(nèi)的壓力可以處于較低壓力數(shù)值。因為流體由于止回閥56不能從腔室26流到柱塞36的中空部，腔室26內(nèi)的壓力即使在機械流體回路內(nèi)的壓力降低到小于腔室26內(nèi)的壓力數(shù)值的壓力數(shù)值時也可得到保持。壓力水平可以在腔室26內(nèi)獨立于機械回路的液壓管線A、B、C、D和L內(nèi)的壓力而得到。在所有腔室26經(jīng)由導(dǎo)軌回路13連接時，平衡壓力載荷可以提供給所有聯(lián)接器組件24，即使機械回路壓力較低或沒有壓力。在一種實施方式中，止回閥62可被引導(dǎo)操作以阻擋具有潛在損害的流體壓力的流入，從而避免損壞沒有設(shè)計成經(jīng)受高壓的部件。止回閥62可阻擋導(dǎo)軌回路13內(nèi)的高壓到達(dá)鎖定裝置34。在一種實施方式中，壓力釋放閥64可將導(dǎo)軌回路13連接到機械流體回路。壓力釋放閥64可以是可調(diào)節(jié)的引導(dǎo)操作閥，其安裝成移除機械流體回路中產(chǎn)生的會經(jīng)由止回閥56和導(dǎo)軌回路13傳遞到腔室26的過大壓力峰值。壓力釋放閥64可具有顯著高于腔室26和導(dǎo)軌回路13內(nèi)所能承受的最大壓力，以避免保持流體聯(lián)接所需的力意外損失。在一種實施方式中，壓力釋放閥64可具有選自390巴-420巴的范圍的壓力設(shè)定。在一種實施方式中，壓力設(shè)定是420巴。參考圖2，聯(lián)接配置10使機械支架12與作業(yè)工具支架14脫離的操作可以通過經(jīng)由導(dǎo)軌回路13釋放腔室26和導(dǎo)軌回路管線50內(nèi)的壓力來開始。在一種實施方式中，用于導(dǎo)軌回路13的主排放回路可以經(jīng)由常開的排放開關(guān)66和主排放止回閥68、70設(shè)置。排放開關(guān)66可只在腔室26和導(dǎo)軌回路管線50被加壓時閉合以阻止排放功能。主排放止回閥68、70可連接到機械流體回路。在一種實施方式中，主排放止回閥68,70可連接到管線A和B，其中，這些管線的任一個可被減壓以允許返回流體流回罐。返回流體可包括致動器28的活塞側(cè)和腔室26內(nèi)的流體體積。在一種實施方式中，另一主排放止回閥可設(shè)置成連接到其他液壓管線。管線X內(nèi)的壓力可在管線Y經(jīng)由液壓動力回路35加壓時釋放。來自管線Y的流體可流入致動器28的桿側(cè)。桿側(cè)內(nèi)的壓力增加和活塞側(cè)內(nèi)的壓力減小可實現(xiàn)致動器28縮回。在致動器28連接到聯(lián)接器組件24時，聯(lián)接器組件24可相應(yīng)地縮回并斷開流體聯(lián)接。致動器28的完全縮回可相應(yīng)地實現(xiàn)聯(lián)接器組件24完全縮回到機械支架12內(nèi)。次排放回路可包括止回閥62和次排放止回閥72。閥62和72可允許流體經(jīng)由管線X流回罐，但只在管線Y加壓時。返回流體可包括致動器28的活塞側(cè)和腔室26內(nèi)的流體體積。開關(guān)32可檢測致動器28的位置。開關(guān)32可以是常閉的，并可阻擋流體從液壓動力回路35經(jīng)由管線Y流到鎖定裝置34。致動器28完全縮回時，開關(guān)32可實現(xiàn)閥73的致動，以允許流體從液壓動力回路35流到鎖定裝置34的活塞側(cè)，從而解鎖支架12、14。這是在聯(lián)接器組件沒有完全縮回到機械支架12內(nèi)時避免鎖定裝置34意外操作的安全措施。釋放閥74可以設(shè)置在連接管線Y和致動器28的桿側(cè)的液壓管線內(nèi)，以避免致動器28在斷開位置上的任何意外漂移。釋放閥74可被引導(dǎo)操作。致動器28的桿側(cè)內(nèi)的流體可被截留，除非腔室26和管線50被加壓到類似于壓力調(diào)節(jié)器58的程度。