CN111576520A - 工作臂组件和挖掘设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工作臂组件和挖掘设备。其中，工作臂组件，包括：工作臂，工作臂包括：多个单元臂；第一液压缸，第一液压缸与多个单元臂中相邻的两个单元臂相连接，并能够调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度；旋转装置，与工作臂相连接，旋转装置能够带动工作臂旋转；俯仰装置，与旋转装置相连接，并能够调节旋转装置相对于俯仰装置的第一摆角。本发明提供的工作臂组件，通过俯仰装置调节旋转装置的位置，旋转装置带动工作臂旋转合适角度后，通过第一液压缸调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度，使得多个单元臂中与工作装置相连接的单元臂能够较好地与巷道的侧帮和/或底板相贴合，能够进行特殊工况的巷道修复作业，扩大了产品的使用范围。

Description

工作臂组件和挖掘设备

技术领域

本发明涉及挖掘设备技术领域，具体而言，涉及一种工作臂组件和一种挖掘设备。

背景技术

随着巷道内生产活动的开展，巷道会发生底鼓、侧帮变形等现象，因此，需要及时进行卧底、扩帮、挖掘水沟等巷修作业。若依靠人工劳动进行作业，工作效率低，工人劳动强度大，且存在较大的安全隐患。若采用机械设备进行作业，由于目前的挖掘设备的工作臂不能较好的与巷道侧帮和/或底板贴合，因此，作业效果并不理想。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种工作臂组件。

本发明的第二方面提出一种挖掘设备。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种工作臂组件，包括：工作臂，工作臂包括：多个单元臂；第一液压缸，第一液压缸与多个单元臂中相邻的两个单元臂相连接，并能够调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度；旋转装置，与工作臂相连接，旋转装置能够带动工作臂旋转；俯仰装置，与旋转装置相连接，并能够调节旋转装置相对于俯仰装置的第一摆角。

本发明提供的工作臂组件，包括工作臂、旋转装置和俯仰装置，其中，工作臂用于连接工作装置以对巷道进行作业，工作臂包括多个单元臂和第一液压缸，多个单元臂依次连接，第一液压缸连接多个单元臂中相邻的两个单元臂，并能够调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度，俯仰装置设置在挖掘设备的车体上，俯仰装置与旋转装置相连接，并能够调节旋转装相对于俯仰装置的第一摆角，旋转装置与工作臂相连接并能够带动工作臂旋转，进而通过俯仰装置调节旋转装置的位置，旋转装置带动工作臂旋转合适角度后，通过第一液压缸调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度，使得多个单元臂中与工作装置相连接的单元臂能够较好地与巷道的侧帮和/或底板相贴合，能够进行如卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩等巷道修复作业，并保证良好的作业效果，避免了人工劳动进行作业，工作效率低，工人劳动强度大，且存在较大的安全隐患的问题，同时，解决了相关技术中的挖掘设备的作业臂无法与巷道侧帮和/或底板贴合而无法进行部分巷道修复作业的问题，进而提高了工作效率，并提高了作业的安全性，扩大了产品的使用范围，并保证了良好的作业效果。

另外，本发明提供的上述技术方案中的工作臂组件还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，多个单元臂包括依次连接的第一臂、第二臂和第三臂，第一臂与旋转装置相连接，第一液压缸连接第一臂和第二臂，并能够调节第二臂相对于第一臂的第二摆角；工作臂还包括第二液压缸，第二液压缸连接第二臂和第三臂，并能够调节第三臂相对于第二臂的第三摆角。

在该技术方案中，多个单元臂包括依次连接的第一臂、第二臂和第三臂，即第二臂位于第一臂和第三臂之间，即工作臂为三节臂结构。具体地，第一臂与旋转装置相连接，即旋转装置旋转带动第一臂转动，第一液压缸连接第一臂和第二臂，第一液压缸伸缩能够调节第二臂相对于第一臂的第二摆角，工作臂还包括第二液压缸，第二液压缸连接第二臂和第三臂，第二液压缸伸缩能够调节第三臂相对于第二臂的摆角，因此，当俯仰装置动作使旋转装置位于合适位置，然后旋转装置带动第一臂旋转至合适位置，通过第一液压缸调节第二臂相对于第一臂的摆动范围，第二液压缸调节第三臂相对于第二臂的摆动范围，能够调节第三臂的作业位置，使第三臂位于作业范围内，并保证良好的作业效果。

