CN111945803A - 一种铲装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铲装机，包括车架、行走机构、回转支承、驾驶室、铲斗驱动臂、铲斗、动力系统和降尘装置；铲装作业中，铲斗驱动臂及铲斗通过回转支承可以实现360度回转，减少铲装机移动次数，有效提高作业效率；同时通过在行走机构的底盘前端设置喷头，前端为靠近铲斗一端，喷头通过外部水管，通过喷头将水喷洒至前端铲斗作业处，实现铲装作业过程中喷雾降尘，大大改善工人的作业环境；铲斗驱动臂中配置了快换装置可以将铲斗快速安装更换，以及将铲斗快速更换成破碎锤或铣挖头，作业功能更丰富灵活。

Description

一种铲装机

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，特别涉及一种铲装机。

背景技术

目前钻爆法施工中，隧道爆破完成后，掌子面一般采用两台或一台轮胎式侧卸装载机进行装渣，装载机需要往复移动进行装渣，装渣效率低；另外，现有的铲装机装置均采用发动机驱动，尾气排放量大，同时铲装过程中还会有扬尘，致使作业人员的工作环境非常恶劣。因此，业内急需一种能高效率装渣的环保型隧道用的铲装机。

发明内容

本发明目的在于提供一种铲装机，能够高效装渣和喷雾降尘，并改善现有装载机尾气排放量大以及作业环境恶劣的问题。

本发明首先提供一种铲装机，包括车架、行走机构、回转支承、驾驶室、铲斗驱动臂、铲斗、动力系统和降尘装置；车架下连接有行走机构，行走机构用于铲装机的行走，行走机构上设有回转支承，回转支承连接车架，车架上设有铲斗驱动臂和驾驶室，铲斗驱动臂上连接有铲斗，回转支承带动车架360度转动，驾驶室操控铲斗驱动臂以及铲斗进行铲装作业；动力系统设置于车架的右侧，为铲装机提供动力；行走机构上设有降尘装置，降尘装置包括水管和喷头，喷头设置于车架前端，靠近铲斗一端，喷头通过水管连通外部水源或供水水箱，外部水源或供水水箱的水通过喷头喷洒至前端铲斗作业处，实现铲装作业的喷雾降尘。

进一步地，喷头铰接于行走机构，喷头与行走机构之间设有调节油缸，调节油缸一端连接于喷头，调节油缸另一端连接于行走机构，实现喷头喷洒角度的调节。

进一步地，铲斗驱动臂包括动臂、动臂油缸、斗杆和斗杆油缸，动臂一端活动连接于车架，动臂另一端活动安装斗杆，动臂油缸一端连接于车架，动臂油缸另一端连接于动臂，斗杆油缸设置于车架与斗杆之间，斗杆油缸一端连接于车架，斗杆油缸另一端连接于斗杆，斗杆端部活动连接有铲斗，斗杆与铲斗之间设有铲斗油缸，铲斗油缸一端连接斗杆，铲斗油缸另一端连接铲斗，所述动臂油缸驱动动臂动作，配合斗杆油缸驱动斗杆动作以及铲斗油缸驱动铲斗动作一同实现铲斗的铲装。

进一步地，动力系统为双动力系统，包括发动机、离合器、电机、分动箱、液压泵和发电机；发动机输出端与离合器连接，离合器另一端与电机输入端连接，电机的输出端与分动箱连接，同时电机与外部供电电性连接；分动箱包括多个输出端，发电机的输入轴与分动箱的其中一输出端连接，分动箱的输出端均与液压泵连接，通过分动箱各输出端的液压泵提供铲装机各项动力来源；所述发动机与ECU连接，ECU与铲装机控制系统连接。

进一步地，行走机构上还设有卷筒，卷筒包括第一卷筒和第二卷筒，第一卷筒和第二卷筒上下相对设置，第一卷筒和第二卷筒均连接动力装置，第一卷筒能够对铲装机中降尘装置的水管转动收缚，第二卷筒用于配电电缆转动收缚。

进一步地，本申请装置包括导电滑环，导电滑环，导电滑环定子安装在行走机构上，转子设置在车架上，配电电缆经第二卷筒连接导电滑环的定子。

进一步地，本申请装置包括快换装置，快换装置活动连接于斗杆端部，且与铲斗可拆卸式连接，用于铲斗的快速安装更换，同时快换装置能够将铲斗快速更换成破碎锤进行破碎作业，或将铲斗快速更换成铣挖头进行铣挖作业。

进一步地，驾驶室的顶部设有防砸装置，防砸装置包括防砸罩或防砸板，防砸罩或防砸板设于驾驶室顶部，具有缓冲抵挡作业中落石的冲击，保护操作人员安全的作用。

进一步地，与铲斗相对一侧的车架上连接有配重，用于保持铲装机作业时的稳定。

进一步地，行走机构为履带式行走机构或为轮胎式行走机构。

有益效果：

本申请装置一种铲装机，包括车架、行走机构、回转支承、驾驶室、铲斗驱动臂、铲斗、动力系统和降尘装置；铲装作业中，铲斗驱动臂及铲斗通过回转支承可以实现360度回转，减少铲装机移动次数，有效提高作业效率；同时通过在行走机构前端设置喷头，车架前端为靠近铲斗一端，喷头通过水管连通外部水源或供水水箱，外部水源或供水水箱中的水通过喷头喷洒至前端铲斗作业处，实现铲装作业过程中喷雾降尘，大大改善工人的作业环境；铲斗驱动臂中配置了快换装置可以将铲斗快速安装更换，以及将铲斗快速更换成破碎锤或铣挖头，作业功能更丰富灵活。

本申请装置的铲装机采用双动力系统，发动机和电机都可以单独作为铲装机的动力源，发动机和电机通过离合器连接，且发动机驱动离合器油泵给离合器供油，实现离合器的闭合和脱开，性能可靠；在具备外部供电的条件下采用电动工作模式，无尾气排放，通风需求量小，节能环保，当外接供电不方便时可以采用发动机工作模式进行铲装作业，灵活方便；同时发动机和电机采用同轴布置，分动箱将一个输入轴，转变为多个输出轴，分动箱每个输出端安装一件液压泵，实现了多件液压泵动力并联驱动输出，有效缩短铲装机动力系统的长度尺寸，结构简单、紧凑，便于安装安放。

本申请装置的底部和顶部分别设置第一卷筒和第二卷筒，第一卷筒和第二卷筒能够共用一个动力装置同步转动；第一卷筒用于降尘装置中外接水源或水箱的水管转动收缚，第二卷筒中设有配电电缆，配电电缆一端与外部供电连接，配电电缆另一端连接导电滑环，经导电滑环为动力系统提供电力，导电滑环为铲装机配给供电稳定可靠；同时通过设置配电电缆与卷筒，有效延长了铲装机与外部380V供电源的连接距离。

附图说明

图1为本实施例中一种铲装机的结构示意图，

图2为图1中的行走机构、回转支承以及卷筒的连接结构图，

图3为图1中的铲斗驱动臂与铲斗的连接结构示意图，

图4为本实施例中一种铲装机的背面结构示意图，

图5为图4中动力系统的结构示意图，

其中：1、铲斗，2、铲斗驱动臂，3、驾驶室，4、防砸装置，5、动力系统，6、车架7、配重，8、第二卷筒，9、卷筒安装架，10、第一卷筒，11、液压油箱，12、电控柜，13、回转支承，14、行走机构，15、快换装置，16、降尘装置，17、发动机，18、离合器，19、电机，20、分动箱，21、液压泵，22、斗杆，23、铲斗油缸，24、斗杆油缸，25、动臂油缸，26、动臂。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图5，一种铲装机，包括车架6、行走机构14、回转支承13、驾驶室3、铲斗驱动臂2、铲斗1、动力系统5和降尘装置16；车架下连接有行走机构，行走机构用于铲装机的行走，行走机构上设有回转支承13，回转支承连接车架，车架上设有铲斗驱动臂2和驾驶室3，铲斗驱动臂2上连接有铲斗1，回转支承带动车架360度转动，驾驶室操控铲斗驱动臂以及铲斗进行铲装作业；动力系统设置于车架的后端，为铲装机提供动力；行走机构上设有降尘装置，降尘装置包括水管和喷头，喷头设置于行走机构的底盘前端，靠近铲斗一端，喷头通过水管连通外部水源或供水水箱，外部水源或供水水箱的水通过喷头喷洒至前端铲斗作业处，实现铲装作业的喷雾降尘。

喷头铰接于行走机构的底盘前端，喷头与行走机构的底盘之间设有调节油缸，调节油缸一端连接于喷头，调节油缸另一端连接于行走机构的底盘，通过调节油缸伸缩带动喷头转动，实现喷头喷洒角度的调节。

铲斗驱动臂包括动臂26、动臂油缸25、斗杆22和斗杆油缸24，动臂一端铰接于车架，动臂另一端铰接安装斗杆，动臂油缸设置于动臂和车架之间，动臂油缸一端连接于车架，动臂油缸另一端连接于动臂，斗杆油缸设置于车架与斗杆之间，斗杆油缸一端连接于车架，斗杆油缸另一端连接于斗杆，斗杆上设有连杆机构，斗杆端部通过连杆机构活动连接有铲斗，斗杆22与铲斗1之间设有铲斗油缸23，铲斗油缸一端连接于斗杆的连杆机构，连杆机构为现有机构，铲斗油缸另一端连接斗杆；动臂油缸可以将铲斗驱动臂调节到最短状态，斗杆油缸能够将斗杆上的油缸举升到一定高度，铲斗油缸驱动连杆机构控制铲斗的翻转，通过动臂油缸、斗杆油缸以及铲斗油缸的共同驱动实现铲斗的铲装。本实施例中斗杆22的端部活动铰接有快换装置15，快换装置与铲斗可拆卸式连接，用于铲斗的快速安装更换，同时快换装置能够将铲斗快速更换成破碎锤进行破碎作业，或将铲斗快速更换成铣挖头进行铣挖作业；所述快换装置为现有的设备。

动力系统为双动力系统，双动力系统包括发动机17、离合器18、电机19、分动箱20、液压泵21；发动机采用柴油发动机，发动机输出端与电机输入端之间设有第一联轴器，第一联轴器一端与发动机的输出轴连接，第一联轴器的另一端与离合器的输入轴连接；第一联轴器采用高弹联轴器，有效减少电机受到冲击，起到保护电机作用；电机输出端与分动箱输入端之间设有第二联轴器，第二联轴器一端与电机输出端连接，第二联轴器另一端与分动箱输入轴连接；第二联轴器采用梅花形弹性联轴器，具有一定的缓冲减振作用；同时发动机上设有离合器泵，离合器泵通过液压管道分别连接离合器和液压油箱连接，为离合器的闭合和脱开提供液压油。电机与外部供电电性连接；所述发动机与ECU(车载电脑)连接，ECU与铲装机控制系统连接；铲装机控制系统上连接有控制阀组，控制阀组包括控制阀，控制阀与离合器连接。本申请装置的行走机构的底盘上还设有卷筒，卷筒包括第一卷筒10和第二卷筒8，第一卷筒和第二卷筒同轴设置，行走机构的底盘后端设有卷筒安装架9，卷筒安装架下端连接第一卷筒10，卷筒安装架上端连接第二卷筒8，卷筒安装架与动力装置连接，动力装置优选液压马达，第一卷筒和第二卷筒各用一个动力装置实现卷筒的转动收缚，第一卷筒能够对铲装机中降尘装置的水管转动收缚，实现水管的长度调节，使得降尘装置使得喷头能够通过合适长度的水管与外部水源或供水水箱连接；第二卷筒中收缚有配电电缆，第二卷筒通过顺时针和逆时针转动，能够实现配电电缆的长度调节，配电电缆一端与外部供电连接，配电电缆另一端与导电滑环连接，经导电滑环后为动力系统的电机提供电力，导电滑环的定子固定设置在行走机构的底盘上，导电滑环的转子设于车架，配电电缆连接于导电滑环的定子；通过设置第二卷筒及配电电缆，有效延长了铲装机与外部380V供电的连接距离。

本申请的双动力系统，在铲装机不方便外接电源时，采用发动机工作模式，铲装机控制系统控制发动机启动及离合器泵工作，铲装机控制系统使离合器控制阀得电，离合器闭合，电机随发动机一起转动驱动分动箱，通过分动箱输出轴端连接的液压泵提供动力，实现为铲装机的行走和铲装作业；在具有外部供电在隧道内铲装作业时，采用电动工作模式，电机与外部电源连通，通过铲装机控制系统启动电机，发动机不工作，离合器处于脱开状态，电机驱动分动箱，通过分动箱输出端的液压泵提供动力，实现铲装机的行走和铲装作业。

本申请装置车架下方设置的行走机构为履带式行走机构或为轮胎式行走机构，履带式行走机构具体参照现有的履带式行走机构，行走机构采用轮胎式行走机构时，优选前轮为钢轮，后轮为橡胶轮行走机构；所述前轮指靠近铲斗动臂一侧的轮子，这种设计很好的适应了铲装机前端铲斗需承挖岩土的承重大的特点，同时有利于铲装机的行走和转向。另外车架上还设有液压油箱11和电控柜12；液压油箱参照现有技术通过相应管路与动力系统连接。

