CN114320300A - 适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机 - Google Patents

Abstract

一种适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，包括行走机构，经大回转支承机构与行走机构相连的门型回转台，设置在门型回转上的安装有斗轮机的受料臂机构，通过可旋转连接与门型回转台立柱相连的卸料臂机构，卸料臂机构的下部设置有卸料臂回转机构，其技术要点是受料臂机构的臂架内部固定有两条一上一下的带式输送机，下部带式输送机的带宽需不小于上部带式输送机带宽，下部带式输送机机头滚筒不能超出上部带式输送机机头滚筒，但需保证下部带式输送机上物料能落入卸料臂的带式输送机上，下部带式输送机长度应设置为上部带式输送机长度的1/3‑1/2。通过本发明的技术方案有效提高了斗轮挖掘机整机的稳定性。

Description

适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机

技术领域

本发明涉露天矿采掘用机械设备，尤其涉及带有离心轮、滚筒或抛掷器的挖掘机械，具体说是一种适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机。

背景技术

申请公开号CN1172196A的发明专利申请公开了一种较为常见的斗轮挖掘机，该类挖掘机的制造商主要包括山特维克（SANDVIK）、克鲁勃（KRUPP）等。该类挖掘机主要包括位于前端的可实现不间断挖掘的旋转斗轮、将斗轮内矿石运出的受料输臂、将受料臂上矿石从尾部导出的卸料臂，连接各机构的C型承载梁以及承载上部结构的行走机构。现有技术中，斗轮安装在受料臂上，受料臂上固定有一条带式输送机，受料臂安装在中部的C型承载梁上，卸料臂一端与C型承载梁连接，另一端通过小回转机构安装在行走机构上，C型承载梁通过大回转机构与行走机构连接。

现有技术中的卸料臂回转机构是通过外齿式回转支承直接安装在行走机构的底盘上，驱动齿轮通过外齿式回转轴承直接驱动转台旋转，实现卸料臂回转。但是，由于装置本身的体积和重量均较为庞大，并且均采用全钢性连接，对连接件的寿命有较大影响。其次，工况路面平整度差致使设备在行进过程中产生不规律的颠簸振动，振动会直接通过行走机构底盘反馈到齿轮啮合处，使其受力不均，造成齿轮之间的啮合面非线性接触，增加了部件之间的磨损，进而导致齿轮失效、驱动电机运行不平稳、回转支撑受冲击较大、加剧卸料臂振动等不利情况。再次，由于挖掘机部件的庞大体积，几乎无法通过道路运输的方式由厂家组装完成后运抵现场，而只能在现场组装。由于生产环境与安装环境温湿度的差异，虽然可在宏观上实现安装与装配的标准化，但由于解体部件数量较多，且不同工人装配手法仍存在细微差异，导致在整机装配完后产生的累积误差较大。例如，由行走机构的底盘钢结构焊接变形引起的误差、运输过程颠簸导致钢结构变形造成的误差、现场安装过程中螺栓组件旋紧程度以及部件之间嵌入程度不一致导致的误差等。为保证齿轮啮合的高精度要求，需要增加额外的修整调试步骤，不但耗费了人力物力，也极大降低了现场的安装效率。与此同时，因现有技术中卸料臂与行走底盘的连接方式致使卸料臂对中间的C型承载梁产生了较大的外部施加力，尤其在前端斗轮挖掘抗压强度大于等于12MPa的较硬物料时,将对C型承载梁产生更大的冲击载荷，尤其是冬季采掘粘性物料时，物料硬度会随气温的降低变得非常硬，造成C型承载梁与行走机构之间连接的大回转机构总会受到较大的横向载荷的冲击作用，对其受力状况极其不力，也严重影响了其使用寿命。

现有技术中，多采用弹性减振机构通过自适应补偿的方式隔离走行机构，例如液压阻尼减震器、空气阻尼减震器、橡胶减震器等。公开号WO9966134A1公开的技术方案中以叠层橡胶与油缸的配合实现振动隔离。公开号JP2006069233A公开的技术方案中以橡胶垫复合结构实现自适应振动补偿。以及相关领域常见弹簧减振器，例如，机动车辆的悬挂减振系统。采用上述技术方案虽然能适当补偿执行机构的振动，但易受到环境温度影响，且受减振材料自身抗拉压强度等物理特性、制造工艺等限制，不适合应用在重型机械设备的钢性连接处。

