CN102146686B - 斗轮挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了斗轮挖掘机，包括斗轮机构、受料臂、L梁、排料臂（4）、行走机构、中心大回转和中心小回转，斗轮机构安装在受料臂的前端，受料臂后端铰接在L梁的上部，排料臂一端支撑在中心小回转上，另一端通过拉杆连接在L梁的顶部，中心大回转安装在L梁和中心车架之间，中心小回转安装在中心车架上，斗轮机构由液压马达、斗轮减速机、斗轮轴、斗轮体和料斗构成，斗轮轴安装在受料臂前端的两个轴承座之间，斗轮轴一端安装有斗轮减速机和液压马达，另一端安装有斗轮体，斗轮体上固定有料斗。本发明斗轮挖掘机，整机的动力系统采用全液压形式，它自带发动机，无需接动力电，产值高，应用领域广，噪音低，污染小，自由灵活。

Description

斗轮挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，尤其涉及一种斗轮挖掘机。

背景技术

以往的挖掘机设备都是通过电机带动减速机形式传动，其能量转换关系为：电能转换成机械能；这样的传动形式无非使得设备的工作环境和工作领域受到了直接的限制，只能在距离电能较近且工况条件相对较好的环境下作业，这直接影响到设备使用的局限性，正是由于这种恶劣的工况条件，致使许多先进的设备无法进入该区域进行施工，造成这些区域的工程作业的施工只能采用原始的作业方式，诸如使用单斗挖掘机采掘后利用汽车转载，亦或使用火车转载等方式，这造成了大量的人力物力的浪费，且耗能高，产能少，机械化程度低；而以往的挖掘机设备当驱动装置过载，传统传动方式轻则会引起电机过电流、电机跳闸、齿轮断齿、电机意外损毁、部分钢结构由于过载而发生破坏等，尽管传统的传动方式采用限制扭矩的联轴器等装置来保护，但其减速机仍然会承受过大的载荷，并且过载的持续时间比较长，使得机构和结构在比较长的时间里始终过载，限力矩联轴器、液力耦合器、电机发热，传统的传动方式限制过载的效果并不十分的满意；另外，以往的斗轮式挖掘机因为是由电动机驱动，因此只能在陆地上作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种耗能低、产值高、噪音低、污染小、自由灵活的斗轮挖掘机。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种斗轮挖掘机，包括斗轮机构（1）、受料臂（2）、L梁（3）、排料臂（4）、行走机构、中心大回转（6）和中心小回转（7），所述斗轮机构（1）安装在受料臂（2）的前端，所述受料臂（2）后端铰接在L梁（3）的上部，所述排料臂（4）一端支撑在中心小回转（7）上，另一端通过拉杆连接在L梁（3）的顶部，所述中心大回转（6）安装在L梁（3）和中心车架之间，所述中心小回转（7）安装在中心车架上，所述斗轮机构（1）由液压马达（20）、斗轮减速机（21）、斗轮轴（19）、斗轮体（22）和料斗构成，所述斗轮轴（19）安装在受料臂（2）前端的两个轴承座之间，所述斗轮轴（19）一端安装有斗轮减速机（21）和液压马达（20），另一端安装有斗轮体（22），斗轮体（22）上固定有料斗。

所述受料臂（2）与L梁（3）连接处设有受料臂俯仰油缸（9）。

所述排料臂（4）与L梁（3）顶端连接处设有排料臂俯仰油缸（10）。

所述L梁（3）上部安装有中心漏斗，中间安装了中心大回转（6）的中心大回转液压马达液压马达（15），尾部安装了由发动机（12）、分动箱（11）、液压泵（8）、液压站、液压油箱（13）和燃油箱（14）构成的动力装置，侧面安装有司机室和电气室。

