带有嵌套铲斗的机具系统及机具系统操作方法技术方案

一种机具系统包括连杆和与连杆联接并能在倾卸位置和推动位置之间移动的铲斗。铲斗具有复合后部部分，该复合后部部分形成具有盆状的轮廓以在铲斗卷曲时协助在后部部分内分配材料并且将铲斗嵌套得接近连杆。公开了相关技术。

The machine tool system with the nested shovel and the operating method of the machine tool system

A machine tool system consists of a connecting rod and a connecting rod and a bucket that can move between the dump position and the driving position. The bucket has a compound rear part, and the compound rear part has a basin shaped contour to assist the material distribution in the rear part when the bucket is frizzled, and nesting the bucket closer to the connecting rod. The related technology is open.

【技术实现步骤摘要】
带有嵌套铲斗的机具系统及机具系统操作方法
本专利技术大体涉及用于抓取和移动材料的铲斗，更具体地涉及铲斗后部部分，所述铲斗后部部分塑形为用于分配材料并且使铲斗与连杆嵌套。
技术介绍
轮式装载机、履带式装载机和其他装载机器配有铲斗，用于挖掘、装载和运输各式不同材料。松散状态的材料如沙子、砾石、岩石、土壤、覆盖物、盐以及其他材料通常会在工地上被来回移动，或者这些材料堆会被移动到另一台机器内进行运输。在矿区，一个应用就是将诸如矿石的爆破岩石或表土装载到卡车中以便处理或运输到加工区。通常，装载机用呈切割或挖掘角的铲斗驱入一堆材料，铲斗方向一般但不总是水平的，然后在一进入堆时或稍后就开始卷曲铲斗。铲斗通常卷曲回到推动位置，装载机从堆中返回，然后将铲斗负载运输到倾卸区或卡车车箱内。相同的基本循环可以重复许多次。该过程的总体效率可以根据多个因素而变化，但是一般而言，期望尽可能快地实现抓取和倾卸循环，并且铲斗尽可能地满。铲斗填充与循环时间可以达到平衡，对二者进行管理以达到各种目的。此外，材料的类型以及材料或堆本身的性质如颗粒尺寸、含水量、堆的陡度以及其他因素可引起机器和铲斗与材料堆相互作用方式的变化和不可预测性。本领域技术人员将熟悉多年来发展的、试图改进装载机操作和施工基本过程的各种技术。已经发展了针对材料类型和/或装载机操作环境、机器或机具系统配置以及其他因素而定制的不同的铲斗配置、材料和铲斗施工技术。Mills等人的美国专利第8,695,240号是铲斗设计的一个例子，标题为“机器铲斗组件”。Mills等人提出具有上部部分、底部部分和卷曲中间部分的铲斗，其几何形状配置为在目标范围内提供装载能力指数。
技术实现思路
一方面，一种用于机器的机具系统包括连杆和铲斗，其中铲斗用于抓取材料，并包括将铲斗联接至连杆的安装元件，并且铲斗能相对于连杆在推动位置和倾卸位置之间移动。铲斗进一步包括铲斗壳、顶部部分、下部边缘、底板部分以及复合后部部分，其中铲斗壳具有上部边缘；顶部部分从上部边缘向后延伸；底板部分从下部边缘向后延伸并定向为与顶部部分成对角；复合后部部分具有位于其上的安装元件。顶部部分具有线形轮廓，底板部分具有线形轮廓，而复合后部部分具有部段轮廓。部段轮廓具有与顶部部分的线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与底板部分的线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从第一卷曲部段过渡到第二卷曲部段的线形中间部段，从而部段轮廓形成了盆状以在复合后部部分中分配材料并使铲斗在推动位置与连杆嵌套。另一方面，一种用于机器中机具系统的铲斗包括铲斗壳、顶部部分、下部边缘、底板部分以及复合后部部分，其中铲斗壳具有上部边缘；顶部部分从上部边缘向后延伸；底板部分从下部边缘向后延伸；复合后部部分连接于顶部部分和底板部分之间。铲斗进一步包括与铲斗壳联接的第一侧壁，以及与铲斗壳联接的第二侧壁，并且上部边缘与下部边缘中每一个都在第一侧壁和第二侧壁之间延伸。铲斗进一步包括安装元件，所述安装元件联接至铲斗壳的复合后部部分并且构造为与连杆联接。顶部部分和底板部分中每一个都具有线形轮廓，并定向为彼此成对角以形成铲斗凹口，并且复合后部部分具有部段轮廓，其包括与顶部部分的线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与底板部分的线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从第一卷曲部段过渡到第二卷曲部段的线形中间部段。铲斗构造为相对于连杆在倾卸位置和推动位置之间枢转，并且部段轮廓形成了盆状从而在复合后部部分中分配材料并使铲斗在推动位置与连杆嵌套。在另外一方面，一种操作机具系统的方法包括：用联接至机具系统中连杆的铲斗抓取材料，并且相对于连杆将铲斗从挖掘位置倾斜至推动位置，从而抓取的材料通过铲斗凹口在重力作用下移动。该方法进一步包括：将从铲斗复合后部部分内的凹口接收的材料分配至邻接顶部部分的复合后部部分的第一卷曲部段以及邻接底板部分的复合后部部分的第二卷曲部段。该方法更进一步包括：在推动位置停止倾斜铲斗，从而复合后部部分的线形中间部段邻近连杆的上部表面，并且使铲斗与连杆嵌套。附图说明图1是根据一个实施例的机具系统的侧面示意图；图2是根据一个实施例的铲斗的后部透视图；图3是根据一个实施例的铲斗的正面透视图；图4是图2和图3中铲斗的一部分的侧视图；图5是根据一个实施例的机具系统的一部分的侧面示意图；图6是根据一个实施例的铲斗轮廓的侧面示意图；图7是图6中铲斗轮廓的侧面与一个已知设计对比的示意图；以及图8是图6中铲斗轮廓的侧面与另一个已知设计对比的示意图。具体实施方式参照图1，其示出根据一个实施例的、与机器12联接的机具系统10。机器12可包括轮式装载机或履带式装载机，其，例如以传统方式包括具有轮子或履带性质的地面接合推进元件。可以设想，将机器用于从堆中抓取和倾卸松散或粘结性适度的材料的应用，将尤其从本文所阐述的教导受益，然而，本专利技术不严格限于任何特定的机器配置或材料或工作应用。机具系统10可包括连杆14，其具有升降臂18；以及倾斜杆组件20，其与升降臂18枢转地联接。包括多个安装元件的铲斗30在第一位置通过第一安装元件32与升降臂16枢转地联接，并限定枢转轴线29；以及在第二位置通过第二安装元件34与升降臂16枢转地联接，并限定枢转轴线28。升降致动器18联接在机器12和升降臂16之间并升高及降低升降臂16。倾斜致动器26构造为在第一位置和第二位置之间枢转倾斜杆22，其中，在第一位置，与倾斜杆22联接的连接器24将铲斗30枢转至倾卸位置，在第二位置，连接器24将铲斗30枢转至卷曲或推动位置，大致如图1所示。可操作机具系统10以将材料，例如矿区爆炸区底部的松散岩石，抓取、升降并倾斜卸到卡车等内。如本文进一步描述的，铲斗30独特地配置为在操作期间方便地接收材料，提高效率，并且与升降臂16嵌套。铲斗30具有正面部分36，以及后部部分38，塑形为让铲斗30，并且因此让其中的材料能定位在接近升降臂16的位置。参照其形状，后部部分38可以理解为复合的，并且能让在材料在铲斗30的后部更容易地分配，反过来，至少在一些情形下使待进入的材料更易进入铲斗30，其意义将从下面的描述中进一步显现。铲斗30形状特征的一个方面可以在于，至少某些实施例类似于如果将大致为抛物线状的铲斗向下挤压使其后部部分变形以与平坦表面一致而可能预计的情况。在与图1的示例结构类似的铲斗和连杆示例中，这样的形状具有时重心降低并且接近升降臂的倾向。图1中，附图标记300标识铲斗30的大致重心，而附图标记400标识已知铲斗设计的大致重心，其铲斗大体为抛物线状。可以看出，比起重心400，重心300的位置较低且更接近升降臂16。铲斗30的后部部分38位于邻近升降臂16的上部表面17的位置。现在再参照图2，其示出铲斗30的透视图，示例后部部分38，以及联接至后部部分38相对侧的第一侧壁40和第二侧壁42。后部部分38是铲斗壳50的一部分，侧壁40和42联接至铲斗壳50。岩石防护件44向铲斗壳50的上方和前方延伸。切割元件46也向铲斗壳50的前方延伸。图2也示出上部安装元件34，至少部分位于后部部分38上；以及下部安装元件32，也至少部分位于后部部分38上；安装元件32和34将铲斗30枢转地联接至连杆14。枢转轴线28可通过安装元件34延伸，而枢转轴线29可通过安装元件32中的一个延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机器的机具系统，其包括：连杆；铲斗，其用于抓取材料，并且包括将所述铲斗联接至所述连杆的安装元件，并且所述铲斗能相对于所述连杆在推动位置和倾卸位置之间移动；所述铲斗进一步包括铲斗壳，所述铲斗壳具有上部边缘、顶部部分、下部边缘、底板部分和复合后部部分，所述顶部部分从所述上部边缘向后延伸，所述底板部分从所述下部边缘向后延伸并定向为与所述顶部部分成对角，所述复合后部部分具有位于其上的所述安装元件；所述顶部部分具有线形轮廓，所述底板部分具有线形轮廓，并且所述复合后部部分具有部段轮廓；并且所述部段轮廓具有与所述顶部部分的所述线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与所述底板部分的所述线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从所述第一卷曲部段过渡到所述第二卷曲部段的线形中间部段，从而所述部段轮廓形成了盆状以在所述复合后部部分内分配材料并且使所述铲斗在所述推动位置与所述连杆嵌套。

