CN108974159A - 一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其换轮方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构、动力连接机构、辅助支撑装置及控制系统；所述履带移动机构分为四组，设置在挖掘机本体的底部，并连有倾斜的液压缸Ⅰ；所述轮式移动机构上设有行走轮、弯折轨道、斜齿轮Ⅰ及除泥机构；所述弯折轨道固定在挖掘机本体的下方；所述行走轮活动套接在弯折轨道上，并连有液压缸Ⅱ；所述除泥机构设置在行走轮上；所述动力连接机构连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮；所述菱形双向斜齿轮与履带移动机构连接，并与所述斜齿轮Ⅰ对应；所述辅助支撑装置设置在挖掘机本体的底部。本发明设计巧妙，换轮形式独特实用，可灵活运用在挖掘机设备上。

Description

一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其换轮方法

技术领域

本发明属于挖掘机械技术领域，涉及一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法。

背景技术

现有的小型挖掘机在进行道路施工过程中时常需要进行跨区域作业，一般由汽车将挖掘机运送前往。但是在往返于间隔约200至500米的短途工地过程时，显然由小型挖掘机自行移动前往更为方便；然而一般的挖掘机为了适应更复杂的工地地形，往往采用履带作为移动装置，带有履带的挖掘机在移动时会留下履带的痕迹，损坏水泥或沥青铺装的路面。在现有施工技术中，为保护路面，工人需拿着垫板在路面上交替放置，挖掘机在垫板上缓慢行驶，这不仅阻碍了交通，同时也大大降低了挖掘机的移动效率，增加成本。因此需设计一种新的机构，满足挖掘机作业时使用履带，同时在铺装路面上行走时又不会破坏路面，提高挖掘机短途移动效率。

公开专利号为CN201410794775.0的中国发明申请公布了一种多功能挖掘机，属于土石方工程机械技术领域。本发明在挖掘机行走装置两侧主动轮和被动轮上均布一圈等分的螺孔，在挖掘机上标配4只轮毂和轮胎，其中轮毂能与主动轮和被动轮的螺孔能顺利利用螺栓连接；通过配备可拆分的轮胎，配合挖掘机自身挖斗将设备顶起换轮的形式实现履带与轮胎的转换。

上述方案虽能够实现挖掘机履带与轮胎交替使用，但无法实现自动切换，且安装轮胎时还需挖斗将挖掘机自身顶起，平衡性差，存在翻车安全隐患，同时轮胎还需另外配备携带，影响便利性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法。通过采用对角分批次换轮的方式解决了挖掘机移动时伤害路面的问题，并且无需另外增加动力装置，不需采用大型液压设备，机构的排布合理，确保了挖掘机的空间利用性以及换轮时的设备平稳性。本发明设计巧妙，换轮形式独特实用，非常适合灵活运用在挖掘机设备上。

本发明的技术方案如下：

一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构、动力连接机构、辅助支撑装置及控制系统；所述履带移动机构分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ；所述轮式移动机构上设有行走轮、套轮、弯折轨道、液压缸Ⅱ、轮轴Ⅰ、斜齿轮Ⅰ及除泥机构；所述弯折轨道固定在挖掘机本体的下方，并向下弯曲；所述行走轮通过套轮活动套接在弯折轨道上；所述液压缸Ⅱ铰接在挖掘机本体的下方，并倾斜向下连接所述行走轮；所述斜齿轮Ⅰ设置在轮轴Ⅰ上；所述除泥机构与套轮连接，并沿所述弯折轨道向两端伸出；所述动力连接机构连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮；所述菱形双向斜齿轮的一面与履带移动机构连接，另一面与所述轮式移动机构上的斜齿轮Ⅰ对应；所述辅助支撑装置上设有转盘；所述转盘设置在挖掘机本体底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构及动力连接机构均与控制系统连接。所述四组履带移动机构分别独立，但均通过所述动力连接机构连接挖掘机的动力装置；所述弯折轨道朝向挖掘机正面的一端平直，往朝向挖掘机尾部的一端向下弯曲；所述液压缸Ⅱ以铰接的形式固定，可在伸缩推拉所述行走轮时随着弯折轨道的弯曲而改变方向；所述行走轮及套轮上均设有滚动轴承。

