采掘鏟車、用于采掘鏟車的鏟斗組件和吊環(huán)組件的制作方法
【專利摘要】一種采掘鏟車、用于采掘鏟車的鏟斗組件和吊環(huán)組件，所述采掘鏟車適于挖掘材料堆，該采掘鏟車包括：吊桿，所述吊桿包括端部；提升繩，所述提升繩在所述吊桿的端部上方延伸；細(xì)長的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動；鏟斗，所述鏟斗用于接合所述材料堆，所述鏟斗聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，所述鏟斗包括挖掘邊緣；吊環(huán)組件，所述吊環(huán)組件包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗的第一端部和聯(lián)接到越過所述吊桿的所述提升繩的第二端部；以及活塞拉桿，所述活塞拉桿包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件的第一端部和能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
【專利說明】采掘鏟車、用于采掘鏟車的鏟斗組件和吊環(huán)組件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年I月31日遞交的美國臨時(shí)專利申請N0.61/593149的優(yōu)先權(quán),其全部公開內(nèi)容通過引用而并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實(shí)用新型涉及采掘鏟車的領(lǐng)域。具體地，本實(shí)用新型涉及用于控制鏟斗的傾斜角度的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]如圖1和2所示，常規(guī)的電繩采掘鏟車包括剛性地附接到柄14的鏟斗10，并且活塞拉桿18在柄14和鏟斗10之間提供連桿。鏟斗10由附接到吊環(huán)24和平衡器26并且在吊桿槽輪30上方經(jīng)過的纜線或提升繩22提升穿過料堆(未示出)。吊環(huán)組件24聯(lián)接到鏟斗10，并且平衡器26聯(lián)接到吊環(huán)24。鏟斗10包括用于接合料堆中的材料的唇部34。在提升階段期間，鏟斗10被提升繩22向上拉動通過料堆。提升繩22通過吊環(huán)24和平衡器26對鏟斗10施加拉力，并且平衡器26將拉力保持在與吊桿槽輪30相切的取向。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]在常規(guī)的鏟車中，活塞拉桿18的設(shè)定長度在各種挖掘條件下影響著鏟斗10的性能。例如，如果挖掘面較硬，則較長的活塞拉桿長度在料堆的趾部處提供較好的穿透。然而，利用較長的活塞拉桿18，被定位在鏟斗10的前邊緣上的唇部34在主要水平方向上成角度，并且充填系數(shù)或被填充的鏟斗10的百分比較低。可替代地，當(dāng)活塞拉桿18被設(shè)定為較短長度時(shí)，唇部34在主要豎直方向上成角度。在該情形下，充填系數(shù)可能較高，但是鏟斗10不能較好地穿透料堆。短活塞拉桿18通常用于挖掘較軟的材料。
[0006]在一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供一種適于挖掘材料堆的采掘鏟車。該采掘鏟車包括:具有端部的吊桿；在吊桿端部上延伸的提升繩；可移動地聯(lián)接到吊桿的細(xì)長構(gòu)件；用于接合材料堆的鏟斗；吊環(huán)組件；以及活塞拉桿。所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部。鏟斗聯(lián)接到該構(gòu)件的第二端部，并且包括挖掘邊緣。吊環(huán)組件包括可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到鏟斗的第一端部，以及聯(lián)接到越過吊桿的提升繩的第二端部?；钊瓧U包括可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到吊環(huán)組件的第一端部，以及可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
[0007]優(yōu)選地，所述活塞拉桿的第一端部在所述吊環(huán)組件的第一端部和所述吊環(huán)組件的第二端部之間能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件。
[0008]優(yōu)選地，在所述鏟斗被提升穿過所述材料堆時(shí)，所述鏟斗相對于所述構(gòu)件的第二端部樞轉(zhuǎn)。
[0009]優(yōu)選地，所述構(gòu)件經(jīng)由齒條和齒輪機(jī)構(gòu)能夠相對于所述吊桿平移地移動。
[0010]優(yōu)選地，所述構(gòu)件繞延伸穿過所述吊桿的橫向軸能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊桿。
[0011]優(yōu)選地，所述鏟斗包括:材料接收開口、與所述材料接收開口相對的材料排出開口，和在所述材料接收開口和所述材料排出開口之間延伸的壁，所述挖掘邊緣靠近所述材料排出開口定位，根部邊緣沿著所述壁并且靠近所述材料排出開口定位，其中，在所述根部邊緣和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定齒線。
[0012]優(yōu)選地，所述構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)處接合所述橫向軸，并且在所述節(jié)點(diǎn)和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定前傾線，所述前傾線與所述齒線相交以形成前傾角。
