CN108222112A - 具有润滑剂的平衡装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于挖掘机械的平衡装置，其包括：平衡装置主体；内部腔室，其由所述主体限定，并且被配置成保有润滑剂；衬套，其设置在所述内部腔室中。所述衬套包括开口。所述平衡装置还包括销，所述销部分地设置在所述内部腔室中，并且延伸穿过所述开口。

Description

具有润滑剂的平衡装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月22日提交的、申请号为62/437,952的美国临时申请的优先权，其全部内容以参考的方式并入本申请。
技术领域
本发明涉及运土机械领域。更具体地，本发明涉及用于挖掘铲车的平衡装置。
背景技术
传统的绳索挖掘铲车包括：悬臂、可移动地耦接到悬臂的铲柄、耦接到铲柄的铲斗、耦接到铲斗的平衡装置，以及耦接到平衡装置的起重绳索。起重绳索穿过与悬臂末端耦接的悬臂滑轮，由起重卷筒卷起和放出。平衡装置将起重绳索对准成与悬臂滑轮相切，从而减少绳索的磨损。平衡装置是板材制造件，其具有用于焊接介入的多个孔口和窗口。
在起重阶段，绳索被起重卷筒卷起，从而将铲斗向上提升穿过物料堆，并且使将被挖掘的物料松释。为了释放置于铲斗内的物料，铲斗门可枢转地耦接到铲斗。当没有被闩锁至铲斗时，铲斗门枢转离开铲斗的底部，从而通过铲斗的底部释放物料。
发明内容
根据某一结构，一种用于挖掘机械的平衡装置包括：平衡装置主体，所述平衡装置主体为单个铸件；内部腔室，所述内部腔室由所述主体限定，并且被配置成保有润滑剂；衬套，所述衬套设置在所述内部腔室中。所述衬套包括开口。所述平衡装置还包括销，所述销部分地设置在所述内部腔室中，并且延伸穿过所述开口。
根据另一结构，一种用于挖掘机械的平衡装置包括：平衡装置主体；由所述主体限定的内部腔室；设置在所述内部腔室中的衬套，所述衬套包括开口，所述开口配置成接纳销；延伸穿过所述开口的销；耦接到所述主体的端盖；耦接到所述端盖并压靠所述销的密封结构；以及密封在所述内部腔室中的润滑剂。
通过考虑详细说明和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据某一结构的挖掘铲车的侧视图。
图2是图1所示挖掘铲车的铲斗以及耦接至铲斗的平衡装置的透视图。
图3和4分别是平衡装置一端的侧视剖面图和透视剖面图，其示出了将润滑油保持在平衡装置内的密封结构。
图5和6是根据另一结构的平衡装置的侧视剖面图和透视剖面图。
图7-9是根据另一结构的平衡装置的侧视剖面图和透视剖面图
在详细地解释本发明的任何实施例之前，应当看到，本发明不限于它应用到下面说明中阐述的、或以下附图显示的部件的结构和安排的细节。本发明能够作出其它实施例，能够以各种不同的方式被实践或实行。另外，应当看到，这里使用的词汇和术语是用于说明目的，而不应当看作是限制性的。
具体实施方式
图1示出了动力铲车10。铲车10包括：可移动基座15、驱动履带20、转台25、旋转框架30、悬臂35、悬臂35的下端40(也称为悬臂脚)、悬臂35的上端45(也称为悬臂顶)、受拉缆索50、龙门抗拉部件55、龙门抗压部件60、可旋转地安装到悬臂35的上端45上的滑轮65、铲斗70、被可枢转地耦接到铲斗70的铲斗门75、起重绳索80、绞车卷筒(未示出)、铲斗柄85、鞍形块90、运送轴95和传输单元(也称为挖掘驱动，未示出)。旋转结构25允许在上面的框架30相对在下面的基座15进行旋转。转台25限定铲车10的旋转轴100。旋转轴100垂直于由基座15限定的平面105，并且平面105通常对应于地面或支撑面的坡度。
可移动基座15由驱动履带20支撑。可移动基座15支持转台25和旋转框架30。转台25能够相对于移动基座15进行360度旋转。悬臂35在下端40处被枢轴连接到旋转框架30。悬臂35在相对于旋转框架30向上和向外延伸时由受拉缆索50牵引，受拉缆索50被固定到龙门抗拉部件55和龙门抗压部件60。龙门抗压部件60被安装在旋转框架30上。
铲斗70通过起重绳索80从悬臂35悬挂下来。起重绳索80被缠绕在滑轮65上，并且被耦接至平衡装置110，平衡装置110被耦接到铲斗70。起重绳索80被固定到旋转框架30的绞车卷筒(未示出)。绞车滚筒由结合有传输单元(未显示)的至少一个电动机(未显示)驱动。当绞车卷筒旋转时，起重绳索80被放出以降低铲斗70，或被拉入以提升铲斗70。铲斗柄85还被耦接到铲斗70。铲斗柄85被可滑动地支撑在鞍形块90中，并且鞍形块90在运送轴95处被可枢轴旋转地安装到悬臂35。铲斗柄85包括在其上的齿条和齿结构，所述齿条和齿结构啮合被安装在鞍形块90中的驱动小齿轮(未示出)。驱动小齿轮通过电动机和传输单元(未示出)驱动，从而相对于鞍形块90伸出或缩回铲斗柄85。
