CN110565725A - 破岩装置 - Google Patents

Abstract

一种破岩装置，包括：大臂、大臂油缸和小臂。大臂包括第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点，第一铰接点被配置为与载具铰接；大臂油缸的一端在第二铰接点与大臂铰接，大臂油缸的另一端被配置为与载具铰接；小臂与大臂在第三铰接点铰接，第一铰接点的轴线与第二铰接点的轴线形成的第一平面与第三铰接点的轴线到第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度。该破岩装置可提升大臂油缸的举升能力，从而可提高破岩效率。

Description

破岩装置

技术领域

本公开的实施例涉及一种破岩装置。

背景技术

挖掘机上搭载的工作属具通常包括大臂、小臂和铲斗，从而使得挖掘机可通过大臂、小臂和铲斗来挖掘和装载碎石和土方。然而，随着技术的不断发展以及挖掘机的普及率的提高，在工程施工和矿山开采中，还可利用挖掘机搭载松土器进行岩石破除。并且由于这种方式具有高效和方便的特点而被广泛应用。

发明内容

本公开实施例提供一种破岩装置。该破岩装置包括大臂、大臂油缸和小臂；大臂包括第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，第一铰接点被配置为与载具铰接；大臂油缸的一端在第二铰接点与大臂铰接，大臂油缸的另一端被配置为与载具铰接；小臂与大臂在第三铰接点铰接，第一铰接点的轴线与第二铰接点的轴线形成的第一平面与第三铰接点的轴线到第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度。如此设置，在大臂油缸与大臂的第二铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离相等情况下，当第一铰接点的轴线与第二铰接点的轴线形成的第一平面与第三铰接点的轴线到第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度时，大臂与小臂的第三铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离越短，此时举升大臂和小臂所需举升力较小，从而可提升大臂油缸的举升能力，进而可提高破岩效率。

本公开至少一个实施例提供一种破岩装置。该破岩装置包括大臂，包括第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点，所述第一铰接点被配置为与载具铰接；大臂油缸，所述大臂油缸的一端在所述第二铰接点与所述大臂铰接，所述大臂油缸的另一端被配置为与所述载具铰接；以及小臂，与所述大臂在所述第三铰接点铰接，所述第一铰接点的轴线与所述第二铰接点的轴线形成的第一平面与所述第三铰接点的轴线到所述第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述大臂还包括第四铰接点，所述小臂包括：第五铰接点、第六铰接点和第七铰接点，所述破岩装置还包括：斗杆油缸，所述斗杆油缸的一端在所述第四铰接点与所述大臂铰接，所述斗杆油缸的另一端在所述第五铰接点与所述小臂铰接；松土器，在所述第六铰接点与所述小臂铰接，并包括第八铰接点；以及松土器油缸，所述松土器油缸的一端在所述第七铰接点与所述小臂铰接，所述松土器油缸的另一端在所述第八铰接点与所述松土器铰接。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述斗杆油缸的轴线与所述第三铰接点的最大距离与所述第三铰接点与所述第六铰接点的距离之比大于0.8。

例如，本公开一实施例提供的破岩装置还包括：载具，包括上部车体和下部车体，所述上部车体旋转连接于所述下部车体，所述下部车体设置有行走装置，所述上部车体在所述第一铰接点与所述大臂铰接，所述大臂油缸远离所述第二铰接点的一端与所述上部车体铰接，在所述大臂油缸处于完全收回的状态下，所述第一铰接点与所述行走装置靠近所述松土器的端部形成第三平面，所述第三平面与所述行走装置靠近所述松土器的端部相切，所述第三铰接点位于所述第三平面靠近所述载具的一侧，所述第二铰接点位于所述第三平面远离所述载具的一侧。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述第一铰接点位于所述大臂的第一端部，所述第三铰接点位于所述大臂远离所述第一端部的第二端部，所述大臂的横截面积从所述第一端部到第二端部的方向上逐渐增大。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述大臂包括上盖板、下盖板和侧板，所述上盖板、所述下盖板和所述侧板组成第一箱型结构，所述第一箱型结构的横截面积从所述第一端部到第二端部的方向上逐渐增大。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述大臂还包括两个第一耳板，所述两个第一耳板与两个所述侧板分别相连，所述连接件的上部与所述上盖板远离所述第一铰接点的一端相连或一体设置，所述连接件的下部与所述下盖板远离所述第一铰接点的一端连接或一体设置，所述第一耳板的厚度分别大于上盖板的厚度、所述下盖板的厚度和所述侧板的厚度，所述第二铰接点和所述第三铰接点设置在所述第一耳板上。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，在所述斗杆油缸处于完全收回的状态下，所述连接件与所述小臂相对设置，所述连接件的板面与所述小臂靠近所述连接件的板面大致平行。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述第一耳板与所述下盖板的板面之间的夹角小于180度以在所述第一耳板和所述下盖板之间形成凹入空间，所述载具靠近所述小臂的端部可位于所述凹入空间。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述松土器包括：松土器本体，所述第八铰接点位于所述松土器本体；松土器头；斗齿；以及固定装置，所述松土器头的一端通过所述固定装置可拆卸地固定在所述松土器本体上，所述斗齿可拆卸地固定在所述松土器头远离所述松土器本体的一端。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述松土器头靠近所述松土器本体的一端包括松土器头腔体，所述固定装置被配置为插入所述松土器头腔体以与将所述松土器头和所述松土器本体可拆卸固定。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述固定装置包括弹性固定装置，所述弹性固定装置的一端与所述松土器本体接触，所述弹性固定装置的另一端与所述松土器头接触。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述松土器的重量占所述大臂、所述小臂和所述松土器的总重量的50％以上。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述第二铰接点到所述第三铰接点的距离与所述第五铰接点到所述第三铰接点的距离之比为0.45-0.65。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，当所述大臂油缸的举升角度为45度时，所述第二铰接点和所述第三铰接点的垂直距离与第五铰接点到第三铰接点的距离之比为0.42-0.59。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述大臂的所述第二端部朝向所述小臂的位置具有第一相邻面，所述小臂朝向所述大臂的位置具有第二相邻面，所述第一相邻面和所述第二相邻面可平行或基本平行。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述小臂包括第二箱型结构和第二耳板，所述第二箱型结构为有中空腔体的结构件，所述第五铰接点和所述第七铰接点设置于所述第二箱型结构，所述第三铰接和所述第六铰接点设置于所述第二耳板，所述第三铰接点设置于凸出部。

例如，在本公开一实施例提供的破岩装置中，所述凸出部位于所述第二相邻面延伸部分的朝向所述第一铰接点的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开一实施例提供的一种破岩装置的结构示意图；

图2为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的示意图；

图3为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置进行升举的示意图；

图4为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的结构示意图；

图5为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置的大臂的结构示意图；

图6为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的大臂的结构示意图；

图7为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的示意图；

图8为根据本公开一实施例提供的一种固定装置的结构示意图；

图9为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置中小臂的结构示意图；以及

图10为根据本公开一实施例提供一种破岩装置中小臂的拆解示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同。为了描述方便，在部分附图中，给出了“上”、“下”、“前”、“后”，本公开的实施例中，竖直方向为从上到下的方向，竖直方向为重力方向，水平方向为与竖直方向垂直的方向，从附图中的左到右的水平方向为从前到后的方向)。

当挖掘机搭载松土器进行岩石破除时，为了节省造价，大臂和大臂油缸可采用原挖掘机为挖掘功能而配置的大臂和油缸。为了使得挖掘的范围较大，原挖掘机为挖掘功能而配置的大臂和油缸的长度通常较大。然而，在挖掘机搭载松土器进行岩石破除的情况下，当大臂油缸处于完全收回的状态时，大臂油缸远离挖掘机的一端会超出挖掘机的行走装置靠近松土器的一端或者接近行走装置靠近松土器的一端，容易导致松土器的作业范围与行走装置的距离过大，从而导致大臂油缸的举升负荷偏大。另一方面，为了提高破岩能力，松土器的重量配置得较大，导致举升油缸在不更换的情况下，举升速度很慢，从而导致破岩效率较低。

另外，为了使小臂具备一个较为省力的杠杆比值，大臂与小臂的连接点到小臂与松土器的连接点之间的长度较短，而松土器长度也是有限的，从而导致在进行沟槽作业和凹处作业时挖掘深度不够。

为了使斗杆油缸和松土器油缸有一个较省力的杠杆比值，大臂与小臂铰接点到松土器作业部长度相对较短，导致大臂与小臂铰接点距离岩层表面或水平面上下方向的高度较小，大臂油缸与大臂铰接点与大臂和小臂铰接点高度相近，导致大臂油缸举升角度不好，从而导致大臂油缸的举升能力较差，这个长度在作业中是在一定范围内变化的，该长度包括大臂与小臂铰接点到小臂与松土器铰接点和小臂与松土器铰接点到松土器作业部，该作业部通常为齿尖部。

为了解决上述的技术问题，本公开实施例提供一种破岩装置。该破岩装置包括：大臂、大臂油缸和小臂。大臂包括第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点，第一铰接点被配置为与载具铰接：大臂油缸的一端在第二铰接点与大臂铰接，大臂油缸的另一端被配置为与载具铰接；小臂与大臂在第三铰接点铰接，第一铰接点的轴线与第二铰接点的轴线形成的第一平面与第三铰接点的轴线到第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度。如此设置，在大臂油缸与大臂的第二铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离相等情况下，当第一铰接点的轴线与第二铰接点的轴线形成的第一平面与第三铰接点的轴线到第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度时，大臂与小臂的第三铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离越短，举升大臂和小臂所需举升力较小，从而可提升大臂油缸的举升能力，进而可提高破岩效率。

下面结合附图对本公开实施例提供的破岩装置进行详细的描述。

图1为本公开一实施例提供的一种破岩装置的结构示意图。图2为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的示意图。如图1和2所示，该破岩装置包括大臂110、大臂油缸120和小臂130。大臂110包括第一铰接点301、第二铰接点302和第三铰接点303；第一铰接点301用于与载具200(例如挖掘机)铰接。

大臂油缸120的一端与大臂110在第二铰接点302铰接，大臂油缸120的另一端与载具铰接，此时，可通过大臂油缸120的伸缩来使得大臂110可绕第一铰接点301旋转，从而对大臂110进行举升。小臂130与大臂110在第三铰接点303铰接。第一铰接点301的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第一平面501和第三铰接点303的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第二平面502之间的夹角A小于110度。

需要说明的是，在实际中，第一铰接点301的轴线与第二铰接点302轴线有可能不是绝对平行，第一平面501也可以这样形成，其中一个轴线与另外一个轴线上的一个点形成第一平面501，第二平面502的形成也可以参照第一平面501。另外，为了描述方便，在部分附图中，给出了“上”、“下”、“前”、“后”，本公开的实施例中，竖直方向为从上到下的方向，竖直方向为重力方向，水平方向为与竖直方向垂直的方向，参照图2，挖掘机旋转方向为横向，第一铰接点301朝向行走装置220方向为下方，行走装置朝向第一铰接点301方向为上方，行走装置220朝向小臂130方向为前方，小臂130朝向行走装置220方向为后方。需要说明的是，上述的铰接点是指两个部件进行连接的位置，通常包括部件连接时所需要的孔、接触面、连接轴等部件，最少有一个部件的孔相对于连接轴转动。

在本公开实施例提供的破岩装置中，在大臂油缸与大臂的第二铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离相等情况下，当第一铰接点的轴线和第二铰接点的轴线形成的第一平面和第三铰接点的轴线和第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角A小于110度时，大臂与小臂的第三铰接点到大臂与载具的第一铰接点的距离越短，举升大臂和小臂所需举升力较小，也有利于使大臂油缸的举升方向朝向上方，从而可提升大臂油缸的举升能力，进而可提高破岩效率。

在一些示例中，破岩装置搭载于不同的载具上，现以挖掘机举例，对较常见的挖掘机进行分析，对第一平面和第二平面之间的夹角A的角度设置进行描述如下：

某品牌型号挖掘机1，该挖掘机为50吨级，功率257千瓦，为保有量较大的型号，履带长度5455㎜，履带宽度600毫米，两个履带最大宽度为3900毫米，上部车体旋转连接于下部车体，下部车体设置有行走装置。行走装置为两个履带组成的，履带长度方向为纵向，履带宽度方向为横向，挖掘机纵向稳定性更好，行走通常沿纵向移动，所以挖掘机破岩作业通常会沿纵向进行，结合图3，首先以松土器位于常用破岩位置J最后端为例进行说明。

这时小臂130和松土器150处于一个下切周期最后的一个状态，一个下切周期是指松土器150位于常用破岩范围J前端开始下切，这时斗杆油缸140和松土器油缸160处于接近收拢状态，伸出斗杆油缸140和松土器油缸160，同时配合大臂油缸120回收，松土器破岩部向下和向后移动，破岩部达到常用破岩范围J最后端时，松土器150的入岩角度和位置已不利于破岩，这时，伸出大臂油缸120，同时或分别回收斗杆油缸140和松土器油缸160，旋转上部车体210或配合行走装置220移动，使松土器位于下一个下切点，下一个下切点也是常用破岩范围J的最前端，这个最前端的位置使松土器150的下切角度有利于下切，这个角度是保证松土器常用破岩范围最大化前提下其入岩角度破岩效率相对较高，在实际作业中，根据岩层的不同，相同的破岩装置其常用破岩范围J有一定差距，常用破岩范围J小于松土器破岩部在行走不动情况下能达到的范围，松土器破岩部从常用破岩范围J最前端到最后端的下切过程为一个下切周期。

第一平面和第二平面之间的夹角A为113度：

第二铰接点302到第三铰接点303的距离为800毫米，第五铰接点305到第三铰接点303的距离为1700毫米，第三铰接点303到第六铰接点306的距离为1300毫米，第六铰接点306到松土器破岩部端部的距离为1500毫米，第五铰接点305的铰接轴的轴线与第三铰接点303的轴线所形成的面和

第三铰接点303的铰接轴的轴线与第六铰接点306的铰接轴的轴线所形成的面的夹角为105度，松土器150重量为12吨，破岩装置总重量为19吨，破岩装置包括了大臂110、小臂130、松土器150、斗杆油缸140、松土器油缸160及其铰接轴；这个数据设置是破岩装置较合理的一种配置，其破岩效率相对较高，能量损耗相对较小。

通过该破岩装置适合破采的岩层里选择3个有代表性的岩层进行测试，分别为较硬的、硬的和硬度较低的，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为900毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为800毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为700毫米，距离X偏大，容易造成破岩装置重心靠前而不利于大臂油缸120的举升；夹角D为30°。

第一平面和第二平面之间的夹角A为108度：

在以上3个硬度的岩层进行测试，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为800毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为700毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为600毫米，距离X稍微有一点大，破岩装置重心虽然稍微靠前，但是影响较小；夹角D为32°。

第一平面和第二平面之间的夹角A为95度：

在以上3个硬度的岩层进行测试，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为650毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为530毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为420毫米，距离X较理想，在克服行走端部对作业影响的同时使破岩装置重心尽量靠后，有利于大臂油缸120的举升；夹角D为37°。

第一平面和第二平面之间的夹角A为85度：

在以上3个硬度的岩层进行测试，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为510毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为400毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为390毫米，距离X较理想，在克服行走端部对作业影响的同时使破岩装置重心尽量靠后，有利于大臂油缸120的举升；夹角D为41°。

第一平面和第二平面之间的夹角A为73度：

在以上3个硬度的岩层进行测试，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为390毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为270毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为110毫米，距离X稍微小了一些，虽然重心较靠后而有利于大臂油缸120的举升，但是行走端部容易影响破岩作业；夹角D为43°。

第一平面和第二平面之间的夹角A为68度：

在以上3个硬度的岩层进行测试，较硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为350毫米，硬的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为230毫米，硬度较低的常用破岩范围J最后端距离行走端部的距离X为60毫米，距离偏小，虽然重心较靠后而有利于大臂油缸120的举升，但是行走端部已经影响破岩作业；夹角D为42°。

通过以上夹角A不同角度时的状态可以看出，相同条件下在68度-113度的变化中，73度到113度这个范围里，夹角A角度越小，夹角D角度越大，从而有利于大臂油缸举升方向朝向上方，在夹角A角度在68度-113度这个范围内，夹角A角度越小，越有利于破岩装置重心靠后，夹角A角度68度时，夹角D反而比夹角A角度73度小，确定70度-110度是一个较理想的角度。

通过对其它品牌型号的挖掘机进行分析，不难得出，其情况与上述实验例相同或相近，虽然影响以上实验数据的因素还包括了小臂及松土器的结构设置，以及不同品牌型号的挖掘机行走装置220的长度设置有所不同，但是本实验例可以代表大多数情况，在针对差异较大的情况时，参照本发明进行一定的调整，以达到较佳的设置效果。

依据上述实验例的品牌型号的挖掘机所搭载的破岩装置，分析第二铰接点302到第三铰接点303的距离与第五铰接点305到第三铰接点303的距离的长度关系。

将第一平面和第二平面之间的夹角A设定为95度，这是一个对于大多数挖掘机型号来说较合理的角度，当然，其它角度也不影响该实验例。

第五铰接点305到第三铰接点303的距离为1700毫米，斗杆油缸140完全伸出时，第四铰接点304到第五铰接点305的距离为3600毫米，斗杆油缸140完全收回时，第四铰接点304到第五铰接点305的距离为2100毫米。

第二铰接点302到第三铰接点303距离为1100毫米，斗杆油缸140接近完全伸出时，斗杆油缸140和大臂110上部碰触，通过第四铰接点304后移至最后端，如果第四铰接点304太靠后，容易与挖掘机其它部件(如分配阀等)发生碰触时，斗杆油缸140完全伸出时，斗杆油缸140和大臂110上部不碰触，这基本是第二铰接点302到第三铰接点303的最大长度。

第二铰接点302到第三铰接点303距离为900毫米时，斗杆油缸140完全伸出时，斗杆油缸140和大臂110上部碰触，通过第四铰接点304后移至接近最后端，如果第四铰接点304太靠后，容易与挖掘机其它部件(如分配阀等)发生碰触时，斗杆油缸140完全伸出时，斗杆油缸140和大臂110上部不碰触，这个长度里第四铰接点有较大的设置空间。

第二铰接点302到第三铰接点303距离为800毫米时，斗杆油缸140完全伸出时，斗杆油缸140和大臂110上部不容易碰触，这个长度里第四铰接点有较大的设置空间。

在对其它主要品牌型号挖掘机搭载破岩装置的实验里，其结果与上述实验例相近。

当然，以上实验例的结果还受到小臂130结构和大臂110结构的影响，但是上述实验例可以代表大多数情况。

通过以上实验例不难理解，第二铰接点302到第三铰接点303的距离越大越有利于大臂油缸120朝向上方的情况下，第二铰接点302到第三铰接点303的距离与第五铰接点305到第三铰接点303的距离之比为0.45-0.65为佳。

参照上述实验例，对第二铰接点302和第三铰接点303之间的垂直距离E进行分析：

由于垂直距离E还受到大臂所处状态影响，所以将夹角D设定为45度，在上述实验例里，垂直距离E的长度710毫米-1000毫米是一个较合理的范围，其使斗杆油缸140容易设置的情况下，大臂油缸120的举升角度有利于朝向上方，因此，用第五铰接点305到第三铰接点303的距离作为参照，垂直距离E与第五铰接点305到第三铰接点303的距离之比为0.42-0.59为佳。

