Устройство рычажной связи для самоориентирующегося относительно транспортного средства инструмента

 

Использование: механизмы рычажной связи, установленные на транспортном средстве и связанные с рабочим инструментом с обеспечением постоянного равного наклона инструмента относительно транспортного средства независимо от степени подъема и опускания. Сущность изобретения: устройство включает узел подъемного рычага, установленный с возможностью поворота на транспортном средстве и инструменте, а также узел наклона инструмента, включающий два параллельных звена и первый и второй рычаги, одними концами закрепленными с возможностью поворота на указанных параллельных звеньях, а другими - на оси поворота, связанной с транспортным средством. Другие концы параллельных звеньев соединены с возможностью поворота на инструменте, при этом имеется средство для автономного поворота первого и второго рычагов. Задачей изобретения является создание системы рычажной связи, постоянно поддерживающей заранее установленный наклон инструмента относительно транспортного средства независимо от высоты расположения инструмента. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение в основном касается механизмов с подъемным рычагом (рычагами) и с соединением с наклоном, с помощью которых инструменты поднимаются, опускаются и располагаются под углом относительно грузоподъемных транспортных средств, таких, как передние погрузчики, обратные ковши, тракторы с управляемыми салазками для груза, подъемники с вилами и т.п. а, более конкретно, оно касается параллелограммных систем соединения с возможностью поворота, которые при работе совместно с подъемным рычагом или рычагами транспортного средства автоматически обеспечивают не меняющееся положение инструмента при подъеме и опускании, если только не приведены в действие управляющие устройства для регулировки угла наклона инструмента.

Изобретение также касается систем с подъемным рычагом и соединением с наклоном для грузоподъемных транспортных средств, в которых цилиндры для подъема средства управляются дистанционно и желательно непосредственно смонтированы на транспортном средстве, что устраняет необходимость протягивать гидравлические линии транспортного средства, поскольку такие линии подвержены износу и случайным повреждениям.

Одна из основных проблем, связанных с грузоподъемными и перевозящими средствами, такими, как подъемники с вилами, бульдозеры, передние погрузчики, тракторы с управляемыми салазками для груза, обратные ковши и т.п. состоит в том, что инструменты постоянно подвержены изменениям угла наклона (уклона) относительно транспортного средства при подъеме и опускании с помощью подъемного рычага (рычагов) транспортного средства. Из-за изменения угла наклона инструмента расположенные таким образом грузы не поддерживаются абсолютно ровно при их подъеме и опускании. В тех случаях, когда инструмент представляет собой бадью, в которой находится текучий материал (для получения бетона), если бадья меняет свое горизонтальное положение, материал случайно выливается через край. Аналогичные проблемы возникают при транспортировке поддонов, на которых штабилированы материалы, или при перевозке и выравнивании грузов из чувствительных материалов, например, при подъеме боевого снаряжения из перевозящих боеприпасы тележек, подвозящих их к самолетам, на которых нужно установить боевое снаряжение.

Ввиду описанных проблем предпринимались многочисленные попытки создать механизм с подъемным рычагом и с соединением с наклоном, которые могли бы скомпенсировать изменения угла наклона инструмента при его подъеме и опускании. К сожалению, такие существующие системы не создают по-настоящему самовыравнивающийся механизм, который обеспечивал бы непрерывное фиксированное выравнивание наклона инструмента относительно средств, независимо от степени подъема инструмента, когда он поднимается или опускается узлом подъемного рычага транспортных средств.

В патенте США 4.355.946, выданном Вюкхоису и др. описывается узел подъемного рычага и управляющего соединения для подъема бадьей, который поддерживает бадьи в горизонтальном положении во время подъема. Однако, как указывает патент, положение бадьи только в основном поддерживается в положении фиксированного наклона, а на самом деле угол наклона меняется, когда бадья поднимается или опускается относительно транспортного средства. Эта система использует поворачивающиеся против часовой стрелки рычажные механизмы, которые соединены через узел коленчатого рычага с подъемными рычагами и цилиндрами наклона, которые установлены между бадьей и устройством коленчатого рычага. Такая система требует того, чтобы гидравлический цилиндр, управляющий углом наклона бадьи, устанавливаемой на основание, и механизм коленчатого рычага находились в положении, отдаленном от самого транспортного средства. Это приводит к тому, что гидравлические линии должны проходить от транспортного средства к цилиндру (цилиндрам), определяющему угол наклона. Такое расположение имеет также тот недостаток, что требует установки гидравлического цилиндра сверху транспортного средства, где он подвержен износу и засорению, и чтобы гидравлические линии проходили через рычаги подъемника, что может подвергнуть гидравлические линии возможному случайному повреждению. Поэтому этот рычажный механизм не только не создает эффекта постоянного самовыравнивания, но и подвергает цилиндры, управляющие наклоном, и гидравлические линии дополнительному износу. Аналогичные узлы подъема и наклона описаны в патентах США 3.237.795, выданном Кромеру, 3.722.724, выданном Блейкли, 4.825.568, выданном Кавамуре и др. и 4.264.264, выданном Мак-Миллану и др.

