CN102852174B - 一种挖掘机斗杆及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机斗杆及挖掘机，属于工程机械技术领域。该挖掘机斗杆的一端和铲斗铰接，另一端和动臂铰接，其中，所述斗杆由行程调节部件为公共边形成两个三角形结构，所述斗杆和所述动臂之间铰接有斗杆油缸，所述斗杆上铰接有摇杆，所述铲斗上铰接有连杆，所述连杆和所述摇杆铰接于绞点B,所述斗杆上还铰接有铲斗油缸的一端，所述铲斗油缸的另一端与所述摇杆铰接于绞点B。本发明通过设计采用可伸缩的两个相连的三角形结构的斗杆，在挖掘机挖掘时，斗杆受力的可靠性和安全性得到较大的提高，多边形平面结构的斗杆也同时具有足够的刚性。

Description

一种挖掘机斗杆及挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种挖掘机斗杆及挖掘机。

背景技术

挖掘机斗杆是挖掘机的这个重要部件，斗杆一般由顶板、底板和两个侧板以及弯板共同构成封闭的箱体结构。在隧道等空间狭窄的特殊工作环境下，挖掘机不能通过自由收缩改变斗杆的长度来适应其特殊工况，使得挖掘机的使用范围的到了严重的限制。因此需要采用可伸缩的斗杆来实现其长度的调整。

如图1所示，为现有技术中的一种斗杆，由斗杆后端16、斗杆前端17、伸缩油缸18构成，形成可伸缩的箱形梁。此时，该顶板和该底板和两个侧板构成焊接构造。伸缩油缸18固定安装于斗杆后端16内部，伸缩油缸18杆项端与斗杆前端17固定连接，斗杆前端17接在斗杆后端16上,斗杆后端16上开有油缸口19,油缸口19与伸缩油缸18的油路系统相通。

但是现有技术中的斗杆还存在以下问题，挖机挖掘时，斗杆内部油缸伸长，斗杆处于伸长工作状态，斗杆前、后部分离，此时斗杆受力主要靠内部油缸承受, 其可靠性和稳定性差，且难以实现；且斗杆为内置伸缩油缸构成的箱体结构也会使得斗杆刚性不足。

发明内容

为了解决目前挖掘机斗杆内置伸缩油缸构成的箱体结构使得斗杆刚性不足以及挖机挖掘时斗杆受力主要靠内部油缸承受, 其可靠性和稳定性差，且难以实现的问题，现提供了一种挖掘机斗杆及挖掘机。具体技术方案如下：

一种挖掘机斗杆，所述斗杆一端和铲斗铰接，另一端和动臂铰接，所述斗杆上铰接有摇杆，所述铲斗上铰接有连杆，所述连杆和所述摇杆铰接，所述斗杆和所述动臂之间铰接有斗杆油缸，所述斗杆上还铰接有铲斗油缸的一端，所述铲斗油缸的另一端与所述摇杆和所述连杆铰接，其中，所述斗杆包括斗杆前顶板、斗杆后顶板、斗杆后底板、斗杆前底板和斗杆行程调节部件，所述斗杆后底板由成一固定角度的上部和下部组成，所述斗杆后顶板、所述斗杆行程调节部件和所述斗杆后底板的上部组成三角形结构；所述斗杆前底板、斗杆前顶板、所述斗杆行程调节部件和所述斗杆后底板的上部形成另一个三角形结构；所述的两个三角形结构组成可伸缩的斗杆。

优选的，所述斗杆行程调节部件为斗杆行程调节油缸。

优选的，所述斗杆前顶板和所述斗杆后顶板铰接于绞点F，所述斗杆后顶板和所述斗杆后底板的上部铰接于绞点H，所述斗杆前底板和所述铲斗铰接于绞点C，所述斗杆前顶板和所述斗杆前底板铰接于绞点D，所述斗杆前底板和所述斗杆后底板的下部之间形成可滑动伸缩结构，所述斗杆行程调节油缸的活塞杆铰接于绞点F，所述斗杆行程调节油缸的缸筒和所述斗杆后底板铰接于绞点G；所述绞点G为所述斗杆后底板的上部和下部的结合点。

