用于起重汽車負(fù)載處理裝置的旋轉(zhuǎn)體制動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于起重汽車可安裝的負(fù)載處理組件的液壓旋轉(zhuǎn)和制動系統(tǒng)，其具有液壓驅(qū)動的蝸桿螺桿，液壓馬達(dá)定位成鄰接螺桿的一端，摩擦制動器定位成鄰接螺桿的相對端。該系統(tǒng)包括摩擦制動器，其具有至少部分地位于蝸桿螺桿中的制動器控制器。摩擦制動器通過流體的排放可被釋放，不需要延伸到起重汽車的儲液箱的流體排放管線。
【專利說明】用于起重汽車負(fù)載處理裝置的旋轉(zhuǎn)體制動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容通常涉及在用于拾取、運輸和堆疊負(fù)載物的安裝在起重汽車上的可旋 轉(zhuǎn)負(fù)載處理設(shè)備上的改進(jìn)。這樣的可旋轉(zhuǎn)負(fù)載處理設(shè)備通常是負(fù)載夾具，但是，該公開文 本設(shè)想了其它類型的可旋轉(zhuǎn)負(fù)載處理設(shè)備，最好例如是叉、壓盤等。更具體而言，該公開文 本涉及到在用于這種負(fù)載處理設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體摩擦制動系統(tǒng)上的改進(jìn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體沒有被致動 時，即使負(fù)載不平衡或者受到動態(tài)影響，所述改進(jìn)也能使得旋轉(zhuǎn)體維持負(fù)載處理裝置的目 標(biāo)旋轉(zhuǎn)姿態(tài)。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了防止旋轉(zhuǎn)體制動系統(tǒng)的體積需要負(fù)載的重心被定位成比起重汽車的前軸過 于向前，旋轉(zhuǎn)體制動系統(tǒng)的緊湊性在起重汽車安裝的負(fù)載處理設(shè)備上特別重要。負(fù)載的任 何過于向前的突出以及由此導(dǎo)致的其重心能夠過度地限制能由平衡的起重汽車所處理的 負(fù)載重量，沒有不利地影響圍繞其前軸向前傾覆的穩(wěn)定性。
[0003] 在過去，已經(jīng)使用了具有或者不具有摩擦制動器的各種類型的液壓旋轉(zhuǎn)體，用于 使得起重汽車負(fù)載處理設(shè)備旋轉(zhuǎn)。例如在美國專利5, 927, 932中示出了由液壓馬達(dá)提供動 力但是不具有摩擦制動器的這樣的旋轉(zhuǎn)體。
[0004] 可選地，多年來，Eaton Char-Lynn已經(jīng)出售了旋轉(zhuǎn)體液壓馬達(dá)，其驅(qū)動軸的一端 連接到旋轉(zhuǎn)的摩擦制動器上，其驅(qū)動軸的相對端適于被連接到蝸桿螺桿上，用于驅(qū)動用于 紙卷夾具的起重汽車安裝的旋轉(zhuǎn)體。雖然當(dāng)旋轉(zhuǎn)體沒有被致動時，Eaton摩擦制動器組件 防止了旋轉(zhuǎn)體的不希望的浮動運動，但是摩擦制動器組件在其長度和寬度尺寸方面非常龐 大，由此限制了根據(jù)上述說明被用在其上的平衡起重汽車的負(fù)載承載能力。另外，Eaton制 動器組件的大尺寸指示了低的制動器致動彈簧壓力和對應(yīng)地低的制動器釋放液壓，要求單 獨的液壓排放管道從制動器釋放組件到起重汽車的液壓蓄能器被規(guī)定路線，單獨的液壓排 放管道占據(jù)了另一空間并且在旋轉(zhuǎn)體組件的特別受限的空間中產(chǎn)生了管道規(guī)定線路困難。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的旋轉(zhuǎn)體制動系統(tǒng)的起重汽車負(fù)載夾具的 后視圖。
[0006] 圖2是圖1的負(fù)載夾具的局部側(cè)視圖。
[0007] 圖3是在圖1的實施例中使用的典型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和制動系統(tǒng)的局部截面圖。
[0008] 圖4是在圖3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和制動系統(tǒng)中使用的液壓閥回路的局部示意圖，示出了 制動器組件處于其致動狀態(tài)下的放大截面圖。

【具體實施方式】