В попытке улучшить самовыравнивающие механизмы управления подъемом и наклоном для транспортных средств, имеющих поднимаемые инструменты, такие, как бадьи, были разработаны сложные управляющие системы, которые автоматически электронными средствами регулируют гидравлику для того, чтобы непрерывно регулировать положение бадьи с поддержанием в принципе постоянного уклона бадьи относительно транспортного средства, когда устройство поднимается и опускается. Один такой пример системы электронного управления описан в патенте США 4.844.685, выданном Сагасеру. Однако такие системы не поддерживают бадьи при постоянном или фиксированном наклоне, так как мелкие регулировки постоянно осуществляются в отношение рычажной системы цилиндра, управляющего наклоном, для того, чтобы съюстировать бадью относительно узла подъемника, когда рычаги подъемника транспортного средства поднимаются и опускаются. Кроме того, такие системы очень дороги, потому что требуют, чтобы электроника подсоединялась к управляющим линиям гидравлики. Дальнейшее видиоизменение предыдущих разработок описано в патенте США, выданном Фрику под номером 4.923.362, где описывается использование системы гидравлических клапанов, подсоединенной к электронной схеме управления с целью регулировки гидравлических управляющих устройств рычагов подъема и наклона для поддержания бадьи в горизонтальном положении. Такая система также дорога, сложна и не обеспечивает по-настоящему непрерывного самовыравнивания инструмента на транспортном средстве.

Были предложены и другие типы самоориентирующихся систем, которые по своей природе в основном механические. Основные из них упоминаются как "параллелограммные" рычажные механизмы или рычажные системы. Пример такой системы описан в патенте Великобритании 866.619 от 26 апреля 1961 г. В этом патенте описано использование пары связующих элементов, которые проходят в основном параллельно подъемным рычагам рамы, несущей инструмент, и которые соединены в возможностью вращения относительно друг друга посредством промежуточной треугольной рамы, причем оси вращения треугольной рамы в основном параллельны транспортному средству и осям вращения рамы, несущей инструмент. Таким образом, образуются два проходящих от одного до другого конца параллелограмма посредством рычажных связей и подъемных рычагов транспортного средства. Такое приспособление действительно обеспечивает ограниченный вертикальный подъем инструмента без изменения уклона рамы, несущей инструмент. Однако в приспособлении такого типа цилиндра управляющий наклоном смонтирован на раме, несущей инструмент, и поэтому любые регулировки инструмента должны происходить с использованием гидравлического цилиндра, который установлен вне транспортного средства, что требует, чтобы гидравлические линии проходили вдоль линии подъемных рычагов и элементов опоры инструмента. Дополнительные примеры параллельных систем рычажной связи описаны в германском патенте DD 347 643 AI от 15 июля 1987 г. в германском Offenlegungsschrift 28 22 050 от 22 ноября 1979 г. в германском патенте DD 247 643 A от 15 и июля 1987 г. в патенте СССР 1073-087-A от 15 февраля 1984 г. и 1161372-A от 15 июня 1985 г. и в патентах США 2.665.017, выданном Мак-Намаре младшему, 3.703.968, выданном Уриху и др. 3.792.786, выданном Гоихбургу и др. и 4.583.907, выданном Уимберли.

Дополнительные примеры гидравлических рычажных механизмов для переноски инструмента и управления их под углом наклона относительно подъемных транспортных средств описаны патентах США 2.455.474, выданном Дротту и др. 2.720.990, выданном Байерстедту и др. в патенте США 3.175.711, выданном Гриэнриду, 3.215.292, выданном Холлсу, 3.952.896, выданном Хейварду и 4.699.560, выданном Остермейеру.

Наиболее близким техническим решением из известных является устройство по а. с. СССР N 1388519, кл. E 02 F 3/34, опубл. 1989 г. содержащее узел подъемного рычага, один конец которого установлен с возможностью поворота относительно первой оси поворота, расположенной на транспортном средстве, а другой конец с возможностью поворота относительно второй, параллельной первой оси поворота, оси, расположенной на инструменте, узел наклона инструмента, включающий по меньшей мере два параллельных звеньевых средства, каждое из которых имеет первый и второй рычаги, установленные на транспортном средстве и имеющие внутренние и внешние концевые участки.

Цель изобретения состоит в создании непрерывно саморавновешивающейся рычажной связи с наклоном, предназначенной для установки инструментов на грузоподъемные и грузоперевозящие транспортные средства, причем система рычажной связи постоянно поддерживает заранее установленный уклон инструмента относительно транспортного средства, когда инструмент поднимается или опускается, а уклон инструмента меняется только при непосредственном воздействии управляющих устройств, смонтированных на системе рычажной связи.

Целью изобретения также является создание механизма рычажной связи для регулирования угла наклона инструмента относительно транспортных средств, таких как передние погрузчики, бульдозеры, тракторы с управляемыми салазками для груза, обратные ковши, подъемники с вилами, и т.п. где единый простой надежный механический узел, выполненный в виде параллелограммов и содержащий механизм рычажной связи и подъемные рычаги транспортного средства, обеспечивает непрерывное самовыравнивание инструмента в течение его повторной горизонтальной установки путем подъема и опускания подъемных рычагов транспортного средства.

