CN111236336A

CN111236336A - 装载机

Info

Publication number: CN111236336A
Application number: CN202010081186.3A
Authority: CN
Inventors: 莫华栋; 莫德志
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-06-05

Abstract

本发明涉及装载机，为解决现有装载机铲装作业效率低下的问题；提供一种装载机，该装载机包括连接架，连接架后端与动臂前端铰接，转斗机构设置在连接架上，铲斗与连接架的前端和转斗机构铰接；连接架后端绕动臂转动的转动轴心线与铲斗长度方向垂直，在连接架与动臂之间设置有驱动连接架绕其后端转动轴心线转动的回转驱动装置。本发明中可实现两端封闭的标准铲斗使用侧卸的方式进行作业，保证满斗率、减少作业行进路径，提高机器的作业效率。

Description

装载机

技术领域

本发明涉及一种装载机，更具体地说，涉及一种既可正面卸料又可侧面卸料的装载机。

背景技术

现有装载机根据其卸料方式主要可分为正面卸料装载机和侧卸装载机。

对于正面卸料装载机，其铲斗转动安装在动臂的前端，通过转斗机构绕动臂前端上下翻转。正面卸料装载机的铲斗两端封闭，铲装物料时物料都是从铲斗口进入铲斗或卸料出铲斗，卸料方向位于装载机的正前方。对于正面卸料装载机，由于其铲斗两端封闭，因此其铲装物料时铲斗装料较多，满斗率较高。但是，正面卸料装载机只能在装载机的正前方铲料与卸料。在它作业时，比如铲装物料装车时，其一个作业循环包括：装载机前进铲料入斗、后退转向、前进(或同时转弯)驶向车箱、卸料入车箱、后退(或同时转弯)、前进驶向料堆进行下一作业循环。在一个作业循环中，由于铲料后需要将装载机的方向调整至与车箱垂直，从而导致装载机移动距离长，司机对装载机转向、停车、起动动作频繁，从而使得装载机在进行装车作业时其作业效率较低，司机劳动强度大的问题。

对于侧卸装载机，其铲斗通过托架安装于动臂的前端，托架可绕其连接销轴上下翻转，实现铲斗的上下翻转，铲斗在其底部靠左端或右端的位置通过销轴与托架铰接，在侧卸油缸的推动下，铲斗可绕销轴相对托架转动，使铲斗的一端抬高，位于铲斗内的物料从其端部卸出铲斗。侧卸装载机卸料时，装载机的前后方向与车箱的前后方向一致，装载机与车箱平行，因此侧卸装载机作业时，装载机只需前进与后退，无需(或少量)调整方向，其在一个作业循环中，装载机的行进路径较短，其比较适合于空间受限的作业场地，比如隧道、坑道等场地。但是，现有侧卸装载机的侧卸铲斗的两端或在卸料端为敞开口，这样的铲斗在铲装物料时，在进入到铲斗内位于敞口端的物料在铲斗举升过程中会掉落出铲斗，导致铲斗内的物料较少，满斗率较低，从而导致铲装作业效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机铲装作业效率低下的问题，而提供一种既可正面卸料、又可侧面卸料，同时作业效率高的装载机。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种装载机，包括动臂、动臂油缸、铲斗、转斗机构，所述动臂后端与装载机的前车架铰接，所述动臂油缸两端分别与所述动臂和前车架连接，其特征在于还包括连接架，所述连接架后端与所述动臂前端铰接，所述转斗机构设置在所述连接架上，所述铲斗与所述连接架的前端和转斗机构铰接；所述连接架后端绕所述动臂转动的转动轴心线与所述铲斗长度方向垂直，在所述连接架与所述动臂之间设置有驱动连接架绕其后端转动轴心线转动的回转驱动装置。该装载机可进行侧卸作业，侧卸时将铲斗举升到连接架后端回转中心线呈竖直状态时，铲斗跟随连接架转动，铲斗的斗口朝向侧方，此时可控制转斗机构使铲斗绕连接架上下翻转，实现斗内物料从铲斗口卸料。

上述装载机中,所述动臂是居中布置的单臂动臂，所述单臂动臂的前端设置有用于与所述连接架后端铰接的回转支座；单臂动臂的左右两侧各设置有一根动臂油缸。或者所述动臂包括左右平行布置的两动臂板，两动臂板的后端均与前车架连接，前端与用于与所述连接架后端铰接的回转支座固定连接，每一动臂板与前车架之间连接有一动臂油缸。