电源(未示出)被安装到旋转框架30上，以用来提供电源给以下部件：用于驱动起重卷筒的起重电动机(未示出)、用于驱动挖掘(crowd)传输单元的一个或多个挖掘电动机(未示出)，以及用于转动转台25的一个或多个回转电动机。挖掘、起重和回转电动机中的每一个均由其本身的电动机控制器驱动，或替换地响应于来自控制器(未示出)的控制信号而被驱动。
参考图2，铲斗70包括第一匹配突出部115(例如，突耳)和第二匹配突出部120(例如，突耳)，每一个匹配突出部均从铲斗70的后壁125延伸出来。平衡装置110主要设置在第一匹配突出部115和第二匹配突出部120之间，并且被耦接至第一匹配突出部115和第二匹配突出部120。
参考图2-4，平衡装置110包括主体130，主体130是具有第一端135和相对的第二端140的单个铸件。该铸件不包括用于焊接介入的孔口或小孔。如图3和4所示，主体130限定在第一端135处开放的内部腔室145。腔室145在铸造过程中形成。销150延伸穿过第一端135并进入开放的腔室145。在所示的构造中，销150是感应淬火销，其具有端部155，端部155从主体130突出，并配合到第一匹配突出部115和第二匹配突出部120中的一个里面。其他构造包括与所示不同的不同类型、形状和尺寸的销150。
继续参考图3和4，平衡装置110包括设置在腔室145内的衬套160。衬套160包括开口165，以容纳销150，并且便于销150相对于主体130的旋转。在所示的构造中，衬套160是标准的锰衬套，尽管其他结构包括不同的套管。例如，在一些构造中，衬套160是普通球形衬套(plain spherical bushing)。
继续参考图3和4，平衡装置110包括端盖170，端盖170耦接到主体130的第一端135。在图示的结构中，端盖170是大致盘状的结构，其外径与主体130的第一端135的外径相同或基本相同。然而，其它构造包括与所示不同的形状和尺寸。
如图3和4所示，端盖170包括背离第一端135的外周表面175和面向第一端135的较小的内周表面180。在所示的结构中，第一密封结构185(例如聚氨酯等)沿着内周表面180设置在端盖170中的周向凹口190内。当端盖170耦接到主体130(例如，利用紧固件或其他结构)时，第一密封结构185压靠第一端135，从而将端盖170密封到主体130。
继续参考图3和4，端盖170还包括由第一周向表面200和第二周向表面205限定的凹部195，第一周向表面200横交于外周表面175和内周表面180延伸，第二周向表面205平行于外周表面175和内周表面180延伸。凹部195围绕销150周向延伸。
继续参考图3和4，平衡装置110包括至少部分地设置在凹部195内的密封载体210。密封载体210包括载体主体215和设在载体主体215中的周向凹口内的第二密封结构220(例如聚氨酯等)。第二密封结构220是压靠在销150上的活塞密封件，从而将密封载体210密封到销150上。如图3和图4所示，密封载体210是浮动的径向密封件，其中在凹部195中，在载体主体215和第一周向表面200之间保持有径向间隙230。密封载体210因此在凹部195内“浮动”，即使衬套160例如经历径向磨损(例如在一些情况下高达一英寸)并且销150在一个方向上径向偏转，也保持对销150的密封。
继续参考图3和4，端盖170还包括沿着第二周向表面205设在周向凹口240内的第三密封结构235(例如聚氨酯等)。第三密封结构235是压靠密封载体210的载体主体215的面密封，从而将端盖170密封到密封载体210。
继续参考图3和4，平衡装置110包括润滑剂245(在图3中示意性地示出为在内部腔室145的至少一部分内的一滩或一些润滑剂)。在一些构造中，润滑剂245是油，尽管其他构造包括不同类型的润滑剂(例如，油脂等)。润滑剂245例如自由地围绕或沿着销150流动，并且进入销150和衬套160之间的空间以及大致遍布整个内部腔室145。
尽管在图3和图4中只示出了平衡装置110的一端，但是所示结构的平衡装置110关于横交于轴线250(图3)延伸的平面对称，轴线250穿过第一端135和第二端140，并且穿过销150的轴线250。因此，在图3和图4中示出的所有特征也同样呈现在平衡装置110的相对端，从而使得内部腔室145是平衡装置110内部的、大到足够容纳用于在平衡装置110两端润滑衬套160的润滑剂245的内部轴心空间。
继续参考图3和4，第一密封结构185、第二密封结构220和第三密封结构235协同工作以将润滑剂245密封在平衡装置110和内部腔室145内。因此，即使润滑剂245轴向流过衬套160，润滑剂245也会被阻止或防止溢出端盖170。