现有轮斗挖掘机的卸料臂机构设计方案为直线型定截面悬臂梁结构形式。由于轮斗挖掘机是一种利用斗轮机构自转，并通过安装在斗轮机构圆周上的多个铲斗，实现斗轮挖掘机连续挖掘全过程。由于每个铲斗在挖掘过程中都会对设备整机产生振动影响，在多个铲斗连续挖掘土壤或矿石时，会对整机结构形成间断性的多个连续振动，且随着物料夹干等情况的随机性，会产生随机的振幅及频率，因此降低了卸料臂的抗弯刚度，且易造成卸料臂整体疲劳、失稳。其次，原有卸料臂为保证悬臂梁结构的强度及刚度，总重量较重，导致卸料臂在回转及俯仰运动过程中，增加了整机重心的变化范围，降低了整机设备的稳定性。再次，斗轮挖掘机为满足最低卸料高度，达到要求卸料高度，现有技术中多采用增加液压缸行程的方式，即相当于增加了液压缸的采购成本，而液压缸的成本相比于其它标准件成本十分昂贵。因此，减小液压缸行程降低设备成本，且减少设备重量同时，提高设备稳定性是装备研发的难题之一。

此外，现有技术中，受料臂上只设置有一条带式输送机，当挖掘机挖掘粘性物料时，固定在受料臂上的带式输送机皮带上往往会粘有大量物料，经由一次清扫也无法将粘料清扫干净，当物料随着皮带转至回程段时往往会落到受料臂下方的液压油缸、液压阀以及走人平台上，不仅容易损坏液压元件，也有砸到行人的危险，因为掉落物料量比较大，需要经常有人及时清理，严重影响到设备使用的安全性和效率。

发明内容

本发明提供了一种露天矿采掘运输物料用挖掘机，从根本上解决了上述问题，其卸料臂回转机构通过自适应补偿配合误差的方式可有效降低行走机构对中部卸料臂回转支承的钢性冲击，可有效吸收安装、制造、作业过程中的累积误差，改善齿轮的受力状况和啮合传动精度，同时，卸料臂重力将不再通过卸料臂回转机构传递到行走机构上，而是将重力施加在了门型回转台上，即卸料臂重力由原来为门型回转台的外力转变为了门型回转台的内力，进而很大程度地改善挖掘机作业时大回转支承的受力情况，延长其使用寿命，并提高斗轮挖掘机整机稳定性。其卸料臂机构具有抗弯刚度强、有助于整机结构稳定、释放局部结构设计空间以及振动幅度小等优点。同时，在受料臂上原有的带式输送机下方靠近门型回转台一侧又设置一台小型带式输送机，将掉落的物料进行回收转运至卸料臂皮带上，彻底解决了挖掘粘性物料时受料臂下方的落料问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：该适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机包括行走机构，经大回转支承机构与行走机构相连的门型回转台，设置在门型回转上的安装有斗轮机的受料臂机构，通过可旋转连接与门型回转台立柱相连的卸料臂机构，卸料臂机构的下部设置有卸料臂回转机构，其技术要点是：

受料臂机构14的臂架内部固定有两条一上一下的带式输送机，下部带式输送机的带宽需不小于上部带式输送机带宽，下部带式输送机机头滚筒不能超出上部带式输送机机头滚筒，但需保证下部带式输送机上物料能落入卸料臂机构的带式输送机上，下部带式输送机长度应设置为上部带式输送机长度的1/3-1/2；

卸料臂回转机构包括由下至上依次设置的支撑底座组件、调节板组件以及回转支撑组件；卸料臂机构包括以变截面支撑组件作为底部支撑结构的抗弯带式输送机机构

支撑底座组件和回转支撑组件之间设有调节板组件，支撑底座组件固定在设备本身的行走机构上，回转支撑组件固定在设备的门型回转台上，支撑底座组件与调节板组件之间可以有前进方向有限范围内的自由倾角，且可以沿着轴承座滑道自由滑动，同时，调节板组件与回转支撑组件可以沿着上衔接轴滑道自由滑动，实现回转支撑组件与调节板组件自适应地支撑在支撑底座组件上；

调节板组件包括调节板、对称设置的轴承座、对称设置的轴承座滑道及对称设置的上衔接轴滑道，对称设置的轴承座滑道中心线与对称设置的上衔接轴滑道中心线始终保持垂直且中点重合；上衔接轴可沿着上衔接轴滑道自由滑动，轴承座可沿着轴承座滑道自由滑动，且可通过关节轴承实现前进方向有限范围内的自由倾角。