上述装载机中,所述连接架的前部具有左右间隔平行布置且向前伸出的铲斗连接臂，所述转斗机构包括转斗油缸、摇臂、连杆，所述摇臂转动安装在所述连接架上；所述转斗油缸的一端与所述摇臂的一端铰接，另一端与所述连接架铰接；所述摇臂的另一端与所述连杆的一端铰接；所述连杆的另一端与所述铲斗铰接。

上述装载机中,所述转斗机构的摇臂和连杆位于所述铲斗的中心平面上，所述转斗油缸为两支且左右对称位于所述摇臂的两侧。

上述装载机中,所述动臂向上转动至最高位置时所述连接架后端的转动轴心线为竖直状态或越过竖直位置略向后倾。

上述装载机中,所述回转驱动装置是一端与连接架铰接、另一端与动臂连接的液压油缸。或者所述回转驱动装置是安装在所述动臂上且转动输出端与所述连接架连接的液压马达装置。

上述装载机中,所述动臂油缸和\或转斗油缸可以是一级油缸，也可以是多级油缸，例如为二级油缸或三级油缸。

本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.与现有的侧卸装载机相比，本发明使用的铲斗是标准铲斗(铲斗的两侧是封闭的)，斗容更容易实现更大值，机器运转中物料不容易洒落，单次作业循环功效比更优。

2.每次卸料整机不必垂直于(或近似垂直于)运料卡车，作业循环轨迹可以更优，作业循环距离更短，整机作业循环制动、停止、起动的次数更少，整机的生产率更高、节能降耗、寿命周期成本更低。

3.动臂油缸下部的安装支座的位置在前车架的前部，动臂油缸的最大力臂更容易获得，更容易实现较大的动臂掘起力，从而提高整机的满斗率，进一步提高整机的生产率、节能降耗。动臂油缸的力臂变化范围更小，动臂提升力变化范围更小。

4.动臂油缸下安装支座的位置在前车架的前部，更靠近前桥总成，前车架结构受力更好，构件可以更轻。

5.二级的动臂油缸更符合动臂掘起力到动臂提升力的变化需求，从而缩短举升时间提高作业效率。

6.二级的转斗油缸更符合转斗掘起力到转斗保持力的变化需求，从而缩短转斗时间提高作业效率。

7.与现有的侧卸装载机相比，前倾翻力矩可以变得更小，整机重量更轻。

附图说明

图1是本发明装载机的结构示意图。

图2是本发明装载机的前车架与工作装置的侧面结构示意图。

图3是本发明装载机的前车架与工作装置的轴向视图。

图4是本发明装载机动臂的结构示意图。

图5是本发明装载机动臂油缸、转斗油缸、摆动油缸控制的液压原理示意图。

图6是本发明装载机铲料运输过程示图。

图7是本发明装载机工作装置举升过程示图。

图8是本发明装载机侧向卸载时的侧向示图。

图9是本发明装载机侧向卸载时的俯视示图。

图10是本发明装载机侧向卸载时正向示图。

图中零部件名称及序号：

前车架1、动臂销轴2、动臂3、动臂油缸下销轴4、动臂油缸5、动臂油缸上销轴6、转斗油缸上销轴7、转斗油缸8、摆动油缸9、摆动油缸上销轴10、回转支座销轴11、摆动油缸下销轴12、连接架13、摇臂14、摇臂销轴15、铲斗16、铲斗销轴17、转斗销轴18、连杆19、转斗油缸下销轴20、连杆销轴21、前桥总成22、连接架右侧板1301、连接架左侧板1302、分配阀23、动臂体301、回转支座302、主切削板1601、左切削板1602、左侧板1603、右侧板1604、右切削板1605。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的装载机的主机结构与现有装载机主机结构基本相同，其不同点在于工作装置，工作装置包括动臂3、连接架13、动臂油缸5、铲斗16、转斗机构、回转驱动装置。