[0013]優(yōu)選地，所述采掘鏟車限定用于響應(yīng)于來自所述提升繩的輸入而控制所述前傾角的四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)，所述四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿，所述第一連桿由在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)之間的所述鏟斗的鏟斗主體的部分限定，所述第二連桿由在第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)之間延伸的所述活塞拉桿限定，所述第三連桿由在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間的所述吊環(huán)組件的吊環(huán)的部分限定，并且所述第四連桿由在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間的所述構(gòu)件的部分限定。
[0014]在另一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供一種用于采掘鏟車的鏟斗組件。該挖掘鏟車包括吊桿、可移動地聯(lián)接到吊桿的構(gòu)件和越過吊桿的提升繩。該鏟斗組件包括鏟斗、吊環(huán)和活塞拉桿。該鏟斗適于聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部，并且包括挖掘邊緣。該吊環(huán)包括第一端部和第二端部，所述第一端部可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到鏟斗，所述第二端部適于聯(lián)接到越過吊桿的端部的提升繩。該活塞拉桿包括第一端部和第二端部，所述第一端部可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到吊環(huán)，所述第二端部適于可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件。
[0015]優(yōu)選地，所述活塞拉桿的第一端部在所述吊環(huán)的第一端部和所述吊環(huán)的第二端部之間能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)。
[0016]優(yōu)選地，在所述鏟斗被提升穿過所述材料堆時(shí)，所述鏟斗相對于所述構(gòu)件的第二端部旋轉(zhuǎn)。
[0017]優(yōu)選地，所述采掘鏟車限定用于響應(yīng)于來自所述提升繩的輸入而控制所述前傾角的四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)，所述四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿，所述第一連桿由在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)之間的所述鏟斗的鏟斗主體的部分限定，所述第二連桿由在第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)之間延伸的所述活塞拉桿限定，所述第三連桿由在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間的所述吊環(huán)的部分限定，并且所述第四連桿由在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間的所述構(gòu)件的部分限定。
[0018]優(yōu)選地，所述吊環(huán)經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述提升繩，所述平衡器能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)。
[0019]優(yōu)選地，所述活塞拉桿具有固定長度。
[0020]在又一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供一種采掘鏟車，該采掘鏟車包括:吊桿；可移動地聯(lián)接到吊桿的構(gòu)件；相對于柄成角度地定位的鏟斗主體；吊環(huán)組件；以及用于在挖掘操作期間改變鏟斗主體相對于柄的角度的機(jī)構(gòu)。該吊桿包括端部和在該端部上方延伸的提升繩。所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部。鏟斗主體在第一關(guān)節(jié)處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，并且包括挖掘邊緣。鏟斗主體相對于所述構(gòu)件成角度地定位。該吊環(huán)組件包括:在第二關(guān)節(jié)處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到鏟斗主體的第一端部；和聯(lián)接到越過吊桿的提升繩的第二端部。用于改變鏟斗主體相對于所述構(gòu)件的角度的機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿。第一連桿由在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)之間延伸的鏟斗的部分限定。第二連桿在第三關(guān)節(jié)處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到吊環(huán)組件，并且在第四關(guān)節(jié)處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件。第三連桿由在第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)之間延伸的吊環(huán)組件的部分限定。第四連桿由在第四關(guān)節(jié)和第一關(guān)節(jié)之間延伸的所述構(gòu)件的部分限定。
[0021]優(yōu)選地，所述提升繩經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述吊環(huán)組件，所述平衡器能夠繞平衡器銷鉸接地聯(lián)接到所述吊環(huán)并且所述第三關(guān)節(jié)被設(shè)置在所述第二關(guān)節(jié)和所述平衡器銷之間。
