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CN105256851A - 一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置 - Google Patents

一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置 Download PDF

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CN105256851A
CN105256851A CN201510746931.0A CN201510746931A CN105256851A CN 105256851 A CN105256851 A CN 105256851A CN 201510746931 A CN201510746931 A CN 201510746931A CN 105256851 A CN105256851 A CN 105256851A
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CN
China
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plate
caliper
excavator
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CN201510746931.0A
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English (en)
Inventor
李宗�
王全永
马瑞永
杨裕丰
董玉忠
刘刚强
厉娜
侯琨
王存珍
韩彦潇
郭中华
张志洋
姚锡涛
高鸿
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Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd
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Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置,一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,包括单连杆、左摇杆、右摇杆、油缸、拇指钳体,所述拇指钳体和单连杆、左摇杆、右摇杆通过销轴联接组成四连杆机构,通过液压驱动液压油缸实现拇指钳体的往复运动且与铲斗形成抓取动作。仅装配上拇指钳机构即可配合铲斗完成抓取作业,而无需抓取作业时亦可以收起而不会影响到正常的挖掘作业,从而节省了大量机具拆卸装配的时间,提高挖掘机的通用性和灵活性,成本低廉,改装方便。

Description

一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置
技术领域
本发明涉及一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置。
背景技术
作为工程机械家族的重要成员,挖掘机以其独特的人体手臂式结构而广泛应用于各行各业。如同人的手臂使用不同工具干不同的活一样,挖掘机装配不同的机具,就能够完成不同的作业需求。如林业用伐木作业(伐木机)、废料装卸作业(梅花抓斗)、秸秆抓取作业(秸秆抓爪)、煤炭卸载作业(贝型斗)等。多功能机具的使用大幅拓展了挖掘机的使用范围,使挖掘机的应用范围越来越广。
常见的挖掘机结构包括:动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构和辅助设施等。一般的,挖掘机工作装置包括动臂、连杆、摇杆、斗杆和铲斗等,铲斗为主要作业机具,主要进行挖掘作业。铲斗分别与斗杆、连杆铰接,并通过摇杆实现往复运动,若将铲斗替换成其他作业机具,则可进行其他功能的作业。
作业过程中,当用户需要进行抓取作业时,就需要用到各种不同的抓具,如抓取木头的抓木器、抓取石头的抓石器等。然而单独采购这些多功能机具所需成本一般较高,极大的影响了用户使用多功能机具的积极性,同时也影响了用户的使用效率。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种挖掘机液压式拇指钳机构及挖掘机工作装置,仅装配上拇指钳机构即可配合铲斗完成抓取作业,而无需抓取作业时亦可以收起而不会影响到正常的挖掘作业,从而节省了大量机具拆卸装配的时间,提高挖掘机的通用性和灵活性,成本低廉,改装方便。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,包括单连杆、左摇杆、右摇杆、油缸、拇指钳体,所述拇指钳体和单连杆、左摇杆、右摇杆通过销轴联接组成四连杆机构,通过液压驱动液压油缸实现拇指钳体的往复运动且与铲斗形成抓取动作。
