Конструкция для поддержания трубопровода для промышленной машины
Промышленная машина содержит раму, имеющую основание и стрелу, рычаг, подвижно соединенный со стрелой, орудие, трубопровод, первый элемент и второй элемент. Стрела имеет первый конец, соединенный с основанием, и второй конец, противоположный первому концу. Рычаг содержит первый конец и второй конец. Орудие соединено с первым концом рычага. Трубопровод продолжается от рамы к рычагу. Первый элемент шарнирно соединен с рамой и поддерживает первую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы. Второй элемент шарнирно соединен между первым элементом и рычагом и поддерживает вторую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы. Технический результат заключается в создании возможности регулировки ковша независимо от рукояти и подъемного каната. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 21 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 61/763099, поданной 11 февраля 2013 года, предварительной заявке на патент США № 61/789361, поданной 15 марта 2013 года, и предварительной заявке на патент США № 61/846918, поданной 16 июля 2013 года. Полное содержание данных заявок включено в данное описание путем ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к промышленным машинам. Более конкретно, представленное изобретение относится к системе поддержания трубопровода для землеройной машины.
[0003] Обычные канатные экскаваторы содержат стрелу и рукоять, соединенную со стрелой для вращательного и поступательного перемещения. Лопата или ковш прикреплены к рукояти и поддерживаются тросом или канатом, который продолжается над концом стрелы. Канат прикреплен к дужке, которая шарнирно соединена с ковшом. Во время фазы подъема канат наматывается барабаном лебедки, поднимая ковш вверх через отвал материала и освобождая часть материала. Обычно ориентация ковша относительно рукояти является неподвижной и не регулируется независимо от рукояти и подъемного каната.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В одном аспекте изобретение предлагает промышленную машину, содержащую раму, имеющую основание и стрелу, рычаг, подвижно соединенный со стрелой, орудие, трубопровод, первый элемент и второй элемент. Стрела имеет первый конец, соединенный с основанием, и второй конец, противоположный первому концу. Рычаг содержит первый конец и второй конец. Орудие соединено с первым концом рычага. Трубопровод продолжается от рамы к орудию. Первый элемент шарнирно соединен с рамой и поддерживает первую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы. Второй элемент шарнирно соединен между первым элементом и рычагом и поддерживает вторую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы.
[0005] В еще одном аспекте изобретение предлагает систему поддержания трубопровода промышленной машины, имеющей раму, поддерживающую стрелу, рычаг, имеющий первый конец и второй конец и поддерживаемый с возможностью поступательного и вращательного перемещения относительно стрелы, и орудие, соединенное с первым концом рычага. Система поддержания трубопровода содержит трубопровод для обеспечения сообщения между источником на раме и орудием, первый элемент и второй элемент. Первый элемент выполнен с возможностью шарнирного соединения с рамой и поддерживает первую часть трубопровода. Второй элемент выполнен с возможностью шарнирного соединения с рычагом и перемещения относительно первого элемента. Второй элемент поддерживает вторую часть трубопровода.
[0006] В еще одном аспекте изобретение предлагает промышленную машину, содержащую раму, имеющую основание и стрелу, соединенную с основанием, рычаг, подвижно соединенный со стрелой, трубопровод, продолжающийся между рамой и рычагом, и опорную конструкцию. Стрела имеет первый конец и второй конец, противоположный первому концу. Рычаг содержит первый конец, второй конец и орудие, соединенное с первым концом рычага. Опорная конструкция соединена по меньшей мере с частью трубопровода. Опорная конструкция выполнена с возможностью перемещения относительно по меньшей мере одного из рамы и рычага для поддержания трубопровода в ответ на перемещение рычага относительно рамы.
[0007] Другие аспекты изобретения станут очевидны при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Фиг.1 представляет собой вид в перспективе карьерного экскаватора.
[0009] Фиг.2 представляет собой вид в перспективе рукояти, ковша, опорных блоков канатов и вала рукояти экскаватора, показанного на Фиг.1.
[0010] Фиг.3 представляет собой увеличенное перспективное изображение конструкции для поддержания трубопровода.
[0011] Фиг.4 представляет собой вид в перспективе снизу конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.3 и части рукояти.
[0012] Фиг.5 представляет собой вид сбоку экскаватора по Фиг.1, с рукоятью в поднятом, втянутом положении.
[0013] Фиг.6 представляет собой вид сбоку экскаватора по Фиг.1, с рукоятью в опущенном, выдвинутом положении.
[0014] Фиг.7 представляет собой вид сбоку экскаватора по Фиг.1, с рукоятью в поднятом, выдвинутом положении.
[0015] Фиг.8 представляет собой вид в перспективе карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления.
[0016] Фиг.9 представляет собой вид сверху части экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.8.
[0017] Фиг.10 представляет собой вид в перспективе карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления.
