CN114411839B - 快换装置和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种快换装置，用于工程机械中主机与作业装置的连接，快换装置包括基座、活动连接架以及驱动机构，基座设于主机，活动连接架的底端通过枢转轴枢转连接于基座，活动连接架的顶端设有用于供作业装置挂接的挂杆，活动连接架的顶端和底端之间设有插销组件，插销组件用于当作业装置处于与活动连接架接合的连接位置时，固定连接活动连接架和作业装置，驱动机构设于基座并与活动连接架连接，用于驱动活动连接架绕枢转轴枢转。本发明适用于主机上作业装置的快速更换。

Description

快换装置和工程机械

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种快换装置和应用该快换装置的工程机械。

背景技术

在土方作业等施工场地中，为了适应多种不同工况，作业的工程机械通常需要在主机上快速更换多种不同的作业装置，而现有的快换装置仅为设于工程机械中例如动臂等执行机构末端的一个架体或者座体，需要在工程机械本身所带有的执行机构的驱动下才能实现对功能附件的更换，并不适用于主机对作业装置的更换，也就是说，现有技术中缺少一种能够用于主机快速更换作业装置的快换装置。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种快换装置和工程机械，旨在解决主机如何快速更换作业装置的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种快换装置，用于工程机械中主机与作业装置的连接，所述快换装置包括：

基座，用于安装于所述主机；

活动连接架，底端通过枢转轴枢转连接于所述基座，顶端设有用于供所述作业装置挂接的挂杆，所述活动连接架的顶端和底端之间设有插销组件，所述插销组件用于当所述作业装置处于与所述活动连接架接合的连接位置时，固定连接所述活动连接架和所述作业装置；以及

驱动机构，设于所述基座并与所述活动连接架连接，用于驱动所述活动连接架绕所述枢转轴枢转。

可选地，所述活动连接架包括：

第一侧板；

第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板间隔设置于所述基座的两侧，且所述第一侧板和所述第二侧板的底端均分别通过所述枢转轴与所述基座枢转连接；以及

连接板，固定连接于所述第一侧板和所述第二侧板之间；

所述挂杆设于所述第一侧板和/或所述第二侧板上；

所述插销组件设于所述第一侧板和/或所述第二侧板上；

所述驱动机构与所述第一侧板、所述第二侧板以及所述连接板中的至少一个连接。

可选地，所述挂杆的数量为两个，两个所述挂杆分别设于所述第一侧板和所述第二侧板的顶端并分别对应地朝所述第一侧板和所述第二侧板的外侧延伸。

可选地，所述插销组件包括：

第一连接销轴，可伸缩地穿设于所述第一侧板并位于所述第一侧板的顶端和底端之间；

第二连接销轴，可伸缩地穿设于所述第二侧板并位于所述第二侧板的顶端和底端之间；以及

驱动件，用于驱动所述第一连接销轴和所述第二连接销轴分别对应地朝所述第一侧板和所述第二侧板的外侧伸出或者对应地朝所述第一侧板和所述第二侧板的内侧回缩。

可选地，所述驱动件为两个单杆式油缸，两个所述单杆式油缸的活塞杆分别与所述第一连接销轴和所述第二连接销轴连接。

可选地，所述驱动机构包括：

摇杆，一端与所述基座枢转连接；

连杆，一端与所述摇杆远离所述基座的另一端枢转连接，所述连杆远离所述摇杆的另一端与所述第一侧板、所述第二侧板以及所述连接板中的至少一个枢转连接；以及

驱动油缸，活塞杆与所述摇杆连接以用于驱动所述摇杆摆动以通过所述连杆带动所述活动连接架绕所述枢转轴枢转。

可选地，所述连杆远离所述摇杆的另一端具有两个间隔设置的枢转端部，两个所述枢转端部分别与所述第一侧板和所述第二侧板枢转连接。

可选地，所述快换装置还包括：

压入式开关，设于所述连接板，所述压入式开关用于当所述作业装置处于与所述活动连接架接合的连接位置时与所述作业装置相抵触以产生并输出连接信号；和

控制器，与所述压入式开关电连接以用于接收所述压入式开关输出的所述连接信号并根据所述连接信号控制所述插销组件固定连接所述活动连接架和所述作业装置。

可选地，所述快换装置还包括与控制器电连接的操纵开关，所述操纵开关用于向所述控制器输入断开连接信号以使所述控制器根据所述断开连接信号控制所述插销组件解开所述活动连接架和所述作业装置的固定连接。

