CN110512687B - 应用有双动力系统的挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用有双动力系统的挖掘机，涉及挖掘设备，技术方案要点是：包括挖掘机本体，包括电动机以及柴油机，所述电动机和柴油机的输出轴分别连接有液压泵，两个所述液压泵呈并联且连通有同一个互锁切换三通阀，所述互锁切换三通阀的输出端连通于挖掘机本体的分配阀，所述互锁切换三通阀连接有控制装置，所述控制装置还耦接并控制电动机。本发明的应用有双动力系统的挖掘机，其使用相对节能，污染和噪声相对较小且灵活性更高。

Description

应用有双动力系统的挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘设备，更具体地说，它涉及一种应用有双动力系统的挖掘机。

背景技术

目前，一般的挖掘机都是由柴油发动机驱动，其在使用时存在以下问题：

1、柴油价格上涨且柴油机排放污染相对严重；

2、在寒冷环境下因容易出现打不着火（机子无法启动）。

为解决上述问题，目前市面上出现有电动挖掘机。虽然电动挖掘机在使用时相对节能等，但是其受电缆影响，灵活性相对较差，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种应用有双动力系统的挖掘机，其使用相对节能，污染和噪声相对较小且灵活性更高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用有双动力系统的挖掘机，包括挖掘机本体，包括电动机以及柴油机，所述电动机和柴油机的输出轴分别连接有液压泵，两个所述液压泵呈并联且连通有同一个互锁切换三通阀，所述互锁切换三通阀的输出端连通于挖掘机本体的分配阀，所述互锁切换三通阀连接有控制装置，所述控制装置还耦接并控制电动机。

通过采用上述技术方案，本发明可以通过控制装置操作互锁切换三通阀导通电动机驱动的液压泵或柴油机驱动的液压泵为挖掘机本体提供动力；当本发明移动时（一般指长距离移动），本发明采用柴油驱动，由于不必受电缆线或机身蓄电能力限制，所以相对灵活；当本发明开始做挖掘作业时，其采用电驱动，从而相对节能且污染和噪声相对较小。

本发明进一步设置为：所述互锁切换三通阀包括三通阀体，所述三通阀体包括相互连通的两个输入阀道和一个输出阀道，所述输入阀道设置有关断装置，所述关断装置耦接于控制装置。

通过采用上述技术方案，本发明可利用控制装置操作关断装置对输入阀道做通断控制，以决定本发明是采用电动机驱动，还是柴油机驱动。

本发明进一步设置为：所述关断装置包括固定于输入阀道的固定卡座和径向滑移连接于输入阀道的活动卡块，所述固定卡座和活动卡块沿输入阀道的径向分布，所述固定卡座开设有卡槽，所述卡槽朝向活动卡块一侧呈开口结构且与之契合，所述关断装置还包括用于驱使活动卡块滑移的驱动件，所述驱动件耦接于控制装置。

通过采用上述技术方案，使用时，控制装置控制驱动件驱使活动卡块滑移，以对输入阀道做启闭控制。

本发明进一步设置为：所述输入阀道内设置有引导槽，所述活动卡块滑移连接于引导槽，所述活动卡块背离固定卡座的一端设置有弹簧，所述弹簧自然状态时，所述活动卡块插设于卡槽内，所述驱动件为电磁铁，所述活动卡块具有铁磁性，所述驱动件固定于三通阀体外且位于活动卡块背离固定卡座的一侧。

通过采用上述技术方案，在电磁铁未通电时，弹簧处于自然状态，活动卡块插设于卡槽内，输入阀道被关闭；控制装置对驱动件，即电磁铁通电时，电磁铁吸引活动卡块朝向其移动，活动卡块脱离卡槽，以打开输入阀道。

本发明进一步设置为：所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器耦接或内置有继电器KM，继电器KM的常闭触点和常开触点分别串联于两个驱动件。

通过采用上述技术方案，使用时，由PLC控制器对继电器的线圈做得电、失电控制，以决定其常开、常闭触点是否导通对应的驱动件，决定对应的输入阀道通断；同时，因为两个驱动件分别受同一个继电器的常开、常闭控制，所以本发明开机后始终处于一个输入阀道开启，一个输入阀道闭合的互锁状态，从而使用效果相对较佳。

本发明进一步设置为：所述控制装置还包括变频器，所述变频器耦接于PLC控制器，所述变频器耦接于电动机。

通过采用上述技术方案，本发明可以通过变频器对电动机调速，从而使用效果相对更佳。

本发明进一步设置为：所述挖掘机本体上横向转动连接有电缆引导臂，所述电缆引导臂的一端转动连接于挖掘机本体，另一端伸出挖掘机本体，所述电动机的电缆线固定于电缆引导臂且从电缆引导臂的自由端垂落。

通过采用上述技术方案，本发明的电动机选择外接于电网的方式供电；此时由于电缆引导臂的存在可以减小电动机的外界电缆和机身缠绕的几率，从而使用效果更佳。

本发明进一步设置为：所述电缆引导臂延伸在外的一端挂设有拉绳，所述拉绳远离电缆引导臂的一端固定有束缚网，所述束缚网包覆电动机的电缆呈柱状且上端口呈倾斜，所述拉绳远离电缆引导臂的一端固定于束缚网的倾斜上端。

通过采用上述技术方案，当电缆相对被朝向远离机身（挖掘机本体）侧拉动，束缚网因上端一侧受力，其形变收紧，以牢牢的包覆于电缆上，此时电缆受到的一部分拉力可被拉绳所分担，从而电缆相对更加不易在连接位置断开，从而使用效果更佳。

本发明进一步设置为：所述束缚网为金属丝网，所述拉绳为金属绳。

通过采用上述技术方案，束缚网和拉绳的强度更大，以保证其使用效果。

本发明进一步设置为：所述电动机的电缆耦接有移动配电柜，所述移动配电柜脱离挖掘机本体。

通过采用上述技术方案，配电柜的使用，可以有效提高用电防护等级，提高安全性且相对方便启闭电路。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、设置有电动机和柴油机，电动机和柴油机分别驱动一液压泵，两个液压泵并联且连通有同一个互锁切换三通阀，互锁切换三通阀连通于挖掘机本体的分配阀，从而本发明可以通过控制互锁三通阀导通哪一个液压泵来实现电动和柴油驱动切换；当本发明移动时（一般指长距离移动），本发明采用柴油驱动，由于不必受电缆线或机身蓄电能力限制，所以相对灵活；当本发明开始做挖掘作业时，其采用电驱动，从而相对节能且污染和噪声相对较小；

2、互锁切换三通阀在本发明开机后，始终处于一个输入阀道开启，另一个输入阀道关闭的状态，即可保证本发明始终保持由电驱动或柴油驱动中的一种，从而使用效果更佳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的框图结构示意，主要用以展示电动机和柴油机的驱动结构；

图3为本发明的系统框图，主要用以展示控制装置的控制结构；

图4为本发明互锁切换三通阀的整体结构示意图；

图5为图4的局部爆炸示意图，主要用以展示关断装置的结构。

图中：1、电动机；2、柴油机；3、液压泵；4、互锁切换三通阀；41、三通阀体；42、输入阀道；421、引导槽；422、弹簧；43、输出阀道；44、关断装置；441、固定卡座；442、活动卡块；443、卡槽；45、驱动件；5、控制装置；51、PLC控制器；52、变频器；6、挖掘机本体；7、电缆引导臂；81、拉绳；82、束缚网；9、配电柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

应用有双动力系统的挖掘机，参照图1、图2和图3，包括挖掘机本体6，挖掘机本体6指摘除其分配阀前级动力系统的完整挖掘机，其动力系统替换为：包括电动机1以及柴油机2，电动机1和柴油机2的输出轴分别通过联轴节同轴固定于液压泵3的输入轴。两个液压泵3的输出端连通有同一个互锁切换三通阀4，互锁切换三通阀4有两个输入端和一个输出端，其输入端连通两个液压泵3，而其输出端连通于挖掘机本体6的阀组，例如：分配阀，以便用于驱动挖掘机的行走系统、动臂系统等。互锁切换三通阀4连接有对其做控制的控制装置5，控制装置5可安装于挖掘机本体6的驾驶室内，以便用户操作。

使用时，用户通过控制装置5操作互锁切换三通阀4导通对应的液压泵3，即可在电动机1和柴油机之间做切换，使得本发明称为电和柴油双驱动的设备；当本发明移动时（一般指长距离移动），本发明采用柴油驱动，由于不必受电缆线或机身蓄电能力限制，所以相对灵活；当本发明开始做挖掘作业时，其采用电驱动，从而相对节能且污染和噪声相对较小。

参照图3和图4，互锁切换三通阀4包括三通阀体41，三通阀体41包括相互连通的两个输入阀道42和一个输出阀道43，在输入阀道42内设置有关断装置44，关断装置44耦接于控制装置5。使用时，通过关断装置44来控制输入阀道42的通断。

输入阀道42和输出阀道43端视呈矩形，本发明为方便描述以径向表示其矩形的宽度方向或长度方向。

参照图4和图5，关断装置44包括固定卡座441和活动卡块442，两者沿阀道的径向分布，其中固定卡座441固定于输入阀道42的内壁，在固定卡座441上开设有卡槽443，卡槽443朝向活动卡块442的一侧呈开口结构。

在输入阀道42内于固定卡座441的相对侧固定有两成型板，两成型板之间形成有引导槽421，引导槽421朝向固定卡座441一侧呈开口结构；活动卡块442契合且滑移连接于引导槽421。在活动卡块442背离固定卡座441的一侧固定有弹簧422，弹簧422的长度平行于活动卡块442的滑移方向；当弹簧422处于自然状态时，活动卡块442卡接于卡槽443内。

在三通阀体41外固定有两个驱动件45用于分别对应驱使两个活动卡块442移动，驱动件45为电磁铁，其位于活动卡块442背离固定卡座441的一侧。当驱动件45（电磁铁）通电开启，其吸引活动卡块442朝向其移动，以脱离卡槽443打开对应的输入阀道42。活动卡块442选择铁磁性材料，例如：铁合金制成，以保证其可被电磁铁驱使移动。

参照图3和图5，控制装置5包括PLC控制器51，PLC控制器51耦接有继电器KM（若选择PLC控制器51配置有继电器，则不必另外耦接），继电器KM的的线圈耦接于PLC控制器51，而常闭触点和常开触点分别串联于两个驱动件45 ，以构成互锁结构，保证使用效果和安全性。

当PLC控制器51导通继电器KM线圈，其常闭触点打开，一个与之串联的驱动件45失电，对应的活动卡块442插设于卡槽443；其常开触点闭合，一个与之串联的驱动件45得电，对应的活动卡块442脱离卡槽443；当PLC控制器51不导通继电器KM的线圈，则相反；综上所述，本发明开机后始终保持一个输入阀道42开启，一个输入阀道42关闭的情况，形成互锁，以保证使用效果。

参照图3，控制装置5还包括变频器52，变频器52通过串行总线连接于PLC控制器51，电动机1又通过导线连接于变频器52，从而使用时用户可以通过PLC控制器51和变频器52调节电动机1的转速，从而使用效果更佳。

参照图1，由于机载蓄电池的蓄能有限，所以本发明的电动机1优选连通施工场所的电网。为此在挖掘机本体6的尾部上部设置有电缆引导臂7，电缆引导臂7整体呈长条状的框架结构，其一端固定有转轴并通过转轴横向转动连接于挖掘机本体6，另一端延伸出挖掘机本体6的尾部。电动机1的电缆以捆扎或穿设多个固定于电缆引导臂7的环实现固定，电缆在电缆引导臂7的自由端（朝外端）垂落。

电缆引导臂7的设置可以减小电缆和机身缠绕的几率且因为其可横向转动，所以不会过多阻碍电缆相对机身方向变化等，从而使用效果更佳。

参照图1，在电缆引导臂7延伸在外的一端挂设有拉绳81，拉绳81远离电缆引导臂7的一端固定有束缚网82，束缚网82包覆从电缆引导臂7自由端垂落的电缆且呈柱状。束缚网82形成的柱状结构的上端口呈倾斜，拉绳81远离电缆引导臂7的一端固定于束缚网82倾斜朝上的上端。

当电缆相对被朝向远离机身侧拉动，束缚网82因上端一侧受力，其形变收紧，以牢牢的包覆于电缆上，此时电缆受到的一部分拉力可被拉绳81所分担，从而电缆相对更加不易在连接位置断开，从而使用效果更佳。

优选拉绳81和束缚网82采用防锈处理过的金属细丝编制而成。

参照图1，本发明还包括配电柜9，电动机1通过电缆耦接于配电柜9，再通过配电柜9和施工场所的电网连通。配电柜9脱离挖掘机本体6，使用时放置于挖掘机本体6附近。配电柜9的使用，可以有效提高用电防护等级，提高安全性且相对方便启闭电路。配电柜9内置安装漏电保护器，以进一步加强安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种应用有双动力系统的挖掘机，包括挖掘机本体（6），其特征在于：包括电动机（1）以及柴油机（2），所述电动机（1）和柴油机（2）的输出轴分别连接有液压泵（3），两个所述液压泵（3）呈并联且连通有同一个互锁切换三通阀（4），所述互锁切换三通阀（4）的输出端连通于挖掘机本体（6）的分配阀，所述互锁切换三通阀（4）连接有控制装置（5），所述控制装置（5）还耦接并控制电动机（1）；所述互锁切换三通阀（4）包括三通阀体（41），所述三通阀体（41）包括相互连通的两个输入阀道（42）和一个输出阀道（43），所述输入阀道（42）设置有关断装置（44），所述关断装置（44）耦接于控制装置（5）；所述关断装置（44）包括固定于输入阀道（42）的固定卡座（441）和径向滑移连接于输入阀道（42）的活动卡块（442），所述固定卡座（441）和活动卡块（442）沿输入阀道（42）的径向分布，所述固定卡座（441）开设有卡槽（443），所述卡槽（443）朝向活动卡块（442）一侧呈开口结构且与之契合，所述关断装置（44）还包括用于驱使活动卡块（442）滑移的驱动件（45），所述驱动件（45）耦接于控制装置（5）；所述输入阀道（42）内设置有引导槽（421），所述活动卡块（442）滑移连接于引导槽（421），所述活动卡块（442）背离固定卡座（441）的一端设置有弹簧（422），所述弹簧（422）自然状态时，所述活动卡块（442）插设于卡槽（443）内，所述驱动件（45）为电磁铁，所述活动卡块（442）具有铁磁性，所述驱动件（45）固定于三通阀体（41）外且位于活动卡块（442）背离固定卡座（441）的一侧。

2.根据权利要求1所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述控制装置（5）包括PLC控制器（51），所述PLC控制器（51）耦接或内置有继电器KM，继电器KM的常闭触点和常开触点分别串联于两个驱动件（45）。

3.根据权利要求2所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述控制装置（5）还包括变频器（52），所述变频器（52）耦接于PLC控制器（51），所述变频器（52）耦接于电动机（1）。

4.根据权利要求1所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述挖掘机本体（6）上横向转动连接有电缆引导臂（7），所述电缆引导臂（7）的一端转动连接于挖掘机本体（6），另一端伸出挖掘机本体（6），所述电动机（1）的电缆线固定于电缆引导臂（7）且从电缆引导臂（7）的自由端垂落。

5.根据权利要求4所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述电缆引导臂（7）延伸在外的一端挂设有拉绳（81），所述拉绳（81）远离电缆引导臂（7）的一端固定有束缚网（82），所述束缚网（82）包覆电动机（1）的电缆呈柱状且上端口呈倾斜，所述拉绳（81）远离电缆引导臂（7）的一端固定于束缚网（82）的倾斜上端。

6.根据权利要求5所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述束缚网（82）为金属丝网，所述拉绳（81）为金属绳。

7.根据权利要求5所述的应用有双动力系统的挖掘机，其特征在于：所述电动机（1）的电缆耦接有移动配电柜（9），所述移动配电柜（9）脱离挖掘机本体（6）。