如图2图3图4所示，动臂3为单臂动臂，动臂3居中布置，其后端通过动臂销轴2与前车架1铰接，前端设置回转支座302。在动臂3的两侧各设一支动臂油缸5，两动臂油缸5的下端各自通过动臂油缸下销轴4与前车架1铰接，两动臂油缸5的上端各自通过动臂油缸上销轴6对应与动臂3上的左、右支座对应铰接。动臂油缸5伸缩时举升动臂3绕动臂销轴2上下摆动。动臂油缸5的动臂油缸下销轴4的安装支座安装在前车架1的前部接近前桥总成22的中心，动臂油缸5的载荷很容易传递到前桥总成22上，使得前车架1的结构受力变得简单，从而实现前车架1的结构重量更轻。

连接架13的后端通过回转支座302上的回转支座销轴11与动臂3铰接。连接架13的前部具有左右间隔平行行布置且向前伸出的铲斗连接臂，两铲斗连接臂的前端各自通过铲斗销轴17与铲斗16铰接。

如图2所示，转斗机构包括转斗油缸8、摇臂14、连杆19，摇臂14通过摇臂销轴15转动安装在连接架13上；转斗机构的摇臂14和连杆19位于铲斗16的中心平面上，转斗油缸8为两支且左右对称位于摇臂14的两侧。两转斗油缸8的一端通过转斗油缸上销轴7与摇臂14的一端铰接，两转斗油缸8的另一端各自通过转斗油缸下销轴20对应与连接架13的左侧板1302、右侧板1301铰接；摇臂14的另一端通过连杆销轴21与连杆19的一端铰接；连杆19的另一端通过转斗销轴18与铲斗16铰接。转斗油缸8的伸缩运动使得摇臂14绕摇臂销轴15摆动，摇臂14的摆动通过连杆19带动铲斗16绕铲斗销轴17上下翻转，实现铲斗16的收斗与开斗动作。

回转驱动装置为两支摆动油缸9，两摆动油缸9分置于动臂的两侧，两摆动油缸9的一端各自通过摆动油缸上销轴10与动臂3铰接，两摆动油缸9的另一端分别通过摆动油缸下销轴12对应与连接架13的连接架右侧板1301和连接架左侧板1302铰接，两摆动油缸9的一伸一缩动作拉动连接架绕回转支座销轴11转动。摆动油缸的中心线垂直于回转销轴的中心线。

如图5所示，本实施例中的装载机的工作装置液压系统包括液压泵、分配阀23、动臂油缸5、转斗油缸8、摆动油缸9、液压油箱等部件，液压泵经分配阀23向动臂油缸5、转斗油缸8和摆动油缸9等液压执行元件供油，分配阀控制动臂油缸5和转斗油缸8和摆动油缸9的伸缩，分配阀经油箱回路与油箱连接。

在本实施例中，回转驱动装置由两支摆动油缸9，在具体实施时还可以是由安装在动臂上且转动输出端与连接架连接的液压马达装置。

本实施例中，如图4所示，动臂主要是动臂体301和回转支座302构成的单臂动臂，在具体实施时，动臂也可以是包括左右平行布置的两动臂板，两动臂板的后端均与前车架连接，前端与回转支座固定连接，每一动臂板与前车架之间连接有一动臂油缸。

动臂油缸和转斗油缸为二级油缸，二级的动臂油缸更符合动臂掘起力到动臂提升力的变化需求，从而缩短举升时间提高作业效率。二级的转斗油缸更符合转斗掘起力到转斗保持力的变化需求，从而缩短转斗时间提高作业效率，在具体实施时，也可以采用一级油缸，或者三级油缸。

如图3所示，本实施例中的装载机的铲斗为现有正面卸料装载机用的标准铲斗，标准铲斗的特征是铲斗16由主切削板1601、左切削板1602、左侧板1603、右侧板1604、右切削板1605等构成，铲斗的左右两侧是封闭的。

如图4和图7所示，本实施例中，与动臂3上的回转支座302的回转中心线A4垂直的平面B2与动臂体301的中心面B1的夹角α等于(或接近于)动臂3的动臂体的中心面B1从铲斗16的主切削板1601置于水平位置时动臂3的位置运动到动臂3举升最高位置之间的夹角β。在动臂3举升到最高位置时，回转中心线A4垂直于水平面B，或者越过竖直方向略微向后倾斜。当动臂举升到最高位置时，通过两个摆动油缸9的驱动，连接架13和铲斗16等一体绕回转中心线A4做水平回转运动，两个二级的动臂油缸5的力臂e1也能保证获得较大值。在动臂3的举升过程中，通过监控动臂3或动臂油缸5的姿态，控制转斗油缸8进行运动，从而实现铲斗16的斗口线L处于水平，保证物料的不洒落。

