工業(yè)機(jī)器和用于工業(yè)機(jī)器的流體輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】流體輸送系統(tǒng)。一種工業(yè)機(jī)器包括：車架，其支撐流體源和吊桿；臂；附件，其聯(lián)接至臂；液壓缸；和液壓桿。臂可移動地聯(lián)接至吊桿，以相對于吊桿平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。液壓缸包括第一端和第二端，并且該液壓缸限定與流體源流體連通的內(nèi)孔。液壓桿聯(lián)接至臂，并且被可滑動地接收在液壓缸內(nèi)。液壓桿包括端口和通道，以向附件提供流體。端口在內(nèi)孔和通道之間提供流體連通。在液壓桿相對于液壓缸的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，端口都位于內(nèi)孔中。
【專利說明】工業(yè)機(jī)器和用于工業(yè)機(jī)器的流體輸送系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年10月19日提交的美國臨時專利申請N0.61/716，072的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此通過弓I用以其整體并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實用新型涉及工業(yè)機(jī)器。具體地，本實用新型涉及一種用于推土機(jī)附件的流體輸送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)的有繩挖掘機(jī)(rope shovel)包括:車架(frame),其支撐吊桿(boom);和斗桿(handle)，其聯(lián)接至吊桿，以旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動。鏟斗(dipper)附接至斗桿，并且鏟斗由越過吊桿的一端的纜索或鋼絲繩支撐。鋼絲繩被固定至可樞轉(zhuǎn)地連接至鏟斗的牽引環(huán)(bail)。在起重階段，鋼絲繩被卷揚(yáng)鼓卷起，從而將鏟斗提升通過材料堆并且使材料的一部分脫離。鏟斗相對于斗桿的取向通常固定，并且不能獨(dú)立于斗桿和起重鋼絲繩控制該取向。
實用新型內(nèi)容
[0005]一方面，本實用新型提供一種工業(yè)機(jī)器，包括:車架，其支撐流體源和吊桿；臂；附件，其聯(lián)接至臂；液壓缸；和液壓桿。臂以可移動方式聯(lián)接至吊桿，以相對于吊桿平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。液壓缸包括第一端和第二端，并且該液壓缸限定與流體源流體連通的內(nèi)孔。液壓桿聯(lián)接至臂，并且被可滑動地接收在液壓缸內(nèi)。液壓桿包括端口和通道，以向附件提供流體。端口在內(nèi)孔和通道之間提供流體連通。在液壓桿相對于液壓缸的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，端口都位于內(nèi)孔中。
[0006]另一方面，本實用新型提供一種工業(yè)機(jī)器，其包括:車架；拉長臂；附件；第一構(gòu)件；和第二構(gòu)件。車架支撐吊桿和流體源。吊桿包括第一端和與第一端相對的第二端。拉長臂以可移動方式聯(lián)接至吊桿，并且包括第一端和第二端。附件聯(lián)接至拉長構(gòu)件的第一端。第一構(gòu)件具有第一端和第二端，并且限定與流體源流體連通的第一室。第二構(gòu)件至少部分地穿過第一構(gòu)件延伸。第二構(gòu)件包括與第一室流體連通、并且與附件流體連通的第二室。隨著臂相對于吊桿運(yùn)動，第二構(gòu)件能夠相對于第一室運(yùn)動。
[0007]在另一方面，本實用新型提供一種用于工業(yè)機(jī)器的流體輸送系統(tǒng)，該工業(yè)機(jī)器具有:車架，其支撐包括鞍架體的吊桿；臂，其具有第一端和第二端，并且由鞍架體支撐，以相對于吊桿運(yùn)動；和附件，其聯(lián)接至臂的第二端。該流體輸送系統(tǒng)包括:流體源；導(dǎo)管，其與流體源流體連通；液壓缸；和液壓桿，其被可滑動地接收在液壓缸內(nèi)。液壓缸包括第一端和第二端，并且限定與導(dǎo)管流體連通的內(nèi)孔。液壓桿被可滑動地接收在液壓缸內(nèi)，并且由臂支撐。液壓桿包括端口和和通道，以向附件提供流體。端口在內(nèi)孔和通道之間提供流體連通，并且在液壓桿相對于液壓缸的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，端口都位于內(nèi)孔中。
