CN114215138A - 作业属具和挖掘机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种作业属具和挖掘机，作业属具包括支座、转动座、作业平台以及调平驱动机构，支座用于与作业臂架连接，转动座可转动地设于支座，作业平台设于转动座，调平驱动机构设于支座和转动座之间并用于驱动转动座相对支座转动以调平作业平台。本发明可通过调平驱动机构调节作业平台的水平度从而调平作业平台以适用于各种工况，即作业属具本身具备作业平台调平功能，无需在挖掘机的作业臂架上专门设置相应的调平机构进行调平或者在挖掘机的作业臂架设置的调平机构调平后进行二次调平，大大提高调平的准确性和适用场景，具有良好的适用性和实用性。

Description

作业属具和挖掘机
技术领域
本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种作业属具和挖掘机。
背景技术
在许多工程项目施工过程中，如市政、园林、绿化、厂房建设等项目经常需要进行一些高空作业或者深坑作业，通常会在市场上租赁或购买一台专用的登高作业车或深坑作业机械来完成，成本较高。
挖掘机是各种施工工程不可缺少的施工机械，十分容易获得的，通过将挖掘机上配的铲斗拆除后连接带有作业平台的作业属具即可使挖掘机具有高空作业或深坑作业的功能，在相关技术中，作业属具的结构普遍仅仅是一个用于承载人或物品的平台或载具，作业平台的水平度仅能通过作业臂架或专门设置于作业臂架上的调平机构进行调节，适用场景较少且准确性较低。
发明内容
针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种作业属具和挖掘机，旨在解决相关技术中作业属具的适用性较差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种作业属具，应用于具有作业臂架的挖掘机，所述作业属具包括：
支座，所述支座用于与所述作业臂架连接；
转动座，所述转动座可转动地设于所述支座；
作业平台，所述作业平台设于所述转动座并能够随所述转动座转动；以及
调平驱动机构，所述调平驱动机构设于所述支座和所述转动座之间并用于驱动所述转动座相对所述支座转动以调平所述作业平台。
可选地，所述调平驱动机构包括：
调平板，所述调平板与所述转动座固定连接；和
调平液压缸，所述调平液压缸一端与所述支座铰接，另一端与所述调平板铰接。
可选地，所述转动座设于所述支座的上方且其底端与所述支座的顶端铰接，所述调平板位于所述转动座的底端且与所述转动座呈垂直设置。
可选地，所述转动座设有滑轨，所述作业平台可滑动地连接于所述滑轨，所述作业属具还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构用于驱动所述作业平台沿所述滑轨在竖直方向上作升降移动。
可选地，所述支座凸设有连接凸耳，所述连接凸耳开设有用于与所述作业臂架铰接的连接孔。
本发明还提供一种挖掘机，所述挖掘机包括：
转台；
作业臂架，所述作业臂架铰接于所述转台；
上述的作业属具，所述作业属具的支座与所述作业臂架远离所述转台的一端铰接；以及
变幅驱动机构，所述变幅驱动机构用于驱动所述作业臂架和所述作业属具相对于所述转台变幅。
可选地，所述作业臂架包括：
动臂，所述动臂一端与所述转台铰接；和
斗杆，所述斗杆一端与所述动臂的另一端铰接，所述斗杆另一端与所述支座铰接；
所述变幅驱动机构包括：
第一液压缸，所述第一液压缸一端与所述转台铰接，另一端与所述动臂铰接；
第二液压缸，所述第二液压缸一端与所述动臂铰接，另一端与所述斗杆铰接；以及
第三液压缸，所述第三液压缸一端与所述斗杆铰接，另一端通过连杆机构与所述支座铰接。
可选地，所述挖掘机还包括：
检测装置，所述检测装置用于检测所述转台与所述动臂之间的相对位置、所述动臂与所述斗杆之间的相对位置、所述斗杆与所述支座之间的相对位置以及所述支座与所述转动座之间的相对位置；
倾角传感器，所述倾角传感器用于检测所述作业平台的水平度；以及
控制器，所述控制器被配置为：根据所述检测装置和所述倾角传感器的检测结果控制所述调平驱动机构动作以调平所述作业平台。
可选地，所述检测装置包括用于检测所述第一液压缸的工作行程的第一位移传感器、用于检测所述第二液压缸的工作行程的第二位移传感器、用于检测所述第三液压缸的工作行程的第三位移传感器以及用于检测所述调平驱动机构的工作行程的第四位移传感器；和/或，