具体地，通过第一液压缸沿水平方向调节第二臂相对于第一臂的摆动范围，能够使第二臂远离第一臂的一端与侧壁靠近或贴合，进而提高第三臂与巷道侧帮和/或底板的贴合度，同时，由于液压缸俯仰装置沿竖直方向调节了旋转装置相对于俯仰装置的另一端的摆动范围，如，通过液压缸俯仰装置使旋转装置靠近地面，进而使得第一臂接近地面，然后，利用第二液压缸沿竖直方向调节第三臂和第二臂的相对位置，有利于使第三臂沿巷道侧帮和/或底板与地面贴合，即第三臂沿长度方向与地面贴合，并与巷道侧帮和/或底板贴合，进而扩大了产品的作业范围，能够实现如卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩等巷道修复作业，并保证良好的作业效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：作业装置，设于第三臂远离第二臂的一端；第三液压缸，第三液压缸连接作业装置和第三臂，并能够调节作业装置相对于第三臂的第四摆角。

在该技术方案中，工作臂组件还包括作业装置，作业装置设于第三臂远离第二臂的一端，作业装置用于进行巷道辅助作业，通过第三液压缸连接作业装置和第三臂，能够调节作业装置相对于第三臂的第四摆角，进而在第三臂与巷道侧帮贴合和/或与底板贴合的情况下，通过第四液压缸为作业装置提供动力，以保证作业装置作业的准确性和有效性，并保证良好的作业效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：连接装置，设于第三臂远离第二臂的一端，作业装置与连接装置为可拆卸连接；第三液压缸连接第三臂和连接装置，并能够调节连接装置相对于第三臂之间的摆角。

在该技术方案中，工作臂组件包括连接装置，连接装置设于第三臂远离第二臂的一端，作业装置通过连接装置与第三臂连接，第三液压缸连接第三臂和连接装置，第三液压缸通过调节连接装置相对于第三臂之间的摆角进而实现作业装置的作业动作，保证良好的作业效果。

通过作业装置与连接装置可拆卸连接，当作业装置故障或磨损时，可以将作业装置从第三臂上拆卸下来进行维修或更换，有利于提高维修换件效率，并降低维修成本，同时，可以将不同的作业装置分别通过连接装置与第三臂连接，以满足不同的作业需求，进一步扩大了产品的使用范围，提高市场竞争力。

在上述任一技术方案中，进一步地，作业装置为以下至少之一：挖斗、破碎装置、液压剪、登高作业平台。

在该技术方案中，作业装置为挖斗、破碎装置、液压剪或登高作业平台，作业装置的不同结构能够满足巷道辅助作业中卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩及配件材料吊装运输等多种作业需求，扩大了产品的使用范围。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：第四液压缸，第四液压缸连接旋转装置和第一臂，并能够调节第一臂相对于旋转装置的第五摆角；和/或第五液压缸，第五液压缸连接俯仰装置和旋转装置，并调节旋转装置相对于俯仰装置的另一端的第六摆角。

在该技术方案中，工作臂组件包括第四液压缸，通过第四液压缸连接旋转装置和第一臂，第四液压缸能够调节第一臂相对于旋转装置的第五摆角，具体地，沿竖直方向调节第一臂相对于旋转装置的摆角范围，进而能够使工作臂满足不同高度的作业要求，扩大了产品的使用范围。

具体地，通过第四液压缸沿竖直方向调节第一臂相对于旋转装置的摆动范围，可以使第一臂尽量位于较高位置，以满足对巷道顶部作业的需求，或者使第一臂尽量位于较低位置，以满足对地面作业的需求。

工作臂组件还包括第五液压缸，具体地，第五液压缸为螺旋摆动液压缸，通过第五液压缸连接俯仰装置和旋转装置，并沿水平方向调节旋转装置相对于俯仰装置的另一端的摆动范围，进而有利于扩大工作臂的工作范围，扩大产品的适用范围。

具体地，通过第五液压缸沿水平方向调节旋转装置相对于俯仰装置的摆动范围，能够满足对不同宽度的巷道侧壁的作业需求，以及巷道内不同位置的作业需求，扩大了产品的使用范围。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：保护罩，罩设于第一液压缸的外部，并与第一液压缸相连接；和/或罩设于第二液压缸的外部，并与第二液压缸相连接；和/或罩设于第三液压缸的外部，并与第三液压缸相连接；和/或罩设于第四液压缸的外部，并与第四液压缸相连接。

