CN114718142A - 一种土石破碎作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土石破碎作业装置，包括具有转动调节自由度的破碎机构，所述破碎机构包括松土器机构和破碎锤机构；所述松土器机构和所述破碎锤机构分布在所述破碎机构转动周向上的不同方位，转动所述破碎机构以使所述松土器机构和所述破碎锤机构中的其中一者处于工作位。本发明通过具有转动调节自由度的破碎机构来调整松土器机构和破碎锤机构，使其中的任意一者处于工作位，从而避免频繁更换松土器和破碎锤所带来的工作繁琐问题。

Description

一种土石破碎作业装置

技术领域

本发明涉及基础、挖方、填方等工程中土石的破碎，具体涉及到一种土石破碎作业装置。

背景技术

基建、矿山开采等施工作业时，一般都需要先进行爆破作业，然后再使用挖掘机进行土石方作业。但爆破施工具有很多限制，申请较为困难，需要具备一定的爆破资质。并且爆破会造成大量灰尘污染。

挖掘机一般包括挖掘机主体、动臂、动臂液压缸、斗杆、斗杆液压缸、执行件和执行件液压缸，执行件可根据需要选择为铲斗、破碎锤、松土器等。其中，对于土石的破碎，常用的是破碎锤或松土器。

因破碎锤与斗杆之间通常采用连杆组件进行连接，其转动角度受限，使得破碎锤工作时的打击角度相应地受到限制。且破碎锤工作时反弹跳动大，导致打击力大幅降低，且对破碎锤主体有一定损伤，使用寿命不长。破碎锤的更换和维修也会耽误较长时间，造成不必要的作业成本流失。且破碎锤工作效率低，噪音大。

松土器因结构和工况受限，只能用于对硬度较低的土石进行破碎作业，无法对硬度较高的土石发挥工作效益。且现有的松土器的重心通常设置在连接臂(如斗杆)上，造成整体受力不均衡，使挖掘机无法发挥最大工作效率。同时，由于松土器没有很好的减震功能，其工作时对松土器本体及相应的液压管路会造成一定的损伤，减少使用寿命。

在复杂工况中，通常需要破碎锤与松土器搭配使用，通过松土器对硬度较低的土石进行破碎，通过破碎锤对硬度较高的土石进行破碎。但若同时有多台挖掘机在工作，对资源无法做到充分利用，设备费用和管理成本增加，且多台挖掘机排放的废气如二氧化碳等对环境会造成不必要的污染。若仅使用一台挖掘机，则需要根据土质不停地更换破碎锤与松土器，造成工作效率低，施工不连续等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种土石破碎作业装置，旨在解决针对不同类型土石的破碎需要频繁更换不同类型的破碎装置所带来的工作效率低、操作麻烦等问题。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种土石破碎作业装置，包括具有转动调节自由度的破碎机构，所述破碎机构包括松土器机构和破碎锤机构；所述松土器机构和所述破碎锤机构分布在所述破碎机构转动周向上的不同方位，转动所述破碎机构以使所述松土器机构和所述破碎锤机构中的其中一者处于工作位。

在一些实施方式中，所述土石破碎作业装置还包括斗杆；所述斗杆具有两条相对设置的叉臂，所述破碎机构可锁定地转动连接于两条叉臂之间。

在一些实施方式中，所述土石破碎作业装置还包括调节伸缩件；所述调节伸缩件连接于所述斗杆与所述破碎机构之间，用于调整所述破碎机构在两条叉臂之间的转动状态。

在一些实施方式中，所述调节伸缩件位于所述破碎机构的转动方向所在的平面内。

在一些实施方式中，所述调节伸缩件平行所述破碎机构的转动方向所在的平面设置。

在一些实施方式中，所述调节伸缩件设有两个，且分别对应两条叉臂设于所述破碎机构相对的两侧。

在一些实施方式中，所述土石破碎作业装置还包括连接件；所述松土器机构和所述破碎锤机构的非工作端均与所述连接件相连接。

在一些实施方式中，所述松土器机构和所述破碎锤机构的工作端相反设置。

在一些实施方式中，所述土石破碎作业装置还包括挖掘机主体、动臂伸缩件、动臂和斗杆伸缩件；其中，所述动臂的一端与所述挖掘机主体铰接，另一端与所述斗杆的上部铰接；所述动臂伸缩件连接于所述挖掘机主体与所述动臂之间；所述斗杆伸缩件连接于所述动臂与所述斗杆之间。

