CN106979010A - 一种车体、破岩机及破岩方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车体、破岩机及破岩方法，属于工程机械领域中的机械破岩领域，主要解决现有的破岩机械由于不能充分利用整机重量增强机械工作下切力，和导致不必要的能量的损耗的问题。本发明提供的车体用于破岩机，车体包括动力部分、液压部分、控制部分和行走机构，车体上具有自上而下贯穿所述车体的中空部分。本发明提供的破岩机包括车体和岩石臂，岩石臂可穿过中空部分进行破岩作业。本发明还提供了一种破岩方法。本发明提供的车体、破岩机及破岩方法的有益效果在于，本发明提供的车体和破岩机在工作过程中能够充分利用整机的重量进行破岩作业，从而有效提高作业效率，减少用于无用功的能耗，同时还具有车身稳定的优点。

Description

一种车体、破岩机及破岩方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种车体、破岩机及破岩方法。

背景技术

岩石破碎是采掘作业中使部分岩体脱离母体并破碎成岩块的工艺，现有技术中主要有爆炸破碎、机械破碎、水射流破碎和热力破碎等四种。其中，机械破碎因具有安全性高、破碎效果好等优点而被为广泛使用。目前，机械破碎的主要方式是采用普通挖掘机搭载破岩机具(液压破碎锤、高频破碎锤、松土器、岩石臂等)、裂石器、推土机等进行破岩作业。

在比较坚固和中等坚固的岩层，如砂质页岩、一般的砂岩、页岩质砂岩、不坚固的石灰岩、软砾石、致密的泥灰岩等岩层普遍采用裂土器进行破岩作业，在实际破岩过程中，以上装置的破岩部因其自身工作原理而不能充分利用整机的自身重量进行作业，从而造成大量不必要的能量损耗，最终导致作业时下切力不足，导致破岩的功耗大，速度较慢，破岩施工作业效率较低。

发明内容

本发明提供了一种车体、破岩机及破岩方法，旨在解决现有技术中破岩机存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种车体，包括动力部分、液压部分、控制部分和行走机构，用于破岩机，车体具有自上而下贯穿车体的中空部分，车体包括车架，车架环设于中空部分，车架上设有用于连接岩石臂的连接组件。

在本发明的较佳的实施例中，车架包括环设于中空部分并连接成框架结构的第一连接件、第二连接件、第一平衡件和第二平衡件，第一连接件和第二连接件相对设置，第一平衡件和第二平衡件相对设置。

在本发明的较佳的实施例中，第一平衡件与第二平衡件内设有配重物。

在本发明的较佳的实施例中，中空部分的面积为7-50平方米。

在本发明的较佳的实施例中，车体包括多个用于支撑车体的支撑组件，支撑组件包括推动件和支撑件，推动件为伸缩结构，推动件一端与车架固定相连，支撑件一端与车架连接，支撑件与推动件的自由端连接。

一种破岩机，包括岩石臂和上述的车体，动力部分用于为破岩机提供动力，液压部分用于将动力部分提供的动力传递至破岩机各活动部件，控制部分用于控制破岩机的作业；岩石臂包括破岩部，岩石臂远离破岩部的一端与连接组件相连；破岩部可自上而下地穿过中空部分，破岩部在中空部分可活动的区域形成破岩作业区域。

在本发明的较佳的实施例中，连接组件包括第一转轴，第一转轴自上而下地设置，连接组件能够带动岩石臂绕第一转轴转动。

在本发明的较佳的实施例中，连接组件包括滑座和水平布置的滑轨，滑轨与车架固定相连，滑座与滑轨滑动相连，岩石臂连接于滑座。

在本发明的较佳的实施例中，岩石臂还包括大臂和小臂，大臂与车架连接且大臂与车架之间还连接有大臂油缸，小臂与大臂远离车架的一端连接且小臂与大臂之间还连接有小臂油缸，小臂与破岩部连接且小臂与破岩部之间还连接有破岩油缸。

一种破岩方法，采用上述的破岩机，破岩机包括支撑组件，破岩方法包括以下步骤：

a.将破岩机行驶至待破岩区域，使中空部分位于待破岩区域上方；

b.操作岩石臂，使所述岩石臂做上下运动或左右移动带动破岩部穿过中空部分到达所需部位进行破岩作业；如水平方向挖掘力不够或车体产生不需要的晃动，则放下支撑组件；如车体不产生不需要的晃动，则不放下支撑组件；

c.在待破岩区域作业完毕，将破岩机行驶至下一作业区域，如此循环完成破岩作业。

本发明的有益效果是：本发明提供的车体上中空部分的设置，使得车体的重量集中在四周，进而使得车体的重心落在中空部分范围内，即采用该车体的破岩机的重心在中空部分中间位置或最接近中空部分的中间位置，破岩作业区域位于中空部分内。此种设计可利用整机的重量最大限度增强岩石臂的向下切力。采用该车体的破岩机，能够增强机器的作业效果，进而提高施工效率。