[0008]通過考慮詳細(xì)說明和附圖，將明白本實用新型的其他方面。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是挖掘機(jī)的透視圖。
[0010]圖2是斗桿、鞍架體、運(yùn)送軸(shipper shaft)和挖斗的透視圖。
[0011]圖3是沿截面3-3截取的圖2的斗桿、鞍架體、運(yùn)送軸和挖斗的截面圖。
[0012]圖4是圖1的挖掘機(jī)的側(cè)視圖。
[0013]圖5是斗桿處于延伸位置的流體傳輸系統(tǒng)的透視圖。
[0014]圖6是斗桿處于縮回位置的流體傳輸系統(tǒng)的透視圖。
[0015]圖7是沿截面7-7截取的圖5中所示流體輸送系統(tǒng)的液壓缸和液壓桿的橫截面圖。
[0016]圖8是沿截面8-8截取的圖6中所示流體輸送系統(tǒng)的液壓缸和液壓桿的橫截面圖。
[0017]在詳細(xì)解釋本實用新型的任何實施例之前，應(yīng)理解，本實用新型的應(yīng)用不限于下文說明中提出和附圖中示出的構(gòu)造細(xì)節(jié)和組件布置。本實用新型能夠為其他實施例和能夠被以各種方式實踐或執(zhí)行。此外應(yīng)理解，本文使用的措詞和術(shù)語僅出于說明的目的，不應(yīng)將其視為限制。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，礦用挖掘機(jī)10被履帶14支撐在支撐表面或地面(未示出)上。挖掘機(jī)10包括:車架22，其支撐吊桿26和流體源28 (例如，流體泵或箱)；拉長構(gòu)件或斗桿30 ;附件或挖斗34，其包括樞轉(zhuǎn)致動器36 ;和流體輸送系統(tǒng)38。車架22包括可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以繞旋轉(zhuǎn)軸線(未示出)旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線大致垂直于相應(yīng)于支撐表面的坡度的平面。車架22還包括卷揚(yáng)鼓40，以卷起和放出纜索或鋼絲繩42。
[0019]吊桿26包括:第一端46，其聯(lián)接至車架22 ;第二端50，其與第一端46相對；吊桿滑輪54 ;鞍架體58 ;和運(yùn)送軸62。吊桿滑輪54聯(lián)接至吊桿26的第二端50，并且在第二端50上引導(dǎo)鋼絲繩42。鋼絲繩42被牽引環(huán)70聯(lián)接至挖斗34，并且挖斗34隨著卷揚(yáng)鼓40分別卷起和放出鋼絲繩42而升高或降低。運(yùn)送軸62穿過吊桿26延伸，并且被布置在吊桿26的第一端46和第二端50之間。在例示實施例中，運(yùn)送軸62可繞運(yùn)送軸62限定的軸線旋轉(zhuǎn)，并且橫向于吊桿6的縱軸取向。運(yùn)送軸62包括一個或更多小齒輪66 (圖2)。鞍架體58通過運(yùn)送軸62可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至吊桿26。在一個實施例中，每個鞍架體58是三塊式鞍架體，其具有兩個平行側(cè)部和在側(cè)部之間延伸的頂部。
[0020]如圖2和3所示，斗桿30包括一對平行臂78，并且限定第一端82和第二端86。第一端82可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至挖斗34。第二端86被可移動地接收在可相對于吊桿26(圖1)繞運(yùn)送軸62旋轉(zhuǎn)的鞍架體58中。在例示實施例中，斗桿臂78被布置在吊桿26的任一側(cè)上，并且可移動地穿過每個鞍架體58，以便斗桿30能夠相對于吊桿26旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動。換句話說，斗桿30可相對于鞍架體58直線延伸，并且可繞運(yùn)送軸62旋轉(zhuǎn)。另外，每個臂78包括齒條96，以嚙合運(yùn)送軸62的小齒輪66，在斗桿30和吊桿26(圖1)之間形成齒條-小齒輪嚙合。運(yùn)送軸62繞其軸線的旋轉(zhuǎn)使齒條96沿運(yùn)送軸62移動，促進(jìn)斗桿30相對于吊桿26的平移運(yùn)動。