进一步的，抗弯带式输送机构包括驱动电机减速机、设置在驱动电机减速机输出端的通过皮带衔接的头部滚筒组件和尾部滚筒组件、用于提供抗弯支撑并与变截面支撑机构衔接的输送框架组件，皮带底部设有托辊组件；输送框架组件包括前部输送框架、若干沿变截面支撑机构的长度方向对称设置的输送框架侧梁、衔接在相邻输送框架侧梁之间的输送框架纵梁、垂直固定在输送框架纵梁上的拉杆支撑梁、沿长度方向且垂直于拉杆支撑梁且与皮带夹角≤90°的拉杆衔接板、沿拉杆衔接板设置的拉杆组件。

进一步的，托辊组件包括若干位于上承载段底部的间隔设置的具有三自由度的三托辊组件、若干通过链条弹性间隔限位在下承载段的二托辊组件、转轴平行于头部滚筒组件的头部改向滚筒组件。

进一步的，调节板上设有一对中心对称的轴承座滑道和一对中心对称的上衔接轴滑道，两对滑道中心线互相垂直且中点重合；

下衔接轴通过轴承座衔接在支撑底座组件上，上衔接轴衔接于传动齿轮组件上；

下衔接轴通过设有关节轴承的轴承座滑动配合在轴承座滑道上，上衔接轴通过位于其轴端的加工平面滑动配合在上衔接轴滑道上。

进一步的，回转支撑组件包括与调节板组件滑动配合的传动齿轮组件、轴端限位在传动齿轮组件上的中心轴组件、输出端与传动齿轮组件配合的驱动装置、通过中心轴组件与传动齿轮组件同轴配合的内回转台、通过无齿式回转支承与内回转台配合的外回转台。

进一步的，变截面支撑机构包括拱形的钢结构骨架，该钢结构骨架包括一对沿纵向向下延伸的支撑侧梁、支撑侧梁之间设置骨架梁组件，骨架梁组件包括间隔设置的上部横梁和下部横梁、设置在由横梁构成的楔形单元内的上部斜梁组件和下部斜梁组件，相邻的楔形单元之间由圆形斜梁或H形钢斜梁交替设置。

进一步的，输送框架纵梁为H型钢。

本发明的有益效果：整体技术方案上，本发明主要针对受料臂、卸料臂回转机构和卸料臂机构进行了改进，通过在受料臂上设置第二条短带式输送机，解决了挖掘粘性物料时的落料问题，并且将掉落的物料输送至中心转载漏斗内。有效缓解了小回转齿轮啮合齿之间的刚性冲击并降低了大回转支承结构受到的横向载荷冲击，有效延长了大小回转中齿轮的使用寿命。通过将卸料臂机构设置成前宽后窄的变截面拱形结构，在不影响刚性要求的前提下，不但能够降低结构型材的用量降低制造成本，而且可将斗轮机构工作时的震动合理吸纳，避免卸料臂的大幅摆动，同时，又能为卸臂下方的其它结构设计释放出空间。通过“刚性弹簧”和变截面卸料臂两组机构的协同配合作用，进一步消除了挖掘机行走及作业时的不同刚性冲击对挖掘机整体的不利影响。

受料臂机构，在受料臂臂架内部固定有上部带式输送机和下部带式输送机，下部带式输送机机头滚筒不能超出上部带式输送机机头滚筒，但需保证下部带式输送机上物料能落入卸料臂的带式输送机上。同时，为了节省成本并保证接料效果，下部带式输送机长度应设置为上部带式输送机长度的1/3-1/2。当粘性物料在经过上部带式输送机输送到卸料臂上时，经过一次清扫器清扫后，仍会有大量的粘带物料随着回程输送带落至下部带式输送机上，经下部带式输送机的二次转载和清扫，将彻底解决物料掉落的情况。

卸料臂回转机构，在支撑底座组件以及回转支撑组件之间设置调节板组件，将行走机构的振动、冲击与内回转台隔离；内回转台安装在外回转台上，调节板组件上的同一安装平面上设有两对用于滑动配合的相互垂直交叉的轴承座滑道和固定轴滑道。通过柔性抗振结构的方式，最终实现多方位的自适应调整，补偿了制造、运输、装配与使用过程中产生的累积误差，消除了由累计误差引起的齿轮啮合精度差、降低使用寿命的问题，保证了内回转台转动平稳，即卸料臂回转平稳，保证了设备运行的稳定性。