优选的，所述斗杆前顶板上设有斗杆耳板，所述动臂上设有动臂耳板，所述铲斗油缸的活塞杆铰接在绞点B,所述铲斗油缸的缸筒和所述斗杆耳板铰接于绞点E，所述斗杆油缸的活塞杆和所述斗杆后底板铰接于绞点M，所述斗杆油缸的缸筒和所述动臂耳板铰接于绞点N，所述动臂铰接于绞点G。

优选的，所述斗杆后顶板和所述斗杆前顶板铰接结构为叉形套筒，所述斗杆后顶板和所述斗杆后底板铰接结构为两耳板结构。

优选的，所述可滑动伸缩结构为滑移导轨，且所述斗杆前底板和所述斗杆后底板的下部处于同一直线上，所述斗杆前底板上设有斗杆最长限位销轴、斗杆最短限位块、斗杆中支撑和斗杆前支撑；所述滑移导轨可在所述斗杆最长限位销轴和所述斗杆最短限位块间滑动；所述斗杆中支撑和所述斗杆前支撑固定在所述斗杆前底板上，所述斗杆中支撑通过销轴、耳板与所述摇杆铰接于绞点D，所述斗杆前支撑通过销轴与所述铲斗铰接于绞点C。

优选的，所述斗杆前顶板为平行四边形形状，所述斗杆后顶板为封闭箱体结构，所述斗杆前底板、所述斗杆后底板均为箱体结构。

优选的，所述斗杆后底板的上部上设有斗杆油缸多绞点调节机构，所述绞点M可在所述调节机构上移动。

优选的，所述斗杆后底板的上部处于竖直方向，所述调节机构的绞点M沿竖直方向调节移动。

一种挖掘机，所述挖掘机安装有上述任一项所述的挖掘机斗杆。

与现有技术相比，上述技术方案提供的挖掘机斗杆及挖掘机具有以下优点：通过设计采用可伸缩的两个连接的三角形平面结构的斗杆，在挖掘机挖掘时，斗杆受力的可靠性和安全性得到较大的提高，多边形平面结构的斗杆也同时具有足够的刚性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的挖掘机斗杆结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的挖掘机斗杆示意图；

图3是本发明实施例中提供的滑移导轨剖视图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1铲斗，2连杆，3摇杆，4铲斗油缸，5斗杆耳板，6斗杆前顶板，7斗杆后顶板，8斗杆行程调节油缸，9斗杆油缸，10动臂耳板，11动臂，12斗杆后底板，13斗杆最长限位销轴，14斗杆最短限位块，15斗杆前底板，16斗杆后端，17斗杆前端，18伸缩油缸，19油缸口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图2所示，本发明实施例提供了一种挖掘机斗杆，斗杆一端和铲斗1铰接，另一端和动臂11铰接，斗杆包括斗杆前顶板6、斗杆后顶板7、斗杆后底板12、斗杆前底板15和斗杆行程调节部件，斗杆后底板12由成一固定角度的上部和下部组成，斗杆后顶板7、斗杆行程调节部件和斗杆后底板12的上部组成三角形结构；斗杆前底板15、斗杆前顶板6、斗杆行程调节部件和斗杆后底板12的上部形成另一个三角形结构；两个三角形结构组成可伸缩的斗杆。斗杆和动臂11之间铰接有斗杆油缸9，斗杆上铰接有摇杆3，铲斗上铰接有连杆2，连杆2和摇杆3铰接于绞点B,斗杆上还铰接有铲斗油缸4的一端，铲斗油缸4的另一端与摇杆3铰接于绞点B。

具体的，斗杆行程调节部件为斗杆行程调节油缸8，斗杆行程调节油缸8为两个三角形结构的公共边，将斗杆结构分成两个三角形结构。这样大大增强了斗杆的可靠性和稳定性。

其中，斗杆具体包括斗杆前顶板6、斗杆后顶板7、斗杆后底板12、斗杆前底板15和斗杆行程调节油缸8，斗杆前顶板6和斗杆后顶板7铰接于绞点F，斗杆后顶板7和斗杆后底板12铰接于绞点H，斗杆前底板15和铲斗1铰接于绞点C，斗杆前顶板6和斗杆前底板15铰接于绞点D，斗杆前底板15和斗杆后底板12之间形成可滑动伸缩结构，斗杆行程调节油缸8的活塞杆铰接于绞点F，斗杆行程调节油缸8的缸筒和斗杆后底板12铰接于绞点G，G为斗杆后底板12的上部和下部的结合点。斗杆前顶板上6设有斗杆耳板5，动臂11上设有动臂耳板10，铲斗油缸4的活塞杆铰接在绞点B,铲斗油缸4的缸筒和斗杆耳板5铰接于绞点E，斗杆油缸9的活塞杆和斗杆后底板12铰接于绞点M，斗杆油缸9的的缸筒和动臂耳板10铰接于绞点N，动臂11与斗杆后底板12铰接于绞点G。连杆2一端和铲斗1铰接于绞点A，连杆2另一端和摇杆3铰接于绞点B。