本发明还提供一种工程机械，包括：

主机；

作业装置，连接端固定设有安装座；以及

上述的快换装置，所述快换装置通过所述基座设于所述主机并与所述安装座相连接，以实现所述主机与所述作业装置的连接。

可选地，所述安装座的顶端和底端分别设有挂钩和连接耳板，所述挂钩能够挂接于所述挂杆，所述连接耳板开设有连接孔，所述连接孔能够与所述插销组件相配合以固定连接所述活动连接架和所述安装座。

可选地，所述安装座的顶端和底端之间还设有压入块，当所述安装座处于与所述活动连接架接合的连接位置时，所述压入块与所述压入式开关抵触。

通过上述技术方案，快换装置本身配置有驱动机构，通过驱动机构驱动活动连接架相对基座枢转，可使活动连接架通过挂杆和插销组件去连接作业装置或者使连接于活动连接架上的作业装置卸载下来，如此，即实现了主机上的作业装置的快速更换，该快换装置不但适用于工程机械执行机构末端的附件的快速更换，也适用于主机上作业装置的快速更换，具有良好的适用性。

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快换装置与作业装置的连接示意图；

图2为图1中的快换装置的结构示意图。

附图标记说明：

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快换装置，用于工程机械中主机与作业装置的连接。

参照附图1和附图2所示，在本发明的一实施例中，快换装置包括基座1、活动连接架2以及驱动机构3，基座1用于安装于主机，活动连接架2的底端通过枢转轴枢转连接于基座1，活动连接架2的顶端设有用于供作业装置5挂接的挂杆24，活动连接架2的顶端和底端之间设有插销组件，插销组件用于当作业装置5处于与活动连接架2接合的连接位置时，固定连接活动连接架2和作业装置5，驱动机构3设于基座1并与活动连接架2连接，用于驱动活动连接架2绕枢转轴枢转。

可以理解地，快换装置本身配置有驱动机构3，通过驱动机构3驱动活动连接架2相对基座1枢转，可使活动连接架2通过挂杆24和插销组件连接作业装置5或者使本来连接于活动连接架2上的作业装置5卸载下来，如此，即实现了主机上的作业装置5的快速更换，该快换装置不但适用于工程机械执行机构末端的功能附件的快速更换，也适用于主机上作业装置5的快速更换，具有良好的适用性。

在实际使用过程中，快换装置的基座1安装于主机上并与作业装置5连接，主机与快换装置之间配置有控制系统，操作人员在主机上通过控制系统对快换装置进行控制操纵，当需要快速更换作业装置5时，操作人员通过控制插销组件解除对活动连接架2和作业装置5的固定连接，然后通过驱动机构3驱动活动连接架2朝远离主机的方向向外枢转，使挂接于挂杆24上的作业装置5转动并与活动连接架2分离，当作业装置5脱出与挂杆24挂接后即实现作业装置5的卸载，然后，将主机驾驶至与待连接的作业装置5对应的位置，控制驱动机构3驱动活动连接架2朝靠近主机的方向向内枢转，使挂杆24挂接待连接的作业装置5且在活动连接架2枢转的过程中，待连接的作业装置5逐渐转动至与活动连接架2接合的连接位置，到位后，控制插销组件固定连接活动连接架2和待连接的作业装置5，如此，即实现了一次主机对作业装置5的更换。