Кроме того, целью изобретения является создание узла рычажной связи с наклоном и узла подъемного рычага для использования с грузоподъемными транспортными средствами, где гидравлическое или пневматическое устройство регулирования, предназначенное для приведения в действие рычажной связи и подъемных рычагов, управляет дистанционно от инструмента и желательно размещено внутри или примыкая к корпусу транспортного средства, тем самым предотвращая прокладку гидравлических и пневматических линий вне транспортных средств.

Еще одной целью изобретения является создание системы рычажной связи с наклоном и узла подъемного рычага транспортного средства для использования с грузоподъемными транспортными средствами, где узлы рычажных связей и подъемных рычагов можно соединить концами, что дает большую гибкость в размещении инструмента относительно транспортного средства и где уровень наклона инструмента постоянно поддерживается, если не осуществляется автономная регулировка путем приведения в действие устройств управления для механизма рычажной связи с наклоном водителем транспортного средства.

Изобретение касается систем с подъемным рычагом и рычажной системой с наклоном, предназначенных для использования с перевозящими груз транспортными средствами, включая передние погрузчики, бульдозеры, обратные ковши, подъемники с вилами, тракторы и т.п. где транспортные средства имеют такие инструменты, как бадьи, ковши, виды или другие несущие груз устройства, которые автоматически и непрерывно поддерживаются в фиксированном наклонном или горизонтальном положении относительно транспортного средства когда инструменты поднимаются и опускаются подъемным рычагом или рычагами транспортного средства. Согласно этому изобретению подъемный рычаг или рычаги соединены с транспортным средством таким образом, чтобы иметь возможность перемещаться относительно первой поворотной оси, и соединены с инструментом с возможностью перемещаться относительно второй оси поворота, а эти оси параллельны друг другу.

Новым в устройстве является то, что оно снабжено средством для установки с возможностью автономного вращения относительно первой оси поворота указанных внутренних концевых участков первого и второго рычагов, причем внешние концевые участки указанных первого и второго рычагов установлены под углом друг к другу относительно первой оси поворота, при этом первый конец одного из указанных параллельных звеньевых средств соединен с возможностью вращения с внешним концевым участком первого рычага посредством первого осевого стержня, первый конец другого из указанных параллельных звеньевых средств соединен с возможностью вращения с внешним концевым участком второго рычага посредством второго осевого стержня, вторые концы одного и другого параллельных звеньевых средств соединены с инструментом с возможностью вращения посредством третьего и четвертого осевых стержней, расположенных на расстоянии друг от друга и от второй оси поворота, а упомянутый узел наклона инструмента снабжен средством для автономного вращения первого и второго рычагов относительно первой оси первой оси поворота.

В системе рычажной связи изобретения, если цилиндр, управляющий наклоном и подсоединенный к шарниру, не приводится в движение, когда подъемные рычаги поднимаются и опускаются, механизм рычажной связи с наклоном автоматически сдвигается или снова центрируется путем относительного частичного вращения связей относительно 1-й и 2-й осей поворота, тем самым непрерывно поддерживая уклон или центрирование инструмента в фиксированной ориентации независимо от уровня подъема инструмента относительно транспортного средства. В некоторых вариантах реализаций отдельные пары подъемного рычага или большее число параллелограммных соединений с наклоном могут соединяться своими концами между транспортным средством и инструментом или несущей инструмент рамой так, что создаются разные возможности углового подъема для таких случаев, как с обратным ковшом.

Изобретение также предусматривает, что рабочие механизмы, которые в предпочтительном варианте реализации представляет собой гидравлические цилиндры для регулировки подъемных рычагов и систем рычажной связи с наклоном, смонтированы на (или рядом с) корпусе транспортного средства или раме, желательно углублены в корпус так, что все гидравлические линии располагаются внутри корпуса транспортного средства и потому не подвержены случайным поломкам, при этом гидравлические цилиндры также защищены от грязи и мусора, которым они могли бы быть подвержены, будучи смонтированы, примыкая к инструменту, или вдоль стрелы, содержащей подъемный рычаг и механизм рычажной связи.

На фиг. 1 подставлен вариант реализации углов подъема инструмента и управления углом наклона с помощью рычагов, показывающий инструмент в опущенном состоянии, частичный вид в перспективе; на фиг. 2 и 3 частичный вид в перспективе реализации, показанной на фиг. 1 (инструмент поднят в горизонтальное, а затем и повышенное положение соответственно); на фиг. 4 - другой вариант реализации угла подъема инструмента и управления углом наклона с помощью рычагов согласно изобретению, где инструмент может непрерывно вращаться на 360^o, частичный вид сбоку; на фиг. 5 узел рычажной связи, представленный на фиг. 4, частичный вид сверху; на фиг. 6-8 другой вариант реализации узла рычажной связи, показывающий инструмент в опущенном, промежуточном и поднятом положении, соответственно, вертикальный боковой вид; на фиг. 9 видоизмененный механизм, приводящий в движение рычажную связь с наклоном для инструмента, частичный вид сверху; на фиг. 10 и 11 другой вариант реализации изобретения, использующий системы межконцевой связи, (инструмент показан в нижнем и повышенном положении, соответственно), вертикальный боковой вид.

Предпочтительный вариант реализации.