进一步的，所述履带移动机构还包括轮轴Ⅱ、连接齿球、圆弧齿、斜齿轮Ⅱ、履带轮、传动齿腔、轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ；两个所述连接齿球设置在轮轴Ⅱ的两端；所述圆弧齿设置在连接齿球上；所述斜齿轮Ⅱ固定在轮轴Ⅱ的中部，与所述菱形双向斜齿轮啮合；所述履带轮设置在轮轴Ⅱ的两端；所述传动齿腔设置在履带轮的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔与连接齿球对应；所述轮内轨道Ⅰ环形设置在履带轮的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ套接在轮内轨道Ⅰ的上部；所述液压缸Ⅰ的末端与液压缸连接球Ⅰ滚动连接。所述连接齿球、圆弧齿及传动齿腔用于套接固定履带轮，同时又可保证所述履带轮在液压缸Ⅰ的带动下翻转时可轻易脱离轮轴Ⅱ或与轮轴Ⅱ结合；所述斜齿轮Ⅱ用于传递动力，使所述轮轴Ⅱ旋转；所述轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ保证在液压缸Ⅰ一直连接着履带轮时，所述履带轮正常旋转。

进一步的，所述轮式移动机构还包括轮内轨道Ⅱ及液压缸连接球Ⅱ；所述液压缸Ⅱ、轮内轨道Ⅱ及液压缸连接球Ⅱ的连接方式与履带移动机构上的液压缸Ⅰ、轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ基本相同，不同的是所述液压缸Ⅰ向掘机本体的左右两侧向下倾斜，所述液压缸Ⅱ向掘机本体的后方向下倾斜；所述套轮包括中心轴及轴承滚轮；所述中心轴连带行走轮套接在弯折轨道上；所述除泥机构包括连接轴、保护弹簧、钻头及除泥电机；所述连接轴连接在中心轴上；所述除泥电机设置在连接轴上；所述保护弹簧的一端连接钻头，另一端连接所述除泥电机；所述保护弹簧的外部设有软质橡胶保护套；所述钻头向弯折轨道的两端伸出所述轮式移动机构在正常运转时也可保持液压缸Ⅱ与行走轮连接；在所述轮式移动机构移动时，所述除泥电机也转动，带动所述钻头清除弯折轨道上的泥土；当所述钻头触碰弯折轨道时，所述保护弹簧将钻头收回，起到保护弯折轨道的作用。

进一步的，所述动力连接机构上还设有一前一后两组主传动轴；设置在前端的所述主传动轴的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接前端的履带移动机构；设置在后端的所述主传动轴的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接所述菱形双向斜齿轮；所述斜齿轮Ⅰ设置在轮式移动机构的后轮轮轴Ⅰ上；所述轮式移动机构的前轮轮轴Ⅰ连接有轮胎转向装置。设置在前、后两端的两组所述履带移动机构分别通过前、后两端的主传动轴从挖掘机发动机处获得动力；所述轮式移动机构通过后轮推动，前轮转向的形式带动挖掘机移动。

进一步的，所述辅助支撑装置还包括两组支撑液压缸；所述支撑液压缸的尾部铰接在转盘上，端部朝向所述转盘的中心；所述转盘上连接有旋转电机。所述支撑液压缸在不用时收在转盘上，启用时只要通过铰链向下翻转即可；所述旋转电机为步进电机。

本发明的使用方法包括以下步骤：

1）下轮：由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ将行走轮沿着弯折轨道向下推，并顶住地面；此时斜齿轮Ⅰ与菱形双向斜齿轮啮合；

2）辅助支撑：转盘转过一定角度，使两组支撑液压缸分别正对挖掘机本体的两个对角；支撑液压缸向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮及支撑液压缸的配合下，履带移动机构脱离地面；除泥机构在此步骤起到清除弯折轨道上的泥土的作用。

3）翻轮：支撑液压缸正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ收缩，履带轮的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮离开连接齿球，脱离轮轴Ⅱ；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构翻折；

4）完成：支撑液压缸收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。

与现有技术相比，本发明的优点：

1.本发明通过履带移动机构与轮式移动机构相互转换使用的方法，解决了传统挖掘机短途移动时履带伤害铺装路面的问题。

2.本发明仅使用一套动力系统，通过动力连接机构上齿轮间的移动组合实现一套动力系统带动履带移动机构及轮式移动机构的效果，节省了制造成本及设备空间。

3.本发明中控制履带移动机构及轮式移动机构转换时的液压缸采用倾斜放置，机构排布更合理，节省了挖掘机底部空间，也使新加入的机构不影响挖掘机的通过性能。

4.本发明将履带移动机构设计为四组，分批对角上翻，减小了液压缸Ⅰ的负荷，无需配备大型液压缸；同时辅以可旋转的辅助支撑装置进行支撑，使履带移动机构切换轮式移动机构时设备更加稳固。

5.本发明的除泥机构能够及时清除弯折轨道上的泥土，确保轮式移动机构能够顺利随着弯折轨道移动。

6.本发明结构设计简单巧妙，通过采用对角分批次换轮的方式解决了挖掘机移动时伤害路面的问题，并且无需另外增加动力装置，不需采用大型液压设备，机构的排布合理，确保了挖掘机的空间利用性以及分批换轮时的设备平稳性。

附图说明

图1是装置整体示意图。

图2是履带移动机构示意图一。

图3是履带移动机构示意图二。

图4是轮式移动机构示意图。

图5是动力连接机构示意图。

图6是辅助支撑装置示意图一。

图7是辅助支撑装置示意图二。

图8是除泥电机示意图一。

图9是除泥电机示意图二。

图中零部件名称及序号：

挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3、动力连接机构4、轮轴Ⅱ5、连接齿球6、圆弧齿7、斜齿轮Ⅱ8、履带轮9、传动齿腔10、液压缸Ⅰ11、轮内轨道Ⅰ12、液压缸连接球Ⅰ13、轮轴Ⅰ14、斜齿轮Ⅰ15、行走轮16、套轮17、弯折轨道18、液压缸Ⅱ19、轮内轨道Ⅱ20、液压缸连接球Ⅱ21、轮胎转向装置22、主传动轴23、菱形双向斜齿轮24、辅助支撑装置25、转盘26、支撑液压缸27、除泥机构28、连接轴29、保护弹簧30、钻头31、除泥电机32、中心轴33、轴承滚轮34。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：

如说明书附图所示，一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3、动力连接机构4、辅助支撑装置25及控制系统；所述履带移动机构2分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体1的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ11；所述轮式移动机构3上设有行走轮16、套轮17、弯折轨道18、液压缸Ⅱ19、轮轴Ⅰ14、斜齿轮Ⅰ15及及除泥机构28；所述弯折轨道18固定在挖掘机本体1的下方，并向下弯曲；所述行走轮16通过套轮17活动套接在弯折轨道18上；所述液压缸Ⅱ19铰接在挖掘机本体1的下方，并倾斜向下连接所述行走轮16；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮轴Ⅰ14上；所述除泥机构28与套轮17连接，并沿所述弯折轨道18向两端伸出；所述动力连接机构4连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮24；所述菱形双向斜齿轮24的一面与履带移动机构2连接，另一面与所述轮式移动机构3上的斜齿轮Ⅰ15对应；所述辅助支撑装置25上设有转盘26；所述转盘26设置在挖掘机本体1底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3及动力连接机构4均与控制系统连接。

所述履带移动机构2还包括轮轴Ⅱ5、连接齿球6、圆弧齿7、斜齿轮Ⅱ8、履带轮9、传动齿腔10、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13；两个所述连接齿球6设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述圆弧齿7设置在连接齿球6上；所述斜齿轮Ⅱ8固定在轮轴Ⅱ5的中部，与所述菱形双向斜齿轮24啮合；所述履带轮9设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述传动齿腔10设置在履带轮9的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔10与连接齿球6对应；所述轮内轨道Ⅰ12环形设置在履带轮9的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ13套接在轮内轨道Ⅰ12的上部；所述液压缸Ⅰ11的末端与液压缸连接球Ⅰ13滚动连接。

所述辅助支撑装置25还包括两组支撑液压缸27；所述支撑液压缸27的尾部铰接在转盘26上，端部朝向所述转盘26的中心；所述转盘26上连接有旋转电机。

本发明的使用方法如下：

由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ19将行走轮16沿着弯折轨道18向下推，并顶住地面；斜齿轮Ⅰ15与菱形双向斜齿轮24啮合；转盘26转过一定角度，使两组支撑液压缸27分别正对挖掘机本体1的两个对角；支撑液压缸27向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮16及支撑液压缸27的配合下，履带移动机构2脱离地面；支撑液压缸27正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ11收缩，履带轮9的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮9离开连接齿球6，脱离轮轴Ⅱ5；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构2翻折； 支撑液压缸27收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。

实施例2：

如说明书附图所示，一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3、动力连接机构4、辅助支撑装置25及控制系统；所述履带移动机构2分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体1的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ11；所述轮式移动机构3上设有行走轮16、套轮17、弯折轨道18、液压缸Ⅱ19、轮轴Ⅰ14及斜齿轮Ⅰ15；所述弯折轨道18固定在挖掘机本体1的下方，并向下弯曲；所述行走轮16通过套轮17活动套接在弯折轨道18上；所述液压缸Ⅱ19铰接在挖掘机本体1的下方，并倾斜向下连接所述行走轮16；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮轴Ⅰ14上；所述动力连接机构4连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮24；所述菱形双向斜齿轮24的一面与履带移动机构2连接，另一面与所述轮式移动机构3上的斜齿轮Ⅰ15对应；所述辅助支撑装置25上设有转盘26；所述转盘26设置在挖掘机本体1底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3及动力连接机构4均与控制系统连接。

所述履带移动机构2还包括轮轴Ⅱ5、连接齿球6、圆弧齿7、斜齿轮Ⅱ8、履带轮9、传动齿腔10、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13；两个所述连接齿球6设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述圆弧齿7设置在连接齿球6上；所述斜齿轮Ⅱ8固定在轮轴Ⅱ5的中部，与所述菱形双向斜齿轮24啮合；所述履带轮9设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述传动齿腔10设置在履带轮9的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔10与连接齿球6对应；所述轮内轨道Ⅰ12环形设置在履带轮9的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ13套接在轮内轨道Ⅰ12的上部；所述液压缸Ⅰ11的末端与液压缸连接球Ⅰ13滚动连接。

所述轮式移动机构3还包括轮内轨道Ⅱ20及液压缸连接球Ⅱ21；所述液压缸Ⅱ19、轮内轨道Ⅱ20及液压缸连接球Ⅱ21的连接方式与履带移动机构2上的液压缸Ⅰ11、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13基本相同，不同的是所述液压缸Ⅰ11向掘机本体1的左右两侧向下倾斜，所述液压缸Ⅱ19向掘机本体1的后方向下倾斜；所述套轮17包括中心轴33及轴承滚轮34；所述中心轴33连带行走轮16套接在弯折轨道18上；所述除泥机构28包括连接轴29、保护弹簧30、钻头31及除泥电机32；所述连接轴29连接在中心轴33上；所述除泥电机32设置在连接轴29上；所述保护弹簧30的一端连接钻头31，另一端连接所述除泥电机32；所述保护弹簧30的外部设有软质橡胶保护套；所述钻头31向弯折轨道18的两端伸出。

所述辅助支撑装置25还包括两组支撑液压缸27；所述支撑液压缸27的尾部铰接在转盘26上，端部朝向所述转盘26的中心；所述转盘26上连接有旋转电机。

本发明的使用方法如下：

由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ19将行走轮16沿着弯折轨道18向下推，并顶住地面；斜齿轮Ⅰ15与菱形双向斜齿轮24啮合；转盘26转过一定角度，使两组支撑液压缸27分别正对挖掘机本体1的两个对角；支撑液压缸27向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮16及支撑液压缸27的配合下，履带移动机构2脱离地面；支撑液压缸27正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ11收缩，履带轮9的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮9离开连接齿球6，脱离轮轴Ⅱ5；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构2翻折； 支撑液压缸27收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。