所述检测装置包括用于检测所述动臂与所述转台之间的夹角的第一角度传感器、用于检测所述动臂与所述斗杆之间的夹角的第二角度传感器、用于检测所述斗杆与所述支座之间的夹角的第三角度传感器以及用于检测所述支座与所述转动座之间的夹角的第四角度传感器。
可选地，所述挖掘机还包括：用于检测所述作业平台的载荷的称重传感器，所述控制器还被配置为：根据所述检测装置、所述倾角传感器以及所述称重传感器的检测结果控制所述第一液压缸、所述第二液压缸以及所述第三液压缸动作以限制所述作业臂架和所述作业属具相对于所述转台的变幅范围。
通过上述技术方案，在许多工程项目施工过程中，需要高空作业或深坑作业时，作业属具能够通过支座连接于挖掘机的作业臂架，从而使挖掘机具备高空作业和深坑作业的功能，进一步，转动座可转动地设于支座，作业平台设于转动座并能够随转动座转动，调平驱动机构驱动转动座相对支座转动可带动作业平台转动，如此，即可通过调平驱动机构调节作业平台的水平度从而调平作业平台以适用于各种工况，即作业属具本身具备作业平台调平功能，无需在挖掘机的作业臂架上专门设置相应的调平机构进行调平或者在挖掘机的作业臂架设置的调平机构调平后进行二次调平，大大提高调平的准确性和适用场景，具有良好的适用性和实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的一实施方式中的作业属具和作业臂架的连接结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图。
附图标记说明：
1 作业属具
11 支座 111 连接凸耳
12 转动座 13 作业平台
14 调平驱动机构 141 调平板
142 调平液压缸 15 升降驱动机构
2 转台
3 作业臂架
31 动臂 32 斗杆
4 变幅驱动机构
41 第一液压缸 42 第二液压缸
43 第三液压缸
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明首先提供了一种作业属具，应用于具有作业臂架3的挖掘机，如此，作业属具能够承载工作人员或物品，挖掘机通过提升或下降作业属具，以使将工作人员能高出地面一定高度进行高空作业或低于地面一定深度进行深坑作业。
参照附图1和附图2所示，在本发明的一实施例中，作业属具1包括支座11、转动座12、作业平台13以及调平驱动机构14，支座11用于与作业臂架3连接，转动座12可转动地设于支座11，作业平台13设于转动座12并能够随转动座12转动，调平驱动机构14设于支座11和转动座12之间并用于驱动转动座12相对支座11转动以调平作业平台13。
也就是说，在许多工程项目施工过程中，在需要高于地面一定高度的高空作业或需要低于地面一定深度的深坑作业时，作业属具1能够通过支座11连接于挖掘机的作业臂架3，从而使挖掘机具备高空作业和深坑作业的功能，可以理解地，挖掘机为许多工程项目中常用甚至必备的工程机械，属于较为容易获取的工程机械，当施工过程中需要高空作业或深坑作业时，无需租用或者购买专用的作业机械，只需要将挖掘机的作业臂架3上的铲斗拆卸后连接本实施例的作业属具1，如此，通过该挖掘机的作业臂架3提升或下降作业属具1，实现高空作业或深坑作业。
可以理解地，转动座12可转动地设于支座11，作业平台13设于转动座12并能够随转动座12转动，调平驱动机构14驱动转动座12相对支座11转动可带动作业平台13转动，如此，即可通过调平驱动机构14调节作业平台13的水平度从而调平作业平台13以适用于各种工况，即作业属具1本身具备作业平台调平功能，无需在挖掘机的作业臂架3上专门设置相应的调平机构进行调平或者在挖掘机的作业臂架3设置的调平机构调平后进行二次调平，大大提高调平的准确性和适用场景，具有良好的适用性和实用性。
在一实施例中，调平驱动机构14包括调平板141和调平液压缸142，调平板141与转动座12固定连接，调平液压缸142一端与支座11铰接，另一端与调平板141铰接。
可以理解地，调平液压缸142作为动力源，为转动座12相对于支座11的转动提供动力，通过调平液压缸142的伸缩动作驱动调平板141相对支座11转动继而带动转动座12相对支座11转动，如此，实现作业平台13的调平。
在本实施例中，调平板141与转动座12焊接或者一体成型以具有较高的结构强度；调平液压缸142数量可为多个，以使调平板141的驱动更具可靠性。