本发明提供的破岩机，其重心落在中空部分中间位置或最接近中空部分的中间位置，此种设计可利用机器的重力最大限度增强岩石臂的向下切力，使破岩机的效率高、能耗低，破岩机的机身稳定。另外，本发明提供的破岩机，在中硬度及以下硬度的岩层破碎工作中有着比其他的施工机器更好的能效比与针对性，主要应用于矿山开采和基础施工中的较大方量的破岩作业。

本发明提供的破岩方法，操作简单，破岩机充分利用机器重力增强下切力，破岩效率高，整机稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施方式中实施例一提供的破岩机的车体的结构示意图；

图2是本发明实施方式中实施例一提供的破岩机的岩石臂的结构示意图；

图3是本发明实施方式中实施例一提供的车体的结构示意图；

图4是本发明实施方式中实施例一提供的破岩机在第一视角下的结构示意图；

图5是本发明实施方式中实施例一提供的岩石臂与第一平衡件的连接示意图；

图6是本发明实施方式中实施例一提供的破岩机的作业区域的示意图；

图7是本发明实施方式中实施例二提供的破岩机在第一视角下的结构示意图；

图8是本发明实施方式中实施例二提供的破岩机的作业区域的示意图。

图标：100-车体；110-车架；130-行走机构；150-中空部分；111-连接组件；112-第一连接件；113-第二连接件；114-第一平衡件；115-第二平衡件；126-控制室；124-检修口；121-支撑组件；120-支撑件；122-推动件；200-岩石臂；210-破岩组件；1111-主功能车架；1112-连接块；1113-第一转轴；1114-斜拉油缸；1116-滑座；1118-滑轨；250-大臂组件；270-小臂组件；252-大臂；272-小臂；254-大臂油缸；274-小臂油缸；212-破岩部；214-破岩油缸；152-破岩作业区域；1-破岩机；300-动力部分；400-控制部分。

具体实施方式

基于本发明的原理，本领域普通技术人员通过修饰或简单优化都属于本发明的保护范围。

实施例一。

请参阅图1、图2和图4，本发明实施例提供了一种破岩机1，其包括车体100和与车体100相连的岩石臂200。其中，车体100包括动力部分300、液压部分(图上未示出)、控制部分400和行走机构130。

请参阅图3，动力部分300用于为破岩机1提供动力，液压部分(图上未示出)用于将动力部分300提供的动力传递至破岩机1上的作业部件，控制部分400用于控制破岩机1的作业。

请参阅图3，车体100设有自上而下贯穿车体100的中空部分150。车体100包括车架110和行走机构130，车架110与行走机构130相连，车架110环设于中空部分150。

车架110包括第一连接件112、第二连接件113、第一平衡件114和第二平衡件115。车架110为框架结构，其中，第一连接件112与第二连接件113相对设置，第一平衡件114与第二平衡件115相对设置。第一平衡件114与第二平衡件115通过第一连接件112和第二连接件113相连。

请参阅图3及图4，在本发明实施例中，第一连接件112和第二连接件113相对设置，第一平衡件114与第二平衡件115相对设置，第一连接件112、第二连接件113、第一平衡件114和第二平衡件115连接呈框架结构。

第一平衡件114和第二平衡件115内设有配重物。在本发明实施例中，配重物占比重较大的物体。

第一连接件112、第二连接件113、第一平衡件114和第二平衡件115所围成的区域为自上而下贯穿车体100的中空部分150。在本发明实施例中，中空部分150在x和y所组成的平面上(请参阅图3及图6)的投影的面积为7-50平方米为最佳。

车架110上设有用于与岩石臂200相连的连接组件111。

请参阅图4及图5，第一平衡件114上设有用于与岩石臂200相连的连接组件111，连接组件111包括连接块1112和斜拉油缸1114，连接块1112上包括第一转轴1113，第一转轴1113自上而下地设置。连接块1112与第一平衡件114一端以第一转轴1113为轴转动相连。斜拉油缸1114一端与第一平衡件114固定相连，斜拉油缸1114另一端与连接块1112连接。斜拉油缸1114为伸缩结构。通过斜拉油缸1114的伸长和缩短，可驱动连接块1112相对第一平衡件114以第一转轴1113为中心转动，从而带动岩石臂200以第一转轴1113为中心转动。

