[发明专利]混凝土镘刀的操纵系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及混凝土精修整镘刀，尤其涉及一种用于精修整镘刀的操纵系统，该镘刀在使用时用来承载一操作员，例如乘坐式镘刀。 

背景技术

许多种机器都可用于平整湿混凝土或对湿混凝土做其它精修整。这些机器的范围从简单的手工镘刀到后部行走式镘刀、自动推进乘坐式镘刀。无论这些镘刀以何种方式操作，动力式镘刀一般都包括一到三个相对于混凝土的表面转动的转子。与用手推式或手提导向式或后部行走式精修整镘刀相比，乘坐式精修整镘刀可以更快更高效地精修整大区域的混凝土。本发明涉及乘坐式精修整镘刀。 

更具体地，本发明涉及一种混凝土精修整镘刀，如乘坐式镘刀，该镘刀具有可倾斜用于操纵系统的转子组件。该类型的乘坐式混凝土精修整镘刀通常包括带有罩子(cage)的框架，其一般放入两个、有时是三个或更多的转子组件。每个转子组件包括一驱动杆和多个镘刀刀片，这些镘刀刀片安装在驱动杆的底部端上并从该驱动杆的底部端径向向外延伸。这些转子组件的驱动杆由一个或多个安装在框架上的发动机驱动，且通常通过多相应转子组件的变速箱连接到驱动杆。 

包括操作员在内的精修整镘刀的重量通过转动的刀片有摩擦地传递到混凝土表面，由此来磨平混凝土表面。在使用该机器的过程中，单个刀片的倾斜度可以经由控制杆和/或联接系统的操作相对于驱动杆发生变化。这样的构造就使得操作员在操作动力式镘刀时可以调节刀片的倾斜度。根据常规的理解，刀片倾斜度的调节改变了施加在由机器精修整的表面上的压力。这个刀片倾斜度的调节允许机器的精修整特性也能被调节。例如，在一个理想的精修操作中，操作员首先执行一个最初的“漂浮式(floating)”操作，其中，刀片以低速(规定为大约30转/分级别)但高扭矩的方式进行操作。然后，允许以15分钟至一个半小时为间隔来固化混凝土，机器则以逐渐加快的速度和逐渐增加的刀片倾斜度的情况下进行操作，直到精 修的或“激烈的(burning)”操作的运行达到可能的最高速度——最好在150转/分以上并能达到200转/分。 

为了达到操纵目的，乘坐式镘刀的转子组件也能相对于垂直方向倾斜。通过倾斜转子组件，操作员可以利用由混凝土表面施加在刀片上的摩擦力来推进车辆。一般而言，车辆将会沿着与驱动杆的倾斜方向相垂直的方向行进。特别地，从一侧至另一侧以及从前方至后方倾斜转子组件分别对车辆在向前/向后和向左/向右的方向进行操控。根据常规也可理解的是，就带有两个转子组件的乘坐式镘刀而言，所有转子组件的驱动杆都应该能从一侧至另一侧地倾斜以进行向前/向后的操纵控制，反之，只有转子组件之一的驱动杆需要向前和后倾斜以进行左/右的操纵控制。 

许多操纵组件都是机械化操作。这些组件通常包括两个安装在操作员座位附近的操纵控制把手，且可分别由操作员的左手和右手接近。每个杆通过机械联接组件接合在一个相关联的转子组件的可枢转的变速箱上。操作员通过将控制杆从前方至后方以及从一侧至另一侧倾斜来操纵车辆，以将变速箱分别从一边至另一边以及从前方至后方地倾斜。该类型的操纵组件均已被公开，如授予Holz的美国专利No.4,046,484和授予Allen等人的美国专利5,108,220。 

该类型的机械操作的操纵控制组件在Holz和Allen等人的专利中被公开。而上述专利却难以实施，这是因为它们要求操作员消耗很大的体力以将把手移动到特定位置的同时，还得将它们保持在这个位置。该类型的操纵控制把手需要20—40磅的力以在其前至后方向和一侧至另一侧的方向上来进行操作。许多操作员在施加这些力时都会感到疲劳，尤其是当考虑到操作员必须持续地或几乎持续地施加这些力达几个小时而同时几乎没有或得不到休息的情况下。操纵员的疲劳相对于一侧至另一侧的运动而言尤其成问题，由于机器的人类工程学的缘故，一侧至另一侧的运动用于操作员来说与前后方向运动相比是更为困难的。已经提出了多种代替传统的带有动力致动组件的混凝土精修机器的机械操作的操纵控制组件。例如，加利福尼亚卡森市的Whiteman工业有限公司已经引入了一种液压操纵的乘坐式镘刀，其商标为“HTS-Series”。这种机器是由静液力泵来进行流体静力驱动的，该静液力泵通过机器的发动机来产生动力，并对转子组件的液压发动机和使转子组件的驱动杆倾斜的液压操纵汽缸提供加压的液压机液体。操纵组件均由安装在操作员平台上且靠近操作员座位的操纵杆来控制。这些操纵杆比传统的机械杆更易操作。因此操作员就无需经受传统的机械操纵机器的操作员所经受的疲劳。