在一实施例中，转动座12设于支座11的上方且其底端与支座11的顶端铰接，调平板141位于转动座12的底端且与转动座12呈垂直设置，如此结构，通过调平液压缸142驱动调平板141转动可较大幅度地转动转动座12实现作业平台13在不同姿态下的调平，也避免出现死点而卡止导致无法转动进行正常调平的情况，具有良好的可靠性。
在本实施例中，具体地，调平液压缸142位于调平板141和支座11之间，调平液压缸142的缸体铰接于支座11，调平液压缸142的活塞杆铰接于调平板141远离转动座12的一端。
在一实施例中，转动座12设有滑轨，作业平台13可滑动地连接于滑轨，作业属具1还包括升降驱动机构15，升降驱动机构15用于驱动作业平台13沿滑轨在竖直方向上作升降移动。
可以理解地，作业平台13在升降驱动机构15的驱动下能够在竖直方向上作升降移动，在实际作业时，可根据需要，通过控制升降驱动机构15驱动作业平台13作升降移动以调整作业平台13高出地面的高度或低于地面的深度，也就是说，作业属具1本身还具备作业平台13升降功能，例如在高空作业时，在作业臂架3将作业属具1提升至大致的作业高度位置后，可通过控制升降驱动机构15对作业平台13的高度位置作进一步的准确调整，如此，使作业属具1具有良好的实用性。
在本实施例中，升降驱动机构15包括电机模组、卷筒以及例如钢丝绳的线绳，电机模组和卷筒均装设于作业平台13上，卷筒与电机模组的输出轴传动连接，线绳的一端卷绕于卷筒，线绳的另一端与转动座12的顶端固定连接，通过电机模组的输出轴的转动带动卷筒转动从而收卷或者放卷线绳，以通过线绳的提拉实现作业平台13的升降移动；
或者，升降驱动机构15包括电机模组、齿轮和齿条，电机模组和齿轮均装设于作业平台13上，齿条固定设于转动座12上并与滑轨平行设置，齿轮与电机模组的输出轴传动连接并与齿条啮合，通过电机模组的输出轴的转动带动齿轮转动，以通过齿轮与齿条的啮合实现作业平台13的升降移动；
又或者，升降驱动机构15包括电机模组、螺母和螺杆，电机模组和螺杆装设于作业平台13上，螺杆与电机模组的输出轴传动连接，螺母固定设于转动座12上并套接于螺杆，通过电机模组的输出轴的转动带动螺杆转动，以通过螺母和螺杆的相对运动实现作业平台13的升降移动。
在一实施例中，支座11凸设有连接凸耳111，连接凸耳111开设有用于与作业臂架3铰接的连接孔。
可以理解地，通过连接凸耳111的连接孔可与不同规格的挖掘机的作业臂架3的末端通过销轴实现铰接，也就是说，连接凸耳111可适配于与不同规格的挖掘机的作业臂架3连接，具有良好的普适性。
在本实施例中，具体地，连接凸耳111的数量为两个，两个连接凸耳111间隔设置且分别设有一个连接孔，两个连接孔中的一者供挖掘机的作业臂架3的末端的铰接，另一者供设置于作业臂架3上的调平机构铰接。
在本实施例中，连接凸耳111与支座11焊接或一体成型以具有良好的结构强度。
本发明还提出一种挖掘机，所述挖掘机包括如上所述的作业属具。该作业属具的具体结构参照上述实施例，由于本挖掘机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一实施例中，挖掘机包括转台2、作业臂架3、上述的作业属具1以及变幅驱动机构4，作业臂架3铰接于转台2，高空作业属1具的支座11与作业臂架3远离转台2的一端铰接，变幅驱动机构4用于驱动作业臂架3和作业属具1相对于转台2变幅。
可以理解地，在变幅驱动机构4的驱动下，作业臂架3和作业属具1相对于转台2变幅以回收作业属具1，或者将作业属具1提升至高空作业位置，又或者将作业属具1下降至深坑作业位置。
在一实施例中，作业臂架3包括动臂31和斗杆32，动臂31一端与转台2铰接，斗杆32的一端与动臂31的另一端铰接，斗杆32的另一端与支座11铰接；变幅驱动机构4包括第一液压缸41、第二液压缸42以及第三液压缸43，第一液压缸41一端与转台2铰接，另一端与动臂31铰接，第二液压缸42一端与动臂31铰接，另一端与斗杆32铰接，第三液压缸43一端与斗杆32铰接，另一端通过连杆机构与支座11铰接。
可以理解地，通过第一液压缸41、第二液压缸42以及第三液压缸43分别的伸缩动作，可分别带动动臂31相对于转台2转动、斗杆32相对于动臂31转动以及支座11相对于斗杆32转动，从而实现作业臂架3和作业属具1相对于转台2变幅，最终实现作业属具1的升降。
