CN104775459A - 操作物料处理机器的方法 - Google Patents

Abstract

一种操作物料处理机器的方法，该机器包括发动机、接地工具、以及能够由操作员选择性地控制以移动接地工具的控制工具，该方法包括以下步骤：a)在接地工具位于第一位置且发动机以第一发动机速度运转的情况下，启动；b)致动控制工具，以使接地工具朝向第二位置移动，对控制工具的致动使发动机速度增加；c)撤销致动控制工具，从而在停止接地工具的同时允许发动机速度向第一发动机速度减小。

Description

操作物料处理机器的方法

技术领域

本发明涉及一种操作物料处理机器的方法。

背景技术

已知的物料处理机器(比如反铲装载机或小型挖掘机)可在静止时执行物料的处理操作。因此，反铲装载机的反铲可用于在反铲装载机静止时移动物料。类似地，小型挖掘机的工作臂可以用于在挖掘机静止时移动物料。

这样的机器包括多个稳定器或类似物，它们可以移动至与地面接触，以在执行物料的处理操作时协助稳定机器。在一个实例中，反铲装载机在机器后部的每一侧均有稳定器。每个稳定器可以独立地降低至与地面接触。稳定器降低至与地面接触从而使反铲装载机的后轮抬离地面通常是有利的。因为反铲装载机的弹性体轮胎此后不再承载反铲装载机的任何重量，这就为更稳定的布置提供了条件。

类似地，已知的挖掘机在机器前部设有横向延伸的铲刀(blade)。这样的铲刀可以降低至与地面接触以协助稳定机器。

通过操作液压缸(hydraulic ram)或类似物，稳定器降低至与地面接触。

在移动设备(vehicle)静止且设置为挖掘沟渠或类似物时，操作员首先执行的操作之一是将稳定器移动至与地面接触。为了节省时间，操作员通常会完全致动一个或多个控制杆，所述控制杆展开一个或多个稳定器。这会对为移动稳定器的液压缸或类似物提供液压油的液压泵提出高要求。这转而对驱动液压泵的发动机提出高要求。因为展开稳定器是首先执行的操作之一，所以操作员可能正在以怠速运行发动机。某些情况下会导致发动机的加载减速(lug down)(即大幅度减慢到正常怠速以下)甚至停转。因此，考虑机器未使用地整夜停留在在寒冷气候中的情况。操作员在开始白天的工作时进入操作室，启动发动机，然后几乎立即展开稳定器。因为发动机没有适当的时间来预热，而且由于液压油是冷的，所以稳定器完全展开会导致对发动机施加高负载，如上所述，发动机可能正在以怠速运转。这样的高负载会足以使发动机加载减速(即大幅度减慢到低于正常怠速)，甚至可能导致发动机停转。由于这样会产生延误，所以很明显会给操作员带来麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的物料处理机器。

根据本发明，提供一种操作物料处理机器的方法，该机器包括发动机、一个或多个稳定器、以及能够由操作员选择性地操作以移动一个或多个稳定器的控制工具，该方法包括以下步骤：

a)在一个或多个稳定器位于第一位置且发动机以第一发动机速度运转的情况下启动；

b)致动控制工具，以使至少一个稳定器朝向第二位置移动，对控制工具的致动使发动机速度增加；

c)撤销致动控制工具，从而在停止所述至少一个稳定器的移动的同时允许发动机速度向第一发动机速度减小。

有益地，如果该稳定器或每个稳定器被移动，则发动机速度会自动增加而不需要操作员输入。一旦该稳定器或每个稳定器被移动到适当的位置(例如，展开或收回的位置)，则发动机速度会减小，从而节省燃料。

