CN103741740A - 电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构 - Google Patents

电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构 Download PDF

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CN103741740A CN201410019269.4A CN201410019269A CN103741740A CN 103741740 A CN103741740 A CN 103741740A CN 201410019269 A CN201410019269 A CN 201410019269A CN 103741740 A CN103741740 A CN 103741740A
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高峰
韦宝琛
陈杰
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Abstract

一种挖掘机机械驱动领域的电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，包括：斗杆、铲斗、推压机构、提升机构和铲斗转动驱动机构，其中：提升机构的一端与挖掘机的顶部电机相连，另一端通过提升钢绳绕过顶部滑轮与铲斗的工作面的顶部转动连接；推压机构的一端与挖掘机的推压电机相连，另一端与斗杆上的齿条相连；铲斗转动驱动机构为杆状的伸缩结构，其一端与铲斗的工作面的顶部转动连接，另一端与斗杆的上端转动连接。本发明的驱动机构的伸长和缩短实现铲斗和斗杆的相对转动，能够完成铲斗平面三个自由度的运动，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。

Description

电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构
技术领域
本发明涉及的是一种挖掘机机械驱动领域的装置，具体是一种电-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。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号授权公告号：CN202745097U，授权公告日：2013.02.20，公开了一种采掘铲，该技术包括：基部；从基部延伸的吊杆，具有被附接到基部的第一端部和远离基部的第二端部；安装在吊杆的第二端部上的拉动机构；枢转安装在吊杆上并被附接到铲斗的吊杆附件，吊杆附件包括被联接到铲斗的致动器。该采掘铲将电动绳铲的吊杆末端滑轮的提升力与液压铲的铲斗腕动特征结合，从而提供能够在所有类型的堆条件下有效操作的高度有效和多用途的挖掘附件。但该技术中，由于钢绳只能单向受拉力，不能当作一个刚性连杆，而铲斗腕部动作机构部分当液压缸锁死时，仍有一个多余的自由度，当铲斗底部受到向上的力作用时，其转动不可控。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，能够在工作中调整铲斗姿态，保证了挖掘动作的灵活性。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：斗杆、铲斗、推压机构、提升机构和铲斗转动驱动机构，其中：提升机构的一端与挖掘机的顶部电机相连，另一端通过提升钢绳绕过顶部滑轮与铲斗的工作面的顶部转动连接；推压机构的一端与挖掘机的推压电机相连，另一端与斗杆上的齿条相连；铲斗转动驱动机构为杆状的伸缩结构，其一端与铲斗的工作面的顶部转动连接，另一端与斗杆的上端转动连接。
所述的提升机构包括：横梁和钢绳，其中：横梁与铲斗的顶部平行设置且其两端与铲斗转动连接，钢绳的两端分别与挖掘机的顶部电机和横梁的中部相连。
所述的推压机构包括：推压齿轮，该推压齿轮的一端与挖掘机的动臂转动连接，并由挖掘机的推压电机驱动转动，另一端与斗杆上的齿条啮合，当推压齿轮转动时，斗杆实现伸长和缩短。
所述的铲斗转动驱动机构包括两个平行设置的液压缸，各个液压缸的两端分别与铲斗和斗杆相连。
