CN112663703B - 一种挖掘机铲斗铲齿振动机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种挖掘机铲斗铲齿振动机构及使用方法，属于挖掘机铲斗技术领域，包括防护壳，所述防护壳安装于铲斗内侧且布置在铲斗两固定耳之间的下方，防护壳内安装有液压马达，液压马达通过其输出轴上的齿轮与传动轴齿轮啮合，传动轴两端转动安装于铲斗两侧的加强部分侧壁上，传动轴通过连接件与长连杆一端连接，长连杆另一端与摆臂一端连接，摆臂另一端与振动斗齿的斗齿侧耳连接，长连杆、摆臂及斗齿侧耳均放置在铲斗两侧加强部分侧壁开设的沟槽内，且在铲斗加强部分通过螺钉固定安装有与沟槽对应的护盖。本发明振动机构，结构简单、不易损坏、检修维护方便，且不影响斗容。

Description

一种挖掘机铲斗铲齿振动机构及使用方法

技术领域

本发明属于挖掘机铲斗技术领域，具体涉及一种挖掘机铲斗铲齿振动机构及使用方法。

背景技术

对单斗液压挖掘机的铲斗或铲齿附加振动是一种改善挖掘效率和介质适应能力的有效手段。在产生振动的途径方面，目前的主要方式是在铲斗液压缸的控制油路中增加控制阀，通过铲斗液压缸振动带动整个铲斗振动。由于这种方式会对液压系统产生较大的损耗，经济性差、影响整车寿命，加之整车振动比较大，人员舒适性差，因而在市场产品领域应用很少，多为各类研究所采用。如图1所示。

在各类论文和专利中研究了一些其它方式，其主要模式是单独对铲齿附加振动。这类结构形式通常是在铲齿后面附加小型油缸等机构来产生振动，进而根据布局形式和驱动方式而有多样的变型。

中国发明专利CN2019108094550“变频振动铲斗和操控系统”，其内容较新颖，专利所附原理如图2和图3所示。

该方案采用底部布置振动铲齿的结构形式。但从应用角度，至少有以下关键问题没有解决：

(1)系统供油管路布设困难，连接到铲斗底部的油管极易在挖掘中被损坏。

(2)铲斗内的阀门及控制系统难以布设，铲斗内的液压元件存在布设安装难的问题。

(3)铲斗工艺复杂，结构沉重、成本显著升高，影响经济性。

(4)因底部增厚而不容易切入挖掘介质，且影响有效斗容。

(5)在铲斗底部布置精密机件，易受到工作中的冲击而变形，且难以维修。

中国实用新型专利CN201920021478.0“一种挖掘机挖斗的振动斗齿组件”，设计了一种附加于单斗液压挖掘机挖斗的振动斗齿组件。专利所附外观图和原理图如图4和图5所示。

该方案结构类似于缩小版的破碎锤，其在实用中的问题与前一方案类似。另外，该方案还采用了氮气增压，这还存在保养困难等问题。

经查阅，在很多论文中也提出了振动铲齿机构，但是均存在结构复杂、易损、安装困难的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种挖掘机铲斗铲齿振动机构，包括铲斗、液压马达、传动轴、连接件、长连杆、摆臂、振动斗齿及防护壳，所述防护壳安装于铲斗内侧且布置在铲斗两固定耳之间的下方，防护壳内安装有液压马达，振动机构以液压马达为动力源，防护壳及液压马达安装于铲斗两固定耳之间的下方，避免了在铲斗工作中与挖掘介质接触和摩擦导致损坏，且减轻对铲斗斗容的影响，液压马达通过其输出轴上的齿轮与传动轴齿轮啮合，传动轴两端转动安装于铲斗两侧的加强部分侧壁上，传动轴通过连接件与长连杆一端连接，长连杆另一端与摆臂一端连接，摆臂另一端与振动斗齿的斗齿侧耳连接，长连杆、摆臂及斗齿侧耳均放置在铲斗两侧加强部分侧壁开设的沟槽内，且在铲斗加强部分通过螺钉固定安装有与沟槽对应的护盖。