第一发动机速度可为发动机怠速。

机器可包括一个或多个操作员致动的油门，所述或每个操作员致动的油门可以被设定为发动机怠速或失效状态之一。

第一发动机速度可在发动机怠速以上，且可以由操作员致动的油门装置设定。

机器可包括自动空转功能，自动空转功能可操作为，在一段时间的未激活之后，使发动机速度减小到由操作员致动的油门装置限定的发动机速度以下。

该方法可包括以下步骤：

d)允许自动空转功能将发动机速度减小到第一发动机速度以下。

一个或多个操作员致动装置可从手动式油门和脚踏式油门中选择。

该稳定器或每个稳定器可被限制为，在第一位置与第二位置之间移动时，通过预定路径进行移动。

一个或多个稳定器可由安装在机器右手侧的第一稳定器和安装在机器左手侧的第二稳定器限定。

第一稳定器和第二稳定器可安装在机器的后部。

第一稳定器和第二稳定器可安装在机器的前部。

第一稳定器和第二稳定器可围绕大体水平的轴线枢转地安装，从而在收回位置与展开位置之间移动。

第一稳定器和第二稳定器可大体竖直地平移，从而在收回位置与展开位置之间移动。

一个或多个稳定器可由横向定向的铲刀限定。

铲刀可围绕大体水平的轴线枢转地安装。

铲刀可直接枢转地安装至所述机器的底盘，从而被限制为围绕一圆弧进行移动。

第一连杆可直接枢转地安装至机器的底盘并且可枢转地安装至铲刀，而第二连杆可直接枢转地安装至机器的底盘并且可枢转地安装至铲刀，从而形成四连杆机构。

机器还可包括一个或多个弹性体接地动力装置。

在步骤b)期间，发动机速度可增加到预定速度。

在步骤b)期间，发动机速度可相对于控制工具的致动量成比例地增加。

在步骤b)期间，只有超过预定位置的控制工具的致动才可使发动机速度增加。

附图说明

仅作为实例，以下将参考附图描述本发明，在附图中：

图1示出可以根据本发明进行操作的反铲装载机；以及

图2示出可以根据本发明进行操作的小型挖掘机。

具体实施方式

参考图1，以反铲装载机10的形式示出一种物料处理移动设备，反铲装载机10具有由多个前轮14和多个后轮16支撑的底盘12。安装在底盘上的是装载臂17，装载臂17的前部安装有实施部，在此例中是装载铲斗18。装载臂和装载铲斗安装在移动设备的前部。装载铲斗可以相对于装载臂进行枢转，而装载臂可以相对于移动设备的底盘进行枢转。因此，装载铲斗可以被移动到所需位置，特别是当装载铲斗在第一位置与第二位置之间移动时，该装载铲斗不局限于通过预定路径进行移动。

安装在移动设备的后部的反铲20具有动臂(boom)21、挖掘臂22和挖掘斗(bucket)23。挖掘斗可以相对于挖掘臂进行枢转，挖掘臂可以相对于动臂进行枢转，而动臂可以相对于移动设备的底盘进行枢转。因此，挖掘斗可以被移动至任何所需位置，特别是当挖掘斗在第一位置与第二位置之间移动时，该挖掘斗不局限于通过预定路径进行移动。

移动设备包括发动机25，发动机提供动力以驱动移动设备经由车轮在地面上行驶。发动机25还提供动力以操作液压泵，该液压泵可选择性地向移动设备的各个液压缸27提供加压的液压流体以操作装载臂、装载铲斗、动臂、挖掘部(dipper)、挖掘斗等，从而使得物料被处理。移动设备包括操作室30，操作室30包括操作员座位31。操作室包括操作员控制装置，比如方向盘32、脚踏式制动器33、脚踏式油门34、手动式油门35以及反铲控制杆36。

如图1所示，操作员座位31面向前方。操作员座位是可旋转的，且可以旋转为面向移动设备后方。当面向移动设备后方时，操作员就可以很容易地接触到手动式油门35和反铲控制杆36。

反铲装载机10还包括具有接地支脚41的右后稳定器40以及带有接地支脚43的左后稳定器42。如图1所示，右后稳定器40已展开，使得支脚41与地面G接触，而左后稳定器42处于完全收回位置，使得接地支脚43不是与地面G接触而是远离地面G。经由控制装置45(在此情况下安装在反铲控制杆36上)，每个稳定器可以独立地在收回位置与展开位置之间移动。

如上所述，图1示出处于展开位置的右后稳定器和处于收回位置的左后稳定器。这并不是这些稳定器应处于的常规位置(通常两个稳定器均完全收回或均完全展开)，而是将它们以这样的位置示出以辅助描述本发明。每个稳定器可经由大体水平的枢转轴线在收回位置与展开位置之间枢转。每个稳定器由液压缸(未示出)的操作在收回位置与展开位置之间移动，而液压缸由发动机25驱动的液压泵选择性地供应加压的液压流体。应该认识到，稳定器与地面接触的部分(即支脚41或43)被限制为通过预定路径进行移动，在此情况下该路径是以特定稳定器在收回位置与展开位置之间移动时围绕旋转的枢轴为中心的圆弧。

