РАБОЧАЯ МАШИНА-МАНИПУЛЯТОР И СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ-МАНИПУЛЯТОРА Российский патент 2012 года по МПК E02F3/28 E02F3/627 E02F3/76 

Настоящее изобретение относится к способу функционирования рабочей машины-манипулятора, которая имеет рабочий рычаг с рабочим орудием, переносимым на его внешнем конце.

Известны так называемые «быстрые соединители», которые обеспечивают возможность быстрого и разъемного крепления рабочего орудия на внешнем конце рабочего рычага. Будучи, таким образом, транспортируемым посредством рабочего рычага, орудие может быть использовано путем манипулирования рабочим рычагом, который может включать в себя множество шарнирно соединенных компонентов. Орудием также можно манипулировать для выполнения технологических операций. Как правило, быстрые соединители задействуют диапазон рабочих орудий, удобно по отдельности устанавливаемых на рабочий рычаг и предпочтительно без необходимости трудного ручного манипулирования орудием.

Будет очевидно, что такая рабочая машина-манипулятор нуждается в перемещении или транспортировке по, например, стройплощадке или другой рабочей среде и может нуждаться в перемещении или транспортировке от площадки к площадке.

Современная практика требует, чтобы рабочие орудия машины-манипулятора, которые не несут рабочий рычаг, но требуются в разных местоположениях, транспортируют отдельно от машины. Следовательно, необходимо загружать орудиями транспортер рабочего оборудования. Это все неудобно и неэффективно.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается способ функционирования рабочей машины-манипулятора, содержащей кузов, конструкцию с первой и второй парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем кузов несет первый рабочий рычаг, который может поворачиваться вокруг первой горизонтальной оси и несущий при работе первое рабочее орудие, при этом кузов также несет надстройку, установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси относительно кузова и обеспечивающую установку второго рабочего рычага с рабочим орудием, с возможностью поворота рабочего рычага вверх и вниз относительно второй горизонтальной оси и поворота относительно второй вертикальной оси, причем второй рабочий рычаг на внешнем своем конце имеет крепежную конструкцию со вторым рабочим орудием с возможностью его отсоединения, и удерживающее устройство для второго рабочего орудия, расположенного на одной стороне кузова между колесами первой и второй пары колес на этой стороне, причем при манипулировании вторым рабочим рычагом с рабочим орудием поворачивают надстройку с рабочим рычагом относительно кузова вокруг первой вертикальной оси и манипулируют вторым рабочим рычагом с рабочим орудием относительно второй горизонтальной оси и второй вертикальной оси, вводят второе рабочее орудие в зацепление с удерживающим устройством для второго рабочего орудия и его удерживают в нем, освобождают рабочее орудие от крепежной конструкции и манипулируют рабочим рычагом с крепежной конструкцией для отвода крепежной конструкции от удерживающего устройства.

При этом способ отличается транспортированием рабочего орудия, находящегося в удерживающем устройством.

Для того чтобы рабочая машина могла осуществить введение рабочего орудия в удерживающее устройство и удержание в нем, рабочий рычаг предпочтительно включает в себя стрелу, которая одним концом прикреплена к надстройке, а другим или противоположным концом к одному концу рукояти, являющимся поворотным концом относительно стрелы вокруг дополнительной, обычно горизонтальной оси, а второй конец рукояти несет рабочее орудие.

Рабочее орудие закрепляется на втором конце рукояти поворотно относительно еще одной обычно горизонтальной оси и выполняет манипулирование рабочим орудием для введения рабочего орудия в зацепление с удерживающим устройством и удержания в нем.

Таким образом, при реализации способа, соответствующего настоящему изобретению, отпадает необходимость в перевозке рабочего орудия отдельно от рабочей машины, а рабочее орудие может транспортироваться, когда оно введено и удерживается удерживающим устройством. Кроме того, поскольку способ требует манипулирования рабочим рычагом для введения рабочего орудия в зацепление с удерживающим устройством, нет необходимости в каком-либо ручном манипулировании рабочим орудием для его транспортировки.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает возможность увеличения удобства и эффективности транспортировки рабочего орудия.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается рабочая машина-манипулятор, содержащая кузов, конструкцию с первой и второй парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем на кузове установлен первый рабочий рычаг с возможностью поворота вокруг первой горизонтальной оси и несущий при работе первое рабочее орудие, и кузов также несет надстройку, установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси относительно кузова, причем надстройка обеспечивает установку второго рабочего рычага с возможностью поворота второго рабочего рычага вверх-вниз относительно второй горизонтальной оси и поворота относительно второй вертикальной оси, при этом второй рабочий рычаг на внешнем конце имеет крепежную конструкцию с рабочим орудием с возможностью его отсоединения, отличающуюся тем, что кузов несет удерживающее устройство для удержания второго рабочего орудия, расположенного на одной стороне кузова между колесами первой и второй пары колес, причем надстройка является поворотной и второй рабочий рычаг является манипулируемым для второго рабочим органом так, что обеспечивают введение и удержание рабочего органа в удерживающее устройство, при этом удерживающее устройство удерживает второе рабочее орудие, которое с возможностью отсоединения от крепежной конструкции дает возможность манипулировать вторым рабочим рычагом для отвода крепежной конструкции от удерживающего устройства.

Рабочая машина-манипулятор второго аспекта настоящего изобретения может иметь любые признаки рабочей машины, используемой при реализации способа первого аспекта настоящего изобретения.

Удерживающее устройство желательно предусмотрено или, по меньшей мере, проходит выше уровня плоскости, содержащей оси вращения колес.

В одном варианте осуществления удерживающее устройство может включать в себя пару деталей держателя, а рабочее орудие может быть приведено в зацепление с удерживающим устройством путем сцепления, по меньшей мере, части рабочего орудия с каждой из деталей держателя. Такое устройство особенно полезно, если рабочее средство, подлежащее удерживанию, является, например, бурильным молотком. Однако конфигурация удерживающего устройства будет зависеть от конфигурации рабочего орудия, подлежащего удерживанию. Например, рабочее орудие может быть не бурильным молотком, а ковшом для выполнения земляных работ, причем в этом случае удерживающее устройство может включать в себя конструкции, сцепляющиеся внутри и/или с внешней поверхностью ковша для удерживания ковша для выполнения земляных работ.

Конструкция машины, сцепляющаяся с грунтом, может включать в себя первую и вторую пары колес, причем колеса каждой пары предусмотрены на противоположных сторонах машины, например на концах соответствующих осей конструкции, зацепляющейся с грунтом.

Кузов машины-манипулятора может нести первичный привод, двигатель на первом конце и поворотную надстройку, установленную на втором конце машины-манипулятора. Например, первичный привод может быть расположен, в общем, поверх первой оси или, по меньшей мере, над первой парой колес или между первой парой колес по направлению к первому концу кузова, а поворотная надстройка может быть расположена, в общем, над осью или, по меньшей мере, над или между второй парой колес по направлению ко второму концу кузова. В одном варианте осуществления удерживающее устройство может быть предусмотрено в местоположении, в общем, на одной стороне кузова между колесами первой и второй пары на одной стороне, но удерживающее устройство может быть предусмотрено в любом другом месте кузова или машины, где имеется требуемое пространство для укладывания соответствующего рабочего орудия.

Варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи, где

Фиг.1 - изометрическое изображение рабочей машины-манипулятора, соответствующей настоящему изобретению, со второго конца машины и сбоку;

Фиг.2 - вид сверху рабочей машины-манипулятора, иллюстрируемой на фиг.1;

Фиг.3 - вид, аналогичный виду, приведенному на фиг.1, но иллюстрирующий рабочую машину-манипулятор, работающую в другом режиме работы;

Фиг.4 - вид сверху рабочей машины-манипулятора в режиме работы, иллюстрируемом на фиг.3;

Фиг.5 - еще один вид, аналогичный виду, приведенному на фиг.1, но иллюстрирующий рабочую машину-манипулятор, работающую в еще одном другом режиме работы;

Фиг.6 - вид сверху рабочей машины-манипулятора в режиме работы, иллюстрируемом на фиг.5;

Фиг.7 - иллюстративное изометрическое изображение с первого конца и задней части детали машины-манипулятора, иллюстрирующие рабочую машину-манипулятор, выполняющую особую технологическую операцию;

Фиг.7а - иллюстративное изометрическое изображение удерживающего устройства для удерживания устройства бурильного молотка.

Фиг.8 - иллюстративное изображение одного конца рабочей машины-манипулятора, где смонтирован погрузочный вилочный захват;

Фиг.9 - иллюстративное изображение другого конца рабочей машины-манипулятора, иллюстрирующее погрузочный вилочный захват и ковш для земляных работ, смонтированные на крепежной конструкции.

Со ссылкой на сопроводительные чертежи иллюстрируется рабочая машина-манипулятор 10, которая включает в себя кузов 11, который несет конструкцию 12, входящую в зацепление с грунтом. Кузов 11 крепит первичный привод, например двигатель 9, под корпусной деталью кузова, например капотом 13. На одном конце 18 кузова 11 предусмотрен первый рабочий рычаг 16, который в этом примере будет называться погрузочным рычагом. Погрузочный рычаг 16 является поворотным для движения вверх и вниз вокруг первой, обычно горизонтальной оси А и включает в себя пару рычажных рабочих органов 16а, 16b, причем каждый расположен на соответствующей стороне капота 13. Рычаг может поворачиваться вверх и вниз вокруг оси А посредством пары приводов 17, каждый из которых проходит между кузовом 11 и соответствующим рычажным рабочим органом 16а, 16b погрузочного рычага 16. Как можно видеть из фиг.1, в том случае, если погрузочный рычаг 16 опущен, то капот и, следовательно, первичный привод 9 вмещается между рычажными рабочими органами 16а, 16b погрузочного рычага 16.

Погрузочный рычаг 16 проходит за первый конец 18 кузова 11 и несет на его внешнем конце первое рабочее орудие 22, которое в иллюстрируемом примере является погрузочной механической лопатой. Погрузочная механическая лопата 22 смонтирована на погрузочном рычаге 16 посредством крепежной конструкции 110, которая обеспечивает возможность легкого освобождения погрузочной механической лопаты 22 для цели, описываемой в этой заявке ниже. Погрузочная механическая лопата 22 поддается повороту вокруг, обычно проходящей в горизонтальном направлении оси F механической лопаты, движение которой достигается посредством пары гидравлических линейных приводов 22 через посредство связи 23, посредством которой пространственное положение погрузочной механической лопаты 22 может сохраняться (поддерживаться), когда погрузочный рычаг поворачивается вверх и вниз вокруг первой, в общем, горизонтальной оси А.

На втором конце 24 кузова 11, противоположном первому концу 18, кузов 11 несет надстройку 25. Надстройка 25 является поворотной относительно кузова 11 вокруг первой, обычно вертикальной оси В, и надстройка 25 также обеспечивает крепление 26 для второго рабочего рычага 27. Крепление 26 является креплением такого типа, например шарнирного узла, который обеспечивает возможность поворота второго рабочего рычага 27 вверх и вниз вокруг второй, в обычно горизонтальной оси С, посредством привода 27а, который действует между надстройкой 25 и вторым рабочим рычагом 27, и поворачиваться вокруг второй, обычно вертикальной оси D относительно надстройки 25 посредством пушпульных линейных приводов, которые нелегко увидеть на приведенных чертежах.

Второй рабочий рычаг 27 несет на его внешнем конце 30 второе рабочее орудие 32, которое в представленном примере является ковшом для земляных работ, но при необходимости оно может быть бурильным молотком или другим рабочим орудием.

Надстройка 25 также крепит кабину 29 оператора. В кабине 29 предусмотрено рабочее место Р оператора, которое включает в себя кресло 34 оператора и органы 35 управления, которыми действует оператор, когда занимает кресло 34 для манипулирования различными приводами 17, 22а, 27а рабочих рычагов 16 и 27, а также для побуждения надстройки 25 поворачиваться вокруг первой, обычно вертикальной оси В относительно кузова 11.

Кабина 29 оператора смонтирована относительно надстройки 25 для поворота вокруг третьей, в общем, вертикальной оси Е, которая в представленном примере совпадает со второй, обычно вертикальной осью В, вокруг которой надстройка 25 поворачивается относительно кузова 11, но которая в другом примере может быть смещена в продольном направлении и/или в боковом направлении машины-манипулятора относительно оси В. Поворот надстройки 25 относительно кузова 11 достигается посредством гидравлического двигателя, который действует между кузовом 11 и надстройкой 25; поворот кабины 29 оператора относительно надстройки 25 достигается с помощью второго гидравлического двигателя, который действует между кабиной 29 и надстройкой 25, хотя в обоих случаях при необходимости поворот надстройки 25 и/или кабины 29 может достигаться с помощью линейных приводов.

Второе рабочее орудие, например ковш 32 или бурильный молоток, смонтировано на втором рабочем рычаге 27 посредством крепежной конструкции 100, которая и в этом случае предпочтительно является крепежной конструкцией такого типа, которая крепит ковш 32 для земляных работ с возможностью отсоединения или другое второе рабочее орудие.

Второй рабочий рычаг 27 включает в себя стрелу 28, которая смонтирована на надстройке 25 в креплении 26 на одном конце 28а стрелы 28.

На другом конце 28b стрелы 28 стрела 28 шарнирно соединена с рукоятью 31. Ось поворота между стрелой 28 и рукоятью 31 является четвертой, обычно горизонтальной осью, указанной на чертежах буквой G. Рукоять 31 может быть повернута относительно стрелы 28 посредством привода 31а рукояти, который действует между стрелой 28 и рукоятью 31. Рукоять 31 несет на втором его конце второе рабочее орудие 32, и второе рабочее орудие 32 является поворотным вокруг обычно горизонтальной оси Н относительно рукояти 31 посредством гидравлического привода 32а, который действует между рукоятью 31 и вторым рабочим орудием 32.

Машина-манипулятор 10 включает в себя третье рабочее орудие 40, которое предусмотрено на втором конце 24 машины-манипулятора 10. Третье рабочее орудие 40 является отвалом грейдера или бульдозера, который проходит по существу по всей ширине машины, как лучше всего видно, например, на фиг.2. Отвал 40 смонтирован на крепежной конструкции 41, которая не только обеспечивает возможность поворота отвала 40 относительно вокруг дополнительной, обычно горизонтальной, оси J относительно кузова 11 машины-манипулятора 10, но также отвал 40 может подниматься и опускаться благодаря работе привода 40а, который действует между кузовом 11 и отвалом 40 посредством связи 40b. Орудие 40 и крепежное средство 41 вместе обеспечивают дополнительный крепежный узел 200, как лучше всего видно на фиг.9.

Конструкция 12, сцепляющаяся с грунтом, включает в себя первую пару колес 45а, 45b, предусмотренных на каждом конце оси 46, и в этом примере ось 46 является поворотной относительно кузова 11 посредством обычно стандартного, обычно центрального шарнирного крепления, так что ось 46 может осциллировать относительно кузова 11 в ответ на возникающие изменения в уровне грунта, когда машина-манипулятор 10 движется по грунту.

Конструкция, сцепляющаяся с грунтом, дополнительно включает в себя пару колес 48а, 48b, переносимую на жесткой оси 47. В этом примере все четыре колеса 45а, 45b и 48а, 48b поддаются приведению в движение посредством трансмиссии от двигателя 9, и каждое колесо является управляемым через посредство рулевого управления оператором, находящимся на рабочем месте 32 оператора, поворачивающим рулевое колесо 35а управления.

Теперь будут описаны разные режимы работы машины.

В первом режиме работы, в котором машина-манипулятор может выполнять погрузочные операции при использовании погрузочной механической лопаты 22, надстройку 25 поворачивают в положение, показанное на фиг.1, в котором крепление 26 обеспечивается смежно одному колесу 48 второй пары колес, так что второй рабочий рычаг 27 и второе рабочее орудие 32 могут быть размещены в компактном положении, показанном на фиг.1 и 2. Для достижения этого стрелой 28 и рукоятью 31 и вторым рабочим орудием 32 необходимо будет манипулировать для подъема стрелы 28 и складывания рукояти 31 и второго рабочего орудия 32.

Кабина 29 оператора может быть затем повернута вокруг третьей, обычно вертикальной, оси Е для приведения положения оператора, обращенного к первому концу 18 машины-манипулятора 10. В этом положении оператор может манипулировать органами 35 управления для управления различными приводами 17 и 22а погрузочного устройства для выполнения погрузочных операций путем поворота погрузочного рычага 16 вокруг первой горизонтальной оси А и путем поворота погрузочного ковша 22 вокруг, в общем, горизонтальной оси F.