车体100还包括支撑组件121，支撑组件121包括支撑件120和推动件122。支撑件120用于在使用过程中，为车体100提供稳定的支撑力，推动件122用于放下或收起支撑件120。在本发明实施例中，支撑件120的数量为四个。四个支撑件120分别位于车架110的四角并与车架110转动相连。推动件122为液压油缸，推动件122一端与车架110固定相连，推动件122另一端与支撑件120转动相连。在本发明的其他实施方式中，支撑组件121的排列方式不限于上述的排列方式。本实施例所表述的支撑组件121的排列方式，仅代表其中一种方案，而不应作为对本发明的限定。只要支撑组件121能够起到对可调式车体100的支撑作用，都在本发明的保护范围内。

车架110上还设有控制室126和检修口124。控制室126作为控制部分400的一部分，控制室126与推动件122和行走机构130通过控制件相连以控制推动件122和行走机构130。控制室126还用于与岩石臂200通过控制件相连以控制岩石臂200进行作业。检修口124设于第一平衡件114端部，工程人员可通过检修口124对机器进行检修。

行走机构130与车架110固定相连。在本发明实施例中，行走机构130包括偶数套的履带，如两套、四套等。偶数套履带对称设置于车架110两侧，并与第一连接件112和第二连接件113相连。

岩石臂200包括破岩组件210、大臂组件250、小臂组件270。岩石臂200通过连接块1112与车架110相连。

大臂组件250与小臂组件270相连并通过油缸驱动小臂组件270转动，小臂组件270与破岩组件210相连并通过油缸驱动破岩组件210转动。

可以理解，本实施例对岩石臂200的具体结构的描述不作为对本发明保护范围的限定，在本发明的基础上对岩石臂200所做的改进都应在本发明的保护范围内。

大臂组件250与连接块1112转动相连。大臂组件250包括大臂252和大臂油缸254。大臂252一端与连接块1112连接，大臂油缸254一端与连接块1112相连，大臂油缸254另一端与大臂252的自由端连接。大臂油缸254的伸长和缩短可带动大臂252相对连接块1112转动。

小臂组件270与大臂组件250转动相连。小臂组件270包括小臂272和小臂油缸274。小臂272中部与大臂252远离连接块1112的一端连接，小臂油缸274一端与大臂252转动相连，小臂油缸274另一端与小臂272一端连接。大臂252的转动可带动小臂组件270做平面内的平移运动，小臂油缸274的伸长和缩短可带动小臂272相对大臂252转动。

破岩组件210与小臂组件270转动相连。破岩组件210包括破岩部212和破岩油缸214。破岩部212与小臂272远离大臂油缸254的一端连接。破岩油缸214一端与小臂272靠近大臂油缸254的一端相连，破岩油缸214另一端与破岩部212连接。小臂272的转动可带动破岩组件210在平面内运动，破岩油缸214的伸长和缩短可带动破岩部212相对小臂272转动。

请参阅图4、图5及图6，通过斜拉油缸1114、大臂油缸254、小臂油缸274和破岩油缸214的逐层驱动，破岩部212在中空部分150中能达到的范围如图6的阴影部分所示，破岩部212可在图6的阴影所示的区域内进行破岩作业。图6的阴影所示区域即为破岩机1的破岩作业区域152。

本发明实施例提供的破岩机1的破岩方法为：

a.将破岩机1行驶至待破岩区域，使中空部分150位于待破岩区域上方；

b.操作岩石臂200，使所述岩石臂200做上下运动或左右移动带动破岩部212穿过中空部分150到达所需部位进行破岩作业；如水平方向挖掘力不够或车体100产生不需要的晃动，则放下支撑组件121；如车体100不产生不需要的晃动，则不放下支撑组件121；

c.在待破岩区域作业完毕，将破岩机1行驶至下一作业区域，如此循环完成破岩作业。

本发明实施例的有益效果在于：

一、本发明中，车体100中部的中空部分150的设置，使得车体100的重量集中在四周，进而使得车体100的重心都落在中空部分150范围内，即采用此车体100结构进行作业的破岩机1的重心在破岩区域中间位置或最接近破岩区域的中间位置，此种设计能够利用破岩机1的重力最大限度增强岩石臂200的向下切力，有效地使岩石臂200围绕破岩机1的重心进行破岩，进而提高施工效率；在保证岩石臂200下切力的情况下，不用举升较大重量的臂，能够把做无用功的能量损耗降到最低，从而降低作业能耗。

二、本发明实施例中，车架110对称地与行走机构130相连，第一连接件112和第二连接件113平行设置，第一平衡件114与第二平衡件115平行设置，车架110围成中空部分150，组装方便。

