Рамный узел рабочей машины (варианты) и рабочая машина - RU2714662C2
Код документа: RU2714662C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
[1] Настоящее изобретение относится к машине, а, более конкретно, к корпусу, который соединяет двигатель с шасси машины.
Уровень техники
[2] Рабочие машины, например, машины в сельскохозяйственной, строительной и лесотехнической промышленности, выполняют множество операций. В некоторых случаях рабочая машина содержит комбинацию гидравлических, механических и электрических систем, которые используют двигатель внутреннего сгорания для предоставления базовой мощности многим движущимся частям рабочей машины. Рабочая машина может иметь систему привода, которая обеспечивает возможность передвижения рабочей машины на сопряженной поверхности. Обычная рабочая машина также может использовать рабочее орудие или инструмент для выполнения требуемой функции. Рабочее орудие или инструмент, такой как ковш, грузоподъемник или захват, подвижно соединен с шасси машины с помощью механического рычажного механизма, который может содержать подъемный рычаг или стрелу, и управляется посредством гидравлических и механических систем рабочей машины. Рычажным механизмом и системой привода функционально управляет оператор машины, используя органы управления машины.
[3] В одном случае машина может иметь двигатель внутреннего сгорания, соединенный с шасси. Двигатель может быть соединен с шасси для предоставления гидравлической, электрической и механической энергии. Двигатель может быть выполнен с возможностью работы между минимальным и максимальным рабочими диапазонами, и позволять оператору предоставлять входные данные, которые обеспечивают возможность использования двигателем подходящего рабочего диапазона для нужд оператора. Каждый конкретный рабочий диапазон также может создавать в машине профиль вибрации. Конкретный профиль вибрации может создаваться частично за счет числа оборотов двигателя и любого дисбаланса вращения в двигателе. Кроме того, на профиль вибрации, испытываемый машиной, влияют конкретные места установки и конструктивная целостность материала установки. В некоторых случаях профиль вибрации может являться причиной значительных сил вибрации в различных составных элементах машины, являясь причиной износа или напряжения в этих составных элементах или требуя более дорогих или сложных конструкций для этих составных элементов, так чтобы они были способны противостоять подобным силам вибрации.
[4] В данном документе предоставлена машина, и в частности, узел установки двигателя для машины, который может уменьшать силы вибрации, создаваемые двигателем, когда он работает между минимальным и максимальным рабочим диапазоном.
Раскрытие изобретения
[5] В одном варианте осуществления предложен рамный узел для установки двигателя и насосного узла на машину. Рамный узел может иметь корпус, содержащий передний конец, задний конец, первую сторону и вторую сторону, при этом корпус имеет длину, образованную между его передним концом и задним концом. Может иметься первый удлиненный элемент, расположенный вдоль первой стороны корпуса между передним концом и задним концом, и второй удлиненный элемент, расположенный вдоль второй стороны корпуса между передним концом и задним концом. Кроме того, крепление насоса может быть расположено на переднем конце корпуса и соединено между первым элементом и вторым элементом, при этом крепление насоса выполнено с возможностью соединения с насосным узлом. Крышка маховика также может быть соединена между первым элементом и вторым элементом в местоположении между передним концом и задним концом, при этом крышка маховика также может быть выполнена с возможностью соединения с двигателем. Дополнительно, соединительный механизм может быть расположен на заднем конце корпуса и соединен между первым элементом и вторым элементом, при этом соединительный механизм выполнен с возможностью соединения с машиной.
[6] В еще одном варианте осуществления рамный узел может иметь первый виброизолирующий узел и второй виброизолирующий узел, при этом первый виброизолирующий узел соединен с крышкой маховика, а второй виброизолирующий узел соединен с соединительным механизмом. При этом первый виброизолирующий узел выполнен с возможностью виброизоляции крышки маховика от машины, а второй виброизолирующий узел выполнен с возможностью виброизоляции корпуса от машины. Соединительный механизм может иметь по существу плоскую пластину, соединенную со вторым виброизолирующим узлом, первую стенку, выполненную за одно целое с пластиной и ориентированную под углом относительно пластины, при этом первая стенка соединена с первым элементом, и вторую стенку, выполненную за одно целое с пластиной и ориентированную под углом относительно пластины, при этом вторая стенка соединена со вторым элементом. Кроме того, первая стенка и вторая стенка могут сужаться внутрь друг к другу на переднем конце корпуса. Дополнительно, каждая из первой стенки и второй стенки может иметь заданную длину, дополнительно первая стенка и вторая стенка могут содержать поперечный изгиб, образованный в местоположении вдоль ее соответствующей длины. Первая стенка и вторая стенка могут иметь по меньшей мере два поперечных изгиба, образованных в них вдоль каждой соответствующей длины, при этом между передним концом корпуса и первой и второй боковыми стенками расположен второй виброизолятор.
[7] В одном варианте осуществления первый элемент имеет множество секций, включая по меньшей мере первую секцию, вторую секцию и третью секцию, и второй элемент имеет множество секций, включая по меньшей мере первую секцию, вторую секцию и третью секцию. В данном варианте осуществления вторая секция первого элемента и вторая секция второго элемента расположены по существу параллельно друг другу. Первая секция первого элемента и первая секция второго элемента также могут быть соединены с соединительным механизмом на переднем конце корпуса. Дополнительно, первая секция обоих элементов может сужаться внутрь от соответствующей второй секции каждого элемента к переднему концу.
[8] В еще одном варианте осуществления третья секция первого элемента и третья секция второго элемента могут быть соединены с креплением насоса на заднем конце корпуса, и третья секция обоих элементов может сужаться внутрь от соответствующей второй секции каждого элемента в направлении заднего конца. Крышка маховика также может быть соединена со второй секцией как первого элемента, так и второго элемента.