В вариантах реализации, представленных на фиг. 1-3, показан первый вариант реализации, где узлы рычажной связи и подъемного рычага согласно изобретению показаны установленными спереди погрузчика или трактора T с управляемыми салазками для груза. Инструмент представляет собой обычную бадью B для работы с землей, которая имеет в принципе вогнутую нижнюю поверхность и переднюю рабочую кромку, однако изобретение можно использовать для установки любого типа инструментов, включая вилы, захватывающие крюки, платформы для подъема груза и т.п. Кроме того, в некоторых случаях может оказаться желательным использовать монтажную раму, к которой можно прикрепить различные инструменты и в которой рычажные связи, рассмотренные в этом варианте, находятся сзади монтажной (подъемной) рамы для инструмента.

Трактор T содержит две пары кронштейнов 1 и 2, 3 и 4, имеющие между собой поворотные штифты 5 и 6, расположенные вдоль первой оси поворота А-А. Для того чтобы поднять бадью B вертикально относительно трактора T, пара подъемных рычагов 7 и 8 имеют свои верхние концы 9 и 10, соответственно, которые установлены с возможностью поворота на поворотных штифтах 5 и 6. Нижние концы 11 и 12, соответственно, подъемных рычагов 7 и 8 установлены с возможностью поворота посредством соединительных болтов 13 и 14 на кронштейнах, разделенных промежутком, 15, 16, 17 и 18, которые проходят от задней части бадьи B. Болты 13 и 14 съюстированы на второй оси поворота B-B. Для того чтобы поднять бадью рычагами 7 и 8, пара гидравлических цилиндров 19 установлена на транспортном средстве под поворотными рычагами со штоками 20, соединенными с поворотными рычагами верхними концами. Имеются соответствующие управляющие устройства для подачи гидравлической жидкости в цилиндре с тем, чтобы удлинить штоки 20 для подъема рычагов и аналогичным образом втянуть штоки для того, чтобы отпустить подъемные рычаги. Более того, имеется соответствующая система клапанов, чтобы цилиндры 19 приводились в действие синхронно друг с другом, так, чтобы бадья B была в равновесии при подъеме и опускании.

Поскольку бадья B установлена с возможностью поворота на нижних концах подъемных рычагов, необходимо стабилизировать угол наклона бадьи относительно подъемных рычагов при ее подъеме и опускании. В изобретении предусмотрен узел рычажной связи наклона инструмента 21 для обеспечения не только стабилизации бадьи при подъеме и опускании, но и для управления уклоном бадьи относительно оси поворота B-B. Кроме того, узел рычажной связи с наклоном согласно этому изобретению постоянно обеспечивает и поддержание установленного угла наклона между бадьей и ее осью поворота независимо от подъема бадьи относительно трактора T.

Узел рычажной связи наклона инструмента данного изобретения включает в себя шарнир 22, который установлен между парой разделенных кронштейнов 23 и 24, с помощью монтажного болта или поворотного штифта 25. Следует отметить, что штифт 25 центрирован относительно оси поворота A-A верхней части подъемных рычагов по причинам, которые более подробно будут изложены ниже. Шарнир 22 содержит пару разделенных рычагов 26 и 27, которые показаны проходящими вовне относительно друг друга приблизительно под углом 90^o, что является оптимальным углом для узла рычажной связи типа двойного параллелограмма, показанного на чертежах. Однако рычаги могут размещаться под углом относительно друг друга до приблизительно 120^oC и все равно функционировать в соответствии с принципами настоящего изобретения. Угол приблизительно 120^oC был бы оптимальным для узла рычажной связи, использующего конфигурации тройного параллелограмма (не показана). Каждый из рычагов 26 и 27 содержит внутренние концевые участки, расположенные у штифта 25, и внешние концевые участки 28 и 29, соответственно, имеющие отверстия, которые размещены на равном расстоянии относительно оси поворота A-A. Шарнир также содержит третий рычаг 30, проходящий назад относительно разделенных кронштейнов 23 и 24 и имеющий внешний конец 31, на котором установлен верхний конец 32 штока 33 гидравлического цилиндра 34, управляющего наклоном, установленного в корпусе трактора. После приведения в действие штока 33 шарнир поворачивается относительно оси поворота A-A, тем самым вращая рычаг 26 и 27 относительно оси поворота.

Механизм рычажной связи с наклоном также содержит пару продольных звеньев 35 и 36, верхние концы которых 37 и 38 соединены с рычагами 26 и 27 соответственно посредством соответствующих установочных средств, например, осевых стержней 39. Нужно отметить, что стержни смонтированы на противоположных сторонах рычагов так, что они разделены толщиной рычагов по всей длине. Кроме того, соединения, звенья и рычаги представляют собой двойную ось вращения C-C и D-D.

Нижние концы 40 и 41 звеньев, 35 и 36 смонтированы между парами разделенных противоположных кронштейнов 42 и 43, 43 и 44, которые установлены в промежуточном положении между кронштейнами 15 и 16, 17 и 18, проходящими от задней части бадьи B. Кронштейн 42 установлен над кронштейном 44, а кронштейн 43 проходит между ними вертикально. Имеются отверстия, образующие двойные оси поворота E-E и F-F. Следует отметить, что оси поворота E-E и F-F в равной степени разъединены вертикально относительно оси поворота B-B, посредством чего бадья прикрепляется к нижнему концу подъемного рычага. Нижние концы 40 и 41 звеньев, 35 и 36 соединены с бадьей посредством осевых стержней, а нижние концы отдалены друг от друга на то же расстояние, на которое отдалены друг от друга верхние концы звеньев.