[0021]在例示實施例中，挖斗34是蛤殼式挖斗34，其包括后壁98和主體102，主體102能夠與后壁98分離，以排空挖斗34的內(nèi)容物。主體102可由一個或更多挖斗液壓缸(未示出)致動。在其他實施例中，挖掘機(jī)10可包括其他類型的附屬裝置、挖斗或鏟斗。每個樞轉(zhuǎn)致動器36被聯(lián)接在挖斗34和斗桿30之間。樞轉(zhuǎn)致動器36通過使挖斗34繞斗桿第一端82旋轉(zhuǎn)而主動控制挖斗34的傾角(即挖斗34相對于斗桿30的角度)。在例示實施例中，樞轉(zhuǎn)致動器36是液壓缸。挖斗34還包括鏟齒106，以接合材料堆。使用挖斗34挖掘期望的工作區(qū)域、收集材料，并且將所收集的材料轉(zhuǎn)移到期望位置(例如，材料處理車輛)。
[0022]參考圖4-6，流體輸送系統(tǒng)38包括:液壓桿110 ;中空液壓缸114 ;和布置在液壓缸114末端附近的液壓桿支撐118。在例示實施例中，每個液壓桿110聯(lián)接至斗桿30，每個液壓缸114聯(lián)接至鞍架體58，并且液壓桿支撐118聯(lián)接至斗桿30的第二端86。每個液壓缸114與第一導(dǎo)管122流體連通。每個液壓桿110延伸通過其中一個液壓缸114，并且可相對于液壓缸114滑動。液壓桿支撐118引導(dǎo)并且支撐液壓桿110的末端離開液壓缸114的末端，由此保持液壓桿110和液壓缸114之間對齊。液壓桿110也聯(lián)接至布置在斗桿30的第一端附近的歧管126。在例不實施例中，流體輸送系統(tǒng)38包括三個液壓桿110和三個液壓缸114 ;在其他實施例中，系統(tǒng)38可包括更少或更多的液壓桿110和液壓缸1114。在一些實施例中，流體輸送系統(tǒng)38被布置在斗桿30的兩側(cè)上。
[0023]在例示實施例中，歧管126在液壓桿110和管路130之間提供流體連通，該管路提供加壓流體，以致動挖斗34或其他附件。在一個實施例中，管路130a、130b (圖4)與樞轉(zhuǎn)致動器36流體連通，并且管路130c (圖4)與挖斗致動器(未示出)流體連通。在一些實施例中，管路130與挖斗34和/或斗桿30上的各種機(jī)械連接(例如，銷接頭)流體連通，并且向該連接提供潤滑流體。該潤滑流體可以是液態(tài)的、固態(tài)的和/或半固態(tài)的(例如，油脂)。作為替換方式，液壓缸114可輸送多種類型的流體(例如，一個液壓缸輸送液壓流體，而另一個液壓缸114輸送潤滑流體)。
[0024]如圖7和8中所示，每個液壓缸114限定第一端134和第二端138。液壓缸114包括第一室或內(nèi)孔142，以及在內(nèi)孔142和第一導(dǎo)管122 (圖6)之間提供流體連通的液壓缸端口 146。每個液壓桿110限定第一端150和第二端154。液壓桿110包括第二室或通道162 ;第一液壓桿端口 166 ;和第二液壓桿端口 170。在例不實施例中，作為至少部分延伸通過液壓桿110的中空芯體形成該通道。第一液壓桿端口 166被布置在液壓缸114內(nèi)，并且在內(nèi)孔142和通道162之間提供流體連通。第二液壓桿端口 170被布置在液壓桿110的第一端150附近，并且與歧管126流體連通。在例示實施例中，每個液壓桿110的第一端134包括止動器或端蓋178，以限制液壓桿110相對于液壓缸114的運(yùn)動范圍。在其他實施例中，液壓桿110也可包括布置在第二端138附近的止動器。
[0025]布置第一液壓桿端口 166，使得在液壓桿110的全沖程期間，第一液壓桿端口 166始終處于內(nèi)孔142內(nèi)，由此確保第一液壓桿端口 166始終在內(nèi)孔142和液壓桿通道162之間提供流體連通。密封內(nèi)孔142的每個末端，以防止流體在液壓桿110和液壓缸114之間滲漏。在一個實施例中，通過在內(nèi)孔142的內(nèi)表面和液壓桿110的外表面之間延伸的徑向密封件，相對液壓桿110密封內(nèi)孔142。
[0026]使斗桿30延伸或推壓，以便挖斗34接合材料堆。隨著斗桿30朝著延伸位置從吊桿26移開(圖5),每個液壓桿110相對于其各自液壓缸114滑動，以便液壓桿110的第一端150從吊桿26移開。作為替換方式，隨著斗桿30朝著縮回位置從材料堆移開(圖6)，每個液壓桿110相對于其各自的液壓缸114滑動，以便液壓桿110的第一端150朝著吊桿26移動。斗桿30的縮回導(dǎo)致液壓桿110從液壓缸114的第二端138向外滑動(圖8)。隨著液壓桿110離開液壓缸110，液壓桿支撐118支撐液壓桿110的重量，并且保持液壓桿110與液壓缸114的內(nèi)孔142對齊(圖8)。