[0018] Фиг.11 представляет собой вид сбоку карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.10.
[0019] Фиг.12 представляет собой вид в перспективе конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.10.
[0020] Фиг.13 представляет собой вид в перспективе карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления.
[0021] Фиг.14 представляет собой вид сбоку карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.13.
[0022] Фиг.15 представляет собой вид сбоку части карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления, с рукоятью во втянутом положении.
[0023] Фиг.16 представляет собой вид сбоку части карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.15, с рукоятью в выдвинутом положении.
[0024] Фиг.17 представляет собой вид сбоку части карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления, с рукоятью во втянутом положении.
[0025] Фиг.18 представляет собой вид сбоку части карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.17, с рукоятью в опущенном, выдвинутом положении.
[0026] Фиг.19 представляет собой вид сбоку части карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.17, с рукоятью в поднятом, выдвинутом положении.
[0027] Фиг.20 представляет собой вид сбоку карьерного экскаватора, содержащего конструкцию для поддержания трубопровода согласно еще одному варианту осуществления.
[0028] Фиг.21 представляет собой вид сбоку карьерного экскаватора и конструкции для поддержания трубопровода по Фиг.20.
[0029] Перед подробным объяснением каких-либо вариантов осуществления изобретения следует отметить, что применение изобретения не ограничено деталями конструкции и расположения составных элементов, изложенными в следующем описании или проиллюстрированными на следующих чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления и практического применения или осуществления различными способами. Также следует понимать, что фразеология и терминология, используемые в данном документе, предназначены для описания и не должны рассматриваться в качестве ограничения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0030] Фиг.1 показывает промышленную машину, такую как карьерный экскаватор 10, опирающуюся гусеницами 14 на опорную поверхность или землю (не показана). Экскаватор 10 содержит раму 18, содержащую основание 22, поддерживающую стрелу 26, и источник 30 текучей среды (например, насос для текучей среды и/или резервуар - Фиг.3). Экскаватор 10 дополнительно содержит удлиненный элемент или рукоять 34, орудие или ковш 38, содержащий поворотные исполнительные механизмы 42, и опорную конструкцию 46 трубопровода. Основание 22 содержит вращательную конструкцию для поворота вокруг оси вращения (не показана), которая обычно перпендикулярна плоскости, соответствующей уровню опорной поверхности. Основание 22 также содержит барабан 50 лебедки для наматывания и разматывания троса или каната 54. Хотя опорная конструкция 46 трубопровода описана относительно экскаватора 10, рычажный механизм 46 может использоваться на других промышленных машинах, включая другие проходческие комбайны.
[0031] Стрела 26 содержит первый конец 58, соединенный с основанием 22, и второй конец 62, противоположный первому концу 58. В проиллюстрированном варианте осуществления первый конец 58 выполнен с возможностью поворота относительно основания 22 с помощью шарнирного соединения. Стрела 26 дополнительно содержит направляющий блок 66, соединенный со вторым концом 62. Направляющий блок 66 направляет канат 54 через второй конец 62 стрелы 26. Канат 54 соединен с ковшом 38 посредством узла 70 дужки, который в проиллюстрированном варианте осуществления шарнирно соединен с ковшом 38. Ковш 38 движется в сторону направляющего блока 66, когда канат 54 наматывается барабаном 50 лебедки, и ковш 38 движется в сторону от направляющего блока 66, когда канат 54 разматывается. В некоторых вариантах осуществления узел 70 дужки содержит балансир для поддержания ориентации каната 54, которая, по существу, расположена по касательной к направляющему блоку 66.
[0032] Стрела 26 также содержит вал 74 рукояти и пару опорных блоков 78 канатов. Вал 74 рукояти продолжается через стрелу 26 и находится между первым концом 58 и вторым концом 62 стрелы 26. В проиллюстрированном варианте осуществления вал 74 рукояти выполнен с возможностью поворота вокруг оси, образуемой валом 74 рукояти, и ориентирован поперек продольной оси стрелы 26. Вал 74 рукояти содержит зубчатые колеса 82 (Фиг.2). Опорные блоки 78 канатов соединены с возможностью вращения с валом 74 рукояти и могут вращаться относительно стрелы 26. В одном варианте осуществления каждый опорный блок 78 представляет собой состоящий из трех частей опорный блок, имеющий две параллельные боковые части и верхнюю часть, расположенную между боковыми частями.
