CN114855903B - 属具与作业臂的连接结构及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，提供一种属具与作业臂的连接结构及作业机械，包括：属具耳板；作业臂组件；连接轴，用于连接属具耳板和作业臂组件；密封结构，设置在属具耳板和作业臂组件之间，密封结构和作业臂组件中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽，密封结构可相对于作业臂组件转动，属具耳板、密封结构和作业臂组件对应设有供连接轴穿过的通孔；第一密封件，设置在容纳槽中，被构造成将密封结构和作业臂组件密封连接。从而通过设置容纳槽将第一密封件包覆，在水下作业时，泥沙不与第一密封件直接接触，可起到保护第一密封件的作用，减少对第一密封件的磨损，进而有效防止泥沙随流水进入装置内部，还可防止内部润滑油脂被冲刷流失。

Description

属具与作业臂的连接结构及作业机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种属具与作业臂的连接结构及作业机械。

背景技术

铲斗属于作业机械的常见属具中的一种。目前，挖掘机常用的前端工作装置包括斗杆和铲斗，铲斗通过销轴1和斗杆相铰接。如图1所示，轴套5安装在斗杆前端支承6内。防尘圈4安装在斗杆前端支承6与销轴1之间。O型密封圈3安装在铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间。销轴1穿过铲斗耳板2、防尘圈4以及轴套5。并且销轴1和铲斗耳板2固定连接，实现销轴1的止动功能。

当挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在工作时，销轴1和铲斗耳板2保持相对静止，斗杆前端支承6、轴套5和防尘圈4相对于销轴1转动。

但是，在挖掘机进行水下泥沙挖掘作业时，泥沙会聚集在O型密封圈3周围。当斗杆转动时，泥沙长期与O型密封圈3直接接触，易造成O型密封圈3的磨损。此外，O型密封圈3磨损后，在进行水下作业时，水流会进入铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间，导致铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间的润滑油脂容易被流水冲刷流失。

因此，如何解决挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在水下作业时，密封件长期和泥沙直接接触易发生磨损，造成铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂易被流水冲刷流失的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种属具与作业臂的连接结构及作业机械，用以解决相关技术中挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在水下作业时，密封件长期和泥沙直接接触易发生磨损，造成铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂易被流水冲刷流失的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种属具与作业臂的连接结构，包括属具耳板，作业臂组件，以及用于连接所述属具耳板和所述作业臂组件的连接轴，还包括：

密封结构，设置在所述属具耳板和所述作业臂组件之间，所述密封结构和所述作业臂组件中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽，所述密封结构可相对于所述作业臂组件转动，所述属具耳板、所述密封结构和所述作业臂组件对应设有供所述连接轴穿过的通孔；

第一密封件，设置在所述容纳槽中，所述第一密封件被构造成将所述密封结构和所述作业臂组件密封连接。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，所述第一密封件为骨架油封，所述第一密封件固接于所述密封结构或所述作业臂组件。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，所述第一密封件包括：

骨架，固接于所述密封结构；

密封唇，与所述骨架相连接，所述密封唇与所述作业臂组件相接触；

预紧弹性件，固接于所述密封唇。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，还包括：

第二密封件，设置在所述密封结构和所述作业臂组件之间；和/或，

第三密封件，设置在所述密封结构和所述连接轴之间。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，所述作业臂组件包括：

斗杆支撑，设置在所述作业臂组件的前端；

衬套，套接于所述斗杆支撑，所述衬套设有所述通孔；

耐磨板，设置在所述斗杆支撑靠近所述密封结构的一侧，所述耐磨板设有所述通孔，所述密封结构和所述耐磨板中的一者设有所述容纳槽。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，还包括：

第四密封件，设置在所述耐磨板和所述连接轴之间。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，还包括：