[0027]在整個液壓桿110沖程期間，每個第一液壓桿端口 166保持與內(nèi)孔142流體連通。流體經(jīng)第一導(dǎo)管122從流體源28流出、經(jīng)液壓缸端口 146流經(jīng)液壓缸114，并且通過第一液壓桿端口 142流入液壓桿110。流體流經(jīng)通道162并且流入歧管126，然后，流體被分配給致動器或潤滑點(diǎn)。因而，流體輸送系統(tǒng)38在適應(yīng)斗桿30的運(yùn)動范圍的同時，沿斗桿30的長度將流體傳送至挖斗34。
[0028]液壓缸114的內(nèi)孔142提供恒定體積室，并且內(nèi)孔142中的流體以預(yù)定壓力運(yùn)行，該預(yù)定壓力始終基本等于液壓桿通道162中的流體壓力，而與斗桿30的延伸無關(guān)。另外，流體輸送系統(tǒng)38避免了使用難以控制、并且可能在附近的障礙物或結(jié)構(gòu)上纏結(jié)的流體軟管。
[0029]因而，本實用新型尤其是提供一種用于工業(yè)機(jī)器的流體輸送系統(tǒng)。雖然已參考具體優(yōu)選實施例詳細(xì)描述了本實用新型，但是在所述實用新型的一個或更多獨(dú)立方面的范圍和精神內(nèi)存在變化和變型。在權(quán)利要求中提出本實用新型的各種特征和優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)機(jī)器，包括: 車架，所述車架支撐流體源和吊桿； 臂，所述臂以可移動方式聯(lián)接至所述吊桿，以相對于所述吊桿平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 附件，所述附件聯(lián)接至所述臂； 液壓缸，所述液壓缸包括第一端和第二端，并且所述液壓缸限定與所述流體源流體連通的內(nèi)孔；和 液壓桿，所述液壓桿聯(lián)接至所述臂，并且被可滑動地接收在所述液壓缸內(nèi)，所述液壓桿包括端口和通道，以向所述附件提供流體，所述端口在所述內(nèi)孔和所述通道之間提供流體連通，在所述液壓桿相對于所述液壓缸的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，所述端口都位于所述內(nèi)孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述車架包括鞍架體，所述鞍架體以可樞轉(zhuǎn)方式聯(lián)接至所述吊桿，并且支撐所述臂，以相對于所述吊桿運(yùn)動，其中所述液壓缸聯(lián)接至所述鞍架體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述液壓桿以可滑動方式穿過所述液壓缸的所述第一端和所述第二端延伸，其中所述臂相對于所述吊桿的平移運(yùn)動導(dǎo)致所述液壓桿相對于所述液壓缸滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器，還包括在所述第二端附近聯(lián)接至所述臂的支撐支架，所述支撐支架支撐穿過所述液壓缸延伸的液壓桿的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述附件包括聯(lián)接至所述臂的第一端的挖斗，以及用于致動所述挖斗的致動器，其中所述液壓桿的所述通道與用于向所述致動器供應(yīng)流體的導(dǎo)管流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述附件是由在所述吊桿的一端上延伸的起重纜索支撐的挖斗。
7.—種工業(yè)機(jī)器,包括: 車架，所述車架支撐吊桿和流體源，所述吊桿包括第一端和與第一端相對的第二端； 拉長臂，所述拉長臂以可移動方式聯(lián)接至所述吊桿，所述拉長臂包括第一端和第二端; 附件，所述附件聯(lián)接至所述拉長構(gòu)件的所述第一端； 第一構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有第一端和第二端，并且所述第一構(gòu)件限定與所述流體源流體連通的第一室；和 第二構(gòu)件，所述第二構(gòu)件至少部分地穿過所述第一構(gòu)件延伸，所述第二構(gòu)件包括與所述第一室流體連通、并且與所述附件流體連通的第二室，隨著所述臂相對于所述吊桿運(yùn)動，所述第二構(gòu)件能夠相對于所述第一室運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)機(jī)器，其中第一構(gòu)件是液壓缸，并且第二構(gòu)件是包括中空芯體的液壓桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述第一構(gòu)件相對于所述吊桿基本固定，并且其中所述第二構(gòu)件聯(lián)接至所述臂。