在实际应用过程中，基座1可与主机通过紧固件固定连接、焊接或者一体成型。

在一实施例中，活动连接架2包括第一侧板21、第二侧板22以及连接板23，第一侧板21和第二侧板22间隔设置于基座1的两侧，且第一侧板21和第二侧板22的底端均分别通过枢转轴与基座1枢转连接，连接板23固定连接于第一侧板21和第二侧板22之间，挂杆24设于所述第一侧板21和/或所述第二侧板22上，插销组件设于第一侧板21和/或第二侧板22上，驱动机构3与第一侧板21、第二侧板22以及连接板23中的至少一个连接。

在实际应用过程中，作业装置5的连接端可设计有安装槽，安装槽的两侧壁的间距大于第一侧板21和第二侧板22的间距，从而可使第一侧板21和第二侧板22能够绕枢转轴转动至伸入安装槽内，然后通过挂杆24和插销组件分别与安装槽的侧壁上设有的钩槽和通孔配合实现挂接和固定连接。

可以理解地，挂杆24设于第一侧板21和/或第二侧板22上，即挂杆24可根据实际的需要，连接于第一侧板21上，或者，连接于第二侧板22上，又或者，连接于第一侧板21和第二侧板22上。

可以理解地，插销组件设于第一侧板21和/或第二侧板22上，即插销组件可根据实际的需要，连接于第一侧板21上，或者，连接于第二侧板22上，又或者，连接于第一侧板21和第二侧板22上。

在一实施例中，挂杆24的数量为两个，两个挂杆24分别设于第一侧板21和第二侧板22的顶端并分别对应地朝第一侧板21和第二侧板22的外侧延伸。

在实际应用时，作业装置5的连接端的安装槽的两侧壁可对应挂杆24设有两个开口朝下的钩槽，第一侧板21和第二侧板22伸入至安装槽内后通过枢转可使两个挂杆24分别卡入两个钩槽，实现挂接。

在本实施例中，挂杆24与枢转轴平行设置，以便于挂杆24与钩槽快速挂接。

在本实施例中，两个挂杆24分别焊接于第一侧板21和第二侧板22，或者，两个挂杆24分别与第一侧板21和第二侧板22一体成型，在此不作限定。

在一实施例中，插销组件包括第一连接销轴25、第二连接销轴26以及驱动件，第一连接销轴25可伸缩地穿设于第一侧板21并位于第一侧板21的顶端和底端之间，第二连接销轴26可伸缩地穿设于第二侧板22并位于第二侧板22的顶端和底端之间，驱动件用于驱动第一连接销轴25和第二连接销轴26分别对应地朝第一侧板21和第二侧板22的外侧伸出或者对应地朝第一侧板21和第二侧板22的内侧回缩。

在实际应用时，作业装置5的连接端的安装槽的两侧壁可对应第一连接销轴25和第二连接销轴26设有通孔，作业装置5的连接端挂接于挂杆24并转动至与活动连接架2对接的连接位置，在此位置，第一连接销轴25和第二连接销轴26与安装槽的两侧壁的通孔对齐，第一连接销轴25和第二连接销轴26在驱动件的驱动下对应地朝第一侧板21和第二侧板22的外侧伸出以分别插入两个通孔内，实现固定连接。

在本实施例中，第一侧板21和第二侧板22在顶端和底端之间分别开设有供第一连接销轴25和第二连接销轴26贯穿的穿孔，第一连接销轴25和第二连接销轴26可沿对应的穿孔作伸缩运动，为了避免第一连接销轴25和第二连接销轴26与穿孔孔壁直接摩擦耗损，可在穿孔内设有轴承。

在一实施例中，驱动件为两个单杆式油缸，两个单杆式油缸的活塞杆分别与第一连接销轴25和第二连接销轴26连接。

在本实施例中，第一侧板21和第二侧板22之间对应第一连接销轴25和第二连接销轴26的位置连接有安装板，两个单杆式油缸固定安装于安装板上并能够实现第一连接销轴25和第二连接销轴26同步伸出或回缩。