在一些构造中，纯粹基于铲车10本身的运动，或者在销150和主体140移动时，润滑剂245从平衡装置110的一端移动到另一端，或者从平衡装置110中的一个位置移动到另一位置。因此，至少在一些构造中，平衡装置110不包括使润滑剂245产生运动的机构。另外，润滑剂245减缓了衬套160、销150和/或在平衡装置110内的其他部件和表面的磨损。因此，与没有添加润滑剂245的平衡装置相比，平衡装置110需要较少的维护和停机时间。
图5和图6示出了根据另一种结构的平衡装置310。类似于平衡装置110，平衡装置310包括主体330，主体330是具有第一端335和相对端(未示出)的单个铸件。主体330限定在第一端335处开放的内部腔室345。内部腔室345在铸造过程中形成。销350延伸穿过第一端335并进入开放的腔室345。平衡装置310还包括设置在腔室345内的衬套360。衬套360包括开口365，以容纳销350，并且便于销350相对于主体330的旋转。平衡装置310还包括端盖370，端盖370耦接到主体330的第一端335。端盖370包括背离第一端335的外周表面375，以及朝向第一端335的较小的内周表面380。端盖370还包括由第一周向表面400和第二周向表面402限定的凹部395，第一周向表面400横交于外周表面375和内周表面380延伸，第二周向表面205平行于外周表面375和内周表面380延伸。凹部395围绕销350周向延伸。
继续参考图5和6，平衡装置310包括至少部分地设置在凹部395内的密封结构405。在所示的结构中，密封结构405包括波纹状的聚氨酯主体410，主体410在第一径向外端415处(图6)被耦接(例如，硫化)到第一周向表面400，并且在第二径向内端420处(图6)被耦接(例如，硫化)到金属轨道425。在所示结构中，金属轨道425具有限定凹口430的U形横截面。凹口的尺寸和形状设置成容纳另外的密封结构(例如聚氨酯等，未示出)，该另外的密封结构从凹口430伸出并压靠销350。
继续参考图5和6，平衡装置310还包括设置在主体330的内部腔室345中的润滑剂(未示出)。在一些构造中，润滑剂是油，尽管其他构造包括不同类型的润滑剂(例如，油脂等)。润滑剂例如自由地沿着销350流动，并且进入销350和衬套360之间的空间。
继续参考图5和6，密封结构405(和另外的密封结构)密封平衡装置310内和内部腔室345中的润滑剂。因此，即使润滑剂445沿轴向流过衬套360，润滑剂445也会被阻止或防止溢出端盖370。
类似于平衡装置110，在平衡装置310中，在图5和图6中示出的所有特征也同样呈现在平衡装置310的相对端，从而使得内部腔室345是平衡装置310内部的、大到足够容纳用于在平衡装置310两端润滑衬套360的润滑剂的内部轴心空间。
图7-9示出了根据另一种结构的平衡装置510。类似于平衡装置110和310，平衡装置510包括主体530，主体530是具有第一端535和相对端(未示出)的单个铸件。主体530限定在第一端535处开放的内部腔室545。内部腔室545在铸造过程形成。销550延伸穿过第一端535，并进入开放的腔室545。平衡装置510还包括设置在腔室545内的衬套560。衬套560包括开口565，以容纳销550，并且便于销550相对于主体530的旋转。平衡装置510还包括端盖570，端盖570被耦接到主体530的第一端535。端盖570包括止推板574和耦接到止推板574的径向密封件(例如弹性体)578。在示出的结构中，止推板574至少部分地由MoS2形成，并且包括用于***螺钉或其他紧固件以将止推板574固定到主体530的安装孔582。其他构造包括与所示不同的不同材料以及用于安装孔582的不同位置。如图8所示，平衡装置510还包括有助于将径向密封件578压靠在销550上的卡紧弹簧(garter spring)586以及耦接到止推板574的径向外表面594的O形环590。
如图9所示，在图示的结构中，平衡装置510还包括在第一端部535处设置于内部腔室545中的垫片元件598(示意性地示出)。垫片元件598设置在端盖570和衬套560之间。垫片元件598可被焊接到合适的位置或以其他方式***和/或固定到合适的位置，从而使垫片元件598抑制或防止衬套560朝向径向密封件578移动和滑动。在所示的构造中，垫片元件598是垫板。在其他结构中，垫片元件598是卡环、绳珠(rope bead)(例如，焊接到平衡装置主体530的内侧)，或者阻止或防止衬套560朝向径向密封件578移动和滑动的其它元件。
虽然以上已经描述了用于平衡装置110、310、510的密封结构的各种构造，但是在其他结构中，平衡装置110、310、510包括其他密封结构或密封结构的组合(例如，O形环、垫圈等)，以将润滑剂密封在平衡装置110、310、510内。