在一些实施方式中，所述挖掘机主体内设有液压系统；所述动臂伸缩件、斗杆伸缩件和调节伸缩件均为液压缸且均与所述液压系统连接。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：通过具有转动调节自由度的破碎机构来调整松土器机构和破碎锤机构，使其中的任意一者处于工作位，从而避免频繁更换松土器和破碎锤所带来的工作繁琐问题。

附图说明

图1为本发明实施例一所述破碎机构的结构示意图。

图2为本发明实施例一所述破碎机构与相应的斗杆的组合结构示意图，图2中，破碎锤机构处于工作状态。

图3为图2的左视结构示意图。

图4为本发明实施例一所述破碎机构与相应的斗杆的另一种组合结构示意图，图4中，松土器机构处于工作状态。

图5为本发明实施例一所述破碎机构应用于挖掘机时的结构示意图，图5中，破碎锤机构处于工作状态。

图6为本发明实施例一所述破碎机构应用于挖掘机时的另一种结构示意图，图6中，松土器机构处于工作状态。

图7为本发明实施例二所述破碎机构的结构示意图。

图8为本发明实施例二所述破碎机构与相应的斗杆的组合结构示意图，图8中，破碎锤机构处于工作状态。

图9为本发明实施例二所述破碎机构与相应的斗杆的另一种组合结构示意图，图9中，松土器机构处于工作状态。

图中各标号的释义为：挖掘机主体1，动臂伸缩件2，动臂3，斗杆伸缩件4，斗杆5，调节伸缩件6，中心轴7，松土器机构8，连接件9，破碎锤机构10。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等类似用语只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本申请实施例所述的一种土石破碎作业装置包括破碎机构，所述破碎机构包括松土器机构8和破碎锤机构10。

所述松土器机构8可选用市面上常见的松土器，松土器具有破碎、翻松功能的可换工作装置，分为挖掘机用松土器和推土机用松土器，挖掘机松土器也叫斗钩，一般是单齿，一个整体铸造的松土齿，上部有耳孔，分别与斗杆和铲斗缸相铰接，齿尖前端有硬合金堆焊的齿帽，当液压缸的活塞杆伸出时，推动齿尖强制插入并翻动土壤。松土器用于开挖有裂纹的岩石，破碎冻土，也用来挖开沥青路面。松土器适用于硬土、次坚石、风化石的粉碎、分裂，以便于用挖斗进行挖掘及装载作业。

所述破碎锤机构10可选用市面上常见的直锤、三角锤、高频锤等破碎锤，破碎锤也称之为液压锤(hydraulic hammer)，芬兰、德国的公司多用此术语。我国的厂商与用户，有称之为液压破碎机的，也有称之为液压镐、液压炮、炮机、破碎头、啄木鸟等等，我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器(hydraulic impact breaker)。名称虽然五花八门，但都是指的同一机具，这种机具是以液体静压力为动力，驱动活塞往复运动，活塞冲程时高速撞击钎杆，由钎杆破碎矿石、混凝土等固体。

本申请实施例则是将松土器机构8和破碎锤机构10的非工作端相连接以构成破碎机构，且所述松土器机构8和所述破碎锤机构10能够以位于两者的连接处的一中心轴7进行转动，并且所述松土器机构8和所述破碎锤机构10依次分布在该转动方向上。

将破碎机构安装到某一动力机构如挖掘机上，即可通过转换破碎机构不同的角度以实现对不同类型土石的破碎，通过松土器机构8对硬度不是很高的土石进行快速破碎，然后通过转动破碎机构，使用破碎锤机构10对硬度较高的土石进行破碎。由于松土器机构8和破碎锤机构10限位一个整体，便省去了更换的过程，仅需要转动即可实现松土器和破碎锤的切换，且过程便捷快速。

同时，如图1所示，当破碎锤机构10位于下方处于工作状态时，松土器机构8本身的重量能对破碎锤机构10施加一个向下的力，以减小破碎锤击打土石时产生的跳动。相应的，当松土器机构8位于下方处于工作状态时，破碎锤机构10本身的重量能对松土器机构8施加一个向下的力，以使松土器能更容易地破碎土石。两者互相配合，从而提高整个装置的耐用性，减少振动和工作噪音，并进一步节约施工时间，提高施工效率。

