CN103669443A - 一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构 - Google Patents

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高峰
韦宝琛
陈杰
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Abstract

本发明涉及一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，包括挖掘斗杆、铲斗和液压驱动机构，挖掘斗杆的转动和伸缩分别由提升钢绳和推压齿轮驱动；挖掘斗杆及铲斗经液压驱动机构连接，经液压驱动机构驱动所述的挖掘斗杆与所述的铲斗之间可以相对转动。与现有技术相比，本发明使挖掘机构更加灵活，能够完成复杂的挖掘动作、提高装载满斗系数、降低挖掘阻力、提高挖掘效率。

Description

一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构
技术领域
本发明涉及一种挖掘机构，尤其是涉及一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构。
背景技术
大型矿用挖掘机是露天开采中的重要大型设备，主要用于露天开采中表面覆盖物的剥离和爆破后的矿石的采装作业，依靠钢绳的提升和斗杆的推压实现挖掘装载动作，传统的机械式矿用挖掘机(电铲Cable Shovel)以电机作为驱动，且铲斗和斗杆之间是固定连接，铲斗相对斗杆不能转动，不能完成灵活的挖掘动作，在挖掘过程中，由于挖掘角不可调节，挖掘阻力大，装载满斗率较低，并且需要专门的地面清理机械辅助工作，降低了挖掘工作效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用电驱动与液压驱动相配合从而能够在工作中调整铲斗姿态、保证了挖掘动作的灵活性、提高挖掘效率的电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，包括挖掘斗杆、铲斗和液压驱动机构，所述的挖掘斗杆的转动和伸缩分别由提升钢绳和推压齿轮驱动；所述的挖掘斗杆与铲斗经液压驱动机构连接，经液压驱动机构驱动所述的挖掘斗杆与所述的铲斗之间可以相对转动。
所述的液压驱动机构的两端均设有转动关节，液压驱动机构经两端的转动关节分别连接挖掘斗杆的上部以及铲斗底部的上端。
通过液压驱动机构的伸长和缩短使铲斗相对于斗杆转动。
所述的挖掘斗杆还经过转动关节与铲斗连接。
所述的提升钢绳和推压齿轮由电机驱动，控制挖掘斗杆的转动和伸缩。
所述的液压驱动机构为液压杆。
与现有技术相比，本发明能够完成完成铲斗平面三个自由度的运动，和传统电铲相比，多了一个运动自由度，使铲斗在任意位置能够实现姿态角的调整，能够完成更加灵活的挖掘动作、实现复杂的挖掘作业、提高装载满斗率、提高挖掘装载效率。另外，只增加了一个液压缸就可以完成上述工作，结构简单，安装方便，能够有效提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明工作时的示意图。
图中，1为挖掘斗杆、2为铲斗、3为提升钢绳、4为液压驱动机构、5为转动关节。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其结构如图1所示，包括挖掘斗杆1、铲斗2和液压驱动机构4，利用采用电驱动与液压驱动相配合从而能够在工作中调整铲斗2的姿态。其中，挖掘斗杆1的转动和伸缩分别由提升钢绳3和推压齿轮驱动，提升钢绳3和推压齿轮由电机驱动，控制挖掘斗杆的转动和伸缩，挖掘斗杆1及铲斗2经液压驱动机构4连接，在液压驱动机构4的两端均设有转动关节5，分别连接挖掘斗杆1的上部以及铲斗2底部的上端，从而使得挖掘斗杆1与铲斗2之间可以相对转动。另外，挖掘斗杆1还经过转动关节直接与铲斗2连接。
进一步，挖掘机构的驱动方面，斗杆的转动和伸缩动作由电机驱动的钢绳和推压齿轮带动，铲斗和斗杆的转动动作由液压驱动。本发明工作的示意图如图2所示，挖掘斗杆1和铲斗2以转动关节O1相连，铲斗2和提升横梁4以转动关节O2相连，液压缸4和铲斗2以转动关节O3相连，液压缸4和挖掘斗杆1以转动关节O4相连，另外，转动关节O4还经过转动关节O6和转动关节O5连接铲斗2，通过转动关节O7连接挖掘斗杆1，经过液压方式驱动，液压缸4可以伸长和缩短，带动铲斗2相对于挖掘斗杆1转动，在挖掘过程中，配合提升和推压，完成复杂的挖掘动作。
挖掘斗杆1转动和伸缩相配合，铲斗2达到挖掘起始位置，并调整铲斗2与挖掘斗杆1的相对角度，以最佳的方式切入被挖掘物，然后挖掘斗杆1的伸缩、转动和铲斗2转动相配合进行挖掘装载工作，将被挖掘物装入铲斗2内，满斗时铲斗2离开被挖掘物，完成挖掘动作。由于铲斗2相对于挖掘斗杆1可以转动，所以铲斗2在位置固定时，姿态角可以调整，因此铲斗2可以在任意位置以最佳角度切入被挖掘物，而传统电铲的挖掘机构在任意位置切入被挖掘物时，由于角度不可调，切入阻力很大；在挖掘过程中，新型机构可以实时调整铲斗2在挖掘时的姿态角，以最佳方式挖掘，降低挖掘阻力；并且由于铲斗2可以转动，可以提高装满速度，提高挖掘满斗率，提高挖掘效率，降低挖掘能耗。

Claims (6)

1.一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，包括挖掘斗杆、铲斗和液压驱动机构，其特征在于，
所述的挖掘斗杆的转动和伸缩分别由提升钢绳和推压齿轮驱动；
所述的挖掘斗杆与铲斗经液压驱动机构连接，经液压驱动机构驱动所述的挖掘斗杆与所述的铲斗之间可以相对转动。
2.根据权利要求1所述的一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，所述的液压驱动机构的两端均设有转动关节，液压驱动机构经两端的转动关节分别连接挖掘斗杆的上部以及铲斗底部的上端。
3.根据权利要求1所述的一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，通过液压驱动机构的伸长和缩短使铲斗相对于挖掘斗杆转动。
4.根据权利要求1所述的一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，所述的挖掘斗杆还经过转动关节与铲斗连接。
5.根据权利要求1所述的一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，所述的提升钢绳和推压齿轮由电机驱动，控制挖掘斗杆的转动和伸缩。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，所述的液压驱动机构为液压缸。
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