在该技术方案中，工作臂组件还包括保护罩，一方面，保护罩罩设于第一液压缸的外部，并与第一液压缸相连接，可以理解的是，保护罩罩设于部分液压缸的外部，以对第一液压缸进行保护，避免巷道生产或巷道辅助作业过程中，物料下落损坏第一液压缸，或第一液压缸与巷道侧帮和/或底板接触而损坏第一液压缸，保护罩的设置，有利于延长第一液压缸的使用寿命，进而提高第一液压缸的可靠性，同时，保护罩的设置，方便维修。

另一方面，保护罩罩设于第二液压缸、或第三液压缸、或第四液压缸的外部，并分别与第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸相连接，同样能够实现良好的保护作用，延长液压缸的使用寿命，提高产品的可靠性。

再一方面，可以在第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸中任一个、任两个、任三个、或四个的外部设置保护罩，以实现对不同位置的液压缸进行保护的作用。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一摆角的范围为：0°至15°；第二摆角的范围为：0°至15°；第二摆角的范围为：0°至15°；第六摆角的范围为：0°至35°；旋转装置带动工作臂旋转的角度范围为：0°至360°。

在该技术方案中，第一摆角的范围为0°至15°，第二摆角的范围为0°至15°，第六摆角的范围为：0°至35°，旋转装置带动工作臂旋转的角度范围为0°至360°，通过第一摆角、第二摆角、第六摆角和旋转角度设置在合适的范围内，能够实现第三臂与巷道侧帮、和/或底板、和/或巷道顶壁具有良好地贴合度，使工作臂组件能够实现贴地侧挖、卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩及配件材料吊装运输等作业需求，扩大了产品的使用范围，并保证了良好的作业效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一臂、和/或第二臂、和/或第三臂为钢制结构件；和/或旋转装置为回转齿圈结构；和/或俯仰装置为液压结构。

在该技术方案中，一方面，第一臂、第二臂、第三臂中的任一个为钢制结构件，另一方面，第一臂、第二臂、第三臂中的任两个为钢制结构件；再一方面，第一臂、第二臂、第三臂均为钢制结构件，钢制结构件强度大、可靠性高，进而有利于提高产品的可靠性。

旋转装置为回转齿圈结构，进一步地，为大型回转齿圈结构，回转齿圈结构承载能力较强，有利于提高产品工作的可靠性和稳定性，并保证良好的作业效果，进而扩大了产品的适用范围。可以理解的是，旋转装置也可以为满足要求的其他结构。

俯仰装置为液压结构，具体地，俯仰装置为液压缸。

根据本发明的第二个方面，提供了一种挖掘设备，包括：机身；以及第一方面任一技术方案的工作臂组件，工作臂组件设置于机身。

本发明提供的挖掘设备，包括机身以及上述任一技术方案的工作臂组件，工作臂组件设置于机身，由于挖掘设备包括上述任一技术方案的工作臂组件，因此具有该工作臂组件的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，进一步地，还包括：推土铲，与机身相连接，位于工作臂组件的俯仰装置的下方。

在该技术方案中，挖掘设备还包括推土铲，推土铲的设置，扩大了产品的使用范围，同时，由于井下空间狭窄故挖掘设备往往被设计的非常窄，从而稳定性较差，而增加推土铲后，不但提高了机身作业稳定性，还可以起到平整巷道的作用。

具体地，挖掘装置为挖掘机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的第一个实施例提供的挖掘设备的结构示意图；

图2示出了图1所示实施例的部分结构示意图；

图3示出了根据本发明的第二个实施例提供的挖掘设备的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100工作臂组件，110工作臂，111第一臂，112第二臂，113第三臂，114第一液压缸，115第二液压缸，120旋转装置，130俯仰装置，140作业装置，150第三液压缸，160连接装置，170第四液压缸，180保护罩，190回转接头，200挖掘设备，210机身，212，机舱，214，操作台，220推土铲，230行走机构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例的工作臂组件100和挖掘设备200。

