CN108018892B - 可进行直线作业的臂架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可进行直线作业的臂架,属一种运用于工程机械的臂架,该臂架包括摇臂架,摇臂架与大臂的一端活动连接,大臂的另一端与曲臂的一端活动连接,曲臂的另一端上安装有摆动摆动回转机构,摆动摆动回转机构上安装有横向支撑臂,横向支撑臂一端上安装有纵向支撑臂,纵向支撑臂的下端安装有作业装置;通过在可进行直线作业的臂架上设置四个联动缸,使臂架可实现更大角度的弯折与伸展,作业面积较大,亦可使曲臂端部的作业装置实现直线运动,当其应用于铣挖装置上时,可沿坡面连续动作实现等深直线开槽。且通过将作业装置连接于曲臂端部的摆动回转机构上,可360°旋转,使之还可实现开挖不同半径的弧形沟槽及其他轨迹的沟槽。

Description

可进行直线作业的臂架
技术领域
本发明涉及一种运用于工程机械的臂架,更具体的说,本发明主要涉及一种可进行直线作业的臂架。
背景技术
目前,市面上的铣挖装置在进行路基边坡防护工程施工作业时,作业面较小,尤其是对于较高的坡度作业时,传统设备的弊端就显得更为明显,造成前述弊端的原因是铣挖臂弯折或伸展的角度有限,同时这类结构的铣挖臂受自身结构限制,更无法使其端部的铣挖装置在作业面上实现等深直线开槽,从而影响铣挖装置的施工效果;并且前述铣挖臂的结构缺陷在其它类似的工程机械上同样存在,因而有必要针对这类臂架的结构做进一步的研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足,提供一种可进行直线作业的臂架,以期望解决现有技术中铣挖装置及同类设备的臂架弯折或伸展的角度有限,导致工程作业面较小,且因无法实现直线运动造成铣挖装置无法进行等深直线开槽的作业等技术问题。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
本发明一方面提供了一种可进行直线作业的臂架,所述的臂架包括摇臂架,所述摇臂架与大臂的一端活动连接,所述大臂的另一端与曲臂的一端活动连接,所述曲臂的另一端上安装有摆动摆动回转机构,所述摆动摆动回转机构上安装有横向支撑臂,所述横向支撑臂一端上安装有纵向支撑臂,所述纵向支撑臂的下端安装有作业装置;所述摇臂架与大臂之间安装有第一联动缸,所述大臂的另一端与曲臂的一端还安装有连接体,所述大臂与连接体之间安装有第二联动缸,所述连接体与曲臂之间安装有第三联动缸,所述曲臂与摆动摆动回转机构之间安装有第四联动缸。
作为优选,进一步的技术方案是:所述横向支撑臂与纵向支撑臂均为伸缩臂,所述纵向支撑臂安装在所述横向支撑臂的伸缩端部,所述作业装置安装在所述纵向支撑臂的伸缩端部;所述伸缩臂分别与各自的驱动装置动力连接。
更进一步的技术方案是:所述曲臂安装所述摆动摆动回转机构的一端设有固定叉,所述摆动摆动回转机构的上部设有固定架,所述固定架固定在所述固定叉之间,所述第四联动缸也安装在所述固定叉之间,并置于所述固定架的上部,且与固定架动力连接。
更进一步的技术方案是:所述摇臂架的一端与主俯仰变幅缸的端部动力连接,所述主俯仰变幅缸用于安装在臂架应用的工程机械上。
更进一步的技术方案是:所述第一联动缸、第二联动缸、第三联动缸与第四联动缸均通过管道与液压系统相连通。
与现有技术相比,本发明的有益效果之一是:通过在可进行直线作业的臂架上设置四个联动缸,使臂架可实现更大角度的弯折与伸展,作业面积较大,亦可使曲臂端部的作业装置实现直线运动,当其应用于铣挖装置上时,可沿坡面连续动作实现等深直线开槽,并且铣挖装置整机在开挖过程中还可定期移动,以保证作业装置沿整个边坡面进行开挖作业;通过将作业装置连接于曲臂端部的摆动回转机构上,可360°旋转,使之还可实现开挖不同半径的弧形沟槽及其他轨迹的沟槽,同时本发明所提供的一种可进行直线作业的臂架结构简单,可安装在各类工程机械上使用,应用范围广阔。