В этом положении надстройка 25 и кабина 29 оператора будут зафиксированы в описанных положениях. Обычно третье рабочее орудие 40 будет подниматься от грунта во время выполнения погрузочных операций, а поскольку надстройка 25 повернута в описанное положение, второй рабочий рычаг 27 не будет заслонять видимый объект оператору при выполнении технологических операций.

Во втором рабочем режиме, когда машина-манипулятор 10 конфигурирована, как показано на фиг.3 и 4, надстройка 25 повернута относительно кузова 11 в показанное положение, в котором крепление 26 будет над противоположными колесами 48b второй пары колес. В этом положении стрелой 28 и рукоятью 31 можно манипулировать, а также вторым рабочим орудием 32 для выбора показанного положения, в котором второе рабочее орудие 32 уложено в погрузочную механическую лопату 22 на одном конце 18 машины-манипулятора 10.

После этого кабину 29 оператора поворачивают для приведения положения 32 оператора в положение, обращенное ко второму концу 24 машины-манипулятора 10. В этом положении машина-манипулятора 10 может управляться в направлении со вторым концом 24 машины, находящимся впереди, которое в этом примере является обычным направлением движения вперед машины-манипулятора 10 на дороге.

Таким образом, второй рабочий рычаг 27 и второе рабочее орудие 32 уложены у боковой поверхности кабины 29 оператора во время движения машины-манипулятора 10, например, по дороге и не заслоняют вида оператору, по меньшей мере, в направлениях вперед и в большинстве видов сбоку. Можно видеть, что рычаг 27 для выполнения земляных работ сконфигурирован и/или имеет такую длину, что во втором рабочем положении, показанном на фиг.3 и 4, ни одна часть второго рабочего рычага 27 не проходит выше верха Т кабины 29 оператора и, кроме того, ни одна часть рычага 27 для выполнения земляных работ не проходит выше линии L, проходящей непосредственно над верхом головы оператора, когда он сидит в своем кресле 34.

Обеспечение управления в этой конфигурации, имеющей поворотную ось 46 по направлению к заднему концу 18 машины-манипулятора 10, обеспечивает преимущества устойчивости.

Во втором рабочем положении, иллюстрируемом на фиг.3 и 4, погрузочный рычаг 16 опущен, но погрузочная механическая лопата 22 достаточно отстоит от грунта, а отвал 40 поднят достаточно над грунтом, чтобы не представлять потенциального препятствия.

В третьем режиме работы, когда машина будет конфигурирована, например, как иллюстрируется на фиг.5 и 6, надстройка 25 может быть повернута вокруг своей, обычно вертикальной оси В, относительно кузова 11 для приведения второго рабочего рычага 27 в любое требуемое положение в возможном диапазоне поворота, так что второй рабочий рычаг 27 может быть использован для операций выполнения земляных работ. Желательно, чтобы кабина 29 оператора поворачивалась относительно надстройки 25 для приведения кабины 29 оператора в положение, в общем, за вторым рабочим рычагом 27, когда второй рабочий рычаг 27 выполняет свои операции.

Во время выполнения земляных работ при использовании второго рабочего рычага 27, как правило, третье рабочее орудие 40, то есть отвал 40 грейдера/бульдозера, будет опущено в контактное взаимодействие с грунтом, в каждом случае для улучшения устойчивости машины-манипулятора 10.

В течение третьего режима работы кабина 29 оператора будет, в общем, заблокирована относительно надстройки 25, так что кабина 29 и надстройка 25 будут поворачиваться вместе во время выполнения операций земляных работ.

Органы 35 управления в кабине 29 оператора могут включать в себя помимо рулевого колеса 35а ножные педали, органы управления трансмиссией и другие органы управления, необходимые для управления машиной-манипулятором 10 во втором режиме работы, как описано выше. Погрузочным рычагом 16 и вторым рабочим рычагом можно манипулировать посредством джойстика, который может быть соединен с узлом гидравлического клапана управления через посредство рулевых гидравлических вспомогательных коммуникационных линий или электрических вспомогательных коммуникационных линий.

Если надстройка 25 и/или кабина 29 оператора поворачиваются вокруг их соответствующей оси В и Е, то будет очевидно, что требуется непрерывность вспомогательной линейной коммуникации между, с одной стороны, кабиной 29 и надстройкой 25, а с другой стороны, между надстройкой 25 и кузовом 11.

Таким образом, требуется вспомогательная линейная коммутационная структура так, чтобы, например, если кабина 29 оператора обращена к первому концу 18 машины-манипулятора 10, будучи в первом режиме работы, описанном выше, то джойстик или другие органы управления 35 являются операбельными для управления гидравлическими приводами 17 и 22а, но если кабина 29 оператора обращена ко второму концу 24 машины или, по меньшей мере, иначе, чем обращена к переднему концу 18 машины-манипулятора 10, то органы 35 управления являются операбельными для управления гидравлическими приводами 31а, 32а и 27а для манипулирования вторым рабочим рычагом 27 и вторым рабочим орудием 32.

Будет очевидно, что во втором режиме работы, в частности, как описано выше, если вместо второго рабочего орудия 32, являющегося ковшом для выполнения земляных работ, как иллюстрируется на фиг.1-6, обеспечивается довольно длинное рабочее средство на конце 30 второго рабочего рычага 27, то не может быть возможным размещение второго рабочего средства 32 в погрузочной механической лопате 22. Кроме того, если обеспечивается множество рабочих орудий, которое может использоваться для альтернативных технологических операций и которое несет рычаг 27 для выполнения земляных работ с помощью разъемной крепежной конструкции 100 при движении машины-манипулятора 10 с рабочей площадки к рабочей площадке, то было бы необходимым отдельно транспортировать каждое из рабочих орудий, которые не переносятся на конце рычага для выполнения земляных работ. Это может быть очень неэффективно.