[0009] 參照圖1和2,具有向前突出的夾持臂11的紙卷夾具10形式的典型的負(fù)載處理 組件可通過上附接鉤12和下附接鉤14安裝到起重汽車（未示出）的負(fù)載提升載架上。鉤 12和14被連接到基座16的后側(cè)上，框架18可旋轉(zhuǎn)地安裝在基座16上，以圍繞向前延伸的 旋轉(zhuǎn)軸20旋轉(zhuǎn)?？蚣?8包括大圓環(huán)齒輪22,其能夠由一個或者多個旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動單元，例如 23、24,可選擇地雙向地被驅(qū)動。每個旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動單元23、24具有各自的小齒輪25,用于使 得環(huán)齒輪22由各自的雙向液壓馬達(dá)26驅(qū)動通過如圖3所示的各自的蝸桿螺桿28和蝸輪 30相對于驅(qū)動單元23圍繞軸20旋轉(zhuǎn)?？蚣?8的旋轉(zhuǎn)沿任一方向可以是連續(xù)的。如圖3 所示，液壓馬達(dá)26鄰接蝸桿螺桿28的端部28a，優(yōu)選地通過花鍵26b被連接到端部28a上， 以可選地沿著任一方向圍繞蝸桿螺桿旋轉(zhuǎn)軸32驅(qū)動蝸桿螺桿。
[0010] 如目前為止所述，如圖1所示的左側(cè)旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動單元23和右側(cè)旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動單元24 基本相同。但是，在兩個驅(qū)動單元23和24之間有一個主要的不同就是：驅(qū)動單元23不僅 具有旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動功能，而且具有摩擦制動功能，而驅(qū)動單元24僅具有旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動功能。只 要單一的旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動單元被應(yīng)用到負(fù)載處理組件10上，那么它就是驅(qū)動單元23,因為此后 將說明的它的附加的制動功能。如果一個或者多個附加的驅(qū)動單元（例如驅(qū)動單元24)被 使用，那么這樣的（一個或者多個）附加單元通常不具有制動功能，除非必須的預(yù)期制動力 大于由驅(qū)動單元23的摩擦制動器提供的制動力，在這種情況下，具有制動功能的一個或者 多個附加的驅(qū)動單元，例如23,可以根據(jù)需要增加。不管對于任何特定應(yīng)用所需要的任何的 附加驅(qū)動單元的類型和數(shù)量，它們都可以圍繞環(huán)齒輪22的內(nèi)部以傳統(tǒng)位置分布，不需要負(fù) 載處理組件或者負(fù)載的重心比如果只使用了單一的驅(qū)動單元23的情況下從起重汽車的前 軸的任何進(jìn)一步向前，由此基本保留了平衡的起重汽車的負(fù)載承載能力，基本沒有減少起 重汽車的圍繞其前軸的前傾的穩(wěn)定性。
[0011] 現(xiàn)在將參照附圖3和4針對驅(qū)動單元23說明本文優(yōu)選的格外緊湊類型的摩擦制 動器組件的一個示例。鄰接與液壓驅(qū)動馬達(dá)26驅(qū)動地連接到蝸桿螺桿28上的端部28a相 對的蝸桿螺桿28的端部28b定位的是總體由38指示的典型的摩擦制動器組件，其用于可 選地防止蝸桿螺桿的圍繞其旋轉(zhuǎn)軸32的旋轉(zhuǎn)。在圖3中示出的典型的摩擦制動器組件38 優(yōu)選地包括大量摩擦片40,在圖4中最優(yōu)顯示，該大量摩擦片在兩側(cè)上具有引起摩擦的表 面，并且由各個壓盤42隔開，使得外周花鍵43可滑動地鍵入在端蓋44上的對應(yīng)的凹槽45 中，以防止壓盤42的旋轉(zhuǎn)。另一方面，只有在制動器組件被致動時，防止摩擦片40圍繞蝸 桿螺桿軸32旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)制動系統(tǒng)被釋放時，可選擇地允許摩擦片40圍繞軸32旋轉(zhuǎn)。
[0012] 參照圖4,通過具有致動器機(jī)構(gòu)和釋放機(jī)構(gòu)的制動器控制器實現(xiàn)制動器組件的致 動和釋放。關(guān)于致動器機(jī)構(gòu)，如果允許致動器彈簧48(其例如可由Bellville型墊圈或者其 它合適的彈簧類型構(gòu)成）通過桿引導(dǎo)的壓盤50在制動器轉(zhuǎn)子46上施加制動器致動力，那 么制動器的致動就發(fā)生，由此夾持摩擦片40和壓盤42緊靠端蓋44,并且由此防止轉(zhuǎn)子46 的旋轉(zhuǎn)。相反地，關(guān)于釋放機(jī)構(gòu)，通過制動器釋放管道52施加在制動器釋放活塞54上的液 壓迫使制動器轉(zhuǎn)子46運動到圖4中的左側(cè)，以對抗致動器彈簧48的力，由此放松了制動器 轉(zhuǎn)子46和端蓋44之間的夾持力，以允許制動器轉(zhuǎn)子46自由旋轉(zhuǎn)。因為制動器轉(zhuǎn)子46通 過例如在圖4中的46a所示的縱向花鍵可滑動地連接到蝸桿螺桿28的內(nèi)部，所以蝸桿螺桿 由此根據(jù)制動器轉(zhuǎn)子46自由旋轉(zhuǎn)（制動器被釋放）還是不自由旋轉(zhuǎn)（制動器被致動）可 選擇地被釋放或者被制動。