三、本发明实施例中，在第一平衡件114和第二平衡件115内设置配重物，能够提高破岩机1在破岩时的稳定性，同时还有利于进一步增强岩石臂200在破岩时的下切力。

四、本发明实施例中，中空部分150在x和y所组成的平面上的投影的面积范围为7—50平方米为最佳，更有效地适用于大多数工况，便于操作，能达到破岩效率最高和行走次数最少的最佳结合，即在减少行走次数的前提下，完成同样的破岩任务，提高破岩效率；同时兼顾适宜的车体100大小，确保车体100在恶劣环境下的通过性能，增加了对环境的适应性，减少了对车体100的损伤。

五、本发明实施例中，岩石臂200与车架110转动连接，能够增大岩石臂200的破岩范围。

六、本发明实施例中，通过控制机构统一控制液压支撑机构、岩石臂200和行走机构130动作，实现了破岩的稳定性和操作更加方便。

七、本发明实施例中，通过四个支撑件120或其他支撑方式能够增强车体100在作业过程中的稳定性，并提高车体100在作业时与地面的摩擦阻力。

八、本发明实施例中，岩石臂200的具体结构中大臂252、小臂272及各油缸的设置，可以减小岩石臂200的体积，进而提高岩石臂200的灵活性。

九、本发明实施例中，行走机构130为偶数套履带行走装置，可以进一步提高车体100的稳定性，该结构使得破岩机1能够在复杂地形及险恶地形的破岩施工区域内行走。

十、本发明实施例中，斜拉油缸1114的设置，可以带动岩石臂200摆动，从而扩大破岩作业区域152。

需要说明的是：在本发明的其他实施方式中，车架110的组装方式可以与本实施例中所描述的组装方式有所不同，只要能实现车架110上各部件的稳定相连且形成中空部分150的组装方式均可，车架110可以是如本发明实施例中所描述的四边形结构，也可以采用圆形结构等其他结构。

配重物的设置是为了保持破岩过程中，破岩机1的重心能位于或靠近于中空部分150的中心处。在本发明的其他的实施方式中，配重物的材料不仅限于重晶石。

在本发明的其他实施方式中，具有中空部分150的车体100还可以通过推动件122直接与地面相互作用，从而为车体100提供支撑力。推动件122为伸缩结构，可自上而下地伸长或缩短。推动件122的数量为四个，四个推动件122分别位于车架110的四角。推动件122一端与车架110固定相连。除此之外，推动件122的位置分布也可以采用其他分布方案。

在本发明的其他实施方式中，推动件122一端与车架110固定相连。推动件122的作用是为车体100提供稳定的支撑力或用于放下或收起支撑件120，推动件122的结构可以是液压油缸或马达等，而不应仅限于液压油缸；推动件122和支撑件120的数量可以为三个及以上，而不应仅限于四个，支撑组件121的位置也不仅限于在车架110的四角。

在本发明的其他的实施方式中，行走机构130还可以由多个轮胎组成，行走机构130不应仅限于由偶数套履带机构组成。

在本发明的其他的实施方式中，斜拉油缸1114、大臂油缸254、小臂油缸274和破岩油缸214还可以为其他结构，如采用齿轮结构驱动转动等，只要能实现驱动破岩部212在作业区域内进行破岩的功能即可。本发明对实施方式的具体描述不应作为对本发明的限定。

实施例二。

请参阅图7，本发明实施例提供了一种破岩机1，与本发明实施例一提供的破岩机1相比，其区别在于：本发明实施例二提供的连接组件111的结构不同。

在本发明实施例二中，连接组件111包括滑座1116和水平布置的滑轨1118。

滑轨1118与车架110固定相连，滑座1116与滑轨1118滑动相连。滑座1116相对滑轨1118滑动的方向与第一平衡件114的长度方向平行或接近平行。

连接组件111还包括设置于第一平衡件114端部的主功能车架1111，滑座1116通过主功能车架1111上的滑动控制机构与控制室126相连，即：可在控制室126中通过操作滑动控制结构达到控制滑座1116相对滑轨1118的滑动。

岩石臂200上的大臂组件250与滑座1116连接。

请参阅图7及图8，通过滑座1116、大臂油缸254、小臂油缸274和破岩油缸214的逐层驱动，破岩部212可在图8的阴影所示的区域内进行破岩作业。图8的阴影所示区域即为本发明实施例二提供的破岩机1的作业区域。

