CN115506721A - 一种多功能挖机前臂及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种多功能挖机前臂及其工作方法，所述前臂转动安装在大臂上，大臂和前臂之间还安装有驱动前臂摆动的前臂油缸，所述前臂的末端通过第一摆动油缸、连杆、秋千架、第一摆动座转动安装有引孔机构，所述前臂的下表面通过第一滑动机构滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂上转动安装有第二摆动座和驱动第二摆动座摆动的第二摆动油缸，所述第二摆动座上安装有夹爪机构和振动夯打机构，本发明同时安装有引孔机构、夹爪机构和振动夯打机构可以分别完成引孔工作、取桩、夯打工作，不用替换工作头，大大提高工作效率。

Description

一种多功能挖机前臂及其工作方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种多功能挖机前臂及其工作方法。

背景技术

挖机是常见的工程作业机械，其前臂除了安装挖掘斗外，还可以改装其他工作头，比如夹爪机、引孔机、振动夯打机等，打桩工作分别需要引孔，取料，振打，但是目前的功能比较单一，为了实现多种功能需要进行更换工作头，工作效率不高，因此亟需一种集成化高的同时安装多工作头的多功能挖机前臂，可以一次性完成引孔、取料及打桩工作。

发明内容

本发明解决的问题是：现有技术中挖机为了实现多种功能需要进行更换工作头，工作效率不高，提供一种集成化高的同时安装多工作头的多功能挖机前臂。

本发明通过如下技术方案予以实现，一种多功能挖机前臂，前臂转动安装在大臂上，大臂和前臂之间还安装有驱动前臂摆动的前臂油缸，所述前臂的末端通过第一摆动油缸、连杆、秋千架、第一摆动座转动安装有引孔机构，所述前臂的下表面通过第一滑动机构滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂上转动安装有第二摆动座和驱动第二摆动座摆动的第二摆动油缸，所述第二摆动座上安装有夹爪机构和振动夯打机构。

进一步地，所述第一摆动座的一侧固定安装有第三摆动座，所述引孔机构侧面设有连接座和第三摆动座转动连接，所述第一摆动座的另一侧转动安装有第三摆动油缸，所述第三摆动油缸的输出端和引孔机构侧面的耳板转动连接。

进一步地，所述引孔机构包括立架、活动马达座、第一液压马达、第一减速机、引孔钻头、钻杆导向套、升降驱动机构，所述活动马达座滑动安装在立架上，第一液压马达和第一减速机固定安装在活动马达座上，所述第一减速机的输出端安装有引孔钻头，所述钻杆导向套套设在引孔钻头外，且固定安装在立架的下方，所述立架上还设有驱动活动马达座升降的升降驱动机构。

进一步地，所述升降驱动机构包括第二液压马达，第二减速机、主动链轮、从动链轮、涨紧机构，所述第二液压马达和第二减速机固定安装在立架顶部，所述第二减速机的输出端安装有主动链轮，所述立架底部安装有活动的从动链轮，所述主动链轮和从动链轮通过链条连接，所述链条活动马达座连接，所述从动链轮和立架之间还安装有涨紧机构。

进一步地，所述第一滑动机构包括滑动油缸、滑动限位板、滑动板，所述滑动限位板数量为两块，截面为L形，所述滑动板为等宽的长条板，所述滑动限位板对滑动板进行限位，所述伸缩臂固定安装在滑动板上，所述滑动油缸转动安装在滑动臂内，所述滑动油缸的输出端和前臂的下表面转动连接。

进一步地，所述振动夯打机构包括框架、振动夯底座、振动泵、振动垫，所述框架通过振动垫安装在第二摆动座上，所述框架为方形，框架远离振动垫的侧板的两面分别安装有振动夯底座和振动泵。

进一步地，所述振动夯底座为管状，其端面设置有倾斜的导向切面。

进一步地，所述振动夯底座的伸长方向和夹爪机构的伸长方向垂直，第二摆动油缸伸长时，振动夯底座的伸长方向和前臂垂直，第二摆动油缸缩回时，夹爪机构的伸长方向和前臂垂直。

进一步地，所述夹爪机构包括夹爪和驱动夹爪开合的夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构安装在第二摆动座内。