可以理解地，第三液压缸43和连杆机构即为上述设置于作业臂架3上的调平机构，具体地，连杆机构包括连杆和摇杆，连杆的一端与支座11铰接，另一端与摇杆的一端铰接，摇杆的另一端与斗杆32远离动臂31的一端铰接，如此，斗杆32、摇杆、连杆以及支座11共同构成四连杆结构，第三液压缸43远离斗杆32的一端铰接于摇杆和连杆的铰接处，通过第三液压缸43的伸缩动作带动摇杆和连杆以带动支座11转动从而对支座11的倾斜度进行调节以间接调节作业平台13的水平度，然后再通过调平驱动机构14驱动转动座12转动进行二次调平。
在一实施例中，挖掘机还包括检测装置、倾角传感器以及控制器，检测装置用于检测转台2与动臂31之间的相对位置、动臂31与斗杆32之间的相对位置、斗杆32与支座11之间的相对位置以及支座11与转动座12之间的相对位置，倾角传感器用于检测作业平台13的水平度，控制器被配置为：根据检测装置和倾角传感器的检测结果控制调平驱动机构14动作以调平作业平台13。
也就是说，控制器分别与检测装置、倾角传感器以及调平驱动机构14电连接，控制器通过检测装置获取各部件的位置关系，并结合通过倾角传感器获取的作业平台13的水平度确定调平驱动机构14调平所需的工作行程，根据调平驱动机构14调平所需的工作行程控制调平驱动机构14动作实现作业平台13的自动化调平。
在一实施例中，检测装置包括用于检测第一液压缸41的工作行程的第一位移传感器、用于检测第二液压缸42的工作行程的第二位移传感器、用于检测第三液压缸43的工作行程的第三位移传感器以及用于检测调平驱动机构14的工作行程的第四位移传感器；和/或，检测装置包括用于检测动臂31与转台2之间的夹角的第一角度传感器、用于检测动臂31与斗杆32之间的夹角的第二角度传感器、用于检测斗杆32与支座11之间的夹角的第三角度传感器以及用于检测支座11与转动座12之间的夹角的第四角度传感器。
也就是说，可设置第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器以及第四位移传感器分别用于实时检测第一液压缸41、第二液压缸42、第三液压缸43以及调平驱动机构14的工作行程，根据检测到的各液压缸的工作行程确定转台2与动臂31之间的相对位置、动臂31与斗杆32之间的相对位置、斗杆32与支座11之间的相对位置以及支座11与转动座12之间的相对位置；
或者可设置第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器以及第四角度传感器分别用于实时检测动臂31与转台2之间的夹角、动臂31与斗杆32之间的夹角、斗杆32与支座11之间的夹角以及支座11与转动座12之间的夹角，根据检测到的各部件之间的夹角确定转台2与动臂31之间的相对位置、动臂31与斗杆32之间的相对位置、斗杆32与支座11之间的相对位置以及支座11与转动座12之间的相对位置；
又或者，可同时设置第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器以及第四角度传感器，结合各个传感器所检测的结果确定转台2与动臂31之间的相对位置、动臂31与斗杆32之间的相对位置、斗杆32与支座11之间的相对位置以及支座11与转动座12之间的相对位置。
在一实施例中，挖掘机还包括用于检测作业平台13的载荷的称重传感器，控制器还被配置为：根据检测装置、倾角传感器以及称重传感器的检测结果控制第一液压缸41、第二液压缸42以及第三液压缸43动作以限制作业臂架3和作业属具1相对于转台2的变幅范围。
也就是说，控制器还与称重传感器电连接，控制器根据称重传感器、检测装置以及倾角传感器的检测结果对第一液压缸41、第二液压缸42以及第三液压缸43的工作行程进行限制，从而对作业臂架3和作业属具1相对于转台2的变幅范围进行限制，以避免倾翻的情况。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种作业属具，应用于具有作业臂架(3)的挖掘机，其特征在于，所述作业属具(1)包括：
支座(11)，所述支座(11)用于与所述作业臂架(3)连接；
转动座(12)，所述转动座(12)可转动地设于所述支座(11)；
作业平台(13)，所述作业平台(13)设于所述转动座(12)并能够随所述转动座(12)转动；以及
