重型设备动臂重量补偿装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种重型设备动臂重量补偿装置，尤其涉及一种诸如挖掘机或装载机等配备有动臂的重型设备在降低动臂期间存储基于动臂的重量的势能并再利用存储的能量提升动臂而能够减小驱动动臂所需要的能量损失的重型设备动臂重量补偿装置。

Weight Compensation Device for Moving Arm of Heavy Equipment

The invention relates to a weight compensation device for the movable arm of a heavy equipment, in particular to a weight compensation device for the movable arm of a heavy equipment equipped with a movable arm, such as a excavator or loader, which stores the potential energy based on the weight of the movable arm during the reduction of the movable arm and uses the stored energy to lift the movable arm so as to reduce the energy loss required for driving the movable arm.

【技术实现步骤摘要】
重型设备动臂重量补偿装置
本专利技术涉及一种重型设备动臂重量补偿装置，尤其涉及一种诸如挖掘机或装载机等配备有动臂的重型设备在降低动臂期间存储基于动臂的重量的势能并再利用存储的能量提升动臂，从而能够减小驱动动臂所需要的能量损失的重型设备动臂重量补偿装置。
技术介绍
通常，重型设备是在挖掘和运输泥土或其他物质的大型建筑工程中使用的装置。对于这样的重型设备中的诸如挖掘机或装载机等挖掘和运输泥土的重型设备而言，通过液压装置进行提升和降低长度较长且重量较重的动臂(Boom)的作业。参照图1，图1图示了作为提升和降低动臂的典型重型设备的挖掘机，所述挖掘机大致分为：轨道1，用于挖掘机的行进；上部框架(frame)2，置于所述轨道的上部；舱室3，置于所述上部框架2的上部，使作业者搭乘以进行操作；动臂(Boom)4，与所述上部框架2连接；斗杆(Arm)5，与所述动臂4连接；铲斗6，连接于所述斗杆5，并且还包括：动臂气缸7，为了驱动动臂而与上部框架2连接；斗杆气缸8，为了驱动斗杆5而与动臂4连接；铲斗气缸9，为了驱动铲斗6而与斗杆5连接。如上所述，对于挖掘机而言，动臂4、斗杆5及铲斗6由钢材制成，因此其重量相当重。若如上所述的挖掘机的动臂4和与其一体旋转的部分变重，则动臂4及斗杆5的操作速度减慢，从而导致作业速度和作业效率降低。并且，在如上所述挖掘机的动臂4等总体重量较重的情况下，在作业期间燃料消耗量增加，进而燃油经济性较差，从而还存在燃料的使用成本增加的问题。作为针对这些问题的解决方案，韩国授权专利第10-0559237号(具有利用复合材料构成的作业装置的挖掘机)、韩国公开专利第10-2014-0100675号(动臂及斗杆具有轻量化结构的挖掘机)、韩国公开专利第10-2012-0056063号(挖掘机的轻量化作业装置)等公开了如下技术：通过减小动臂及斗杆的重量，加快斗杆的操作速度并减少燃料的使用。然而，上述的现有技术仍然存在如下问题：由于斗杆或动臂的轻量化，导致在确保刚性方面存在限制，而且对于大型重型设备而言，斗杆及动臂的重量仍然较重。
技术实现思路
认识到如上所述的问题而提出本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种如下的重型设备动臂重量补偿装置，即，诸如挖掘机或装载机等配备有动臂的重型设备在降低动臂期间存储因动臂的重量产生的势能且再利用存储的能量提升动臂，从而能够减小驱动动臂所需要的能量损失。为了达成上述目的的根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置，是用于补偿配备有动臂的重型设备的动臂的重量的重型设备动臂重量补偿装置，其特征在于，配备有：补偿结构，存储由于重型设备的动臂下降而减小的基于动臂的重量的势能，再对存储的能量进行转换，从而沿使所述重型设备的动臂上升的方向向所述动臂施加外力。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述补偿结构包括通过伸长或压缩而存储弹性势能的弹簧，所述弹簧沿所述动臂的上升方向向所述动臂施加基于弹性力的外力。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述补偿结构包括通过气体的压缩而存储压力势能的气弹簧，所述气弹簧将由于气体膨胀而产生的力作为外力沿所述动臂的上升方向施加于所述动臂。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述补偿结构包括通过上升来增加势能的重物，所述重物连接于动臂，从而沿所述动臂的上升方向向所述动臂施加基于重力的外力。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述补偿结构包括：重物，可上下升降地配备于所述重型设备，从而沿上下方向升降时增加或减小势能；第一气缸，一端铰链连接于所述动臂，另一端铰链连接于所述重型设备，使得根据所述重型设备的动臂升降而伸缩；第二气缸，一端连接于所述重物，另一端连接于所述重型设备，使得根据所述重物的动臂升降而伸缩；流体流动路径，连接所述第一气缸与第二气缸之间，从而将从所述第一气缸流出的流体传递至所述第二气缸，将从所述第二气缸流出的流体传递至所述第一气缸，其中，由于所述重型设备的动臂下降而从所述第一气缸流出的流体流入所述第二气缸，从而所述第二气缸借助于传递至所述第二气缸的压力沿所述重物上升的方向向所述重物施加力，由于所述重物下降而从所述第二气缸流出的流体流入所述第一气缸，从而所述第一气缸借助于传递至所述第一气缸的压力沿所述重型设备的动臂上升的方向向所述重型设备的动臂施加力。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述重物配备于与所述重型设备的动臂相反的位置，从而借助于所述动臂的重量抵消所述重型设备沿所述动臂所在的方向传递的力矩。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，在所述第一气缸的另一端连接于重型设备的位置配备有能够从所述重型设备向外侧伸出和缩回的气缸支撑部，所述第一气缸的另一端铰链连接于所述气缸支撑部，从而其位置相对于所述第一气缸的一端连接于所述动臂的位置相对变化。并且，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置的特征在于，所述第一气缸是伸缩气缸。根据同上所述的构成，根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置具有如下优点：诸如挖掘机或装载机等配备有动臂的重型设备在降低动臂期间存储基于动臂的重量的势能并再利用存储的能量提升动臂，从而能够减小驱动动臂所需要的能量损失。附图说明图1是图示一般的挖掘机的结构的侧视图。图2是图示安装有根据本专利技术的第一实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图。图3是示意性图示根据本专利技术的第一实施例的重型设备动臂重量补偿装置的工作原理的侧视图。图4是图示安装有根据本专利技术的第二实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图。图5是图示安装有根据本专利技术的第三实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图。图6是图示安装有根据本专利技术的第四实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图。图7是图示安装有根据本专利技术的第四实施例的重型设备动臂重量补偿装置的装载机的侧视图。图8是图示安装有根据本专利技术的第五实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图。图9是图示根据本专利技术的第五实施例的重型设备动臂重量补偿装置的操作的侧视图。图10是图示根据本专利技术的第五实施例的重型设备动臂重量补偿装置的构成及操作的图。符号说明10：根据第一实施例的补偿结构11：压缩弹簧20：根据第二实施例的补偿结构21：伸长弹簧30：根据第三实施例的补偿结构31：重物40、40'：根据第四实施例的补偿结构41：气弹簧50：根据第五实施例的补偿结构51：第一气缸52：第二气缸53：重物54：流体流动路径55：气缸支撑部56：蓄能器具体实施方式以下，参照图示的实施例，对根据本专利技术的重型设备动臂重量补偿装置进行更详细的说明。图1是图示一般的挖掘机的结构的侧视图，图2是图示安装有根据本专利技术的第一实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图，图3是示意性图示根据本专利技术的第一实施例的重型设备动臂重量补偿装置的工作原理的侧视图，图4是图示安装有根据本专利技术的第二实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图，图5是图示安装有根据本专利技术的第三实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图，图6是图示安装有根据本专利技术的第四实施例的重型设备动臂重量补偿装置的挖掘机的侧视图，图7是图示安装有根据本专利技术的第四实施例的重型设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重型设备动臂重量补偿装置，用于补偿配备有动臂的重型设备的动臂的重量，其特征在于，配备有：补偿结构，存储由于重型设备的动臂下降而减小的基于动臂的重量的势能，再对存储的能量进行转换，从而沿使所述重型设备的动臂上升的方向向所述动臂施加外力。