实施例1：

如图1至图3所示，根据本发明的第一个方面，提供了一种工作臂组件100，包括工作臂110、旋转装置120和俯仰装置130。

具体地，如图1和图2所示，工作臂110用于连接工作装置以对巷道进行作业，工作臂110包括多个单元臂和第一液压缸114，多个单元臂依次连接，第一液压缸114连接多个单元臂中相邻的两个单元臂，并能够调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度，俯仰装置130设置在挖掘设备200的车体上，俯仰装置130与旋转装置120相连接，并能够调节旋转装相对于俯仰装置130的第一摆角，旋转装置120与工作臂110相连接并能够带动工作臂110旋转，进而通过俯仰装置130调节旋转装置120的位置，旋转装置120带动工作臂110旋转合适角度后，通过第一液压缸114调节相邻的两个单元臂之间的摆动角度，使得多个单元臂中与工作装置相连接的单元臂能够较好地与巷道的侧帮和/或底板相贴合，能够进行如卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩等巷道修复作业，并保证良好的作业效果，避免了人工劳动进行作业，工作效率低，工人劳动强度大，且存在较大的安全隐患的问题，同时，解决了相关技术中的挖掘设备200的作业臂无法与巷道侧帮和/或底板贴合而无法进行部分巷道修复作业的问题，进而提高了工作效率，并提高了作业的安全性，扩大了产品的使用范围，并保证了良好的作业效果。其中，巷道的底板为地面。

进一步地，俯仰装置130沿竖直方向调整旋转装置120相对于车身的位置，以使旋转装置120带动工作臂110沿竖直方向尽量满足作业要求，当工作臂110旋转至合适位置后，第一液压缸114沿水平方向调整相邻的两个单元臂之间的摆动范围，以使与工作装置相连接的一个单元臂能够较好地与巷道的侧帮和/或底板相贴合，扩大作业范围，满足特殊工况的作业需求。具体地，多个单元臂可以为三个、四个、五个或满足要求的其他数量。

实施例2：

如图1至图3所示，本发明的一个实施例中，在上述实施例1的基础上，进一步地，多个单元臂包括依次连接的第一臂111、第二臂112和第三臂113，第一臂111与旋转装置120相连接，第一液压缸114连接第一臂111和第二臂112，并能够调节第二臂112相对于第一臂111的第二摆角；工作臂组件100还包括第二液压缸115，第二液压缸115连接第二臂112和第三臂113，并能够调节第三臂113相对于第二臂112的第三摆角。

在该实施例中，如图1和图2所示，多个单元臂包括依次连接的第一臂111、第二臂112和第三臂113，即第二臂112位于第一臂111和第三臂113之间，即工作臂组件100为三节臂结构。具体地，第一臂111与旋转装置120相连接，即旋转装置120旋转带动第一臂111转动，第一液压缸114连接第一臂111和第二臂112，第一液压缸114伸缩能够调节第二臂112相对于第一臂111的第二摆角，工作臂组件100还包括第二液压缸115，第二液压缸115连接第二臂112和第三臂113，第二液压缸115伸缩能够调节第三臂113相对于第二臂112的摆角，因此，当俯仰装置130动作使旋转装置120位于合适位置，然后旋转装置120带动第一臂111旋转至合适位置，通过第一液压缸114调节第二臂112相对于第一臂111的摆动范围，第二液压缸115调节第三臂113相对于第二臂112的摆动范围，能够调节第三臂113的作业位置，使第三臂113位于作业范围内，并保证良好的作业效果。

具体地，通过第一液压缸114沿水平方向调节第二臂112相对于第一臂111的摆动范围，能够使第二臂112远离第一臂111的一端与侧壁靠近或贴合，进而提高第三臂113与巷道侧帮和/或底板的贴合度，同时，由于液压缸俯仰装置130沿竖直方向调节了旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的摆动范围，如，通过液压缸俯仰装置130使旋转装置120靠近地面，进而使得第一臂111接近地面，然后，利用第二液压缸115沿竖直方向调节第三臂113和第二臂112的相对位置，有利于使第三臂113沿巷道侧帮与地面贴合，即第三臂113沿长度方向与地面贴合，并与巷道侧帮贴合，进而扩大了产品的作业范围，能够实现如卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩等巷道修复作业，并保证良好的作业效果。

实施例3：

如图1至图3所示，本发明的一个实施例中，在上述实施例2的基础上，进一步地，还包括：作业装置140，设于第三臂113远离第二臂112的一端；第三液压缸150，第三液压缸150连接作业装置140和第三臂113，并能够调节作业装置140相对于第三臂113的第四摆角。