[9] В еще одном варианте осуществления крышка маховика может иметь по существу кольцевой корпус, образующий в нем отверстие, причем кольцевой корпус может иметь первую толщину, отделенную от отверстия первым промежутком, и вторую толщину, отделенную от отверстия вторым промежутком. Первая толщина может быть больше, чем вторая толщина, а первый промежуток может быть меньше, чем второй промежуток. Толщина кольцевого корпуса может сужаться с уменьшением от первой толщины до второй толщины.
[10] В еще одном варианте осуществления рамный узел может иметь первый виброизолирующий узел, второй виброизолирующий узел и третий виброизолирующий узел, при этом третий виброизолирующий узел соединен с соединительным механизмом и выполнен с возможностью виброизоляции корпуса от машины. В данном варианте осуществления крышка маховика может иметь пару лапок, выступающих из кольцевого корпуса и радиально отделенных друг от друга, при этом одна из пары лапок соединена с первым виброизолирующим узлом, а другая из пары лапок соединена со вторым виброизолирующим узлом, при этом первый и второй виброизолирующие узлы выполнены с возможностью виброизоляции крышки маховика от машины.
[11] В дополнительном варианте осуществления предложен рамный узел для установки двигателя и насосного узла на шасси рабочей машины. Рамный узел содержит удлиненный корпус, имеющий передний конец и задний конец, при этом корпус имеет заданную длину между его передним концом и задним концом; первый элемент, расположенный вдоль одной стороны корпуса между передним концом и задним концом; второй элемент, расположенный вдоль другой стороны корпуса между передним концом и задним концом, при этом второй элемент отделен в боковом направлении промежутком от первого элемента; крепление насоса, соединенное на переднем конце с первым элементом и вторым элементом, при этом крепление насоса выполнено с возможностью соединения с насосным узлом; соединительный механизм, соединенный с первым и вторым элементами на заднем конце корпуса, при этом соединительный механизм выполнен с возможностью соединения с шасси; крышку маховика, выполненную с возможностью соединения с двигателем, при этом крышка маховика соединена между первым элементом и вторым элементом в местоположении вдоль корпуса между передним и задним концами, причем крышка маховика содержит кольцевой корпус, образующий через него отверстие, при этом продольная ось образована по длине корпуса и через отверстие между передним концом и задним концом; и первый виброизолирующий узел и второй виброизолирующий узел, при этом первый виброизолирующий узел соединен с соединительным механизмом и выполнен с возможностью виброизоляции корпуса от шасси, а второй виброизолирующий узел соединен с крышкой маховика и выполнен с возможностью виброизоляции крышки маховика от шасси.
[12] В одном примере данного варианта осуществления кольцевой корпус содержит первую толщину, радиально отделенную от отверстия первым промежутком, и вторую толщину, радиально отделенную от отверстия вторым промежутком, при этом первая толщина больше, чем вторая толщина, а первый промежуток меньше, чем второй промежуток; кроме того при этом толщина кольцевого корпуса сужается с уменьшением от первой толщины до второй толщины. Во втором примере первый элемент и второй элемент выполнены за одно целое в виде единых конструктивных элементов, которые взаимно соединяют крепление насоса и соединительный механизм. В третьем примере крышка маховика содержит пару лапок, выступающих из кольцевого корпуса и радиально отделенных друг от друга; а второй виброизолирующий узел содержит по меньшей мере два вторых виброизолирующих узла, при этом одна из пары лапок соединена с одним из двух вторых виброизолирующих узлов, а другая из пары лапок соединена с другим из двух вторых виброизолирующих узлов.
[13] В четвертом примере данного варианта осуществления первый элемент содержит множество секций, включая по меньшей мере первую секцию, вторую секцию и третью секцию; второй элемент содержит множество секций, включая по меньшей мере первую секцию, вторую секцию и третью секцию; кроме того при этом вторая секция первого элемента и вторая секция второго элемента расположены параллельно друг другу. В пятом примере первая секция каждого элемента сужается наружу от соединительного механизма к соответствующей второй секции каждого элемента; а третья секция каждого элемента сужается внутрь от второй секции каждого элемента к креплению насоса.
[14] В другом варианте осуществления рабочая машина содержит шасси; по меньшей мере один взаимодействующий с землей механизм, соединенный с шасси; кабину, установленную на шасси; двигательный узел, обеспечивающий мощность для продвижения машины; насосный узел, соединенный с выходным валом двигательного узла; и рамный узел. Рамный узел содержит корпус, содержащий передний конец, задний конец, первую сторону и вторую сторону, при этом корпус имеет длину, образованную между его передним концом и задним концом; первый удлиненный элемент, расположенный вдоль первой стороны корпуса между передним концом и задним концом; второй удлиненный элемент, расположенный вдоль второй стороны корпуса между передним концом и задним концом; крепление насоса, расположенное на переднем конце корпуса и соединенное между первым элементом и вторым элементом, при этом насосный узел соединен с креплением насоса; крышку маховика, соединенную между первым элементом и вторым элементом в местоположении между передним концом и задним концом, при этом двигательный узел соединен с узлом маховика; и соединительный механизм, расположенный на заднем конце корпуса и соединенный между первым элементом и вторым элементом, при этом рамный узел соединен с шасси посредством соединительного механизма.
