CN110670654B - 一种双锁式快速连接器及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双锁式快速连接器及挖掘机，包括壳体、活动钩爪、锁止机构、油缸；锁止机构包括相互连接的锁止杆和二次锁止钩爪，锁止机构通过第一铰接点铰接在所述壳体上，能够在自身的重力作用下绕第一铰接点进行旋转，且第一铰接点靠近固定钩爪，以第一铰接点为杠杆支撑点，二次锁止钩爪的重力矩远大于锁止杆的重力矩；锁止杆设置有用于对活动钩爪进行锁止的锁止结构；采用杠杆原理和死点位置设计锁止机构，通过重力自动开锁和闭锁，随着锁止杆的升、降，完成对活动钩爪的开锁和闭锁，实现对作业装置第一连接销轴的释放和抱紧，同时实现二次锁止钩爪对作业装置第二连接销轴的释放和抱紧，达到对轴双锁的目的。

Description

一种双锁式快速连接器及挖掘机

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种双锁式快速连接器及挖掘机。

背景技术

挖掘机作为日常施工最常用的工程机械，承担多种多样的作业功能。多功能机具的应用也越来越广泛，快速连接器作为挖掘机与作业装置（铲斗、破碎锤、液压剪等）的连接机具，实现了各种作业装置的快速切换安装，扩大挖掘机使用范围，省去了由于更换属具拆卸销轴而造成的时间和人力的浪费，提高了工作效率。目前最常用的快速连接器为液压式快速连接器，其由液压油缸驱动闭锁机构实现与属具的连接与分离。

目前常用的液压式快速连接器，其固定钩爪钩住作业装置第二连接销轴，抱合范围有限，抱合性不强，作业装置第二连接销轴处于半裸露状态，操作液压缸实现活动钩爪与作业装置的联接，需要操作人员手工从侧面从插入安全插销，以保证活动钩爪锁止，防止作业过程操作失误或液压系统失效而造成作业装置脱落。但由于人工插销，可能存在操作人员忘记插销而导致事故。

现有技术存在以下缺陷：作业装置第一连接销轴抱合性差，作业装置第二连接销轴抱合范围有限，处于半裸露状态，造成作用装置晃动量较大，容易松脱，存在安全隐患。同时人工插销，可能存在操作人员忘记插销而导致事故。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种双锁式快速连接器及挖掘机。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双锁式快速连接器，包括壳体、活动钩爪、锁止机构、油缸；

所述壳体上设置有用于与活动钩爪相配合作用将作业装置第一连接销轴夹紧的作业装置第一连接销轴止动处，以及与二次锁止钩爪相配合作用将作业装置第二连接销轴夹紧的固定钩爪；所述固定钩爪内侧设置有作业装置第二连接销轴止动处；

所述锁止机构包括相互连接的锁止杆和二次锁止钩爪，锁止杆和二次锁止钩爪之间固定连接或为一体式结构；所述锁止机构通过第一铰接点铰接在所述壳体上，能够在自身的重力作用下绕第一铰接点进行旋转，且第一铰接点靠近固定钩爪，以所述第一铰接点为杠杆支撑点，所述二次锁止钩爪的重力矩大于锁止杆的重力矩；所述锁止杆的锁止端设置有用于对活动钩爪进行锁止的锁止结构；

所述活动钩爪中部通过第二铰接点铰接安装在所述壳体上，且能够绕第二铰接点旋转与所述作业装置第一连接销轴止动处配合将作业装置第一连接销轴夹紧；所述活动钩爪靠近锁止杆端设置有用于与锁止杆的锁止结构相配合在设定位置进行啮合的止动结构；

