CN1051132C - 多功能铲斗装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能铲斗装置，该铲斗装置可用于搬运长的材料，用于将建筑物拆成碎片并将碎片运走、将机动车拆除并将部件运走，同大尺寸的工具联合作业、挖掘地面、将自然灾害损坏的区域弄整齐、运载搅拌好的混凝土，以及用于搬运混凝土块或混凝土副产品。该铲斗装置中，可打开铲斗通过动力油缸以可打开的方式连接到主体铲斗上。铲斗带有用来抓取材料的齿部，由主体铲斗和可打开铲斗这样构成的铲斗装置能够在垂直于可打开铲斗的打开和关闭方向的平面内旋转。可打开铲斗能在其关闭位置和任意打开角度位置上锁位。另一方面，旋转机构也带有锁紧机构，用于锁紧在旋转位置。

Description

多功能铲斗装置

本发明涉及一种多功能铲斗装置，该铲斗装置安装于建筑机械，如挖土机的臂的前端上。

现有技术中，作业机械诸如建筑机械或挖土机根据其功能用于建筑作业中，例如沟挖的掘作业。由于功能单一，该机械不能有效地用于多种建筑作业。

例如，现有技术中的挖土机有单个铲斗，该铲斗安装于挖土机臂的前臂端，但该铲斗没有被配置任何盖。某些挖土机经过改造有多种配件。不论哪种情况，挖土机的功能都受到限制，以致不能提高工作效率以适合作业范围。

因此，本发明的一个目的是提供一种多功能铲斗装置，该装置用于搬运长的材料，用于将建筑物拆成碎片并将这些碎片运走、将机动车拆除并将部件运走，该装置还用于同大尺寸的工具一起工作、挖掘地面、将自然灾害损坏的区域弄整齐、运载搅拌好的混凝土，以及用于搬运混凝土或混凝土的副产品。

特别地，本发明提供了一种多功能铲斗装置，它包括：构成上鄂板的主体铲斗，形成下鄂板的可打开铲斗。所述铲斗装置相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其中主体铲斗的容积大于可打开铲斗的容积。用这种结构，在铲斗装置的可打开铲斗打开时，铲斗装置能够象现有技术中的铲斗那样用它的主体铲斗挖掘。

在本发明中，可以在主体铲斗的开口的周边和可打开铲斗的开口的周边之间设置有一个缝隙，以更容易地抓取长的材料，并且该缝由可拆去的盖封闭。在这一关闭状态，由关闭的主体铲斗和可打开铲斗限定的内部东西完全被密封住，以运载流体材料，例如水泥砂浆。由于铲斗装置能运载诸如水泥浆的流体材料，因而能够在现场将混凝土材料放入一个模子中来用于基础作业。

根据本发明，通过在主体铲斗的顶部设置一个浇注口可以实现混凝土浆的浇注作业。

而且，根据本发明，上述主体铲斗和可打开铲斗的打开/关闭动作可通过动力油缸实现，以使向动力油缸供给工作油能够从工作机车主机上来遥控控制。而且在这一改进型中，动力油缸放入主体铲斗外侧的保护箱中，以便它能得到保护不仅防止砂子或其它构件而且防止碰撞。

再者，通向动力油缸的工作油路在其中间装备有锁紧阀，用于将动力油缸在预定的长度上锁紧，该锁紧阀装备有泄压阀，如果非正常高的压力释加到动力油缸上时，该泄压阀用于泄放这一非正压力，以释放锁紧状态。因此，当出现非的操作时，能够防止锁紧阀、可打开铲斗或主体铲斗受到损坏。

按照本发明，通过在主体铲斗的顶部设置浇注口可以实现上述水泥浆的浇注作业。本发明由主体铲斗和可打开铲斗组成的铲斗装置相对于建筑机械的固定部分可以旋转。结果，主体铲斗能以任意角度转动，从而当在铲斗之间抓取材料时，通过转动主体铲斗可容易将材料叠放或开掘。