[0033] Как показано на Фиг.2, рукоять 34 содержит пару параллельных рычагов 86 и образует первый конец 90 и второй конец 94. Первый конец 90 шарнирно соединен с ковшом 38. Второй конец 94 принимают с возможностью перемещения опорные блоки 78 канатов. В проиллюстрированном варианте осуществления с каждой стороны стрелы 26 (Фиг.1) расположены плечи 86 рукояти, которые подвижно проходят через каждый опорный блок 78 таким образом, что рукоять 34 способна вращательно и поступательно перемещаться относительно стрелы 26. Подъем канатов 54 вращает рукоять 34 и опорный блок 78 вокруг вала 74 рукояти относительно стрелы 26. Рукоять 30 также может прямолинейно выдвигаться относительно опорного блока 58. В проиллюстрированном варианте осуществления каждый рычаг 86 содержит зубчатую рейку 98 для зацепления зубчатого колеса 82 вала 74 рукояти, образуя реечное соединение между рукоятью 34 и стрелой 26. Вращение вала 74 рукояти вокруг его оси перемещает зубчатую рейку 98 вдоль вала 74 рукояти, облегчая поступательное перемещение рукояти 34 относительно стрелы 26.
[0034] Ковш 38 используется для выемки грунта в месте проведения необходимых работ, сбора материала и переноса собранного материала в необходимое место (например, в подъемно-транспортную машину). Ковш 38 содержит зубья 102 для зацепления отвала материала. Каждый поворотный исполнительный механизм 42 соединен между ковшом 38 и рукоятью 34 и активно регулирует наклон ковша 38 (т.е. угол ковша 38 относительно рукояти 34) за счет поворота ковша 38 вокруг первого конца 90 рукояти. В проиллюстрированном варианте осуществления поворотными исполнительными механизмами 42 являются гидравлические цилиндры. Также в проиллюстрированном варианте осуществления ковш 38 представляет собой ковш 38 грейферного типа, имеющий заднюю стенку 106 и главный корпус 110, способный перемещаться относительно задней стенки 106. Главный корпус 110 избирательно перемещается в сторону от задней стенки 106 для опорожнения содержимого ковша 38. Главный корпус 110 может приводиться в действие одним или более цилиндрами ковша (не показан). В других вариантах осуществления экскаватор 10 может содержать другие типы орудия, ковшей или лопат.
[0035] Со ссылкой на Фиг.3, опорная конструкция 46 трубопровода содержит первый элемент или звено 118 и второй элемент или звено 122. В проиллюстрированном варианте осуществления опорная конструкция 46 содержит пару звеньев 118, 122, каждое из которых соединено с одним из плеч 86 рукояти. Первое звено 118 шарнирно соединено между рамой 18 и вторым звеном 122, а второе звено 122 шарнирно соединено между первым звеном 118 и плечом 86 рукояти. Звенья 118, 122 соединены друг с другом в соединении 154. В проиллюстрированном варианте осуществления соединение 154 и соединения, связывающие звенья 118, 122 с экскаватором, представляют собой шарнирные соединения; в других вариантах осуществления соединениями могут быть сферический подшипник, соединение с шариками в отдельных гнездах или некоторые соединения другого типа. Трубопроводы 126 проходят, по существу, по длине первого звена 118 и второго звена 122. Трубопроводы 126 соединены с первым звеном 118 и вторым звеном 122 и изгибаются вокруг соединения 154 между первым звеном 118 и вторым звеном 122. В проиллюстрированном варианте осуществления части трубопроводов 126, которые соединены со звеньями 118,122, представляют собой фиксированные трубки, а гибкая часть продолжается вокруг соединения между звеньями 118, 122. Предотвращается изгибание гибкой части за пределами минимального радиуса изгиба трубопровода в ответ на перемещение рукояти 34.
[0036] Как показано на Фиг.4, второе звено 122 содержит первую часть 122a, вторую часть 122b, шарнирно соединенную с первой частью 122a, и плиту 130 рабочего орудия, прикрепленную к плечу 86 рукояти. Плита 130 рабочего орудия шарнирно соединена со второй частью 122b, например, с помощью сферической втулки или цилиндрической втулки. В то время как второе звено 122 поворачивается вокруг первой оси 134 относительно первого звена 118, вторая часть 122b поворачивается вокруг второй оси 138 относительно первой части 122a. Трубопроводы 126 изгибаются вокруг соединения между первой частью 122a и второй частью 122b. Во время работы экскаватора 10 стороны ковша 38 могут быть неравномерно нагружены, заставляя рукоять 34 отклоняться в боковом направлении относительно опорных блоков 78 канатов или перемещаться в плоскости, которая, по существу, перпендикулярна продольной оси рукояти 34. Поворотное соединение между первой частью 122a и второй частью 122b обеспечивает дополнительное направление шарнирного сочленения для приспосабливания к боковому или крутильному движению рукояти 34 и предотвращает заклинивание первого звена 118 и второго звена 122. В проиллюстрированном варианте осуществления вторая ось 138 перпендикулярна первой оси 134. В других вариантах осуществления вторая ось 138 может быть расположена с другим углом относительно первой оси 134. В других вариантах осуществления второе звено 122 может быть образовано в виде сплошного элемента без шарнирных частей 122a и 122b.
[0037] В одном варианте осуществления перемещение звеньев 118, 122 относительно друг друга может быть ограничено (например, посредством механического стопора), чтобы никогда не выходить за пределы минимального угла между первым звеном 118 и вторым звеном 122 для того, чтобы трубопроводы 126 не изгибались за пределами минимального радиуса изгиба. В других вариантах осуществления соединение между первым звеном 118 и вторым звеном 122 может содержать поворотный патрубок или наливной шарнир для обеспечения сообщения по текучей среде между частью каждого трубопровода 126, соединенной с первым звеном 118, и частью каждого трубопровода 126, соединенного со вторым звеном 122. Поворотный патрубок устраняет необходимость в гибкой части трубопровода и обеспечивает прохождение текучей среды по трубопроводам 126, когда шарнирные звенья 118, 122 находятся практически в любом положении, без ограничения радиусом изгиба трубопроводов 126. В заключение, в проиллюстрированном варианте осуществления опорная конструкция 46 трубопровода не имеет независимого привода, но вместо этого следует движению рукояти 34, когда рукоять 34 приводится в движение за счет напорного и подъемного усилий. В других вариантах осуществления звенья 118, 122 приводится в движение с поворотом за счет независимого источника энергии в ответ на перемещение рукояти 34.
[0038] В варианте осуществления по Фиг.3 трубопроводы 126 находятся в сообщении по текучей среде с источником 30 текучей среды, расположенном на основании 22. Трубопроводы 126 также находятся в сообщении по текучей среде со вторыми трубопроводами 140, продолжающимися вдоль рукояти 34 и предоставляющими текучую среду для поворота исполнительных механизмов 42 (Фиг.2) и цилиндров ковша. В дополнение, трубопроводы 126, 140 могут передавать множество типов текучих сред по отдельным линиям с различными давлениями. Трубопроводы 126, 140 могут перемещать смазочную среду (например, смазку) в рукоять 34 для того, чтобы смазывать механические соединения на рукояти 34 и в ковше 38. Смазочная среда может включать жидкий, твердый или полутвердый смазочный материал. В других вариантах осуществления трубопроводы 126, 140 обеспечивают электрическую связь между ковшом 38 и рамой 18 для передачи сигналов между ковшом 38 и контроллером и/или для передачи электроэнергии электрическому исполнительному механизму для приведения в действие ковша 38. В одном варианте осуществления трубопроводы 140 поддерживаются в картридже, который соединен с возможностью снятия с плечом 86 рукояти, по аналогии с картриджем, описанным в патентной заявке США серийный № 14/045744, поданной 3 октября 2013 года, полное содержание которой включено в данную заявку посредством ссылки.
[0039] Фиг.5-7 иллюстрируют многочисленные возможные положения для рукояти 34 во время работы экскаватора 10. Рукоять 34 поворачивается и движется поступательно относительно рамы 18. Звенья 118, 122 образуют первый конец опорной конструкции 46, соединенный с рамой 18, и второй конец, соединенный с рукоятью 34. Расстояние между первым концом и вторым концом может варьироваться для приспосабливания к перемещению между рукоятью 34 и стрелой 26 во время работы. По мере того как рукоять 34 перемещается из втянутого положения (Фиг.5) в выдвинутое положение (Фиг.6), звенья 118, 122 движутся в стороны друг от друга, так что внутренний угол 142 между звеньями 118, 122 увеличивается. По мере того как рукоять 34 движется в направлении втянутого положения (Фиг.5), звенья 118, 122 поворачиваются в направлении друг друга, уменьшая угол 142. В дополнение, по мере того как рукоять 34 движется из опущенного положения (Фиг.6) в поднятое положение (Фиг.7), угол 142 уменьшается. Шарнирное соединение звеньев 118, 122 отвечает за «ослабления напряжения» трубопроводов 126 и уменьшает вероятность, что трубопроводы 126 будут зацепляться за близлежащие препятствия или конструкции. Опорная конструкция 46 трубопровода упрощает сложность переноса текучей среды через соединение, которое обеспечивает вращательное и поступательное перемещение рукояти 34 относительно стрелы 26, предоставляя таким образом находящуюся под давлением текучую среду, электроэнергию или электрические сигналы орудию 38 по всему диапазону движения рукояти 34. Среди прочего, опорная конструкция 46 трубопровода обеспечивает активное управление перемещением орудия, увеличивая диапазон перемещения и эффективность орудия 38.