На фиг.7 можно видеть, что машина-манипулятор 10 имеет удерживающее устройство 112. В этом примере удерживающее устройство 112 прикреплено к боковой поверхности кузова 11 между колесами 45b и 48b с левой стороны машины-манипулятора 10 при рассмотрении движения в ее необычном направлении вперед со вторым концом 24 кузова 11, находящимся впереди.

Удерживающее устройство 112 обеспечивает внутреннюю камеру, в которую может быть вставлено рабочее орудие путем манипулирования вторым рабочим рычагом 27, как показано на фиг.7.

Когда рабочее орудие 32 вставлено в камеру, то крепежная конструкция 100 может управляться для освобождения рабочего орудия 32, а второй рабочий рычаг 27 может затем двигать крепежную конструкцию 100 из удерживающего устройства 112 либо для укладывания в погрузочную механическую лопату 22, как показано на фиг.4 или фиг.5, либо для того, чтобы второй рабочий рычаг 27 мог быть использован для ношения альтернативного второго рабочего орудия 32. Таким образом, на фиг.7 второе рабочее орудие показано устройством 113 бурильного молотка, а удерживающее устройство 112 соответственно сконфигурировано для приема устройства 113 бурильного молотка. При освобождении крепежной конструкцией 100 устройства 113 бурильного молотка, крепежная конструкция может затем сцепляться с альтернативным рабочим орудием, например, уже описанным ковшом 32 для выполнения земляных работ.

Форма и конфигурация удерживающего устройства 112 будет, безусловно, зависеть от характера второго рабочего средства, для удерживания в соответствии с этим. Например, если удерживающее устройство 112 предназначено для удерживания рабочего орудия, которое является ковшом 32 для выполнения земляных работ, то удерживающее устройство 112 может включать в себя образования для сцепления внутри и/или вне ковша 32 для выполнения земляных работ, как требуется.

На фиг.7а иллюстрируется альтернативное удерживающее устройство 112а для устройства 113 бурильного молотка, предусмотренное с двумя деталями 112с, 112d держателя, которые поддерживают рабочее орудие 113, и стопорным устройством 112е, которое включает в себя стопорный штифт 112 для фиксации устройства 113 в удерживающем устройстве 112а.

На кузове 11, безусловно, может быть предусмотрено любое число удерживающих устройств 112/112а, для которых имеется место, например, за или перед отвалом 40 бульдозера или где-либо еще на машине-манипуляторе 10, и, таким образом, машиной-манипулятором 10 может транспортироваться множество рабочих орудий 32, либо удерживаемых посредством удерживающего устройства (удерживающих устройств) 112/112а, либо переносимых на внешнем конце 30 второго рабочего рычага 27.

Крепежная конструкция 100 может быть вручную управляемой конструкцией, хотя предпочтительно является гидравлически управляемой посредством гидравлического привода, втягивающего и/или освобождающего фиксатор. Хорошо известна конструкция, так называемых «быстрых соединителей».

На месте погрузочной механической лопаты 22 крепежная конструкция 110 на конце погрузочного рычага 16 может вместо этого нести альтернативное первое рабочее орудие 22, например, погрузочный вилочный захват. Такой вилочный захват может крепиться посредством крепежной конструкции 110 так, чтобы поддаваться поворачиванию вокруг, в общем, горизонтальной оси для подъема и контактного взаимодействия с грузами, например грузовыми поддонами.

Погрузочный вилочный захват включает в себя пару элементов 130а и 130b вилочного захвата, которые могут содержать интегральные L-образные компоненты, которые крепятся посредством крепежного рабочего органа на верхних концах элементов вилочного захвата. Крепежная конструкция 110 может включать в себя множество углублений, которые, по меньшей мере, когда погрузочная механическая лопата 22 отсоединена от крепежной конструкции 110, могут принимать крепежный рабочий орган погрузочного рабочего средства в виде вилочного захвата. Таким образом, погрузочный рычаг 16 может быть использован для погрузочных операций при использовании погрузочного вилочного захвата вместо погрузочной механической лопаты 22, как было описано ранее.

В другом примере крепежная конструкция 110 может быть способной к одновременному креплению погрузочной механической лопаты 22 и погрузочного вилочного захвата, причем элементы вилочного захвата являются подвижными между сложенным положением, в основном погрузочной механической лопатой 22, и рабочим положением перед погрузочной механической лопатой 22. В альтернативном варианте уложенный погрузочный вилочный захват может быть используемым только после того, как отсоединена погрузочная механическая лопата 22 от крепежной конструкции 110.

На фиг.8 пара элементов погрузочного вилочного захвата 130 показана закрепленной на крепежной конструкции 110, от которой была отсоединена погрузочная механическая лопата 22. Отдельные элементы 130а, 130b погрузочного вилочного захвата 130 показаны откинутыми вперед из нерабочего положения за механической лопатой 22 в рабочее положение, как показано. Вилочный захват 130 предусмотрен на крепежном рабочем органе 131, который поддается отделению от остальной крепежной конструкции 110. Это достигается путем удаления пары фиксаторных стопорных штифтов 110а, 110b, путем движения в продольном направлении, указанном соответствующими стрелками. Штифты 110а, 110b проходят внутрь крепежного рабочего органа 131, а когда штифты 110а, 110 удалены, то крепежный рабочий орган 131 освобождается.