所述油缸的缸体、活塞杆两者之一通过所述第一铰接点铰接安装在所述壳体上，两者之另一通过第三铰接点与活动钩爪铰接，用于通过驱动油缸伸缩带动活动钩爪绕第二铰接点旋转；

所述锁止杆的锁止结构与活动钩爪的止动结构啮合时，锁止杆的位置在油缸第一铰接点与第三铰接点的连线上。

在一些实施例中，所述作业装置第一连接销轴止动处采用圆弧过渡结构。

在一些实施例中，所述油缸的缸体端通过所述第一铰接点铰接安装在所述壳体上，活塞杆端通过第三铰接点与活动钩爪铰接。

在一些实施例中，所述活动钩爪上靠近所述第一连接销轴止动处的部分采用异形结构。

在一些实施例中，所述锁止杆的锁止端的锁止结构与活动钩爪的止动结构为相配合的台阶形。

在另一些实施例中，所述锁止杆的锁止结构与活动钩爪的止动结构为相配合的锯齿形。

根据本发明的另一方面，还提供一种挖掘机，包括所述的双锁式快速连接器。

有益效果：本发明提供的双锁式快速连接器及挖掘机，具有以下优点：采用杠杆原理和死点位置设计锁止机构，通过重力自动开锁和闭锁，随着锁止杆的升、降，完成对活动钩爪的开锁和闭锁，实现对作业装置第一连接销轴的释放和抱紧，同时实现二次锁止钩爪对作业装置第二连接销轴的释放和抱紧，达到对轴双锁的目的，增加快速连接器的可靠性。可与活动钩爪啮合的锁止机构，同时实现对作业装置第二连接销轴的锁定，实现自动落锁功能和双重锁止。取消传动的手工插入安全销的锁止方式，实现全自动液压驱动闭锁，驱动活动钩爪锁定作业装置第一连接销轴的同时对作业装置第二连接销轴实施锁止，达到双锁的目的，提高快速连接器的可靠性。

附图说明

图1为实施例的双锁式快速连接器的结构示意图；

图2为实施例的双锁式快速连接器中壳体结构的示意图；

图3为实施例的双锁式快速连接器中壳体解锁时运动位置示意图；

图中：1、壳体；1-1、作业装置第一连接销轴止动处；1-2、作业装置第二连接销轴止动处；第一铰接点1-3、第二铰接点1-4、第三铰接点42；固定钩爪5；

第一连接销轴6-1、第二连接销轴6-2；

2、活动钩爪；2-1、止动结构；

3、锁止机构；3-1、锁止杆；3-1-1、锁止结构；3-2、二次锁止钩爪；4、油缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为实施例的双锁式快速连接器的结构示意图， 图2为实施例的双锁式快速连接器中壳体结构的示意图，如图1和图2所示，一种双锁式快速连接器，包括壳体1、活动钩爪2、锁止机构3、油缸4；

所述壳体1上设置有用于与活动钩爪2相配合作用将作业装置第一连接销轴6-1夹紧的作业装置第一连接销轴止动处1-1，以及与二次锁止钩爪3-2相配合作用将作业装置第二连接销轴6-2夹紧的固定钩爪5；所述固定钩爪5内侧设置有作业装置第二连接销轴止动处1-2；

所述锁止机构3包括相互连接的锁止杆3-1和二次锁止钩爪3-2，锁止杆3-1和二次锁止钩爪3-2之间固定连接或为一体式结构；所述锁止机构3通过第一铰接点1-3铰接在所述壳体1上，能够在自身的重力作用下绕第一铰接点1-3进行旋转，且第一铰接点1-3靠近固定钩爪5，以所述第一铰接点1-3为杠杆支撑点，所述二次锁止钩爪3-2的重力矩大于锁止杆的重力矩；所述锁止杆3-1包括连接端和锁止端，所述锁止杆3-1的连接端与二次锁止钩爪3-2固定连接，所述锁止杆3-1的锁止端设置有用于对活动钩爪2进行锁止的锁止结构3-1-1；