作为一种优选，所述松土器机构8和所述破碎锤机构10的工作端相反设置。即如图1所示，当破碎锤机构10位于下方时，松土器机构8位于上方。这样一来，一是可以使松土器机构8和破碎锤机构10之间间隔的位置更加宽敞，相互之间不易干涉，二是可以将其中之一所附带的重量完全施加作用到另一个之上，实现充分利用，并平衡整个破碎机构的重力分配。

由于现有技术中最常用于土石破碎的工程设备为挖掘机，因此，若考虑将破碎机构适用到挖掘机上，可能需要对破碎机构与挖掘机之间的连接处进行一定的改进。

现有技术中，松土器或破碎锤均是通过其本身自带耳板再结合连杆组件连接到挖掘机的斗杆上，但本申请实施例中，较难以利用松土器或破碎锤本身的耳板再结合连杆组件连接到斗杆上，即使能够连接，其动作性也不太佳，施工效果不太理想。

为此，如图2和图3所示，可考虑对斗杆进行一定的改进。本申请实施例中，所述斗杆5具有两条相对设置的叉臂，所述破碎机构的转动中心轴7可锁定地转动连接于两条叉臂之间。这样一来，破碎机构便可在斗杆5内转动，可转动到如图2所示的破碎锤机构10工作状态，也可转动到如图4所示的松土器机构8工作状态，其转动灵活，且支撑稳固。

对于破碎机构转动到位后的锁定，可以选择，如将中心轴7的两端加工出螺纹，并用螺母锁定。松开螺母，转动破碎机构，转动到位后，锁紧螺母。

还可以采用如图2-图4中所示意的方式，即在所述斗杆5与所述破碎机构之间再设置一个调节伸缩件6，通过调节伸缩件6的伸长或缩短来调整所述破碎机构在两条叉臂之间的转动状态，通过保持调节伸缩件6的长度不再变化来使破碎机构在两条叉臂之间处于锁定状态，从而便于松土器机构8或破碎锤机构10工作。

调节伸缩件6在所述斗杆5与所述破碎机构之间的位置设置情况为：所述调节伸缩件6平行所述破碎机构的转动方向所在的平面设置。如图2所示，调节伸缩件6的上端铰接于斗杆5的叉臂所在的侧壁上，调节伸缩件6的下端铰接于破碎机构的叉臂所连接的侧面上，并且位于非叉臂的连接处，通常是靠近末端设置。而且，调节伸缩件6与破碎机构的铰接处要高出叉臂的壁厚，以使破碎机构在转动时调节伸缩件6与叉臂不会发生干涉。

如图3所示，所述调节伸缩件6还可以设有两个，且分别对应两条叉臂设于所述破碎机构相对的两侧，以增强对破碎机构的驱动力和锁紧力。

调节伸缩件6平行所述破碎机构的转动方向所在的平面设置，使得破碎机构具有较大的旋转角度，约320度，同时也带来了较大的工作角度。

在一些实施方式中，考虑到破碎锤与松土器之间的连接，可以将破碎锤与松土器之间的耳板选用为同一规格，然后将两者的耳板对应地用连杆组件与斗杆连接起来，这种连接方式在实现基本功能的同时还能实现破碎锤与松土器的快速组装和拆卸。

在另一些实施方式中，还可以将破碎锤与松土器的非工作端焊接到一起，但是，由于破碎锤与松土器的非工作端不平整，且没有对应的连接形状，因此，可以如图1所示，通过一个连接件9来连接破碎锤与松土器的非工作端，即所述松土器机构8和所述破碎锤机构10的非工作端均与所述连接件9相连接。该连接件9的形状可根据破碎锤与松土器的非工作端的形状而加工，以便于松土器机构8和破碎锤机构10相互连接为一体，并加强连接强度。

如图5和图6所示，本申请实施例所述的一种土石破碎作业装置还可以包括挖掘机主体1、动臂伸缩件2、动臂3和斗杆伸缩件4；其中，所述动臂3的一端与所述挖掘机主体1铰接，另一端与所述斗杆5的上部铰接；所述动臂伸缩件2连接于所述挖掘机主体1与所述动臂3之间；所述斗杆伸缩件4连接于所述动臂3与所述斗杆5之间。