另外，按照本发明，该铲斗应这样构成至少其中之一的背部带有倾斜的平坦壁部，以整平铺放的混凝土或地面。

本发明更详细的结构和由此获得的效果，将从下面参照附图的描述中体现出来。

图1是本发明的铲斗装置的侧视图，表示主体铲斗和可打开铲斗的竖直截面；

图2是表示本发明铲斗装置的侧视图，其中铲斗的主体部分可被旋转地固定；

图3是表示本发明铲斗装置的最重要部分的竖直截面，其可打开部分被打开了；

图4是表示主体铲斗的侧视图；

图5是表示可打开铲斗的侧视图；

图6是一个侧视图，表示本发明的铲斗装置通过一个旋转机构固定到工作机车的臂上的状态；

图7是一个侧视图，表示本发明的铲斗装置不通过旋转机构而固定到工作机车的臂上的状态；

图8是一个侧视图，表示本发明另一实施例的铲斗装置；

图9是表示图8所示铲斗装置的顶平面图；

图10是一个重要部分的侧视图，表示的是图1所示铲斗装置的动力油缸容放箱部分的竖直剖面；

图11是一个顶平面图，表示的是图10所示动力油缸容放部分的水平剖面；

图12是管箱的侧视图；

图13是表示管箱的正视图；

图14是一个侧视图，表示固定到主体铲斗一侧的夹持钩；

图15是一个侧视图，表示本发明又一实施例的铲斗装置；

图16是一个侧视图，表示图15所示铲斗装置的一种改进型式；

图17是一个纵截面图，表示一个锁紧机构；

图18是一个纵截面图，表示带有泄压机构的整个锁紧阀；

图19中一个放大视图，表示图18所示锁紧阀的重要部分。

图1中标号1表示主体铲斗，该主体铲斗由背部2、右侧部分和左侧部分3以及顶部4构成。主体铲斗1在与其背部2相对的前部在5处可被打开。另一方面，标号6代表可打开铲斗，该可打开铲斗也由背部7、右侧部分和左侧部分8以及顶部9构成，并且在其前部在10处被打开。该主体铲斗1和可打开铲斗6从它们各自的顶部4和9伸出，形成基座部分12和13，在开口5附近，通过枢轴14将可打开铲斗6的基座部分13铰接到主体铲斗1的基座部分12上，以便可打开部分6能够在铰接枢轴14上转动和打开。

主体铲斗1在开口5的周边上在侧部3的顶端部带有呈半圆形凹进的后齿16，该后齿16面对着可打开铲斗6的侧部8上带有的呈半圆形凹进的后齿部件17，使两个后齿部件16和17能够相互啮合。而且，可打开铲斗6带有一个更高的齿部18，该齿部18比后齿部件17更凸出的进入主体铲斗的侧部3的内侧和开口5中。再者，在各个后齿部件16和17的下面，开口5的周边各自平缓地开有凹槽以便在主体铲斗1和可打开铲斗6的侧面部分3和8之间形成一条缝隙20。另外，侧面部分3和8在其底端部分在缝隙20的下面带有凸出的中间齿部21、22，背部2和7在其前端部在侧面部分3和8之间带有前齿部23和24。

背部2和7在其竖直的中间部分之下向着前齿形部分23和24倾斜，形成了平板部分25和26，以便两个铲斗1和6在它们的背部下部具有斜面。

另一方面，主体铲斗1的顶基座部分12由两个左右侧板30构成，在两个侧板之间，一个液压油缸31可水平放置，以使它能在大致平行于打开和关闭的方向上被操纵。使液压油缸31具有一底端，该底端在可打开铲斗6的铰接枢轴14相对的一侧，通过装配在两侧板30之间的铰接枢轴32，铰接到主体铲斗1的背部2的稍上方的部位。液压油缸31的相对应的杆33有一个前端，该前端通过铰接枢轴34铰接到可打开铲斗6的基座部件13上，铰接枢轴34位于所述枢轴14的上方。因此，当液压油缸31的杆33伸出时，可打开铲斗6的前端向下转动到达关闭位置，如图1所示，而当杆33缩回时则到达打开位置。

图2中，用于工作机车的固定基座28通过旋转机构27在主体铲斗1的顶端连接到底座部分12的顶部，具体地说，固定基座28连接于工作机车的臂29的前端，如图6所示，以便由主体铲斗1和可打开铲斗6组成的铲斗装置能够相对于臂29转动360°。顺便说说，图7表示的情况，其中铲斗装置不是通过所述的旋转机构27连接到臂29上。

图8至图14表示本发明的另一实施例。首先，主体铲斗1在其顶部4的上表面带有浇注口35，用于施工中浇注流体材料，如水泥浆。该浇炷口35被一个带有倾斜的上表面的漏斗部分36所环绕。而且，主体铲斗1和可打开铲斗6的侧面部分3和8之间的上述缝隙20由盖板38封闭，该盖板38由栓37、37和37可拆卸地在可打开铲斗6的开口的附近固定到侧部8上。当可打开铲斗6关闭时，盖板38的前端紧紧抵靠在主体铲斗1的侧部3的端部。结果当从上述浇注口35浇注充体材料或者当铲取流体材料时，能够防止流体材料从缝隙20中溢出。

