CN109296014B - 用于将臂联接于作业工具的联接器组件 - Google Patents

Abstract

一种联接器组件，该联接器组件用于将臂可拆除地联接于作业工具。该联接器组件包括第一连杆、第一销以及第二销，该第一连杆具有空转链接件和动力链接件，该第一销设置在臂上，且该第二销设置在动力链接件上。第一销和第二销能够容纳在作业工具上的开口内。联接组件的特征在于，设有第二连杆，该第二连杆设置在第一销和第二销之间，且包括在轴处连结的第一链接件和第二链接件。第一链接件固定于轴，以防止它们之间旋转。轴的一部分包括齿轮。第二链接件包括主体，该主体安装在轴上，以能够绕该轴旋转，且该主体包括腔室，活塞容纳在腔室中，活塞包括与齿轮啮合的带齿部段。

Description

用于将臂联接于作业工具的联接器组件

技术领域

本发明涉及一种用于将臂可拆除地联接于作业工具的联接器组件。

背景技术

联接器通常用于将诸如铲斗、粉碎机卡爪、锤子以及抓斗的作业工具可拆除地连接于诸如反铲、挖掘机和装载机的原动机的臂。联接器可允许机器操作者将一个作业工具快速地替换为另一个。联接器通常包括致动器，该致动器将一个或多个锁定销选择性地移动为与作业工具接合。

锁定销可在作业工具的使用期间经受外部力，这些外部力可包括压缩力。在本领域已知的联接器中，压缩力会导致作业工具从臂意外地脱离。

联接器增加臂和作业工具的重量，这会降低作业工具(尤其是铲斗和抓斗)的作业能力。为此，通常考虑在本领域中期望的是，使得联接器具有低重量。然而，在提供抵抗使用中的压缩力并且保持附接于作业工具的联接器时，低重量可能是次要的安全考虑因素。

PCT专利公开WO2016/059328A1描述了一种工具保持器，该工具保持器用于将作业工具联接于臂。该工具保持器具有连杆，该连杆具有附接于臂的空转链接件和动力链接件。抓持销设置在臂上和动力链接件的一个端部处。液压锤设置在臂上的抓持销和动力链接件上的抓持销之间。液压锤可延伸，以使得抓持销更靠在一起或者进一步分开，以释放或接合作业工具上的开口。

发明内容

在本发明的一方面中，提供一种联接器组件，该联接器组件用于将臂可拆除地联接于作业工具。该联接器组件包括第一连杆，该第一连杆具有空转链接件和动力链接件。第一附接构件设置在臂上，且第二附接构件设置在动力链接件上。第一附接构件和第二附接构件能够容纳在作业工具上的对应开口内。联接组件的特征在于，设有第二连杆，该第二连杆设置在第一附接构件和第二附接构件之间，且包括在轴处连结的第一链接件和第二链接件。第一链接件固定于轴，以防止它们之间旋转。轴的一部分包括齿轮。第二链接件包括主体，该主体安装在轴上，以能够绕该轴旋转，且该主体包括腔室，活塞容纳在该腔室中，该活塞包括与小齿轮啮合的带齿部段。

本发明的其它特征和方面从以下描述和附图中会显而易见。

附图说明

图1示出根据本发明各实施例的使用联接器组件可拆除地联接于臂的作业工具；

图2A示出图1所示联接器组件的动力链接件；

图2B和图2C以部分分解的形式示出图1所示联接器组件的第二连杆的各部件；

图3以剖视图示出图1中的臂和联接器组件，其中该联接器组件处于接合构造中；

图4以剖视图示出图1中的臂和联接器组件，其中该联接器组件处于脱离构造中；并且

图5以剖视图示出根据本发明又一实施例的第二连杆。

具体实施方式

现详细地参照特定实施例或特征，它们的示例在附图中说明。在任何可能的情形下，对应或类似的附图比较会在整个附图中用于指代相同或对应的部件。

图1示出根据本发明的各实施例的联接器组件10，该联接器组件用于将原动机的臂12可拆除地联接于作业工具14。图1中说明的作业工具14是铲斗，然而，联接器组件10可用于将臂12可拆除地联接于本领域技术人员已知的其它形式的作业工具，包括粉碎机卡爪、锤子以及抓斗(仅举几例)。