附图说明
图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图;
图2为图1中曲臂端部的局部放大图;
图3为用于说明本发明一个应用例的结构示意图;
图4为用于说明本发明一个实施例的臂架工作原理图;
图5为用于说明本发明一个应用例的第一作业状态结构示意图;
图6为用于说明本发明一个应用例的第二作业状态结构示意图;
图中,1为摇臂架、2为大臂、3为曲臂、4为摆动回转机构、5为横向支撑臂、6为纵向支撑臂、7为作业装置、8为第一联动缸、9为连接体、10为第二联动缸、11为第三联动缸、12为第四联动缸、13为固定叉、14为固定架、15为主俯仰变幅缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参考图1所示,本发明的一个实施例是一种可进行直线作业的臂架,该臂架包括摇臂架1,将该摇臂架1与大臂2的一端活动连接,再将大臂2的另一端与曲臂3的一端活动连接,而前述曲臂3的另一端上安装有摆动摆动回转机构4,在该摆动摆动回转机构4上需安装横向支撑臂5,该横向支撑臂5一端上需安装一个纵向支撑臂6,从而可在纵向支撑臂6的下端安装作业装置7,该作业装置7即可用于挖掘土方;更为重要的是,在前述摇臂架1与大臂2之间需安装一个第一联动缸8,在大臂2的另一端与曲臂3的一端之间需增设安装一个连接体9,然后可在大臂2与连接体9之间安装第二联动缸10,在连接体9与曲臂3之间安装第三联动缸11,而曲臂3与摆动摆动回转机构4之间需安装第四联动缸12。
正如上述所提到的,通过四个或四组互相同步的联动油缸实现作业装置7部分随臂架进行直线运动。前述的结构使得整个臂架可进行的俯仰动作,作业装置7部分连接于可进行水平和垂直伸缩运动的曲臂3上,且曲臂3连同作业装置7部分连接于臂端的摆动回转机构4上,可实现360°旋转,从而在应用中不仅能实现开挖不同深度或等深的直线槽,还可实现开挖不同半径的弧形沟槽。
即在本实施例中,通过在可进行直线作业的臂架上设置四个联动缸,使臂架可实现更大角度的弯折与伸展,作业面积较大,亦可使曲臂3端部的作业装置实现直线运动,当其应用于铣挖装置上时,可沿坡面连续动作实现等深直线开槽,亦可实现其它轨迹的沟槽开挖作业,并且铣挖装置整机在开挖过程中还可定期移动,以保证作业装置沿整个边坡面进行开挖作业,并且上述的臂架结构可安装在各类工程机械上使用,应用范围广阔。
再参考图1所示,在本发明的另一实施例中,为臂架中的使作业装置7能实现更大的作业面积,便于在应用中可控制铣挖沟槽的深度,可采用伸缩臂作为上述的横向支撑臂5与纵向支撑臂6,并且纵向支撑臂6需安装在横向支撑臂5的伸缩端部,作业装置7安装在纵向支撑臂6的伸缩端部;并且前述的两个伸缩臂均需分别与各自的驱动装置动力连接。
结合图2所示,根据本发明的另一实施例,为方便在曲臂3的端部安装摆动回转机构4以及第四联动缸10,由图中可以看出,第四联通缸的体积远小于其他的三个联动缸,因而发明人对前述两者的安装结构进行了优化,具体为将上述曲臂3安装摆动摆动回转机构4的一端设置为固定叉13,并在摆动摆动回转机构4的上部增设固定架14,该固定架14固定在固定叉13中部,同时将上述的第四联动缸12也安装在固定叉13的中部,并将其置于固定架14的上部,且与固定架14动力连接。
更为具体的是,为使臂架上安装的四个联动油缸能相互配合带动大臂2、曲臂3及摆动回转机构4呈现各种角度,满足不同高度及坡度的坡面作业,可将上述的第一联动缸8、第二联动缸10、第三联动缸11与第四联动缸12均通过管道与液压系统相连通,该液压系统还可与柴油机的输出端动力连接,即通过柴油机带动液压泵,配合液压系统相关的装置实现相应的驱动装置,进而实现不同的动作和角度。
另外,上述的摇臂架1的一端还需与主俯仰变幅缸15的端部动力连接,主俯仰变幅缸15可在应用过程中安装在工程机械上,进而通过前述的主俯仰变幅缸15带动整个臂架的俯仰动作。并且基于上述的实施例,该工程机械可为各类需使用臂架结构的工程机械,例如图3所示的路基边坡铣挖装置等。