需要说明的是，铰接点到铰接点的距离是指，铰接点的轴的轴线到另一个铰接点的轴的轴线的最短距离。

在一些示例中，第一铰接点301的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第一平面501和第三铰接点303的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第二平面502之间的夹角A大于70度。考虑到破岩装置的作业范围，当上述的夹角A大于70度时，第三铰接点303可具有较大的活动范围，从而使得该破岩装置具有较大的作业范围，不影响其实用性。

需要说明的是，上述的常用破岩范围J是指破岩装置在一个破岩周期内形成的作业区域，在这个区域内破岩装置的破岩部件(例如，松土器)的入岩角度有利于破岩。通常，上述的常用破岩范围J小于破岩装置的破岩部件(例如，松土器)可覆盖的范围。例如，当载具的上部车体和行走装置平行时，上述的作业范围与行走装置的端部应当在前后方向保持一个较小的距离，以使破岩装置的破岩部件(例如，松土器)与行走装置的端部不容易发生碰触的同时保持较高的作业效率。上述的破岩周期包括：第1步：载具行驶到作业位置，使破岩部件(例如，松土器)位于待破岩层上方；第2步：行走装置停止不动，操作破岩部件(例如，松土器)并配合载具的上部车体旋转，使破岩部件(例如，松土器)能达到且利于破岩的区域内的岩层被破除。

例如，第一铰接点301的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第一平面501和第三铰接点303的轴线和第二铰接点302的轴线形成的第二平面502之间的夹角A可为85度、90度或100度。

在一些示例中，如图1和图2所示，大臂110还包括第四铰接点304，小臂130包括第五铰接点305、第六铰接点306和第七铰接点307。该破岩装置还包括斗杆油缸140、松土器150和松土器油缸160。斗杆油缸140的一端在所述第四铰接点304与大臂110铰接，斗杆油缸140的另一端在第五铰接点305与小臂130铰接，此时，通过斗杆油缸140的伸缩可使得小臂130绕第三铰接点303旋转。松土器150与小臂130在第六铰接点306铰接。松土器150包括第八铰接点308，松土器油缸160的一端与小臂130在第七铰接点307铰接，松土器油缸160的另一端与松土器150在第八铰接点308铰接。此时，通过松土器油缸160的伸缩可使得松土器150绕第六铰接点306旋转。由此，通过大臂的举升油缸、小臂油缸以及松土器油缸的协同驱动，可使大臂、小臂以及松土器做协同运动，从而实现破岩装置的破岩目的。

在一些示例中，如图1和2所示，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的最大距离与第三铰接点303与第六铰接点306的距离之比大于0.8。斗杆油缸140在运行中，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的距离是变化的，在此以最大距离为准，如此设置，小臂具备一个较为省力的杠杆比值。此时，斗杆油缸的能力损耗也较小。其原因在于，由于油缸的工作介质液压油的可压缩性，斗杆油缸受到的压力较小时，其液压油的压缩量也较小，动力臂与阻力臂比值较大时，则可以有效降低这种能力损耗。需要说明的是，上述的斗杆油缸的轴线可为斗杆油缸在伸缩方向上的轴线。

例如，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的最大距离为1.6米，第三铰接点303与第六铰接点306的距离为1.6米，由此，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的距离与第三铰接点303与第六铰接点306的距离之比为1，如此设置，小臂具备一个较为省力的杠杆比值。

例如，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的最大距离为1.9米，第三铰接点303与第六铰接点306的距离为1.4米，由此，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的距离与第三铰接点303与第六铰接点306的距离之比为1.36，如此设置，小臂具备一个较为省力的杠杆比值。

例如，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的最大距离为1.8米，第三铰接点303与第六铰接点306的距离为1.3米，由此，斗杆油缸140的轴线与第三铰接点303的距离与第三铰接点303与第六铰接点306的距离之比为1.38，如此设置，小臂具备一个较为省力的杠杆比值。

在一些示例中，如图1和2所示，在大臂油缸120处于完全收回的状态下，也可以是大臂油缸120没有处于完全回收状态，第一铰接点301与载具200靠近松土器150的端部形成第三平面503，第三平面503与载具200靠近松土器150的端部相切，第三铰接点303可位于第三平面503靠近载具200的一侧，或者位于第三平面503之下，第二铰接点302可位于第三平面503远离载具200的一侧，或者位于第三平面503之上。例如，第三铰接点303与第三平面503的距离可为0.3米。

在破岩装置作业中，通常只有挖掘较深的沟槽或者坑时，大臂油缸120才会完全回收，这种情况下破岩装置通常不会位于挖掘机两个行走端部，在破岩装置作业的大多数情况下，大臂油缸120没有完全回收，第三铰接点303也可以位于第三平面503靠近载具200的一侧，或者位于第三平面503之下。

在本示例提供的破岩装置中，当大臂油缸处于完全收回的状态时，由于第三铰接点位于第三平面靠近载具的一侧，即位于第三平面之下，第二铰接点位于第三平面远离载具的一侧，即位于第三平面之上，第三铰接点可达到较低的位置，从而有利于提高松土器的挖掘深度。另外，由于第一铰接点和第二铰接点的第一连线和第三铰接点和第二铰接点的第二连线的夹角小于110度，使位于第三铰接点上方的第二铰接点相对于第三铰接点有更高的高度，从而有利于大臂油缸的升举角度在90度范围内有更大的度数，有利于大臂油缸具有更好的向上的举升方向，从而有利于大臂向上的举升。需要说明的是，上述的高度是相对于该破岩装置进行破岩作业的作业面的高度。

在一些示例中，第二铰接点到第三铰接点的距离与第五铰接点到第三铰接点的距离之比为0.45-0.65。

在一些示例中，当大臂油缸的举升角度为45度时，第二铰接点和第三铰接点的垂直距离与第五铰接点到第三铰接点的距离之比为0.42-0.59。图3为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置进行升举的示意图。如图3所示，由于影响大臂油缸120的升举角度的因素包括第二铰接点302到作业面的垂直距离，而第二铰接点302到作业面的垂直距离与第三铰接点303到作业面的垂直距离F和第二铰接点303与第三铰接点303的垂直距离E之和相等。因此，第二铰接点302与第三铰接点303的垂直距离E越大则越有利于增加大臂油缸120的举升角度D。在其他条件相同情况下，第二铰接点302到作业面的垂直距离越大，大臂油缸120的举升角度D越大，从而越有利于使大臂油缸120的举升角度D朝上，进而有利于大臂油缸120对大臂110的举升。

关于垂直距离E和第二铰接点302到第三铰接点303的距离之间的关系以及其与第五铰接点到第三铰接的距离的关系，第二铰接点302与第三铰接点303的距离是不变的，垂直距离E会随着破岩装置状态变化发生变化，距离E与第二铰接点302到第三铰接点303的距离成正比。

在一些示例中，如图2所示，该破岩装置还包括载具200。载具200包括上部车体210和行走装置220，上部车体210旋转连接于行走装置220。上部车体210在第一铰接点301与大臂110铰接，大臂油缸120远离第二铰接点302的一端与上部车体210铰接。在大臂油缸120处于完全收回的状态下，上述的第三平面503为经过第一铰接点301且与行走装置220靠近松土器150的端部相切。

例如，上述的载具200可为挖掘机。当然，本公开实施例包括但不限于此，载具也可为专用于破岩的载具。

例如，载具200也可以是申请号为CN201822087022.2名称为“车体可横向伸缩的破岩机”，该破岩机具有围合而成的车体，破岩作业区域位于车体围合而成的中空区域内，破岩装置在该破岩区域内破岩，当该破岩装置设置重量较大时，其大臂油缸与铰接座铰接点位于大臂与铰接座铰接点下方时，也适用本发明，当然载具也可以是其它搭载重量较大破岩装置破岩的装置。

在一些示例中，如图1和2所示，第一铰接点301位于大臂110的第一端部111，第三铰接点303位于大臂110远离第一端部111的第二端部112，大臂110的横截面积从第一端部111到第二端部112的方向上逐渐增大。如此设置，大臂110的第二端部112上可利用的空间较大，可用于与小臂等部件铰接，并且结构强度较高，有利于提高破岩装置的稳定性和安全性；而大臂110的第一端部111需要实现的功能较小，因此可将第一端部111的横截面积设置得较小。需要说明的是，当大臂并非实心结构时，上述的“横截面积”可为在一个横截面上大臂的外表面所围成的区域的面积。

在一些示例中，如图1和2所示，大臂110包括上盖板113、下盖板114和两个侧板115。上盖板113、下盖板114和两个侧板115可构成一个箱型结构116。该箱型结构116的横截面积从第一端部111和第二端部112的方向上逐渐增大。如此设置，可在保证足够的结构强度下，减少大臂的成本。另外，如上所述，当箱型结构的横截面积从第一端部和第二端部的方向上逐渐增大时，大臂的第二端部上可利用的空间较大，可用于与小臂等部件铰接，并且结构强度较高，有利于提高破岩装置的稳定性和安全性。

图4为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的结构示意图。如图4所示，大臂110第二端部112朝向小臂130位置具有第一相邻面119，小臂130朝向大臂110位置具有第二相邻面131。第二铰接点302的轴线与第三铰接点303可形成上述的第二平面502；第四平面504与第二铰接点302的轴下端相切，且垂直于第二平面502；第五平面505与第三铰接点303的轴上端相切，且与第二平面502垂直；第一相邻面119和第二相邻面131位于第四平面504和第五平面505之间，第一相邻面119和第二相邻面131位于第四平面504朝向第三铰接点303或者远离第五铰接点305的位置，第一相邻面不包括凸出部134，当类似凸出部134的连接结构设置于大臂110时第二相邻面119不包括凸出部，第一相邻面119和第二相邻面131上下方向长度相等，当斗杆油缸140完全回收时，第一相邻面119和第二相邻面131可平行或基本平行，基本平行可以这样理解，如果第一相邻面119和第二相邻面131为平面，两个相邻面形成的夹角在10°以内，如果是弧形，两个相邻面的距离越小越好，两个相邻面这样设置好处在于，由于夹角A的设置，以及第二铰接点302与第三铰接点303的距离需要保持一个较合理的长度，造成小臂的移动空间受到限制，这样有利于充分利用大臂与小臂之间的空间。

