本實(shí)用新型涉及一種用于控制多個(gè)方位的土方工程器械的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

諸如履帶式牽引機(jī)的機(jī)器包括用于執(zhí)行各種操作（例如傾卸、平整、挖掘等）的器械。該器械通過(guò)安裝組件安裝到主車(chē)架。安裝組件包括用于保持器械的支撐構(gòu)件和用于操作器械的多個(gè)液壓執(zhí)行器。通常，該裝置包括用于器械的每個(gè)方位的單獨(dú)的液壓執(zhí)行器，例如角度、俯仰、傾斜等。這種裝置使得履帶式牽引機(jī)體積大，并且還需要用于操作的平衡。這導(dǎo)致器械的低性能和控制。此外，這增加了安裝組件和操作的復(fù)雜性。

美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,105,682（以下稱(chēng)為'682專(zhuān)利）描述了一種用于控制土方工程器械的裝置。該土方工程器械可移動(dòng)地聯(lián)接到具有主車(chē)架和履帶支重輪架的履帶式牽引機(jī)。履帶支重輪架位于主車(chē)架的左側(cè)和右側(cè)。該裝置包括在朝向履帶式牽引機(jī)的前部的位置處聯(lián)接到履帶支重輪架的內(nèi)部的c車(chē)架。該裝置還包括聯(lián)接到主車(chē)架和c車(chē)架中的一個(gè)的四個(gè)可獨(dú)立操作的液壓缸。每個(gè)液壓缸具有朝向主車(chē)架和c車(chē)架中的一個(gè)的附件設(shè)置的頭端，以及基本上垂直于頭端向上設(shè)置的桿端。該裝置還包括聯(lián)接到液壓缸的每個(gè)桿端和c車(chē)架的土方工程鏟刀。 '682專(zhuān)利的器械系統(tǒng)提出了一種器械致動(dòng)和控制系統(tǒng)，以解決控制沿著相對(duì)于器械的四個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性。然而，需要一種更簡(jiǎn)化的系統(tǒng)來(lái)解決不包括提升的器械的三個(gè)運(yùn)動(dòng)程度，提供更耐用的部件和更簡(jiǎn)化的控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面中，提供了一種用于控制土方工程器械的系統(tǒng)。該土方工程器械能在多個(gè)方位上操作。土方工程器械可拆卸地聯(lián)接到包括主車(chē)架的履帶式牽引機(jī)。該系統(tǒng)包括鏟刀支撐構(gòu)件。鏟刀支撐構(gòu)件包括第一端和第二端。此外，第一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到土方工程器械的中心部分，并且第二端剛性地聯(lián)接到主車(chē)架。該系統(tǒng)包括四個(gè)可獨(dú)立操作的液壓缸，其中每個(gè)液壓缸的一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到土方工程器械，并且另一端聯(lián)接到鏟刀支撐構(gòu)件。此外，每個(gè)液壓缸適于控制土方工程器械相對(duì)于鏟刀支撐構(gòu)件的方位。

本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊可靠，并且更易于控制。此外，系統(tǒng)的緊湊性還有助于將鏟刀支撐構(gòu)件和土方工程器械之間的連接設(shè)置成更靠近主車(chē)架，這消除了對(duì)任何平衡的需要。安裝系統(tǒng)的緊湊性還使得能夠?qū)γ總€(gè)液壓缸施加更大的力，從而提高控制的精度、部件的耐久性以及履帶式牽引機(jī)的性能。

本實(shí)用新型的其他特征和方面將從以下描述和附圖中顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的履帶式牽引機(jī)的下部的側(cè)視圖，該履帶式牽引機(jī)具有通過(guò)安裝系統(tǒng)聯(lián)接到履帶式牽引機(jī)的車(chē)架的土方工程器械；

圖2是圖1的履帶式牽引機(jī)的前部的局部側(cè)視圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的聯(lián)接到液壓缸的土方工程器械；

圖3示出了圖2的液壓缸控制根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的土方工程器械的俯仰方位的操作；

圖4示出了圖2的液壓缸控制根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的土方工程器械的角度方位的操作；并且