[0022]優(yōu)選地,所述構(gòu)件能夠繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對于所述吊桿旋轉(zhuǎn),所述纟產(chǎn)斗包括:材料接收開口、與所述材料接收開口相對的材料排出開口、在所述材料接收開口和所述材料排出開口之間延伸的壁，以及根部邊緣，所述根部邊緣沿著所述壁并且靠近所述材料排出開口定位，并且所述挖掘邊緣靠近所述材料排出開口定位，使得在所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定前傾線，并且在所述根部邊緣和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定與所述前傾線相交的齒線，所述鏟斗主體的角度由所述前傾線和所述齒線之間的角度限定。
[0023]優(yōu)選地，所述挖掘邊緣靠近所述鏟斗的材料排出開口定位。
[0024]在又一實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供用于采掘鏟車的吊環(huán)組件。該鏟車包括:吊桿；越過吊桿的端部的提升繩；可移動地聯(lián)接到吊桿的構(gòu)件；聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部的鏟斗；聯(lián)接到所述構(gòu)件的活塞拉桿。該吊環(huán)組件包括:可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到鏟斗的第一端部；聯(lián)接到越過吊桿的端部的提升繩的第二端部；以及可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到活塞拉桿的拉桿關(guān)節(jié)。
[0025]優(yōu)選地，所述拉桿關(guān)節(jié)被定位在所述第一端部和所述第二端部之間。
[0026]優(yōu)選地，所述第二端部經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述提升繩，所述平衡器能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第二端部。
[0027]總之，本實(shí)用新型提供了一種采掘鏟車，所述采掘鏟車適于挖掘材料堆，其特征在于,該采掘纟產(chǎn)車包括:
[0028]吊桿，所述吊桿包括端部；
[0029]提升繩，所述提升繩在所述吊桿的端部上方延伸；
[0030]細(xì)長的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動；
[0031]鏟斗，所述鏟斗用于接合所述材料堆，所述鏟斗聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，所述韋產(chǎn)斗包括挖掘邊緣；
[0032]吊環(huán)組件，所述吊環(huán)組件包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗的第一端部和聯(lián)接到越過所述吊桿的所述提升繩的第二端部；以及
[0033]活塞拉桿，所述活塞拉桿包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件的第一端部和能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
[0034]本實(shí)用新型提供了一種用于采掘鏟車的鏟斗組件，所述采掘鏟車包括:吊桿、能夠相對于所述吊桿移動的構(gòu)件，和越過所述吊桿的端部的提升繩，其特征在于，所述鏟斗組件包括:
[0035]鏟斗，所述鏟斗適于聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部，所述鏟斗包括挖掘邊緣；
[0036]吊環(huán)，所述吊環(huán)包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗的第一端部，和適于聯(lián)接到越過所述吊桿的端部的所述提升繩的第二端部；以及
[0037]活塞拉桿，所述活塞拉桿包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)的第一端部，和適于能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
[0038]本實(shí)用新型提供了一種采掘鏟車，其特征在于，所述采掘鏟車包括:[0039]吊桿和提升繩，所述吊桿包括端部，所述提升繩在所述端部上方延伸；
[0040]構(gòu)件，所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動；
[0041]鏟斗主體，所述鏟斗主體在第一關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，所述鏟斗主體包括挖掘邊緣，所述鏟斗主體相對于所述構(gòu)件成角度地定位；
[0042]吊環(huán)組件，所述吊環(huán)組件包括:在第二關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗主體的第一端部；和聯(lián)接到越過所述吊桿的所述提升繩的第二端部；以及
[0043]機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)用于在挖掘操作期間改變所述鏟斗主體相對于所述構(gòu)件的角度，所述機(jī)構(gòu)包括:
[0044]第一連桿，所述第一連桿由所述鏟斗的在所述第一關(guān)節(jié)和所述第二關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定，
[0045]第二連桿，所述第二連桿在第三關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件，并且所述第二連桿在第四關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件，