所述摆臂上安装有三个销轴，位于端部的其中一个销轴与长连杆连接，位于端部的另一端销轴与斗齿侧耳连接，位于中间的销轴与铲斗侧壁连接。

所述振动斗齿由支撑横梁、斗齿及斗齿侧耳组成，沿所述支撑横梁长度方向均匀设置有斗齿，且在支撑横梁两端一体成型有与摆臂连接的斗齿侧耳。

所述连接件由杆体、圆盘及连接柱组成，圆盘一端与杆体一体成型，且圆盘轴线与杆体轴线共线，圆盘另一端一体成型有连接柱，连接柱轴线与圆盘轴线平行设置，连接件通过连接柱与长连杆连接。

所述液压马达为纵向设置或横向设置两种方式，当采用横向设置时，通过直齿轮与传动轴连接；当采用纵向设置时，通过锥齿轮与传动轴连接。

一种挖掘机铲斗铲齿振动机构的使用方法，包括以下步骤：

工作时，启动液压马达，液压马达转动通过其上的齿轮与传动轴上的齿轮啮合，带动传动轴转动，传动轴转动带动销钉转动，进而带动长连杆往复摆动，通过长连杆、摆臂带动振动斗齿运动，在沟槽的限制下，长连杆和斗齿侧耳均沿着其切线方向运动，从而把长连杆的纵向摆动转换为振动斗齿的横向摆动。

本发明的有益效果为：

1、解决了铲齿振动机构的油管和连线布置问题。传统铲齿震动机构多通过在铲齿后方设置液压缸(或类似机构)来实现铲齿振动，这很难布置连接液压油管，布置在铲斗内部既加工复杂，又容易损坏。

2、解决了铲齿振动机构中精密零件的保护问题。在铲齿后方设置液压缸的方案中，液压缸和控制阀门都是精密零件，在铲斗挖掘坚硬介质的时候容易损坏。本方案将液压马达置于铲斗斗耳位置，也较好的满足了防护需求。

3、减轻机构对斗容的影响。将传动机构加装在铲斗两侧加强凸起内部，将液压马达加装在铲斗固定耳之间，较好的解决了振动机构占用斗容的问题。

4、综合考虑了使用维护成本。在挖掘作业中，振动铲斗工况恶劣，磨损、冲击都比较严重，本方案中的振动斗齿、摆臂、长连杆、护板均作为易损件处理，容易更换且价值较低，实现了较低的使用维护成本。

5、减轻了振动机构对液压系统和整车的影响。基于振动铲齿机构较在铲斗油缸上加载振动的方式能大幅减轻对工程机械车身和液压系统的振动，而通过液压马达驱动方式又较冲击控制阀结合液压缸的形式能进一步减轻对液压系统的振动冲击，提升了系统的实用性。

6、本发明挖掘机铲斗铲齿振动机构，结构简单、易安装，且安装在铲斗的加强部分侧壁外侧，不改变原有的铲斗外形，且不需占用很大的铲斗的斗容，并且本发明联动机构均通过护盖封装于加强部分侧壁的沟槽内，不与砂石直接接触，且不易损坏，同时本发明振动机构易于检修维护。

附图说明

图1是通过铲斗液压缸产生振动示意图；

图2是变频振动铲斗和操控系统的剖视图；

图3是变频振动铲斗和操控系统的侧视剖面图；

图4是挖掘机挖斗的振动斗齿组件的外观示意图；

图5是挖掘机挖斗的振动斗齿组件的原理示意图；

图6本发明一种挖掘机铲斗铲齿振动机构爆炸示意图；

图7本发明一种挖掘机铲斗铲齿振动机构去掉护盖示意图；

图8本发明一种挖掘机铲斗铲齿振动机构的连接件示意图；

1-铲斗，2-液压马达，3-传动轴，4-连接件，401-杆体，402-圆盘，403-连接柱，5-长连杆，6-摆臂，7-振动斗齿，701-支撑横梁，702-斗齿侧耳，703-斗齿，8-防护壳，9-护盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图6至图8所示，一种挖掘机铲斗铲齿振动机构，包括铲斗1、液压马达2、传动轴3、连接件4、长连杆5、摆臂6、振动斗齿7及防护壳8，所述防护壳8安装于铲斗1内侧且布置在铲斗1两固定耳之间的下方，防护壳8内安装有液压马达2，振动机构以液压马达2为动力源，防护壳8及液压马达2安装于铲斗1两固定耳之间的下方，避免了在铲斗1工作中与挖掘介质接触和摩擦导致损坏，且减轻对铲斗1斗容的影响，液压马达2通过其输出轴上的齿轮与传动轴3齿轮啮合，传动轴3两端转动安装于铲斗1两侧的加强部分侧壁上，传动轴3通过连接件4与长连杆5一端连接，长连杆5另一端与摆臂6一端连接，摆臂6另一端与振动斗齿7的斗齿侧耳702连接，长连杆5、摆臂6及斗齿侧耳702均放置在铲斗1两侧加强部分侧壁开设的沟槽内，且在铲斗1加强部分通过螺钉固定安装有与沟槽对应的护盖9，护盖9不仅具有保护长连杆5、摆臂6及连接件4的作用，而且还能增强铲斗1加强部分侧壁的强度。