即可将本申请实施例所述的破碎机构与挖掘机组合起来使用，以便于现有技术人员操作和使用。其中，所述挖掘机主体1是指包含了液压系统、燃油箱、发动机、配重、驾驶室、行走装置、履带、张紧轮等机构的组合。

在一些实施方式中，所述动臂伸缩件2、斗杆伸缩件4和调节伸缩件6均为液压缸且均可与所述液压系统连接。这样一来，操作人员可通过一个动力系统(即液压系统)实现所有构件的操作，便于集中管理和操作。

实施例二

实施例二与实施例一的主要区别在于调节伸缩件6的设置方式不同，如图7-图9所示，本申请实施例中，所述调节伸缩件6位于所述破碎机构的转动方向所在的平面内。即，调节伸缩件6的上端可以铰接于斗杆5远离挖掘机主体1的一侧上，调节伸缩件6的下端铰接于破碎机构的某一侧面上，该侧面既不是松土器机构8的连接面，也不是破碎锤机构10的连接面，也不是叉臂所在的连接面。

实施例二与实施例一的另一个区别在于连接件9的结构形式不同，如图7所示，松土器机构8和破碎锤机构10除了按照工作端相反设置外，还可依次分布在破碎机构的转动周向上，即松土器机构8和破碎锤机构10之间具有一个非180度的夹角。例如，将连接件9选择为大体呈三角形的形状，松土器机构8连接于连接件9的一条边上，破碎锤机构10连接于连接件9的另一条边上，调节伸缩件6的下端则铰接于连接件9的第三条边上。

这样一来，虽然破碎机构的转动角度不如实施例的转动角度大，但在某些情况下，依然能够实现本发明的所有功能。并且，可以仅设置一个调节伸缩件6即可保证转动驱动力和并实现破碎机构的转动锁定。

实施例二的其他动作方式与应用场景与实施例类似，例如都可结合应用到挖掘机上，且技术效果基本相同，此处不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土石破碎作业装置，其特征在于：包括具有转动调节自由度的破碎机构，所述破碎机构包括松土器机构(8)和破碎锤机构(10)；所述松土器机构(8)和所述破碎锤机构(10)分布在所述破碎机构转动周向上的不同方位，转动所述破碎机构以使所述松土器机构(8)和所述破碎锤机构(10)中的其中一者处于工作位。

2.如权利要求1所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述土石破碎作业装置还包括斗杆(5)；所述斗杆(5)具有两条相对设置的叉臂，所述破碎机构可锁定地转动连接于两条叉臂之间。

3.如权利要求2所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述土石破碎作业装置还包括调节伸缩件(6)；所述调节伸缩件(6)连接于所述斗杆(5)与所述破碎机构之间，用于调整所述破碎机构在两条叉臂之间的转动状态。

4.如权利要求3所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述调节伸缩件(6)位于所述破碎机构的转动方向所在的平面内。

5.如权利要求3所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述调节伸缩件(6)平行所述破碎机构的转动方向所在的平面设置。

6.如权利要求5所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述调节伸缩件(6)设有两个，且分别对应两条叉臂设于所述破碎机构相对的两侧。

7.如权利要求1所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述土石破碎作业装置还包括连接件(9)；所述松土器机构(8)和所述破碎锤机构(10)的非工作端均与所述连接件(9)相连接。

8.如权利要求1所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述松土器机构(8)和所述破碎锤机构(10)的工作端相反设置。

9.如权利要求3-8中任一项所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述土石破碎作业装置还包括挖掘机主体(1)、动臂伸缩件(2)、动臂(3)和斗杆伸缩件(4)；其中，所述动臂(3)的一端与所述挖掘机主体(1)铰接，另一端与所述斗杆(5)的上部铰接；所述动臂伸缩件(2)连接于所述挖掘机主体(1)与所述动臂(3)之间；所述斗杆伸缩件(4)连接于所述动臂(3)与所述斗杆(5)之间。

10.如权利要求9所述的一种土石破碎作业装置，其特征在于：所述挖掘机主体(1)内设有液压系统；所述动臂伸缩件(2)、斗杆伸缩件(4)和调节伸缩件(6)均为液压缸且均与所述液压系统连接。

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