CN105683596A - 铰接接头连杆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铰接接头连杆。该铰接接头连杆(150)包括具有在远端(160)处的球座(164)的第一承窝(152)。该铰接接头连杆包括球头螺栓(154)，该球头螺栓(154)具有球头(170)和从球头延伸的柄部(172)，该球头设置在球座(164)中，使得球头螺栓(154)配置成相对于第一承窝(152)铰接。铰接接头连杆包括锁定套圈(174)。锁定套圈包括将球头(170)接纳在其中的腔体(176)，其中锁定套圈(174)附接到第一承窝(152)以将球头(170)保持在球座(164)内。锁定套圈(174)包括开口(182)，其中柄部(172)延伸通过该开口。该铰接接头连杆进一步包括具有钻孔(186)的第二承窝(156)，该钻孔(186)将球头螺栓(154)的柄部(172)接纳在其中。

Description

铰接接头连杆
技术领域
本发明涉及一种铰接接头连杆，并更具体地涉及用于连杆组件的铰接接头连杆。
背景技术
执行挖掘或装载功能的传统机器，诸如挖掘机、反铲装载机和前铲斗机，具有由两个或更多个手动操作杆控制的工具组件。通常，手动操作杆联接到连杆组件。手动操作杆的运动经由连杆组件传送到液压阀组件，以致动与工具组件操作相关联的一个或多个液压缸。一般来讲，液压阀组件经由连杆接头联接到连杆组件。联杆接头在连杆组件与液压阀组件之间提供了间隙。该间隙造成了在连杆组件与液压阀组件之间的***，并可能导致从手动操作杆到液压阀组件的运动传送松弛。
美国专利号4,938,091公开了一种设置有可操作地将控制杆联接到控制台的主球关节的三功能控制杆。操作板联接到控制杆用于操纵第一和第二控制连杆，以操纵第一和第二液压控制阀。第一和第二控制连杆通过第一和第二辅助球接头联接到操作板。从控制杆伸出的径向延伸臂控制用于操纵第三液压控制阀的第三连杆的定位。第三连杆通过钟形曲柄和辅助连杆联接到径向延伸臂。辅助连杆通过第三辅助球接头可操作地联接到径向延伸臂。稳定连杆可操作地联接到操作板和固定元件来防止当控制杆被扭转时的操作板的旋转。第一辅助球接头、第二辅助球接头和第三辅助球接头和主球接头的中心点位于大致同一平面上。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种铰接接头连杆。该铰接接头连杆包括具有在远端处的球座的第一承窝。该铰接接头连杆包括球头螺栓，该球头螺栓具有球头和从该球头延伸的柄部，球头设置在球座中，使得球头螺栓配置成相对于第一承窝铰接。铰接接头连杆包括锁定套圈。锁定套圈包括将球头接纳在其中的腔体，其中锁定套圈附接到第一承窝以将球头保持在球座内。锁定套圈包括开口，其中柄部延伸通过该开口。铰接接头连杆进一步包括具有钻孔的第二承窝，该钻孔将球头螺栓的柄部接纳在其中。
在另一个方面，本发明提供了一种用于机器中的滑阀的工具致动组件。该工具致动组件包括至少一个杆。该工具致动组件包括滑阀。滑阀包括从滑阀延伸出的阀芯，并且其中阀芯包括通孔。该工具致动组件进一步包括连杆组件。连杆组件包括联接到杆和滑阀的阀芯的至少一个连杆臂。该连杆组件包括连接连杆臂和阀芯的铰接接头连杆。该铰接接头连杆包括具有在远端处的球座的第一承窝。该铰接接头连杆包括球头螺栓，该球头螺栓具有球头和从该球头延伸的柄部，球头设置在球座中，使得球头螺栓配置成相对于第一承窝铰接。铰接接头连杆包括锁定套圈。锁定套圈包括将球头接纳在其中的腔体，其中锁定套圈附接到第一承窝以将球头保持在球座内。锁定套圈包括开口，其中柄部延伸通过该开口。铰接接头连杆进一步包括具有钻孔和阀芯开口的第二承窝，该钻孔将球头螺栓的柄部接纳在其中，并且阀芯开口接纳滑阀的阀芯。
本发明的其它特征和方面从以下的说明和附图中显而易见。
附图说明
图1示出了示例性机器；
图2示出了用于机器的工具致动组件的详细视图；
图3示出了图2的工具致动组件的铰接接头连杆的分解图；
图4示出了图2的工具致动组件的铰接接头连杆的截面图；以及