[15] В одном примере данного варианта осуществления крышка маховика содержит по существу кольцевой корпус, образующий в нем отверстие для приема по меньшей мере части двигательного узла, при этом кольцевой корпус имеет первую толщину, радиально отделенную от отверстия первым промежутком, и вторую толщину, радиально отделенную от отверстия вторым промежутком, при этом первая толщина больше, чем вторая толщина, а первый промежуток меньше, чем второй промежуток; кроме того при этом толщина кольцевого корпуса сужается с уменьшением от первой толщины до второй толщины.
Краткое описание чертежей
[16] Упомянутые выше аспекты настоящего изобретения и способ их получения станут более очевидными, а само изобретение будет более понятным за счет ссылки на следующее описание вариантов осуществления изобретения, сделанное в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
[17] ФИГ.1 представляет собой вид в перспективе сбоку погрузочной машины с бортовым поворотом;
[18] ФИГ.2 представляет собой частичный вид в перспективе варианта осуществления ФИГ.1 с удаленной боковой стенкой и некоторым вспомогательным оборудованием;
[19] ФИГ.3 представляет собой вид в перспективе виброизолирующего рамного узла под двигатель;
[20] ФИГ.4 представляет собой вид сбоку виброизолирующего рамного узла под двигатель по ФИГ.3;
[21] ФИГ.5 представляет собой частичный вид в перспективе снизу крепления насосного узла;
[22] ФИГ.6 представляет собой частичный вид в перспективе снизу другого варианта осуществления крепления насосного узла;
[23] ФИГ.7 представляет собой отдельный вид в перспективе крышки маховика;
[24] ФИГ.8 представляет собой вид в поперечном разрезе крышки маховика ФИГ.7;
[25] ФИГ.9 представляет собой блок-схему, показывающую способ сборки с установкой двигателя;
[26] ФИГ.10 представляет собой вид снизу рамы под двигатель ФИГ.3; а
[27] ФИГ.11 представляет собой вид в перспективе другого варианта осуществления рамного узла под двигатель.
[28] Соответствующие ссылочные номера используются для обозначения соответствующих частей на нескольких изображениях.
Подробное описание изобретения
[29] Варианты осуществления предложенного изобретения, описанные ниже, не предназначены считаться исчерпывающими или ограничивать изобретение точными формами в следующем подробном описании. Вместо этого, варианты осуществления выбраны и описаны таким образом, чтобы квалифицированные специалисты в данной области техники смогли оценить и понять принципы и практические подходы предложенного изобретения.
[30] Со ссылкой на ФИГ.1 показан вариант осуществления машины 100, такой как погрузчик с бортовым поворотом. Однако, данное изобретение не предназначено для ограничения погрузчиком с бортовым поворотом, но также может содержать любую сельскохозяйственную, строительную или лесотехническую технику. Машина 100 может иметь передний конец 128 и задний конец 130 и может быть снабжена взаимодействующим с землей механизмом для передвижения по земле. На фиг.1 взаимодействующим с землей механизмом может быть пара передних колес 102 и пара задних колес 104. В еще одном аспекте, таком как компактный гусеничный погрузчик, взаимодействующим с землей механизмом может быть ведущая гусеница, расположенная с каждой стороны машины 100. В общепринятом погрузчике с бортовым поворотом оператор может манипулировать органами управления изнутри кабины 112 для управления колесами с правой или с левой стороны машины 100 с различными скоростями для управления посредством этого машиной 100 общепринятым образом.
[31] Машина 100 может быть дополнительно снабжена рабочим орудием или инструментом для выполнения требуемой работы. На фиг.1 машина 100 содержит ковш 106 погрузчика для сбора в него материала и транспортировки указанного материала в требуемое место. Ковш 106 погрузчика может быть шарнирно соединен с передней частью пары стоек 108 стрелы, расположенных с каждой стороны машины 100. Пара гидравлических исполнительных механизмов 114 наклона ковша может продолжаться между ковшом 106 и стойками 108 стрелы для управления наклонной ориентацией ковша 106 относительно стоек 108 стрелы. Каждый гидравлический исполнительный механизм 114 может содержать шток цилиндра, который приводится в движение назад и вперед внутри цилиндра в ответ на изменение гидравлического давления. За счет приведения в действие гидравлических исполнительных механизмов 114 наклона оператор может наклонять ковш 106 для сбора в него материала или выгрузки из него материала.
[32] На фиг.1 ковш 106 погрузчика показан на уровне земли. Для подъема ковша 106 каждая из пары стоек 108 стрелы соединена с верхним звеном 110 в первом шарнире 122 и с нижним звеном 118 во втором шарнире 124. Верхнее звено 110 и нижнее звено 118 также прикреплены к главному шасси 116 машины 100 на противоположных концах, где каждый соединен со стойкой 108 стрелы. Гидравлический исполнительный механизм 120 шарнирно прикреплен на одном конце к главному шасси 116 и соединен со стойкой 108 стрелы на его противоположном конце. Гидравлический исполнительный механизм 120 соединен со стойкой 108 стрелы на третьем шарнире 126.
[33] Далее со ссылкой на ФИГ.2 показано частичное перспективное изображение 200 машины 100. Машина 100 может образовать внутреннюю полость, которая выполнена с возможностью приема двигателя 202. Двигатель 202 может быть дополнительно соединен с машиной 100 посредством корпуса 204, продолжающегося от заднего конца 130 машины 100 к переднему концу 128 машины 100. Дополнительно, корпус 204 может предусматривать места установки для насосного узла 210 и крышки 212 маховика.