【技术特征摘要】
2017.11.13 KR 10-2017-0150445;2017.12.14 KR 10-2011.一种重型设备动臂重量补偿装置，用于补偿配备有动臂的重型设备的动臂的重量，其特征在于，配备有：补偿结构，存储由于重型设备的动臂下降而减小的基于动臂的重量的势能，再对存储的能量进行转换，从而沿使所述重型设备的动臂上升的方向向所述动臂施加外力。2.如权利要求1所述的重型设备动臂重量补偿装置，其特征在于，所述补偿结构包括通过伸长或压缩而存储弹性势能的弹簧，所述弹簧沿所述动臂的上升方向向所述动臂施加基于弹性力的外力。3.如权利要求1所述的重型设备动臂重量补偿装置，其特征在于，所述补偿结构包括通过气体的压缩而存储压力势能的气弹簧，所述气弹簧将由于气体膨胀而产生的力作为外力沿所述动臂的上升方向施加于所述动臂。4.如权利要求1所述的重型设备动臂重量补偿装置，其特征在于，所述补偿结构包括通过上升来增加势能的重物，所述重物连接于动臂，从而沿所述动臂的上升方向向所述动臂施加基于重力的外力。5.如权利要求1所述的重型设备动臂重量补偿装置，其特征在于，所述补偿结构包括：重物，可上下升降地配备于所述重型设备，从而沿上下方向升降时增加或减小势能；第一气缸，一端铰链连接于所述动臂，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：高满锡，高甲锡，
申请(专利权)人：韩国汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR