CN109680752A - 一种电铲铲斗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电铲铲斗，包括斗体和铰接在所述斗体上的斗门，在所述斗门上设置有用于触发所述斗门开启的触发油缸；在所述斗体与所述斗门之间还设置有用于缓冲所述斗门打开与关闭的缓冲油缸；所述触发油缸与所述缓冲油缸分别与液压油箱连接，在所述触发油缸与所述缓冲油缸之间连接有蓄能器；所述缓冲油缸通过缓冲油缸活塞杆与所述斗门连接。本发明公开的电铲铲斗，既可以改善斗门打开与关闭缓冲效果，还可以实现无油泵即可使得液压油循环，减少了原有开斗装置中的需要额外提供电源的开斗电机，以及故障率较高的开斗钢丝绳、斗栓等零部件，延长了使用寿命，降低了成本。

Description

一种电铲铲斗

技术领域

本发明涉及液压电铲技术领域，尤其涉及一种电铲铲斗。

背景技术

露天矿采掘设备电铲铲斗的斗门的开关动作是通过开斗电动机带动钢丝绳卷筒，收回钢丝绳，钢丝绳通过通过向上拉斗栓杠杆，斗栓杠杆将斗栓从插孔中抽出斗门即打开。开斗钢丝绳每隔100小时左右就要更换。电铲铲斗斗门缓冲装置大多为机械缓冲装置，这种缓冲装置缓冲效果不佳，摩擦片与碟簧使用在15000小时左右时，摩擦片出现磨损，达到使用极限；碟簧出现疲劳，不能有效产生摩擦力，需要对其进行更换修复。此外开斗电机、开斗钢丝绳、卷筒、接触器、拐臂、链条等铲斗门元部件也很容易发生故障，是降低电铲的出动率的一个主要因素。

现有技术中的电铲铲斗的缺点是：

1、电铲原有开斗机构需要额外提供电源的开斗电动机，能耗大。

2、电铲开斗机构动作执行元件多，故障率高，维护所需要的机械成本高。

3、电铲原有斗门缓冲装置大多为机械缓冲装置，缓冲效果不佳，且零部件容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用寿命长，并可以无油泵即可实现液压油循环的电铲铲斗。

本发明技术方案提供一种电铲铲斗，包括斗体和铰接在所述斗体上的斗门，在所述斗体与所述斗门之间连接有用于开启和关闭所述斗门的支撑杆；

在所述斗门上设置有用于触发所述斗门开启的触发油缸；

在所述斗体与所述斗门之间还设置有用于缓冲所述斗门打开与关闭的缓冲油缸；

所述触发油缸与所述缓冲油缸分别与液压油箱连接，在所述触发油缸与所述缓冲油缸之间连接有蓄能器；

所述触发油缸通过触发油缸活塞杆与所述支撑杆接触；

所述缓冲油缸通过缓冲油缸活塞杆与所述斗门连接；

其中，在所述斗门开启时，所述蓄能器中的液压油进入所述触发油缸内，所述触发油缸活塞杆伸出并开启所述斗门；同时，所述缓冲油缸活塞杆缩回，并将所述缓冲油缸中的液压油压入所述蓄能器中；

在所述斗门关闭时，所述缓冲油缸活塞杆伸出，并将所述液压油箱中的液压油吸入所述缓冲油缸内；同时，所述触发油缸活塞杆缩回，并将所述触发油缸中的液压油压回至所述液压油箱内。

进一步地，所述触发油缸包括触发油缸缸体，在所述触发油缸缸体内设置有触发油缸活塞，所述触发油缸活塞杆连接在所述触发油缸活塞上；

所述触发油缸缸体被所述触发油缸活塞分隔为触发油缸第一腔和触发油缸第二腔；其中，在所述触发油缸活塞带动所述触发油缸活塞杆伸出时，所述触发油缸第一腔的体积被压缩，所述触发油缸第二腔的体积增大；

所述触发油缸第二腔与所述液压油箱之间通过第一管道连接，所述触发油缸第二腔与所述蓄能器通过第二管道连接。

进一步地，在所述触发油缸第一腔内设置有用于推动所述触发油缸活塞朝向所述触发油缸第二腔侧移动的驱动件。

进一步地，在所述第一管道与所述第二管道之间设置有用于控制所述第一管道和所述第二管道通断的电磁阀。

进一步地，所述缓冲油缸包括缓冲油缸缸体，在所述缓冲油缸缸体内设置有缓冲油缸活塞，所述缓冲油缸活塞杆连接在所述缓冲油缸活塞上；

所述缓冲油缸缸体被所述缓冲油缸活塞分隔为缓冲油缸第一腔和缓冲油缸第二腔；其中，在所述缓冲油缸活塞带动所述缓冲油缸活塞杆伸出时，所述缓冲油缸第二腔的体积被压缩，所述缓冲油缸第一腔的体积增大；

所述缓冲油缸第一腔通过第三管道与所述液压油箱连接，所述缓冲油缸第一腔还通过第四管道与所述蓄能器连接。

进一步地，在所述第三管道上设置有仅允许液压油向所述缓冲油缸第一腔内流动的第一单向阀；

在所述第四管道上设置有仅允许所述缓冲油缸第一腔内的液压油向所述蓄能器中流动的第二单向阀。

进一步地，在所述蓄能器上还连接有溢流阀。

进一步地，在所述斗体上还设置有蓄电池、用于向所述蓄电池中供电的发电机和用于带动所述发电机发电的液压马达；

所述蓄能器还通过第五管道与所述液压马达连接。

进一步地，在所述斗体上还设置有电容，所述电容分别与所述蓄电池和所述发电机电连接。

进一步地，在所述缓冲油缸与所述触发油缸之间布置有两个以上的蓄能器；

相邻的两个所述蓄能器串联连接。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的电铲铲斗，在斗门开启时，系统控制电磁阀动作使蓄能器与触发油缸接通，将蓄能器中的液压油压入触发油缸内，促使触发油缸活塞杆伸出将斗门开启，同时斗门由于重力自身下落，使得缓冲油缸的缓冲油缸活塞杆被压缩，被压缩的液压油通过单向阀进入蓄能器中。斗门关闭时，缓冲油缸活塞杆伸出，从而将液压油箱中的液压油吸入缓冲油缸内，实现液压油循环使用。

由此，本发明公开的电铲铲斗，既可以改善斗门打开与关闭缓冲效果，还可以实现无油泵即可使得液压油循环，减少了原有开斗装置中的需要额外提供电源的开斗电机，以及故障率较高的开斗钢丝绳、斗栓等零部件，延长了使用寿命，降低了成本。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的电铲铲斗的示意图；

图2为本发明另一实施例提供的电铲铲斗的示意图；

图3电铲铲斗的斗门打开时的示意图；

图4为触发油缸与缓冲油缸之间的油路连接示意图；

图5为触发油缸的剖视图；

图6为缓冲油缸的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-4所示，本发明一实施例提供的电铲铲斗，包括斗体1和铰接在斗体1上的斗门2。在斗体1与斗门2之间连接有用于开启和关闭斗门2的支撑杆100。

在斗门2上设置有用于触发斗门2开启的触发油缸3。在斗体1与斗门2之间还设置有用于缓冲斗门2打开与关闭的缓冲油缸4。

触发油缸3与缓冲油缸4分别与液压油箱6连接，在触发油缸3与缓冲油缸4之间连接有蓄能器5。

触发油缸3通过触发油缸活塞杆33与支撑杆100接触，缓冲油缸4通过缓冲油缸活塞杆43与斗门2连接。

其中，在斗门2开启时，蓄能器5中的液压油进入触发油缸3内，触发油缸活塞杆33伸出并开启斗门2。同时，缓冲油缸活塞杆43缩回，并将缓冲油缸4中的液压油压入蓄能器5中。

在斗门2关闭时，缓冲油缸活塞杆43伸出，并将液压油箱6中的液压油吸入缓冲油缸4内。同时，触发油缸活塞杆33缩回，并将触发油缸3中的液压油压回至液压油箱6内。

也即是，该电铲铲斗主要由斗体1、斗门2、触发油缸3、缓冲油缸4、蓄能器5和液压油箱6组成。

斗门2铰接在斗体1上，其具有开启状态和关闭状态。支撑杆100铰接在斗体1与斗门2之间，其用于开启和关闭斗门2。

触发油缸3安装在斗门2与支撑杆100之间，其触发油缸活塞杆33与支撑杆100铰接或接触。触发油缸3用于触发支撑杆，以开启斗门2。

缓冲油缸4安装在斗门2与斗体1之间，其缓冲油缸活塞杆43与斗门2铰接。缓冲油缸4用于缓冲斗门2的打开和关闭。

触发油缸3与缓冲油缸4分别与液压油箱6连接，都为液压油缸，通过液压油驱动。

在触发油缸3与缓冲油缸4之间连接有蓄能器5。缓冲油缸4通过利用斗门开闭过程中的重力势能将液压油箱6中液压油吸入缓冲油缸4，然后再将缓冲油缸4中的液压油压入或输入到蓄能器5内进行存储。在需要开启斗门2时，蓄能器5将液压油供给至触发油缸4，触发油缸4中的液压油增多从而将触发油缸活塞杆43伸出，以触发支撑杆从而开启斗门2。

具体地，在斗门2开启时，蓄能器5中的液压油进入触发油缸3内，触发油缸活塞杆33被液压油驱动伸出，触发支撑杆从而开启斗门2。在斗门2开启时，同时斗门2由于重力自身下落，使得缓冲油缸4的缓冲油缸活塞杆43被压缩，同时将缓冲油缸4中的液压油压入蓄能器5中。

在斗门2关闭时，缓冲油缸活塞杆43伸出，同时将液压油箱6中的液压油吸入缓冲油缸4内。在斗门2关闭时，触发油缸活塞杆33缩回，同时将触发油缸3中的液压油压回至液压油箱6内。

由此，触发油缸3、缓冲油缸4和蓄能器5中的液压油可以自动实现循环，无需油泵，减少了零部件，节约了成本。

在初装时，可预先在蓄能器5中存储部分液压油，以供斗门2的第一次开启。在斗门2第一次开启之后，触发油缸3、缓冲油缸4和蓄能器5中的液压油可以自动实现循环。

综上所述，由此本发明可以实现巧妙的利用斗门2下落的自身重力势能转化为蓄能器5中的液压能，在需要打开斗门2时释放储能器5中的液压能，来进行开斗作业。而斗门2打开后又可以继续把斗门2的下落的重力势能转化为蓄能器中的液压能，可以保证电铲的持续作业，从而取消了利用开斗电动机作为动力源进行开斗的一系列开斗装置，不需要开斗电动机等额外的动力源装置，在降低了电能消耗的同时，大大的减少了开斗机构的执行元器件的数量，并可以有效的降低电铲开斗机构的故障率。

较佳地，如图4-5所示，触发油缸3包括触发油缸缸体31，在触发油缸缸体31内设置有触发油缸活塞32，触发油缸活塞杆33连接在触发油缸活塞32上。

触发油缸缸体31被触发油缸活塞32分隔为触发油缸第一腔311和触发油缸第二腔312。

其中，在触发油缸活塞32带动触发油缸活塞杆33伸出时，触发油缸第一腔311的体积被压缩，触发油缸第二腔312的体积增大。

触发油缸第二腔312与液压油箱6之间通过第一管道7连接，触发油缸第二腔312与蓄能器5通过第二管道8连接。

当需要开启斗门2时，蓄能器5中的液压油沿着第一管道7进入触发油缸第二腔312内，其内液压油逐渐增多体积增大，推动触发油缸活塞32朝向触发油缸第一腔311移动，并压缩触发油缸第一腔311，同时带动触发油缸活塞杆33伸出，开启斗门2。

当关闭斗门2时，触发油缸活塞杆33缩回，同时带动触发油缸活塞32朝向触发油缸第二腔312移动，触发油缸第一腔311体积增大，触发油缸第二腔312被压缩，其内部的液压油经过第二管道8回到液压油箱6内，循环利用。

优选地，如图4-5所示，在触发油缸第一腔311内设置有用于推动触发油缸活塞32朝向触发油缸第二腔312侧移动的驱动件34。驱动件34可以为弹簧或弹性片。驱动件34用于在斗门2关闭时，驱动触发油缸活塞32朝向触发油缸第二腔312移动，以将触发油缸第二腔312内的液压油排放干净，完全回收至液压油箱6内。

较佳地，如图4所示，在第一管道7与第二管道8之间设置有用于控制第一管道7和第二管道8通断的电磁阀11。在电磁阀11控制第一管道7开启时，同时控制第二管道8关闭；在电磁阀11控制第二管道8开启时，同时控制第一管道7关闭，方便控制管路通断和液压油的循环。

较佳地，如图4和图6所示，缓冲油缸4包括缓冲油缸缸体41，在缓冲油缸缸体41内设置有缓冲油缸活塞42，缓冲油缸活塞杆43连接在缓冲油缸活塞42上。

缓冲油缸缸体41被缓冲油缸活塞42分隔为缓冲油缸第一腔411和缓冲油缸第二腔412。其中，在缓冲油缸活塞42带动缓冲油缸活塞杆43伸出时，缓冲油缸第二腔412的体积被压缩，缓冲油缸第一腔411的体积增大。

缓冲油缸第一腔411通过第三管道9与液压油箱6连接，缓冲油缸第一腔411还通过第四管道10与蓄能器5连接。

在斗门2开启时，斗门2带动缓冲油缸活塞杆43和缓冲油缸活塞42朝向缓冲油缸第一腔411侧移动，使得缓冲油缸第一腔411的体积减小，缓冲油缸第二腔412的体积增大，从而将缓冲油缸第一腔411内的液压油通过第四管道10被压入蓄能器5中进行蓄能。从而将斗门2下落的重力势能转化为蓄能器5中的液压能。

在斗门2关闭时，斗门2带动缓冲油缸活塞杆43和缓冲油缸活塞42朝向缓冲油缸第二腔412侧移动，使得缓冲油缸第二腔412的体积减小，缓冲油缸第一腔411的体积增大，使得液压油箱6中的液压油经第三管道9被吸入缓冲油缸第一腔411内。

较佳地，如图4所示，在第三管道9上设置有仅允许液压油向缓冲油缸第一腔411内流动的第一单向阀12。

在第四管道10上设置有仅允许缓冲油缸第一腔411内的液压油向蓄能器5中流动的第二单向阀13。

在第一单向阀12开启第三管道9时，液压油箱6中的液压油经过第三管道9进入缓冲油缸第一腔411内。此时，第二单向阀13关闭第四管道10，使缓冲油缸第一腔411内的液压油不能流入第四管道10内。

在第二单向阀13开启第四管道10时，缓冲油缸第一腔411内的液压油进入第四管道10内，然后流入蓄能器5内蓄能。此时，第一单向阀12关闭第三管道9，使缓冲油缸第一腔411内的液压油不会回流至液压油箱6。

缓冲油缸第二腔412还通过第六管道21与液压油箱6连接，在第六管道21和第四管道10上分别设置有截流阀22，以控制液压油的流量。

较佳地，如图4所示，在蓄能器5上还连接有溢流阀14，当蓄能器5中的液压油过多时，会经过溢流阀14排出。溢流阀14与液压油箱6连接，从溢流阀14流出的液压油可回收至液压油箱6内。

较佳地，如图4所示，在斗体2上还设置有蓄电池17、用于向蓄电池17中供电的发电机16和用于带动发电机16发电的液压马达15。

蓄能器5还通过第五管道19与液压马达15连接。

在第五管道19上设置有电磁阀20，用于控制第五管道19的通断。

第五管道19可与溢流阀14连接，从溢流阀14中流出的液压油进入第五管道19中。

第五管道19内的液压油供给至液压马达15工作，液压马达15带动发电机16发电，发电机16向蓄电池17充电。蓄电池17可以用于对电磁阀11、电磁阀20供电。

较佳地，如图4所示，在斗体2上还设置有电容18，电容18分别与蓄电池17和发电机16电连接。利用液压马达15带动发电机16也可为电容18充电。蓄电池17也可为电容18充电。该电容的工作温度范围宽(-40℃-+70℃)，充放电速度快，可以保证控制系统的稳定性。

