CN116290157A - 动臂总成、工作装置及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及作业机械技术领域，提出了一种动臂总成、工作装置及作业机械。在动臂总成中，第一臂体的一端用于与作业机械的车体连接。第一臂体与作业机械的车体之间安装有动臂油缸。第一臂体的另一端通过回转装置与第二臂体的一端连接。第二臂体的另一端用于与斗杆总成连接。回转装置用于驱动第二臂体带动斗杆总成相对于第一臂体回转。通过这种结构设置，在作业过程中，不仅能够通过动臂油缸、斗杆油缸及作业属具油缸控制车体、动臂总成、斗杆总成及作业属具之间的角度来调节工作装置的作业范围，还能够通过回转装置控制第一臂体与第二臂体之间的回转角度，来调节工作装置的作业范围。由此，极大提升了工作装置的作业范围。

Description

动臂总成、工作装置及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种动臂总成、工作装置及作业机械。

背景技术

挖掘机具有机动性能优良、环境适应性强、挖掘和装载范围广以及生产效率高等优点，广泛应用于大型基建和矿山开采中，是我国重大技术装备。挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆及铲斗或者破碎锤等作业属具。动臂与车体之间安装有动臂油缸，动臂与斗杆之间安装有斗杆油缸，斗杆与铲斗等作业属具之间安装有作业属具油缸。现有工作装置中，通常是通过分别调节动臂油缸、斗杆油缸及作业属具油缸的工作状态来调节其作业范围。这种工作装置的作业范围较为局限。

发明内容

本发明提供一种动臂总成、工作装置及作业机械，用以解决或者改善现有工作装置的作业范围较为局限的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种动臂总成，包括第一臂体、第二臂体和回转装置。

其中，所述第一臂体的一端用于与作业机械的车体连接。所述第一臂体与所述作业机械的车体之间安装有动臂油缸。所述第一臂体的另一端通过所述回转装置与所述第二臂体的一端连接。所述第二臂体的另一端用于与斗杆总成连接。所述回转装置用于驱动所述第二臂体带动所述斗杆总成相对于所述第一臂体回转。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述回转装置包括回转体及回转驱动装置。

其中，所述回转体包括内圈、外圈和滚动体。所述内圈同轴设置在所述外圈的内侧。所述滚动体安装于所述内圈与所述外圈之间，以使所述内圈与所述外圈连接。所述第一臂体与所述内圈连接。所述第二臂体与所述外圈连接。所述回转驱动装置用于驱动所述外圈相对于所述内圈转动。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述回转驱动装置为回转马达。所述回转马达与所述第二臂体连接。所述回转马达的输出轴设置有外齿轮。所述内圈设置有内齿轮。所述外齿轮与所述内齿轮啮合。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述第一臂体靠近所述第二臂体的一端端部连接有第一连接盘。所述第一连接盘上连接有转接圆台。所述转接圆台与所述内圈连接。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述动臂总成还包括中央回转接头。所述中央回转接头与所述转接圆台连接。所述中央回转接头用于连接油源与所述回转马达、所述动臂油缸及斗杆油缸。所述中央回转接头还用于连接油源与作业属具油缸或者作业属具马达。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述转接圆台包括转接筒体，所述转接筒体的一端设置有第一连接端面。所述第一连接端面与所述第一连接盘连接。所述转接筒体的另一端设置有第二连接端面。所述第二连接端面与所述内圈连接。所述第二连接端面上开设有穿设孔。所述转接筒体内连接有安装支架。所述中央回转接头安装至所述安装支架上，且所述中央回转接头能够经所述穿设孔延伸至所述第二臂体的内腔。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述穿设孔的边缘设置有延伸至所述内圈内腔一侧的环形挡板。所述环形挡板、所述第二连接端面及所述内圈共同构成润滑池。