图5为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置的大臂的结构示意图。如图5所示，大臂110还包括两个第一耳板117和两个第一耳板117的连接件1174。两个耳板117分别与两个侧板115相连，连接件1174的上部与上盖板113远离第一铰接点301的一端相连或一体设置，连接件1174的下部与下盖板114远离第一铰接点301的一端连接或一体设置，第一耳板117的厚度分别大于上盖板113的厚度、下盖板114的厚度和侧板115的厚度。第二铰接点302和第三铰接点303设置在第一耳板117上。如此设置，由于第一耳板117的厚度分别大于上盖板113的厚度、下盖板114的厚度和侧板115的厚度，第一耳板117可具有较高的结构强度，将第二铰接点302和第三铰接点303设置在第一耳板117上可使得该破岩装置的稳定性得到提高。另一方面，还可通过第一耳板实现弯折结构，从而可保证第一铰接点和第二铰接点的第一连线和第三铰接点和第二铰接点的第二连线的夹角小于110度。在一些示例中，如图5所示，连接件1174可为大臂110的前端。在斗杆油缸140处于完全收回的状态下，连接件1174与小臂130相对设置，连接件1174的板面与小臂130靠近连接件1174的板面大致平行。如此设置，可充分利用空间。

在一些示例中，如图1、图2和图5所示，第一耳板117与下盖板114的板面之间的夹角小于180度以在第一耳板117和下盖板114之间形成凹入空间。在大臂油缸110处于完全收回的状态下，载具200靠近小臂130的端部位于凹入空间。当载具200包括上部车体210和行走装置220时，行走装置220靠近小臂130的端部可位于凹入空间。如此设置，载具200或行走装置220不会对大臂110下部形成阻挡而影响挖掘深度。

图6为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的大臂的结构示意图。如图6所示，第一耳板117也可以这样设置，夹角B处为一弧形凹部。

在一些示例中，如图6所示，第一耳板117也可以这样设置，夹角C处为一弧形突出部。

图7为根据本公开一实施例提供的另一种破岩装置的示意图。如图7所示，松土器150包括松土器本体151、松土器头152、斗齿153和固定装置154。第八铰接点308位于松土器本体151上。松土器头152的一端通过固定装置154可拆卸地固定在松土器本体151上，斗齿153可拆卸地固定在松土器头152远离松土器本体151的一端。如此设置，可方便地对松土器头和斗齿进行维修、更换。

在一些示例中，如图7所示，松土器头152靠近松土器本体151的一端具有松土器头腔体1520，固定装置154可插入松土器头腔体1520以与将松土器头152和松土器本体151可拆卸固定。

在一些示例中，如图7所示，固定装置154包括弹性固定装置158。弹性固定装置158的一端与松土器本体151接触，另一端与松土器头152接触。

图8为根据本公开一实施例提供的一种固定装置的结构示意图。如图8所示，弹性固定装置158包括两个接触部1582和位于两个接触部1582之间的弹性件1584，两个接触部1582分别与松土器本体151和松土器头152接触。

在一些示例中，松土器150的重量占大臂、小臂和松土器的总重量的50％以上，从而可提高破岩能力。

例如，大臂、小臂和松土器的总重量可为17吨，松土器的重量可为9吨，因此松土器150的重量占大臂、小臂和松土器的总重量的52％，从而可提高破岩能力。

图9为根据本公开一实施例提供的一种破岩装置中小臂的结构示意图。图10为根据本公开一实施例提供一种破岩装置中小臂的拆解示意图。如图9和图10所示，小臂130包括第二箱型结构133和第二耳板132，第二箱型结构133为有中空腔体的结构件，第五铰接点305和第七铰接点307设置于第二箱型结构133，第二耳板132为一单独金属板，为在较大金属板切割而成，第三铰接303和第六铰接点306设置于第二耳板132，第二耳板132与第二箱型结构133焊接连接，第三铰接点303设置于凸出部134，凸出部134位于第二相邻面131延伸部分的朝向第一铰接点301的方向，因此，这样有利于充分利用大臂与小臂之间的空间，同时小臂130第三铰接点303和第六铰接点306之间的结构更简单的情况下强度更好。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种破岩装置，包括：