所述中心大回转（6）由安装在L梁（3）上的中心大回转液压马达（15）、减速机和回转支撑构成。

所述中心小回转（7）包括回转支撑和转台，所述转台的底端侧面安装有中心小回转液压马达（16）、减速机和小齿轮。

所述行走机构由履带（5）和中心车架构成，所述履带（5）的履带架上安装液压马达。

所述受料臂（2）最远端部设有接料漏斗，所述排料臂（4）最远端部设有排料漏斗。

本发明斗轮挖掘机，最重要的部分也是该机区别于以往类似设备最大的不同点是整机的动力系统采用全液压形式，它自带发动机，无需接动力电，其驱动方式为，内燃机通过专用联轴器与分动箱连接再驱动多个泵（泵的数量根据设备大小决定），经过管路、控制阀等元件驱动液压执行机构（执行机构包括油缸、马达等），其能量转换关系为化学能转换成机械能，该机的走形部分两条履带分别用两个液压马达带动减速机驱动；中心小回转与中心大回转的动力构成相同，均分别采用各自独立的液压马达带动减速机再通过开式齿轮传递动力；受料臂和排料臂的俯仰均分别采用各自独立的液压执行元件参与动作，诸如液压缸伸缩，亦或是利用液压马达驱动卷扬机等形式；受料臂和排料臂的皮带机的动力驱动则采用液压马达带动驱动滚筒；斗轮驱动采用液压马达带动减速机通过斗轮轴将动力传递到斗轮，再通过铲斗进行物料切削，这种动力构成的最大的特点是应用范围广泛，液压传动的稳定性高，噪音低，可自行调节速度，而采用液压驱动系统则当检测到某一驱动装置的过载后，可以及时的通过液压系统立即执行系统的保护，避免发生重大过载现象而损坏设备，这种保护是通过液压系统来完成的，所以不存在传统传动方式的减速机齿轮过载、电机过载的情况，液压站里的电机也不会出现过载过流的情况，其原理是当出现过载时液压系统的控制阀会立即断开通往马达的油路，液压马达的进油腔不再有压力，马达的输出轴的扭矩随之降为零，很好的保护了设备不再继续过载，这样，在发生过载时液压系统会在极短的时间里卸压，保护了斗轮装置不会因为过载而损坏，同时，液压系统过载后可在很短时间里可以通过控制恢复正常运行；与传统的动力电传动相比，它的结构简单，重量轻，造价低，而全液压自动力接力式斗轮挖掘机由于是全液压驱动，因此可以在湿地或是潜水中作业，不仅如此，正因为它不受工业电的限制，于是电力运输相对不便，运输物料相对不便的区域则是它发挥自由移动特点最好的区域。这种形式的工程机械耗能低，产值高，应用领域广，噪音低，污染小，自由灵活。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明斗轮挖掘机主视图。

图2是本发明斗轮挖掘机俯视图。

图3是图1Ａ－Ａ向视图。

图4是图１Ｂ－Ｂ向视图。

图5是图3Ｃ－Ｃ向视图。

图6是图１的Ａ向视图。

图7是本发明斗轮挖掘机斗轮机构结构示意图。

图中：1、斗轮机构；2、受料臂；3、L梁；4、排料臂；5、履带；6、中心大回转；7、中心小回转；8、液压泵；9、受料臂俯仰油缸；10、排料臂俯仰油缸；11、分动箱；12、发动机；13、液压油箱；14、燃油箱；15、中心大回转液压马达；16、中心小回转液压马达；17、轴承座；18、轴承座；19、斗轮轴；20、液压马达；21、斗轮减速机；22、斗轮体。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图５和图６所示，斗轮挖掘机包括斗轮机构1、受料臂2、L梁3、排料臂4、行走机构、中心大回转6和中心小回转7七大部分，斗轮机构1安装在受料臂2的前端，受料臂2后端铰接在L梁3的上部，排料臂4一端支撑在中心小回转7上，另一端通过拉杆连接在L梁3的顶部，中心大回转6安装在L梁3和中心车架之间，中心小回转7安装在中心车架上，斗轮机构1由液压马达20、斗轮减速机21、斗轮轴19、斗轮体22和料斗构成，斗轮轴19安装在受料臂2前端的两个轴承座轴承座17和轴承座18之间，斗轮轴19一端安装有斗轮减速机21和液压马达20，另一端安装有斗轮体22，斗轮体22上固定有料斗，排料臂4与L梁3顶端连接处设有排料臂俯仰油缸10，L梁3前部安装有中心漏斗，中间安装了中心大回转6的中心大回转液压马达15，尾部安装了由发动机12、分动箱11、液压泵8、液压站、液压油箱13和燃油箱14构成的动力装置，侧面安装有司机室和电气室，中心大回转6由安装在L梁3上的中心大回转液压马达15、减速机和回转支撑构成，中心小回转7包括回转支撑和转台，转台的底端侧面安装有中心小回转液压马达16、减速机和小齿轮，行走机构由履带5和中心车架构成，履带5的履带架上安装有两套独立的液压马达，受料臂2最远端部设有接料漏斗，所述排料臂4最远端部设有排料漏斗。