图5示出了联接到工具致动组件的第一连杆臂和滑阀的铰接接头连杆的详细视图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于机器的连杆组件的铰接接头连杆。图1示出了示例性机器100。在图示的实施例中，机器100实施为挖掘装载机，然而，在替代实施例中，机器100可以是任何其他的机器，诸如液压挖掘机、前铲斗机、轮式装载机、履带式装载机或集材机。机器100可包括工具组件102。该工具组件102包括枢转地连接到机器100的吊杆104，枢转地连接到吊杆104的操纵杆106，以及工具108，诸如枢转地连接到操纵杆106的铲斗。吊杆104可以由第一液压缸110致动，以使得升高和降低吊杆104。操纵杆106可以由第二液压缸112牵拉朝向和远离机器100。第三液压缸114可配置成卷曲和展平工具108。机器100还可以进一步包括布置在吊杆104的每侧上并联接到机器100的一对第四液压缸116(仅示出一个)。该对第四液压缸116配置成使得工具组件102相对于机器100摆动。
在实施例中，机器100可包括工具致动组件102。该工具致动组件118可以包括布置在与机器100相关联的驾驶室124中的第一杆120和第二杆122。在实施例中，第一杆120和第二杆122可以布置在操作员座位126的每一侧上。然而，在其他实施例中，杆120和122可布置在驾驶室124中布置的仪表板128上。在前面的实施例中，公开了杆120和122可以位于操作员座位126的每一侧上，或者其它实施例中的仪表盘128上。然而，本领域的普通技术人员可以知道杆120和122的位置可以是驾驶室124中的任何位置，使得工具组件102可以合适地连接到杆120和122。
图2示出了本发明的工具驱动组件118的详细视图。该工具驱动组件118包括联接到第一杆120和第二杆122的连杆组件130。连杆组件130包括可操作地联接到第一杆120的第一连杆臂132和第二连杆臂134、以及可操作地联接到第二杆122的第三连杆臂136和第四连杆臂138。在实施例中，如本领域中公知的，杆120和122可通过轴承接头140(诸如滚柱轴承)联接到连杆臂132、134、136和138。
在实施例中，杆120和122在两个方向上可运动，从前到后和从一侧到另一侧。在示例性实施例中，第一杆120的前后运动可升高和降低吊杆104，并且第一杆120的侧向运动可以摆动工具组件102。操纵杆106可以通过第二杆122的前后运动牵拉朝向和远离机器100，并且第二杆122的侧向运动可以卷曲和展平工具108。对于本领域的技术人员将显而易见的是，通过在此公开的第一杆120和第二杆122的运动来控制工具组件102仅仅是示例性的并且不受本发明的限制。因此，在替代实施例中，第一杆120可以可操作地控制工具108和操纵杆106，并且第二杆122可以可操作地控制吊杆104。
在如图2所示的实施例中，第一杆120的前后运动可以相应地致动第一连杆臂132的运动，并且第一杆120的侧向运动可以相应地致动第二连杆臂134的运动。另外，第二杆122的前后运动可以相应地致动第三连杆臂136的运动，并且第二杆122的侧向运动可以相应地致动第四连杆臂138的运动。
在本发明的一个方面，工具驱动组件118包括可操作地联接到连杆组件130的液压滑阀组件142。液压滑阀组件142包括与在连杆组件130中的连杆臂132、134、136和138相对应的多个滑阀144。滑阀144中的每一个滑阀液压地联接到与工具组件102相关联的相应的液压缸110、112、114和116。另外，滑阀144中的每一个滑阀包括在其中的阀芯146。阀芯146包括通孔148。在实施例中，滑阀144是受弹簧负载的双位滑阀。然而，在替代实施例中，滑阀144可以是本领域中公知的其它种类的滑阀，使得阀芯146的运动可以允许来自或流向滑阀144的流体的进出选择性地加压与工具组件102相关联的相应的液压缸110、112、114和116。
在本发明的一个方面，连杆组件130包括铰接接头连杆150。与滑阀144相关联的阀芯146中的每一个阀芯经由相应的铰接接头连杆150可操作地联接到连杆臂132、134、136和138中的每一个连杆臂。为了理解本发明的各种实施例的目的，在下文将参照包括阀芯146并且经由铰接接头连杆150联接到第一连杆臂132的滑阀144中的仅一个，使得第一连杆臂132中的运动致动与工具组件102相关联的第一液压缸110。此外，本领域技术人员知道将其余的连杆臂134、136和138到它们相应的滑阀144的联接基本上类似于第一连杆臂132到与滑阀组件142相关联的滑阀144的阀芯146的联接。