本发明实施例一所提供的破岩机1与本发明实施例二所提供的破岩机1的有益效果基本相同，其区别在于：

在本发明实施例一中，作业区域的面积大小受到斜拉油缸1114的长度伸缩范围的限制，因而存在较大的作业死角；而本发明实施例二中所提供的破岩机1的破岩作业区域152面积更大，破岩作业区域152的面积更加接近车体100的中空部分150的面积。

需要说明的是，在本发明实施例二中，滑动控制结构的作用是驱动滑座1116的滑动，其可以为链轮链条结构，也可以为油缸组件等结构，凡能达到使滑座1116相对滑轨1118滑动的目的，均应在本发明的保护范围内。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种车体(100)，包括动力部分(300)、液压部分、控制部分(400)和行走机构(130)，所述车体(100)用于破岩机(1)，其特征在于，所述车体(100)具有自上而下贯穿所述车体(100)的中空部分(150)，所述车体(100)包括车架(110)，所述车架(110)环设于所述中空部分(150)，所述车架(110)上设有用于连接岩石臂(200)的连接组件(111)。

2.根据权利要求1所述的车体(100)，其特征在于，所述车架(110)包括环设于所述中空部分(150)并连接成框架结构的第一连接件(112)、第二连接件(113)、第一平衡件(114)和第二平衡件(115)，所述第一连接件(112)和所述第二连接件(113)相对设置，所述第一平衡件(114)和所述第二平衡件(115)相对设置。

3.根据权利要求2所述的车体(100)，其特征在于，所述第一平衡件(114)与所述第二平衡件(115)内设有配重物。

4.根据权利要求1所述的车体(100)，其特征在于，所述中空部分(150)的面积为7-50平方米。

5.根据权利要求1所述的车体(100)，其特征在于，所述车体(100)包括多个用于支撑所述车体(100)的支撑组件(121)，所述支撑组件(121)包括推动件(122)和支撑件(120)，所述推动件(122)为伸缩结构，所述推动件(122)一端与所述车架(110)固定相连，所述支撑件(120)一端与所述车架(110)连接，所述支撑件(120)与所述推动件(122)的自由端连接。

6.一种破岩机(1)，其特征在于，包括岩石臂(200)和如权利要求1至5中任意一项权利要求所述的车体(100)，所述动力部分(300)用于为破岩机(1)提供动力，所述液压部分用于将动力部分(300)提供的动力传递至破岩机(1)的作业部件，所述控制部分(400)用于控制破岩机(1)的作业；

所述岩石臂(200)包括破岩部(212)，所述岩石臂(200)远离所述破岩部(212)的一端与所述连接组件(111)相连；

所述破岩部(212)可自上而下地穿过所述中空部分(150)，所述破岩部(212)在所述中空部分(150)可活动的区域形成破岩作业区域。

7.根据权利要求6所述的破岩机(1)，其特征在于，所述连接组件(111)包括第一转轴(1113)，所述第一转轴(1113)自上而下地设置，所述连接组件(111)能够带动所述岩石臂(200)绕所述第一转轴(1113)转动。

8.根据权利要求6所述的破岩机(1)，其特征在于，所述连接组件(111)包括滑座(1116)和水平布置的滑轨(1118)，所述滑轨(1118)与所述车架(110)固定相连，所述滑座(1116)与所述滑轨(1118)滑动相连，所述岩石臂(200)连接于所述滑座(1116)。

9.根据权利要求6所述的破岩机(1)，其特征在于，所述岩石臂(200)还包括大臂(252)和小臂(272)，所述大臂(252)与所述车架(110)连接且所述大臂(252)与所述车架(110)之间还连接有大臂油缸(254)，所述小臂(272)与所述大臂(252)远离所述车架(110)的一端连接且所述小臂(272)与所述大臂(252)之间还连接有小臂油缸(274)，所述小臂(272)与所述破岩部(212)连接且所述小臂(272)与破岩部(212)之间还连接有破岩油缸(214)。

10.一种破岩方法，其特征在于，采用如权利要求6-9中任意一项所述的破岩机(1)，所述破岩机(1)上设有支撑组件(121)，所述破岩方法包括以下步骤：

a.将所述破岩机(1)行驶至待破岩区域，使中空部分(150)位于待破岩区域上方；

b.操作所述岩石臂(200)，使所述岩石臂(200)做上下运动或左右移动带动破岩部(212)穿过中空部分(150)到达所需部位进行破岩作业；如水平方向挖掘力不够或车体(100)产生不需要的晃动，则放下支撑组件(121)；如车体不产生不需要的晃动，则不放下支撑组件(121)；

c.在待破岩区域作业完毕，将破岩机(1)行驶至下一作业区域，如此循环完成破岩作业。