CN103437386A - 可自动实现铲斗提升节能和平动要求的正铲挖掘装载装置 - Google Patents

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Abstract

一种可自动实现铲斗提升过程中节能和平动要求的正铲挖掘装载装置，其动臂下端与机架铰接，该动臂上端与斗杆的一端铰接，该斗杆的另一端与铲斗的一部位铰接；一对动臂液压缸的一端与动臂铰接，该一对动臂液压缸的另一端与机架铰接，一对斗杆液压缸的一端与斗杆的中部铰接，该一对斗杆液压缸的另一端与动臂的一部位铰接，一对铲斗液压缸的一端与上述铲斗的另一部位铰接，一对动臂摇杆分别铰接在动臂的两侧，该一对动臂摇杆的另两个铰点分别与上述一对铲斗液压缸的另一端和一对连杆的一端铰接，该一对连杆的另一端与机架铰接。本发明具有结构紧凑、能耗低、动力传动合理、工作空间大、易于控制的优点。

Description

可自动实现铲斗提升节能和平动要求的正铲挖掘装载装置
技术领域
本发明涉及一种挖掘机，特别是一种挖掘机的工作装置。
背景技术
正铲挖掘装载装置是液压挖掘机最常用的一种工作装置，主要以爆破后的岩石、矿石和具有一定高度竖直矿面作为主要的工作对象，工作条件恶劣，要求主挖掘结构能够提供足够大的挖掘力和提升力，故正铲挖掘装载装置往往用于中、大型挖掘机。
挖掘机的工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件。我国大型液压挖掘机的研发工作起步较晚，且国内对液压正铲挖掘机工作装置的研究成果较为贫乏。中国专利CN200720177612.3涉及到一种挖掘机铰点布置方式，该专利主要是在原有挖掘机整机的基础上进行改造，包括动臂、斗杆及斗杆油缸，具体是动臂与斗杆油缸的铰接点布置在动臂的下方，斗杆与斗杆油缸的铰接点布置在斗杆的下方，斗杆油缸一端与动臂铰接，另一端与斗杆铰接。实际上是将该挖掘机由原先的反铲式挖掘改为正铲式挖掘。中国专利CN201120538781.1涉及一种挖掘机斗杆和具有该斗杆的挖掘机，包括斗杆和紧靠斗杆设置的斗杆加强板，斗杆加强板两端分别设置有整体呈长方体形的加强板底座，加强板底座固定在斗杆上，斗杆加强板与加强板底座以榫卯结构形式卡合连接。以上专利仅是在制造工艺上作出了些许改进，没有涉及到挖掘机本身的结构优化。
国外主要的挖掘机生产厂家有美国卡特彼勒公司(CATERPILLR)、日本日立株式会社(HITACHI)、美国利勃海尔公司(LIEBHERR)和德国特雷克斯公司(Terex)等。其中具有代表性的是特雷克斯(Terex)公司生产的含有“强力三角”构件的液压挖掘机，之后卡特彼勒公司生产的超大型正铲挖掘机也沿用了该结构，但是“强力三角”结构在动臂运动过程中容易发生位置上的奇异，限制了挖掘范围。虽然国外的厂家的正铲液压挖掘机技术较为成熟，但目前为止挖掘机的结构形式较为单一，且无法同时满足各种工况下的传动要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、能耗低、动力传动合理、工作空间大、易于控制的可自动实现铲斗提升节能和平动要求的正铲挖掘装载装置。
本发明为两侧完全对称的机构，主要包括机架、动臂、斗杆、铲斗、动臂摇杆、连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸。其中，动臂下端与机架铰接，该动臂上端与斗杆的一端铰接，该斗杆的另一端与铲斗的一部位铰接；一对动臂液压缸的一端与动臂铰接，该一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；一对斗杆液压缸的一端与斗杆的中部铰接，该一对斗杆液压缸的另一端与动臂的一部位铰接；一对铲斗液压缸的一端与上述铲斗的另一部位铰接；一对动臂摇杆分别铰接在动臂的两侧，该一对动臂摇杆的另两个铰点分别与上述一对铲斗液压缸的另一端和一对连杆的一端铰接，该一对连杆的另一端与机架铰接。
本发明与现有的技术相比，具有以下优点：
（1）铲斗液压缸与动臂摇杆铰接，动臂举升过程中可带动动臂摇杆向后转动，所以仅通过结构上的连接关系便能自动保证铲斗近似水平提升以防止物料洒落，不再需要另外控制铲斗液压缸收缩以实现该功能。
（2）与机架和动臂摇杆铰接的连杆可提供附加提升力，降低动臂液压缸克服的载荷，故能够很好地优化动臂提升力，实现节能要求。
（3）该挖掘机的工作装置属于平面混连机构，结构紧凑，运动分析较为容易，控制简便，并且仅通过控制斗杆液压缸就可以完成铲斗的水平推铲功能。
附图说明
图1是本发明的立体示意简图。
具体实施方式
在图1所示的可自动实现铲斗提升节能和平动要求的正铲挖掘装载装置示意图中，动臂2的下端通过铰链R1与机架1铰接，该动臂的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接；一对动臂摇杆5分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂中部的两侧，该一对动臂摇杆通过铰链R6与一对连杆6的一端铰接，该一对连杆的另一端通过铰链R5与机架铰接；一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8与上述动臂的另一部位铰接，该一对动臂液压缸的活塞杆端部通过铰链R7与机架铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部通过铰链R10与上述斗杆的中部铰接，该一对斗杆液压缸的活塞杆端部通过铰链R9与机架铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部通过铰链R12与上述铲斗的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸的活塞杆端部通过铰链R11与上述动臂摇杆的另一部位铰接。

Claims (1)

1.一种可自动实现铲斗提升节能和平动要求的正铲挖掘装载装置，该装置是两侧完全对称的机构，其主要包括机架、动臂、斗杆、铲斗、动臂摇杆、连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸，其特征在于：其动臂下端与机架铰接，该动臂上端与斗杆的一端铰接，该斗杆的另一端与铲斗的一部位铰接；一对动臂液压缸的一端与动臂铰接，该一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；一对斗杆液压缸的一端与斗杆的中部铰接，该一对斗杆液压缸的另一端与动臂的一部位铰接；一对铲斗液压缸的一端与上述铲斗的另一部位铰接；一对动臂摇杆分别铰接在动臂的两侧，该一对动臂摇杆的另两个铰点分别与上述一对铲斗液压缸的另一端和一对连杆的一端铰接，该一对连杆的另一端与机架铰接。
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