该斗轮机构1类似于人类的头部，它是整机的核心点，它安装在受料臂的最前部，斗轮机构是由液压马达20、斗轮减速机21、斗轮轴19、斗轮体22，料斗构成，受料臂头部箱型梁结构中安装有两个轴承座，轴承座17和轴承座18，斗轮轴穿过轴承座17和轴承座18中，一端支撑斗轮减速机21和液压马达20，另一端支撑斗轮体22，斗轮体22为一轮型装置，其上安装有12个料斗，它的动力构成是由液压马达带动减速机再连接斗轮轴，斗轮轴的另一端连接斗轮体，斗轮体再带动固定在其上面的多个料斗进行物料切屑。

受料臂2类似于人体的一支手臂，它一边连接着斗轮体22部分，另一端铰链接于L梁3的上部，它的下面是支撑其俯仰动作的受料臂俯仰油缸9，受料臂俯仰油缸9的一个铰接点安装在受料臂2的头部下面略靠后的位置，因此，受料臂2可以沿着与L梁3连接的铰接点在受料臂俯仰油缸9的带动下做俯仰运动，同时也带动了斗轮机构1做俯仰运动，它的头部支撑斗轮轴19，上面是皮带运输机，皮带运输机的头部安装有接料漏斗，它是将料斗挖掘的物料接收后滑落到皮带运输机上面，再通过皮带运输机运至中心漏斗。

排料臂4类似于人体的另一支手臂，它一端支撑在中心小回转7上面，另外一端通过拉杆连接在L梁3的顶部，与L梁3顶部的连接方式是通过万向铰接点连接排料臂俯仰油缸10，再连接拉杆臂，它可以回转，可以俯仰，回转是通过中心小回转7，俯仰是通过万向铰接点处连接的排料臂俯仰油缸10伸缩，排料臂4上面安装有皮带运输机，且其前端安装有接料槽，防止来自中心漏斗的物料外溢，物料是通过中心漏斗漏到接料槽内，再滑落到皮带运输机上面，将物料排走。

L梁3类似于人体的上身，之所以称之为“L梁”，是因为其结构形式与英文字母的“L”，L梁分上部和下部，为了便于运输，两部分是通过螺栓连接，它支撑着前部的受料臂2连接着后部的排料臂4，中心漏斗也固定悬挂在其上部，支撑着受料臂俯仰油缸9的一个支点安装在L梁3的前部，中间位置安装了中心大回转液压马达15，尾部安装了整体的动力装置，包括柴油发电机组、液压站，柴油放电机组配备了柴油发动机、发电机组、燃油箱、分动箱等；液压站配备了泵、阀、散热装置、液压油箱等，在L梁上部的一个侧面，安装有司机室和电气室。

中心回转部分类似与人体结构的腰部，它是至关重要的位置，它分为中心大回转6和中心小回转7，中心大回转6上设有大回转轴承，它安装在中心车架的上部，L梁3的下部，中心大回转6是通过安装在L梁3上的液压马达带动减速机头部开式小齿轮，小齿轮带动回转轴承驱动的，小齿轮可以围绕着回转轴承360°回转，也就是说L梁3可以沿中心回转360°回转，中心小回转7上也设有回转轴承，但其直径略小，中心小回转7轴承安装在中心车架上，其上部是小回转支架，它是排料臂的支撑点之一。