在一些实施例中，所述锁止杆3-1的连接端位于第一铰接点1-3处。

所述活动钩爪2中部通过第二铰接点1-4铰接安装在所述壳体1上，且能够绕第二铰接点1-4旋转与所述作业装置第一连接销轴止动处1-1配合将作业装置第一连接销轴6-1夹紧；所述活动钩爪2靠近锁止杆端设置有用于与锁止杆锁止端的锁止结构3-1-1相配合在设定位置进行啮合的止动结构2-1；

所述油缸4的缸体、活塞杆两者之一通过所述第一铰接点1-3铰接安装在所述壳体1上，两者之另一通过第三铰接点42与活动钩爪2铰接，用于通过驱动油缸4伸缩带动活动钩爪2绕第二铰接点1-4旋转；

所述锁止杆3-1的锁止结构3-1-1与活动钩爪2的止动结构2-1啮合时，锁止杆的位置在油缸4的第一铰接点1-3与第三铰接点42的连线上。

在一些实施例中，所述活动钩爪2沿第三铰接点42向第一铰接点1-3方向延伸设置延伸部，所述延伸部一端与活动钩爪2的钩爪部固定连接，另一端为所述活动钩爪2靠近锁止杆端。

作为优选方案，在一些实施例中，所述作业装置第一连接销轴止动处1-1采用圆弧过渡结构。

在一些实施例中，如图1所示，所述油缸4的缸体端通过所述第一铰接点1-3铰接安装在所述壳体1上，活塞杆端通过第三铰接点42与活动钩爪2铰接。

在一些实施例中，所述活动钩爪2上靠近所述第一连接销轴止动处1-1的部分采用异形结构。

在一些实施例中，如图1所示，所述锁止杆3-1的锁止端的锁止结构3-1-1与活动钩爪2的止动结构2-1为相配合的台阶形。

在一些其他实施例中，所述锁止杆3-1的锁止端的锁止结构3-1-1与活动钩爪2的止动结构2-1也可以为相配合的锯齿形。

在一些实施例中，如图1所示，一种双锁式快速连接器，包括壳体1、活动钩爪2、锁止机构3、固定钩爪5、液压式快速连接器配套的油缸4、销轴、轴承等零部件。

锁止机构3，包括锁止杆3-1和二次锁止钩爪3-2；在挖机正常工作时，驱动油缸4带动活动钩爪2对作业装置第一连接销轴6-1进行夹紧，同时锁止机构3在自身重力作用下旋转，二次锁止钩爪3-2保持下降姿态，勾住作业装置第二连接销轴6-2，保持对第二连接销轴6-2的夹紧，锁止机构3中二次锁止钩爪3-2对作业装置第二连接销轴6-2进行抱合夹紧的同时驱动锁止杆3-1的锁止结构3-1-1与活动钩爪2的前端止动结构2-1啮合，从而达到锁止活动钩爪2的目的，实现双锁和自动锁止，锁止杆在锁止活动钩爪2的同时带动二次锁止钩爪对作业装置第二连接销轴6-2进行锁止，达到双重锁止的目的。

锁止杆3-1，用于对活动钩爪2进行锁止，防止在油缸4失效的情况下，带动活动钩爪2回缩，从而释放作业装置第一连接销轴6-1，导致事故；

二次锁止钩爪3-2，用于对作业装置第二连接销轴6-2实施释放和抱紧，解决现有的快速连接器对作业装置第二连接销轴6-2仅单侧抱紧，并没有形成较封闭的状态，存在安全隐患的问题；

死点位置，锁止杆3-1与活动钩爪2搭接位置与油缸4的施力方向共线，油缸4施加的力被锁止杆反作用力完全抵消，从而导致驱动活动钩爪2的有效力为零；

活动钩爪2为由油缸4驱动的钩爪；

固定钩爪5为快速连接器壳体1上的无法活动的钩爪。

进一步的，本实施例中，双锁式液压快速连接器在现有的H型液压式快速连接器基础上进行改进，在壳体1、活动钩爪2的结构有所区别，同时增加了锁止机构3。常见H型液压式快速连接器对作业装置第一连接销轴6-1的仅通过活动钩爪2与平板制动夹紧，此结构导致与第一连接销轴6-1的接触面较少，抱合性差。此双锁式液压快速连接器的壳体1后侧采用圆弧过渡，由于相同吨位挖掘机销轴直径基本接近或相同，所以圆弧设计有效增加了壳体1的制动结构与作业装置第一连接销轴6-1的接触面积，大大的提高了对作业装置第一连接销轴6-1抱合性，有效减少第一连接销轴6-1的晃动。活动钩爪2的前端伸出有可啮合的止动结构用于与锁止机构3啮合锁止。锁止结构采用杠杆原理，二次锁止钩爪的重力矩远大于锁止杆的重力矩，因此二次锁止钩爪在挖机正常工作时，可一直保持下降姿态，保持对第二连接销轴6-2的夹紧；另一端锁止杆则一直保持抬起与活动钩爪2的止动结构相互啮合。该快速连接器的油缸4的缸体一端与壳体1的固定钩爪5和锁止机构3铰点同时固定，其活塞杆端与活动钩爪2铰接。驱动油缸4带动活动钩爪2对第一连接销轴6-1进行锁止，同时也驱动了锁止机构3。常见快速连接器仅使用固定钩爪5对作业装置第二连接销轴6-2进行钩取，固定钩爪5为方便销轴进出常为半圆形设计，一侧与销轴接触，一侧敞开方便销轴出入，致使作业装置第二连接销轴6-2处于半裸露状态。本发明增设的二次锁止钩爪结构，可以保障在工作中作业装置第二连接销轴6-2也处于锁止状态，大大提高了快速连接器的可靠性。

进一步的，活动钩爪2内侧与第一连接销轴6-1接触处，活动钩爪2的外侧结构可根据连接机具、吨位等情况可设计为异形等结构以加强活动钩爪2的结构强度。

进一步的，活动钩爪2设计有止动结构2-1，止动结构2-1可为类台阶形、锯齿形等可啮合形状，所述的止动结构2-1与锁止杆端3-1-1形状啮合，达到自动锁止活动钩爪2的目的。

（1）锁止机构3采用杠杆原理，二次锁止钩爪的重力矩远大于锁止杆的重力矩，因此二次锁止钩爪在挖机正常工作时，可一直保持下降姿态，保持对第二连接销轴6-2的夹紧；另一端锁止杆则一直保持抬起与活动钩爪2的止动结构相互啮合。当油缸4失效回缩时，由于锁止杆与活动钩爪2的止动结构相互啮合位置在油缸4的施力的作用线上，导致油缸4给活动钩爪2的力被锁止杆完全抵消，没有驱动活动钩爪2运动的分力。因此对活动钩爪2达到了锁止的二重保护作用。

（2）图3为实施例的双锁式快速连接器中壳体解锁时运动位置示意图，如图3所示，当需要更换属具时，将该快换连接器完全倒立，此时由于杠杆原理，二次锁止钩爪将由于重力作用脱离第二连接销轴6-2，而锁止杆端将反方向运动而脱离于活动钩爪2啮合的位置，此时可将油缸4回缩，油缸4带动活动钩爪2将第二连接销轴6-2释放，然后再释放第一连接销轴6-1，完全解除对属具的连接。