圖5、圖6示出了圖2的液壓缸控制根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的土方工程器械的角度方位的操作。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考具體實(shí)施例或特征，其實(shí)例在附圖中示出。只要可能，在所有附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指代相同或相似的部件。

圖1示出了履帶式牽引機(jī)100的下部的側(cè)視圖。履帶式牽引機(jī)100包括主車(chē)架102和聯(lián)接到主車(chē)架102的土方工程器械104。履帶式牽引機(jī)100可以包括動(dòng)力源（未示出），例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、氣體燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)例如天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)或?qū)Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的任何其它類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)。由動(dòng)力源提供的動(dòng)力可以用于通過(guò)履帶106推進(jìn)履帶式牽引機(jī)100。此外，動(dòng)力源可以為各種部件例如土方工程器械104、閥、電氣設(shè)備等的工作提供動(dòng)力。

在本實(shí)施例中，履帶式牽引機(jī)100的主車(chē)架102包括剛性地聯(lián)接到主車(chē)架102的鏟刀支撐構(gòu)件126。鏟刀支撐構(gòu)件126包括第一端128和第二端130。鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端128樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到接近底部124的土方工程器械104的中心部分132（圖4所示）。鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端128聯(lián)接到土方工程器械104，使得第一端128定位在第三桿端和第四桿端114R和116R上方。鏟刀支撐構(gòu)件126的第二端130剛性地聯(lián)接到主車(chē)架102（未示出）。在一個(gè)實(shí)例中，第一軸線134、第二軸線135和第三軸線136限定履帶式牽引機(jī)100的幾何形狀，使得它們彼此垂直。此外，軸線134、135和136在第一端128處具有原點(diǎn)。第一軸線134沿著土方工程器械104橫向延伸并且穿過(guò)鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端128。第二軸線135沿著履帶式牽引機(jī)100的橫向方向水平地經(jīng)過(guò)。第三軸線136豎直地穿過(guò)鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端128，如圖所示。

在本實(shí)施例中，鏟刀支撐構(gòu)件126包括安裝系統(tǒng)108。安裝系統(tǒng)108被配置為操縱土方工程器械104。此外，安裝系統(tǒng)108將土方工程器械104聯(lián)接到鏟刀支撐構(gòu)件126。安裝系統(tǒng)108包括第一液壓缸110、第二液壓缸112（如圖4、圖5和圖6所示）、第三液壓缸114和第四液壓缸116（如圖4、圖5和圖6所示）。第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸110、112、114、116通過(guò)如圖所示的球形接頭118將土方工程器械104聯(lián)接到鏟刀支撐構(gòu)件126。當(dāng)從前端120觀察履帶式牽引機(jī)100時(shí)，第一液壓缸和第三液壓缸110、114聯(lián)接在土方工程器械104的左端121和鏟刀支撐構(gòu)件126附近。當(dāng)從前端120觀察履帶式牽引機(jī)100時(shí)，第二液壓缸和第四液壓缸112、116聯(lián)接在土方工程器械104的右端123和鏟刀支撐構(gòu)件126附近。

如圖2和圖4所示，每個(gè)液壓缸110、112、114、116具有聯(lián)接到主車(chē)架102的頭端110H、112H、114H和116H。另外，每個(gè)液壓缸110、112、114、116具有聯(lián)接到土方工程器械104的桿端110R、112R、114R、116R。第一液壓缸和第二液壓缸110、112的桿端110R、112R聯(lián)接到土方工程器械104的頂部122。第三液壓缸和第四液壓缸114、116的桿端114R、116R聯(lián)接到土方工程器械104的底部124。

參考圖3，第一液壓缸和第二液壓缸110、112與第三液壓缸和第四液壓缸114、116成相對(duì)角度。當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，液壓缸110、112和114和116成角度以形成字母“A”的形狀。液壓缸110、112、114和116可以經(jīng)由泵或馬達(dá)（未示出）從動(dòng)力源接收動(dòng)力。液壓缸110、112、114和116可以由控制單元（未示出）控制，控制單元又可以由操作者操作。液壓缸110、112、114和116一起操作以控制土方工程器械104的方位，現(xiàn)在將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。