[0040] Фиг.8 и 9 иллюстрируют еще один вариант осуществления опорной конструкции 46 трубопровода, в которой первое звено 118 сформировано в виде стропила, содержащего пару стоек 118a, 118b, имеющих концы, каждый из которых шарнирно соединен с основанием 22 в соединениях с шариками в отдельных гнездах. Стойки 118a, 118b соединены вместе на вершине и соединены со вторым звеном 122 в соединении 154. В проиллюстрированном варианте осуществления соединение 154 представляет собой шарнирное соединение; в других вариантах осуществления соединением 154 может быть сферический подшипник, соединение с шариками в отдельных гнездах или какой-то другой тип соединения. Форма стропила первого звена 118 распределяет напряжение в соединениях и уменьшает износ первого звена 118.
[0041] В других вариантах осуществления как первое звено, так и второе звено сформированы в виде стропил, содержащих пару стоек, при этом каждая стойка второго звена шарнирно соединена с одним из плеч 86 рукояти. Опорная конструкция 46 может содержать одно первое звено и одно второе звено, которые шарнирно соединены, например, с помощью единственного сферического соединения или соединения с шариками в отдельных гнездах, соединяющего вершину каждого звена.
[0042] Фиг.10-12 иллюстрируют еще один вариант осуществления опорной конструкции 246 трубопровода. Для краткости, подробно будут описаны только различия между опорной конструкцией 246 трубопровода и опорной конструкцией 46 трубопровода. Аналогичные детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями плюс 200.
[0043] Как показано на Фиг.10-12, первое звено 318 соединено с опорным блоком 78, тогда как второе звено 322 соединено между первым звеном 318 и частью рукояти 34 между первым концом 90 и вторым концом 94. Первое звено 318 образует первый конец опорной конструкции 246, который шарнирно соединен с верхней частью опорного блока 78, а второе звено 322 образует второй конец опорной конструкции 246, который шарнирно соединен с верхней частью рукояти 34. Оба звена 318, 322 поддерживают фиксированные части трубопровода для перемещения гидравлической жидкости, смазочной жидкости и/или электрического провода.
[0044] Как показано на Фиг.11, трубопроводы 326 содержат гибкую часть, продолжающуюся с изгибом в виде формы S от основания 22 вдоль боковой поверхности опорного блока 78 к первому звену 318. Как в варианте осуществления Фиг.1, гибкая часть продолжается вокруг соединения между первым звеном 318 и вторым звеном 322. Трубопроводы 326 содержат как линии для текучей среды для перемещения находящихся под давлением текучих сред, так и электрические линии. В проиллюстрированном варианте осуществления трубопроводы 326 проходят под концом второго звена 322, который соединен с рукоятью 34. Трубопроводы 326 проходят вдоль верхнего края рукояти 34 в коллектор (не показано), расположенный на задней стенке 106 ковша 38. Текучая среда (например, гидравлическая жидкость, смазывающая жидкость) перемещается в коллектор, где она затем отводится для поворота исполнительных механизмов 42 или механических соединений.
[0045] Как лучше всего показано на Фиг.12, первое звено 318 шарнирно соединено с опорным блоком 78 с помощью шарнирного соединения или цилиндрической втулки, тогда как второе звено 322 шарнирно соединено с рычагом 86 рукояти 34 с помощью универсального соединения или U-соединения. U-соединение содержит первую часть, которая поворачивается вокруг первой оси, и вторую часть, которая поворачивается вокруг второй оси, которая, по существу, перпендикулярна первой оси. Конструкция универсального соединения хорошо известна специалисту в данной области техники и вследствие этого не описана с дополнительными подробностями. В дополнение, шарнирное соединение между первым звеном 318 и вторым звеном 322 представляет собой сферическое соединение. Как используется в данном документе, сферическое соединение может содержать цилиндрический палец, продолжающийся между концами первого звена 318 и второго звена 322 и заключенный внутри одной или более сферических втулок, которые могут поворачиваться относительно первого звена 318 и второго звена 322. В других вариантах осуществления сферическое соединение содержит соединение с шариками в отдельных гнездах. В других вариантах осуществления сферическое соединение содержит роликовый подшипник, имеющий множество роликовых элементов со сферической формой или внешним видом. Типы соединений, описанных выше, могут быть включены в любое из стыковых соединений в опорной конструкции 246. Например, соединением между вторым звеном 322 и плечом 86 рукояти вместо U-соединения может быть цилиндрическое шарнирное соединение.
[0046] Фиг.13 и 14 иллюстрируют еще один вариант осуществления, в котором первое звено 318 шарнирно соединено со стороной опорного блока 78 посредством первого поворотного патрубка или наливного шарнира 360 в сообщении по текучей среде с источником 30 текучей среды (не показан). Второе звено 322 шарнирно соединено со стороной рукояти 34 во втором поворотном патрубке 364. Шарниры 360, 364 перемещают текучую среду через поворотные соединения в трубопроводы 326 на звеньях 318, 322. В других вариантах осуществления первое звено 318 соединено с валом 74 рукояти, а второе звено 322 соединено между первым звеном 318 и рукоятью 34.