斗杆后顶板7和斗杆前顶板6铰接结构为叉形套筒，斗杆后顶板7和斗杆后底板12铰接结构为两耳板结构。如图3所示，可滑动伸缩结构为滑移导轨，斗杆前底板15和斗杆后底板12的下部处于同一直线上，斗杆前底板15上设有斗杆最长限位销轴13、斗杆最短限位块14、斗杆中支撑和斗杆前支撑；滑移导轨可在斗杆最长限位销轴13和斗杆最短限位14块间滑动；斗杆中支撑和斗杆前支撑焊接固定在斗杆前底板15上，斗杆中支撑通过销轴、耳板与摇杆3铰接于绞点D，斗杆前支撑通过销轴与铲斗1铰接于绞点C。斗杆前顶板6为平行四边形形状，斗杆后顶板7为封闭箱体结构，斗杆前底板15、斗杆后底板12均为箱体结构。斗杆后底板12上设有斗杆油缸9多绞点调节机构，绞点M可在该调节机构上移动。具体的斗杆后底板12的上部处于竖直方向，调节机构的绞点M沿竖直方向调节移动。

斗杆前底板15和斗杆后底板12之间通过滑移导轨连接，中心支座绞点G和中支承铰点D之间的距离随着滑移导轨的移动而变化。在斗杆中心支座绞点G与斗杆前顶板铰点F之间添加斗杆行程调节油缸8，通过调节斗杆行程调节油缸8的行程，改变斗杆顶板与后支承盖板之间的角度，使斗杆箱体底板自由伸缩，来改变斗杆的有效作业范围。在斗杆伸长后，铲斗油缸4铰点E与斗杆中支承绞点D连线ED和斗杆中心支座G与中支承绞点D连线DG的夹角变小，因斗杆中心支座、中支承和前支承的铰点位置固定，故∠CDG不变，通过铲斗挖掘力计算公式可知，∠EDG越小，铲斗挖掘力增大。

为避免斗杆作业范围增大后，斗杆挖掘力下降，将斗杆后底板12绞点M设计成多铰点可调式结构。可通过调节斗杆后底板12绞点M位置，改变斗杆后底板12绞点M与中心支座绞点G的距离，即改变斗杆油缸9的力臂，实现斗杆挖掘力的自由调节。斗杆前顶板6为的前视形状为平行四边形形状，其具有横截面为U型形状的前后两耳板结构，斗杆行程调节油缸8的活塞杆铰接在斗杆前顶板6与斗杆后顶板7铰接的销轴上。

具体应用时，当挖掘机需要扩大挖掘作业范围或遇狭窄工作空间时，斗杆行程调节油缸8收缩，从而使斗杆前顶板6与斗杆后顶板7角度增大，带动斗杆前底板15与斗杆后底板12沿导轨移动，使斗杆中心支座绞点G到斗杆中支承绞点D的距离增大，扩大作业范围；另外也会引起铲斗油缸斗杆耳板5绞点E和斗杆中支承绞点D连线ED与斗杆中心支座绞点G和斗杆中支承绞点D连线GD之间的角度缩小，可使铲斗1的挖掘力在原来基础上增大。当扩大挖掘范围后斗杆挖掘力不足时，可调整斗杆后底板12上的绞点M位置上的多铰点调节机构，实现斗杆挖掘力的调整。