【技术特征摘要】
2016.06.03 US 15/172,5081.一种用于机器的机具系统，其包括：连杆；铲斗，其用于抓取材料，并且包括将所述铲斗联接至所述连杆的安装元件，并且所述铲斗能相对于所述连杆在推动位置和倾卸位置之间移动；所述铲斗进一步包括铲斗壳，所述铲斗壳具有上部边缘、顶部部分、下部边缘、底板部分和复合后部部分，所述顶部部分从所述上部边缘向后延伸，所述底板部分从所述下部边缘向后延伸并定向为与所述顶部部分成对角，所述复合后部部分具有位于其上的所述安装元件；所述顶部部分具有线形轮廓，所述底板部分具有线形轮廓，并且所述复合后部部分具有部段轮廓；并且所述部段轮廓具有与所述顶部部分的所述线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与所述底板部分的所述线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从所述第一卷曲部段过渡到所述第二卷曲部段的线形中间部段，从而所述部段轮廓形成了盆状以在所述复合后部部分内分配材料并且使所述铲斗在所述推动位置与所述连杆嵌套。2.根据权利要求1所述的机具系统，其中所述连杆包括升降臂和倾斜杆组件，所述升降臂与所述安装元件中的第一者枢转地联接，所述倾斜杆组件与所述安装元件中的第二者枢转地联接并且与所述升降臂枢转地联接；并且其中，所述线形中间部段定向为垂直于所述铲斗底板部分的所述线形轮廓，并且所述复合后部部分在所述推动位置位于邻近所述升降臂的位置；并且其中，所述铲斗进一步包括桨状板，所述桨状板在所述底板部分竖直下方联接至所述铲斗壳，并且限定水平面，且其中，所述底板部分相对于所述水平面以底板角定向。3.根据权利要求1所述的机具系统，其中：所述铲斗具有宽度尺寸和高度尺寸，所述宽度尺寸平行于所述上部边缘和所述下部边缘延伸，所述高度尺寸定向为垂直于小于所述宽度尺寸的所述铲斗宽度尺寸；并且所述第一卷曲部段在包括所述高度尺寸并定向为垂直于所述宽度尺寸的平面内限定第一曲率半径，并且所述第二卷曲部段在所述面内限定与所述第一曲率半径不同的第二曲率半径；并且其中，所述第一半径小于所述第二半径。4.根据权利要求3所述的机具系统，其中，所述第一卷曲部段的行程长度小于所述第二卷曲部段和所述中间部段中每一者的行程长度，并且所述铲斗具有缩进，从而所述上部边缘位于所述下部边缘的后方；并且其中，所述铲斗限定从约55度到约90度的缩进角以及从约5度至约60度的凹口角。5.一种用于机器中机具系统的铲斗，其包括：铲斗壳，其包括上部边缘、顶部部分、下部边缘、底板部分和复合后部部分，所述顶部部分从所述上部边缘向后延伸，所述底板部分从所述下部边缘向后延伸，所述复合后部部分连接于所述顶部部分和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·沃思，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US