调节板组件中，其调节板的U形口内，为方便滑动配合与装配，下衔接轴、轴承座与轴承座滑道，上衔接轴与上衔接轴滑道的配合，在调节板生产过程中即加工了相应的滑动面。为实现自适应补偿行走机构所产生的不利振动，调节板组件采用了滑动与关节轴承配合的柔性减振机构。

卸料臂机构，采用由拱形支撑结构架设的拱形输送机构，保证卸料臂的抗弯刚度同时，降低了卸料臂重量，减少了液压缸行程，降低了整机作业过程中的重心变化范围，提高了整机作业的稳定性，同时，为增强其刚性，设置了抗弯的连杆、高自由度的托辊等结构。

变截面支撑机构，其具有拱形变截面的卸料臂桁架，由若干变截面楔形单元组成，第一个变截面楔形单元与最后一个变截面楔形单元之间夹角为n度，相邻单元间通过焊接或紧固件相互连接。一个变截面楔形单元由工字型侧梁、中部横联、中部斜拉杆组成，各部件通过焊接或紧固件相互连接。

第一个变截面楔形单元中工字型侧梁横截面高度不变或按从头至尾方向逐渐减小；第二个变截面楔形单元中，侧梁横截面高度从头部至尾部逐渐减小。侧梁翼缘板、腹板厚度，与第一个变截面楔形单元中工字型侧梁翼缘板、腹板厚度相比，阶梯减小；第一个变截面楔形单元与第二个变截面楔形单元，上下通过斜拉杆相互连接，楔形工字型侧梁的腹板、上下翼缘板相应对接，侧梁上翼缘板之间的夹角为n/N度。

将若干变截面楔形单元，按照从卸料臂头部至尾部方向排列，依次对应第一单元至第N单，变截面楔形单元之间相互连接，楔形工字型侧梁截面中的截面高度、上下翼缘板厚度、腹板厚度，也按从头至尾方向顺序梯次逐渐减小，最终形成夹角为n度的变截面拱形卸料臂桁架。

抗弯带式输送机构，其带有抗弯结构的托辊组支架，从卸料臂头部连续延伸布置到尾部，由槽钢型托辊支架、圆管型抗弯连杆、支腿、外伸连接件组合而成。将通长圆管与连接板连接成一体，多个通长圆管-连接板组合体按照上下布置形式连接后，组成圆管型抗弯连杆。外伸连杆及支腿采用间隔布置形式，分别与槽钢型托辊支架连接，形成支腿-托辊支架-外伸连杆组合体。最后将圆管型抗弯连杆与支腿-托辊支架-外伸连杆组合体中的外伸连杆连接，形成带有抗弯结构的托辊组支架。

综上所述，本发明的回转机构具有结构简单紧凑、稳定性高、安全性良好等优点；本发明带有抗弯结构的托辊组支架能够小幅增加卸料臂的抗弯刚度，也能防止输送带跑偏引起的撒料现象，可有效提高卸料臂抗弯强度、降低卸料臂振动幅度。

附图说明

图1是本发明轮斗挖掘机的结构示意图。

图1A是本发明行走机构的结构示意图。

图2是本发明回转机构的剖视结构示意图。

图2A是图2沿A-A线的剖视结构示意图。

图2A-1是图2A的中心轴组件部分的局部放大结构示意图。

图2A-2是图2A的安装座部分的局部放大结构示意图。

图2B是图2沿B-B线的剖视结构示意图。

图2C是图2沿C-C线的剖视结构示意图。

图2D是图2沿D-D线的剖视结构示意图。

图2E是图2沿E-E线的剖视结构示意图。

图2F是图2的上衔接轴与传动齿轮组件连接处的局部放大结构示意图。

图3为本发明回转机构的使用状态参考图。

图4为图3的侧视结构示意图。

图5为图3的仰视结构示意图。

图6为本发明回转机构的抗震原理示意图。

图7为本发明卸料臂的等轴侧视结构示意图。

图8为本发明卸料臂的分解结构示意图。

图9为本发明卸料臂沿长度方向的正视结构示意图。

图9A为图9沿A-A线的剖视结构示意图。

图9B为图9沿B-B线的剖视结构示意图。

图9C为图9沿C-C线的剖视结构示意图。

图10为本发明卸料臂沿长度方向的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1~10，通过具体实施例详细说明本发明的具体内容。

轮斗挖掘机整体]