Узел наклона рычажного соединения связи вместе с подъемными рычагами образуют двойной параллелограмм и механизм наклона для соединения бадьи с трактором T, где каждый параллелограмм имеет общую сторону, определяемую линией, проходящей между разделенными точками поворота или осями подъемных рычагов транспортного средства. Кроме того, угловая центровка между двойными осями C-C и D-D относительно оси поворота A-A та же самая, что и между двойными осями поворота E-E и F-F относительно оси поворота B-B. Рассматривается применение дополнительных элементов наклона с тем, чтобы можно было построить тройной параллелограмм или более сложный параллелограмм.

При сравнении фиг. 1-3 выявляются три различные положения бадьи. Однако бадья удерживается в идентичном угловом положении относительно оси B-B, к которой бадья прикреплена с возможностью вращения. Во время подъема рычагов поддерживается постоянный угол наклона бадьи, при этом устанавливается постоянный уровень бадьи независимо от степени подъема рычагов. Самовыравнивание достигается относительным вращением звеньев 35 и 36 относительно осей A-A и B-B. Только после приведения в действие цилиндра 34, управляющего наклоном для подъема, или опускания третьего рычага шарнира 22 можно изменить наклон бадьи путем изменения углового положения точек соединения между верхней и нижней частями звеньев 35 и 36 относительно оси поворота A-A. Когда цилиндр, управляющий уклоном, не приводится в действие, при подъеме бадьи благодаря центровке точек поворота вдоль верхней и нижней частей звеньев 35 и 36 сохраняется и одинаковая ориентация относительно друг друга, что обеспечивает положительную угловую центровку бадьи относительно трактора T. Кроме того, звенья в периоды подъема и опускания подъемных рычагов будут в некоторых случаях работать совместно для фиксирования бадьи относительно подъемных рычагов и будут в других случаях для этого работать независимо относительно друг друга. Кроме того, звенья всегда удерживаются в параллельном положении даже при изменении вертикального промежутка между ними, когда инструмент поднимается или опускается за пределы данного угла вращения относительно A-A.

В результате механизм наклона рычажной связи определяет воображаемый множественный параллелограмм рычажного соединения, который в показанном предпочтительном варианте реализации является системой двойного параллелограмма. В отношении варианта реализации на фиг. 1-3 двойные параллелограммы определяются вдоль звеньев 35 от оси поворота E-E к C-C вдоль рычага 26 шарнира 22 от оси поворота C-C к A-A, вдоль одного из подъемных рычагов от оси поворота A-A к B-B и вдоль воображаемой линии от оси поворота B-B к оси поворота E-E (E-C, C-A, A-B, B-E). С другой стороны, второй связанный с первым параллелограмм проходит вдоль звена 38 от оси поворота F-F к D-D, вдоль рычага 27 шарнира 22 от оси поворота D-D к A-A, вдоль одного из подъемных рычагов от A-A к B-B и вдоль воображаемой линии И-И и F-F (F-D, D-A, A-B, B-F). Линии параллелограмма на самом деле не следуют подъемным рычагам, но скорее проходят между точками вращения у их концов.

Благодаря рычажному соединению двойного параллелограмма бадью можно поднимать с любым нужным углом, так как звенья 35 и 36 будут работать совместно относительно друг друга для поддержания бадьи в фиксированном положении. В момент времени, когда либо звено 35, либо звено 36 центрировано и пересекает оси вращения A-A и B-B, звено становится нефункциональным, а противоположное звено поддерживает бадью, обеспечивая нужный уклон бадьи в некотором положении.

Механизм рычажной связи можно выполнить таким образом, чтобы происходило вращение бадьи. На фиг. 4 и 5 показано рычажное устройство, позволяющее осуществлять полное, на 360^o, вращение бадьи. Такое вращение бадьи будет желательным при манипулировании катушками кабелей. В таких случаях можно обеспечить два узла рычажных связей с наклоном, каждый из которых установлен вне подъемных рычагов фиг. 1-3. С другой стороны, звенья 35 и 36 можно расположить на противоположных сторонах бадьи. Звенья смонтированы на вращающемся валу 45, который расположен по оси поворотов A-A. Поэтому верхний конец подъемных рычагов будет также установлен вокруг вала 45. Для того, чтобы вращать вал 45, корпус зубчатой передачи 46 установлен в зацеплении с ним и может иметь зацепляющее цепное колесо или зубья, которые будут сцепляться с цепными колесами (не показано), также установленными на валу 45. Имеется двигатель, например, гидравлический двигатель 47, в качестве источника мощности для зубчатой передачи. Подъемные рычаги прикреплены к бадье так, что образуют ось поворота B-B, как указывалось выше, однако монтажные кронштейны 48 для подъемных рычагов и системы рычажной связи будут проходить, как показано, у задней части, примыкая к сторонам бадьи. Вал 49 проходит наружу от каждого кронштейна 48, на котором с относительной возможностью вращения смонтированы подъемные рычаги 7 и 8, а также звенья 35 и 36, причем звено 35 расположено с одной стороны бадьи, а звено 36 с противоположной стороны, как показано на фиг. 5. Каждое из звеньев 35 и 36 соединено с вращающимся валом 45 посредством коротких рычагов и надежно закреплено на каждой стороне вала 45, причем рычаги ориентированы в смещенном угловом положении, как говорилось выше относительно варианта реализации фиг. 1-3. Нижние концы звеньев 35 и 36 аналогичным образом установлены на фиксированных рычагах 50 и 51, которые проходят от валов 49, проходящих от кронштейна 48. Конфигурация двойного параллелограмма образуется, как показано на фиг. 4, между точками A, B, C и D и A, B, F и E. Когда устройство поднимается или опускается, если вал 45 не вращается, то бадья будет удерживаться в горизонтальном положении и общее угловое положение между точками E, A, D и F, B, C будет оставаться постоянным в течение вертикального подъема. Когда нужно вращать бадью, задействуется двигатель 47, вращающий вал 45 посредством зубчатой передачи 46. После этого бадья будет вращаться, как показано стрелками на фиг. 9 в любом из двух направлений, когда звенья 35 и 36 вращаются относительно осей поворота A и B.

На фиг. 8-8 рассмотрен другой вариант реализации изобретения. В этом варианте узлы подъема рычага и рычажной связи показаны на виде сбоку и в некоторых случаях подъемные рычаги 52 будут центрированы, поэтому будет описана только одна сторона узла. В этом варианте, как показано, подъемные рычаги секционны так, что они проходят в разном направлении относительно своей длины. Поэтому конфигурация подъемных рычагов, используемых в соответствие с данным изобретением, может варьироваться. В варианте на фиг. 1-3, как было показано, подъемные рычаги прямые, а ось между точками поворота A и B проходит вдоль продольной оси рычагов. В настоящем варианте реализации верхняя и нижняя точка поворота A и B остаются теми же самыми, однако подъемный рычаг расположен вне оси. Кроме того, с каждой стороны транспортного средства имеются цилиндры подъема 53, которые прикреплены посредством серег посередине по длине подъемных рычагов. После приведения в действие цилиндров 53 подъема штоки 54 будут удлиняться, вращая подъемные рычаги относительно точки поворота A.

Как и в случае предыдущих вариантов, имеется по крайней мере один узел рычажной связи 55, имеющий параллельные звенья 56 и 57, которые установлены так, что верхние концы примыкают к рычагам 58 и 59, проходящим от узла шарнира 60, который закреплен с возможностью вращения относительно оси поворота А. Каждый из рычагов 58 и 59 имеет отверстия, примыкающие к их внешним концам, на которых закреплены верхние концевые участки звеньев 56 и 57, так что точки поворота D и E находятся на равном расстоянии от оси A. Кроме того, нижние концы звеньев 56 и 57 закреплены с возможностью поворота на кронштейне 61, который проходит от задней части бадьи. Кронштейн 61 содержит пару отстоящих друг от друга отверстий, в которые вставлены поворотные шкворни для установки на них нижних концов звеньев 56 и 57. Эти отверстия отстоят на равном расстоянии в том же самом угловом положении относительно оси поворота B, что и точки поворота E и D, связанные с узлом шарнира 60. Снова, когда цилиндры подъема приводятся в действие, подъемные рычаги, которые тоже прикреплены к кронштейнам в точке B, как показано, поднимают последовательно бадью B. Угловая ориентация кронштейнов 61 относительно рычагов угла шарнира будет оставаться постоянной при подъеме рычагов. Однако взаимное положение в расстоянии между звеньями 56 и 57 будет меняться при подъеме бадьи. В положении бадьи, показанном на фиг. 7, звено 57 будет центрировано с пересечением осей A и B и поэтому в этой точке не будет создавать опоры для бадьи. В этой точке бадья будет заперта в своем наклонном положении верхним звеном 56. Когда бадья поднимается в положение, показанное на фиг. 8, звенья 56 и 57 становятся центрированными относительно друг друга.

Как и в случае первого варианта реализации, угол между рычагами 58 и 59 может меняться от приблизительно 90^o, как показано на чертеже, до почти 120^o. Однако важно, чтобы угловое взаимоположение, определяемое точками E, A, D, было тождественно угловому взаимному положению и расстоянию меду точками F, B и C. Хотя это не показано на фиг. 6-8, наклон бадьи можно изменить путем приложения гидравлического поршня к третьему рычагу (не показан), который должен присоединяться к узлу шарнира аналогично описанному для начальной реализации. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 9, вал поворота 62 может быть удлиненным ведущим валом, который приводится в движении сцеплением с механизмом зубчатой передачи, установленным на валу аналогично тому, как это указывалось на фиг. 4 и 5.

На фиг. 10 и 11 представлен другой вариант реализации изобретения. Как говорилось раньше, узел рычажной связи типа воображаемого двойного параллелограмма, созданного при совместной работе механизма рычажной связи с наклоном и поворота подъемных рычагов транспортного средства, можно расширить таким образом, чтобы два или большее число двойных параллелограммов можно было установить между осями поворота. Таким образом, облегчается смещение инструмента и он может достигать таких зон, которые были бы недостижимы при использовании только системы рычажных связей с двойным параллелограммом.

В этом варианте реализации бадья B поддерживается относительно трактора T посредством пары подъемных рычагов 63 в основном L-образной формы, имеющих внутренние части 64 и внешние части 65. Бадья содержит пару разнесенных кронштейнов 66, которые проходят от ее задней поверхности. Внешняя часть 65 подъемного рычага соединена с возможностью поворота на оси 67 на монтажных кронштейнах 66. Осевой стержень 67 образует ось поворота бадьи относительно узла подъемного рычага и обозначен буквой I. Конец внутренней части 64 узла 63 подъемного рычага установлен на оси поворота A на кронштейнах 68, смонтированных на транспортном средстве или тракторе T. Подъемные рычаги управляются цилиндрами подъема 69, которые установлены на транспортном средстве и которые содержат штоки 70, соединенные с внутренними частями 64 подъемных рычагов.

Механизм рычажной связи с наклоном включает в себя первую конфигурацию двойного параллелограмма, аналогичную варианту на фиг. 1-3, которая обозначена 71, и внешнюю конфигурацию двойного параллелограмма, обозначенную 72. Первый механизм двойного параллелограмма 71 содержит пару звеньев 73 и 74, которые проходят от пары разнесенных рычагов 75 и 76, проходящих от способного вращаться шарнира 77, установленного вокруг поворотного вала, находящегося в центрированном положении относительно удлиненной оси поворота A подъемных рычагов инструмента. Как и в случае варианта реализации на фиг. 1-3, шарнир 77 содержит третий рычаг 78, соединенный со штоком 79 цилиндра наклона 80, который используется для управления наклонном бадьи путем смещения углового положения шарнира 77 относительно оси поворота A. Рычаги 75 и 76 содержат внешние точки поворота, обозначенные D и E, которые находятся на одинаковом расстоянии от оси поворота A, как упоминалось ранее. Дальний конец звеньев 73 и 74, которые размещены параллельно относительно друг друга, подсоединен к разнесенным под углом рычагам 81 и 82, которые расположены на поворотном шарнире, установленном вокруг оси поворота B, которая размещена на подъемных рычагах между точками поворота A и I. Соединение между рычагами 81 и 82 и звеньями 73 и 74 образуют точки поворота C и F, которые находятся на одинаковом расстоянии относительно точки поворота B и отдалены от точки поворота B на расстояние, равное расстоянию от точек поворота D и E до оси поворота A. Таким образом, образуется конфигурация двойного параллелограмма, причем один параллелограмм образуется между точками поворота A, B, C и D, а другой между A, B, F и E.

В этом варианте вторая конфигурация двойного параллелограмма 72 соединяет точки поворота C и F промежуточного шарнира с первой монтажных элементов 83 и 84, которые установлены на задней части бадьи 8. Рычажная связь двойного параллелограмма 72 содержит пару продольных звеньев 85 и 86, которые проходят между точками поворота C и F и элементами 83 и 84 соответственно. Как и в случае звеньев 73 и 74, звенья 85 и 86 имеют одинаковую длину и ориентированы параллельно относительно друг друга. Нижний конец звена 85 установлен с возможностью поворота на точке G, которая размещена с таким же самым углом наклона и на таком же расстоянии от точки поворота I, как и точка поворота C относительно точки поворота B, а нижний конец звена 86 соединен с точкой поворота H, которая отстоит от точки поворота I на то же самое расстояние и тот же самый угол наклона, что и точка поворота F относительно точки поворота B. Поэтому определяется второй параллелограмм от точки B к точке I к точке H к точке F.

При работе механизма рычажной связи настоящего варианта реализации, если цилиндр наклона 80 не приводится в действие при подъеме подъемных рычагов 84, угол наклона бадьи будет оставаться тем же самым, как показано на фиг. 10 и 11. Следует отметить, что когда подъемные рычаги поднимаются, двойной параллелограмм 72, показанный на фиг. 10 и одной стороной части 65 подъемного рычага, на самом деле будет расширяться или открываться, так что звено 86 расположится на противоположной стороне части 65 от звена 85, будучи в поднятом положении. Аналогичным образом звенья 73 и 74 первого двойного параллелограмма 71 будут перемещаться из положения, когда звенья находятся на противоположных сторонах части 64 подъемного рычага, в положение, когда оба звена находятся на нижней стороне этой части подъемного рычага, как показано на фиг. 11.

Следует подчеркнуть, что, хотя на фиг. 10 и 11 описаны две рычажные связи типа двойного параллелограмма, могут быть созданы дополнительные рычажные связи между бадьей и трактором, если это необходимо, при условии сохранения конфигурации множественных параллелограммов, представленной на чертежах.

Изобретение полезно тем, что создает управляющую рычажную связь между транспортным средством, таким, как передний погрузчик, бульдозер, обратный ковш и т. п. и инструментом, используемым совместно с ними, например, с бадьей для подземных работ, где рычажная связь обеспечивает непрерывную положительную регулировку угла наклона для поддержания бадьи или другого орудия в фиксированной ориентации независимо от движения поддерживающих кронштейнов инструмента, посредством которых бадья устанавливается на транспортном средстве.

