CN115748850A - 一种三节臂式多用工作装置及工程作业车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程作业设备技术领域的三节臂式多用工作装置及工程作业车，旨在解决现有技术中工程作业范围小、设备运输困难、大尺寸障碍物难清理等问题，其包括三节臂挖掘装置和夹爪装置，所述三节臂挖掘装置能够收缩至直动臂或伸出至弯动臂作挖掘作业；所述三节臂挖掘装置上设有夹爪装置，所述夹爪装置能够收缩至与所述三节臂挖掘装置贴合或伸出作夹抓作业。本发明采用三节臂工作装置，实现挖掘、夹抓、起吊等多种功能的变化，提升作业效率的同时也方便运输。

Description

一种三节臂式多用工作装置及工程作业车

技术领域

本发明涉及一种三节臂式多用工作装置及工程作业车，属于工程作业设备技术领域。

背景技术

目前，挖掘机的发展相对较快，已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。挖掘机是一种用铲斗挖掘物料的机械，挖掘机挖掘的物料一般主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。挖掘机亦可以用于挖掘和清理河道，在工作过程中通过调整动臂、斗杆和铲斗的相对位置来满足挖掘半径、挖掘高度和挖掘深度的要求。

在作业过程中，整机的机动能力是有限的，如果通过反复调整车辆的位置来扩大作业范围，将会严重制约整机的作业效率，因此，实现大范围作业对提高整机工作效率显得尤为重要；除此之外，长距离运输需要通过运载工具来实现，因此，为了便于运输，其外形尺寸的设计需要考虑运输车辆的运载能力，设计值的选取也会影响整机作业能力的发挥，如何优化整机的空间结构是一项重要且亟需解决的课题。

更重要的是，工作装置重量的设定也是整机设计的一项重要参数，如何实现重量和结构强度的最优化设计是一直以来的行业难题。从作业对象考虑，挖掘功能难以在尺寸较大的物体上发挥作用，在不影响现有作业能力的前提下，提高整机对尺寸大而密度小物体的清理能力将显著增大产品适用领域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种三节臂式多用工作装置及工程作业车，采用三节臂工作装置，实现弯动臂、直动臂、夹抓、起吊等多种功能的变化，提升作业效率的同时也方便运输。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一方面，本发明提供一种三节臂式多用工作装置，包括三节臂挖掘装置和夹爪装置，所述三节臂挖掘装置能够收缩至直动臂或伸出至弯动臂作挖掘作业；

所述三节臂挖掘装置上设有夹爪装置，所述夹爪装置能够收缩至与所述三节臂挖掘装置贴合或伸出作夹抓作业。

可选的，所述三节臂挖掘装置包括挖掘组件、折弯组件和回转组件，所述挖掘组件用于进行挖掘作业，所述折弯组件与挖掘组件连接，其用于控制所述挖掘组件的工作姿态，所述回转组件设于工程作业车主体上，并与所述挖掘组件和折弯组件连接，所述回转组件带动挖掘组件和折弯组件旋转至不同挖掘方位或运输方位。

可选的，所述挖掘组件包括铲斗和多个连接臂，所述连接臂包括依次转动连接的下动臂、上动臂和斗杆，所述斗杆与铲斗转动连接，所述下动臂与回转组件铰接。

可选的，所述下动臂、上动臂和斗杆均采用中空结构。

可选的，折弯组件包括下动臂油缸、上动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸；

所述下动臂油缸缸筒与回转组件铰接，且活塞杆与所述下动臂铰接；

所述上动臂油缸缸筒与下动臂铰接，且活塞杆与所述上动臂铰接；

所述斗杆油缸缸筒与上动臂铰接，且活塞杆与斗杆铰接；

所述折弯组件还包括连杆和摇臂，所述铲斗油缸缸筒与斗杆铰接，且活塞杆与连杆和摇臂均铰接，所述连杆另一端与铲斗铰接，所述摇臂另一端与斗杆铰接。

可选的，所述夹爪装置包括夹爪和夹爪油缸，所述夹爪与摇臂和斗杆的铰接轴连接，所述夹爪油缸缸筒与斗杆连接，且其活塞杆与夹爪铰接，用于调节夹爪相对于所述斗杆的转动角度。

可选的，所述夹爪设有通槽，所述夹爪油缸收回时能够使夹爪向斗杆靠近直至斗杆收进所述通槽内。

另一方面，本发明还提供一种工程作业车，包括工程作业车主体和上述任一项所述的三节臂式多用工作装置，所述三节臂式多用工作装置通过回转组件与所述工程作业车主体连接。

可选的，所述回转组件包括回转平台和安装座圈，所述回转平台通过安装座圈设于工程作业车主体上方。

可选的，所述工程作业车主体还设有推土装置或滑水装置。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供的三节臂式多用工作装置同时设置有三节臂挖掘装置和夹爪装置，在进行挖掘作业时，三节臂挖掘装置可实现直动臂和弯动臂两者状态的快速变换，以保证实现最大挖掘范围；