如图1所示，该适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机包括行走机构1，经大回转支承机构11与行走机构1相连的门型回转台13，设置在门型回转台12上的安装有斗轮机构13的受料臂机构14，通过可旋转连接件15与门型回转台立柱16相连的卸料臂机构17，卸料臂机构17的下部设置有卸料臂回转机构18。受料臂机构14上固定有上部带式输送机a和下部带式输送机b,下部带式输送机b机头滚筒b1不能超出上部带式输送机a机头滚筒a1，但需保证下部带式输送机上物料能落入卸料臂机构17的带式输送机上。同时，下部带式输送机长度应设置为上部带式输送机长度的1/3-1/2。

如图1A所示，行走机构1由履带总成101、中心车架102、平衡梁103组成，履带总成101与中心车架102铰接，中心车架102与平衡梁103中部铰接，平衡梁103两端与履带总成101铰接。

为提高门型回转台12与行走机构1之间大回转支承机构11抵抗横向载荷冲击以及回转支撑组件3与支撑底座组件2之间抵抗刚性冲击的需求，本发明的主要改进机构内容如下。

卸料臂回转机构]

如图2和图2A所示，该用于轮斗挖掘机的卸料臂回转机构由下至上主要包括支撑底座组件2、调节板组件4以及调节回转支撑组件3。支撑底座组件2固定在设备本身的行走机构1上，调节板组件4通过两对轴心连线相互垂直交叉的上衔接轴46和下衔接轴44将回转支撑组件3和支撑底座组件2可自适应地衔接。

图2A-1所示，内回转台38的回转中心安装有可自由转动的中心轴组件37，中心轴组件37包括上下两端分别设有滚动轴承371的中心轴372，滚动轴承371分别通过限位在内回转台38上下两端的中心轴承定位套34定位，中心轴372上轴端设置上轴端挡板373，中心轴372的下轴端伸出内回转台38，并通过限位在传动齿轮组件3221内的中心轴套375以及下轴端挡板376定位，中心轴372的中部则通过位于上下滚动轴承371之间限位的间隔套374定位，通过上述结构使中心轴372牢靠限位。通过设置中心轴套375以及两对中心轴承定位套34，使传动齿轮组件32独立于内回转台38，从而实现以中心轴组件37为轴心，互不干涉地自由旋转。

以下结合图2A~图2E，按照图2中由下至上的顺序对整体结构进行进一步说明。

如图2A-2、图2B所示，位于支撑底座组件2最顶部的安装座21上通过下衔接轴套441对称限位一对下衔接轴44，并且在下衔接轴套441的端部设置下衔接轴端挡板442 。为便于生产与装配，将支撑底座组件2拆分成通过法兰连接多级管件，例如本实施例采用了上中心管22和下中心管23构成的两段式装配，将下中心管23固定在行走机构1上，保证固定中心管在圆周方向固定不动。

如图2A、图2A-2、图2C、图5所示，调节板43为对称结构，优选为八边形，其中的两组相对边上各设有一对U形槽，开口内侧设置轴承座滑道41和固定轴滑道42，轴承座47与轴承座滑道41相对侧加工有配合面，从而使轴承座47可滑动的配合在轴承座滑道41上，轴承座47内通过关节轴承45可活动的衔接下衔接轴44的上轴端。上衔接轴46的下伸出端圆周面加工出配合平面，与调节板43的上衔接轴滑道42滑动配合，使传动齿轮组件32及调节板43可以延着配合面自由滑动，各滑道的滑动面为互相平行的两个加工面，保证滑道分别与上衔接轴46的伸出端平行加工面匹配。调节板43上，上衔接轴46的轴心连线与下衔接轴44的轴心连线相互垂直且中点重合，实现传动齿轮组件3221相对固定中心管的前、后、左、右、上、下的自适应调整，达到稳定传递扭矩的目的。

如图2D、图2F所示，传动齿轮组件32主要包括传动齿轮组件3221以及齿盘322，齿盘322中心处设有用于限位中心轴372下端头的中心轴套375，上衔接轴46通过上衔接轴套461对称限位在齿盘322上，齿盘322与驱动齿轮311啮合。

如图2、图2E所示，内回转台38为圆柱形结构，无齿式回转支承36的内圈与内回转台38的外缘、无齿式回转支承36的外圈与外回转台35内缘，均可通过法兰连接固定。内回转台38的中心通过中心轴承定位套34限位中心轴组件37，内回转台38的上方通过支撑结构对称限位驱动装置31（主要为驱动电机和减速机）以及一对对称设置的卸料臂铰座33，驱动齿轮311装配在驱动装置31的驱动输出轴312上，内回转台38的外缘通过无齿式回转支承36衔接外回转台35，外回转台35与行走机构1刚性连接。