大臂，包括第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点，所述第一铰接点被配置为与载具铰接；

大臂油缸，所述大臂油缸的一端在所述第二铰接点与所述大臂铰接，所述大臂油缸的另一端被配置为与所述载具铰接；以及

小臂，与所述大臂在所述第三铰接点铰接，

其中，所述第一铰接点的轴线与所述第二铰接点的轴线形成的第一平面与所述第三铰接点的轴线到所述第二铰接点的轴线形成的第二平面之间的夹角小于110度。

2.根据权利要求1所述的破岩装置，其中，所述大臂还包括第四铰接点，所述小臂包括：第五铰接点、第六铰接点和第七铰接点，所述破岩装置还包括：

斗杆油缸，所述斗杆油缸的一端在所述第四铰接点与所述大臂铰接，所述斗杆油缸的另一端在所述第五铰接点与所述小臂铰接；

松土器，在所述第六铰接点与所述小臂铰接，并包括第八铰接点；以及

松土器油缸，所述松土器油缸的一端在所述第七铰接点与所述小臂铰接，所述松土器油缸的另一端在所述第八铰接点与所述松土器铰接。

3.根据权利要求2所述的破岩装置，其中，所述斗杆油缸的轴线与所述第三铰接点的最大距离与所述第三铰接点与所述第六铰接点的距离之比大于0.8。

4.根据权利要求2所述的破岩装置，还包括：

载具，包括上部车体和下部车体，所述上部车体旋转连接于所述下部车体，所述下部车体设置有行走装置，

其中，所述上部车体在所述第一铰接点与所述大臂铰接，所述大臂油缸远离所述第二铰接点的一端与所述上部车体铰接，所述第一铰接点与所述行走装置靠近所述松土器的端部形成第三平面，所述第三平面与所述行走装置靠近所述松土器的端部相切，所述第三铰接点可位于所述第三平面靠近所述载具的一侧，所述第二铰接点可位于所述第三平面远离所述载具的一侧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的破岩装置，其中，所述第一铰接点位于所述大臂的第一端部，所述第三铰接点位于所述大臂远离所述第一端部的第二端部，所述大臂的横截面积从所述第一端部到第二端部的方向上逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的破岩装置，其中，所述大臂包括上盖板、下盖板和侧板，所述上盖板、所述下盖板和所述侧板组成第一箱型结构，所述第一箱型结构的横截面积从所述第一端部到第二端部的方向上逐渐增大。

7.根据权利要求6所述的破岩装置，其中，所述大臂还包括两个第一耳板，所述两个第一耳板与两个所述侧板分别相连，所述连接件的上部与所述上盖板远离所述第一铰接点的一端相连或一体设置，所述连接件的下部与所述下盖板远离所述第一铰接点的一端连接或一体设置，所述第一耳板的厚度分别大于上盖板的厚度、所述下盖板的厚度和所述侧板的厚度，所述第二铰接点和所述第三铰接点设置在所述第一耳板上。

8.根据权利要求7所述的破岩装置，其中，在所述斗杆油缸处于完全收回的状态下，所述连接件与所述小臂相对设置，所述连接件的板面与所述小臂靠近所述连接件的板面大致平行。

9.根据权利要求7所述的破岩装置，其中，所述第一耳板与所述下盖板的板面之间的夹角小于180度以在所述第一耳板和所述下盖板之间形成凹入空间，所述载具靠近所述小臂的端部可位于所述凹入空间。

10.根据权利要求2-4中任一项所述的破岩装置，其中，所述松土器包括：

松土器本体，所述第八铰接点位于所述松土器本体；

松土器头；

斗齿；以及

固定装置，

其中，所述松土器头的一端通过所述固定装置可拆卸地固定在所述松土器本体上，所述斗齿可拆卸地固定在所述松土器头远离所述松土器本体的一端。

11.根据权利要求10所述的破岩装置，其中，所述松土器头靠近所述松土器本体的一端包括松土器头腔体，所述固定装置被配置为插入所述松土器头腔体以与将所述松土器头和所述松土器本体可拆卸固定。

12.根据权利要求10所述的破岩装置，其中，所述固定装置包括弹性固定装置，所述弹性固定装置的一端与所述松土器本体接触，所述弹性固定装置的另一端与所述松土器头接触。

13.根据权利要求2-4中任一项所述的破岩装置，其中，所述松土器的重量占所述大臂、所述小臂和所述松土器的总重量的50％以上。

14.根据权利要求2-4中任一项所述的破岩装置，其中，所述第二铰接点到所述第三铰接点的距离与所述第五铰接点到所述第三铰接点的距离之比为0.45-0.65。

15.根据权利要求2-4中任一项所述的破岩装置，其中，当所述大臂油缸的举升角度为45度时，所述第二铰接点和所述第三铰接点的垂直距离与第五铰接点到第三铰接点的距离之比为0.42-0.59。

16.根据权利要求5所述的破岩装置，其中，所述大臂的所述第二端部朝向所述小臂的位置具有第一相邻面，所述小臂朝向所述大臂的位置具有第二相邻面，所述第一相邻面和所述第二相邻面可平行或基本平行。

17.根据权利要求16所述的破岩装置，其中，所述小臂包括第二箱型结构和第二耳板，所述第二箱型结构为有中空腔体的结构件，所述第五铰接点和所述第七铰接点设置于所述第二箱型结构，所述第三铰接点和所述第六铰接点设置于所述第二耳板，所述第三铰接点设置于凸出部。

18.根据权利要求17所述的破岩装置，其中，所述凸出部位于所述第二相邻面延伸部分的朝向所述第一铰接点的位置。