本发明的另一个方面提供了一种多功能挖机前臂的工作方法，通过安装在前臂上的引孔机构、夹爪机构和振动夯打机构可以分别完成引孔工作、取桩工作、夯打工作，

引孔工作：引孔工作时，夹爪机构和振动夯打机构收缩至前臂下方的中部位置，以避免干涉，大臂、前臂摆动，控制前臂末端的位置，即引孔机构的下端移动到待引孔位置，第一摆动油缸控制引孔机构前后角度，第三摆动油缸调节引孔机构左右角度，确保引孔机构保持垂直，第一液压马达驱动引孔钻头旋转，第二液压马达驱动引孔钻头升降实现进给，最终完成引孔工作；

取桩工作：引孔工作完成后，引孔机构复位，第一摆动油缸驱动引孔机构折叠贴近前臂上表面，滑动油缸驱动伸缩臂从前臂下表面中部位置，滑动到前臂下表面末端位置，夹爪机构由夹紧驱动机构驱动开合，第二摆动油缸控制第二摆动座摆动角度，即控制夹爪机构的朝向，首先是竖直向下，夹取桩，然后第二摆动油缸驱动夹爪机构朝向水平，使桩为竖直状态，并将桩放置在刚刚完成引孔的位置处；

夯打工作：第二摆动油缸驱动振动夯打机构竖直向下，振动夯底座套设在桩的上端，振动泵启动，对桩进行振动夯打，桩下降时，第二摆动油缸随时调整，确保振动夯打机构保持竖直向下，直至完成夯打工作。

本发明的有益效果是：

1、本发明同时安装有引孔机构、夹爪机构和振动夯打机构可以分别完成引孔工作、取桩、夯打工作，不用替换工作头，大大提高工作效率。

2、本发明的夹爪机构和振动夯打机构通过第一滑动机构安装在前臂下方的中部位置，非工作时可以避免干涉，工作时，通过滑动油缸驱动，滑动至前臂末端位置，方便开展夹取及夯打工作。

3、引孔机构转动连接在第三摆动座上，通过第三摆动油缸控制其左右角度，在挖机机身不正时也能确保引孔机构保持竖直，工作适应能力强。

附图说明

图1为一种多功能挖机前臂安装在挖机上的轴侧结构图；

图2为一种多功能挖机前臂安装在挖机上的结构示意图；

图3为一种多功能挖机前臂的前视图；

图4为引孔机构的右视图；

图5为夹爪机构及振动夯打机构的前视图。

图中：

1大臂；

2前臂；

3前臂油缸；

4第一摆动油缸；

5连杆；

6秋千架；

7第一摆动座；

8引孔机构；801连接座；802立架；803活动马达座；804第一液压马达；805第一减速机；806引孔钻头；807钻杆导向套；808第二液压马达；809第二减速机；810主动链轮；811从动链轮；812涨紧机构；

9伸缩臂；

10第一滑动机构；1001滑动油缸；1002滑动限位板；1003滑动板；

11第二摆动座；

12第二摆动油缸；

13夹爪机构；

14振动夯打机构；1401框架；1402振动夯底座；1403振动泵；1404振动垫；

15第三摆动座；

16第三摆动油缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做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、2所示，一种多功能挖机前臂，前臂2转动安装在大臂1上，大臂1和前臂2之间还安装有驱动前臂2摆动的前臂油缸3，所述前臂2的末端通过第一摆动油缸4、连杆5、秋千架6、第一摆动座7转动安装有引孔机构8，所述前臂2的下表面通过第一滑动机构10滑动连接有伸缩臂9，所述伸缩臂9上转动安装有第二摆动座11和驱动第二摆动座11摆动的第二摆动油缸12，所述第二摆动座11上安装有夹爪机构13和振动夯打机构14。

如图4所示，在实际应用中，所述第一摆动座7的一侧固定安装有第三摆动座15，所述引孔机构8侧面设有连接座801和第三摆动座15转动连接，所述第一摆动座7的另一侧转动安装有第三摆动油缸16，所述第三摆动油缸16的输出端和引孔机构8侧面的耳板转动连接。

如图3、4所示，在实际应用中，所述引孔机构8包括立架802、活动马达座803、第一液压马达804、第一减速机805、引孔钻头806、钻杆导向套807、升降驱动机构，所述活动马达座803滑动安装在立架802上，第一液压马达804和第一减速机805固定安装在活动马达座803上，所述第一减速机805的输出端安装有引孔钻头806，所述钻杆导向套807套设在引孔钻头806外，且固定安装在立架802的下方，所述立架802上还设有驱动活动马达座803升降的升降驱动机构。