[34] Крышка 212 маховика может иметь по существу кольцевой корпус и быть соединена с двигателем 202. Крышка 212 маховика может образовать по меньшей мере одну лапку 214, которая обеспечивает место для соединения крышки 212 маховика с рабочей машиной 100. Кроме того, крышка 212 маховика также может быть соединена с корпусом 204 вдоль нижней части крышки 212 маховика. В неограничивающем варианте осуществления, показанном на фиг.2, корпус 204 также может быть соединен с машиной 100 посредством соединительного механизма 216 около заднего конца 130. Корпус 204 может частично поддерживаться соединительным механизмом 216 на заднем конце 130 и дополнительно посредством лапок 214 крышки 212 маховика к переднему концу 128. Другими словами, крышка 212 маховика может быть соединена с машиной 100 с помощью лапок 214 и, кроме того, соединяться с частью корпуса 204 для частичной поддержки корпуса 204.
[35] Далее со ссылкой на ФИГ.3 показано перспективное изображение 300 корпуса 204, виброизолированного от машины 100. Корпус 204 может иметь первый удлиненный элемент 302 вдоль первой стороны 304 и второй удлиненный элемент 306 вдоль второй стороны 308. Первый элемент 302 и второй элемент 306 могут быть соединены друг с другом на заднем конце 130 посредством соединительного механизма 216. Первый элемент 302 может продолжаться от заднего конца 130 вдоль первой стороны 304 корпуса 204 и заканчиваться в креплении 310 насоса на переднем конце 128. Аналогичным образом, второй элемент 306 может продолжаться от заднего конца 130 вдоль второй стороны 308 корпуса 204 и заканчиваться в креплении 310 насоса на переднем конце 128. В одном неограничивающем примере второй элемент 306 может быть по существу зеркальным вариантом осуществления первого элемента 302.
[36] ФИГ.3 также более ясно показывает соединительный механизм 216. Соединительный механизм 216 может соединять первый элемент 302 со вторым элементом 306, дополнительно образуя в то же время соединительное крепление, которое обеспечивает возможность соединения соединительного механизма 216 с машиной 100. В одном варианте осуществления соединительный механизм 216 может быть образован по существу из единственного материала в виде плоской пластины 314, первой стенки 316 и второй стенки 318. Первая стенка 316 и вторая стенка 318 могут быть смещены под углом друг от друга, чтобы соответствовать углу, на который первый элемент 302 и второй элемент 306 изогнуты в направлении соединительного механизма 216. Кроме того, первая стенка 316 и вторая стенка 318 могут быть образованы за счет изгибов относительно плоской пластины 314 таким образом, чтобы позволить им ровно прилегать к первому элементу 302 и второму элементу 306, которые в варианте осуществления, показанном на фиг.3, по существу представляют собой изгибы на 90 градусов. Первая стенка 316 и вторая стенка 318 могут иметь размер, чтобы соответствовать участкам первого и второго элементов 302, 306, которые соединены с соединительным механизмом 216.
[37] Первый и второй элементы 302, 306 могут быть соединены с соединительным механизмом 216 с использованием множества различных способов соединения, и данное изобретение не ограничено каким-либо одним способом соединения. Более конкретно, первый и второй элементы 302, 306 могут иметь сквозные отверстия, которые соответствуют сквозным отверстиям в соединительном механизме 216. Сквозные отверстия могут быть выровнены друг с другом, и для соединения первого и второго элементов 302, 306 с соединительным механизмом 216 может быть использован соединительный механизм, такой как болт и гайка, заклепка или любое другое аналогичное средство соединения. В качестве альтернативы, соединительный механизм 216 может быть приварен или приклеен к первому и второму элементу 302, 306, когда они должным образом выровнены друг с другом.
[38] В еще одном варианте осуществления первый элемент 302, второй элемент 306 и соединительный механизм 216 могут быть образованы из одного непрерывного материала. Вместо соединения составных элементов друг с другом единый материал можно резать, механически обрабатывать, изгибать или формировать иным образом, чтобы создать требуемую форму всего корпуса 204. Специалисту в данной области техники будут понятны различные способы, которые могут быть использованы для создания по существу таких же признаков, которые описаны для корпуса 204, и данное изобретение не ограничено каким-либо одним способом.
[39] В одном варианте осуществления виброизолятор 324 может быть расположен между соединительным механизмом 216 и машиной 100. Виброизолятор 324 может иметь множество материалов, выполненных с возможностью демпфирования вибрации, передаваемой между двигателем 202 и остальной частью машины 100. Специалист в данной области техники знает множество различных материалов и способов, которые могут использоваться для механических виброизоляторов, и данное изобретение не ограничено каким-либо конкретным типом. Можно использовать материалы, такие как резина, полиуретан, пластмасса и тому подобное, которые включены в данный документ в качестве неограничивающих примеров виброизолятора. Кроме того, в данном документе также рассматриваются механические узлы, такие как демпферы и амортизаторы. В связи с этим, виброизолятор может представлять собой единую деталь материала, или он может содержать дополнительные материалы или составные элементы. Таким образом, в данном раскрытии вместо виброизолятора использован виброизолирующий узел, но термины могут быть использованы взаимозаменяемо. Данное изобретение предусматривает использование любого известного виброизолятора или виброизолирующего узла для виброизоляции друг от друга двух или более конструкций (например, двигателя и шасси машины).
[40] Перспективное изображение 300 более ясно показывает, как первый и второй элементы 302, 306 могут быть образованы за счет наличия множества поперечных изгибов 322. Более конкретно, поперечные изгибы 322 могут быть образованы как в первом, так и во втором элементах 302, 306 около места, в котором они соединены с соединительным механизмом 216. Поперечные изгибы 322 могут обеспечивать возможность сужения первого и второго элементов 302, 306 внутрь в направлении друг друга около соединительного механизма 216.
