工作機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工作機(jī)。更特別地(但非排他性地)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于工作機(jī)的傳動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多種類(lèi)型的工作機(jī)是已知的。這類(lèi)機(jī)械(工作機(jī))通常用于泥土轉(zhuǎn)移作業(yè)(例如挖溝、平坡和裝載)及物料處理(例如在溝中填放集料、提升材料并將其放置在升高的平臺(tái)上)。
[0003]這類(lèi)工作機(jī)通常是由一套子組件制造而成，這些子組件是為一種類(lèi)型的工作機(jī)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，盡管其中某些特定部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱及液壓栗)可以在不同類(lèi)型的工作機(jī)之間共用。
[0004]已知的工作機(jī)包括例如以下類(lèi)型:
[0005]回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)(slew excavator)包括能以非限制方式相對(duì)于底盤(pán)旋轉(zhuǎn)的上部結(jié)構(gòu)。該上部結(jié)構(gòu)包括:工作臂裝置，用于操縱附加裝置(如鏟斗)，以執(zhí)行上文所列的類(lèi)型的作業(yè)操作；原動(dòng)機(jī)，如柴油內(nèi)燃機(jī)；液壓栗；以及駕駛室。該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓栗，以便提供加壓流體來(lái)操作工作臂裝置，并且還為設(shè)置在底盤(pán)中的一個(gè)或多個(gè)液壓馬達(dá)供能，這些液壓馬達(dá)用于選擇性地驅(qū)動(dòng)兩個(gè)環(huán)形履帶或四個(gè)輪(或雙式輪構(gòu)造中的八個(gè)輪)來(lái)推進(jìn)該挖掘機(jī)。
[0006]回轉(zhuǎn)環(huán)(slew ring，回轉(zhuǎn)支承部)可旋轉(zhuǎn)地連接上部結(jié)構(gòu)和底盤(pán)，并且無(wú)論上部結(jié)構(gòu)與底盤(pán)的相對(duì)位置如何，中央旋轉(zhuǎn)聯(lián)接裝置都使液壓流體能夠從上部結(jié)構(gòu)中的栗傳送到液壓馬達(dá)，并能返回到上部結(jié)構(gòu)。如果回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)使用履帶來(lái)推進(jìn)，則通過(guò)差速地驅(qū)動(dòng)底盤(pán)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上的履帶來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。如果回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)使用輪來(lái)推進(jìn)，則針對(duì)兩個(gè)或四個(gè)輪使用轉(zhuǎn)向裝置，且為此需要在底盤(pán)中設(shè)置單獨(dú)的液壓控制。
[0007]可用的回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)的尺寸型號(hào)的范圍很寬。微型、小型和中型挖掘機(jī)的重量范圍從約750kg直至約12，000kg，并且顯著的是通常具有工作臂裝置，該工作臂裝置能夠通過(guò)對(duì)上部結(jié)構(gòu)使用“主梁(kingpost) ”接口而圍繞相對(duì)于上部結(jié)構(gòu)基本上豎直的軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)。一般而言，小型和中型挖掘機(jī)具有約1，200kg以上的重量。重量超過(guò)約12，OOOkg的大型挖掘機(jī)被稱(chēng)作“框架”挖掘機(jī)，且通常具有繞一豎直軸線(xiàn)固定的工作臂裝置，從而僅能與上部結(jié)構(gòu)一起回轉(zhuǎn)。事實(shí)上，較小的挖掘機(jī)被預(yù)期在更狹窄的空間中操作，且因此對(duì)于微型、小型和中型挖掘機(jī)而言，繞兩個(gè)相互偏移的軸回轉(zhuǎn)以便例如靠近例如墻之類(lèi)的障礙物挖溝的能力更理想。