如图6所示，由下至上依次设置有安装座21、调节板43和传动齿轮组件32，与回转支撑组件3啮合的驱动齿轮311衔接于中心轴372上部的内回转台38上，与调节板43连接的一对上衔接轴46始终垂直于回转支撑组件3，与调节板43相连接的一对下衔接轴44始终垂直于支撑底座组件2，下衔接轴44带动轴承座47可沿±X轴方向同步滑动，上衔接轴46可沿±Y轴同步滑动，上衔接轴46始终平行于中心轴套375所定位的中心轴372，支撑底座组件2与调节板组件4之间可以有前进方向有限范围内的自由倾角，且可以沿着彼此间的配合面自由滑动，同时，调节板组件4与回转支撑组件3可以沿着彼此间的配合面自由滑动。

工作原理上，通过调节板组件4将支撑底座组件2和回转支撑组件3分隔，从而避免了支撑底座组件2和回转支撑组件3之间的直接刚性连接。

具体结构上，外回转台35与行走机构1刚性连接，内回转台38通过无齿式回转支承36支撑在外回转台35上，内回转台38上设置一对驱动装置31，其末端结构即为驱动齿轮311，此为第一动作单元；支撑底座组件2与行走机构1刚性连接，传动齿轮组件32通过调整板组件4与支撑底座组件2衔接，其末端结构即为传动齿轮组件3221，此为第二动作单元。当行走机构1动作时，第一动作单元与第二动作单元之间会发生偏移，现有技术中是将两个动作单元刚性配合，因此无法实现高精度啮合，而上文提及的累计误差也会进一步使啮合精度下降，而通过调节板组件4、关节轴承45、上衔接轴46和下衔接轴44的设置及对应的配合关系，补偿了所产生的累计误差，提高了齿轮啮合精度，有效降低了啮合齿之间的接触应力。

卸料臂主体结构]

本实施例主要针对图1中的点填充部分的卸料臂组件进行了改进，卸料臂主体结构以变截面支撑机构6作为卸料臂的总支撑结构，变截面支撑机构6通过俯仰支点66与轮斗挖掘机的底盘连接，通过变截面前端61的驱动机支撑612固定驱动电机减速机51，输送机前端连接611用于与头部滚筒组件55的前轴承座组件551固定，通过驱动机支撑612与头部滚筒组件55的前轴承座组件551连接，通过输送机末端连接631与尾部滚筒组件56的后轴承座组件561配合，在变截面末端63上额外设置末端矩形框架633用以将抗弯带式输送机构5运输来的矿石由末端漏斗531 向下排出，同时为方便末端漏斗531的固定安装，在末端矩形框架633内侧还设置了若干输送机支撑凸起632。通过变截面中端62上的侧支撑621固定行人步道67，通过前挂耳622和后挂耳623铰接固定牵拉斜梁组件65，牵拉斜梁组件65 和行人步道67均属于本领域的常见结构，具体固定方式不在详细描述。

抗弯带式输送机构]

抗弯带式输送机构5包括驱动电机减速机51、设置在驱动电机减速机51输出端的通过输送带衔接的头部滚筒组件55和尾部滚筒组件56、用于提供抗弯支撑并与变截面支撑机构6衔接的输送框架组件54、分别用于输送带承载段和输送带回程段的送料组件52和回程组件53。为配合挖掘臂输送机构转运来的矿石而在前部输送框架546上固定了前端导料槽521，为配合卸料臂的排料过程在其末端设置了末端漏斗531。输送框架组件54包括前部输送框架546、若干沿变截面支撑机构6的长度方向对称设置的输送框架侧梁542、衔接在相邻输送框架侧梁542之间的输送框架纵梁543、垂直固定在输送框架纵梁543上的拉杆支撑梁544、沿长度方向且垂直于拉杆支撑梁544且与皮带夹角≤90°的拉杆衔接板545、沿拉杆衔接板545设置的拉杆组件541。托辊组件包括若干位于输送带承载段底部的间隔设置的具有三自由度的三托辊组件、若干通过链条弹性间隔限位在输送带回程段的二托辊组件、转轴平行于头部滚筒组件55的头部改向滚筒组件533。输送框架纵梁543优选采用H型钢，通过首尾顺次连接的输送框架纵梁543，在不影响整体刚度的同时进行逐渐折弯，以配合拱形支撑结构。