第五密封件，设置在所述耐磨板和所述斗杆支撑之间。

根据本发明提供的属具与作业臂的连接结构，所述第四密封件为骨架油封，所述第四密封件固接于所述耐磨板。

本发明还提供一种作业机械，包括如上述任一项所述的属具与作业臂的连接结构。

根据本发明提供的作业机械，所述作业机械为挖掘机。

本发明的有益效果包括：

本发明提供的属具与作业臂的连接结构，包括：属具耳板；作业臂组件；连接轴，用于连接属具耳板和作业臂组件；密封结构，设置在属具耳板和作业臂组件之间，密封结构和作业臂组件中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽，密封结构可相对于作业臂组件转动，属具耳板、密封结构和作业臂组件对应设有供连接轴穿过的通孔；第一密封件，设置在容纳槽中，第一密封件被构造成将密封结构和作业臂组件密封连接。如此设置，通过容纳槽将第一密封件包覆，在水下作业时，泥沙不与第一密封件直接接触，可起到保护第一密封件的作用，减少对第一密封件的磨损，延长其使用寿命，从而有效防止泥沙随流水进入作业臂组件与密封结构之间的缝隙，使得泥沙无法进入装置内部，还可防止内部的润滑油脂被水流冲刷流失，进而解决了挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在水下作业时，密封件长期和泥沙直接接触易发生磨损，造成铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂易被流水冲刷流失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中挖掘机前端的工作装置的结构示意图；

图2是本发明提供的属具与作业臂的连接结构的结构示意图；

图3是图2中A处局部示意图；

附图标记：

图1中：

1：销轴；2：铲斗耳板；3：O型密封圈；4：防尘圈；5：轴套；6：斗杆前端支承；

图2-图3中：

11：属具耳板；12：作业臂组件；13：密封结构；14：第一密封件；15：连接轴；16：第二密封件；17：第三密封件；18：第四密封件；19：第五密封件；

121：斗杆支撑；122：衬套；123：耐磨板；

131：环形凸起部；132：密封环体；

141：骨架；142：预紧弹性件；143：密封唇。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在一些相关技术中，轴套5安装在斗杆前端支承6内。防尘圈4安装在斗杆前端支承6与销轴1之间。O型密封圈3安装在铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间。销轴1穿过铲斗耳板2、防尘圈4以及轴套5。并且销轴1和铲斗耳板2固定连接，实现销轴1的止动功能。

当挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在工作时，销轴1和铲斗耳板2保持相对静止，斗杆前端支承6、轴套5和防尘圈4相对于销轴1转动。

但是，在挖掘机进行水下泥沙挖掘作业时，泥沙会聚集在O型密封圈3周围。当斗杆转动时，泥沙长期与O型密封圈3直接接触，易造成O型密封圈3的磨损。此外，O型密封圈3磨损后，在进行水下作业时，水流会进入铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间，导致铲斗耳板2和斗杆前端支承6之间的润滑油脂容易被流水冲刷流失。上述技术问题在挖掘机的斗杆和铲斗的铰接密封上尤为突出。

针对上述内容，下面结合图2至图3描述本发明的属具与作业臂的连接结构。

如图2所示，本发明实施例提供了一种属具与作业臂的连接结构，尤其是挖掘机的铲斗和斗杆的连接结构，属具与作业臂的连接结构包括属具耳板11，作业臂组件12，密封结构13，第一密封件14，以及连接轴15。具体来说，密封结构13设置在属具耳板11和作业臂组件12之间。密封结构13和作业臂组件12中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽，密封结构13可相对于作业臂组件12转动。例如，如图2所示，密封结构13上设有容纳槽，作业臂组件12伸入容纳槽中。第一密封件14位于容纳槽中，被构造成将密封结构13和作业臂组件12密封连接。连接轴15用于连接属具耳板11和作业臂组件12，并且属具耳板11、密封结构13和作业臂组件12对应设有供连接轴15穿过的通孔。

一般地，属具耳板11为铲斗耳板，密封结构13可通过固定螺栓与铲斗耳板相连接，以便于拆装。连接轴15为销轴，销轴通过轴端挡板、固定螺栓等与铲斗耳板相连接。由此，属具耳板11、密封结构13和连接轴15连成一体，可保持相对静止。作业臂组件12可相对于连接轴15转动。作业臂组件12与密封结构13之间具有间隙，可通过第一密封件14实现密封连接。在一些其它实施例中，属具也可以为破碎锤、液压剪等；而在属具为铲斗，对于铲斗的长期水下挖掘作业，相关技术中的密封结构磨损损坏问题尤为突出。

如此设置，通过容纳槽将第一密封件14包覆，在水下作业时，泥沙不与第一密封件14直接接触，可起到保护第一密封件14的作用，减少对第一密封件14的磨损，延长其使用寿命，从而有效防止泥沙随流水进入作业臂组件12和密封结构13之间的缝隙，进而无法进入作业臂组件12和连接轴15之间，减小对连接轴15等的磨损，还可防止装置内部的润滑油脂被水流冲刷流失，解决了挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在水下作业时，密封件长期和泥沙直接接触易发生磨损，造成铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂易被流水冲刷流失的问题。