而且，在这个实施例的铲斗装置中加上了边缘部件40和40，用以形成上述图1中的前齿部件23和24。在前齿部件20的上面边缘部件40和440带有浅浅的凹进部分41。

如图10和图11所示，支承液压油缸31底侧的枢轴32插入枢轴轴承孔44中，该轴承孔44位于横跨所述的侧板30和30整体形成的接合部43中。设置接合部43以堵住液压油缸31的底侧开口，从而尽可能地防止砂子的侵入。而且，水平固定板45连接到两侧板30的上端部，使其封闭两侧板30之间的开口部。这样一来两侧板30、接合部43和固定板45一起构成一个箱体，用来保护液压油缸31。

在液压油缸31的缸体部分上方固定了一个锁紧阀46，用来在预定伸缩范围内锁紧液压油缸31，所述锁紧阀46带有泄压机构。标号48代表通向液压油缸31的油压管。通过用另一连接件更换可打开铲斗，使该液压油缸31可用于多种作业。

如从图9所示的顶部平面图中可以看到，上述固定板45呈圆形，并且沿其外圆周带有一系列锁紧孔50。锁紧油缸51相应地连接到上述旋转机构27的旋转部分上，该锁紧油缸51的杆能插入其中一个锁紧孔50中，以在水平旋转的任意位置上将上述铲斗装置锁住。标号52代表溢流阀，该溢流阀布置在通向锁紧油缸51的油压管53的中间。

图8中，标号55代表管箱；该管箱55放置在上述固定基座28的一个部分上。如图12和图13所示，该管箱55设置有用于旋转液压机的油路56，和用于液压油缸的油路57。油路56具有同锁紧油缸51的油管相连的一个开口58和同液压机石油管相连的另一开口59。如图8所示，该旋转液压机54固定到旋转机构27上，以驱动旋转机构作旋转运动。油缸油路57有一个开口60，和另一个开口61。开口60通过一个未示出的转动铰接件同液压油缸31的一个腔相连，开口61同未示出的液压泵的油管相连。

图14表示用于吊钩的夹持部的一侧，该吊钩固定在主体铲斗上方基座部分12的外表面上。该吊钩夹持部62由用来插入钩形物的槽63和锁紧杆64组成，锁紧杆64可转动，以关闭槽63的一部分。当钩形物或类似物进入槽63时，这种结构的夹持部62的锁紧杆64向外转动，并阻止它出来。

图15和图16表示本发明另一实施例的铲斗装置，在该实施例中，主体铲斗1和可打开铲斗6各自的侧部带有中间齿部21和22，其中一个中间齿部凹进，而另一个则凸出如图16所示，还带有边缘部件40和40，形成了这些中间齿部21和22。而且，如图16所示，主体铲斗1和可打开铲斗6不带有斜的侧部，但有向外凸起的背部。

图17更详细地表示上述旋转锁紧机构。在固定基座28的外圆周上固定了一个圆柱形锁紧栓导向件70，锁紧栓71可上下滑动地插入其中。该锁紧栓71的底端插入其中一个上述固定板45的锁紧孔50中，用以锁住固定板45的旋转运动。锁紧栓导向件70的内直径在其上端变大，上述锁紧油缸51的底端插入该直径变大部分。该锁紧油缸51的内直径在向上的第一台阶部72和位于第一台阶部72下面的第二台阶部73处逐渐减小。第一活塞74插入该锁紧油缸51中，第一活塞74在其外圆柱面上带有这样的向下的台阶部85和92，用以抵靠在上述台阶部72和73上。第一活塞74是圆柱形，在其底端有底部75。栓-推动栓(pin-pushpin)76径向插入第一活塞74，使其抵靠在底部75的内表面、该栓-推动栓76的两端伸入一竖向长孔90中，并由上述锁紧栓71固定，竖向长孔90位于第一活塞74的圆周壁上。而且，杆状的第二活塞77向下插入第一活塞74中，使第二活塞77的底端抵靠在上述栓-推动栓76上。油缸51的外圆周上的凸缘78通过向下插入的栓79固定到上述固定底座28上。这些栓79的前端打入位于固定基座28下面的支承部件80中。锁紧油缸51的上端开口由弹簧座49封闭。而且，第一弹簧86固定在弹簧座49的背部和上述第一活塞74的向内台阶部87之间，第二弹簧89固定在弹簧座49的背部和位于第二活塞77的外圆柱面上的弹簧安放台阶部之间。