在该实施例中，如图1和图2所示，工作臂组件100还包括作业装置140，作业装置140设于第三臂113远离第二臂112的一端，作业装置140用于进行巷道辅助作业，通过第三液压缸150连接作业装置140和第三臂113，能够调节作业装置140相对于第三臂113的第四摆角，进而在第三臂113与巷道侧帮和/或底板贴合的情况下，通过第四液压缸170为作业装置140提供动力，以保证作业装置140作业的准确性和有效性，并保证良好的作业效果。

进一步地，还包括：连接装置160，设于第三臂113远离第二臂112的一端，作业装置140与连接装置160为可拆卸连接；第三液压缸150连接第三臂113和连接装置160，并能够调节连接装置160相对于第三臂113之间的摆角。

具体地，工作臂组件100包括连接装置160，连接装置160设于第三臂113远离第二臂112的一端，作业装置140通过连接装置160与第三臂113连接，第三液压缸150连接第三臂113和连接装置160，第三液压缸150通过调节连接装置160相对于第三臂113之间的摆角进而实现作业装置140的作业动作，保证良好的作业效果。

通过作业装置140与连接装置160可拆卸连接，当作业装置140故障或磨损时，可以将作业装置140从第三臂113上拆卸下来进行维修或更换，有利于提高维修换件效率，并降低维修成本，同时，可以将不同的作业装置140分别通过连接装置160与第三臂113连接，以满足不同的作业需求，进一步扩大了产品的使用范围，提高市场竞争力。

具体地，作业装置140为挖斗、破碎装置、液压剪或登高作业平台，作业装置140的不同结构能够满足巷道辅助作业中卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩及配件材料吊装运输等多种作业需求，扩大了产品的使用范围。

进一步地，破碎装置为破碎锤，也可以为刀片结构，也可以为满足要求的其他结构。

实施例4：

如图1至图3所示，本发明的一个实施例中，在上述实施例2或实施例3中任一实施例的基础上，进一步地，还包括：第四液压缸170，第四液压缸170连接旋转装置120和第一臂111，并能够调节第一臂111相对于旋转装置120的第五摆角；和/或第五液压缸，第五液压缸连接俯仰装置130和旋转装置120，并调节旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的第六摆角。

在该实施例中，如图1和图2所示，工作臂组件100包括第四液压缸170，通过第四液压缸170连接旋转装置120和第一臂111，第四液压缸170能够调节第一臂111相对于旋转装置120的第五摆角，具体地，沿竖直方向调节第一臂111相对于旋转装置120的摆角范围，进而能够使工作臂组件100满足不同高度的作业要求，扩大了产品的使用范围。

具体地，通过第四液压缸170沿竖直方向调节第一臂111相对于旋转装置120的摆动范围，可以使第一臂111尽量位于较高位置，以满足对巷道顶部作业的需求，或者使第一臂111尽量位于较低位置，以满足对地面作业的需求。

进一步地，工作臂组件100还包括回转接头190，回转接头190连接旋转装置120和第一臂111，第四液压缸170连接第一臂111和回转接头190，回转接头190的设置有利于提高第一臂111转动的灵活性和可靠性，通过第四液压缸170调节第一臂111相对于旋转装置120摆动角度。

工作臂组件100还包括第五液压缸(图中未示出)，具体地，第五液压缸为螺旋摆动液压缸，通过第五液压缸连接俯仰装置130和旋转装置120，并沿水平方向调节旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的摆动范围，进而有利于扩大工作臂组件100的工作范围，扩大产品的适用范围。

具体地，通过第五液压缸沿水平方向调节旋转装置120相对于俯仰装置130的摆动范围，能够满足对不同宽度的巷道侧壁的作业需求，以及巷道内不同位置的作业需求，扩大了产品的使用范围。

实施例5：

如图1至图3所示，本发明的一个实施例中，在上述实施例2至实施例4中任一实施例的基础上，还包括：保护罩180，罩设于第一液压缸114的外部，并与第一液压缸114相连接；和/或罩设于第二液压缸115的外部，并与第二液压缸115相连接；和/或罩设于第三液压缸150的外部，并与第三液压缸150相连接；和/或罩设于第四液压缸170的外部，并与第四液压缸170相连接。