[0046]第三連桿，所述第三連桿由所述吊環(huán)組件的在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定，和
[0047]第四連桿，所述第四連桿由所述構(gòu)件的在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定。
[0048]本實(shí)用新型提供了一種用于采掘鏟車的吊環(huán)組件，所述鏟車包括:吊桿；越過所述吊桿的端部的提升繩；構(gòu)件，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動；鏟斗，所述鏟斗聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部；以及活塞拉桿，所述活塞拉桿聯(lián)接到所述構(gòu)件，其特征在于，所述吊環(huán)組件包括:
[0049]第一端部，所述第一端部能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗；
[0050]第二端部，所述第二端部聯(lián)接到越過所述吊桿的端部的所述提升繩；以及
[0051]拉桿關(guān)節(jié)，所述拉桿關(guān)節(jié)適于能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述活塞拉桿。
[0052]本實(shí)用新型的其他方面將通過考慮詳細(xì)說明和附圖變得明確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是采掘鏟車的一部分的側(cè)視圖。
[0054]圖2 (現(xiàn)有技術(shù))是鏟斗組件的側(cè)視圖。
[0055]圖3是采掘鏟車的側(cè)視圖。
[0056]圖4是移除了鞍形塊的圖1的采掘鏟車的一部分的放大側(cè)視圖。
[0057]圖5是鏟斗組件的側(cè)視圖。
[0058]圖6是鏟斗、吊環(huán)和平衡器的透視圖。
[0059]圖7是圖5的鏟斗組件的側(cè)視圖，其中示出了四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)。
[0060]圖8是挖掘周期期間的圖3的采掘鏟車的一部分的側(cè)視圖。
[0061]圖9是提升操作期間的鏟斗組件的側(cè)視圖。
[0062]圖10鏟斗靠在地面上時(shí)是圖1的采掘鏟車的一部分的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]在對本實(shí)用新型的任意實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明之前，應(yīng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于在以下描述中闡述的或在以下附圖中示意的部件布置和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型能夠由其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，并且能夠以各種方式實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)。此外，應(yīng)理解的是，此處使用的措辭和術(shù)語是出于說明的目的，而不應(yīng)被視為限定。此處使用的“包括”和“包含”及其變形意味著包括了后面所列出的物體和其等同物以及另外的物體。此處使用的“由…構(gòu)成”及其變形意味著僅包括了后面所列出的物體及其等同物。除非特別指定或限定，則術(shù)語“安裝”、“連接”、“支撐”、“聯(lián)接”及其變形被廣泛使用，并包括了直接和間接的安裝、連接、支撐和聯(lián)接。
[0064]如圖3所示，采掘鏟車50靠在支撐表面或地面54上，并且包括基座62、吊桿66、細(xì)長構(gòu)件或柄70和鏟斗組件78?；?2包括提升卷筒(未示出)，用于卷繞或拉出纜線或提升繩82。吊桿66包括聯(lián)接到基座62的第一端部86，與第一端部86相反的第二端部90、吊桿槽輪94、鞍形塊98和推壓大軸102。吊桿槽輪94聯(lián)接到吊桿66的第二端部90，并且在第二端部90上方引導(dǎo)繩82。繩82聯(lián)接到鏟斗組件78。鏟斗組件78分別地隨著繩82被提升卷筒卷繞或放出而升 起或降低。鞍形塊98通過推壓大軸102可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到吊桿66,所述推壓大軸102被定位在吊桿66的第一端部86和第二端部90之間，并且橫向地延伸穿過吊桿66。柄70通過鞍形塊98可移動地聯(lián)接到吊桿66。
[0065]如圖3和4所示，柄70包括第一端部118、第二端部122 (圖3)和齒條126 (圖4)。柄70的第一端部118可移動地接收在鞍形塊98中，并且柄70穿過鞍形塊98，使得柄70被構(gòu)造為相對于吊桿36 (圖3)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動。換言之，柄70能夠相對于鞍形塊98線性延伸，并且能夠繞推壓大軸102旋轉(zhuǎn)。
[0066]如圖4所示，推壓大軸102包括花鍵齒輪106，該花鍵齒輪106限定了節(jié)圓110。齒條126接合花鍵齒輪106，并且推壓大軸102的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒條和齒輪機(jī)構(gòu)促進(jìn)了柄70的平移運(yùn)動。即，推壓大軸102的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致花鍵齒輪106移動齒條126，從而相對于吊桿66延伸和縮回柄70。齒條126限定了節(jié)線130，并且節(jié)距圓110上的齒輪106與齒條126接合的點(diǎn)限定節(jié)點(diǎn)134。在柄70延伸和縮回時(shí)，節(jié)點(diǎn)沿著節(jié)線130移動。節(jié)點(diǎn)134代表柄70通常相對于吊桿66繞其旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)。