同时，锁紧油缸51在其外圆柱面上带有入口81和82以及出口83和84，入口81、82用来向上述第一、第二台阶部72和73的上部供给工作油，出口83、84位于入口81和82上方。具体地说，当工作液体从入口81和82供入时，工作液体的压力作用于第一活塞74的各个台阶85和92上，以克服第一弹簧86的弹力将第一活塞74举起。当第一活塞74上开时，通过栓-推动栓76将锁紧栓71向上推起，以释放锁紧状态。与此同时，第二活塞77也克服第二弹簧89的弹力升起。当第一活塞74上升到一个预定位置时，入口81和82分别同出口83和84互通，以便从出口83和84将工作油供入上述旋转油缸。当停止供给工作油时，旋转运动也停止，以便第一活塞74由弹簧86和89各自的弹力推回，以将锁紧栓71带入其中一个锁紧孔50中，而形成一个旋转锁紧，这时，第一活塞74能够在长孔90的范围内先于第二活塞77向下运动，以便实现快速锁紧动作。因此，根据到达旋转液压机的工作油的供给和停止，旋转机构自动地锁紧和打开。顺便说说，标号91代表用于操纵固定板45的转动的轴承。

图18和图19表示带有用于上述液压油缸31的泄压机构的锁紧阀46的结构。

在图18和19所示的穿过阀柱体100向左右延伸的阀装配腔101内，在中心处可滑动地装配一个主活塞103，该主活寒03在其两端带有凸出部。阀装配腔101的两端开口由固定其中的栓105封闭。圆柱形壳体107的一端伸入位于每个固定栓105前端的螺纹孔106，以便主活塞103装配在上述腔101中。壳体107在相对于栓105的一端径向变细。阀体109装入变细部分108的里面，阀体109在其中间部分它的外圆周呈锥形。壳体107在对应阀体109的外圆周面的位置带有一个流通口110，用于使壳体107内侧和外侧之间相通。另一方面，锥形部分的外圆周面111在壳体107的变细部分108的里端抵靠在阀座112上，以在主活塞103的两侧阻断上述流通孔110和油压腔113和114之间的流通。

小活塞115装入阀体109上纵向开设的通孔116中，小活塞115的外圆周跨越纵向锥形部分120形成的大头部分和小头部分。小活塞115的小头部分121从阀体109的前端伸出。另一方面，阀体109的通孔116对应小活塞115的外径形成大头部分和小头部分，在阀体109和小活塞115之间留有小间隙118和119。在小活塞的里端，所述锥形部120抵靠在阀座123上。阀体109带有一个流通孔124，用来在上述流通孔110和小活塞115的大头部分外圆周周围的间隙118之间提供流通通路。而且，在位于固定栓105的螺纹孔106的底部上的弹簧安装孔125和小活塞115的里端之间安装了弹簧126，用以将小活塞115的锥形部120推向所述的阀座123。

阀柱体100带有两个入口通路128和129，该入口通路128、129分别连通上述油压腔113和114，用来将工作油从工作油泵引入油压腔113和114中。阀柱体100另外还带有一对出口通路130和131，该出口通路130、131连通上述壳体107流通孔110，用以将工作油从流通孔110引入上述液压油缸31的底侧腔和杆侧腔。其中一个同左油压腔113相导通的出口通路130设置有钩形旁路，以通过出口132同外面导通，该出口132位于主活塞103的中心的背面。

在这样制成的结构中，入口通路129用于将工作油供给液压油缸31的底侧，而另一入口通路128则用于将工作油供给液压油缸31的杆侧。因此，当工作油从液压泵在底侧供给入口通路129时，工作油即进入相应的油压腔114中。这样供到油压腔114的工作油的压力使主活塞103向附图的左侧滑动，以便位于主活塞103前端的凸出部102向附图的左侧推动并移动小活塞103，如图19所示。结果，锥形部120离开阀体109的阀座123，使出口通路130通过小活塞115外圆周周围的间隙118和119以及流通孔124和110同油压腔113导通。结果，杆侧的工作油被释放到排放侧，以逐渐释放杆侧腔的压力。

接着，主活塞103在相同的方向上推动阀体109，使其离开壳体107的阀座123，以大体上排空杆侧腔的工作油。因此，只要在底侧腔或者杆侧腔内的工作油有一点回到了排放侧之前，就不会实现大体上排空工作油。结果，得到了如下优点，即可打开铲斗不会突然开始其打开/关闭动作，因此简化了其操作。