同时本发明具备抓取作业能力，转动夹爪即可对障碍物进行抓取，并且夹爪的转动范围大，可以快速确定抓取位置，有效对大尺寸障碍物进行清理；

三节臂挖掘装置和夹爪装置可以一并通过回转平台转至工程作业车后方，然后再将三节臂挖掘装置调成直动臂状态就可以实现其与工程作业车表面贴合，因此很大程度上减小了工程作业车的外型尺寸大小，更便于运输。

附图说明

图1为本发明的一种实施例中工程作业车的的结构示意图；

图2为本发明的一种实施例中工程作业车的俯视结构示意图；

图3为本发明的一种实施例中工程作业车的运输状态的结构示意图；

图4为本发明的一种实施例中工程作业车的吊装作业状态的结构示意图；

图5为本发明的一种实施例中三节臂多用工作装置处于弯动臂状态的轴侧结构示意图；

图6为图5的侧视结构示意图；

图7为本发明的一种实施例中三节臂多用工作装置处于直动臂状态的轴侧结构示意图；

图8为图7的侧视结构示意图；

图9为本发明的一种实施例中三节臂多用工作装置处于抓取状态的轴侧结构示意图；

图10为图9的侧视结构示意图；

图11为本发明的一种实施例中三节臂多用工作装置的夹爪收起状态的局部放大结构示意图及夹爪的轴侧结构示意图；

图中：1回转平台、2安装座圈、3下动臂、4上动臂、5斗杆、6铲斗、7下动臂油缸、8上动臂油缸、9斗杆油缸、10铲斗油缸、11连杆、12摇臂、13夹爪、14夹爪油缸、15工程作业车主体、16通槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图5~8所示，本发明实施例1提供的三节臂式多用工作装置包括三节臂挖掘装置，三节臂挖掘装置能够收缩至直动臂状态与工程作业车15的表面贴合以降低整车高度，减小工作装置的占用空间，便于运输；也能够伸出至弯动臂状态进行挖掘作业，实现直动臂和弯动臂状态的快速变换，有效保证实现最大挖掘范围。

三节臂挖掘装置包括挖掘组件、折弯组件和回转组件，挖掘组件包括铲斗6和多个连接臂，连接臂包括依次转动连接的下动臂3、上动臂4和斗杆5，斗杆5与铲斗6转动连接，下动臂3与回转组件铰接，通过多个连接臂带动铲斗6进行挖掘作业。

在一些实施例中，为了实现装置轻量化的要求，可以将挖掘组件中的连接臂均设为空心结构，减轻整机重量，只需在关键部位设置多处加强板，增强整体结构强度。

折弯组件与挖掘组件连接，相互配合使用，其包括下动臂油缸7、上动臂油缸8、斗杆油缸9和铲斗油缸10，分别用于驱动挖掘组件中的各个连接臂及铲斗6之间的角度，以便使挖掘组件收缩至不同角度。在一些实施例中，折弯组件可以是电缸、气缸、油缸等任意能够伸缩的结构部件，具体根据实际情况确定即可。

具体的，下动臂油缸7缸筒与回转组件铰接，且活塞杆与下动臂3铰接；上动臂油缸8缸筒与下动臂3铰接，且活塞杆与上动臂4铰接；斗杆油缸9缸筒与上动臂4铰接，且活塞杆与斗杆5铰接；折弯组件还包括连杆11和摇臂12，铲斗油缸10缸筒与斗杆5铰接，且活塞杆与连杆11和摇臂12均铰接，连杆11另一端与铲斗6铰接，摇臂12另一端与斗杆5铰接。

挖掘组件和折弯组件均与回转组件连接，回转组件带动挖掘组件和折弯组件旋转至不同挖掘方位或运输方位。例如：当处于运输状态时，调节下动臂油缸7的伸缩可以使挖掘组件绕下动臂3与回转组件铰接处的销轴转动，从而将挖掘组件和折弯组件一同旋转至工程作业车15的后方，且上、下动臂呈直动臂状态落于工程作业车15上方以减小装置的占用空间。当处于挖掘状态时，可以调节三节臂挖掘装置的方位，扩大作业范围。

实施例2：

结合图5~8，在实施例1的基础上，本实施例还包括夹爪装置，夹爪装置安装在三节臂挖掘装置上，能够在进行挖掘作业时收缩至与三节臂挖掘装置贴合，不妨碍挖掘作业；也能够伸出配合铲斗6进行夹抓作业。

夹爪装置包括夹爪13和夹爪油缸14，夹爪13与摇臂12和斗杆5的铰接轴连接，夹爪油缸14缸筒与斗杆5连接，且其活塞杆与夹爪13铰接，用于调节夹爪13相对于斗杆5的转动角度。

在进行挖掘作业时，此时就不需要使用到夹爪装置，因此通过夹爪油缸14收缩带动夹爪13向斗杆5靠近，直至斗杆5收进夹爪13的通槽16内，夹爪13的通槽16是由夹爪13两侧板和加强筋构成，因此夹爪装置的存在不会对挖掘作业造成影响，操作过程方便、快捷。