驾驶室3的顶部设有防砸装置4，防砸装置包括防砸罩或防砸板，防砸罩或防砸板的罩设面积大于驾驶室顶部面积，防砸罩或防砸板设于驾驶室顶部，具有缓冲抵挡作业中落石的冲击，保护操作人员安全的作用；与铲斗相对一侧的车架上连接有配重7，用于保持铲装机作业时铲装机的稳定。

需要说明的是，本申请装置中涉及的ECU(车载电脑)和铲装机控制系统为现有技术设备；外部供电电源为现有的380V供电；同时，外部水源或供水水箱与降尘装置的水管连接部位可以增设增压水泵提供动力。

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)

1.一种铲装机，其特征在于，包括车架、行走机构、回转支承、驾驶室、铲斗驱动臂、铲斗、动力系统和降尘装置；车架下连接有行走机构，行走机构用于铲装机的行走，行走机构上设有回转支承，回转支承连接车架，车架上设有铲斗驱动臂和驾驶室，铲斗驱动臂上连接有铲斗，回转支承带动车架360度转动，驾驶室操控铲斗驱动臂以及铲斗进行铲装作业；动力系统设置于车架上，用于铲装机提供动力；行走机构上设有降尘装置，降尘装置包括水管和喷头，喷头设置于行走机构前端，靠近铲斗一端，喷头通过水管连通外部水源或供水水箱，外部水源或供水水箱的水通过喷头喷洒至前端铲斗作业处，实现铲装作业的喷雾降尘。

2.根据权利要求1所述的一种铲装机，其特征在于，喷头铰接于行走机构前端，喷头与行走机构之间设有调节油缸，调节油缸一端连接于喷头，调节油缸另一端连接于行走机构，实现喷头喷洒角度的调节。

3.根据权利要求1所述的一种铲装机，其特征在于，铲斗驱动臂包括动臂、动臂油缸、斗杆和斗杆油缸，动臂一端活动连接于车架，动臂另一端活动安装斗杆，动臂油缸一端连接于车架，动臂油缸另一端连接于动臂，斗杆油缸设置于车架与斗杆之间，斗杆油缸一端连接于车架，斗杆油缸另一端连接于斗杆，斗杆端部活动连接有铲斗，斗杆与铲斗之间设有铲斗油缸，铲斗油缸一端连接斗杆，铲斗油缸另一端连接铲斗，所述动臂油缸驱动动臂动作，配合斗杆油缸驱动斗杆动作以及铲斗油缸驱动铲斗动作一同实现铲斗的铲装。

4.根据权利要求1所述的一种铲装机，其特征在于，动力系统为双动力系统，包括发动机、离合器、电机、分动箱、液压泵和发电机；发动机输出端与离合器连接，离合器另一端与电机输入端连接，电机的输出端与分动箱连接，同时电机与外部供电电性连接；分动箱包括多个输出端，发电机的输入轴与分动箱的其中一输出端连接，分动箱的输出端均与液压泵连接，通过分动箱各输出端的液压泵提供铲装机各项动力来源；所述发动机与ECU连接，ECU与铲装机控制系统连接。

5.根据权利要求1-4任一项中所述的一种铲装机，其特征在于，行走机构上还设有卷筒，卷筒包括第一卷筒和第二卷筒，第一卷筒和第二卷筒上下相对设置，第一卷筒和第二卷筒均连接动力装置，第一卷筒能够对铲装机中降尘装置的水管转动收缚，第二卷筒用于配电电缆转动收缚。

6.根据权利要求5所述的一种铲装机，其特征在于，包括导电滑环，导电滑环定子固定安装在行走机构上，转子设置在车架上，配电电缆经第二卷筒连接导电滑环的定子。

7.根据权利要求6所述的一种铲装机，其特征在于，包括快换装置，快换装置活动连接于斗杆端部，且与铲斗可拆卸式连接，用于铲斗的快速安装更换，同时快换装置能够将铲斗快速更换成破碎锤进行破碎作业，或将铲斗快速更换成铣挖头进行铣挖作业。

8.根据权利要求7所述的一种铲装机，其特征在于，驾驶室的顶部设有防砸装置，防砸装置包括防砸罩或防砸板，防砸罩或防砸板设于驾驶室顶部，具有缓冲抵挡作业中落石的冲击，保护操作人员安全的作用。

9.根据权利要求8所述的一种铲装机，其特征在于，与铲斗相对一侧的车架上连接有配重，用于保持铲装机作业时铲装机的稳定。

10.根据权利要求9所述的一种铲装机，其特征在于，行走机构为履带式行走机构或为轮胎式行走机构。

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