优选,所述拇指钳体与铲斗相连,所述单连杆一端与拇指钳体相连,另一端的两侧分别与左摇杆、右摇杆相连,所述油缸推动左摇杆、右摇杆进行往复运动。
优选,所述拇指钳体包括设置在两侧的左侧板和右侧板,所述左侧板和右侧板之间设置有下封板,下封板上设置有若干个耳板组件,若干个内侧板焊接在下封板上且与耳板组件对接,左侧板、右侧板的尾部及内侧板呈锯齿形且相互平行并通过联接管连接为一体形成抓爪。
一种挖掘机工作装置,包括动臂、连杆、摇杆、斗杆和铲斗,所述动臂通过斗杆和铲斗相连,所述铲斗通过连杆和摇杆实现往复运动,其特征在于,还包括权利要求1-6任意一项所述的挖掘机液压式拇指钳机构,所述拇指钳机构与铲斗形成抓取动作。
优选:
拇指钳体通过第一台阶轴与铲斗斗杆铰点相连,且拇指钳体的两端分别通过轴承设置在第一台阶轴上,其中,拇指钳体的一端设置有第一衬板,另一端设置有第一法兰板;
左摇杆、右摇杆通过第二台阶轴与铲斗摇杆相连,且左摇杆、右摇杆分别通过轴承设置在第二台阶轴上,其中,与第一衬板相对应的一端设置有第二衬板,另一端设置有第二法兰板;
所述第一台阶轴和第二台阶轴设置有法兰板的一端分别设有径向止动孔及轴向止动螺纹。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明所需成本比机具低廉很多,所用零部件均为常用部件,制造难度大幅降低,拇指钳体、单连杆、左摇杆、右摇杆均为结构件,下料后焊接即可制造完成,各部件要求亦不高,制造难度较低,成本低廉;所用台阶轴也与挖掘机上所用轴相差不大,制造难度也比较低;非金属自润滑免维护轴承成本比普通轴承成本高,但每台车也就使用四个,成本增加也不高。制造完成后,其功能亦能够满足用户需求。因此本发明制造简单,成本低廉,是绝大部分用户的最佳选择。
仅装配上拇指钳机构即可配合铲斗完成抓取作业,而无需抓取作业时亦可以收起而不会影响到正常的挖掘作业,从而节省了大量机具拆卸装配的时间,提高挖掘机的通用性和灵活性,成本低廉,改装方便,能够为用户创造大量效益。
附图说明
图1是本发明一种挖掘机液压式拇指钳机构的结构示意图;
图2是本发明安装拇指钳机构后的挖掘机工作装置的示意图;
图3是本发明拇指钳体的结构示意图;
图4是本发明单连杆的结构示意图;
图5是本发明左摇杆的结构示意图;
图6是本发明右摇杆的结构示意图;
图7是本发明挖掘机工作装置的结构示意图;
图8是图7的A-A剖视图;
图9是图7的B-B剖视图;
附图的标记含义如下:
10、拇指钳体;10-1、左侧板;10-2、右侧板;10-3、内加强板;10-4、外加强板;10-5、下封板;10-6、右耳板组件;10-7、左耳板组件;10-8、联接管;10-9、加强筋;10-10、内侧板;11、第一衬板;12、轴承;13、第一台阶轴;14、第一法兰板;20、单连杆;20-1、前轴座;20-2、立板;20-3、加强板;20-4、后轴座;21、第一防尘圈;22、前连接轴;23、轴承;24、轴承;25、第二防尘圈;30、左摇杆;31、右摇杆;32、第二衬板;33、轴承;34、第二台阶轴;35、第二法兰板;36、后连接轴;40、油缸;50、油缸轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种挖掘机液压式拇指钳机构,如图1和2所示,包括单连杆20、左摇杆30、右摇杆31、油缸40、拇指钳体10,所述拇指钳体10和单连杆20、左摇杆30、右摇杆31通过销轴联接组成四连杆机构,通过液压驱动液压油缸40实现拇指钳体10的往复运动且与铲斗形成抓取动作。
铲斗类似人类的四指,缺少大拇指只能实现挖掘作业,本机构即类似人类的大拇指,两者配合即可实现抓取作业,因此无需采购昂贵的作业机具,仅需要装配上拇指钳机构,然后配合铲斗即可实现抓取作业,且铲斗处在任何位置均能够与机具配合进行抓取作业,灵活性较高。本拇指钳机构既能进行用户需求的抓取作业,无需抓取作业时亦可以收起拇指钳体而不会影响到正常的挖掘作业,从而节省了大量机具拆卸装配的时间。成本低廉,改装方便,灵活性高,高效快捷,能够为用户创造大量效益。
优选,拇指钳体10与铲斗相连,所述单连杆20一端与拇指钳体10相连,另一端的两侧分别与左摇杆30、右摇杆31相连,所述油缸40推动左摇杆30、右摇杆31进行往复运动。
下面对拇指钳机构进行详细的介绍:
如图3所示,拇指钳体10包括设置在两侧的左侧板10-1和右侧板10-2,所述左侧板10-1和右侧板10-2之间设置有下封板10-5,下封板10-5上设置有若干个耳板组件,若干个内侧板10-10焊接在下封板10-5上且与耳板组件对接,左侧板10-1、右侧板10-2的尾部及内侧板10-10呈锯齿形且相互平行并通过联接管10-8连接为一体形成抓爪。图3中,设置有两个内侧板10-10和两个耳板组件10-6、10-7,两块内侧板10-10焊接在下封板10-5上,并与耳板组件10-6、10-7对接,左右侧板尾部及内侧板10-10为锯齿形,以便作业时咬住物体,他们的尾部最好是齐平。
由于拇指钳体10是最主要的作业部件,其通过旋转与铲斗可以形成不同的夹角,以进行抓取作业,磨损也最严重,故为了提高其耐磨性和使用寿命,还可以对拇指钳体10的结构进行如下改进:
左侧板10-1和右侧板10-2的内侧顶部铰点处设置有内加强板10-3且尾部外侧设置有外加强板10-4,联接管10-8顺次贯穿左侧板10-1、若干个内侧板10-10和右侧板10-2,且联接管10-8与左侧板10-1、若干个内侧板10-10、右侧板10-2之间分别设置有加强筋10-9。
如图4所示,所述单连杆20包括前轴座20-1、立板20-2和后轴座20-4,所述前轴座20-1和后轴座20-4之间连接有立板20-2,所述前轴座20-1与拇指钳体10相连且后轴座20-4的两端分别与左摇杆30、右摇杆31相连。同样的,还可以在立板20-2的两侧边分别焊接一块加强板20-3,为保证强度,立板20-2板材选用规格较厚。
如图5和6所示,左摇杆30和右摇杆31结构对称,包括三铰点式的摇杆板、止动套、轴座,所述止动套与油缸40相连,所述轴座与单连杆20的后轴座20-4相连。本设计可以有效的增加拇指钳体10的摆角幅度,更加有效的进行抓取作业。
油缸40即为普通油缸,其前端较宽,尺寸需保证能够与左右摇杆配合紧密。
一种挖掘机工作装置,包括动臂、连杆、摇杆、斗杆和铲斗,所述动臂通过斗杆和铲斗相连,所述铲斗通过连杆和摇杆实现往复运动,还包括上述的挖掘机液压式拇指钳机构,所述拇指钳机构与铲斗形成抓取动作。如图7所示,其中拇指钳体10与铲斗斗杆铰点铰接,左右摇杆和斗杆摇杆铰点铰接,单连杆20联接拇指钳体10和左右摇杆,油缸40根部通过油缸轴50联接斗杆下耳板,油缸40前端与左右摇杆中铰点通过后连接轴36铰接,并都在端部用螺栓止动,各配合端面亦可装配调整垫片以调整间隙及较少磨损。液压驱动油缸40,通过四连杆机构,驱动拇指钳体10往复摆动,与铲斗配合实现抓取作业。
如图8所示,拇指钳体10通过第一台阶轴13与铲斗斗杆铰点相连,且拇指钳体10的两端分别通过轴承12设置在第一台阶轴13上,其中,拇指钳体10的一端设置有第一衬板11,另一端设置有第一法兰板14;而左摇杆30、右摇杆31通过第二台阶轴34与铲斗摇杆相连,且左摇杆30、右摇杆31分别通过轴承33设置在第二台阶轴34上,其中,与第一衬板11相对应的一端设置有第二衬板32,另一端设置有第二法兰板35;所述第一台阶轴13和第二台阶轴34设置有法兰板的一端分别设有径向止动孔及轴向止动螺纹,装配上法兰后可防轴向窜动。
如9所示,单连杆20一端装配上轴承23、第一防尘圈21后通过前连接轴22与拇指钳体10联接,另一端装配上轴承24、第二防尘圈25后,通过后连接轴36与左摇杆30、右摇杆31的下铰点联接。单连杆20左端与拇指钳体耳板组件处通过销轴即前连接轴22联接,右端与左右摇杆的下铰点通过后连接轴36联接,并都在端部用螺栓止动,各配合端面亦可装配调整垫片以调整间隙及较少磨损。
轴承12和轴承33因结构尺寸限制,无法设计出注油孔加注润滑脂,因此需要使用最新的非金属自润滑免维护轴承,相对的,轴承23和轴承24处设计有注油孔,可以加注润滑脂润滑,无需使用成本较高的自润滑轴承,使用普通钢套即可。
在对传统设计的挖掘机进行改装时,也非常方便,具体如下:
将铲斗斗杆联接处的轴更换为第一台阶轴13,将拇指钳体10装配至铲斗斗杆铰点处,其中拇指钳体端部左右各装配一个轴承12,装配时第一台阶轴13台阶处装配有第一衬板11,用于减少轴端面对拇指钳体产生的应力,原铲斗止动销簧装配至原处,装配完成后另一端面装配上第一法兰板14,用三组螺栓固定以防轴窜动,各配合端面亦可装配调整垫片以调整间隙及较少磨损;左摇杆30、右摇杆31一端装配上轴承33,然后将斗杆摇杆处轴拆下换成第二台阶轴34,并将第二衬板32和左右摇杆、原摇杆装配至原铰点,原止动螺栓装配至原处,装配完成后另一端面装配上第二法兰板35,用三组螺栓固定以防轴窜动,各配合端面亦可装配调整垫片以调整间隙及较少磨损。
与现有技术相比,本发明所需成本比机具低廉很多,所用零部件均为常用部件,制造难度大幅降低,拇指钳体、单连杆、左摇杆、右摇杆均为结构件,下料后焊接即可制造完成,各部件要求亦不高,制造难度较低,成本低廉;所用台阶轴也与挖掘机上所用轴相差不大,制造难度也比较低;非金属自润滑免维护轴承成本比普通轴承成本高,但每台车也就使用四个,成本增加也不高。制造完成后,其功能亦能够满足用户需求。因此本发明制造简单,成本低廉,是绝大部分用户的最佳选择。