所述的提升机构通过钢绳的拉升，实现斗杆-铲斗整体的摆动，推压机构通过推压齿轮与斗杆上的齿条啮合，当推压齿轮转动时，斗杆实现伸长和缩短，即推压机构和提升机构分别控制斗杆-铲斗系统的径向运动和转动，两个机构相配合，实现铲斗能够到达所要求的位置，铲斗转动驱动机构通过液压缸的伸长和缩短，控制铲斗相对斗杆的角度，实现铲斗能够处于所要求的姿态角。因此，由提升机构、推压机构和铲斗转动驱动机构三个系统相互配合，能够实现铲斗达到所要求的位置的姿态。
技术效果
与现有技术相比，本发明的实质性优点包括：驱动机构的伸长和缩短实现铲斗和斗杆的相对转动，能够完成铲斗平面三个自由度的运动，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。同时，本发明只增加了一个液压缸，结构简单，安装方便，能够有效提高生产效率。与现有技术相比，本发明中，当控制铲斗转动的液压缸锁死时，斗杆与铲斗形成一个三角形连接，是一个固定结构，因此铲斗腕部转动完全可控。
附图说明
图1为本发明与挖掘机的整体示意图；
图2为本发明的结构立体图；
图3为本发明的正视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示，包括：斗杆1、铲斗2和提升机构3和驱动机构4，其中：提升机构3的一端与挖掘机的顶部电机相连，另一端与铲斗2的工作面的顶部转动连接；驱动机构4为杆状的伸缩结构，其一端与铲斗2的工作面的顶部转动连接，另一端与斗杆1的上端转动连接。
所述的提升机构3包括：横梁5、钢绳6，其中：横梁5与铲斗2的顶部平行设置且其两端与铲斗2转动连接，钢绳6的两端分别与挖掘机的顶部电机和横梁5的中部相连。
所述的推压机构包括推压齿轮，推压齿轮的一端与挖掘机的动臂转动连接，由推压电机驱动其转动，另一端与斗杆1上的齿条啮合，当推压齿轮转动时，斗杆1实现伸长和缩短。
所述的铲斗转动驱动机构4包括两个平行设置的液压缸，各个液压缸的两端分别与铲斗2和斗杆1相连。
如图3所示，本实施例中，斗杆1和铲斗2以转动关节O1相连，铲斗2和横梁5以转动关节O2相连，铲斗转动驱动机构4和铲斗2以转动关节O3相连，铲斗转动驱动机构4和斗杆1以转动关节O4相连，通过液压方式驱动，铲斗转动驱动机构4可以伸长和缩短，带动铲斗2相对于斗杆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。
所述的提升机构通过钢绳的拉升，实现斗杆-铲斗整体的摆动，推压机构通过推压齿轮与斗杆1上的齿条啮合，当推压齿轮转动时，斗杆1实现伸长和缩短，即推压机构和提升机构3分别控制斗杆-铲斗系统的径向运动和转动，两个机构相配合，实现铲斗2能够到达所要求的位置，铲斗转动驱动机构4通过液压缸的伸长和缩短，控制铲斗2相对斗杆1的角度，实现铲斗2能够处于所要求的姿态角。因此，由提升机构3、推压机构和铲斗转动驱动机构4三个系统相互配合，能够实现铲斗2达到所要求的位置的姿态。
对于每种被挖掘物，都有一个最佳的切入角度，此时挖掘阻力最小。本实施例的挖掘机构工作时，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与斗杆1的相对角度，以最佳的方式切入被挖掘物，然后斗杆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 (2)

1.一种电-液混合驱动式矿用挖掘机的挖掘机构，其特征在于，包括：斗杆、铲斗、推压机构、提升机构和铲斗转动驱动机构，其中：提升机构的一端与挖掘机的顶部电机相连，另一端通过提升钢绳绕过顶部滑轮与铲斗的工作面的顶部转动连接；推压机构的一端与挖掘机的推压电机相连，另一端与斗杆上的齿条相连；铲斗转动驱动机构为杆状的伸缩结构，其一端与铲斗的工作面的顶部转动连接，另一端与斗杆的上端转动连接；
所述的提升机构包括：横梁和钢绳，其中：横梁与铲斗的顶部平行设置且其两端与铲斗转动连接，钢绳的两端分别与挖掘机的顶部电机和横梁的中部相连；
所述的推压机构包括：推压齿轮，该推压齿轮的一端与挖掘机的动臂转动连接，并由挖掘机的推压电机驱动转动，另一端与斗杆上的齿条啮合，当推压齿轮转动时，斗杆实现伸长和缩短。
2.根据权利要求1所述的挖掘机构，其特征是，所述的铲斗转动驱动机构包括两个平行设置的液压缸，各个液压缸的两端分别与铲斗和斗杆相连。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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