图3和图4分别示出了铰接接头连杆150的分解图和截面图。该铰接接头连杆150包括第一承窝152、球头螺栓154和第二承窝156。第一承窝152包括近端158和远端160。近端158包括螺纹开口162。第一承窝152限定在远端160处的球座164。如图3和图4所示，在远端160处的球座164的外表面166包括外螺纹168。球头螺栓154具有球170和从球170延伸的柄部172。球170设置在第一承窝152的球座164中，使得球头螺栓154可相对于第一承窝152铰接。
根据本发明的一方面，铰接接头连杆150包括锁定套圈174。锁定套圈174限定腔体176，使得球头170可以被接纳在其中。锁定套圈174可以包括可螺纹式地紧固到远端160上的外螺纹168的内螺纹178，使得锁定套圈174可附接到第一承窝152以将球头170保持在球座164内。如图3所示，锁定套圈174包括法兰180。法兰180朝向腔体176向内延伸以限定开口182。如图4所示，球头螺栓154的柄部172延伸通过开口182。铰接接头连杆150进一步包括围绕球头螺栓154设置的密封件184。密封件184部分地接纳在锁定套圈174的腔体176内。密封件184在球头螺栓154上方延伸并位于第二承窝156上。
如图3和4所示，第二承窝156限定钻孔186和阀芯开口188。球头螺栓154的柄部172接纳在钻孔186内。在一个实施例中，柄部172可以螺纹地紧固在钻孔186内，然而，在替代实施例中，柄部172可以是倒角的并接纳在钻孔186内，使得钻孔186中的对应突起可联接在其中的柄部172。阀芯开口188接纳滑阀144的阀芯146。如图3和图4所示，第二承窝156包括第一孔190和第二孔192，使得第一孔190和第二孔192对应于阀芯146的通孔148。
在前述实施例中，第一承窝152和第二承窝156被设计使得它们可以分别接纳球体170和柄部172。然而，在替代实施例中，第一承窝152可以设计成接纳柄部172，且第二承窝156可以设计成将球体170接纳在其中。因此，本领域技术人员应当理解，可以预期各种其它实施例以经由铰接接头连杆150将滑阀144的阀芯146接合到第一连杆臂132，使得球头螺栓154可以相对于第一连杆臂132铰接。
在前述发明中，铰接接头连杆150结合配置成执行挖掘或装载功能的机械(诸如反铲装载机)解释。然而，可以注意到，对本文公开的反铲装载机的铰接接头连杆150的应用仅仅具有示例性质且不限制本发明。人们可以预期包括经由连杆臂的滑阀操控的铰接接头连杆150的各种其它应用领域。几个示例可以是海洋应用、加工行业、机器人技术等。
工业实用性
从前述讨论中将容易明白本文描述的机器的工具致动组件的铰接接头连杆的工业应用。图5示出联接到本发明的第一连杆臂132和滑阀144的铰接接头连杆150的详细视图。第一连杆臂132的螺纹端194螺纹式地紧固到布置在第一承窝152的近端158处的螺纹开口162。在如图5中所示的实施例中，第二承窝156配置成接纳延伸通过阀芯开口188的第一孔190与第二孔192之间的阀芯146的通孔148的锁定构件196，以将阀芯146联接到铰接接头连杆150的第二承窝156。锁定构件196可以包括销198和***200。***200配置成锁定销198。然而，在替代实施例中，阀芯146可以经由如本领域中所共知的开尾销接头联接到第二承窝156。
第一杆120中的前后运动可以致动第一连杆臂132中的运动，使得与阀芯144相关联的阀芯146可以致动第一液压缸110。传统地，液压阀组件经由连杆接头联接到连杆组件。连杆接头在连杆组件与液压阀组件之间提供间隙。该间隙在连杆组件与液压阀组件之间造成***，并且可以导致一个或多个手动操作杆的运动中的松弛。
利用本发明的铰接接头连杆150，球头螺栓154和球座164在第一承窝152与第二承窝156之间建立球形接头202。本领域技术人员应当明白，球形接头提供连接部分之间的低摩擦力和改进的铰接角。因此，连杆臂132、134、136和138直接联接到相应的阀芯146，且在操作中，铰接接头连杆150允许通过减小连杆臂132、134、136和138与相应的阀芯146之间的空转和松弛来精确地操纵实施组件102。
与铰接接头连杆150相关联的密封件184阻止灰尘和渣滓分别进入球座164以及第一承窝152和锁定套圈174的腔176中。因此，密封件184保持球座164与球头螺栓154之间的间隙，使得球头螺栓154可以相对于第一承窝152铰接。