行走部分类似于人体结构的两条腿，它是由两条履带5和中心车架构成，它可以自由移动，不受动力电的限制，履带5通过液压马达带动减速机驱动，两条履带可联动，也可单动，还可以一前一后移动，这使得该机的灵活性大大增强，中心车架是连接两条履带的桥梁，也是整车的回转支撑，它承受着整车上部的整个重量，中心车架的上部有两个座圈，其一是连接中心回转轴承的位置；其二是连接排料臂小回转的位置。

该机的各部分执行原件均采用液压控制，斗轮部分的驱动采用液压马达带动减速机通过斗轮轴传递给斗轮体进行切屑挖掘，可挖掘；受、排料臂俯仰采用液压油缸支撑或拉伸，受料臂最大挖掘高度8.3M（15°），最大下挖负1M（-16°）；L梁回转及排料臂回转分别采用液压马达带动各自的回转轴承旋转，该机从设计上摆脱了国外进口挖掘机庞大的身躯，又与国内传统的挖掘机结构不同，其结构紧凑，运动灵活，L梁带动受料臂连同排料臂可同时沿中心回转旋转360°，排料臂可相对受料臂转动，最大夹角±60°，即实现可排料宽度40M；操作简便，并可在200m范围内进行地面无线遥控操作。

Claims (8)

1.一种斗轮挖掘机，包括斗轮机构(1)、受料臂(2)、L梁(3)、排料臂(4)、行走机构、中心大回转(6)和中心小回转(7)，所述斗轮机构(1)安装在受料臂(2)的前端，所述受料臂(2)后端铰接在L梁(3)的上部，所述排料臂(4)一端支撑在中心小回转(7)上，另一端通过拉杆连接在L梁(3)的顶部，所述中心大回转(6)安装在L梁(3)和中心车架之间，所述中心小回转(7)安装在中心车架上，其特征在于：所述斗轮机构(1)由液压马达(20)、斗轮减速机(21)、斗轮轴(19)、斗轮体(22)和料斗构成，所述斗轮轴(19)安装在受料臂(2)前端的两个轴承座之间，所述斗轮轴(19)一端安装有斗轮减速机(21)和液压马达(20)，另一端安装有斗轮体(22)，斗轮体(22)上固定有料斗，中心大回转(6)上设有大回转轴承，安装在中心车架的上部，L梁(3)的下部，中心大回转(6)通过安装在L梁(3)上的液压马达带动减速机头部开式小齿轮，小齿轮带动回转轴承驱动的，小齿轮可以围绕着回转轴承360°回转，L梁(3)可以沿中心回转360°回转。

2.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述受料臂(2)与L梁(3)连接处设有受料臂俯仰油缸(9)。

3.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述排料臂(4)与L梁(3)顶端连接处设有排料臂俯仰油缸(10)。

4.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述L梁(3)上部安装有中心漏斗，中间安装了中心大回转(6)的中心大回转液压马达(15)，尾部安装了由发动机(12)、分动箱(11)、液压泵(8)、液压站、液压油箱(13)和燃油箱(14)构成的动力装置，侧面安装有 司机室和电气室。

5.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述中心大回转(6)由安装在L梁(3)上的中心大回转液压马达(15)、减速机和回转支撑构成。

6.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述中心小回转(7)包括回转支撑和转台，所述转台的底端侧面安装有中心小回转液压马达(16)、减速机和小齿轮。

7.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述行走机构由履带(5)和中心车架构成，所述履带(5)的履带架上安装有各自相对液压马达。

8.根据权利要求1所述一种斗轮挖掘机，其特征在于：所述受料臂(2)最远端部设有接料漏斗，所述排料臂(4)最远端部设有排料漏斗。 

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