[0047] Фиг.15 и 16 иллюстрируют еще один вариант осуществления опорной конструкции 446 трубопровода. Для краткости подробно будут описаны только различия между опорной конструкцией 446 трубопровода и опорной конструкцией 46 трубопровода. Аналогичные детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями плюс 400.
[0048] Как показано на Фиг.15 и 16, опорная конструкция 446 трубопровода содержит третье звено 572, соединенное между первым звеном 518 и вторым звеном 522. Трубопроводы 526 не соединены с третьим звеном 572. Третье звено 572 обеспечивает минимальное расстояние между концами первого звена 518 и второго звена 522, предотвращая изгибание трубопровода 526 за пределами минимального радиуса изгиба.
[0049] Фиг.17-19 иллюстрируют еще один вариант осуществления конструкции для поддержания трубопровода 646. Для краткости, подробно будут описаны только различия между опорной конструкцией 646 трубопровода и опорной конструкцией 46 трубопровода. Аналогичные детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями плюс 600.
[0050] Со ссылкой на Фиг.17, первое звено 718 шарнирно соединено со стрелой 26, а второе звено 722 шарнирно соединено между первым звеном 718 и частью рукояти 34 в положении между первым концом 90 и вторым концом 94. В одном варианте осуществления первое звено 718 выполнено с возможностью поворота приблизительно на 110 градусов, второе звено 722 выполнено с возможностью поворота приблизительно на 70 градусов, а общее вращение между звеньями 718, 722 составляет приблизительно 100 градусов. В проиллюстрированном варианте осуществления первое звено 718 соединено со стрелой 26 в первом шарнирном соединении 760, которое находится в сообщении с источником 30 текучей среды, тогда как второе звено 722 соединено с рукоятью 34 посредством второго шарнирного соединения 764. В других вариантах осуществления звенья 718, 722 могут быть соединены со стрелой 26 и рукоятью 34 соответственно с помощью штифтовых соединений или другого типа механического соединения. В опорной конструкции 646 трубопровода могут использоваться одна или две коллинеарные точки вращения на каждой из стрелы 26 и рукояти 30.
[0051] Опорная конструкция 646 трубопровода обеспечивает путь для линий для текучей среды для соединения непосредственно между стрелой 26 и рукоятью 30, при этом звенья 718 и 722 имеют более короткую длину, чем звенья в описанных выше вариантах осуществления. В других вариантах осуществления точка поворота первого звена 718 относительно стрелы 26 может быть расположена в ином положении, в том числе на нижней части стрелы 26, под рукоятью 30 или выступая сбоку отстрелы 26.
[0052] Фиг.20 и 21 иллюстрируют еще один вариант осуществления опорной конструкции 846 трубопровода. Для краткости, подробно будут описаны только различия между опорной конструкцией 846 трубопровода и опорной конструкцией 46 трубопровода. Аналогичный детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями, плюс 800.
[0053] В проиллюстрированном варианте осуществления, по меньшей мере один трубопровод 926 находится в сообщении по текучей среде с источником 830 текучей среды. Трубопроводы 926 содержат гибкую часть 976, продолжающуюся от основания 22 до второго конца 94 рукояти 34, при этом трубопроводы 926 находятся в сообщении по текучей среде с трубопроводами 140, продолжающимися вдоль рукояти 34. Гибкая часть 976 в целом сохраняет частично круглый профиль или форму петли для того, чтобы приспосабливаться к вращательному и поступательному перемещению рукояти 34 относительно стрелы 26.
[0054] В дополнение, каждый конец гибкой части 976 поддерживается в стороне от соединения между трубопроводами 926 и основанием 22 и соединения между трубопроводами 926 и рукоятью 34. В варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг.18, опорная конструкция 846 также содержит первый опорный блок 944, соединенный с основанием 22, и второй опорный блок 948, соединенный со вторым концом 94 каждого плеча 86 рукояти. Каждый опорный блок 944, 948 поддерживает часть каждого трубопровода 926 против боковых и крутильных сил, прикладываемых к трубопроводу 926 вследствие перемещения рукояти 34, уменьшая таким образом напряжение и износ трубопроводов 926 и связанных с ними приспособлений.
[0055] Гибкая часть 976 имеет длину, которая является достаточной для приспосабливания к любому положению/перемещению второго конца 94 рукояти 34. Гибкий трубопровод 976 соединен непосредственно со вторым концом 94 рукояти 34, уменьшая таким образом диапазон, к которому должен приспосабливаться трубопровод 976. В одном варианте осуществления гибкая часть 976 является достаточно длинной для приспосабливания к рукояти 34 и ковшу 38 при расположении в положении стягивания, в котором ковш 38 втягивается внутрь для зацепления передней части стрелы 26 рядом с основанием 22, а рукоять 34 полностью втягивается и поворачивается, по существу, в вертикальную ориентацию.