[41] Дополнительно, первый и второй элементы 302, 306 могут иметь поперечный изгиб 322 в местоположении рядом с крышкой 212 маховика. Поперечный изгиб 322 обеспечивает возможность сужения первого и второго элементов внутрь друг к другу, когда они приближаются к креплению 310 насоса на переднем конце 128. В одном варианте осуществления сужение первого и второго элементов 302, 306 друг в направлении друга, когда они приближаются к креплению 310 насоса, может предусматривать достаточный зазор между первым и вторым элементами 302, 306 и окружающей конструкцией машины 100 для предоставления опций выбора направления для гидравлических шлангов.
[42] Однако, данное изобретение не ограничено сужающейся секцией крепления насоса, и доступны другие опции выбора направления для гидравлических шлангов. Например, первый и второй элементы 302, 306 могут не иметь поперечного изгиба 322, но вместо этого могут быть по существу прямыми. В данном варианте осуществления первый и второй элементы 302, 306 могут иметь сквозные отверстия, образованные рядом с насосным узлом 210, чтобы обеспечить возможность направления через них гидравлических линий. Кроме того, в еще одном варианте осуществления первый и второй элементы 302, 306 могут быть по существу прямыми вдоль секции крепления насоса и могут не иметь каких-либо сквозных отверстий через них. В данном варианте осуществления может не быть необходимости направления гидравлических линий под насосным узлом 210.
[43] Крепление 310 насоса может быть расположено между первым элементом 302 и вторым элементом 306 на переднем конце 128 корпуса 204. Крепление 310 насоса также может обеспечивать место поддержки насосного узла 210 или какого-либо другого дополнительного оборудования, которое может быть соединено с двигателем 202. В одном варианте осуществления крепление 310 насоса может быть образовано по существу из одной плоской детали, которая имеет ряд изгибов. Крепление 310 насоса также может иметь укрепляющую пластину 502 (как показано на перспективном изображении снизу 500 ФИГ.5), соединенную вдоль внутренней поверхности крепления 310 насоса. Укрепляющая пластина 502 может обеспечивать повышенную жесткость креплению 310 насоса и посредством этого уменьшать величину вибрации, передаваемой от двигателя 202 в установленный на нем насосный узел 210.
[44] Поперечные изгибы 322 могут образовать несколько секций, что может быть более ясно понятно со ссылкой на вид 400 сбоку ФИГ.4. Более конкретно, ФИГ.4 иллюстрирует первую секцию 402, вторую секцию 404 и третью секцию 406. Первая секция 402 может переходить во вторую секцию 404 как в первом элементе 302, так и во втором элементе 306 через поперечный изгиб 322. Кроме того, первая секция 402 первого и второго элемента 302, 306 может быть соединена с соединительным механизмом 216. Другими словами, поперечный изгиб 322 между первой секцией 402 и второй секцией 404 может быть достаточным, чтобы обеспечить сужение внутрь первого элемента 302 и второго элемента 306, чтобы соответствовать первой стенке 316 и второй стенке 318 соединительного механизма 216.
[45] В одном варианте осуществления первый элемент 302 и второй элемент 306 параллельны друг другу вдоль второй секции 404. В еще одном варианте осуществления крышка 212 маховика может быть установлена на первый и второй элемент 302, 306 во второй секции 404. В данном варианте осуществления первый и второй элемент 302, 306 могут быть по существу параллельны друг другу на протяжении второй секции 404 при соединении с двигателем 202 и крышкой 212 маховика.
[46] Несмотря на то, что первый и второй элементы 302, 306 были описаны параллельными друг другу вдоль их соответствующей второй секции 404, данное изобретение не ограничено подобной конфигурацией. Более конкретно, вторая секция 404 каждого элемента может содержать части, которые смещены друг от друга, требуя промежуточных изгибов вдоль второй секции 404. Кроме того, несмотря на то, что один вариант осуществления заявляет установку крышки 212 маховика с соединением или расположением во второй секции 404, крышка 212 маховика также может быть установлена в первой секции 402 или в третьей секции 406.
[47] Как раскрыто в данном документе, существуют преимущества изготовления с наличием соединения крышки 212 маховика с корпусом 204 в местах, которые находятся в плоском выравнивании с точками 408 соединения с двигателем, т.е. где двигатель может быть соединен с корпусом 204. Более конкретно, подобное выравнивание может обеспечить, чтобы вторые секции 404 каждого первого и второго элемента 302, 306 были по существу плоскими деталями, не требуя дополнительной производственной стадии изгибания или формирования второй секции 404, так как первый и второй элементы 302, 306 продолжаются от двигателя 202 до крышки 212 маховика. Однако, наличие одного или более изгибов внутри второй секции 404 не отходит от идей данного изобретения. Соответственно, данное изобретение не ограничено параллельными элементами, расположенными вдоль второй секции 404.
[48] Взаимное расположение между по меньшей мере одной точкой 408 соединения двигателя и по меньшей мере одной точкой 410 соединения маховика более ясно проиллюстрировано на изображении 400 сбоку ФИГ.4. По меньшей мере одна точка 410 соединения маховика представляет место, в котором крышка 212 маховика может соединяться с корпусом 204. В одном варианте осуществления крышка 212 маховика может быть соединена со второй секцией 404 в месте вдоль нижней части крышки 212 маховика. За счет соединения крышки 212 маховика в ее нижней части, крышка 212 маховика может быть достаточно прочной для существенного ограничения отклонения насосного узла 210 относительно двигателя 202 при соединении с ним.