另外，铰接接头连杆150包括易于制造并且便于组装的几个部分的组件。利用随附的发明，本领域技术人员应当理解，铰接接头连杆150可以使用可以方便地在数控车床上执行的加工操作(如铰孔、钻孔、加工、铣削等)的组合来制造。在本发明的一个方面中，铰接接头连杆150可以使用热处理合金钢来制造。铰接接头连杆150可以电镀为抗腐蚀。密封件184可以使用丁腈橡胶材料来制造。然而，在其它实施例中，密封件184和铰接接头连杆150可以使用多钟材料来制造，使得密封件184和铰接接头连杆150被赋予抗随时间和使用而出现的磨损和尺寸劣化的性质。
从前述中应当理解的是，虽然本文已出于说明目的描述了具体实施例，但是在不脱离本文所述的发明特征的精神或范围的情况下，可以作出各种修改或变动。其它实施例从本文公开的说明书和附图以及布置的实践中对本领域技术人员将显而易见。旨在说明书和所公开的示例仅仅被考虑为示例性的，其中真正的发明范围和精神由以下权利要求书及其等同物指示。

Claims (17)

1.一种铰接接头连杆，其包括：
第一承窝，其具有在远端处的球座；
球头螺栓，其具有球头和从所述球头延伸出的柄部，所述球头被设置在所述球座中，使得所述球头螺栓配置成相对于所述第一承窝铰接；
锁定套圈，其包括：
腔体，其将所述球头接纳在其中，其中，所述锁定套圈附接到所述第一承窝以将所述球头保持在所述球座内；以及
开口，其中，所述柄部延伸通过所述开口；以及
第二承窝，其具有钻孔，所述钻孔将所述球头螺栓的所述柄部接纳在其中。
2.根据权利要求1所述的铰接接头连杆，其中，所述锁定套圈包括朝着所述腔体向内延伸的法兰，所述法兰限定所述开口。
3.根据权利要求1所述的铰接接头连杆，其进一步包括围绕所述球头螺栓设置的密封件，其中，所述密封件部分地接纳在所述锁定套圈的所述腔体中。
4.根据权利要求1所述的铰接接头连杆，其中，所述球座的外表面有螺纹，并且所述锁定套圈的内表面有螺纹。
5.根据权利要求1所述的铰接接头连杆，其中，所述第一承窝具有在近端处的螺纹开口。
6.根据权利要求5所述的铰接接头连杆，其中，所述第一承窝配置成将连杆臂接纳在所述螺纹开口内。
7.根据权利要求1所述的铰接接头连杆，其中，所述第二承窝限定阀芯开口。
8.根据权利要求7所述的铰接接头连杆，其中，所述阀芯开口配置成接纳滑阀的阀芯。
9.根据权利要求7所述的铰接接头连杆，其中，所述第二承窝进一步包括第一孔和第二孔。
10.根据权利要求9所述的铰接接头连杆，其中，所述第二承窝进一步配置成接纳锁定构件，所述锁定构件通过所述阀芯开口并在所述第一孔和所述第二孔之间延伸。
11.一种用于机器内滑阀的工具致动组件，所述工具致动组件包括：
至少一个杆；
滑阀，其包括从所述滑阀延伸的阀芯，且其中，所述阀芯包括通孔；以及
连杆组件，其包括：
至少一个连杆臂，其联接到所述杆和所述滑阀的所述阀芯；以及
铰接接头连杆，其连接所述连杆臂和所述阀芯，所述铰接接头连杆包括：
第一承窝，其连接到在近端处的所述连杆臂并具有在远端处的球座；
球头螺栓，其具有球头和从所述球头延伸的柄部，所述球头设置在所述球座中，使得所述球头螺栓配置成相对于所述第一承窝铰接；
锁定套圈，其包括：
腔体，其将所述球头接纳在其中，其中，所述锁定套圈附接到所述第一承窝以将所述球头保持在所述球座内；以及
开口，其中，所述柄部延伸通过所述开口；以及
第二承窝，其具有钻孔和阀芯开口，所述钻孔将所述球头螺栓的所述柄部接纳在其中，所述阀芯开口接纳所述滑阀的所述阀芯。
12.根据权利要求10所述的工具致动组件，其中，所述锁定套圈包括朝着所述腔体向内延伸的法兰，所述法兰限定所述开口。
13.根据权利要求10所述的工具致动组件，其进一步包括围绕所述球头螺栓设置的密封件，其中，所述密封件部分地接纳在所述锁定套圈的所述腔体内。
14.根据权利要求10所述的工具致动组件，其中，所述球座的外表面有螺纹，并且所述锁定套圈的内表面有螺纹。
15.根据权利要求10所述的工具致动组件，其中，所述第一承窝具有在近端处的螺纹开口。
16.根据权利要求10所述的工具致动组件，其中，所述第二承窝进一步包括第一孔和第二孔。
17.根据权利要求16所述的工具致动组件，其中，所述第二承窝接纳锁定构件，所述锁定构件延伸通过在所述阀芯开口的所述第一孔和所述第二孔之间的所述阀芯的所述通孔。
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