Крепежная конструкция 110 включает в себя пару приемных образований 110с и 110f и центральную опору 110g для поддержания крепежного рабочего органа 131, когда фиксаторы 110а, 110b освобождены.

Когда крепежный рабочий орган 131 и вилочный захват 130 удалены, остальная крепежная конструкция 110 может опять быть использована для крепления механической лопаты 22, так как опорные детали 110с, 110d механической лопаты, через которые штифты 110а, 110b иначе проходят в крепежном рабочем органе 121, останутся для приема крепежных образований механической лопаты 22.

Крепежная конструкция 41 третьего рабочего средства, то есть отвала 40 бульдозера/грейдера, также может обеспечивать углубления 132, 133 (смотри фиг.9), способные к приему крепежного рабочего органа 131 для рабочего средства погрузочного вилочного захвата 130. Такие углубления 132, 133 предпочтительно предусмотрены на отвале 40 посредством дополнительной крепежной конструкции 41 в таком положении, чтобы погрузочный вилочный захват 130 мог одновременно переноситься дополнительной крепежной конструкцией 41 так, чтобы было необязательно удалять отвал 40 грейдера/бульдозера перед установкой погрузочного вилочного захвата 130.

Второй рабочий рычаг 27, то есть крепежная конструкция 100 и/или второе рабочее средство, переносимое на внешнем конце 30 второго рабочего рычага 27, желательно поддаются манипулированию оператором для отсоединения погрузочного вилочного захвата 130 от крепежной конструкции 110 на одном конце 18 машины-манипулятора 10 и для транспортировки погрузочного вилочного захвата 130 на крепежной конструкции 131 ко второму концу 24 машины-манипулятора 10, где они могут быть приняты отвалом 40 и/или дополнительной крепежной конструкцией 41 третьего рабочего орудия 40. Такое манипулирование может предусматривать относительный поворот крепежной конструкции 110, которая может крепить или может не крепить второе рабочее средство 32, рукоять 31 и стрелу 28, движение второго рабочего рычага 27 вокруг его крепления 26 и вокруг как, обычно горизонтальной оси С, так и, в общем, вертикальной оси D, а также необходимый поворот надстройки 25. Однако это дает возможность обеспечения одного погрузочного переднего рабочего средства, то есть вилочного захвата, который поддается использованию как на первом конце 18, так и на втором конце 24 кузова 11, и не требуется обслуживания или требуется минимальное перемещение погрузочного вилочного захвата для транспортировки его из первого конца 18 кузова 11 ко второму концу 24 кузова 11.

Очевидно, что с погрузочным вилочным захватом 130, закрепленным с помощью отвала 40 и/или дополнительной крепежной конструкции 41 третьего рабочего орудия 40, машина-манипулятор 10 может работать в первом режиме, описанном выше, используя погрузочный вилочный захват или дополнительную механическую лопату 22, переносимую на внешнем конце погрузочного рычага 16, и машина-манипулятор 10 может работать также во втором и третьем рабочих режимах тоже.

Машина-манипулятор 10, соответствующая настоящему изобретению, особенно полезна для работ, предусматривающих укладку дорожного покрытия, когда погрузочный вилочный захват 130 может приниматься дополнительной крепежной конструкцией 41 третьего рабочего средства 40, а вторым рабочим рычагом 27 можно манипулировать для транспортировки песка и подобного материала, уложенного и удерживаемого в погрузочной механической лопате 22, ко второму концу 24 машины-манипулятора 10. В этом случае было установлено, что машина-манипулятор 10 может быть использована для рабочих функций, предусматривающих укладку дорожного покрытия без необходимости часто изменения положения машины для доставления соответствующих рабочих орудий 22, 32, 40 в местоположения, смежные положению, где выполняются технологические операции.

Без отклонения от объема настоящего изобретения возможны различные модификации.

Как описано в одном примере, погрузочный рычаг 16 включает в себя пару разнесенных рычажных рабочих органов 16а, 16b, но в другом примере погрузочный рычаг 16 может быть обеспечен одним погрузочным рычажным рабочим органом, который может быть установлен, например, на одной стороне капота 13 или другой части кузова и первичного привода 9.

В описанном примере первичный привод 9 является двигателем, но в другом примере может быть альтернативный вид первичного источника энергии, например электродвигатель.

Особая описанная конфигурация погрузочного рычага 16 является только характерной, так как является конкретной конфигурацией второго рабочего рычага 27. В другом примере вместо или помимо отвала 40 грейдера/бульдозера машина 10 может быть предусмотрена со стабилизаторами для использования во время операций осуществления земляных работ при использовании второго рабочего рычага 27 и второго рабочего орудия 32.

Стрела 28 второго рабочего рычага 27 необязательно должна иметь показанную форму «банана», хотя это полезно для гарантии того, чтобы общая длина второго рабочего рычага 27 и его конфигурация не заслоняла линии поля зрения оператора, по меньшей мере, когда машина находится в ее второй рабочей конфигурации, описанной выше.

В другом примере машина-манипулятор 10 может быть управляемой только двумя колесами. Оси 46, 47 могут быть при необходимости подвешены из кузова 11.

В иллюстрируемом примере колеса 45 и 48 являются небольшими с тем, чтобы обеспечивать максимальную устойчивость во время, например, операций выполнения земляных работ, но могут быть больше.

При необходимости машина-манипулятор 10 может включать в себя датчики для индикации, если машина становится неустойчивой в боковом направлении, например, когда вторым рабочим рычагом 27 выполняют операции земляных работ на каждой стороне машины-манипулятора 10.