技術(shù)人員將理解到以上實施方式可被調(diào)整以獲得本發(fā)明的設(shè)備。工業(yè)實用性本發(fā)明描述一種用于將機械液壓流體回路聯(lián)接到作業(yè)工具液壓流體回路的聯(lián)接配置10。在機械I中，作業(yè)工具3可用于處理沉重材料。作業(yè)工具3可破碎、鉆、挖、犁、切害I]、抓取和/或承載可以包括砂、石、金屬等的沉重材料。作業(yè)工具3可聯(lián)接到機械I并通過機械I驅(qū)動，特別是移動式主機械。機械I可設(shè)置傳動裝置、液壓設(shè)備、吊臂2和/或用于驅(qū)動作業(yè)工具3的吊桿。作業(yè)工具操作可以通過操作者經(jīng)由機械I的駕駛室內(nèi)的操作面板控制。聯(lián)接配置10可具有設(shè)置止回閥56的至少一個中空柱塞36。中空柱塞36可經(jīng)由轉(zhuǎn)換通路52和轉(zhuǎn)換管線54將機械流體回路連接到導(dǎo)軌流體回路。機械流體回路內(nèi)的流體壓力可用來保持流體聯(lián)接器的流體聯(lián)接。止回閥56可限制流體從導(dǎo)軌流體回路流到機械流體回路。在聯(lián)接配置10的操作中，腔室26內(nèi)的壓力可在連接過程中從導(dǎo)軌流體回路提供，或者在作業(yè)工具的操作過程中從機械流體回路提供。止回閥56和62可允許壓力在腔室26內(nèi)累積。腔室26內(nèi)的主導(dǎo)壓力數(shù)值可以是機械流體回路或?qū)к壛黧w回路的較高壓力數(shù)值。腔室26內(nèi)的壓力可即使在壓力源不再可用時也得到保持。壓力釋放閥64可保護(hù)腔室26、導(dǎo)軌回路管線50和導(dǎo)軌回路13，使其不由于過大壓力損壞。聯(lián)接配置10可具有設(shè)置具有多個或一個孔口 46的門部分39的至少一個中空柱塞36。在聯(lián)接器組件24縮回到斷開位置時，腔室26可與機械流體回路的液壓管線密封。在斷開時，聯(lián)接器組件24不能由于流體聯(lián)接還未建立時在機械流體回路的壓力管線內(nèi)的壓力累積而意外致動。聯(lián)接配置10可具有導(dǎo)軌流體回路，以確保聯(lián)接器組件24上的平衡載荷。所有腔室26可經(jīng)由導(dǎo)軌流體回路聯(lián)接，以允許機械流體回路或?qū)к壛黧w回路的任何液壓管線內(nèi)的最高壓力產(chǎn)生保持流體聯(lián)接器之間流體聯(lián)接所需的載荷。聯(lián)接配置10可具有支架開關(guān)30以便檢測作業(yè)工具支架14是否承載相應(yīng)的流體聯(lián)接器。支架開關(guān)30在沒有檢測到承載相應(yīng)的流體聯(lián)接器的作業(yè)工具支架14時不能允許導(dǎo)軌流體回路的流體加壓。支架開關(guān)30可避免裝置內(nèi)存在的非有效聯(lián)接，其中流體連接在機械支架和作業(yè)工具支架的機械聯(lián)接處同時建立。聯(lián)接配置10可具有開關(guān)32來檢測致動器28是否完全縮回。開關(guān)32的啟動確定鎖定裝置34是否可以被致動以解鎖支架12、14，而沒有潛在損壞流體聯(lián)接器和/或聯(lián)接器組件24的危險。這里描述的聯(lián)接配置10的工業(yè)實用性從以上描述中容易理解。因此，根據(jù)適用法律所許可的，本發(fā)明包括權(quán)利要求所給出的主題的所有變型和等同。此外，所有可能變型中的所述元件的任何組合可由本公開包含，除非另外說明。在任何權(quán)利要求中所提到的技術(shù)特征后具有附圖標(biāo)記的情況下，附圖標(biāo)記只出于增加權(quán)利要求的理解性的目的而包含，是否具有附圖標(biāo)記對于所述技術(shù)特征或任何權(quán)利要求元件的范圍不具有任何限制作用。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到本發(fā)明可以其他具體形式體現(xiàn)，而不偏離本公開或其本質(zhì)特征。以上實施方式因此在所有方面被認(rèn)為是示例性，而不限制這里描述的本發(fā)明。本發(fā)明的范圍因此通過權(quán)利要求指明，而不是以上說明書指明，并且與權(quán)利要求等同的含義和范圍內(nèi)所有變化因此也旨在包含其中。