（3）全新的H型液压式快换连接器，壳体结构设计、活动钩爪2设计、锁止结构设计等；

（4）对作业装置第一连接销轴6-1、第二连接销轴6-2可同时实施完全锁止，达到双锁的目的，提高快速连接器的可靠性；

（5）在活动钩爪2抓取作业装置第一连接销轴6-1的同时，锁止杆对活动钩爪2进行自动锁止，防止油缸失效；同时避免人工插销带来的安全隐患。

根据本发明的另一方面，还提供一种挖掘机，包括所述的双锁式快速连接器。

本发明一种双锁式快速连接器的应用，可使得作业装置第一连接销轴6-1、第二连接销轴6-2均被牢牢锁紧，大大的提高快速连接器的可靠性，同时采用H型结构，不再受制于狭小空间的限制，方便对活动钩爪2进行结构加强，使得该应用可以广泛的应用于中大型吨位的快速连接器中。同时自动对活动钩爪2进行锁止，避免由于人工操作的失误导致的事故，节省人力，应用广泛，结构简单，成本控制合理，用户接受程度较高，产品推进迅速有效。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种双锁式快速连接器，其特征在于，包括壳体（1）、活动钩爪（2）、锁止机构（3）、油缸（4）；

所述壳体（1）上设置有用于与活动钩爪（2）相配合作用将作业装置第一连接销轴（6-1）夹紧的作业装置第一连接销轴止动处（1-1），以及与二次锁止钩爪（3-2）相配合作用将作业装置第二连接销轴（6-2）夹紧的固定钩爪（5）；所述固定钩爪（5）内侧设置有作业装置第二连接销轴止动处（1-2）；

所述锁止机构（3）包括相互连接的锁止杆（3-1）和二次锁止钩爪（3-2），锁止杆（3-1）和二次锁止钩爪（3-2）之间固定连接或为一体式结构；所述锁止机构（3）通过第一铰接点（1-3）铰接在所述壳体（1）上，能够在自身的重力作用下绕第一铰接点（1-3）进行旋转，且第一铰接点（1-3）靠近固定钩爪（5），以所述第一铰接点（1-3）为杠杆支撑点，所述二次锁止钩爪（3-2）的重力矩大于锁止杆的重力矩；所述锁止杆（3-1）的锁止端设置有用于对活动钩爪（2）进行锁止的锁止结构（3-1-1）；

所述活动钩爪（2）中部通过第二铰接点（1-4）铰接安装在所述壳体（1）上，且能够绕第二铰接点（1-4）旋转与所述作业装置第一连接销轴止动处（1-1）配合将作业装置第一连接销轴（6-1）夹紧；所述活动钩爪（2）靠近锁止杆端设置有用于与锁止杆的锁止结构（3-1-1）相配合在设定位置进行啮合的止动结构（2-1）；

所述油缸（4）的缸体、活塞杆两者之一通过所述第一铰接点（1-3）铰接安装在所述壳体（1）上，两者之另一通过第三铰接点（42）与活动钩爪（2）铰接，用于通过驱动油缸（4）伸缩带动活动钩爪（2）绕第二铰接点（1-4）旋转；

所述锁止杆（3-1）的锁止结构（3-1-1）与活动钩爪（2）的止动结构（2-1）啮合时，锁止杆的位置在油缸第一铰接点（1-3）与第三铰接点（42）的连线上；

所述油缸（4）的缸体端通过所述第一铰接点（1-3）铰接安装在所述壳体（1）上，活塞杆端通过第三铰接点（42）与活动钩爪（2）铰接。

2.根据权利要求1所述的双锁式快速连接器，其特征在于，所述作业装置第一连接销轴止动处（1-1）采用圆弧过渡结构。

3.根据权利要求1所述的双锁式快速连接器，其特征在于，所述活动钩爪（2）上靠近所述第一连接销轴止动处（1-1）的部分采用异形结构。

4.根据权利要求1所述的双锁式快速连接器，其特征在于，所述锁止杆（3-1）的锁止端的锁止结构（3-1-1）与活动钩爪（2）的止动结构（2-1）为相配合的台阶形。

5.根据权利要求1所述的双锁式快速连接器，其特征在于，所述锁止杆（3-1）的锁止结构（3-1-1）与活动钩爪（2）的止动结构（2-1）为相配合的锯齿形。

6.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的双锁式快速连接器。