如图3、4所示，在实际应用中，所述升降驱动机构包括第二液压马达808，第二减速机809、主动链轮810、从动链轮811、涨紧机构812，所述第二液压马达808和第二减速机809固定安装在立架802顶部，所述第二减速机809的输出端安装有主动链轮810，所述立架802底部安装有活动的从动链轮811，所述主动链轮810和从动链轮811通过链条连接，所述链条活动马达座803连接，所述从动链轮811和立架802之间还安装有涨紧机构812。

如图5所示，在实际应用中，所述第一滑动机构10包括滑动油缸1001、滑动限位板1002、滑动板1003，所述滑动限位板1002数量为两块，截面为L形，所述滑动板1003为等宽的长条板，所述滑动限位板1002对滑动板1003进行限位，所述伸缩臂9固定安装在滑动板1003上，所述滑动油缸1001转动安装在滑动臂内，所述滑动油缸1001的输出端和前臂2的下表面转动连接。

如图5所示，在实际应用中，所述振动夯打机构14包括框架1401、振动夯底座1402、振动泵1403、振动垫1404，所述框架1401通过振动垫1404安装在第二摆动座11上，所述框架1401为方形，框架1401远离振动垫1404的侧板的两面分别安装有振动夯底座1402和振动泵1403。

如图5所示，在实际应用中，所述振动夯底座1402为管状，其端面设置有倾斜的导向切面。

如图5所示，在实际应用中，所述振动夯底座1402的伸长方向和夹爪机构13的伸长方向垂直，第二摆动油缸12伸长时，振动夯底座1402的伸长方向和前臂2垂直，第二摆动油缸12缩回时，夹爪机构13的伸长方向和前臂2垂直。

如图5所示，在实际应用中，所述夹爪机构13包括夹爪和驱动夹爪开合的夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构安装在第二摆动座11内。

本发明的另一个方面提供了一种多功能挖机前臂的工作方法，通过安装在前臂2上的引孔机构8、夹爪机构13和振动夯打机构14可以分别完成引孔工作、取桩工作、夯打工作，

引孔工作：引孔工作时，夹爪机构13和振动夯打机构14收缩至前臂2下方的中部位置，以避免干涉，大臂1、前臂2摆动，控制前臂2末端的位置，即引孔机构8的下端移动到待引孔位置，第一摆动油缸4控制引孔机构8前后角度，第三摆动油缸16调节引孔机构8左右角度，确保引孔机构8保持垂直，第一液压马达804驱动引孔钻头806旋转，第二液压马达808驱动引孔钻头806升降实现进给，最终完成引孔工作；

取桩工作：引孔工作完成后，引孔机构8复位，第一摆动油缸4驱动引孔机构8折叠贴近前臂2上表面，滑动油缸1001驱动伸缩臂9从前臂2下表面中部位置，滑动到前臂2下表面末端位置，夹爪机构13由夹紧驱动机构驱动开合，第二摆动油缸12控制第二摆动座11摆动角度，即控制夹爪机构13的朝向，首先是竖直向下，夹取桩，然后第二摆动油缸12驱动夹爪机构13朝向水平，使桩为竖直状态，并将桩放置在刚刚完成引孔的位置处；

夯打工作：第二摆动油缸12驱动振动夯打机构14竖直向下，振动夯底座1402套设在桩的上端，振动泵1403启动，对桩进行振动夯打，桩下降时，第二摆动油缸12随时调整，确保振动夯打机构14保持竖直向下，直至完成夯打工作。

综上所述，本发明所述的一种多功能挖机前臂具有集成度高，工作效率高的优点。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能挖机前臂，其特征在于：前臂(2)转动安装在大臂(1)上，大臂(1)和前臂(2)之间还安装有驱动前臂(2)摆动的前臂油缸(3)，所述前臂(2)的末端通过第一摆动油缸(4)、连杆(5)、秋千架(6)、第一摆动座(7)转动安装有引孔机构(8)，所述前臂(2)的下表面通过第一滑动机构(10)滑动连接有伸缩臂(9)，所述伸缩臂(9)上转动安装有第二摆动座(11)和驱动第二摆动座(11)摆动的第二摆动油缸(12)，所述第二摆动座(11)上安装有夹爪机构(13)和振动夯打机构(14)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述第一摆动座(7)的一侧固定安装有第三摆动座(15)，所述引孔机构(8)侧面设有连接座(801)和第三摆动座(15)转动连接，所述第一摆动座(7)的另一侧转动安装有第三摆动油缸(16)，所述第三摆动油缸(16)的输出端和引孔机构(8)侧面的耳板转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述引孔机构(8)包括立架(802)、活动马达座(803)、第一液压马达(804)、第一减速机(805)、引孔钻头(806)、钻杆导向套(807)、升降驱动机构，所述活动马达座(803)滑动安装在立架(802)上，第一液压马达(804)和第一减速机(805)固定安装在活动马达座(803)上，所述第一减速机(805)的输出端安装有引孔钻头(806)，所述钻杆导向套(807)套设在引孔钻头(806)外，且固定安装在立架(802)的下方，所述立架(802)上还设有驱动活动马达座(803)升降的升降驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述升降驱动机构包括第二液压马达(808)，第二减速机(809)、主动链轮(810)、从动链轮(811)、涨紧机构(812)，所述第二液压马达(808)和第二减速机(809)固定安装在立架(802)顶部，所述第二减速机(809)的输出端安装有主动链轮(810)，所述立架(802)底部安装有活动的从动链轮(811)，所述主动链轮(810)和从动链轮(811)通过链条连接，所述链条活动马达座(803)连接，所述从动链轮(811)和立架(802)之间还安装有涨紧机构(812)。