[49] В одном неисключительном варианте осуществления точка 410 соединения маховика может обеспечивать дополнительную опору вдоль корпуса 204 для существенного ограничения колебания или отклонения иным образом насосного узла 210 относительно крышки 212 маховика. Точка 410 соединения маховика может дополнительно укреплять корпус 204 для уменьшения отклонения между крышкой 212 маховика и насосным узлом 210 вдоль по существу вертикального направления, как показано стрелкой 412 на фиг.4. Однако, отклонение может быть уменьшено также и в других направлениях. Например, корпус 204 также может существенно ограничивать отклонение между насосным узлом 210 и крышкой маховика вдоль направления из стороны в сторону или бокового направления. Дополнительно, корпус 204 может существенно ограничивать отклонение вдоль любой комбинации направлений, и данное изобретение не ограничено каким-либо конкретным направлением.
[50] Точка 410 соединения маховика также может ограничивать отклонение первого и второго элементов 302, 306 в направлении 1002 внутрь или в направлении 1004 наружу (см. ФИГ.10). За счет уменьшения возможного отклонения первого и второго элементов 302, 306 в направлении 1002, 1004 внутрь и наружу, может быть увеличена общая прочность и жесткость корпуса 204 и соединенных с ним составных элементов. За счет увеличения жесткости корпуса 204 и за счет соединения насосного узла 210 с корпусом 204 посредством крепления 310 насоса, может быть существенно ограничено отклонение или колебание иным образом насосного узла 210 относительно крышки 212 маховика.
[51] Далее со ссылкой на ФИГ.6 перспективный вид снизу 600 корпуса 204 иллюстрирует альтернативное крепление 610 насоса. В альтернативном варианте осуществления крепление 610 насоса может быть образовано из единого блока материала вместо детали, содержащей множество изгибов, как описано в предшествующем варианте осуществления крепления 310 насоса. Крепление 610 единого блока насоса может образовать множество установочных отверстий, выполненных с возможностью соединения крепления 610 насоса с первым и вторым элементами 302, 306. В креплении 610 единого блока насоса промежуток между крышкой 212 маховика и креплением 610 насоса может быть больше, чем промежуток от крышки 212 маховика до крепления 310 насоса в предшествующем варианте осуществления. В одном варианте осуществления промежуток между креплением насоса и крышкой 212 маховика может изменяться для размещения различного дополнительного оборудования, которое приводится в действие двигателем 202. В неограничивающем примере механический гидравлический насос может требовать отделения крепления 610 насоса первым промежутком от крышки 212 маховика в то время, как электрический гидравлический узел может требовать отделения крепления 610 насоса другим промежутком от крышки 212 маховика. В других вариантах осуществления промежуток между креплением насоса и крышкой 212 маховика может быть иным, не затрагивая идеи данного изобретения.
[52] Далее со ссылкой на ФИГ.7 показано отдельное перспективное изображение 700 крышки 212 маховика. Крышка 212 маховика может иметь по существу кольцевой корпус, образующий отверстие 702, которое может быть выровнено с коленчатым валом двигателя 202. Когда крышка 212 маховика соединена с двигателем 202, маховик двигателя 202 может свободно вращаться внутри полости, создаваемой между крышкой 212 маховика и двигателем 202. Кроме того, вал может располагаться через отверстие 702 для передачи в насосный узел 210 крутящего момента, создаваемого двигателем 202.
[53] В дополнение к установке насосного узла 210 на крепление (310 или 610) насоса, насосный узел 210 также может быть соединен с наружной поверхностью крышки 212 маховика посредством установочной поверхности 704. За счет соединения насосного узла 210 с крышкой 212 маховика насосный узел 210 может располагаться в правильном выравнивании с коленчатым валом двигателя 202, обеспечивая в то же время также точку конструктивного соединения между насосным узлом 210 и двигателем 202. Соответственно, жесткость крышки 212 маховика может уменьшать вибрацию двигателя 202 и насосного узла 210.
[54] Еще одним аспектом предложенного изобретения является изменяющаяся или варьирующая толщина крышки 212 маховика для создания более жесткого соединения между насосным узлом 210 и двигателем 202. Данный вариант осуществления может быть лучше понятен при рассмотрении изображения 800 крышки 212 маховика в поперечном разрезе, показанном на фиг.8. Крышка 212 маховика может иметь первую толщину 802, которая находится в первом промежутке рядом с отверстием 702, и вторую толщину 804, которая находится во втором промежутке от отверстия 702. Второй промежуток может быть больше, чем первый промежуток, а толщина крышки 212 маховика может сужаться с уменьшением по мере перехода от первой толщины 802 ко второй толщине 804. Первая и вторая толщина 802, 804 может иметь достаточный размер, чтобы обеспечивать свободное вращение маховика без контакта с крышкой 212 маховика. Кроме того, в одном неисключительном варианте осуществления вторая толщина 804 может иметь размер, обеспечивающий возможность расположения соединительных механизмов маховика внутри полости без контакта с крышкой 212 маховика.
[55] Несмотря на то, что иллюстрация ФИГ.8 и описание выше соответственно показывают и описывают поперечное сечение крышки 212 маховика, имеющей толщину, которая сужается с уменьшением от первой толщины 802 ко второй толщине 804, данное изобретение не ограничено подобной конфигурацией. Другие варианты осуществления могут содержать изменения толщины, например, в виде ступенчатого изменения, гиперболического изменения и любого другого известного изменения. Если изменение толщины достигалось в ступенчатой конфигурации, первая толщина 802 может быть постоянной до тех пор, пока она не достигнет места, которое требует изменения толщины, т.е. для размещения соединительных механизмов на крышке 212 маховика. В этом месте толщина крышки 212 маховика может изменяться ступенчатым образом от первой толщины 802 ко второй толщине 804. В дополнение, свойства материала крышки 212 маховика также могут влиять на жесткость системы. Например, чугун с шаровидным графитом может обеспечивать более жесткую крышку 212 маховика, чем серый литейный чугун. Соответственно, в данном документе также предусматривается изготовление крышки 212 маховика из материалов с различными свойствами материала. Специалисту в данной области техники следует понимать, что крышка 212 маховика может быть сконструирована из алюминия, стали, нержавеющей стали, титана или любого другого материала, широко используемого в данной области, для получения преимущества некоторых свойств материала, например, для увеличения жесткости и прочности крышки 212 маховика.