權(quán)利要求
1.一種用于將作業(yè)工具(3)流體聯(lián)接到機械(I)的聯(lián)接配置(10)，包括: 至少一個聯(lián)接器組件(24)，其可滑動地安裝成聯(lián)接機械流體回路與作業(yè)工具流體回路； 至少一個致動器(28)，其用于使所述至少一個聯(lián)接器組件(24)從連接位置縮回到斷開位置；以及 傳感器(32)，其檢測所述至少一個致動器(28)的位置，以致動鎖定裝置(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接配置(10)，其中，所述傳感器(32)能夠致動閥(73)，以便在所述至少一個致動器(28)位于完全縮回位置時，允許加壓流體流到所述鎖定裝置(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)接配置(10)，其中，所述傳感器(32)是螺線圈開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)接配置(10)，其中，所述傳感器(32)是液壓機械開關(guān)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的聯(lián)接配置(10)，其中，所述聯(lián)接器組件(24)能夠在空腔(16)內(nèi)滑動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接配置(10)，包括能夠在多個空腔(16)內(nèi)滑動的多個聯(lián)接器組件(24)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的聯(lián)接配置(10)，包括多個致動器(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)接配置(10)，其中，所述多個致動器(28)連接到導(dǎo)軌回路(13)。
9.一種將作業(yè)工具(3)與機械(I)脫開的方法，包括: 提供至少一個聯(lián)接器組件(24)，所述至少一個聯(lián)接器組件可滑動地安裝成聯(lián)接機械流體回路與作業(yè)工具回路； 配置至少一個致動器(28)，以便將所述至少一個聯(lián)接器組件(24)從連接位置縮回到斷開位置； 配置傳感器(32)，以便檢測所述至少一個致動器(28)的位置；以及在所述至少一個致動器(28)完全縮回時，啟動所述傳感器(32)，以允許加壓流體流到鎖定裝置(34)，從而脫開所述作業(yè)工具(3)。
全文摘要
一種用于將作業(yè)工具(3)流體聯(lián)接到機械(1)的聯(lián)接配置(10)包括可滑動地安裝成聯(lián)接機械流體回路與作業(yè)工具流體回路的至少一個聯(lián)接器組件(24)；用于使至少一個聯(lián)接器組件(24)從連接位置縮回到斷開位置的至少一個致動器(28)；以及檢測至少一個致動器(28)的位置以致動鎖定裝置(34)的傳感器(32)。
文檔編號E02F3/36GK103154383SQ201180049653
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者C·A·M·范胡夫特, D·J·盧延迪杰克, H·約格布勒德 申請人:卡特彼勒作業(yè)機具有限公司