联接器组件10包括第一连杆20，该第一连杆包括空转链接件22和动力链接件24。空转链接件22和动力链接件24在接头26处连接，空转链接件22和动力链接件24可绕该接头旋转。空转链接件22在又一接头27处可旋转地安装于臂12。在图1中示出的所说明实施例中，空转链接件22可包括设置成隔开构造的成对链接构件23，但在其它实施例中，空转链接件22可采取诸如单个链接构件的本领域已知的其它形式。致动器在臂12和接头26之间延伸，该致动器可以是具有活塞杆28的液压缸。

第一附接构件30设置在臂12上，且第二附接构件32远离接头26设置在动力链接件24上。在图1中示出的所说明实施例中，第一和第二附接构件是销，然而在其它实施例中可使用本领域技术人员已知的其它合适附接构件。第一和第二附接构件30、32能容纳在设置于作业工具14上的对应第一和第二开口34、36中，以将臂12联接于作业工具14。

联接器组件10进一步包括第二连杆38，该第二连杆设置在第一和第二附接构件30、32之间。第二连杆38包括第一链接件40和第二链接件42，该第一链接件和第二链接件在轴44处连结。

现参照图2A-2C，出于清楚起见，第二连杆38和动力链接件24以分解形式示出。如图2A中所说明的动力链接件24可包括孔46、48，这些孔可设置在动力链接件24的相对端部附近。孔46可用于容纳形成接头26的销。孔48可用于容纳形成第二附接构件32的销。动力链接件24可在孔48附近包括弧形部段50，该弧形部段通过防止动力链接件24撞击第二连杆38而可延伸一定角度范围，联接器组件10可行进通过该角度范围。如图2A中说明的动力链接件24可包括隔开的结构构件47，这些结构构件由横向构件49连接，以形成H形状，其中，孔46、48形成在结构构件47的端部处。在其它实施例中，可采用本领域已知的其它合适构造的动力链接件24。

如图2B中说明的第一链接件40可包括成对构件52。第一链接件40固定于轴44，以防止构件52和轴44之间旋转。每个构件52可具有远离轴44形成在其中的孔54，其中，可容纳第一附接构件30，以将第一链接件40可旋转地安装于第一附接构件30。每个构件52均可通过紧固件53固定于轴44的相对端部。

轴44的一部分56包括齿轮58，该齿轮可大体对中地设置在轴44上。轴44可进一步包括两个轴承和密封件60，一个相对于构件52向内设置在轴44的邻近每个端部处。

如图2C中说明的第二链接件42包括主体62，该主体可具有设置在其中的第一和第二开口64、66。第一和第二开口64、66可邻近于主体62的相对端部设置。第一开口64可延伸通过主体62，并且可构造成将轴44容纳在其中。这样，第二链接件42可安装在轴44上，以能绕该轴旋转。轴承和密封件60可与主体62接合，以与之形成密封并且允许主体62绕轴44旋转。第二开口66可延伸通过主体62并且构造成将第二附接构件32容纳在其中，以将第二链接件42可旋转地安装于第二附接构件32。

主体62进一步包括腔室68，该腔室可设置在柱体70中。柱体70可大体垂直于第一开口64的方向沿着主体62延伸，以使得腔室68垂直于轴44。

如图3中观察到的是，具有带齿部段74的活塞72容纳在腔室68中。腔室68与第一开口64相交，以使得活塞72的带齿部段74与形成在轴44上的齿轮58啮合。当臂12联接于作业工具14时，腔室68和柱体70可形成在主体62的面向作业工具14的侧部76上。

活塞72能在第一位置和第二位置之间在腔室68内移动。在活塞72于腔室68内移动时，活塞72的与形成在轴44上的齿轮58啮合的带齿部段74致使第二链接件42的主体62绕轴44旋转。

当活塞72处于第一位置中时，如图4中所示，第一和第二附接构件30、32可处于脱离构造中。该脱离构造可与第一和第二附接构件30、32相对应，该第一和第二附接构件隔开的距离小于作业工具14上开口34、36之间的距离，以使得联接器组件10可从作业工具14脱离。

当活塞72处于第二位置中时，如图3中所示，第一和第二附接构件30、32可处于接合构造中。该接合构造可与第一和第二附接构件30、32相对应，该第一和第二附接构件隔开的距离对应于作业工具14上开口34、36之间的距离。这样，在第一和第二附接构件30、32容纳于作业工具14上的开口34、36内时，联接器组件10可联接于作业工具14。