关于托辊组件的具体结构，为描述方便将输送带分成了上承载段输送带522和下回程段输送带532两部分。其中，上承载段输送带522包括前段送料托辊组件523、中段送料托辊组件524以及末段送料托辊组件525。前段送料托辊组件523用于将输送带折叠成梯形结构的过渡段，因此前段送料托辊组件523之间的槽角逐渐增大至于中段送料托辊组件524的槽角相同，并在送料组件52的末端通过末段送料托辊组件525以槽角逐渐减小的方式进入尾部滚筒组件56。通过采用上承载段输送带522梯形截面，有效避免了矿石的侧滑掉落。由于下回程段输送带532无需承载物料，为配合中段送料托辊组件524的托辊连接结构并尽量简化结构，中段回程托辊组件534和末段回程托辊组件535均采用了铰接双辊结构，双辊两侧通过锁链吊挂，而在头部改向滚筒组件533为配合输送带返回头部滚筒组件55因而采用了平行单辊。

变截面支撑机构]

变截面支撑机构6包括拱形的钢结构骨架，该钢结构骨架包括一对沿纵向向下延伸的支撑侧梁、支撑侧梁之间设置骨架梁组件64，骨架梁组件64包括间隔设置的上部横梁643和下部横梁644、设置在由横梁构成的楔形单元（图中未标记）内的上部斜梁组件641和下部斜梁组件642，通过设置长方体的楔形单元结构，从而将变截面支撑机构6设置成拱形。为增加楔形单元的刚性，在其中设置了“八字”形的斜梁上部斜梁组件641和下部斜梁组件642。同时，为使楔形单元具有更大的弯折角度，同时保证结构刚性，而将相邻的楔形单元之间由圆形斜梁或H形钢斜梁交替设置。

通过上述结构，可使轮斗挖掘机的卸料臂桁架呈现拱形形状，拱形夹角1°~15°。

附图标记说明：

1 行走机构、11大回转支承机构、12门型回转台机构、13斗轮机构、14受料臂机构、15可旋转连接件、16门型回转台立柱、17 卸料臂机构、18 卸料臂回转机构、101 履带总成、102 中心车架、103 平衡梁；a上部带式输送机、b下部带式输送机、a1、b1机头滚筒；

2 支撑底座组件、21 安装座、22 上中心管、23 下中心管；

3 回转支撑组件、31 驱动装置、311 驱动齿轮、312 驱动输出轴、32 传动齿轮组件、321 齿圈、322 齿盘、33吊钩、34 中心轴承定位套、35 外回转台、36 无齿式回转支承、37 中心轴组件、371 滚动轴承、372 中心轴、373 上轴端挡板、374 间隔套、375 中心轴套、376 下轴端挡板、38 内回转台；

4 调节板组件、41 轴承座滑道、42 上衔接轴滑道、43 调节板、44 下衔接轴、441下衔接轴套、442 下衔接轴端挡板、45 关节轴承、46 上衔接轴、461 上衔接轴套、462 上衔接轴端挡板、47 轴承座；

5 抗弯带式输送机构、51 驱动电机减速机、52 送料组件、521 前端导料槽、522上承载段输送带、523 前段送料托辊组件、524 中段送料托辊组件、525 末段送料托辊组件、53 回程组件 、531 末端漏斗、532 下回程段输送带、533 头部改向滚筒组件、534 中段回程托辊组件、535 末段回程托辊组件、54 输送框架组件、541 拉杆组件、542 输送框架侧梁、543 输送框架纵梁、544 拉杆支撑梁、545 拉杆衔接板、546 前部输送框架、55 头部滚筒组件、551 前轴承座组件、56 尾部滚筒组件、561 后轴承座组件；

6 变截面支撑机构、61 变截面前端、611 输送机前端连接、612 驱动机支撑、62变截面中端、621 侧支撑、622 前挂耳、623 后挂耳、63 变截面末端、631 输送机末端连接、632 输送机支撑凸起、633 末端矩形框架、64 骨架梁组件、641 上部斜梁组件、642 下部斜梁组件、643 上部横梁、644 下部横梁、65 牵拉斜梁组件、66 俯仰支点、67 行人步道。

Claims (7)

1.一种适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，包括行走机构（1），经大回转支承机构(11)与行走机构(1)相连的门型回转台(13)，设置在门型回转(12)上的安装有斗轮机(13)的受料臂机构(14)，通过可旋转连接(15)与门型回转台立柱(16)相连的卸料臂机构(17)，卸料臂机构(17)的下部设置有卸料臂回转机构(18) ，其特征在于：