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述車架包括鞍架體，所述鞍架體以可樞轉(zhuǎn)方式聯(lián)接至所述吊桿，并且支撐所述臂，以相對于所述吊桿平移運(yùn)動，其中所述第一構(gòu)件聯(lián)接至所述鞍架體。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述第二構(gòu)件以可滑動方式穿過所述第一構(gòu)件的所述第一端和所述第二端延伸，其中所述臂相對于所述吊桿的平移運(yùn)動導(dǎo)致所述第二構(gòu)件相對于所述第一構(gòu)件滑動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述第二構(gòu)件包括端口，在所述第二構(gòu)件相對于所述第一構(gòu)件的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，所述端口都位于所述第一室中，所述端口在所述第一室和所述第二室之間提供流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工業(yè)機(jī)器，還包括在所述第二端附近聯(lián)接至所述臂的支撐支架，所述支撐支架支撐穿過所述第一構(gòu)件延伸的所述第二構(gòu)件的一端。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)機(jī)器，其中所述附件包括聯(lián)接至所述臂的所述第一端的挖斗，以及用于致動所述挖斗的致動器，其中所述第二構(gòu)件的所述第二室與所述致動器流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的工業(yè)機(jī)器，還包括在所述第一端附近聯(lián)接至所述臂的歧管，其中所述第二室通過所述第一室將流體從所述流體源供應(yīng)給所述歧管。
16.一種用于工業(yè)機(jī)器的流體輸送系統(tǒng)，所述工業(yè)機(jī)器具有:車架，所述車架支撐包括鞍架體的吊桿；臂，所述臂具有第一端和第二端，并且由所述鞍架體支撐，以相對于所述吊桿運(yùn)動；和附件，所述附件聯(lián)接至所述臂的所述第二端，所述流體輸送系統(tǒng)包括: 流體源； 導(dǎo)管，所述導(dǎo)管與所述流體源流體連通； 液壓缸，所述液壓缸包括第一端和第二端，并且所述液壓缸限定與所述導(dǎo)管流體連通的內(nèi)孔；和 液壓桿，所述液壓桿被可滑動地接收在所述液壓缸內(nèi)，并且由所述臂支撐，所述液壓桿包括端口和和通道，以向所述附件提供流體，所述端口在所述內(nèi)孔和所述通道之間提供流體連通，并且在所述液壓桿相對于所述液壓缸的全部運(yùn)動范圍內(nèi)，所述端口都位于所述內(nèi)孔中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體輸送系統(tǒng)，其中所述液壓桿穿過所述液壓缸的所述第一端和所述第二端延伸，所述液壓桿包括第一端和第二端，所述液壓桿的所述第一端被布置在所述液壓缸的所述第一端附近，并且所述液壓桿的所述第二端被布置在所述液壓缸的所述第二端附近。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的流體輸送系統(tǒng)，還包括與所述附件流體連通的歧管，其中所述通道被布置在與所述歧管流體連通的所述液壓桿的所述第一端附近。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的流體輸送系統(tǒng)，還包括在所述第二端附近支撐所述液壓桿的支撐支架。
【文檔編號】E02F3/28GK203755361SQ201320649821
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】羅伯特·多勒, 克里斯多佛·S·瓊斯, 杰西·克諾布萊, 馬修·勒夫, 拉塞爾·盧津斯基, 丹尼爾·施萊格爾 申請人:哈尼施費(fèi)格爾技術(shù)公司