一种挖掘机，该挖掘机安装有上述的挖掘机斗杆。挖掘机的其它部分可参考现有技术，在此不在你赘述。

本发明实施例公开的挖掘机斗杆及挖掘机将斗杆采用两个连接的三角形的平面机构,且由斗杆行程调节油缸分成两个三角形，稳定性好、操作简单、设计精巧、结构紧凑和可靠性高；通过增加斗杆油缸多铰点调节机构，实现挖机的斗杆挖掘力的调节，避免挖机作业范围减小后，斗杆挖掘力过小的状况；另外，通过增加斗杆行程调节油缸，可实现挖机作业范围的无级调节，挖机作业范围增大后，使得铲斗最大挖掘力变大，工作效率更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挖掘机斗杆，所述斗杆一端和铲斗(1)铰接，另一端和动臂(11)铰接，所述斗杆上铰接有摇杆(3)，所述铲斗上铰接有连杆(2)，所述连杆(2)和所述摇杆(3)铰接，所述斗杆和所述动臂(11)之间铰接有斗杆油缸(9)，所述斗杆上还铰接有铲斗油缸(4)的一端，所述铲斗油缸(4)的另一端与所述摇杆(3)和所述连杆铰接，其特征在于，所述斗杆包括斗杆前顶板(6)、斗杆后顶板(7)、斗杆后底板(12)、斗杆前底板(15)和斗杆行程调节部件，所述斗杆后底板(12)由成一固定角度的上部和下部组成，所述斗杆后顶板(7)、所述斗杆行程调节部件和所述斗杆后底板(12)的上部组成三角形结构；所述斗杆前底板(15)、斗杆前顶板(6)、所述斗杆行程调节部件和所述斗杆后底板(12)的下部形成另一个三角形结构；所述的两个三角形结构组成可伸缩的斗杆。

2.根据权利要求1所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆行程调节部件为斗杆行程调节油缸(8)。

3.根据权利要求2所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆前顶板(6)和所述斗杆后顶板(7)铰接于绞点F，所述斗杆后顶板(7)和所述斗杆后底板(12)的上部铰接于绞点H，所述斗杆前底板(15)和所述铲斗(1)铰接于绞点C，所述斗杆前顶板(6)和所述斗杆前底板(15)铰接于绞点D，所述斗杆前底板(15)和所述斗杆后底板(12)的下部之间形成可滑动伸缩结构，所述斗杆行程调节油缸(8)的活塞杆铰接于绞点F，所述斗杆行程调节油缸(8)的缸筒和所述斗杆后底板(12)铰接于绞点G；所述绞点G为所述斗杆后底板(12)的上部和下部的结合点。

4.根据权利要求3所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆前顶板(6)上设有斗杆耳板(5)，所述动臂(11)上设有动臂耳板(10)，所述铲斗油缸(4)的活塞杆铰接在绞点B,所述铲斗油缸(4)的缸筒和所述斗杆耳板(5)铰接于绞点E，所述斗杆油缸(9)的活塞杆和所述斗杆后底板(12)铰接于绞点M，所述斗杆油缸(9)的缸筒和所述动臂耳板(10)铰接于绞点N，所述动臂(11)铰接于绞点G。

5.根据权利要求3所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆后顶板(7)和所述斗杆前顶板(6)铰接结构为叉形套筒，所述斗杆后顶板(7)和所述斗杆后底板(12)铰接结构为两耳板结构。

6.根据权利要求3所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述可滑动伸缩结构为滑移导轨，且所述斗杆前底板(15)和所述斗杆后底板(12)的下部处于同一直线上，所述斗杆前底板(15)上设有斗杆最长限位销轴(13)、斗杆最短限位块(14)、斗杆中支撑和斗杆前支撑；所述滑移导轨可在所述斗杆最长限位销轴(13)和所述斗杆最短限位块(14)间滑动；所述斗杆中支撑和所述斗杆前支撑固定在所述斗杆前底板(15)上，所述斗杆中支撑通过销轴、耳板与所述摇杆(3)铰接于绞点D，所述斗杆前支撑通过销轴与所述铲斗(1)铰接于绞点C。

7.根据权利要求3或4所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆前顶板(6)为平行四边形形状，所述斗杆后顶板(7)为封闭箱体结构，所述斗杆前底板(15)、所述斗杆后底板(12)均为箱体结构。

8.根据权利要求4所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆后底板(12)的上部上设有斗杆油缸(9)多绞点调节机构，所述绞点M可在所述调节机构上移动。

9.根据权利要求8所述的挖掘机斗杆，其特征在于，所述斗杆后底板(12)的上部处于竖直方向，所述调节机构的绞点M沿竖直方向调节移动。

10.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机安装有权利要求1至9任一项所述的挖掘机斗杆。