受料臂机构14的臂架内部固定有两条一上一下的带式输送机，下部带式输送机的带宽需不小于上部带式输送机带宽，下部带式输送机机头滚筒不能超出上部带式输送机机头滚筒，但需保证下部带式输送机上物料能落入卸料臂的带式输送机上，下部带式输送机长度应设置为上部带式输送机长度的1/3-1/2；

卸料臂回转机构包括由下至上依次设置的支撑底座组件(2)、调节板组件（4）以及回转支撑组件(3)；卸料臂机构包括以变截面支撑组件(6)作为底部支撑结构的抗弯带式输送机机构(5)；

支撑底座组件(2)和回转支撑组件(3)之间设有调节板组件(4)，支撑底座组件(2)固定在设备本身的行走机构(1)上，回转支撑组件(3)固定在设备的门型回转台（12）上，支撑底座组件(2)与调节板组件(4)之间可以有前进方向有限范围内的自由倾角，且可以沿着轴承座滑道(41)自由滑动，同时，调节板组件(4)与回转支撑组件(3)可以沿着上衔接轴滑道(42)自由滑动，实现回转支撑组件(3)与调节板组件(4)自适应地支撑在支撑底座组件(2)上；

调节板组件(4)包括调节板(43)、对称设置的轴承座(47)、对称设置的轴承座滑道(41)及对称设置的上衔接轴滑道(42)，对称设置的轴承座滑道(41)中心线与对称设置的上衔接轴滑道(42)中心线始终保持垂直且中点重合；上衔接轴(46)可沿着上衔接轴滑道(42)自由滑动，轴承座(47)可沿着轴承座滑道(41)自由滑动，且可通过关节轴承(45)实现前进方向有限范围内的自由倾角。

2.根据权利要求1所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：抗弯带式输送机构(5)包括驱动电机减速机(51)、设置在驱动电机减速机(51)输出端的通过皮带衔接的头部滚筒组件(55)和尾部滚筒组件(56)、用于提供抗弯支撑并与变截面支撑机构(6)衔接的输送框架组件(54)，皮带底部设有托辊组件；输送框架组件(54)包括前部输送框架(546)、若干沿变截面支撑机构(6)的长度方向对称设置的输送框架侧梁(542)、衔接在相邻输送框架侧梁(542)之间的输送框架纵梁(543)、垂直固定在输送框架纵梁(543)上的拉杆支撑梁(544)、沿长度方向且垂直于拉杆支撑梁(544)且与皮带夹角≤90°的拉杆衔接板(545)、沿拉杆衔接板(545)设置的拉杆组件(541)。

3.根据权利要求2所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：托辊组件包括若干位于上承载段底部的间隔设置的具有三自由度的三托辊组件、若干通过链条弹性间隔限位在下承载段的二托辊组件、转轴平行于头部滚筒组件(55)的头部改向滚筒组件(533)。

4.根据权利要求1至3任意项所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：调节板(43)上设有一对中心对称的轴承座滑道(41)和一对中心对称的上衔接轴滑道(42)，两对滑道中心线互相垂直；

下衔接轴(44)通过轴承座(47)衔接在支撑底座组件(2)上，上衔接轴(46)衔接于传动齿轮组件上；

下衔接轴(44)通过设有关节轴承(45)的轴承座(47)滑动配合在轴承座滑道(41)上，上衔接轴(46)通过位于其轴端的加工平面滑动配合在上衔接轴滑道(42)上。

5.根据权利要求4所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：回转支撑组件(3)包括与调节板组件(4)滑动配合的传动齿轮组件、轴端限位在传动齿轮组件上的中心轴组件(37)、输出端与传动齿轮组件配合的驱动装置(31)、通过中心轴组件(37)与传动齿轮组件同轴配合的内回转台(38)、通过无齿式回转支承(36)与内回转台(38)配合的外回转台(35)。

6.根据权利要求5所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：变截面支撑机构(6)包括拱形的钢结构骨架，该钢结构骨架包括一对沿纵向向下延伸的支撑侧梁、支撑侧梁之间设置骨架梁组件(64)，骨架梁组件(64)包括间隔设置的上部横梁(643)和下部横梁(644)、设置在由横梁构成的楔形单元内的上部斜梁组件(641)和下部斜梁组件(642)，相邻的楔形单元之间由圆形斜梁或H形钢斜梁交替设置。

7.根据权利要求6所述的适合采掘粘性物料用轮斗挖掘机，其特征在于：输送框架纵梁(543)为H型钢。

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