装载机处于铲装的插入料堆时的状态如图1所示，处于运输时状态如图6所示，其工作装置最低位置离地高度为H，铲斗16与水平面B的夹角接近45°。

如图9所示，本实施例中的装载机处于卸载的状态。此时，铲斗16的纵向对称面D垂直于整机的纵向对称面C。为了保证两个摆动油缸9具有足够的回转力矩，可以通过整机铰接转向转动γ角度来实现。通过整机铰接转向转动γ角度和回转摆动θ角度的配合，可以实现整机的铲斗16的纵向对称面D垂直于运料卡车，从而实现卸载，不必要整机的纵向对称面C垂直于运料卡车，从而实现一个作业循环轨迹可以更优，作业循环距离更短，整机作业循环制动、停止、起动的次数更少，整机的生产率更高、节能降耗、寿命周期成本更低。

如图10所示，本实施例中的装载机处于卸载的状态，在卸载高度H2和卸载距离L1时，铲斗16与水平面B的夹角保证接近45°。

在本实施例中，装载机铲斗的铲斗口向正前方完成铲料动作移动至卸料位置，动臂油缸举升动臂至最高位置，此时回转中心线A4处于竖直状态，如图7所示。此时摆动油缸驱动连接架绕回转中心转动，如图8图9图10所示，铲斗的铲斗口朝向装载机的侧方，转动机构驱动铲斗向下翻转，实现铲斗侧向卸料。本实施例中的装载机用于铲装物料装车箱的作业中，由于采用了两端封闭的标准铲斗，其铲装的物料较多，保证了满斗率。进行向车箱内卸料时，装载机在后退的过程中使装载机与车箱平行时举高动臂、铰接架后可实现侧卸物料入车箱。卸完物料后摆正连接架后装载机前行至料堆前，该侧卸作业循环机器的行进路径较短。本发明中可实现两端封闭的标准铲斗使用侧卸的方式进行作业，保证满斗率、减小作业行进路径，提高机器的作业效率。

Claims

1.一种装载机，包括动臂、动臂油缸、铲斗、转斗机构，所述动臂后端与装载机的前车架铰接，所述动臂油缸两端分别与所述动臂和前车架连接，其特征在于还包括连接架，所述连接架后端与所述动臂前端铰接，所述转斗机构设置在所述连接架上，所述铲斗与所述连接架的前端和转斗机构铰接；所述连接架后端绕所述动臂转动的转动轴心线与所述铲斗长度方向垂直，在所述连接架与所述动臂之间设置有驱动连接架绕其后端转动轴心线转动的回转驱动装置。

2.根据权利要求1所述的装载机，其特征在于所述动臂是居中布置的单臂动臂，所述单臂动臂的前端设置有用于与所述连接架后端铰接的回转支座；单臂动臂的左右两侧各设置有一根动臂油缸。

3.根据权利要求1所述的装载机，其特征在于所述动臂包括左右平行布置的两动臂板；两动臂板的后端均与前车架连接，前端与用于与所述连接架后端铰接的回转支座固定连接，每一动臂板与前车架之间连接有一动臂油缸。

4.根据权利要求2或3所述的装载机，其特征在于所述连接架的前部具有左右间隔平行布置且向前伸出的铲斗连接臂，所述转斗机构包括转斗油缸、摇臂、连杆，所述摇臂转动安装在所述连接架上；所述转斗油缸的一端与所述摇臂的一端铰接，另一端与所述连接架铰接；所述摇臂的另一端与所述连杆的一端铰接；所述连杆的另一端与所述铲斗铰接。

5.根据权利要求4所述的装载机，其特征在于所述转斗机构的摇臂和连杆位于所述铲斗的中心平面上，所述转斗油缸为两支且左右对称位于所述摇臂的两侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装载机，其特征在于所述动臂向上转动至最高位置时所述连接架后端的转动轴心线为竖直状态或越过竖直位置略向后倾。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的装载机，其特征在于所述回转驱动装置是一端与连接架铰接、另一端与动臂连接的液压油缸。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的装载机，其特征在于所述回转驱动装置是安装在所述动臂上且转动输出端与所述连接架连接的液压马达装置。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的装载机，其特征在于所述动臂油缸和\或转斗油缸为一级油缸或多级油缸。