当本发明应用于路基边坡铣挖装置上时,上述作业装置7可采用铣挖刀头,铣挖刀头沿作业坡面的上下直线运动是通过安装于臂架铰点的四个或四组联动油缸同步运动来实现的;参考图4所示,上述可进行直线作业的臂架的工作原理为:工作AFJ为等腰三角形,且AF边与FJ边相等,则当AF边按变幅角α运动至AF’边,FJ边按变幅角α运动至FJ’时,点J运动到点J’的轨迹为一条直线AJJ’,这条直线即为与铣挖装置轨迹平行的线。若要实现AF边与FJ边的变幅角相等,则要求△ABC、△DEF、△FGH、△IJK构成全等或相似三角形,且当臂架变幅后构成的△ABC’、△D’E’F’、△F’G’H’、△I’J’K’也为全等或相似三角形,那么将边BC、DE、GH、IK作为长度可变的边,只需要保证其相互之间长度成线性比例关系即可满足三角形的相似性,则将这四条边作为变幅联动油缸的所在位置。根据前述的原理,本发明所提供的可进行直线作业的臂架最终工作范围示意图如图5与图6所示,臂架最大覆盖长度为20米,最大俯角为-45°,最大仰角为45°,可置于坡上或坡下铣挖10米高的斜坡。
基于本发明上述的实施例,安装可进行直线作业的臂架后的工程机械还具有如下特点:
1)结构简单,具有挖掘机等成熟技术可供参考,实施的技术风险低。
2)主要机构的驱动件为液压油缸和回转机构驱动,可靠性高,市场上可采购成熟液压零部件,不需单独加工制作,整机成本可得到有效控制。
3)安装本发明后的工程机械控制操作简单,只需在作业前摆好车体位置,臂架前端作业装置部分可沿坡面直线运动,当配合工程机械移动后,可完成不同类型的沟槽开挖。
4)安装本发明后的工程机械转运和转场方便快速,作业完成后可立即收起臂架移动至下一作业区或离开作业区。
除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (4)

1.一种可进行直线作业的臂架,其特征在于:所述的臂架包括摇臂架(1),所述摇臂架(1)与大臂(2)的一端活动连接,所述大臂(2)的另一端与曲臂(3)的一端活动连接,所述曲臂(3)的另一端上安装有摆动回转机构(4),所述摆动回转机构(4)上安装有横向支撑臂(5),所述横向支撑臂(5)一端上安装有纵向支撑臂(6),所述纵向支撑臂(6)的下端安装有作业装置(7);所述摇臂架(1)与大臂(2)之间安装有第一联动缸(8),所述大臂(2)的另一端与曲臂(3)的一端还安装有连接体(9),所述大臂(2)与连接体(9)之间安装有第二联动缸(10),所述连接体(9)与曲臂(3)之间安装有第三联动缸(11),所述曲臂(3)与摆动回转机构(4)之间安装有第四联动缸(12);所述曲臂(3)安装所述摆动回转机构(4)的一端设有固定叉(13),所述摆动回转机构(4)的上部设有固定架(14),所述固定架(14)固定在所述固定叉(13)之间,所述第四联动缸(12)也安装在所述固定叉(13)之间,并置于所述固定架(14)的上部,且与固定架(14)动力连接。
2.根据权利要求1所述的可进行直线作业的臂架,其特征在于:所述横向支撑臂(5)与纵向支撑臂(6)均为伸缩臂,所述纵向支撑臂(6)安装在所述横向支撑臂(5)的伸缩端部,所述作业装置(7)安装在所述纵向支撑臂(6)的伸缩端部;所述伸缩臂分别与各自的驱动装置动力连接。
3.根据权利要求1所述的可进行直线作业的臂架,其特征在于:所述摇臂架(1)的一端与主俯仰变幅缸(15)的端部动力连接,所述主俯仰变幅缸(15)用于安装在臂架应用的工程机械上。
4.根据权利要求1所述的可进行直线作业的臂架,其特征在于:所述第一联动缸(8)、第二联动缸(10)、第三联动缸(11)与第四联动缸(12)均通过管道与液压系统相连通。
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