[0008]工作臂裝置總體上包括可樞轉(zhuǎn)地連接到挖斗(dipper)的動(dòng)臂(boom，轉(zhuǎn)臂)?？捎玫娜舾煞N類(lèi)的動(dòng)臂包括:三關(guān)節(jié)動(dòng)臂，其具有兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)地連接的部段；以及單動(dòng)臂(monoboom)，其通常由大體彎曲的結(jié)構(gòu)形成。一挖斗可樞轉(zhuǎn)地連接到動(dòng)臂，并且在挖斗上設(shè)有用于附加裝置(例如鏟斗)的安裝架(mount)。設(shè)置多個(gè)液壓缸用以使動(dòng)臂、挖斗和安裝架相對(duì)于彼此移動(dòng)以便執(zhí)行期望的作業(yè)操作。
[0009]履帶式挖掘機(jī)由于最大速度較低，且其金屬履帶會(huì)對(duì)鋪裝的道路造成損害，因此不能夠依靠其自身的推動(dòng)行走很大的距離。然而，這類(lèi)挖掘機(jī)的履帶提升了挖掘機(jī)的穩(wěn)定性。輪式挖掘機(jī)能以高速(通常高至40kph)在路上行走，且不會(huì)顯著地?fù)p害鋪裝的路面。然而，在路上行走時(shí)，工作臂組件會(huì)不可避免地延伸在上部結(jié)構(gòu)前方，這會(huì)降低行駛質(zhì)量并影響前方視野。當(dāng)執(zhí)行作業(yè)操作時(shí)，與履帶相比，充氣輪胎所提供的平臺(tái)穩(wěn)定性較低，因此可架設(shè)另外的穩(wěn)定器腿來(lái)提高穩(wěn)定性。
[0010]由于原動(dòng)機(jī)、液壓栗、液壓箱等部件被設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)中，所有類(lèi)型的回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)的重心都相對(duì)較高。盡管這些部件能被布置為起到抵消和平衡在作業(yè)操作期間產(chǎn)生的力的作用，但包裝方面的限制可能會(huì)使這種布置的優(yōu)點(diǎn)不再被優(yōu)先考慮，并且(這種布置)還會(huì)對(duì)例如整個(gè)機(jī)器后部的視線(xiàn)造成限制。
[0011]挖掘機(jī)通常用于挖掘之類(lèi)的作業(yè)。然而，如果期望執(zhí)行如裝載之類(lèi)的作業(yè)，則必須使用其它類(lèi)型的工作機(jī)。能夠進(jìn)行裝載作業(yè)的工作機(jī)是已知的且具有多種型式。在一個(gè)型式中，其通常被稱(chēng)作“伸縮式叉裝機(jī)(telescopic handler) ”，或“伸縮臂叉車(chē)(telehandler) ”，上部結(jié)構(gòu)和底盤(pán)被相對(duì)于彼此固定，且具有兩個(gè)或多個(gè)部分伸縮式動(dòng)臂形式的中央工作臂在機(jī)器的前后方向延伸。該動(dòng)臂繞水平軸線(xiàn)朝向工作機(jī)的后端樞轉(zhuǎn)，一附加裝置可釋放地安裝到動(dòng)臂的前端，并可繞不同的第二水平軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)。通用的附加裝置包括貨叉和鏟。伸縮臂叉車(chē)可用于一般裝載作業(yè)(例如將集料從一儲(chǔ)料堆轉(zhuǎn)移到施工場(chǎng)地的所需位置)和提升(lifting，起重)作業(yè)，例如將建筑材料提升到升高的平臺(tái)上。
[0012]伸縮臂叉車(chē)通常具有設(shè)于兩根軸上的四個(gè)輪用于推進(jìn)，且一個(gè)或兩個(gè)軸是可轉(zhuǎn)向的和被驅(qū)動(dòng)的。原動(dòng)機(jī)(通常為柴油內(nèi)燃機(jī))可安設(shè)在位于前輪和后輪之間且偏置于工作機(jī)的一側(cè)的艙內(nèi)，并且通過(guò)流體靜壓式或機(jī)械式傳動(dòng)裝置連接到這些輪。駕駛室通常設(shè)置在動(dòng)臂的相對(duì)于原動(dòng)機(jī)的另一側(cè)上，且在這些輪之間處于相對(duì)低的位置。取決于其所針對(duì)的應(yīng)用，該工作機(jī)可設(shè)有可展開(kāi)的穩(wěn)定器腿。
[0013]—部分伸縮臂叉車(chē)將駕駛室和動(dòng)臂安裝在可旋轉(zhuǎn)的上部結(jié)構(gòu)上，以便將提升與回轉(zhuǎn)的操作相結(jié)合，其代價(jià)是增大了重量和高度。由于這類(lèi)工作機(jī)主要用于提升(而非裝載)作業(yè)，因此其軸距比傳統(tǒng)的伸縮臂叉車(chē)要長(zhǎng)，以容許安裝較長(zhǎng)的動(dòng)臂，影響了操縱性。此外，由于朝向靠近該機(jī)器的地面的視線(xiàn)對(duì)于提升比對(duì)于挖掘更不重要，該視線(xiàn)因此非常差。
[0014]如上文所述的用于不同作業(yè)應(yīng)用的多種不同的工作機(jī)的研發(fā)成本是很高的。此夕卜，將一種類(lèi)型的工作機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)轉(zhuǎn)換為另一種類(lèi)型的工作機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)的花費(fèi)和耽擱時(shí)間也是很可觀的。