在该实施例中，如图1和图2所示，工作臂组件100还包括保护罩180，一方面，保护罩180罩设于第一液压缸114的外部，并与第一液压缸114相连接，可以理解的是，保护罩罩设于部分液压缸的外部，以对第一液压缸114进行保护，避免巷道生产或巷道辅助作业过程中，物料下落损坏第一液压缸114，或第一液压缸114与巷道侧帮和/或底板接触而损坏第一液压缸114，保护罩180的设置，有利于延长第一液压缸114的使用寿命，进而提高第一液压缸114的可靠性，同时，保护罩180的设置，方便维修。

另一方面，保护罩180罩设于第二液压缸115、或第三液压缸150、或第四液压缸170的外部，并分别与第二液压缸115、第三液压缸150、第四液压缸170相连接，同样能够实现良好的保护作用，延长液压缸的使用寿命，提高产品的可靠性。

再一方面，可以在第一液压缸114、第二液压缸115、第三液压缸150、第四液压缸170中任一个、任两个、任三个、或四个的外部设置保护罩180，以实现对不同位置的液压缸进行保护的作用。

具体地，第一摆角的范围为0°至15°，第二摆角的范围为0°至15°，第六摆角的范围为：0°至35°，旋转装置120带动工作臂组件100旋转的角度范围为0°至360°，通过第一摆角、第二摆角、第六摆角和旋转角度设置在合适的范围内，能够实现第三臂113与巷道侧帮、和/或底板、和/或巷道顶壁具有良好地贴合度，使工作臂组件100能够实现贴地侧挖、卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩及配件材料吊装运输等作业需求，扩大了产品的使用范围，并保证了良好的作业效果。

进一步地，第一摆角的范围为0°至15°，可以理解为旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的摆动范围为0°至30°；第二摆角的范围为0°至15°，可以理解为第二臂112相对于第一臂111的摆动范围为0°至30°；第六摆角的范围为0°至35°，可以理解为旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的摆动范围为0°至35°。可以理解的是，第一摆角、第二摆角、第六摆角也可以为满足要求的其他角度。具体地，第一摆角为8°、12°或15°；第二摆角为8°、12°或15°；第六摆角为10°、20°或35°。具体地，第三摆角、第四摆角、第五摆角的范围为0°至90°。

进一步地，第一臂111、和/或第二臂112、和/或第三臂113为钢制结构件；和/或旋转装置120为回转齿圈结构；和/或俯仰装置130为液压结构。

具体地，一方面，第一臂111、第二臂112、第三臂113中的任一个为钢制结构件，另一方面，第一臂111、第二臂112、第三臂113中的任两个为钢制结构件；再一方面，第一臂111、第二臂112、第三臂113均为钢制结构件，钢制结构件强度大、可靠性高，进而有利于提高产品的可靠性。

具体地，钢制结构件为高强度结构钢板，例如，第一臂111、第二臂112、第三臂113均采用屈服强度为690Mpa钢板，结构实用更可靠，使用寿命更长。

旋转装置120为回转齿圈结构，进一步地，为大型回转齿圈结构，回转齿圈结构承载能力较强，有利于提高产品工作的可靠性和稳定性，并保证良好的作业效果，进而扩大了产品的适用范围。可以理解的是，旋转装置120也可以为满足要求的其他结构。

俯仰装置130为液压结构，具体地，俯仰装置130为液压缸。

实施例6：

如图1至图3所示，根据本发明的第二个方面，提供了一种挖掘设备200，包括机身210以及上述任一技术方案的工作臂组件100，工作臂组件100设置于机身210，由于挖掘设备200包括上述任一技术方案的工作臂组件100，因此具有该工作臂组件100的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，还包括：推土铲216，与机身210相连接，位于工作臂组件100的俯仰装置130的下方。

具体地，如图1和图3所示，挖掘设备200还包括推土铲216，推土铲216的设置，扩大了产品的使用范围，同时，由于井下空间狭窄故挖掘设备200往往被设计的非常窄，从而稳定性较差，而增加推土铲216后，不但提高了机身210作业稳定性，还可以起到平整巷道的作用。