[56] Со ссылкой на ФИГ.10 на изображении 1000 снизу рамы или корпуса 204 под двигатель показаны две лапки 214. Несмотря на то, что один вариант осуществления может иметь две лапки 214, данное изобретение предусматривает любое количество лапок 214 и не ограничено какой-либо конкретной конфигурацией. Лапки 214 могут выступать из кольцевого корпуса крышки 212 маховика и быть радиально отделенными друг от друга таким образом, чтобы обеспечить возможность соединения лапок 214 с машиной 100 посредством первого виброизолирующего узла 1010 и второго виброизолирующего узла 1012.
[57] В одном варианте осуществления рама или корпус 204 под двигатель может быть соединен с машиной 100 только посредством виброизолирующего узла в соединительном механизме 216. Корпус 204 может быть дополнительно соединен с крышкой 212 маховика и с двигателем 202. Крышка 212 маховика также может быть соединена с машиной 100 посредством виброизолирующих узлов в лапках 214. В данном варианте осуществления корпус 204 соединен с машиной 100 посредством соединительного механизма 216 и, кроме того, соединен как с двигателем 202, так и с крышкой 212 маховика. В данной конфигурации корпус 204, двигатель 202 и крышка 212 маховика соединены друг с другом с предоставлением по существу жесткого узла, который соединен с машиной 100 посредством лапок 214 крышки маховика и соединительного механизма 216.
[58] На фиг.11 проиллюстрирован еще один вариант осуществления рамы или корпуса 1100 под двигатель. В данном варианте осуществления по существу плоская пластина 1102 может быть соединена на заднем конце рамы или корпуса 1100 и с нижней частью первого элемента 302 и второго элемента 306. Как показано, рама или корпус 1100 может содержать пару опор 1104, соединенных в задней части первого и второго элементов 302, 306, а также вдоль верхней поверхности плоской пластины 1102. В связи с этим, пара опор 1104 и первый и второй элементы 302, 306 ориентированы по существу перпендикулярно пластине 1102. В данном варианте осуществления пара опор 1104 может быть соединена с первым и вторым элементами 302, 306 посредством множества способов соединения, включая, но без ограничения способы, описанные ранее для соединительного механизма 216.
[59] Вариант осуществления выше может предусматривать по существу жесткий механический узел для существенного уменьшения вероятности подвергания составных элементов экстремальным силам вследствие вибрациям, создаваемым двигателем или гидравлическим насосом. Например, многие двигатели создают синусоидальный вибрационный вход в шасси и составные элементы, соединенные с ним. Синусоидальная вибрация может генерироваться вращающимися составными элементами двигателя, которые уравновешены не должным образом при вращении в нем. Дополнительно, любые составные элементы, приводимые в действие двигателем, могут обеспечивать дополнительный вибрационный вход в составные элементы, соединенные с шасси и двигателем. Конкретный профиль вибрации может изменяться в зависимости от скорости вращения двигателя и свойств материал шасси и других составных элементов, соединенных с двигателем. В некоторых обстоятельствах резонансная частота может быть реализована составными элементами, соединенными с двигателем, являясь причиной того, что данные составные элементы испытывают повышенное напряжение и деформацию в точках их соединения с другими составными элементами.
[60] Свойства материала, места соединения и размеры третьей секции 406 корпуса 204 могут влиять на тяжесть вибраций, испытываемых насосным узлом 210. В одном неисключительном примере недостаточная жесткость между насосным узлом 210 и двигателем 202 может приводить к профилю вибрации, который является причиной большего, чем требуется относительного передвижения между двигателем 202, насосным узлом 210 или любым из составных элементов, соединяющих их друг с другом. Более конкретно, если третья секция 406 испытывает упругую деформацию вследствие вибрационного входа двигателя 202 и/или насосного узла 210, насосный узел 210 может отклоняться наподобие трамплина относительно двигателя 202.
[61] В варианте осуществления, показанном на фиг.5, насосный узел 210 может быть соединен с двигателем 202 через крепление 310 насоса с первым промежутком от крышки 504 маховика. В данном неограничивающем варианте осуществления первый промежуток от крышки 504 маховика в дополнение к соединению корпуса 204 с крышкой 212 маховика в точке 410 соединения маховика может обеспечивать достаточную жесткость между насосным узлом 210 и двигателем 202 для ограничения какого-либо существенного отклонения в корпусе 204 вдоль третьей секции 406. За счет обеспечения достаточной жесткости между корпусом 204, насосным узлом 210 и двигателем 2020, может быть существенно уменьшено отклонение насосного узла 210, вызываемое профилями вибрации, генерируемой двигателем 202 и/или насосным узлом 210.
[62] Показан другой вариант осуществления, когда крепление 610 насоса находится со вторым промежутком от крышки 602 маховика на фиг.6. В данном варианте осуществления второй промежуток от крышки 602 маховика может быть больше, чем первый промежуток от крышки 504 маховика. За счет увеличения промежутка между креплением 610 насоса и крышкой 212 маховика, может быть увеличен возможный изгибающий момент в насосном узле 210. Другими словами, насосный узел 210 может подвергаться большему изгибающему моменту, чем дальше насосный узел 210 и крепление 610 насоса продолжаются от двигателя 202. В одном неограничивающем примере насосный узел 210 может иметь тенденцию к большему отклонению относительно двигателя 202, чем дальше крепление 610 насоса находится от крышки 212 маховика.