Формула изобретения

1. Устройство рычажной связи для самоориентирующегося относительно транспортного средства инструмента, содержащее узел подъемного рычага, один конец которого установлен с возможностью поворота относительно первой оси поворота, расположенной на транспортном средстве, а другой конец с возможностью поворота относительно второй, параллельной первой оси поворота, оси, расположенной на инструменте, узел наклона инструмента, включающий по меньшей мере два параллельных звеньевых средства, каждое из которых имеет первый и второй рычаги, установленные на транспортном средстве и имеющие внутренние и внешние концевые участки, отличающееся тем, что устройство снабжено средством для установки с возможностью автономного вращения относительно первой от поворота указанных внутренних концевых участков первого и второго рычагов, причем внешние концевые участки указанных первого и второго рычагов установлены под углом друг к другу относительно первой оси поворота, при этом первый конец одного из указанных параллельных звеньевых средств соединен с возможностью вращения с внешним концевым участком первого рычага посредством первого осевого стержня, первый конец другого из указанных параллельных звеньевых средств соединен с возможностью вращения с внешним концевым участком второго рычага посредством второго осевого стержня, вторые концы одного и другого параллелограммных звеньевых средств соединены с инструментом с возможностью вращения посредством третьего и четвертого осевых стержней, расположенных на расстоянии друг от друга и от второй оси поворота, а упомянутый узел наклона инструмента снабжен средством для автономного вращения первого и второго рычагов относительно первой оси поворота.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные два параллельных звеньевых средства и первый и второй рычаги расположены с возможностью образования смежных параллелограммов, имеющих общую сторону, образованную линией, проходящей между первой и второй осями поворота.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что указанные два параллельных звеньевых средства установлены со смещением относительно друг друга в вертикальной плоскости.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что указанные внешние концевые участки первого и второго рычагов расположены под углом относительно друг друга, не превышающим 120^o.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что указанные внешние концевые участки первого и второго рычагов расположены под углом 90^o относительно друг друга.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное средство для установки указанных внутренних концевых участков первого и второго рычагов относительно первой оси поворота включает в себя расположенный по первой оси поворота поворотный вал, приводной механизм и средство для зацепления приводного механизма с поворотным валом, выполненным с возможностью поворота на 360^o.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что указанный приводной механизм включает в себя двигатель, зубчатую передачу, установленную на указанном валу, и средство для зацепления указанного двигателя с зубчатой передачей, причем упомянутые элементы приводного механизма выполнены с возможностью передачи вращательного движения от двигателя через зубчатую передачу и вал на первый и второй рычаги.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что снаружи инструмента по его боковым сторонам установлены кронштейны, в которых расположены упомянутые третий и четвертый осевые стержни, а указанный узел подъемного рычага установлен с возможностью поворота на указанных кронштейнах независимо от боковых сторон инструмента посредством дополнительного вала с обеспечением поворота инструмента на 360^o при работе приводного механизма.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное средство для установки внутренних участков первого и второго рычагов включает в себя шарнирный узел, содержащий третий рычаг, установленный независимо от первой оси поворота в угловом расположении относительно первого и второго рычагов, указанное средство для автономного вращения которых включает в себя привод наклона, соединенный с третьим рычагом.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что указанный привод наклона включает в себя поршень со штоком, установленный на транспортном средстве.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный узел подъемного рычага включает в себя пару подъемных рычагов, установленных между первой и второй осями поворота по разные стороны от указанных параллельных звеньевых средств.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные параллельные звеньевые средства установлены на противоположных сторонах узла подъемного рычага.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое из указанных по меньшей мере двух параллельных звеньевых средств выполнено в виде первого и второго элементов, имеющих первый и второй концы, а указанный узел подъемного рычага выполнен в виде расположенных под углом друг к другу первой и второй частей, причем устройство содержит третий и четвертый рычаги, закрепленные с возможностью вращения относительно первой и второй частей указанного узла подъемного рычага посредством третьей оси поворота, параллельной первой и второй осям поворота, при этом указанные третий и четвертый рычаги установлены параллельно соответственно указанным первому и второму рычагам и имеют внешние концевые участки, а первый и второй элементы одного из указанных параллельных звеньевых средств соединены с внешним концевым участком третьего рычага посредством пятого осевого стержня, первый и второй элементы другого из указанных параллельных звеньевых средств соединены с внешним концевым участком четвертого рычага посредством шестого осевого стержня, при этом первые и вторые элементы параллельных звеньевых средств установлены с образованием двух пар смежных параллелограммов, имеющих вдоль первой пары общую линию, расположенную между первой и третьей осями поворота, а вдоль второй пары общую линию, расположенную между третьей и второй осями поворота.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что указанные третий и четвертый рычаги установлены с возможностью поворота на третьей оси поворота под тем же углом, что и первый и второй рычаги относительно первой оси поворота.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на транспортном средстве по крайней мере одним цилиндром для подъема и опускания узла подъемного рычага, имеющим шток, связанный через средство соединения с указанным узлом подъемного рычага.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что указанное средство для автономного вращения первого и второго рычагов относительно первой оси поворота включает в себя цилиндр наклона, установленный на транспортном средстве, при этом указанные цилиндры подъема и наклона выполнены с возможностью дистанционного управления инструментом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11