优选地，在缓冲油缸4与触发油缸3之间布置有两个以上的蓄能器5。相邻的两个蓄能器5串联连接，提高了储存液压油的容量和蓄能效果。

在司机室安装无线信号发射装置，在电铲的控制单元安装无线信号接受装置，司机通过操作无线遥控的方式来打开电铲斗门，方便操控。

触发油缸活塞杆33与斗门2之间连接有L型的支撑杆100。由触发油缸3与L型的支撑杆100、连杆等组成斗门触发装置。斗门触发装置可以如图1所示安装在斗门上，也可以如图2所示安装在斗体的上部。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电铲铲斗，包括斗体和铰接在所述斗体上的斗门，在所述斗体与所述斗门之间连接有用于开启和关闭所述斗门的支撑杆；

在所述斗门上设置有用于触发所述斗门开启的触发油缸；

其特征在于，在所述斗体与所述斗门之间还设置有用于缓冲所述斗门打开与关闭的缓冲油缸；

所述触发油缸与所述缓冲油缸分别与液压油箱连接，在所述触发油缸与所述缓冲油缸之间连接有蓄能器；

所述触发油缸通过触发油缸活塞杆与所述支撑杆接触；

所述缓冲油缸通过缓冲油缸活塞杆与所述斗门连接；

其中，在所述斗门开启时，所述蓄能器中的液压油进入所述触发油缸内，所述触发油缸活塞杆伸出并开启所述斗门；同时，所述缓冲油缸活塞杆缩回，并将所述缓冲油缸中的液压油压入所述蓄能器中；

在所述斗门关闭时，所述缓冲油缸活塞杆伸出，并将所述液压油箱中的液压油吸入所述缓冲油缸内；同时，所述触发油缸活塞杆缩回，并将所述触发油缸中的液压油压回至所述液压油箱内。

2.根据权利要求1所述的电铲铲斗，其特征在于，所述触发油缸包括触发油缸缸体，在所述触发油缸缸体内设置有触发油缸活塞，所述触发油缸活塞杆连接在所述触发油缸活塞上；

所述触发油缸缸体被所述触发油缸活塞分隔为触发油缸第一腔和触发油缸第二腔；其中，在所述触发油缸活塞带动所述触发油缸活塞杆伸出时，所述触发油缸第一腔的体积被压缩，所述触发油缸第二腔的体积增大；

所述触发油缸第二腔与所述液压油箱之间通过第一管道连接，所述触发油缸第二腔与所述蓄能器通过第二管道连接。

3.根据权利要求2所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述触发油缸第一腔内设置有用于推动所述触发油缸活塞朝向所述触发油缸第二腔侧移动的驱动件。

4.根据权利要求2所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述第一管道与所述第二管道之间设置有用于控制所述第一管道和所述第二管道通断的电磁阀。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电铲铲斗，其特征在于，所述缓冲油缸包括缓冲油缸缸体，在所述缓冲油缸缸体内设置有缓冲油缸活塞，所述缓冲油缸活塞杆连接在所述缓冲油缸活塞上；

所述缓冲油缸缸体被所述缓冲油缸活塞分隔为缓冲油缸第一腔和缓冲油缸第二腔；其中，在所述缓冲油缸活塞带动所述缓冲油缸活塞杆伸出时，所述缓冲油缸第二腔的体积被压缩，所述缓冲油缸第一腔的体积增大；

所述缓冲油缸第一腔通过第三管道与所述液压油箱连接，所述缓冲油缸第一腔还通过第四管道与所述蓄能器连接。

6.根据权利要求5所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述第三管道上设置有仅允许液压油向所述缓冲油缸第一腔内流动的第一单向阀；

在所述第四管道上设置有仅允许所述缓冲油缸第一腔内的液压油向所述蓄能器中流动的第二单向阀。

7.根据权利要求1所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述蓄能器上还连接有溢流阀。

8.根据权利要求1所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述斗体上还设置有蓄电池、用于向所述蓄电池中供电的发电机和用于带动所述发电机发电的液压马达；

所述蓄能器还通过第五管道与所述液压马达连接。

9.根据权利要求8所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述斗体上还设置有电容，所述电容分别与所述蓄电池和所述发电机电连接。

10.根据权利要求1所述的电铲铲斗，其特征在于，在所述缓冲油缸与所述触发油缸之间布置有两个以上的蓄能器；

相邻的两个所述蓄能器串联连接。