根据本发明提供的一种动臂总成，所述第二臂体靠近所述第一臂体的一端端部连接有第二连接盘。所述第二连接盘与所述外圈连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种工作装置，包括车体、斗杆总成、铲斗及如上所述的动臂总成。所述动臂总成与所述车体连接。所述斗杆总成与所述动臂总成连接。所述铲斗与所述斗杆总成连接。

根据本发明的第三方面，提供了一种作业机械，包括如上所述的动臂总成或者工作装置。

在本发明提供的动臂总成中，第一臂体的一端与车体连接，第一臂体的另一端通过回转装置与第二臂体的一端连接，第二臂体的另一端与斗杆总成连接。斗杆总成与作业属具连接。例如，斗杆总成包括斗杆、斗杆油缸、铲斗油缸、摇杆及连杆。作业属具可以为铲斗，也可以为破碎锤或者液压剪等其他属具。第二臂体的一端与斗杆的一端连接，斗杆的另一端与铲斗的第一铰接点连接。第一臂体与车体之间连接有动臂油缸。斗杆与第二臂体之间连接有斗杆油缸。铲斗油缸的一端与斗杆连接，铲斗油缸的另一端与摇杆的一端及连杆的一端连接。摇杆的另一端与斗杆连接，连杆的另一端与铲斗的第二铰接点连接。回转驱动装置能够驱动第二臂体相对于第一臂体进行360°回转。进而，第二臂体可以带动斗杆总成及作业属具相对于第一臂体进行360°回转。

通过这种结构设置，在作业过程中，不仅能够通过动臂油缸、斗杆油缸及作业属具油缸控制车体、动臂总成、斗杆总成及作业属具之间的角度来调节工作装置的作业范围，还能够通过回转装置控制第一臂体与第二臂体之间的回转角度，来调节工作装置的作业范围。例如，通过调节第一臂体的回转角度，能够实现工作装置的反向挖掘或者反向破碎等。由此，极大提升了工作装置的作业范围。

进一步，在本发明提供的工作装置及作业机械中，由于其均包括如上所述的动臂总成，因此，二者同样具备如上所述的各项优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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是本发明提供的作业机械的部分结构示意图一；

图2是本发明提供的作业机械的部分结构示意图二；

图3是本发明提供的作业机械的部分结构示意图三；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本发明提供的作业机械的部分结构示意图四；

图6是图5中B处的局部放大图；

附图标记：

110、第一臂体；111、第一连接盘；120、第二臂体；121、第二连接盘；130、回转体；131、内圈、132、外圈；133、内齿轮；140、回转驱动装置；141、外齿轮；150、动臂油缸；200、车体；300、转接圆台；301、转接筒体；302、第二连接端面；303、安装支架；304、穿设孔；305、环形挡板；306、润滑池；400、中央回转接头；501、斗杆；502、斗杆油缸；601、作业属具；602、作业属具油缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

下面结合图1至图6对本发明实施例提供的一种动臂总成、工作装置及作业机械进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

本发明第一方面的实施例提供了一种动臂总成，如图1和图2所示，该动臂总成包括第一臂体110、第二臂体120和回转装置。

其中，第一臂体110的一端用于与作业机械的车体200连接。第一臂体110与作业机械的车体200之间安装有动臂油缸150。第一臂体110的另一端通过回转装置与第二臂体120的一端连接。第二臂体120的另一端用于与斗杆总成连接。回转装置用于驱动第二臂体120带动斗杆总成相对于第一臂体110回转。

在本发明提供的动臂总成中，第一臂体110的一端与车体200连接，第一臂体110的另一端通过回转装置与第二臂体120的一端连接，第二臂体120的另一端与斗杆总成连接。斗杆总成与作业属具601连接。例如，斗杆总成包括斗杆501、斗杆油缸502、铲斗油缸602、摇杆及连杆。作业属具601可以为如图所示的铲斗，或者为破碎锤、液压剪等其他属具。第二臂体120的一端与斗杆501的一端连接，斗杆501的另一端与铲斗的第一铰接点连接。第一臂体110与车体200之间连接有动臂油缸150。斗杆501与第二臂体120之间连接有斗杆油缸502。铲斗油缸的一端与斗杆501连接，铲斗油缸的另一端与摇杆的一端及连杆的一端连接。摇杆的另一端与斗杆501连接，连杆的另一端与铲斗的第二铰接点连接。回转驱动装置140能够驱动第二臂体120相对于第一臂体110进行360°回转。进而，第二臂体120可以带动斗杆总成及作业属具601相对于第一臂体110进行360°回转。