[0067]參考圖5和6，鏟斗組件78包括鏟斗142、吊環(huán)組件146和活塞拉桿150。鏟斗142包括鏟斗主體158和鏟斗門162。在一個實(shí)施例中，鏟斗主體158具有用于承載材料的大致矩形中空橫截面(圖6)。鏟斗主體158包括:用于接收鏟斗主體158內(nèi)的材料的接收端166 ;和排出端170。鏟斗主體158包括頂壁178、與頂壁178相對的底壁182和兩個側(cè)壁186 (圖5僅示出了該兩個側(cè)壁中的一個側(cè)壁)。頂壁178在第一關(guān)節(jié)或地面關(guān)節(jié)194處可樞轉(zhuǎn)地連接到柄70的第二端部。在所示意的實(shí)施方式中，地面關(guān)節(jié)194是銷連接。底壁182包括:接近接收端166的唇部190 ;和靠近排出端170的根部198。唇部190限定挖掘邊緣210。多個齒(未示出)被連接到挖掘邊緣210。鏟斗門162可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到頂壁178，并且可釋放地附接到底壁182。當(dāng)門閂(未示出)被觸發(fā)時(shí)，鏟斗門162朝柄70旋轉(zhuǎn)，從而排出在鏟斗主體158內(nèi)的材料。在所示意的實(shí)施例中，門162繞如下關(guān)節(jié)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接，該關(guān)節(jié)沿著與地面關(guān)節(jié)194相同的軸線設(shè)置。在其他實(shí)施例中，門162繞不與地面關(guān)節(jié)194同共軸的軸線樞轉(zhuǎn)。
[0068]參考圖6，吊環(huán)組件146包括吊環(huán)238和平衡器242。在其他實(shí)施例中，吊環(huán)組件146可以僅包括吊環(huán)，僅包括平衡器，或包括吊環(huán)及平衡器的另一類型的組合。在所示意的實(shí)施例中，吊環(huán)238具有包括兩個端部246的馬蹄形。每一個端部246均通過定位在接收端166附近的第二關(guān)節(jié)或吊環(huán)關(guān)節(jié)254而可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到鏟斗主體158的側(cè)壁186中的一個側(cè)壁。在所示意的實(shí)施例中，吊環(huán)關(guān)節(jié)254為銷連接。平衡器242繞平衡器銷256聯(lián)接到吊環(huán)238。平衡器242包括具有圓化邊緣的部分槽輪248。繩82 (圖5)繞該部分槽輪248卷繞，從而將平衡器242拴系到吊桿槽輪94。在挖掘周期中，平衡器242相對于吊環(huán)238鉸接，使得繩82保持相對于吊桿槽輪94相切，而沒有導(dǎo)致鏟斗142的非期望傾斜。平衡器242防止繩82纏線并且解決松弛情況。
[0069]如圖5中最佳地示出，活塞拉桿150在第三關(guān)節(jié)或拉桿關(guān)節(jié)250處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到吊環(huán)238，并且在靠近柄70的第二端部122的第四關(guān)節(jié)或柄關(guān)節(jié)254’處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到柄70。在所示意的實(shí)施例中，拉桿關(guān)節(jié)250被設(shè)置在吊環(huán)關(guān)節(jié)254和平衡器銷256之間，并且活塞拉桿150具有固定長度。此外，在該所示意的實(shí)施例中，拉桿關(guān)節(jié)250和柄關(guān)節(jié)254’是銷連接。在其他實(shí)施例中，活塞拉桿150可具有可調(diào)節(jié)的長度。
[0070]再次參考圖3，前傾線218被限定為在節(jié)點(diǎn)134和挖掘邊緣210之間延伸的線。齒線222從根部198延伸通過挖掘邊緣210。前傾線218和齒線222之間的角度限定前傾角230。通常，對于柄70的給定延伸長度，前傾角230指示鏟斗142的挖掘邊緣210和柄70之間的相對關(guān)系。
[0071]如圖7所示，鏟斗組件78提供了四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262，該四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262用于在挖掘期間控制前傾角230(圖3)。更具體地，聯(lián)動機(jī)構(gòu)262允許前傾角230在挖掘操作期間在沒有相對于吊桿66延伸柄70 (B卩，柄70保持固定的延伸長度)的情況下發(fā)生改變。該四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262包括第一連桿或從動連桿266、第二連桿或耦合連桿270、第三連桿或輸入連桿274和第四連桿或地面連桿278。從動連桿266由在地面關(guān)節(jié)194和吊環(huán)關(guān)節(jié)254之間的鏟斗主體158的部分限定。耦合連桿270由在拉桿關(guān)節(jié)250和柄關(guān)節(jié)254’之間延伸的活塞拉桿150限定。輸入連桿274由在吊環(huán)關(guān)節(jié)254和拉桿關(guān)節(jié)250之間的吊環(huán)238的部分限定。地面連桿278由在柄關(guān)節(jié)254’和地面關(guān)節(jié)194之間的柄70的部分限定。
[0072]圖8示出了挖掘周期的示例，包括在該周期期間的挖掘邊緣210的輪廓282。在蜷曲位置(在左下處以虛線示出)開始，鏟斗142被推擠或移動到材料堆中(底部中心)。鏟斗142然后被提升通過料堆(右中心和右上方)。盡管柄70的延伸在所示意的周期的推擠階段期間稍微改變，但是四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262 (圖7)對鏟斗142的取向的正面影響是明顯的。