В описанном примере надстройка 25 не способна поворачиваться относительно кузова 11 на все 360 градусов, а поворот ограничен приблизительно 270 градусами. Таким образом, нет необходимости в обеспечении поворотных муфт для обеспечения непрерывности гидравлических и/или электрических коммуникаций между надстройкой 25 и кузовом 11, но гидравлические соединения могут быть получены посредством шлангов, электрические соединения - посредством кабелей. Аналогичным образом, кабина 29 оператора предпочтительно не поддается повороту относительно надстройки 25 на 360 градусов, а поддается повороту только на приблизительно 180 градусов, но и в этом случае возможен поворот на 270 градусов для облегчения удобства коммуникаций между надстройкой 25 и кабиной 29 оператора без использования дорогих муфт поворотного типа.

В этом примере третье рабочее орудие, то есть отвал 40 бульдозера, и/или дополнительная крепежная конструкция 41 могут предусматривать дополнительные углубления 134, 135 для установки и удерживания второго рабочего орудия, например, когда это ковш для осуществления земляных работ, как показано на фиг.8, рядом с вилочным захватом 130, где его крепят на конце 24 машины-манипулятора 10.

Таким образом, когда рычаг 27 для выполнения земляных работ транспортирует, например, устройство 113 бурильного молотка, ковш 32 для выполнения земляных работ может быть уложен и транспортироваться на втором конце 24 машины-манипулятора 10 на дополнительном крепежном узле 200 третьего рабочего орудия 40 и крепежной конструкции 41.

Дополнительные углубления 134, 135 дополнительного крепежного узла могут иметь фиксаторы для блокирования крепежного рабочего органа 131 относительно дополнительного крепежного узла 200.

Ковш 32 для выполнения земляных работ может двигаться в его уложенном положении, как показано на фиг.8, путем манипулирования рычагом 27 для выполнения земляных работ.

Элементы, описанные в описании, приведенном выше, или в следующей формуле изобретения, или в сопроводительных чертежах, выраженные в их специфических формах или в терминах, для выполнения описанной функции, или способа, или процесса достижения описанного результата, соответственно, могут отдельно или в любой комбинации таких элементов быть использованы для реализации настоящего изобретения в его разных формах.

Изобретение относится к рабочей машине-манипулятору и к способу функционирования рабочей машины. Способ функционирования рабочей машины-манипулятора (10), содержащей кузов (11), конструкцию (12) с первой (45а, 45b) и второй (48а, 48b) парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем кузов (11) несет первый рабочий рычаг (16), который может поворачиваться вокруг первой горизонтальной оси (А) и несущий при работе первое рабочее орудие (22). Кузов также несет надстройку (25), установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси (В) относительно кузова (11) и обеспечивающую установку второго рабочего рычага (27) с рабочим орудием, с возможностью поворота второго рабочего рычага (27) вверх и вниз относительно второй горизонтальной оси (С) и поворота относительно второй вертикальной оси (D). Второй рабочий рычаг (27) на внешнем своем конце имеет крепежную конструкцию (100) со вторым рабочим орудием (113) с возможностью его отсоединения и удерживающее устройство (112, 112а) для второго рабочего орудия, расположенного на одной стороне кузова (11) между колесами (45b, 48b) первой и второй пары колес на этой стороне. При манипулировании вторым рабочим рычагом (27) со вторым рабочим орудием (113) поворачивают надстройку (25) со вторым рабочим рычагом (27) относительно кузова (11) вокруг первой вертикальной оси (В) и манипулируют вторым рабочим рычагом (27) со вторым рабочим орудием (113) относительно второй горизонтальной оси (С) и второй вертикальной оси (D), вводят второе рабочее орудие (113) в зацепление с удерживающим устройством (112, 112а) для второго рабочего орудия (113) и его удерживают в нем, освобождают второе рабочее орудие (113) от крепежной конструкции (100) и манипулируют вторым рабочим рычагом (27) с крепежной конструкцией (100) для отвода крепежной конструкции (100) от удерживающего устройства (112, 112а). Рабочая машина-манипулятор (10) содержит кузов (11), конструкцию (12) с первой (45а, 45b) и второй (48а, 48b) парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем на кузове (11) установлен первый рабочий рычаг (16) с возможностью поворота вокруг первой горизонтальной оси (А) и несущий при работе первое рабочее орудие (22), и кузов также несет надстройку (25), установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси (В) относительно кузова (11). Надстройка (25) обеспечивает установку второго рабочего рычага (27) с возможностью поворота второго рабочего рычага (27) вверх-вниз относительно второй горизонтальной оси (С) и поворота относительно второй вертикальной оси (D), при этом второй рабочий рычаг (27) на внешнем конце имеет крепежную конструкцию (100) со вторым рабочим орудием (113) с возможностью его отсоединения. Кузов (11) несет удерживающее устройство (112, 112а) для удержания второго рабочего орудия (113), расположенного на одной стороне кузова (11) между колесами (45b, 48b) первой и второй пары колес, причем надстройка (25) является поворотной и второй рабочий рычаг (27) является манипулируемым для второго рабочего орудия (113) так, что обеспечивают введение и удержание второго рабочего орудия (113) в удерживающее устройство (112, 112а), при этом удерживающее устройство (112, 112а) удерживает второе рабочее орудие (113) с возможностью отсоединения от крепежной конструкции (100), давая возможность манипулировать вторым рабочим рычагом (27) для отвода крепежной конструкции (100) от удерживающего устройства (112, 112а). Увеличивается удобство эксплуатации рабочей машины-манипулятора и эффективность транспортировки и рабочих орудий. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ функционирования рабочей машины-манипулятора (10), содержащей кузов (11), конструкцию (12) с первой (45а, 45b) и второй (48а, 48b) парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем кузов (11) несет первый рабочий рычаг (16), который может поворачиваться вокруг первой горизонтальной оси (А) и несущий при работе первое рабочее орудие (22), при этом кузов также несет надстройку (25), установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси (В) относительно кузова (11) и обеспечивающую установку второго рабочего рычага (27) с рабочим орудием, с возможностью поворота второго рабочего рычага (27) вверх и вниз относительно второй горизонтальной оси (С) и поворота относительно второй вертикальной оси (D), причем второй рабочий рычаг (27) на внешнем своем конце имеет крепежную конструкцию (100) со вторым рабочим орудием (113) с возможностью его отсоединения, и удерживающее устройство (112, 112а) для второго рабочего орудия, расположенного на одной стороне кузова (11) между колесами (45b; 48b) первой и второй пары колес на этой стороне, заключающийся в том, что при манипулировании вторым рабочим рычагом (27) со вторым рабочим орудием (113) поворачивают надстройку (25) со вторым рабочим рычагом (27) относительно кузова (11) вокруг первой вертикальной оси (В) и манипулируют вторым рабочим рычагом (27) со вторым рабочим орудием (113) относительно второй горизонтальной оси (С) и второй вертикальной оси (D), вводят второе рабочее орудие (113) в зацепление с удерживающим устройством (112, 112а) для второго рабочего орудия (113) и его удерживают в нем, освобождают второе рабочее орудие (113) от крепежной конструкции (100) и манипулируют вторым рабочим рычагом (27) с крепежной конструкцией (100) для отвода крепежной конструкции (100) от удерживающего устройства (112, 112а).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что транспортируют второе рабочее орудие (113), находящееся в удерживающем устройстве (112, 112а).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что второй рабочий рычаг (27), содержащий стрелу (28), которая одним концом прикреплена к надстройке (25), а другим или противоположным концом к одному концу рукояти (31), являющимся первым поворотным концом относительно стрелы (28) вокруг дополнительной горизонтальной оси (G), а второй конец рукояти является несущим второе рабочее орудие (113), причем второе рабочее орудие (113) закрепляется на втором конце рукояти (31) поворотно относительно еще одной горизонтальной оси (Н), манипулирует вторым рабочим орудием (113) для введения второго рабочего орудия (113) в зацепление с удерживающим устройством (112, 112а) и удержания в нем.