在进行抓取作业时，夹爪油缸14伸出带动夹爪13向铲斗6靠近，根据需抓取的障碍物的大小，可以通过控制夹爪油缸14的伸出程度调节夹爪13和铲斗6之间的空间大小，使空间和障碍物相适合。在实际操作过程中，夹爪13和铲斗6可同时开合，也可先后开合，针对不同形状的障碍物灵活调整抓取方式。

实施例3：

如图1~2所示，本实施例提供一种工程作业车，包括实施例1或2所述的三节臂式多用工作装置，三节臂式多用工作装置通过回转组件与工程作业车15连接。回转组件包括回转平台1和安装座圈2，回转平台1和安装座圈2之间通过回转支承连接，回转平台1通过安装座圈2安装在工程作业车15的上表面的前端，回转平台1可以带动三节臂挖掘装置在工程作业车15上旋转至任意方位。

在一些实施例中，驱动回转组件的可以是液压马达、电动机、摆动油缸等任意能够实现回转的动力装置，具体根据实际情况确定。

另外，还可以在工程作业车15上有用于加装配设其他工作装置的空间，如推土装置或滑水装置，推土装置用来平整道路或场地，滑水装置是用于减小整车水上航行时所受的行进阻力，加装后可提升整车工作效率。

本发明的具体工作过程为：

结合图3，在运输状态时，可以将三节臂式多用工作装置绕回转平台旋转至工程作业车15的后方，下动臂油缸7全伸，上动臂油缸8、斗杆油缸9和铲斗油缸10全缩，从而带动下动臂3、上动臂4、斗杆5和铲斗6平伸，使三节臂式多用工作装置与工程作业车15主体表面贴合，夹爪油缸14全伸，确保夹爪13不影响尾滑板的开合。

结合图4，在吊装作业状态下，上动臂油缸8力臂最大，斗杆油缸9全缩，铲斗油缸10全伸，通过下动臂油缸7的伸缩带动下动臂3实现重物的降落和升起。

结合图11，在挖掘工作状态下，下动臂油缸7、上动臂油缸8、斗杆油缸9和铲斗油缸10均部分伸出，夹爪油缸14全缩，以保证夹爪13不影响挖掘工作。

结合图9~10，在抓取工作状态下，下动臂油缸7、上动臂油缸8、斗杆油缸9、铲斗油缸10和夹爪油缸14均部分伸出，实现抓取作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：包括三节臂挖掘装置和夹爪装置，所述三节臂挖掘装置能够收缩至直动臂或伸出至弯动臂作挖掘作业；

所述三节臂挖掘装置上设有夹爪装置，所述夹爪装置能够收缩至与所述三节臂挖掘装置贴合或伸出与三节臂装置配合作夹抓作业。

2.根据权利要求1所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述三节臂挖掘装置包括挖掘组件、折弯组件和回转组件，所述挖掘组件用于进行挖掘作业，所述折弯组件与挖掘组件连接，其用于控制所述挖掘组件的工作姿态，所述回转组件设于工程作业车主体上，并与所述挖掘组件和折弯组件连接，所述回转组件带动挖掘组件和折弯组件旋转至不同挖掘方位或运输方位。

3.根据权利要求2所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述挖掘组件包括铲斗和多个连接臂，所述连接臂包括依次转动连接的下动臂、上动臂和斗杆，所述斗杆与铲斗转动连接，所述下动臂与回转组件铰接。

4.根据权利要求3所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述下动臂、上动臂和斗杆均采用中空结构。

5.根据权利要求3所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：折弯组件包括下动臂油缸、上动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸；

所述下动臂油缸缸筒与回转组件铰接，且活塞杆与所述下动臂铰接；

所述上动臂油缸缸筒与下动臂铰接，且活塞杆与所述上动臂铰接；

所述斗杆油缸缸筒与上动臂铰接，且活塞杆与斗杆铰接；

所述折弯组件还包括连杆和摇臂，所述铲斗油缸缸筒与斗杆铰接，且活塞杆与连杆和摇臂均铰接，所述连杆另一端与铲斗铰接，所述摇臂另一端与斗杆铰接。

6.根据权利要求1所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述夹爪装置包括夹爪和夹爪油缸，所述夹爪与摇臂和斗杆的铰接轴连接，所述夹爪油缸缸筒与斗杆连接，且其活塞杆与夹爪铰接，用于调节夹爪相对于所述斗杆的转动角度。

7.根据权利要求6所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述夹爪设有通槽，所述夹爪油缸收回时能够使夹爪向斗杆靠近直至斗杆收进所述通槽内。

8.一种工程作业车，包括工程作业车主体，其特征在于：还包括上述权利要求1~7任一项所述的一种三节臂式多用工作装置，所述三节臂式多用工作装置通过回转组件与所述工程作业车主体连接。

9.根据权利要求8所述的一种工程作业车，其特征在于：所述回转组件包括回转平台和安装座圈，所述回转平台通过安装座圈设于工程作业车主体上方。

10.根据权利要求8所述的一种三节臂式多用工作装置，其特征在于：所述工程作业车主体还设有推土装置或滑水装置。

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