本发明的操作的多个实例如下：

实例1

移动设备被驱动到一个场所并被停放以准备次日的工作。装载铲斗18已降低至与地面接触，而右后稳定器和左后稳定器处于其收回位置，使得接地支脚41和43远离地面。

第二天，操作员进入操作室并启动发动机。发动机将以怠速(在这个实例中为800rpm)运行。接着，操作员将座椅31转动为面向后方并操作控制装置45，从而将右后稳定器40和左后稳定器42移动至其展开位置，使得接地支脚41和接地支脚43接触地面。控制装置45操作为既展开稳定器，还使发动机速度增加至工作速度(在这个实例中工作速度是1200rpm)。发动机速度的这样的增加提供更多的动力以驱动液压泵，液压泵可转而向移动稳定器40和42的液压缸产生更多流动。通过这种方式，不仅使稳定器比发动机以怠速运转的情况更快地移动至接触状态，而且发动机速度的增加还会防止加载减速和/或发动机的停转。

一旦稳定器40和42展开到所需位置(通常使后轮16刚好离开地面)，操作员将会释放(或撤销致动)控制装置45，使得一个或多个稳定器停止移动同时允许发动机速度返回到怠速。

很明显，在稳定器的展开期间，操作员不需要操作任何油门。具体来说，发动机速度从800rpm增加到1200rpm被自动进行，与之相似，发动机速度从1200rpm下降回800rpm被自动进行，以节省燃料。

实例2

在操作员已经在使用反铲装载机的反铲进行挖掘沟渠的一个工作日结束后，操作员在稳定器40和42处于展开位置的情况下停放移动设备。

在下一个工作日，操作员进入操作室并启动发动机，而发动机则以怠速运转。操作员希望继续挖掘沟渠，但现在需要向前移动设备(可能需要移动设备长度的距离)以继续挖掘沟渠。为了做到这一点，操作员因此将座椅转动为面向后方并操作控制装置45，以使稳定器40和42均从展开位置移动至收回位置。控制装置45使得发动机速度从怠速增加到1200rpm，其结果是后稳定器更快地移动到收回位置，而且防止加载减速和/或发动机的停转。一旦稳定器达到其收回位置，操作员就释放控制装置45，于是发动机的转速下降到怠速。然后操作员将座椅转动为面向前方，提升装载臂17而使得装载铲斗18离开地面。如果必要的话，操作员可以使用脚踏式油门34。然后操作员将移动设备挂档，使用脚踏式油门驱动其向前(可能是设备的长度的距离)，然后将移动设备挂空挡，降低装载臂17而使得装载铲斗18与地面接触，将座椅转动为面向后方，而后使用控制装置来展开稳定器40和42。随着稳定器40和42被展开，发动机速度将会从怠速增加到1200rpm，由此使稳定器更快地降低并且防止发动机的加载减速和/或停转。应该认识到，在这第二个实例中，上述步骤全部可以在较短的时间间隔内执行(可能是几分钟)，而且很明显在该时间间隔内发动机还未被适当预热且液压油仍然较冷。

反铲装载机10可以包括自动空转功能。自动空转功能是已知的并且与手动式油门结合使用。手动式油门允许操作员将发动机速度选择性地设定于发动机正常怠速以上的工作速度。因此，通常情况下，当操作员将座椅转动为面向后方并且使用反铲控制杆36操纵反铲来移动物料及类似物时，操作员可以使用手动式油门35来设定发动机速度。在一个实例中，操作员可以将发动机速度设定为2000rpm的工作速度。由于准备好的液压流体供应可从液压泵获得，用于操作与反铲相关的液压缸27，这样保证反铲的操纵可以很快地进行。然而，如果在一段时间未激活反铲的使用(例如有一分钟没有使用反铲)，则自动空转功能操作为自动减小发动机速度从而节省燃料。在一个实施例中，自动空转功能可以一步式地将发动机速度从2000rpm的工作速度减小至800rpm的怠速。当操作员决定重新开始使用反铲时，操作员将会操纵反铲控制杆36，而操纵控制杆36的动作使得控制系统将发动机速度返回到2000rpm的工作速度。

在另一些实施例中，自动空转功能可以将发动机速度向怠速逐渐减小。然而，所有自动空转功能够操作为使得，当识别到工作的重新开始(例如通过识别控制杆36的操纵)时，使发动机速度返回到由手动式油门35的设定所限定的工作速度。

因此，自动空转功能操作为在一段时间未激活之后将发动机速度减小至手动式油门的设定以下，然后当重新开始工作时将速度增加回到手动式油门的设定。这可以与本发明形成对比，本发明在稳定器和类似物移动期间增加发动机速度，而在停止稳定器和类似物的移动的同时使发动机速度下降至空转水平或手动式油门设定的水平。