在另一实施例中，驱动件可采用分别连接第一连接销轴25和第二连接销轴26的双杆式油缸。

在一实施例中，驱动机构3包括摇杆31、连杆32以及驱动油缸，摇杆31一端与基座1枢转连接，连杆32一端与摇杆31远离基座1的另一端枢转连接，连杆32远离摇杆31的另一端与第一侧板21、第二侧板22以及连接板23中的至少一个枢转连接，驱动油缸的活塞杆与摇杆31连接以用于驱动摇杆31摆动以通过连杆32带动活动连接架2绕枢转轴枢转。

可以理解地，驱动机构3驱动摇杆31相对基座1枢转，带动连杆32的摆动进而带动活动连接架2枢转。

在一实施例中，连杆32远离摇杆31的另一端具有两个间隔设置的枢转端部，两个枢转端部分别与第一侧板21和第二侧板22枢转连接。

可以理解地，连杆32通过两个枢转端部分别与第一侧板21和第二侧板22枢转连接，具有良好的结构强度，使第一侧板21和第二侧板22的枢转更加平稳。

在一实施例中，快换装置还包括压入式开关4和控制器，压入式开关4设于连接板23，压入式开关4用于当作业装置5处于与活动连接架2接合的连接位置时与作业装置5相抵触以产生并输出连接信号，控制器与压入式开关4电连接以用于接收压入式开关4输出的连接信号并根据连接信号控制插销组件固定连接活动连接架2和作业装置5。

可以理解地，设置压入式开关4可使得作业装置5挂接于活动连接架2后转动至与活动连接架2接合的连接位置时，压入式开关4能够即时向控制器输出连接信号，控制器根据连接信号控制插销组件固定连接活动连接架2和作业装置5，如此，极大地提高了快换装置的自动化，无需人工操作即可实现固定连接，也避免了人工操作的不准确性导致插销组件与作业装置5干涉产生损坏的情况。

在一实施例中，快换装置还包括与控制器电连接的操纵开关，操纵开关用于向控制器输入断开连接信号以使控制器根据断开连接信号控制插销组件解开活动连接架2和作业装置5的固定连接。

可以理解地，操作人员通过触发操纵开关，即可使插销组件解开活动连接架2和作业装置5的固定连接，实现作业装置5的卸载，具有良好的便利性。

本发明还提出一种工程机械，工程机械包括主机、作业装置5以及如上的快换装置。该快换装置的具体结构参照上述实施例，由于本工程机械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。

在本实施例中，作业装置5的连接端固定设有安装座51，快换装置通过基座1设于主机并与安装座51相连接，以实现主机与作业装置5的连接。

在一实施例中，安装座51的顶端和底端分别设有挂钩和连接耳板，挂钩能够挂接于挂杆24，连接耳板开设有连接孔，连接孔能够与插销组件相配合以固定连接活动连接架2和安装座51。

在一实施例中，安装座51的顶端和底端之间还设有压入块53，当安装座51处于与活动连接架2接合的连接位置时，压入块53与压入式开关4抵触。

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 (12)

1.一种快换装置，用于工程机械中主机与作业装置（5）的连接，其特征在于，所述快换装置包括：

基座（1），用于安装于所述主机；

活动连接架（2），底端通过枢转轴枢转连接于所述基座（1），顶端设有用于供所述作业装置（5）挂接的挂杆（24），所述活动连接架（2）的顶端和底端之间设有插销组件，所述插销组件用于当所述作业装置（5）处于与所述活动连接架（2）接合的连接位置时，固定连接所述活动连接架（2）和所述作业装置（5）；以及

驱动机构（3），设于所述基座（1）并与所述活动连接架（2）连接，用于驱动所述活动连接架（2）绕所述枢转轴枢转；

所述快换装置还包括：

压入式开关（4），设于所述活动连接架（2），所述压入式开关（4）用于当所述作业装置（5）处于与所述活动连接架（2）接合的连接位置时与所述作业装置（5）相抵触以产生并输出连接信号；和