所述摆臂6上安装有三个销轴，位于端部的其中一个销轴与长连杆5连接，位于端部的另一端销轴与斗齿侧耳702连接，位于中间的销轴与铲斗1侧壁连接。

所述振动斗齿7由支撑横梁701、斗齿703及斗齿侧耳702组成，沿所述支撑横梁701长度方向均匀设置有斗齿703，且在支撑横梁701两端一体成型有与摆臂6连接的斗齿侧耳702。

所述连接件4由杆体401、圆盘402及连接柱403组成，圆盘402一端与杆体401一体成型，且圆盘402轴线与杆体401轴线共线，圆盘402另一端一体成型有连接柱403，连接柱403轴线与圆盘402轴线平行设置，连接件4通过连接柱与长连杆5连接。

所述液压马达2为纵向设置或横向设置两种方式，当采用横向设置时，通过直齿轮与传动轴3连接；当采用纵向设置时，通过锥齿轮与传动轴3连接。

一种挖掘机铲斗铲齿振动机构的使用方法，包括以下步骤：

工作时，启动液压马达2，液压马达2转动通过其上的齿轮与传动轴3上的齿轮啮合，带动传动轴3转动，传动轴3转动带动销钉转动，进而带动长连杆5往复摆动，通过长连杆5、摆臂6带动振动斗齿7运动，在沟槽的限制下，长连杆5和斗齿侧耳702均沿着其切线方向运动，从而把长连杆5的纵向摆动转换为振动斗齿7的横向摆动。

Claims (1)

1.一种挖掘机铲斗铲齿振动机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

工作时，启动液压马达，液压马达转动通过其上的齿轮与传动轴上的齿轮啮合，带动传动轴转动，传动轴转动带动销钉转动，进而带动长连杆往复摆动，通过长连杆、摆臂带动振动斗齿运动，在沟槽的限制下，长连杆和斗齿侧耳均沿着其切线方向运动，从而把长连杆的纵向摆动转换为振动斗齿的横向摆动；

所述挖掘机铲斗铲齿振动机构，包括铲斗、液压马达、传动轴、连接件、长连杆、摆臂、振动斗齿及防护壳，所述防护壳安装于铲斗内侧且布置在铲斗两固定耳之间的下方，防护壳内安装有液压马达，液压马达通过其输出轴上的齿轮与传动轴齿轮啮合，传动轴两端转动安装于铲斗两侧的加强部分侧壁上，传动轴通过连接件与长连杆一端连接，长连杆另一端与摆臂一端连接，摆臂另一端与振动斗齿的斗齿侧耳连接，长连杆、摆臂及斗齿侧耳均放置在铲斗两侧加强部分侧壁开设的沟槽内，且在铲斗加强部分通过螺钉固定安装有与沟槽对应的护盖；

所述摆臂上安装有三个销轴，位于端部的其中一个销轴与长连杆连接，位于端部的另一端销轴与斗齿侧耳连接，位于中间的销轴与铲斗侧壁连接；

所述振动斗齿由支撑横梁、斗齿及斗齿侧耳组成，沿所述支撑横梁长度方向均匀设置有斗齿，且在支撑横梁两端一体成型有与摆臂连接的斗齿侧耳；

所述连接件由杆体、圆盘及连接柱组成，圆盘一端与杆体一体成型，且圆盘轴线与杆体轴线共线，圆盘另一端一体成型有连接柱，连接柱轴线与圆盘轴线平行设置，连接件通过连接柱与长连杆连接；

所述液压马达为纵向设置或横向设置两种方式，当采用横向设置时，通过直齿轮与传动轴连接；当采用纵向设置时，通过锥齿轮与传动轴连接。