5.根据权利要求1所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述第一滑动机构(10)包括滑动油缸(1001)、滑动限位板(1002)、滑动板(1003)，所述滑动限位板(1002)数量为两块，截面为L形，所述滑动板(1003)为等宽的长条板，所述滑动限位板(1002)对滑动板(1003)进行限位，所述伸缩臂(9)固定安装在滑动板(1003)上，所述滑动油缸(1001)转动安装在滑动臂内，所述滑动油缸(1001)的输出端和前臂(2)的下表面转动连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述振动夯打机构(14)包括框架(1401)、振动夯底座(1402)、振动泵(1403)、振动垫(1404)，所述框架(1401)通过振动垫(1404)安装在第二摆动座(11)上，所述框架(1401)为方形，框架(1401)远离振动垫(1404)的侧板的两面分别安装有振动夯底座(1402)和振动泵(1403)。

7.根据权利要求6所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述振动夯底座(1402)为管状，其端面设置有倾斜的导向切面。

8.根据权利要求1所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述振动夯底座(1402)的伸长方向和夹爪机构(13)的伸长方向垂直，第二摆动油缸(12)伸长时，振动夯底座(1402)的伸长方向和前臂(2)垂直，第二摆动油缸(12)缩回时，夹爪机构(13)的伸长方向和前臂(2)垂直。

9.根据权利要求1所述的一种多功能挖机前臂，其特征在于：所述夹爪机构(13)包括夹爪和驱动夹爪开合的夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构安装在第二摆动座(11)内。

10.如权利要求1-9任一项所述一种多功能挖机前臂的工作方法，其特征在于：通过安装在前臂(2)上的引孔机构(8)、夹爪机构(13)和振动夯打机构(14)可以分别完成引孔工作、取桩工作、夯打工作，

引孔工作：引孔工作时，夹爪机构(13)和振动夯打机构(14)收缩至前臂(2)下方的中部位置，以避免干涉，大臂(1)、前臂(2)摆动，控制前臂(2)末端的位置，即引孔机构(8)的下端移动到待引孔位置，第一摆动油缸(4)控制引孔机构(8)前后角度，第三摆动油缸(16)调节引孔机构(8)左右角度，确保引孔机构(8)保持垂直，第一液压马达(804)驱动引孔钻头(806)旋转，第二液压马达(808)驱动引孔钻头(806)升降实现进给，最终完成引孔工作；

取桩工作：引孔工作完成后，引孔机构(8)复位，第一摆动油缸(4)驱动引孔机构(8)折叠贴近前臂(2)上表面，滑动油缸(1001)驱动伸缩臂(9)从前臂(2)下表面中部位置，滑动到前臂(2)下表面末端位置，夹爪机构(13)由夹紧驱动机构驱动开合，第二摆动油缸(12)控制第二摆动座(11)摆动角度，即控制夹爪机构(13)的朝向，首先是竖直向下，夹取桩，然后第二摆动油缸(12)驱动夹爪机构(13)朝向水平，使桩为竖直状态，并将桩放置在刚刚完成引孔的位置处；

夯打工作：第二摆动油缸(12)驱动振动夯打机构(14)竖直向下，振动夯底座(1402)套设在桩的上端，振动泵(1403)启动，对桩进行振动夯打，桩下降时，第二摆动油缸(12)随时调整，确保振动夯打机构(14)保持竖直向下，直至完成夯打工作。

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