腔室68可以是双作用液压缸，以将原动力提供给活塞72。出于清楚起见，已从视图中省略了用于液压流体的入口和出口(未示出)。在一些实施例中，诸如弹簧、线圈或弹性材料件的弹性构件(未示出)可设置在腔室68的一个端部69处，以将活塞72朝向第二位置偏置。活塞72在图3中示作处于第二位置中。

例如从图3中观察到的是，活塞72的第二位置与第一和第二链接件40、42相对应，该第一和第二链接件基本上是平行的，以使得第一链接件40和第二链接件42之间的角度A与180°相对应。与本领域所公知的在第一和第二附接构件30和32之间直接地延伸的线性致动器相比，由活塞72和轴44上的齿轮58提供的旋转机构可提供机械优点，并且可导致与作业工具14更牢固的联接，该联接阻止在使用期间从压缩力意外脱离。迫使第一和第二附接构件30和32分开以及与作业工具14接合的力可称为联接力。由活塞72和齿轮58提供的机械优点可需要较小的液压缸，以提供与在第一和第二附接构件30和32之间直接地延伸的线性致动器相同的联接力，这会产生较轻的联接器组件10。

在一些实施例中，联接器组件10可用于臂12，该臂具有与直接地联接于作业工具的臂相同的构造。这在制造上可具有益处，因为多个臂设计可能并非是必须的，以降低制造成本。在一些实施例中，第一附接构件可在臂12上设置在这样的位置中，该位置与联接销在直接地联接于作业工具的臂上所设置的位置相同。此外，联接器组件的空转链接件22可与设置在直接地联接于作业工具的臂上的空转链接件相同。又再者，动力链接件24、第一链接件40和第二链接件42可构造成，使得当活塞72处于第二位置中时，第二附接构件32的位置与作业工具和直接地联接于该作业工具的臂之间的第二联接点相对应。此种构造可为作业工具14提供与直接地联接于臂的作业工具类似的运动学，并且可避免与现有技术联接器相关联的操作负载减小。

现参照图2B，液压连接器的第一部件80可设置在第一链接件40上。当第一和第二附接构件处于接合位置中时，第一部件80构造成与液压连接器的可设置在作业工具上的第二部件(未示出)匹配。液压连接器可允许与作业工具的一个或多个液压流体连接，以例如为锤子或粉碎机提供液压流体。液压连接器的第一和第二部件之间的对准可通过第一链接件绕臂12上的第一附接点30的旋转移动来辅助。在第一附接构件30容纳在作业工具14上的第一开口34内的情形下，在活塞72从第一位置移动至第二位置时，第一链接件40的旋转移动可驱使第一部件80与液压连接器的设置在作业工具14上的第二部件对准。

在一些实施例中，联接器组件10可构造成，使得当活塞72处于第二位置且第一和第二附接构件30、32处于接合位置中时，角度A可以是优角，即大于180°。此种构造可提供额外的防护，以免作业工具14从臂12意外脱离，因为第二连杆的外部压缩会受到接触作业工具14的主体62(例如，该主体的柱体70)的限制。

现参照图5，示出根据本发明又一些实施例的第二链接件142的放大剖视图。第二链接件142是与上文描述的第二链接件42相同的一般形式，且类似的附图标记用于指代类似的部件。

第二链接件142在腔室68的一个端部69处设有呈弹簧150形式的弹性构件，以将活塞72朝向第二位置偏置。在一些实施例中，腔室68可以是单作用液压缸，其中，弹簧150作用于使得活塞72在缺少液压流体压力的情形下返回至第二位置。在其它实施例中，腔室68可以是双作用液压缸，其中，弹簧150提供安全机构，以在向腔室68损失液压流体的事件中，维持联接器组件10与作业工具14接合。