控制器，与所述压入式开关（4）电连接以用于接收所述压入式开关（4）输出的所述连接信号并根据所述连接信号控制所述插销组件固定连接所述活动连接架（2）和所述作业装置（5）。

2.根据权利要求1所述的快换装置，其特征在于，所述活动连接架（2）包括：

第一侧板（21）；

第二侧板（22），所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）间隔设置于所述基座（1）的两侧，且所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）的底端均分别通过所述枢转轴与所述基座（1）枢转连接；以及

连接板（23），固定连接于所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）之间；

所述挂杆（24）设于所述第一侧板（21）和/或所述第二侧板（22）上；

所述插销组件设于所述第一侧板（21）和/或所述第二侧板（22）上；

所述驱动机构（3）与所述第一侧板（21）、所述第二侧板（22）以及所述连接板（23）中的至少一个连接。

3.根据权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述挂杆（24）的数量为两个，两个所述挂杆（24）分别设于所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）的顶端并分别对应地朝所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）的外侧延伸。

4.根据权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述插销组件包括：

第一连接销轴（25），可伸缩地穿设于所述第一侧板（21）并位于所述第一侧板（21）的顶端和底端之间；

第二连接销轴（26），可伸缩地穿设于所述第二侧板（22）并位于所述第二侧板（22）的顶端和底端之间；以及

驱动件，用于驱动所述第一连接销轴（25）和所述第二连接销轴（26）分别对应地朝所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）的外侧伸出或者对应地朝所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）的内侧回缩。

5.根据权利要求4所述的快换装置，其特征在于，所述驱动件为两个单杆式油缸，两个所述单杆式油缸的活塞杆分别与所述第一连接销轴（25）和所述第二连接销轴（26）连接。

6.根据权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述驱动机构（3）包括：

摇杆（31），一端与所述基座（1）枢转连接；

连杆（32），一端与所述摇杆（31）远离所述基座（1）的另一端枢转连接，所述连杆（32）远离所述摇杆（31）的另一端与所述第一侧板（21）、所述第二侧板（22）以及所述连接板（23）中的至少一个枢转连接；以及

驱动油缸，活塞杆与所述摇杆（31）连接以用于驱动所述摇杆（31）摆动以通过所述连杆（32）带动所述活动连接架（2）绕所述枢转轴枢转。

7.根据权利要求6所述的快换装置，其特征在于，所述连杆（32）远离所述摇杆（31）的另一端具有两个间隔设置的枢转端部，两个所述枢转端部分别与所述第一侧板（21）和所述第二侧板（22）枢转连接。

8.根据权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述压入式开关（4）设于所述连接板（23）。

9.根据权利要求8所述的快换装置，其特征在于，所述快换装置还包括与控制器电连接的操纵开关，所述操纵开关用于向所述控制器输入断开连接信号以使所述控制器根据所述断开连接信号控制所述插销组件解开所述活动连接架（2）和所述作业装置（5）的固定连接。

10.一种工程机械，其特征在于，包括：

主机；

作业装置（5），连接端固定设有安装座（51）；以及

如权利要求1至9中任一项所述的快换装置，所述快换装置通过所述基座（1）设于所述主机并与所述安装座（51）相连接，以实现所述主机与所述作业装置（5）的连接。

11.根据权利要求10所述的工程机械，其特征在于，所述安装座（51）的顶端和底端分别设有挂钩和连接耳板，所述挂钩能够挂接于所述挂杆（24），所述连接耳板开设有连接孔，所述连接孔能够与所述插销组件相配合以固定连接所述活动连接架（2）和所述安装座（51）。

12.根据权利要求11所述的工程机械，其特征在于，所述安装座（51）的顶端和底端之间还设有压入块（53），当所述安装座（51）处于与所述活动连接架（2）接合的连接位置时，所述压入块（53）与所述压入式开关（4）抵触。

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