实施例3：（无权3，有权4）

如说明书附图所示，一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3、动力连接机构4、辅助支撑装置25及控制系统；所述履带移动机构2分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体1的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ11；所述轮式移动机构3上设有行走轮16、套轮17、弯折轨道18、液压缸Ⅱ19、轮轴Ⅰ14及斜齿轮Ⅰ15；所述弯折轨道18固定在挖掘机本体1的下方，并向下弯曲；所述行走轮16通过套轮17活动套接在弯折轨道18上；所述液压缸Ⅱ19铰接在挖掘机本体1的下方，并倾斜向下连接所述行走轮16；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮轴Ⅰ14上；所述动力连接机构4连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮24；所述菱形双向斜齿轮24的一面与履带移动机构2连接，另一面与所述轮式移动机构3上的斜齿轮Ⅰ15对应；所述辅助支撑装置25上设有转盘26；所述转盘26设置在挖掘机本体1底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3及动力连接机构4均与控制系统连接。

所述履带移动机构2还包括轮轴Ⅱ5、连接齿球6、圆弧齿7、斜齿轮Ⅱ8、履带轮9、传动齿腔10、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13；两个所述连接齿球6设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述圆弧齿7设置在连接齿球6上；所述斜齿轮Ⅱ8固定在轮轴Ⅱ5的中部，与所述菱形双向斜齿轮24啮合；所述履带轮9设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述传动齿腔10设置在履带轮9的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔10与连接齿球6对应；所述轮内轨道Ⅰ12环形设置在履带轮9的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ13套接在轮内轨道Ⅰ12的上部；所述液压缸Ⅰ11的末端与液压缸连接球Ⅰ13滚动连接。

所述动力连接机构4上还设有一前一后两组主传动轴23；设置在前端的所述主传动轴23的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接前端的履带移动机构2；设置在后端的所述主传动轴23的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接所述菱形双向斜齿轮24；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮式移动机构3的后轮轮轴Ⅰ14上；所述轮式移动机构3的前轮轮轴Ⅰ14连接有轮胎转向装置22。

所述辅助支撑装置25还包括两组支撑液压缸27；所述支撑液压缸27的尾部铰接在转盘26上，端部朝向所述转盘26的中心；所述转盘26上连接有旋转电机。

本发明的使用方法如下：

由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ19将行走轮16沿着弯折轨道18向下推，并顶住地面；斜齿轮Ⅰ15与菱形双向斜齿轮24啮合；转盘26转过一定角度，使两组支撑液压缸27分别正对挖掘机本体1的两个对角；支撑液压缸27向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮16及支撑液压缸27的配合下，履带移动机构2脱离地面；支撑液压缸27正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ11收缩，履带轮9的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮9离开连接齿球6，脱离轮轴Ⅱ5；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构2翻折； 支撑液压缸27收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。

实施例4：

如说明书附图所示，一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3、动力连接机构4、辅助支撑装置25及控制系统；所述履带移动机构2分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体1的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ11；所述轮式移动机构3上设有行走轮16、套轮17、弯折轨道18、液压缸Ⅱ19、轮轴Ⅰ14及斜齿轮Ⅰ15；所述弯折轨道18固定在挖掘机本体1的下方，并向下弯曲；所述行走轮16通过套轮17活动套接在弯折轨道18上；所述液压缸Ⅱ19铰接在挖掘机本体1的下方，并倾斜向下连接所述行走轮16；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮轴Ⅰ14上；所述动力连接机构4连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮24；所述菱形双向斜齿轮24的一面与履带移动机构2连接，另一面与所述轮式移动机构3上的斜齿轮Ⅰ15对应；所述辅助支撑装置25上设有转盘26；所述转盘26设置在挖掘机本体1底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体1、履带移动机构2、轮式移动机构3及动力连接机构4均与控制系统连接。