在一個(gè)實(shí)例中，履帶式牽引機(jī)100的底部124最初放置在地面上。鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端126聯(lián)接到土方工程器械104。當(dāng)履帶式牽引機(jī)100需要在土方工程器械104上承載載荷時(shí)，操作者執(zhí)行土方工程器械104的俯仰操作，第一液壓缸和第二液壓缸110、112的桿端110R和112R指向外。此外，第三液壓缸和第四液壓缸114、116的桿端114R和116R指向內(nèi)。土方工程器械104圍繞圖3所示的第一軸線134圍繞鏟刀支撐構(gòu)件126的第一端128旋轉(zhuǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，參考圖4，當(dāng)履帶式牽引機(jī)100需要在從前端120觀察時(shí)沿順時(shí)針?lè)较騼A斜土方工程器械104時(shí)，對(duì)角相對(duì)的液壓缸的桿端，例如第一液壓缸和第四液壓缸110、116的桿端110R、116R指向內(nèi)。同時(shí)，剩余的液壓缸112和114的桿端112R、114R指向外，如圖4所示。此外，土方工程器械104沿著第二軸線135繞著土方工程器械104的第一端128轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，第一液壓缸、第二液壓缸和第四液壓缸110、112、116的桿端110R、112R、116R指向外。類(lèi)似地，為了沿逆時(shí)針?lè)较騼A斜土方工程器械104，第二液壓缸和第三液壓缸112、114的桿端112R和114R指向內(nèi)，桿端110R和116R指向外。

如圖5和圖6所示，履帶式牽引機(jī)100可能需要使土方工程器械104成角度使得左端121是遠(yuǎn)端而右端123靠近主車(chē)架102。同時(shí)，第一液壓缸和第三液壓缸110、114的桿端110R和114R指向外。此外，第二液壓缸和第四液壓缸112、116的桿端112R、116R指向內(nèi)。土方工程器械104圍繞土方工程器械104的第三軸線136旋轉(zhuǎn)，如圖所示。類(lèi)似地，當(dāng)履帶式牽引機(jī)100需要使土方工程器械104成角度使得右端123是遠(yuǎn)端而左端121靠近主車(chē)架102時(shí)，桿端112R、116R指向外而桿端110R、114指向內(nèi)。因此，安裝系統(tǒng)108從四個(gè)氣缸110、112、114、116提供器械104的角度、傾斜和俯仰運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)實(shí)用性

本實(shí)用新型涉及控制土方工程器械104的系統(tǒng)100。本安裝系統(tǒng)108使土方工程器械104能夠移動(dòng)通過(guò)一個(gè)角度，土方工程器械104也可以?xún)A斜和俯仰。通過(guò)促進(jìn)該土方工程器械的三個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，安裝系統(tǒng)108比考慮到器械提升的四個(gè)運(yùn)動(dòng)程度系統(tǒng)更緊湊并且更易于控制。此外，安裝系統(tǒng)108的緊湊性還有助于將鏟刀支撐構(gòu)件126和土方工程器械104之間的連接設(shè)置成更靠近主車(chē)架102，這消除了對(duì)任何平衡的需要。安裝系統(tǒng)108的緊湊性還使得液壓缸110、112、114、116能夠?qū)γ總€(gè)氣缸施加更大的力，從而提高控制的精度、部件的耐久性以及履帶式牽引機(jī)100的性能。土方工程器械104的控制的精確度還使得土方工程器械104的可變俯仰成為可能。安裝系統(tǒng)108也易于操作和成本有效。

盡管已經(jīng)參照上述實(shí)施例具體示出和描述了本實(shí)用新型的各方面，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以通過(guò)修改所公開(kāi)的機(jī)器、系統(tǒng)和方法來(lái)設(shè)想各種附加實(shí)施例而不脫離所公開(kāi)的精神和范圍，這樣的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被理解為落入根據(jù)權(quán)利要求及其任何等同物確定的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。