调平驱动机构(14)，所述调平驱动机构(14)设于所述支座(11)和所述转动座(12)之间并用于驱动所述转动座(12)相对所述支座(11)转动以调平所述作业平台(13)。
2.根据权利要求1所述的作业属具，其特征在于，所述调平驱动机构(14)包括：
调平板(141)，所述调平板(141)与所述转动座(12)固定连接；和
调平液压缸(142)，所述调平液压缸(142)一端与所述支座(11)铰接，另一端与所述调平板(141)铰接。
3.根据权利要求2所述的作业属具，其特征在于，所述转动座(12)设于所述支座(11)的上方且其底端与所述支座(11)的顶端铰接，所述调平板(141)位于所述转动座(12)的底端且与所述转动座(12)呈垂直设置。
4.根据权利要求1所述的作业属具，其特征在于，所述转动座(12)设有滑轨，所述作业平台(13)可滑动地连接于所述滑轨，所述作业属具(1)还包括升降驱动机构(15)，所述升降驱动机构(15)用于驱动所述作业平台(13)沿所述滑轨在竖直方向上作升降移动。
5.根据权利要求1所述的作业属具，其特征在于，所述支座(11)凸设有连接凸耳(111)，所述连接凸耳(111)开设有用于与所述作业臂架(3)铰接的连接孔。
6.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机包括：
转台(2)；
作业臂架(3)，所述作业臂架(3)铰接于所述转台(2)；
如权利要求1至5中任一项所述的作业属具(1)，所述作业属具(1)的支座(11)与所述作业臂架(3)远离所述转台(2)的一端铰接；以及
变幅驱动机构(4)，所述变幅驱动机构(4)用于驱动所述作业臂架(3)和所述作业属具相对于所述转台(2)变幅。
7.根据权利要求6所述的挖掘机，其特征在于，所述作业臂架(3)包括：
动臂(31)，所述动臂(31)一端与所述转台(2)铰接；和
斗杆(32)，所述斗杆(32)一端与所述动臂(31)的另一端铰接，所述斗杆(32)另一端与所述支座(11)铰接；
所述变幅驱动机构(4)包括：
第一液压缸(41)，所述第一液压缸(41)一端与所述转台(2)铰接，另一端与所述动臂(31)铰接；
第二液压缸(42)，所述第二液压缸(42)一端与所述动臂(31)铰接，另一端与所述斗杆(32)铰接；以及
第三液压缸(43)，所述第三液压缸(43)一端与所述斗杆(32)铰接，另一端通过连杆机构与所述支座(11)铰接。
8.根据权利要求7所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机还包括：
检测装置，所述检测装置用于检测所述转台(2)与所述动臂(31)之间的相对位置、所述动臂(31)与所述斗杆(32)之间的相对位置、所述斗杆(32)与所述支座(11)之间的相对位置以及所述支座(11)与所述转动座(12)之间的相对位置；
倾角传感器，所述倾角传感器用于检测所述作业平台(13)的水平度；以及
控制器，所述控制器被配置为：根据所述检测装置和所述倾角传感器的检测结果控制所述调平驱动机构(14)动作以调平所述作业平台(13)。
9.根据权利要求8所述的挖掘机，其特征在于，所述检测装置包括用于检测所述第一液压缸(41)的工作行程的第一位移传感器、用于检测所述第二液压缸(42)的工作行程的第二位移传感器、用于检测所述第三液压缸(43)的工作行程的第三位移传感器以及用于检测所述调平驱动机构(14)的工作行程的第四位移传感器；和/或，
所述检测装置包括用于检测所述动臂(31)与所述转台(2)之间的夹角的第一角度传感器、用于检测所述动臂(31)与所述斗杆(32)之间的夹角的第二角度传感器、用于检测所述斗杆(32)与所述支座(11)之间的夹角的第三角度传感器以及用于检测所述支座(11)与所述转动座(12)之间的夹角的第四角度传感器。
10.根据权利要求8所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机还包括：用于检测所述作业平台(13)的载荷的称重传感器，所述控制器还被配置为：根据所述检测装置、所述倾角传感器以及所述称重传感器的检测结果控制所述第一液压缸(41)、所述第二液压缸(42)以及所述第三液压缸(43)动作以限制所述作业臂架(3)和所述作业属具(1)相对于所述转台(2)的变幅范围。
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