[0056] В других вариантах осуществления опорная конструкция 846 трубопровода содержит кабельный трак (не показан), который по меньшей мере частично поддерживает гибкую часть 976. Кабельный трак обеспечивает возможность перемещения трубопроводов 926 в пределах определенного диапазона и направляет движение гибкой части 976 в ответ на перемещение рукояти 34. В других вариантах осуществления гибкая часть 976 поддерживается, например, пружиной.
[0057] Следует понимать, что признаки, раскрытые в одном варианте осуществления выше, в равной степени применимы к другим вариантам осуществления.
[0058] Таким образом, изобретение предлагает, среди прочего, конструкцию для поддержания трубопровода для промышленной машины. Несмотря на то, что изобретение было подробно описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, в рамках объема и сущности одного или более независимых аспектов изобретения, как описано, существуют варианты и модификации. Различные признаки и преимущества изобретения изложены в следующей формуле изобретения.
1. Промышленная машина, содержащая:
раму, содержащую основание и стрелу, при этом стрела имеет первый конец, соединенный с основанием, и второй конец, противоположный первому концу;
рычаг, подвижно соединенный со стрелой и содержащий первый конец и второй конец;
орудие, соединенное с первым концом рычага;
трубопровод, продолжающийся между рамой и орудием;
первый элемент, шарнирно соединенный с рамой и поддерживающий первую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы; и
второй элемент, шарнирно соединенный между первым элементом и рычагом и поддерживающий вторую часть трубопровода при перемещении рычага относительно стрелы.
2. Промышленная машина по п. 1, в которой первый элемент шарнирно соединен со вторым элементом соединением, при этом трубопровод содержит гибкую часть, продолжающуюся вокруг соединения и образующую радиус изгиба, при этом радиус изгиба гибкой части остается выше заданного минимального уровня.
3. Промышленная машина по п. 1, в которой рама дополнительно содержит опорный блок, шарнирно соединенный со стрелой вокруг оси, расположенной между первым концом и вторым концом стрелы, при этом опорный блок поддерживает рычаг для перемещения относительно стрелы, при этом первый элемент шарнирно соединен с опорным блоком.
4. Промышленная машина по п. 3, в которой первый элемент соединен с верхней поверхностью опорного блока, а второй элемент соединен между первым элементом и верхней поверхностью рычага.
5. Промышленная машина по п. 1, дополнительно содержащая третий элемент, шарнирно соединенный с первым элементом и вторым элементом и продолжающийся между ними.
6. Промышленная машина по п. 1, в которой первый элемент шарнирно соединен с одним из основания и стрелы.
7. Промышленная машина по п. 1, в которой первый элемент содержит стропильное звено, при этом стропильное звено содержит пару базовых концов, шарнирно соединенных с рамой, и вершину, шарнирно соединенную со вторым элементом.
8. Промышленная машина по п. 1, в которой второй элемент поворачивается относительно первого элемента вокруг первой оси, при этом второй элемент содержит первую часть и вторую часть, шарнирно соединенную с первой частью, причем вторая часть поворачивается относительно первой части вокруг второй оси, которая не параллельна первой оси.
9. Промышленная машина по п. 1, в которой рама поддерживает источник текучей среды, при этом трубопроводом является трубопровод для текучей среды, обеспечивающий сообщение по текучей среде между источником текучей среды и орудием.
10. Промышленная машина по п. 9, в которой трубопровод подает смазывающую жидкость в механическое соединение по меньшей мере на одном из орудия и рычага.
11. Промышленная машина по п. 9, в которой орудие содержит ковш, соединенный с первым концом рычага, и исполнительный механизм для приведения ковша в действие, при этом трубопровод подает находящуюся под давлением текучую среду из источника текучей среды в исполнительный механизм.
12. Промышленная машина по п. 1, в которой трубопроводом является электрическая линия, обеспечивающая электрическую связь с орудием.
13. Промышленная машина по п. 1, в которой трубопроводом является первый трубопровод, при этом рычаг содержит второй трубопровод, продолжающийся между первым концом рычага и вторым концом рычага, причем первый трубопровод продолжается до второго конца рычага и находится в сообщении со вторым трубопроводом.
14. Промышленная машина по п. 1, в которой первый элемент и второй элемент соединены в шарнирном соединении, при этом шарнирное соединение содержит сферический подшипник.
15. Промышленная машина по п. 1, в которой второй элемент содержит конец, соединенный с рычагом посредством универсального соединения.
16. Опора трубопровода для промышленной машины, имеющей раму, содержащую основание и стрелу, рычаг, имеющий первый конец и второй конец и поддерживаемый с возможностью поступательного и вращательного перемещения относительно стрелы, и орудие, соединенное с первым концом рычага, при этом система поддержания трубопровода содержит:
трубопровод для обеспечения сообщения между источником на раме и орудием;
первый элемент, выполненный с возможностью шарнирного соединения с рамой, при этом первый элемент поддерживает первую часть трубопровода; и
второй элемент, выполненный с возможностью шарнирного соединения с рычагом, при этом второй элемент выполнен с возможностью перемещения относительно первого элемента и поддержания второй части трубопровода.