虽然参照特定些优选实施例详细地描述了本发明，但在在所描述的本发明的一个或多个独立的方面的范围和精神内存在变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于挖掘机械的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置包括：
平衡装置主体，所述平衡装置主体为单个铸件；
内部腔室，所述内部腔室由所述主体限定，并且被配置成保有润滑剂；
衬套，所述衬套设置在所述内部腔室中，所述衬套包括开口；以及
销，所述销部分地设置在所述内部腔室中，并且延伸穿过所述开口。
2.根据权利要求1所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括耦接到所述主体的端盖。
3.根据权利要求2所述的平衡装置，其特征在于，所述端盖包括止推板和耦接到所述止推板的径向密封件，其中所述止推板包括配置成接纳紧固件的孔。
4.根据权利要求3所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括卡紧弹簧，所述卡紧弹簧被配置成使所述径向密封件压靠所述销。
5.根据权利要求3所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括O形环，所述O形环被耦接至所述径向密封件的径向外表面。
6.根据权利要求2所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括设置在所述衬套和所述端盖之间的垫片元件。
7.根据权利要求6所述的平衡装置，其特征在于，所述垫片元件选自下列项构成的组：垫板、卡环和绳珠。
8.根据权利要求2所述的平衡装置，其特征在于，所述端盖具有盘状结构，所述盘状结构的外直径与所述主体的外直径相同。
9.根据权利要求2所述的平衡装置，其特征在于，所述端盖包括背离所述内部腔室的外周表面和面向所述内部腔室的较小的内周表面。
10.根据权利要求9所述的平衡装置，其特征在于，所述端盖包括由第一周向表面和第二周向表面限定的凹部，所述第一周向表面横交于所述外周表面和所述内周表面延伸，所述第二周向表面平行于所述外周表面和所述内周表面延伸。
11.根据权利要求10所述的平衡装置，其特征在于，所述凹部围绕所述销周向延伸。
12.根据权利要求10所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括至少部分地设置在所述凹部内的密封载体，所述密封载体包括载体主体和设置在所述载体主体中的周向凹口内的密封结构。
13.根据权利要求12所述的平衡装置，其特征在于，所述密封结构是压靠至所述销的活塞密封件。
14.根据权利要求12所述的平衡装置，其特征在于，所述密封载体是浮动径向密封件。
15.根据权利要求10所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括设置在所述第二周向表面中的周向凹口内的密封结构。
16.根据权利要求10所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括至少部分地设置在所述凹部内的密封结构，其中所述密封结构包括波纹状主体，所述波纹状主体在第一径向外端处被耦接至所述第一周向表面，并且在第二径向内端处被耦接至金属轨道。
17.根据权利要求16所述的平衡装置，其特征在于，所述金属轨道具有限定凹口的U形横截面，并且另一密封结构被设置在所述凹口内并压靠所述销。
18.根据权利要求9所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括沿所述内周表面设在所述端盖中的周向凹口内的密封结构。
19.根据权利要求1所述的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置还包括设置在所述内部腔室中的润滑剂，所述润滑剂是油或油脂中的至少一种，并且所述润滑油自由地围绕或沿着所述销流动，以及进入所述销和所述衬套之间的空间并遍布所述内部腔室。
20.一种用于挖掘机械的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置包括：
平衡装置主体；
由所述主体限定的内部腔室；
设置在所述内部腔室中的衬套，所述衬套包括开口，所述开口配置成接纳销；
延伸穿过所述开口的销；
耦接到所述主体的端盖；
耦接到所述端盖并压靠所述销的密封结构；以及
密封在所述内部腔室中的润滑剂。
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