所述履带移动机构2还包括轮轴Ⅱ5、连接齿球6、圆弧齿7、斜齿轮Ⅱ8、履带轮9、传动齿腔10、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13；两个所述连接齿球6设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述圆弧齿7设置在连接齿球6上；所述斜齿轮Ⅱ8固定在轮轴Ⅱ5的中部，与所述菱形双向斜齿轮24啮合；所述履带轮9设置在轮轴Ⅱ5的两端；所述传动齿腔10设置在履带轮9的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔10与连接齿球6对应；所述轮内轨道Ⅰ12环形设置在履带轮9的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ13套接在轮内轨道Ⅰ12的上部；所述液压缸Ⅰ11的末端与液压缸连接球Ⅰ13滚动连接。

所述轮式移动机构3还包括轮内轨道Ⅱ20及液压缸连接球Ⅱ21；所述液压缸Ⅱ19、轮内轨道Ⅱ20及液压缸连接球Ⅱ21的连接方式与履带移动机构2上的液压缸Ⅰ11、轮内轨道Ⅰ12及液压缸连接球Ⅰ13基本相同，不同的是所述液压缸Ⅰ11向掘机本体1的左右两侧向下倾斜，所述液压缸Ⅱ19向掘机本体1的后方向下倾斜；所述套轮17包括中心轴33及轴承滚轮34；所述中心轴33连带行走轮16套接在弯折轨道18上；所述除泥机构28包括连接轴29、保护弹簧30、钻头31及除泥电机32；所述连接轴29连接在中心轴33上；所述除泥电机32设置在连接轴29上；所述保护弹簧30的一端连接钻头31，另一端连接所述除泥电机32；所述保护弹簧30的外部设有软质橡胶保护套；所述钻头31向弯折轨道18的两端伸出。

所述动力连接机构4上还设有一前一后两组主传动轴23；设置在前端的所述主传动轴23的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接前端的履带移动机构2；设置在后端的所述主传动轴23的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接所述菱形双向斜齿轮24；所述斜齿轮Ⅰ15设置在轮式移动机构3的后轮轮轴Ⅰ14上；所述轮式移动机构3的前轮轮轴Ⅰ14连接有轮胎转向装置22。

所述辅助支撑装置25还包括两组支撑液压缸27；所述支撑液压缸27的尾部铰接在转盘26上，端部朝向所述转盘26的中心；所述转盘26上连接有旋转电机。

本发明的使用方法如下：

由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ19将行走轮16沿着弯折轨道18向下推，并顶住地面；斜齿轮Ⅰ15与菱形双向斜齿轮24啮合；转盘26转过一定角度，使两组支撑液压缸27分别正对挖掘机本体1的两个对角；支撑液压缸27向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮16及支撑液压缸27的配合下，履带移动机构2脱离地面；支撑液压缸27正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ11收缩，履带轮9的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮9离开连接齿球6，脱离轮轴Ⅱ5；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构2翻折； 支撑液压缸27收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种能自动清洁的换轮式挖掘机，包括挖掘机本体（1），其特征在于：还包括履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）、动力连接机构（4）、辅助支撑装置（25）及控制系统；所述履带移动机构（2）分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体（1）的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ（11）；所述轮式移动机构（3）上设有行走轮（16）、套轮（17）、弯折轨道（18）、液压缸Ⅱ（19）、轮轴Ⅰ（14）、斜齿轮Ⅰ（15）及除泥机构（28）；所述弯折轨道（18）固定在挖掘机本体（1）的下方，并向下弯曲；所述行走轮（16）通过套轮（17）活动套接在弯折轨道（18）上；所述液压缸Ⅱ（19）铰接在挖掘机本体（1）的下方，并倾斜向下连接所述行走轮（16）；所述斜齿轮Ⅰ（15）设置在轮轴Ⅰ（14）上；所述除泥机构（28）与套轮（17）连接，并沿所述弯折轨道（18）向两端伸出；所述动力连接机构（4）连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮（24）；所述菱形双向斜齿轮（24）的一面与履带移动机构（2）连接，另一面与所述轮式移动机构（3）上的斜齿轮Ⅰ（15）对应；所述辅助支撑装置（25）上设有转盘（26）；所述转盘（26）设置在挖掘机本体（1）底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体（1）、履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）及动力连接机构（4）均与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述履带移动机构（2）还包括轮轴Ⅱ（5）、连接齿球（6）、圆弧齿（7）、斜齿轮Ⅱ（8）、履带轮（9）、传动齿腔（10）、轮内轨道Ⅰ（12）及液压缸连接球Ⅰ（13）；两个所述连接齿球（6）设置在轮轴Ⅱ（5）的两端；所述圆弧齿（7）设置在连接齿球（6）上；所述斜齿轮Ⅱ（8）固定在轮轴Ⅱ（5）的中部，与所述菱形双向斜齿轮（24）啮合；所述履带轮（9）设置在轮轴Ⅱ（5）的两端；所述传动齿腔（10）设置在履带轮（9）的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔（10）与连接齿球（6）对应；所述轮内轨道Ⅰ（12）环形设置在履带轮（9）的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ（13）套接在轮内轨道Ⅰ（12）的上部；所述液压缸Ⅰ（11）的末端与液压缸连接球Ⅰ（13）滚动连接。