[0073]在鏟斗142被推擠到料堆中(圖8底部中心)時(shí)，鏟斗142以稍微向下的角度取向，從而允許聯(lián)接到挖掘邊緣210的齒(未示出)更好地穿透料堆的基部或趾部。在該取向中，初始的前傾角232相對較小。在鏟斗142進(jìn)入料堆時(shí)，繩子82被提升卷筒卷繞以將鏟斗142升起或提升穿過料堆(見圖8中右中心的柄70的位置)。在提升期間，活塞拉桿150傳遞繞吊環(huán)關(guān)節(jié)254產(chǎn)生的力矩，從而導(dǎo)致鏟斗主體158遠(yuǎn)離料堆地傾斜。鏟斗主體158的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致大于初始前傾角232的最終前傾角234 (圖8的右上方)。這允許鏟斗142捕獲從料堆釋放的脫落材料，并且為鏟斗142提供更好的充填系數(shù)。
[0074]作用在吊桿槽輪94和吊環(huán)238之間的張力沿著由繩82限定的作用線作用。由于平衡器242，繩82 (并且因此拉力)保持與吊桿槽輪94大致相切。吊環(huán)238也趨于沿著與吊桿槽輪94大致相切的線對準(zhǔn)，盡管吊環(huán)238會由于料堆對鏟斗142產(chǎn)生的反作用力而偏離。如圖8所示，在推擠和提升階段期間，拉力在輸入連桿274上(B卩，吊環(huán)238)引起繞吊環(huán)關(guān)節(jié)254的第一力矩。例如，在提升期間，第一力矩在圖8的示例中作用在順時(shí)針方向上?；钊瓧U150提供反作用力，該反作用力在鏟斗主體158上引起繞地面關(guān)節(jié)194的第二力矩。第二力矩作用在與第一力矩相反的方向上。這導(dǎo)致從動連桿266 (B卩，鏟斗主體158)繞著地面關(guān)節(jié)194旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，鏟斗142遠(yuǎn)離料堆(圖8的示例中的逆時(shí)針方向)地旋轉(zhuǎn)，從而增加了前傾角230。增加前傾角230使得來自料堆地材料填充到鏟斗142的后部或靠近頂壁178的部分(圖6)。
[0075]在挖掘期間，四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262利用由吊環(huán)238的運(yùn)動而產(chǎn)生的力矩來控制前傾角230的變化，而無需使用馬達(dá)或致動器。吊環(huán)238通過平衡器242附接到繩82，無需任何額外的纜線或致動器來傾斜鏟斗142。在挖掘操作期間，聯(lián)動機(jī)構(gòu)262利用大體上沿著提升繩82的單個作用線作用的拉力來控制前傾角230。鏟斗主體158從在挖掘周期的初始階段中的大致水平取向旋轉(zhuǎn)至在挖掘周期的后期階段中的大致豎直取向。初始位置具有相對小的前傾角230，其在推擠階段期間促進(jìn)挖掘邊緣210穿透到料堆地趾部中，并且前傾角230在挖掘周期期間增加，以允許鏟斗主體158接收更大量的材料并且取得更好的充填系數(shù)。這樣，聯(lián)動機(jī)構(gòu)262控制鏟斗142的行為，以優(yōu)化鏟斗邊緣210的穿透力和鏟斗142的充填系數(shù)。
[0076]如圖7所示的四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262的連桿的長度可以改變，以優(yōu)化初始穿透力和充填系數(shù)。可以基于柄70在挖掘期間的行為以及被挖掘的材料的類型而定制聯(lián)動機(jī)構(gòu)262。每一個連桿的尺寸可以獨(dú)立于其他連桿而改變，并且連桿的相對尺寸不限于在所示意的實(shí)施例中示出的布置。此外，柄70和鏟斗142的行為受到推壓大軸102、第二吊桿端90和吊桿槽輪94的尺寸、幾何形狀和相對位置(圖3)的影響。這些部件限定了挖掘包絡(luò)線282，并且能夠被改型以優(yōu)化鏟斗142的行為。
[0077]四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)262改進(jìn)了挖掘周期期間的穿透力。如圖9所示，當(dāng)鏟斗向上移動穿過料堆時(shí)，料堆在鏟斗邊緣190上施加反作用力286。該反作用力286引起繞地面關(guān)節(jié)194的趨于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鏟斗142的力矩。然而，活塞拉桿150提供了反作用力290，該反作用力形成抵抗反作用力286的力矩。活塞拉桿150因此輔助挖掘邊緣210，從而提高挖掘邊緣210和齒的掘起力并且促進(jìn)鏟斗142移動穿過料堆。
[0078]圖9還示出了鏟斗142地頂壁178可以包括吊環(huán)止動件294。該吊環(huán)止動件294與吊環(huán)238接觸，并且防止吊環(huán)238相對于鏟斗142過度旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)超過了期望點(diǎn)。
[0079]如圖10所示，聯(lián)動機(jī)構(gòu)262允許鏟斗142靠在地面54上使得底壁182相對于地面54是平的。該構(gòu)造允許鏟斗142執(zhí)行其中鏟斗142夷平(level)支撐表面54的一部分的“清理”操作。在該條件下，鏟斗142是大致水平的，并且前傾角230相對較小。盡管未在圖10中示出，但是在可選實(shí)施例中，當(dāng)鏟斗142的底壁182靠在地面54上時(shí)，吊環(huán)238和平衡器242與繩82在直線上對準(zhǔn)。
[0080]盡管本實(shí)用新型已經(jīng)參考特定的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但在所描述的本實(shí)用新型的一個或多個獨(dú)立方面的范圍和精神內(nèi)存在著變型和改型。
[0081]因此，除了方面之外，本實(shí)用新型提供具有被動傾斜控制的鏟車。本實(shí)用新型的各種特征和優(yōu)勢在所附權(quán)利要求中闡述。
【權(quán)利要求】