[0013] 當(dāng)摩擦制動器組件被釋放時，蝸桿螺桿28和蝸輪30通過馬達(dá)26自由旋轉(zhuǎn)，使得 驅(qū)動單元23以及任何的其它驅(qū)動單元，例如24,能夠引起環(huán)齒輪22和其框架18相對于基 座16的旋轉(zhuǎn)。相反地，當(dāng)制動器組件被致動時，防止了框架18及其環(huán)齒輪22相對于基座 的旋轉(zhuǎn)，因為通過制動器組件防止了蝸桿螺桿28和蝸輪30轉(zhuǎn)動。
[0014] 圖3和4的典型實施例示出了制動器控制器的制動器致動器部件，S卩，桿引導(dǎo)的壓 盤50和致動器彈簧48,它們位于蝸桿螺桿28中。但是，如果需要，能夠顛倒制動器控制器， 使得制動器控制器的制動器釋放部件，例如活塞54,至少部分地位于蝸桿螺桿28中。這例 如通過使得活塞54更小并且通過增加管道52中的制動器釋放液壓來補(bǔ)償，和/或，通過使 得蝸桿螺桿設(shè)計成具有較大的直徑以接收活塞54來實現(xiàn)。作為另一可選方案，制動器控制 器的致動器部件和釋放部件能夠至少部分地位于蝸桿螺桿中。
[0015] 在圖4中示出了用于圖1-3的實施例的驅(qū)動和制動器控制方面的典型的液壓原理 圖。當(dāng)在供應(yīng)到制動器釋放活塞54的管道52中存在不足的制動器釋放壓力時，制動器組 件由制動器彈簧48自動地致動。只要操作者手動旋轉(zhuǎn)的方向控制閥56被定中心時，如圖4 所示，這種狀態(tài)就存在，使得沒有加壓流體從起重汽車的泵58被供應(yīng)到正常用于驅(qū)動馬達(dá) 26的相對方向的流體管線60或者62的任一者上。當(dāng)操作者使得閥56從其中心位置沿著 一個方向或者另一方向運動，以打開液控單向閥55和57并且由此驅(qū)動馬達(dá)26,以引起框架 18沿著選定的方向旋轉(zhuǎn)時，在選定的壓力管線60或者62中的小量的高壓流體會通過制動 器控制閥組件68的梭閥64和孔66通過管道52被引導(dǎo)，并且由此被引導(dǎo)到活塞54,以用之 前說明的方式自動地釋放制動器，而主要量的高壓流體同時由馬達(dá)26使得框架18開始旋 轉(zhuǎn)。卸壓閥67使得管道52中的壓力限制到適于釋放制動器的預(yù)定壓力。
[0016] 相反地，當(dāng)操作者稍后使得閥56返回到其中心位置，以使得馬達(dá)26不能引起框架 18的旋轉(zhuǎn)時，閥組件68通過使得來自制動器組件的活塞54的流體通過管道52、孔66和梭 閥64排出進(jìn)入到管線60或者62中的至少一個中（根據(jù)梭閥允許的位置）而自動地引起 制動器的致動，因為在那時由于操作者使得閥56中心定位而在管線60和62兩者中的壓力 會低并且約相等。這種配置消除了對于排放管道52的任何需求，以越過閥組件68和操作 者的閥56并且使得所有路徑都延伸到起重汽車的液壓流體存儲箱70上，以便為從制動器 組件排放的流體找到合適的低壓容器。制動器組件的小的緊湊尺寸也輔助提供了該優(yōu)勢， 當(dāng)制動器被致動時，制動器組件產(chǎn)生了要通過管道52排放的最小的流體容積，由此排放的 流體能僅被存儲在管線60或者62中，沒有過多的背壓阻礙制動器的致動。
[0017] 在前述說明書中已經(jīng)使用的術(shù)語和表達(dá)在那里被用作說明的措辭，不是為了限 制，并且這些術(shù)語和表達(dá)的使用，不是為了排除示出和說明的特征的等同特征或者其一部 分，應(yīng)該知道，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書來定義和限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種可安裝在起重設(shè)備上以接合并且旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載處理組件，所述負(fù)載處理組件 包括： (a) 基座，其適于被安裝在所述起重設(shè)備上； (b) 框架，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述基座上； (c) 馬達(dá)，其適于使得所述框架相對于所述基座旋轉(zhuǎn)； (d) 