另一方面，已在底侧进入油压腔114的工作油使阀体109在底侧向附图的右方滑动，使入口通路129同出口通路131通过流通孔110导通，以将工作油供给液压油缸31的底侧腔。结果，当杆侧腔的工作油排出时，底侧腔的压力使液压油缸31伸出，从而打开上述可打开铲斗6。而且，在空档状态，工作油不供给入口通路128和129中任何一个，阀体109在弹簧126的弹力作用下保持在初始位置，使任何通路关闭，以将打开铲斗锁紧在其打开状态。

尽管前面已联系本发明的最佳实施例对本发明进行了描述，但在本发明的范围内可做多种形式的变化，应当指出，本发明不应当排除这些改进。

Claims (16)

1.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，所述主体铲斗的容积大于所述可打开铲斗的容积。

2.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，当所述铲斗关闭在一起时，所述两铲斗的开口周边之间有一条缝隙，所述缝隙可由一个盖板封闭，该盖板可拆除地连接在所述主体铲斗和所述可打开铲斗的至少其中之一上。

3.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，一个夹持部设置在所述主体铲斗的适当位置上，用于夹持吊钩。

4.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，所述主体铲斗在其顶部带有一个开口，用来为建筑物浇注流体材料。

5.根据权利要求4所述的多功能铲斗装置，其特征在于，带有倾斜的漏斗形部分围绕在所述的浇注开口设置。

6.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，所述主体铲斗连接到建筑机械的固定部分上，使主体铲斗能在垂直于所述可打开铲斗打开和关闭平面的平面内旋转。

7.根据权利要求6所述的多功能铲斗装置，其特征在于，所述主体铲斗通过一个旋转锁紧机构在预定的旋转锁紧位置锁紧，该旋转锁紧机构在用于旋转所述主体铲斗的旋转驱动装置前面设置在油压环路的中间。

8.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，每个所述的铲斗带有一个倾斜壁部分，当铲斗的前端指向下铲斗关闭时，所述倾斜壁部分从竖直的中间部分向所述铲斗的背部的前端倾斜，至少一个所述铲斗的倾斜壁的外表面形成一个平坦的斜面。

9.如权利要求7所述的多功能铲斗装置，其特征在于，所述铲斗的斜面之间的夹角为60°到140°。

10.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗；构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，用来打开/关闭所述可打开铲斗的动力油缸设置在铰接所述可打开铲斗的铰接枢轴的上方，使动力油缸的一端铰接到所述主体铲斗上，而另一端铰接到所述可打开铲斗上。

11.根据权利要求9所述的多功能铲斗装置，其特征在于，所述的动力油缸这样布置，使连接铰接到所述主体铲斗上的铰接部和铰接到可打开铲斗上的铰接部的连线大致水平。

12.根据权利要求10所述的多功能铲斗装置，其特征在于，从铰接所述可打开铲斗的铰接部到所述动力油缸铰接到所述可打开铲斗的铰接部之间的距离同从铰接所述可打开铲斗的铰接部到所述动力油缸铰接到所述主体铲斗上的铰接部之间的距离的比设定为1∶4到1∶9。

13.根据权利要求8所述的多功能铲斗装置，其特征在于，在铲斗打开/关闭部分的上面设置有动力油缸的保护箱，用于在其中放置所述动力油缸。

14.一种多功能铲斗装置，该铲斗装置包括：构成上鄂板的主体铲斗，构成下鄂板的可打开铲斗；其中所述铲斗相互铰接在一起，以使它们的前端部能够打开和关闭，其特征在于，所述铲斗由固定在所述主体铲斗和所述可打开铲斗之间的动力油缸打开和关闭，通向所述动力油缸的工作油腔的通路配置有一个锁紧闭，用来将所述的动力油缸在预定伸缩位置锁紧。

15.根据权利要求14所述的多功能铲斗装置，其特征在于，所述锁紧阀包括：装入锁柱体内的主活塞；一对阀体，该阀体用于开启和关闭通向所述动力油缸的杆侧腔和底侧腔的通路，以便通过在主活塞一侧的油压腔所供给的工作油的压力将所述阀体开启。

16.根据权利要求15所述的多功能铲斗装置，其特征在于，每个所述的阀体包括一个小活塞，在通过所述主活塞的推动作用将所述阀体打开之前，所述小活塞被推动，以使所述杆侧腔或者所述底侧腔的工作油有一点回到排放侧。

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