1.一種采掘鏟車，所述采掘鏟車適于挖掘材料堆，其特征在于，該采掘鏟車包括: 吊桿，所述吊桿包括端部； 提升繩，所述提升繩在所述吊桿的端部上方延伸； 細(xì)長的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動； 鏟斗，所述鏟斗用于接合所述材料堆，所述鏟斗聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，所述鏟斗包括挖掘邊緣； 吊環(huán)組件，所述吊環(huán)組件包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗的第一端部和聯(lián)接到越過所述吊桿的所述提升繩的第二端部；以及 活塞拉桿，所述活塞拉桿包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件的第一端部和能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采掘鏟車，其特征在于，所述活塞拉桿的第一端部在所述吊環(huán)組件的第一端部和所述吊環(huán)組件的第二端部之間能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采掘鏟車，其特征在于，在所述鏟斗被提升穿過所述材料堆時(shí)，所述鏟斗相對于所述構(gòu)件的第二端部樞轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采掘鏟車，其特征在于，所述構(gòu)件經(jīng)由齒條和齒輪機(jī)構(gòu)能夠相對于所述吊桿平移地移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采掘鏟車，其特征在于，所述構(gòu)件繞延伸穿過所述吊桿的橫向軸能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采掘鏟車，其特征在于，所述鏟斗包括:材料接收開口、與所述材料接收開口相對的材料排出開口，和在所述材料接收開口和所述材料排出開口之間延伸的壁，所述挖掘邊緣靠近所述材料排出開口定位，根部邊緣沿著所述壁并且靠近所述材料排出開口定位，其中，在所述根部邊緣和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定齒線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采掘鏟車，其特征在于，所述構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)處接合所述橫向軸，并且在所述節(jié)點(diǎn)和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定前傾線，所述前傾線與所述齒線相交以形成前傾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采掘鏟車，其特征在于，所述采掘鏟車限定用于響應(yīng)于來自所述提升繩的輸入而控制所述前傾角的四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)，所述四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿， 所述第一連桿由在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)之間的所述鏟斗的鏟斗主體的部分限定， 所述第二連桿由在第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)之間延伸的所述活塞拉桿限定， 所述第三連桿由在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間的所述吊環(huán)組件的吊環(huán)的部分限定，并且 所述第四連桿由在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間的所述構(gòu)件的部分限定。
9.一種用于采掘鏟車的鏟斗組件，所述采掘鏟車包括:吊桿、能夠相對于所述吊桿移動的構(gòu)件，和越過所述吊桿的端部的提升繩，其特征在于，所述鏟斗組件包括: 鏟斗，所述鏟斗適于聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部，所述鏟斗包括挖掘邊緣； 吊環(huán)，所述吊環(huán)包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗的第一端部，和適于聯(lián)接到越過所述吊桿的端部的所述提升繩的第二端部；以及活塞拉桿，所述活塞拉桿包括能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)的第一端部，和適于能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏟斗組件，其特征在于，所述活塞拉桿的第一端部在所述吊環(huán)的第一端部和所述吊環(huán)的第二端部之間能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏟斗組件，其特征在于，在所述鏟斗被提升穿過所述材料堆時(shí)，所述鏟斗相對于所述構(gòu)件的第二端部旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏟斗組件，其特征在于，所述采掘鏟車限定用于響應(yīng)于來自所述提升繩的輸入而控制所述前傾角的四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)，所述四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿， 所述第一連桿由在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)之間的所述鏟斗的鏟斗主體的部分限定， 所述第二連桿由在第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)之間延伸的所述活塞拉桿限定， 所述第三連桿由在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間的所述吊環(huán)的部分限定，并且 所述第四連桿由在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間的所述構(gòu)件的部分限定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鏟斗組件，其特征在于，所述吊環(huán)經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述提升繩，所述平衡器能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏟斗組件，其特征在于，所述活塞拉桿具有固定長度。