具体地，挖掘装置为挖掘机。

具体实施例

随着我国煤矿井下高产高效技术的全面推广，现代化生产技术的不断进步，综采综掘工作面的主要生产设备已大部分实现机械化，而采掘辅助作业环节，如巷道修复作业，包括卧底、清理、挖掘水沟、巷道修扩及配件材料吊装运输等，仍然依靠人工劳动为主，机械化发展缓慢。生产辅助作业往往既费时又费力，不仅工作效率低，工人劳动强度大，而且存在较大的安全隐患。

由于受采动压力变化的影响，随着巷道生产活动的开展，底板松软的地段常常发生底鼓，两帮变形也是常有现象，需要及时进行卧底、扩帮、挖掘水沟等巷修作业，这就要求作业机械大臂能够最大限度紧贴侧帮和/或底板；另外，综采综掘生产过程中配件材料的吊装搬运、巷道及皮带机下方的浮煤清理，也是一项重要的日常工作，这就要求作业机械能够真正实现贴地侧挖，并且必须满足在狭小的空间条件下完成上述各项复杂的作业，安全保护齐全可靠。

为此，如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种挖掘设备200，包括机身210、工作臂组件100和推土铲216，由于井下空间狭窄故巷道修复设备机身210往往被设计的非常窄，从而稳定性较差，而增加推土铲216后，不但提高了机身210作业稳定性，还可以起到平整巷道的作用，可谓一举多得。

工作臂组件100为三节臂结构，具体包括：俯仰装置130、旋转装置120、第一臂111、第二臂112、第三臂113、作业装置140、第一液压缸114、第二液压缸115、第三液压缸150、第四液压缸170、第五液压缸和回转接头190，俯仰装置130设置在车身上，旋转装置120的一端与俯仰装置130相连接，另一端与回转接头190连接，回转接头190同时连接第一臂111，俯仰装置130能够带动旋转装置120相对于车身上下摆动，旋转装置120能够带动第一臂111旋转，第四液压缸170连接第一臂111和回转接头190，进而能够调节第一臂111相对于回转接头190的摆动角度，能够调节第一臂111相对于旋转装置120的第五摆角。第二臂112设于第一臂111远离回转接头190的一端，且第二臂112位于第一臂111和第三臂113之间，第三臂113远离第二臂112的一端连接有工作装置，第一液压缸114连接第一臂111和第二臂112，并调节第二臂112相对于第一臂111的摆动范围，第二液压缸115连接第三臂113和第二臂112，并调节第三臂113相对于第二臂112的摆动范围，第三臂113连接工作装置和第三臂113，并调节工作装置相对于第三臂113的摆动范围，第五液压缸连接俯仰装置130和旋转装置120，并调节旋转装置120相对于俯仰装置130的另一端的第六摆角。

具体地，俯仰装置130可实现0°至15°的俯仰，即俯仰装置130能够调节旋转装置120相对于俯仰装置130与车身相连接的一端沿竖直方向的第一摆角为0°至15°，进一步，俯仰装置130为俯仰液压缸，当俯仰液压缸全部伸出后，旋转装置120相对于车身之间的夹角为15°，然后，旋转装置120通过回转接头190带动第一臂111旋转90°，通过第四液压缸170沿竖直方向调节第一臂111相对于回转接头190的摆动范围，即第五摆角，以使第一臂111尽量靠近地面，然后，通过第一液压缸114调节第二臂112相对于第一臂111的摆动范围，即第二摆角，以使第二臂112远离第一臂111的一端尽量与侧壁靠近或贴合，进而提高第三臂113与巷道侧帮的贴合度；然后，通过第二液压缸115沿竖直方向微调第三臂113相对于第二臂112的摆动范围，即第三摆角，使得第三臂113能够与地面贴合，即同时与侧壁和地面贴合，通过第四液压缸170，使得第三臂113带动作业装置140能够实现贴地作业，避免了人工劳动进行作业，工作效率低，工人劳动强度大，且存在较大的安全隐患的问题，同时，解决了相关技术中的挖掘设备200的作业臂无法与巷道侧帮和/或底板贴合、无法与地面贴合而无法进行部分巷道修复作业的问题，进而提高了工作效率，并提高了作业的安全性，扩大了产品的适用范围，并保证了良好的作业效果。具体地，当第三臂113与地面贴合，并与巷道侧帮和/或底板贴合时，第一臂111与地面的夹角为15°，即第一臂111与第三臂113之间的夹角为165°。