仅装配上拇指钳机构即可配合铲斗完成抓取作业,而无需抓取作业时亦可以收起而不会影响到正常的挖掘作业,从而节省了大量机具拆卸装配的时间,提高挖掘机的通用性和灵活性,成本低廉,改装方便,能够为用户创造大量效益。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换,或者直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,包括单连杆(20)、左摇杆(30)、右摇杆(31)、油缸(40)、拇指钳体(10),所述拇指钳体(10)和单连杆(20)、左摇杆(30)、右摇杆(31)通过销轴联接组成四连杆机构,通过液压驱动液压油缸(40)实现拇指钳体(10)的往复运动且与铲斗形成抓取动作。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,所述拇指钳体(10)与铲斗相连,所述单连杆(20)一端与拇指钳体(10)相连,另一端的两侧分别与左摇杆(30)、右摇杆(31)相连,所述油缸(40)推动左摇杆(30)、右摇杆(31)进行往复运动。
3.根据权利要求2所述的一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,所述拇指钳体(10)包括设置在两侧的左侧板(10-1)和右侧板(10-2),所述左侧板(10-1)和右侧板(10-2)之间设置有下封板(10-5),下封板(10-5)上设置有若干个耳板组件,若干个内侧板(10-10)焊接在下封板(10-5)上且与耳板组件对接,左侧板(10-1)、右侧板(10-2)的尾部及内侧板(10-10)呈锯齿形且相互平行并通过联接管(10-8)连接为一体形成抓爪。
4.根据权利要求3所述的一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,左侧板(10-1)和右侧板(10-2)的内侧顶部铰点处设置有内加强板(10-3)且尾部外侧设置有外加强板(10-4),联接管(10-8)顺次贯穿左侧板(10-1)、若干个内侧板(10-10)和右侧板(10-2),且联接管(10-8)与左侧板(10-1)、若干个内侧板(10-10)、右侧板(10-2)之间分别设置有加强筋(10-9)。
5.根据权利要求3所述的一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,所述单连杆(20)包括前轴座(20-1)、立板(20-2)和后轴座(20-4),所述前轴座(20-1)和后轴座(20-4)之间连接有立板(20-2),所述前轴座(20-1)与拇指钳体(10)相连且后轴座(20-4)的两端分别与左摇杆(30)、右摇杆(31)相连。
6.根据权利要求5所述的一种挖掘机液压式拇指钳机构,其特征在于,左摇杆(30)和右摇杆(31)结构对称,包括三铰点式的摇杆板、止动套、轴座,所述止动套与油缸(40)相连,所述轴座与单连杆(20)的后轴座(20-4)相连。
7.一种挖掘机工作装置,包括动臂、连杆、摇杆、斗杆和铲斗,所述动臂通过斗杆和铲斗相连,所述铲斗通过连杆和摇杆实现往复运动,其特征在于,还包括权利要求1-6任意一项所述的挖掘机液压式拇指钳机构,所述拇指钳机构与铲斗形成抓取动作。
8.根据权利要求7所述的一种挖掘机工作装置,其特征在于,拇指钳体(10)通过第一台阶轴(13)与铲斗斗杆铰点相连,且拇指钳体(10)的两端分别通过轴承(12)设置在第一台阶轴(13)上,其中,拇指钳体(10)的一端设置有第一衬板(11),另一端设置有第一法兰板(14);
左摇杆(30)、右摇杆(31)通过第二台阶轴(34)与铲斗摇杆相连,且左摇杆(30)、右摇杆(31)分别通过轴承(33)设置在第二台阶轴(34)上,其中,与第一衬板(11)相对应的一端设置有第二衬板(32),另一端设置有第二法兰板(35);
所述第一台阶轴(13)和第二台阶轴(34)设置有法兰板的一端分别设有径向止动孔及轴向止动螺纹。
9.根据权利要求8所述的一种挖掘机工作装置,其特征在于,轴承(12)和轴承(33)为非金属自润滑免维护轴承。
10.根据权利要求8所述的一种挖掘机工作装置,其特征在于,单连杆(20)一端装配上轴承(23)、第一防尘圈(21)后通过前连接轴(22)与拇指钳体(10)联接,另一端装配上轴承(24)、第二防尘圈(25)后,通过后连接轴(36)与左摇杆(30)、右摇杆(31)的下铰点联接。
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