15.—種采掘鏟 車，其特征在于，所述采掘鏟車包括: 吊桿和提升繩，所述吊桿包括端部，所述提升繩在所述端部上方延伸； 構(gòu)件，所述構(gòu)件包括第一端部和第二端部，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動； 鏟斗主體，所述鏟斗主體在第一關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件的第二端部，所述鏟斗主體包括挖掘邊緣，所述鏟斗主體相對于所述構(gòu)件成角度地定位； 吊環(huán)組件，所述吊環(huán)組件包括:在第二關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗主體的第一端部；和聯(lián)接到越過所述吊桿的所述提升繩的第二端部；以及 機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)用于在挖掘操作期間改變所述鏟斗主體相對于所述構(gòu)件的角度，所述機(jī)構(gòu)包括: 第一連桿，所述第一連桿由所述鏟斗的在所述第一關(guān)節(jié)和所述第二關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定， 第二連桿，所述第二連桿在第三關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述吊環(huán)組件，并且所述第二連桿在第四關(guān)節(jié)處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述構(gòu)件， 第三連桿，所述第三連桿由所述吊環(huán)組件的在所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定，和 第四連桿，所述第四連桿由所述構(gòu)件的在所述第四關(guān)節(jié)和所述第一關(guān)節(jié)之間延伸的部分限定。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采掘鏟車，其特征在于，所述提升繩經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述吊環(huán)組件，所述平衡器能夠繞平衡器銷鉸接地聯(lián)接到所述吊環(huán)并且所述第三關(guān)節(jié)被設(shè)置在所述第二關(guān)節(jié)和所述平衡器銷之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采掘鏟車，其特征在于， 所述構(gòu)件能夠繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對于所述吊桿旋轉(zhuǎn)， 所述鏟斗包括:材料接收開口、與所述材料接收開口相對的材料排出開口、在所述材料接收開口和所述材料排出開口之間延伸的壁，以及根部邊緣，所述根部邊緣沿著所述壁并且靠近所述材料排出開口定位，并且 所述挖掘邊緣靠近所述材料排出開口定位，使得在所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定前傾線，并且在所述根部邊緣和所述挖掘邊緣之間延伸的軸線限定與所述前傾線相交的齒線，所述鏟斗主體的角度由所述前傾線和所述齒線之間的角度限定。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的采掘鏟車，其特征在于，所述挖掘邊緣靠近所述鏟斗的材料排出開口定位。
19.一種用于采掘鏟車的吊環(huán)組件，所述鏟車包括:吊桿；越過所述吊桿的端部的提升繩；構(gòu)件，所述構(gòu)件能夠相對于所述吊桿移動；鏟斗，所述鏟斗聯(lián)接到所述構(gòu)件的端部；以及活塞拉桿，所述活塞拉桿聯(lián)接到所述構(gòu)件，其特征在于，所述吊環(huán)組件包括: 第一端部，所述第一端部能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述鏟斗； 第二端部，所述第二端部聯(lián)接到越過所述吊桿的端部的所述提升繩；以及 拉桿關(guān)節(jié)，所述拉桿關(guān)節(jié)適于能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述活塞拉桿。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的吊環(huán)組件，其特征在于，所述拉桿關(guān)節(jié)被定位在所述第一端部和所述第二端部之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的吊環(huán)組件，其特征在于，所述第二端部經(jīng)由平衡器聯(lián)接到所述提升繩，所述平衡器能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第二端部。
【文檔編號】E02F3/60GK203569607SQ201320176108
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月31日
【發(fā)明者】杰森·克努特 申請人:哈尼施費(fèi)格爾技術(shù)公司