[0015]更為理想的是，在給定的燃油用量下所承擔(dān)的作業(yè)操作量方面，使工作機(jī)在操作中有更高的效率。該效率可能與原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力傳動(dòng)系及液壓系統(tǒng)的燃油效率相關(guān)，并且受一些次要因素的影響，如視野較差，這意味著操作者需要頻繁而不必要地將工作機(jī)重新定位以便觀察作業(yè)操作，或?qū)е乱豁?xiàng)操作完成的更慢，從而使效率打折。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的第一方案提供了一種工作機(jī)，其包括:地面接合結(jié)構(gòu)(ground engagingstructure)，包括至少第一輪軸和第二輪軸，每個(gè)所述輪軸均安裝有至少兩個(gè)輪；本體，支撐在該地面接合結(jié)構(gòu)上，工作臂，安裝到該本體，以便能夠執(zhí)行作業(yè)操作；以及驅(qū)動(dòng)裝置，用以移動(dòng)該地面接合結(jié)構(gòu)來(lái)推進(jìn)該工作機(jī)，該驅(qū)動(dòng)裝置包括原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置；并且其中該傳動(dòng)裝置包括:由該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓栗；第一高速液壓馬達(dá)，其從該液壓栗被供給液壓流體以驅(qū)動(dòng)該第一輪軸，以使該工作機(jī)在兩輪驅(qū)動(dòng)的第一操作模式下能夠以相對(duì)高的速度被驅(qū)動(dòng)；以及第二相對(duì)低速馬達(dá)，其從該液壓栗被供給液壓流體從而以相對(duì)低的速度驅(qū)動(dòng)該第二輪軸，并被配置成在四輪驅(qū)動(dòng)的第二操作模式下與該第一馬達(dá)共同被驅(qū)動(dòng)。
[0017]應(yīng)領(lǐng)會(huì)的是，這樣就提出了一種提供具有兩個(gè)范圍(可選擇兩輪/四輪驅(qū)動(dòng)(2WD/4WD))的工作機(jī)的簡(jiǎn)單且低成本的方式，而不需要復(fù)雜的變速箱(gearbox，齒輪箱)。此外，由于不再需要兩個(gè)從馬達(dá)到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的各個(gè)輪軸的驅(qū)動(dòng)軸，該裝置可減少重量，并且還可以通過(guò)釋放之前被驅(qū)動(dòng)軸占據(jù)的空間以留作它用而避免增加包裝(packaging，封裝)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，第二輪軸是沿正常的行進(jìn)方向(a normal direct1n oftravel)的后輪軸。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，第一液壓馬達(dá)和第二液壓馬達(dá)中的至少一者設(shè)置在接近其各自的輪軸的位置。
[0020]將工作機(jī)的液壓馬達(dá)設(shè)置在接近其各自的輪軸的位置是有利的，因?yàn)椴辉傩枰L(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)軸。
[0021 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述至少一個(gè)液壓馬達(dá)直接連接到其各自的輪軸。
[0022]將液壓馬達(dá)直接連接到輪軸是有利的，因?yàn)椴辉傩枰?qū)動(dòng)軸。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)馬達(dá)均直接連接到其各自的輪軸。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，上述高速馬達(dá)具有例如O至250cm3的相對(duì)高的每轉(zhuǎn)排量。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，該工作機(jī)包括由該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二低壓栗，用以提供用于更多的工作機(jī)功能的液壓流體。
[0026]使工作機(jī)設(shè)有第二低壓液壓栗是有利的，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)了更為高效地供給用于特定目的所需的特定壓力的液壓流體。