本发明实施例中，第一密封件14为骨架油封，第一密封件14固接于密封结构13或作业臂组件12。例如，如图2所示，容纳槽设置于密封结构13。密封结构13上设有用于安装第一密封件14的台阶结构，以对第一密封件14进行限位固定。具体地，如图2所示，密封结构13包括沿作业臂组件12的周向设置的环形凸起部131，环形凸起部131包覆于作业臂组件12的外壁，以在密封结构13上形成供作业臂组件12伸入的容纳槽。第一密封件14设置在环形凸起部131和作业臂组件12之间。从而在作业臂组件12和密封结构13之间形成第一层密封结构，以防止泥沙随流水进入装置内部，以及防止装置内部的润滑油脂被水流冲刷流失。需要说明的是，以如图2所示的属具与作业臂的连接结构的摆放位置来说，图中作业臂组件12远离连接轴15的中心轴线的一侧即为作业臂组件12的外壁。

于本发明的具体实施例中，第一密封件14包括骨架141，预紧弹性件142，以及密封唇143。如图3所示，骨架141固接于密封结构13，具体地，骨架141安装在环形凸起部131上。一般地，骨架141为“L”型金属骨架，金属骨架可进行防锈处理，金属骨架固接于环形凸起部131上的台阶结构。这样，在配合使用过程中，在保证密封性能的同时还能够加强散热性能。密封唇143与骨架141相连接，并且密封唇143与作业臂组件12相接触。具体地，密封唇143可选用橡胶密封体等。预紧弹性件142安装在密封唇143上，一般地，预紧弹性件142可选用弹簧，密封唇143上开设有用于安装预紧弹簧的弹簧沟。这样设置，当挖掘机在水下长期工作后，骨架油封也会与外部泥沙接触，导致其密封唇143受到磨损。但由于预紧弹性件142的存在，在密封唇143磨损后，其预紧弹性件142会自调整预紧力，仍可以使得第一密封件14有效保持密封作用，阻止泥沙随流水进入装置内部。

在本发明的一些实施例中，属具与作业臂的连接结构还包括第二密封件16，第二密封件16设置在密封结构13和作业臂组件12之间。例如，第二密封件16可选用O型密封圈。具体地，如图2所示，密封结构13还包括密封环体132，密封环体132设置在环形凸起部131靠近属具耳板11的一侧，即连接在环形凸起部131的左侧。同时，密封环体132套接于连接轴15，第二密封件16设置在密封环体132和作业臂组件12之间。如此设置，通过第二密封件16在作业臂组件12和密封结构13之间形成第二层密封结构，进一步提高作业臂组件12和密封结构13之间的密封性能，防止外部泥沙随流水进入内部结构而造成连接轴15等的磨损。需要说明的是，以如图2所示的属具与作业臂的连接结构的摆放位置来说，图中环形凸起部131的左端即为环形凸起部131的左侧。当然，在其他实施例中，也可取消第二密封件16的设置，仅依靠第一密封件14也可实现作业臂组件12和密封结构13之间的密封连接，从而防止泥沙随流水进入装置内部，以及防止装置内部的润滑油脂被水流冲刷流失。

在本发明的一些实施例中，属具与作业臂的连接结构还包括第三密封件17，第三密封件17设置在密封结构13和连接轴15之间。其中，第三密封件17可选用O型密封圈。具体地，如图2所示，密封环体132的内壁设有用于安装第三密封件17的环形凹槽，第三密封件17卡接在该环形凹槽中。这样布置，还可以防止泥沙随流水从连接轴15端部进入作业臂组件12和连接轴15之间的间隙，而导致连接轴15和作业臂组件12的磨损。其结构设计简单，成本相对较低。需要说明的是，以如图2所示的属具与作业臂的连接结构的摆放位置来说，图中密封环体132靠近连接轴15的中心轴线的一侧即为密封环体132的内壁。