因此，如果脚踏式油门未被施压并且手动式油门被设定为空转水平，则本发明会在稳定器进行移动时增加发动机速度，而在稳定器的移动停止时，发动机速度会同时开始下降到怠速。然而，如果发动机速度已由手动式油门设定为1000rpm，本发明会使发动机速度在稳定器的移动期间增加到1200rpm，而在稳定器的移动停止时，会同时允许发动机速度开始下降到1000rpm。如果在稳定器停止移动之后存在一段时间(例如1分钟)的未激活，则自动空转功能会使得发动机速度随后下降到800rpm的怠速。因此，本发明可以与自动空转系统结合工作。然而，在另一些实施例中，虽然本发明可以用于配备有自动空转的机器，本发明还可以独立于自动空转而进行操作。因此，在本发明独立于空转系统而进行操作的上述实例中，移动稳定器会使发动机速度增加到1200rpm，而一旦稳定器的移动停止，发动机速度就会下降到800rpm(而不是上述实例中的1000rpm)。

参考图2，示出小型挖掘机形式的物料处理移动设备110。小型挖掘机包括底盘112和多个履带115。装载臂120包括动臂121、挖掘臂122和挖掘斗123。发动机125操作液压泵，液压泵为液压缸127提供加压的液压流体，从而能够操纵装载臂120。小型挖掘机包括设有座位131的操作室130。操作员控制器137允许移动设备在运动时转向，并允许控制装载臂120。操作员控制器137包括可操作用于将发动机速度设定为所需发动机速度的手动式油门。

移动设备包括具有下边缘151的前装式铲刀150。液压缸(未示出)可以使铲刀150围绕大体水平的轴线进行枢转，从而使下边缘151可以接触地面G及脱离地面G。应该认识到，铲刀150与地面接触的部分(即下边缘151)被限制为通过预定路径(在此情况下是以上述大体水平轴线为中心的圆弧)进行移动。铲刀150可以执行两个功能。首先，它能够以推土机铲刀的形式使用，通过沿地面驱动挖掘机来移动周围的物料，由此推动铲刀150前方的物料。铲刀150还可以在机器静止而装载臂120被操纵以移动物料时用于稳定机器。为了作为稳定器，液压缸经由控制装置而被致动从而使下边缘151接触地面G，从而在机器静止时稳定机器。如图2所示，下边缘151脱离地面且铲刀处于收回位置。移动设备110的操作与反铲装载机10的操作相似处大体在于：在发动机以怠速运转的情况下，如果操作员决定移动铲刀(无论从展开位置移动到收回位置，还是从收回位置移动到展开位置)，控制装置都会使铲刀移动并且同时增加发动机速度。一旦铲刀根据所需被定位，操作员会释放(或撤销致动)控制装置，从而使铲刀停止移动且同时使发动机速度下降，通常下降至怠速或下降至由手动式油门设定所限定的速度。如果发动机速度下降到由手动式油门设定所限定的速度并且机器配备有能启用的自动空转，则在一段时间的未激活之后，自动空转功能可操作为使发动机速度减小到手动式油门设定以下，既可以单步地降低到发动机怠速也可以逐步地降低到发动机怠速。

如图2所示，铲刀150相对于底盘枢转地安装。在另一些实施例中，铲刀可以经由四连杆机构安装至底盘，从而在铲刀被抬升或降低时为其提供平行移动。因此，四连杆机构可以由第一连杆组成，第一连杆直接枢转地安装至底盘并且枢转地安装至铲刀的上部；四连杆机构还包括第二连杆，该第二连杆直接枢转地安装至底盘并且枢转地安装至铲刀的下部。第一连杆可以在第二连杆上方。应该认识到，铲刀的下边缘会被限制为经由预定路径进行移动，在此情况下该路径是根据四连杆机构如何移动来预先决定的。

为了避免疑惑，上述实例中的发动机怠速是800rpm。本发明可同样地应用于运转的怠速不同于800rpm的发动机。在上述实例中，在稳定器的移动时，发动机速度已被增加至1200rpm。本发明不局限于将发动机速度增加至1200rpm。本发明可同样地适用于将发动机速度增加至不同于1200rpm的速度。在上述实例中，2000rpm的工作速度是由操作员设定的。本发明可适用于可以工作速度能够设定为发动机的工作范围内任何速度的机器。

如上所述，稳定器40和42在展开位置与收回位置之间移动时围绕大体水平的轴线进行枢转。本发明适用于任何类型的稳定器。特别地，本发明可适用于那些在展开位置与收回位置之间大体竖直移动(或平移)的稳定器。特别地，机器(比如反铲装载机)可以包括大体上竖直移动(或平移)的右后稳定器以及大体上竖直移动(或平移)的左后稳定器。应该认识到，这样的平移式稳定器的支脚被限制为通过预定路径进行移动，在此情况下该路径是直线。