4. Рабочая машина-манипулятор (10), содержащая кузов (11), конструкцию (12) с первой (45а, 45b) и второй (48а, 48b) парой колес, сцепляющуюся с грунтом, причем на кузове (11) установлен первый рабочий рычаг (16) с возможностью поворота вокруг первой горизонтальной оси (А) и несущий при работе первое рабочее орудие (22), и кузов также несет надстройку (25), установленную с возможностью поворота вокруг первой вертикальной оси (В) относительно кузова (11), причем надстройка (25) обеспечивает установку второго рабочего рычага (27) с возможностью поворота второго рабочего рычага (27) вверх-вниз относительно второй горизонтальной оси (С) и поворота относительно второй вертикальной оси (D), при этом второй рабочий рычаг (27) на внешнем конце имеет крепежную конструкцию (100) со вторым рабочим орудием (113) с возможностью его отсоединения, отличающаяся тем, что кузов (11) несет удерживающее устройство (112, 112а) для удержания второго рабочего орудия (113), расположенного на одной стороне кузова (11) между колесами (45b; 48b) первой и второй пары колес, причем надстройка (25) является поворотной и второй рабочий рычаг (27) является манипулируемым для второго рабочего орудия (113) так, что обеспечивают введение и удержание второго рабочего орудия (113) в удерживающее устройство (112, 112а), при этом удерживающее устройство (112, 112а) удерживает второе рабочее орудие (113) с возможностью отсоединения от крепежной конструкции (100), давая возможность манипулировать вторым рабочим рычагом (27) для отвода крепежной конструкции (100) от удерживающего устройства (112, 112а).

5. Рабочая машина-манипулятор по п.4, отличающаяся тем, что второй рабочий рычаг (27) содержит стрелу (28), которая одним концом прикреплена к надстройке (25), а другим или противоположным концом к одному концу рукояти (31), являющимся первым поворотным концом относительно стрелы (28) вокруг дополнительной оси (G), а второй конец рукояти является несущим второе рабочее орудие (113), причем второе рабочее орудие (113) закрепляется на втором конце рукояти (31) поворотно относительно еще одной горизонтальной оси (Н).

6. Рабочая машина-манипулятор по п.4, отличающаяся тем, что удерживающее устройство (112а) для рабочего орудия включает в себя пару деталей (112с, 112d) держателя, расположенных так, что обеспечивают введение второго рабочего орудия (113) в зацепление с удерживающим устройством (112а) и удержание в нем путем сцепления, по меньшей мере, части второго рабочего орудия (113) с каждой из деталей (112с, 112d) держателя.

7. Рабочая машина-манипулятор по п.5, отличающаяся тем, что удерживающее устройство (112, 112а) для рабочего орудия установлено или, по меньшей мере, проходит выше уровня плоскости, содержащей оси вращения (46) колес (45а, 45b; 48а, 48b).

8. Рабочая машина-манипулятор по п.4, отличающаяся тем, что кузов (11) несет двигатель (9) на первом конце (18) и поворотную надстройку (25), установленную на втором конце (24) кузова (11), находящемся напротив первого конца (18).