于本发明的具体实施例中，作业臂组件12包括斗杆支撑121，衬套122，以及耐磨板123。具体来说，如图2所示，斗杆支撑121设置在作业臂组件12的前端。衬套122套接于斗杆支撑121内，且衬套122设有供连接轴15穿过的通孔。耐磨板123设置在斗杆支撑121靠近密封结构13的一侧，即位于斗杆支撑121的左侧，以在转动过程中，对斗杆支撑121起到保护作用，减轻对斗杆支撑121端面的磨损。其中，耐磨板123可通过固定螺栓与斗杆支撑121相连接，以使二者构成一个整体，可保持相对静止。耐磨板123还设有供连接轴15穿过的通孔，且密封结构13和耐磨板123中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽。具体地，如图2所示，密封结构13设有容纳槽，耐磨板123伸入容纳槽中。密封结构13包括环形凸起部131和密封环体132，以构造出上述容纳槽。第一密封件14为骨架油封，安装在密封结构13中的环形凸起部131上，其密封唇143与耐磨板123的外壁相接触，以起到第一层动密封的保护作用。第二密封件16为O型密封圈，耐磨板123的端面设有用于安装第二密封件16的环形凹槽，且第二密封件16与密封环体132相接触，以起到第二层动密封的保护作用。若第一层的骨架油封密封作用失效，第二层的O型密封圈仍可在一定时间内防止泥沙随流水进入装置内部。同时，该O型密封圈还可起到防止内部润滑油脂泄露的作用。需要说明的是，以如图2所示的属具与作业臂的连接结构的摆放位置来说，图中作业臂组件12的左端即为作业臂组件12的前端。当然，在其他实施例中，也可取消耐磨板123的设置，直接将环形凸起部131包覆在斗杆支撑121的外壁上，第一密封件14设置在环形凸起部131和斗杆支撑121的前端之间，以对作业臂组件12和密封结构13进行密封连接。

进一步地，于本发明实施例中，属具与作业臂的连接结构还包括第四密封件18，第四密封件18设置在耐磨板123和连接轴15之间。如此设置，第四密封件18起到第三层动密封的保护作用，若第一密封件14、第二密封件16的密封作用均失效，第四密封件18还可以阻止泥沙随流水进入装置内部。同时，若第三密封件17磨损失效时，第四密封件18也可以防止泥沙随流水从连接轴15端部进入装置内部。

在实际使用中，当挖掘机前端的属具与作业臂的连接结构在工作时，耐磨板123和斗杆支撑121会相对于连接轴15和密封结构13进行转动。第一密封件14、第二密封件16和第四密封件18共同实现作业臂组件12和密封结构13之间的多重动密封连接。

于本发明的具体实施例中，如图3所示，第四密封件18可选用骨架油封。其中，第四密封件18的结构与第一密封件14的结构相同，具体包括金属骨架、预紧弹簧和密封唇，其密封唇与连接轴15相接触。这样设置，利用骨架油封的预紧弹簧能够自调整预紧力，可以有效保持第四密封件18的密封作用。具体地，如图3所示，耐磨板123上设有用于安装第四密封件18的台阶结构，以对第四密封件18进行限位固定。当然，在其他实施例中，第四密封件18也可选择常用的防尘圈等密封连接件，以实现耐磨板123和连接轴15之间的动密封连接。

在本发明的可选实施例中，如图2所示，属具与作业臂的连接结构还包括第五密封件19，第五密封件19设置在耐磨板123和斗杆支撑121之间。具体地，如图2所示，斗杆支撑121的端面上设有用于安装第五密封件19的环形凹槽，第五密封件19卡接在该环形凹槽中。这样设置，第五密封件19实现了耐磨板123和斗杆支撑121之间的密封连接，可以阻挡泥沙随流水从耐磨板123和斗杆支撑121之间的缝隙进入衬套122和连接轴15之间，减少衬套122和连接轴15之间的磨损，延长装置的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，密封环体132和环形凸起部131为一体式结构，这样便于加工制造，提高安装效率。当然，在其他实施例中，密封环体132和环形凸起部131也可分体设置，再进行组装。例如，可通过焊接方式等将密封环体132和环形凸起部131连接在一起。