17. Опора трубопровода по п. 16, в которой первый элемент шарнирно соединен со вторым элементом соединением, при этом трубопровод содержит гибкую часть, продолжающуюся вокруг соединения и образующую радиус изгиба, при этом радиус изгиба гибкой части остается выше заданного минимального уровня.
18. Опора трубопровода по п. 16, в которой первый элемент и второй элемент шарнирно соединены посредством сферического подшипника, при этом второй элемент содержит конец, образующий универсальное соединение, которое выполнено с возможностью соединения с рычагом.
19. Опора трубопровода по п. 16, дополнительно содержащая третье звено, шарнирно соединенное между первым звеном и вторым звеном.
20. Опора трубопровода по п. 16, в которой первый элемент содержит стропильное звено, содержащее пару базовых концов, шарнирно соединенных с рамой, и вершину, шарнирно соединенную со вторым элементом.
21. Опора трубопровода по п. 16, в которой второй элемент поворачивается относительно первого элемента вокруг первой оси, при этом второй элемент содержит первую часть и вторую часть, шарнирно соединенную с первой частью, причем вторая часть поворачивается относительно первой части вокруг второй оси, которая не параллельна первой оси.
22. Промышленная машина, содержащая:
раму, содержащую основание и стрелу, соединенную с основанием, при этом стрела имеет первый конец и второй конец, противоположный первому концу;
рычаг, подвижно соединенный со стрелой и содержащий первый конец, второй конец и орудие, соединенное с первым концом рычага;
трубопровод, продолжающийся между рамой и рычагом; и
опорную конструкцию, соединенную по меньшей мере с частью трубопровода, при этом опорная конструкция содержит часть, которая выполнена с возможностью перемещения относительно по меньшей мере одного из рамы и рычага в ответ на перемещение рычага относительно рамы.
23. Промышленная машина по п. 22, в которой опорная конструкция содержит первый конец, соединенный с рамой, и второй конец, соединенный с рычагом и определяющий расстояние между первым концом и вторым концом, при этом расстояние изменяется при перемещении рычага относительно рамы.
24. Промышленная машина по п. 22, в которой опорная конструкция содержит первый элемент и второй элемент, выполненный с возможностью поворота относительно первого элемента, при этом первый элемент шарнирно соединен с рамой, а второй элемент шарнирно соединен с рычагом.
25. Промышленная машина по п. 24, в которой первый элемент шарнирно соединен со вторым элементом соединением, при этом трубопровод содержит гибкую часть, продолжающуюся вокруг соединения и образующую радиус изгиба, причем радиус изгиба гибкой части остается выше заданного минимального уровня.
26. Промышленная машина по п. 24, в которой первый элемент шарнирно соединен с одним из основания и стрелы.
27. Промышленная машина по п. 24, в которой опорная конструкция дополнительно содержит третий элемент, шарнирно соединенный между первым элементом и вторым элементом.
28. Промышленная машина по п. 24, в которой второй элемент поворачивается относительно первого элемента вокруг первой оси, при этом второй элемент содержит первую часть и вторую часть, шарнирно соединенную с первой частью, причем вторая часть поворачивается относительно первой части вокруг второй оси, которая расположена под углом относительно первой оси.
29. Промышленная машина по п. 22, в которой рама содержит опорный блок, шарнирно соединенный со стрелой и поддерживающий рычаг для поступательного и вращательного перемещения относительно стрелы, при этом опорный блок выполнен с возможностью поворота вокруг оси, которая расположена поперек стрелы.
30. Промышленная машина по п. 29, в которой опорная конструкция содержит первый элемент и второй элемент, выполненный с возможностью поворота относительно первого элемента, при этом первый элемент шарнирно соединен с опорным блоком, а второй элемент шарнирно соединен с рычагом.
31. Промышленная машина по п. 22, в которой трубопроводом является первый трубопровод, при этом рычаг содержит второй трубопровод, продолжающийся, по существу, по длине рычага, причем первый трубопровод продолжается до второго конца рычага и находится в сообщении со вторым трубопроводом.
32. Промышленная машина по п. 22, в которой трубопроводом является трубопровод для текучей среды, обеспечивающий сообщение по текучей среде между источником текучей среды и орудием.
33. Промышленная машина по п. 22, в которой опорная конструкция содержит первую опору, соединенную с рамой и поддерживающую первый конец трубопровода, и вторую опору, соединенную с рычагом и поддерживающую второй конец трубопровода, при этом трубопровод обладает жесткостью для поддержания частично круглого профиля при продолжении трубопровода от рамы к рычагу.