图5中示出的活塞72可设有锁定机构152，包括设置在形成于活塞72中的空腔156内的螺栓154。螺栓154可由诸如弹簧158的弹性构件偏置，以促使螺栓154穿过形成在活塞72中的孔160。如图5中所示，当活塞72处于第二位置中时，孔160可与形成在腔室68中的凹槽162对准，藉此，螺栓154可延伸到凹槽162中，以将活塞72保持在第二位置处。锁定机构152可用作安全措施，在向腔室68损失液压流体的事件中，该安全措施维持联接器组件10与作业工具14接合。锁定机构152可与弹簧150组合地起作用，藉此，在向腔室68损失液压流体的事件中，弹簧150可将活塞72朝向第二位置偏置，在该位置处，螺栓154可延伸到腔室68中的凹槽162内，以将活塞72保持在第二位置中。

导管164可形成在活塞72中，该导管从该活塞的一个端部166延伸至空腔156。液压流体可在活塞72的一个端部166附近经由柱体70中的开口168进入腔室68。液压流体可进入导管164并进入空腔156，且承靠于螺栓154上的凸缘170，从而将螺栓154缩回到空腔156中，并且允许活塞72朝向第一位置移动。

工业实用性

本发明提供一种联接器组件10，该联接器组件将臂12可拆除地联接于作业工具14。联接器组件10可适用于诸如原动机的机器。

Claims (14)

1.一种联接器组件，所述联接器组件用于将臂可拆除地联接于作业工具，所述联接器组件包括第一连杆、第一附接构件以及第二附接构件，所述第一连杆具有空转链接件和动力链接件，所述第一附接构件设置在所述臂上，且所述第二附接构件设置在所述动力链接件上，所述第一附接构件和所述第二附接构件能够容纳在所述作业工具上的对应开口内，所述联接器组件的特征在于：

设有第二连杆，所述第二连杆设置在所述第一附接构件和所述第二附接构件之间，包括在轴处连结的第一链接件和第二链接件；

所述第一链接件固定于所述轴，以防止它们之间旋转；

其中，所述轴的一部分包括齿轮；

其中，所述第二链接件包括：

主体，所述主体安装在所述轴上，以能够绕所述轴旋转，所述主体包括腔室，活塞容纳在所述腔室中，所述活塞包括与所述齿轮啮合的带齿部段；

其中，所述活塞能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述第一附接构件和所述第二附接构件处于脱离构造中并且所述第一链接件和所述第二链接件之间的夹角小于180°，在所述第二位置中，所述第一附接构件和所述第二附接构件处于接合位置中并且所述第一链接件和所述第二链接件之间的所述夹角为至少180°。

2.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述第二位置与基本上彼此成一线的所述第一链接件和所述第二链接件相对应。

3.根据权利要求1或2所述的联接器组件，其中，当所述臂联接于所述作业工具时，所述腔室在所述主体的侧部上形成在所述主体中，所述侧部面向所述作业工具。

4.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，当所述臂联接于所述作业工具时，所述腔室在所述主体的侧部上形成在所述主体中，所述侧部面向所述作业工具；

其中，当所述第一附接构件和所述第二附接构件处于所述接合位置中时，所述第二连杆的所述第一链接件和所述第二链接件之间形成的所述夹角是大于180°的优角，其中，迫使所述第一附接构件和所述第二附接构件朝向彼此的所述第二连杆的外部压缩受接触所述作业工具的所述主体限制。

5.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，弹性构件设置在所述腔室中，以将所述活塞朝向所述第二位置偏置。

6.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述腔室是双作用液压缸。

7.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述第一附接构件和所述第二附接构件是销。

8.根据权利要求7所述的联接器组件，其中，所述第二附接构件构造为第二销，所述主体安装在所述第二销上，以能够绕所述第二销旋转。

9.根据权利要求7或8所述的联接器组件，其中，所述第一附接构件构造为第一销，所述第一链接件安装在所述第一销上，以能够绕所述第一销旋转。

10.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述联接器组件包括液压连接器，所述液压连接器的第一部件设置在所述第一链接件上，当所述第一附接构件和所述第二附接构件处于接合位置中时，所述第一部件构造成与所述液压连接器的设置在所述作业工具上的第二部件匹配。

11.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述腔室垂直于所述轴。

12.根据权利要求1所述的联接器组件，其中，所述活塞进一步包括锁定机构，以将所述活塞保持在所述第二位置处。

13.根据权利要求12所述的联接器组件，其中，所述锁定机构包括螺栓，所述螺栓设置在所述活塞中，并且能够容纳在形成于所述腔室中的凹槽内。

14.一种原动机，所述原动机包括臂和根据任一前述权利要求所述的联接器组件。

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