3.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述轮式移动机构（3）还包括轮内轨道Ⅱ（20）及液压缸连接球Ⅱ（21）；所述液压缸Ⅱ（19）、轮内轨道Ⅱ（20）及液压缸连接球Ⅱ（21）的连接方式与履带移动机构（2）上的液压缸Ⅰ（11）、轮内轨道Ⅰ（12）及液压缸连接球Ⅰ（13）基本相同，不同的是所述液压缸Ⅰ（11）向掘机本体（1）的左右两侧向下倾斜，所述液压缸Ⅱ（19）向掘机本体（1）的后方向下倾斜；所述套轮（17）包括中心轴（33）及轴承滚轮（34）；所述中心轴（33）连带行走轮（16）套接在弯折轨道（18）上；所述除泥机构（28）包括连接轴（29）、保护弹簧（30）、钻头（31）及除泥电机（32）；所述连接轴（29）连接在中心轴（33）上；所述除泥电机（32）设置在连接轴（29）上；所述保护弹簧（30）的一端连接钻头（31），另一端连接所述除泥电机（32）；所述保护弹簧（30）的外部设有软质橡胶保护套；所述钻头（31）向弯折轨道（18）的两端伸出。

4.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述动力连接机构（4）上还设有一前一后两组主传动轴（23）；设置在前端的所述主传动轴（23）的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接前端的履带移动机构（2）；设置在后端的所述主传动轴（23）的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接所述菱形双向斜齿轮（24）；所述斜齿轮Ⅰ（15）设置在轮式移动机构（3）的后轮轮轴Ⅰ（14）上；所述轮式移动机构（3）的前轮轮轴Ⅰ（14）连接有轮胎转向装置（22）。

5.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述辅助支撑装置（25）还包括两组支撑液压缸（27）；所述支撑液压缸（27）的尾部铰接在转盘（26）上，端部朝向所述转盘（26）的中心；所述转盘（26）上连接有旋转电机。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机的换轮方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）下轮：由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ（19）将行走轮（16）沿着弯折轨道（18）向下推，并顶住地面；斜齿轮Ⅰ（15）与菱形双向斜齿轮（24）啮合；

2）辅助支撑：转盘（26）转过一定角度，使两组支撑液压缸（27）分别正对挖掘机本体（1）的两个对角；支撑液压缸（27）向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮（16）及支撑液压缸（27）的配合下，履带移动机构（2）脱离地面；

3）翻轮：支撑液压缸（27）正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ（11）收缩，履带轮（9）的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮（9）离开连接齿球（6），脱离轮轴Ⅱ（5）；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构（2）翻折；

4）完成：支撑液压缸（27）收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。