蝸桿螺桿，其適于圍繞旋轉(zhuǎn)軸被所述馬達(dá)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，以使得所述框架旋轉(zhuǎn)，所 述蝸桿螺桿具有沿著所述旋轉(zhuǎn)軸間隔開的第一端部和第二端部； (e) 所述馬達(dá)被定位成鄰接所述蝸桿螺桿的所述第一端部；和 (f) 摩擦制動器組件，其定位成鄰接所述蝸桿螺桿的所述第二端部，適于可選擇地防止 所述蝸桿螺桿圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，包括適于使得所述框架相對于所述基座 旋轉(zhuǎn)的另一馬達(dá)和適于被所述另一馬達(dá)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動以使得所述框架旋轉(zhuǎn)的另一蝸桿螺 桿。
3. -種可安裝在起重設(shè)備上以接合并且旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載處理組件，所述負(fù)載處理組件 包括： (a) 基座，其適于被安裝在所述起重設(shè)備上； (b) 框架，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述基座上； (c) 馬達(dá)，其適于使得所述框架相對于所述基座旋轉(zhuǎn)； (d) 蝸桿螺桿，其適于被所述馬達(dá)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，以使得所述馬達(dá)能夠引起所述框架的 所述旋轉(zhuǎn)； (e) 摩擦制動器組件，其包括制動器控制器，所述制動器控制器具有適于使得所述制動 器組件可選擇地允許所述框架相對于所述基座的所述旋轉(zhuǎn)的釋放機(jī)構(gòu)和適于使得所述制 動器組件可選擇地防止所述框架相對于所述基座的所述旋轉(zhuǎn)的致動器機(jī)構(gòu)； (f) 所述制動器控制器至少部分地位于所述蝸桿螺桿中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，所述致動器機(jī)構(gòu)至少部分地位于所述蝸 桿螺桿中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，包括適于使得所述框架相對于所述基座 旋轉(zhuǎn)的另一馬達(dá)和適于被所述另一馬達(dá)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動以使得所述框架旋轉(zhuǎn)的另一蝸桿螺 桿。
6. -種可安裝在起重設(shè)備上以接合并且旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載處理組件，所述負(fù)載處理組件 包括： (a) 基座，其適于被安裝在所述起重裝置上； (b) 框架，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述基座上； (c) 流體動力馬達(dá)，其適于使得所述框架相對于所述基座沿著兩個相對的方向中的任 一個旋轉(zhuǎn)，所述流體動力馬達(dá)被一對流體動力管線控制，每個流體動力管線能夠交替地使 得流體被引導(dǎo)到所述流體動力馬達(dá)中或者從所述流體動力馬達(dá)排出，以使得所述馬達(dá)交替 地能夠或者不能夠引起所述框架相對于所述基座的旋轉(zhuǎn)； (d) 流體動力可釋放摩擦制動器組件，其適于可選擇地允許或者防止所述框架相對于 所述基座的所述旋轉(zhuǎn)，所述摩擦制動器組件和所述流體動力馬達(dá)兩者都被可操作地連接到 流體動力制動器控制閥組件上，由此，當(dāng)所述一對流體動力管線使得所述馬達(dá)不能引起所 述框架的所述旋轉(zhuǎn)時，通過使得來自所述摩擦制動器組件的流體通過所述制動器控制閥組 件自動地排放進(jìn)入所述一對流體動力管線中的至少一個中，所述制動器控制閥組件引起所 述摩擦制動器組件的致動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其特征在于，包括適于使得所述框架相對于所述基座 可選擇地沿著所述兩個相對的方向中的任一個旋轉(zhuǎn)的另一流體動力馬達(dá)，所述另一流體動 力馬達(dá)可操作地連接到所述一對流體動力管線上和所述制動器控制閥組件上。
【文檔編號】B66F9/12GK104093660SQ201380007473
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月15日
【發(fā)明者】C·M·瓦爾帝爾斯, R·J·弗拉克 申請人:卡斯卡特公司