如图1所示，稳定器位于机器的后部，而如图2所示，稳定铲刀150位于机器的前部。在另一些实施例中，其它类型的稳定器可以安装在机器的后部，而其它类型的稳定器可以安装在机器的前部。特别地，围绕大体水平的轴线进行枢转的稳定器(类似于稳定器40和42)可以安装在机器(特别是伸缩式处理机器)的前部。类似地，大体竖直移动(或平移)的稳定器可以安装在机器(比如伸缩臂叉车)的前部，特别是这样的稳定器可以安装在机器的右前部且这样的稳定器可以安装在机器的左前部。

如图1所示，轮14和16包括弹性体轮胎，在此情况下是充气轮胎。稳定器特别适用于装有弹性体轮胎(比如充气轮胎)的机器，因为弹性体轮胎是易于偏斜的，由此如果稳定器没有展开，在通过反铲或类似机构移动材料时，会使底盘和操作室摇晃或移动。

如图2所示，履带115是弹性体履带，在此情况下是橡胶类履带(而非例如钢或其它金属履带的非弹性体履带)。

当需要在地面上移动机器时，由于反铲装载机10的轮14和16以及小型挖掘机的履带115接触地面，因而它们构成接地动力装置。本发明特别适用于具有弹性体接地动力装置(特别是弹性体轮胎，比如充气轮胎)的机器。

如上所述，致动控制装置以移动稳定器使得发动机速度增加，而撤销致动控制装置使得发动机速度下降。在另一些实施例中，发动机速度的增加可与控制装置的移动量成比例。因此，控制装置较小的移动可能使发动机速度只增加较小的量，而控制装置较大的移动可能随之使发动机速度增加较大的量。在两种情况下，当控制装置未被致动时，发动机速度均会下降。这在稳定器的位置需要发生小改变时是有用的。在另一些实施例中，控制装置的小的移动可不增加发动机速度，而控制装置较大的移动可增加发动机速度。在对稳定器的位置作最终调整时，这样的设置是有用的。

Claims (21)

1.一种操作物料处理机器的方法，所述机器包括发动机，一个或多个稳定器，以及能够由操作员选择性地操作以移动一个或多个稳定器的控制工具，所述方法包括以下步骤：

a)在所述一个或多个稳定器位于第一位置且所述发动机以第一发动机速度运转的情况下，启动；

b)致动所述控制工具，以使所述至少一个稳定器朝向第二位置移动，对所述控制工具的致动使发动机速度增加；

c)撤销致动所述控制工具，从而在停止所述至少一个稳定器的移动的同时允许发动机速度向所述第一发动机速度减小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一发动机速度是发动机怠速。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述机器包括一个或多个操作员致动的油门，所述或每个操作员致动的油门被设定为发动机怠速或失效条件之一。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一发动机速度在发动机怠速以上并且由操作员致动油门装置设定。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述机器包括自动空转功能，所述自动空转功能操作为，在一段时间的未激活之后，使发动机速度减小到所述操作员致动油门装置限定的发动机速度以下。

6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤：

d)允许自动空转功能将发动机速度减小到第一发动机速度以下。

7.根据权利要求3、4、5或6所述的方法，其中一个或多个操作员致动装置可以从手动式油门和脚踏式油门中选择。

8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述或每个稳定器在所述第一位置与所述第二位置之间移动时被限制为通过预定路径进行移动。

9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述一个或多个稳定器由安装在所述机器的右手侧的第一稳定器和安装在所述机器的左手侧的第二稳定器限定。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一稳定器和第二稳定器安装在所述机器的后部。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一稳定器和第二稳定器安装在所述机器的前部。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述第一稳定器和第二稳定器围绕大体水平的轴线枢转地安装，从而在收回位置与展开位置之间移动。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述第一稳定器和第二稳定器能够大体竖直地平移，从而收回位置与展开位置之间移动。

14.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述一个或多个稳定器由横向定向的铲刀限定。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述铲刀围绕大体水平的轴线枢转地安装。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述铲刀直接枢转地安装至所述机器的底盘，从而被限制为围绕一圆弧进行移动。

17.根据权利要求14所述的方法，第一连杆直接枢转地安装至所述机器的底盘并且枢转地安装至所述铲刀，而第二连杆直接枢转地安装至所述机器的底盘并且枢转地安装至所述铲刀，从而形成四连杆机构。

18.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述机器还包括一个或多个弹性体接地动力装置。

19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中在步骤b)期间，发动机速度增加到预定速度。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中在步骤b)期间，发动机速度相对于所述控制工具的致动量成比例地增加。

21.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中在步骤b)期间，只有超过预定位置的所述控制工具的致动才使发动机速度增加。