综上所述，本发明提供了一种新型属具与作业臂的连接结构，适于挖掘机使用，用于连接铲斗和斗杆，包括属具耳板11，密封结构13，作业臂组件12，连接轴15，第一密封件14，第二密封件16，第四密封件18，第三密封件17，以及第五密封件19等。其中，通过容纳槽可对第一密封件14起到保护作用，防止第一密封件14和泥沙直接接触，解决了传统铲斗耳板和斗杆前端之间的密封圈长期和泥沙直接接触、易发生磨损的问题；同时在水下作业时，第一密封件14也可防止内部润滑油脂被水流冲刷流失，解决了传统铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂被流水冲刷易流失的问题。具体地，第一密封件14和第四密封件18可使用骨架油封，若其密封唇磨损后，通过弹簧自预紧，可继续保持密封作用。而且，第一密封件14、第二密封件16和第四密封件18构成三层动密封结构，若第一层密封结构失效后，还有后续的密封结构可继续防止泥沙进入装置内部，可靠性能高，彻底解决了挖掘机在水下工作过程中，外部泥沙随流水从运动部位进入连接轴15和衬套122之间，从而产生磨损的问题。

此外，通过第三密封件17的设置实现了连接轴15端部的静密封，其结构设计简单、可靠，解决了外部泥沙随流水从连接轴15端部进入连接轴15和衬套122之间的问题。而且，通过第五密封件19的设置实现了耐磨板123和斗杆支撑121端部的静密封，可防止外部泥沙从耐磨板123和斗杆支撑121之间的缝隙进入连接轴15和衬套122之间。

下面对本发明提供的作业机械进行描述，下文描述的作业机械与上文描述的属具与作业臂的连接结构可相互对应参照。

本发明实施例还提供了一种作业机械，具体地，作业机械例如为挖掘机等。其中，该作业机械包括如上述各实施例中的属具与作业臂的连接结构。如此设置，通过容纳槽将第一密封件14包覆，在水下作业时，泥沙不与第一密封件14直接接触，可起到保护第一密封件14的作用，减少对第一密封件14的磨损，延长其使用寿命，从而有效防止泥沙随流水进入作业臂组件12和密封结构13之间的缝隙，进而无法进入作业臂组件12和连接轴15之间，减小对连接轴15等的磨损，还可防止装置内部的润滑油脂被水流冲刷流失，解决了相关技术中挖掘机前端的铲斗与斗杆的连接结构在水下作业时，密封件长期和泥沙直接接触易发生磨损，造成铲斗耳板和斗杆前端之间的润滑油脂易被流水冲刷流失的问题。该有益效果的推导过程和上述属具与作业臂的连接结构的有益效果的推导过程大致类似，故在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种属具与作业臂的连接结构，包括属具耳板，作业臂组件，以及用于连接所述属具耳板和所述作业臂组件的连接轴，其特征在于，还包括：

密封结构，设置在所述属具耳板和所述作业臂组件之间，所述密封结构和所述作业臂组件中的一者设有能够至少部分容纳另一者的容纳槽，所述密封结构可相对于所述作业臂组件转动，所述属具耳板、所述密封结构和所述作业臂组件对应设有供所述连接轴穿过的通孔；

第一密封件，设置在所述容纳槽中，所述第一密封件被构造成将所述密封结构和所述作业臂组件密封连接，所述第一密封件包括骨架、密封唇和预紧弹性件，所述密封唇与所述骨架相连接，所述预紧弹性件固接于所述密封唇。

2.根据权利要求1所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，所述第一密封件为骨架油封，所述第一密封件固接于所述密封结构或所述作业臂组件。

3.根据权利要求2所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，所述骨架固接于所述密封结构，所述密封唇与所述作业臂组件相接触。

4.根据权利要求1所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，还包括：

第二密封件，设置在所述密封结构和所述作业臂组件之间；和/或，

第三密封件，设置在所述密封结构和所述连接轴之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，所述作业臂组件包括：

斗杆支撑，设置在所述作业臂组件的前端；

衬套，套接于所述斗杆支撑，所述衬套设有所述通孔；

耐磨板，设置在所述斗杆支撑靠近所述密封结构的一侧，所述耐磨板设有所述通孔，所述密封结构和所述耐磨板中的一者设有所述容纳槽。

6.根据权利要求5所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，还包括：

第四密封件，设置在所述耐磨板和所述连接轴之间。

7.根据权利要求5所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，还包括：

第五密封件，设置在所述耐磨板和所述斗杆支撑之间。

8.根据权利要求6所述的属具与作业臂的连接结构，其特征在于，所述第四密封件为骨架油封，所述第四密封件固接于所述耐磨板。

9.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的属具与作业臂的连接结构。

10.根据权利要求9所述的作业机械，其特征在于，所述作业机械为挖掘机。