具体地，当第三臂113与地面贴合，若工作装置为挖斗，可实现掏取机身210(如皮带机)底部，若工作装置为破碎锤或小挖斗，可直接进行挖掘水沟作业。

进一步地，通过第五液压缸沿水平方向调节旋转装置120相对于俯仰装置130的摆动范围，能够实现工作臂组件100左右摆动±35°，满足对不同宽度的巷道侧壁的作业需求，以及巷道内不同位置的作业需求，扩大了产品的使用范围。通过第一液压缸114连接第二臂112和第一臂111，能够实现第二臂112相对于第一臂111左右摆动±15°。通过俯仰装置130与车身和旋转装置120铰接，能够实现旋转装置120相对于车身上下摆动±15°。

在第二臂112上，将第三液压缸150通过保护罩180进行保护，即将第三液压缸150包裹在内，使得第三液压缸150使用更安全，维修也较方便。

第一臂111、第二臂112、第三臂113采用高强结构钢板，保证整体结构强度。

进一步地，机身210包括机舱212和操作台214，挖掘设备200还包括行走机构230，位于机身210的下方。具体地，本发明涉及的液压缸可以为油缸。

本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工作臂组件，其特征在于，包括：

工作臂，所述工作臂包括：

多个单元臂；

第一液压缸，所述第一液压缸与多个所述单元臂中相邻的两个所述单元臂相连接，并能够调节相邻的两个所述单元臂之间的摆动角度；

旋转装置，与所述工作臂相连接，所述旋转装置能够带动所述工作臂旋转；

俯仰装置，所述俯仰装置的一端与所述旋转装置相连接，并能够调节所述旋转装置相对于所述俯仰装置的另一端的第一摆角。

2.根据权利要求1所述的工作臂组件，其特征在于，

多个所述单元臂包括依次连接的第一臂、第二臂和第三臂，所述第一臂与所述旋转装置相连接，所述第一液压缸连接所述第一臂和所述第二臂，并能够调节所述第二臂相对于所述第一臂的第二摆角；

所述工作臂还包括第二液压缸，所述第二液压缸连接所述第二臂和所述第三臂，并能够调节所述第三臂相对于所述第二臂的第三摆角。

3.根据权利要求2所述的工作臂组件，其特征在于，还包括：

作业装置，设于所述第三臂远离所述第二臂的一端；

第三液压缸，所述第三液压缸连接所述作业装置和所述第三臂，并能够调节所述作业装置相对于所述第三臂的第四摆角。

4.根据权利要求3所述的工作臂组件，其特征在于，还包括：

连接装置，设于所述第三臂远离所述第二臂的一端，所述作业装置与所述连接装置为可拆卸连接；

所述第三液压缸连接所述第三臂和所述连接装置，并能够调节所述连接装置相对于所述第三臂之间的摆角。

5.根据权利要求4所述的工作臂组件，其特征在于，所述作业装置为以下至少之一：

挖斗、破碎装置、液压剪、登高作业平台。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的工作臂组件，其特征在于，还包括：

第四液压缸，所述第四液压缸连接所述旋转装置和所述第一臂，并能够调节所述第一臂相对于所述旋转装置的第五摆角；和/或

第五液压缸，所述第五液压缸连接所述俯仰装置和所述旋转装置，并调节所述旋转装置相对于所述俯仰装置的所述另一端的第六摆角。

7.根据权利要求6所述的工作臂组件，其特征在于，还包括：

保护罩，罩设于所述第一液压缸的外部，并与所述第一液压缸相连接；和/或

罩设于所述第二液压缸的外部，并与所述第二液压缸相连接；和/或

罩设于所述第三液压缸的外部，并与所述第三液压缸相连接；和/或

罩设于所述第四液压缸的外部，并与所述第四液压缸相连接。

8.根据权利要求6所述的工作臂组件，其特征在于，

所述第一摆角的范围为：0°至15°；

所述第二摆角的范围为：0°至15°；

所述第六摆角的范围为：0°至35°；

所述旋转装置带动所述工作臂旋转的角度范围为：0°至360°。

9.一种挖掘设备，其特征在于，包括：

机身；以及

如权利要求1至8中任一项所述的工作臂组件，所述工作臂组件设置于所述机身。

10.根据权利要求9所述的挖掘设备，其特征在于，还包括：

推土铲，与所述机身相连接，位于所述工作臂组件的俯仰装置的下方。

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