[63] В варианте осуществления ФИГ.6 может быть необходимо увеличивать жесткость третьей секции 406 за счет изменения свойств материала корпуса 204. В одном неограничивающем примере может требоваться увеличение толщины корпуса для достаточной опоры насосного узла 210 во втором промежутке от крышки 602 маховика. Кроме того, в данном варианте осуществления также может использоваться крышка 212 маховика с изменяемой толщиной, как показано на фиг.8, для соответствия повышенному потенциалу отклонения между двигателем 202 и насосным узлом 210.
[64] Соответственно, корпус 204 обеспечивает существенную конструктивную жесткость между насосным узлом 210 и двигателем 202 для ограничения или уменьшения отклонения между насосным узлом 210 и двигателем 202. Кроме того, данное изобретение заявляет предоставление множества мест крепления насоса относительно крышки маховика, и идеи, предоставленные в данном документе, не должны ограничиваться каким-либо конкретным местом крепления насоса. Данные идеи также равно применимы к любому другому составному элементу, который может быть установлен на двигатель или шасси. Например, вместо установки насосного узла на двигатель, на нем может быть установлена трансмиссия. Трансмиссия может быть установлена на крепление трансмиссии вдоль корпуса 204 с использованием идей данного изобретения. Соответственно, применение данного изобретения не должно ограничиваться только насосным узлом, но должно рассматриваться применение к любому составному элементу, который может быть соединен и/или приводиться в действие двигателем.
[65] В одном варианте осуществления корпус может предоставлять достаточную конструктивную основу для существенного ограничения резонирования насосного узла в результате вибраций, создаваемых работающим двигателем. Кроме того, в одном варианте осуществления утолщенный участок крышки маховика может существенно ограничивать отклонение между насосным узлом и крышкой маховика. В еще одном варианте осуществления может отсутствовать необходимость утолщения маховика с целью отклонения.
[66] Далее со ссылкой на ФИГ.9 на блок-схеме 900 показан способ сборки с установкой двигателя. В одном аспекте предложенного изобретения, как показано в блоке 902, могут быть предоставлены машина 100 и двигатель 202. В блоке 904 крышка 212 маховика может быть соединена с двигателем 202. Далее в блоке 906 первый элемент 302 может быть соединен с двигателем 202. В блоке 908 первый элемент 302 может быть соединен с крышкой 212 маховика. Дальше в блоке 910 первый элемент 302 может быть соединен с соединительным механизмом 216 на одном конце и с креплением 310 насоса на другом конце.
[67] Аналогичным образом, в блоке 912 второй элемент 306 может быть соединен с двигателем 202. В блоке 914 второй элемент 306 также может быть соединен с крышкой 212 маховика. В блоке 916 второй элемент 306 может быть дополнительно соединен с соединительным механизмом 216 на заднем конце 130 и с креплением 310 насоса к переднему концу 128.
[68] В блоке 918 насосный узел 210 может быть соединен с креплением 310 насоса и крышкой 212 маховика вдоль установочной поверхности 704. Затем в блоке 920 первый и второй виброизолирующие узлы 1010, 1012 (ФИГ.10) могут быть помещены на лапки 214 крышки 212 маховика, и при этом третий виброизолирующий узел 324 может быть помещен на соединительный механизм 216. В блоке 922 двигатель 202, крышка 212 маховика и корпус 204 могут быть помещены в машину 100 так, чтобы лапки 214 и соединительный механизм 216 были выровнены, обеспечивая возможность соединения корпуса 204 и крышки 212 маховика с машиной 100 через соответствующие виброизолирующие узлы 1010, 1012, 324.
[69] Несмотря на то, что данный способ сборки был описан приведенным выше образом, специалисту в данной области техники следует понимать, что стадии сборки, описанные в данном документе, могут быть выполнены с множеством различных очередностей. Например, корпус 204 может быть соединен с машиной 100 перед соединением с двигателем 202 или крышкой 212 маховика. Соответственно, данное изобретение не ограничено каким-либо конкретным порядком сборки.
[70] Несмотря на то, что выше в данном документе были описанные варианты осуществления, включающие принципы предложенного изобретения, предложенное изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления. Вместо этого, данная заявка охватывает любые варианты, способы применения или адаптации изобретения с использованием его общих принципов. Кроме того, данная заявка охватывает такие отклонения от предложенного изобретения, которые попадают в пределы известной или общепринятой практики в области, к которой относится данное изобретение, и которые попадают в рамки приложенной формулы изобретения.
Реферат
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту рамный узел для установки двигателя и насосного узла на шасси рабочей машины содержит корпус, удлиненные элементы, крепление насоса, крышку маховика и соединительный механизм. Корпус содержит передний конец, задний конец, первую и вторую стороны. Удлиненные элементы расположены вдоль сторон корпуса между передним концом и задним концом. Крепление насоса расположено на переднем конце корпуса и соединено с насосным узлом. Крышка маховика соединяется с двигателем. Соединительный механизм расположен на заднем конце корпуса и соединяется с шасси машины. По второму варианту рамный узел для установки двигателя и насосного узла на шасси рабочей машины содержит виброизолирующие узлы. Виброизолирующие узлы соединены с соединительным механизмом и с крышкой маховика. Рабочая машина содержит шасси, взаимодействующий с землей механизм, соединенный с шасси, кабину, двигательный узел, насосный узел и упомянутый рамный узел. Достигается уменьшение вибраций в рабочей машине. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.