通过这种结构设置，在作业过程中，不仅能够通过动臂油缸150、斗杆油缸502及作业属具油缸602控制车体200、动臂总成、斗杆总成及作业属具601之间的角度来调节工作装置的作业范围，还能够通过回转装置控制第一臂体110与第二臂体120之间的回转角度，来调节工作装置的作业范围。例如，通过调节第一臂体110的回转角度，能够实现工作装置的反向挖掘或者反向破碎等。由此，极大提升了工作装置的作业范围。

在本发明的一个实施例中，回转装置包括回转体130及回转驱动装置140。

其中，回转体130包括内圈131、外圈132和滚动体。内圈131同轴设置在外圈132的内侧。滚动体安装于内圈131与外圈132之间，以使内圈131与外圈132连接。第一臂体110与内圈131连接。第二臂体120与外圈132连接。回转驱动装置140用于驱动外圈132相对于内圈131转动。

进一步，在本发明的一个实施例中，回转驱动装置140为回转马达。回转马达与第二臂体120连接。回转马达的输出轴设置有外齿轮141。内圈131设置有内齿轮133。外齿轮141与内齿轮133啮合。

例如，如图3至图6所示，回转体130的内圈131与外圈132同轴设置。且内圈131与外圈132通过滚动体可相对转动，并且联结承力。其中，滚动体包括但不限于滚珠或者滚柱。内圈131的边缘上间隔设置有多个连接孔。内圈131通过螺栓及连接孔与第一臂体110的端部连接。类似地，外圈132的边缘上间隔设置有多个连接孔，外圈132通过螺栓及连接孔与第二臂体120的端部连接。内齿轮133环向布设至内圈131的内侧壁上。回转马达与第二臂体120连接。例如，回转马达可以通过螺栓等紧固件与第二臂体120连接。回转马达的输出轴上设置有外齿轮141。回转马达的输出轴伸入至回转体130内，且回转马达输出轴上的外齿轮141啮合至回转体130内圈131的内齿轮133上。当回转马达的输出轴回转时，其输出轴上的外齿轮141能够沿着内齿轮133啮合回转。由此，回转马达能够带动第二臂体120相对于第一臂体110进行360°回转。

此处应当说明的是，上述实施例仅是本发明的一个示意性实施例，并不能对本发明构成任何限定。也就是说，回转马达的固定位置包括但是不限于第二臂体120。例如，在本发明的其他实施例中，回转马达还可以固定至第一臂体110上。此外，回转驱动装置140包括但是不限于回转马达。例如，在本发明的其他实施例中，回转驱动装置140还可以包括蜗杆驱动结构。

在本发明的一个实施例中，第一臂体110靠近第二臂体120的一端端部连接有第一连接盘111。第一连接盘111上连接有转接圆台300。转接圆台300与内圈131连接。

进一步，在本发明的一个实施例中，动臂总成还包括中央回转接头400。中央回转接头400与转接圆台300连接。中央回转接头400用于连接油源与回转马达及斗杆油缸502，中央回转接头400还用于连接油源与作业属具油缸602或者作业属具马达等工作装置前端液压件。

参考图1、图5和图6进行描述，第一臂体110的靠近第二臂体120的一端端部边缘焊接有第一连接盘111。例如，第一连接盘111为平面钢板。第一连接盘111作为连接过渡件，并与转接圆台300连接。转接圆台300为圆筒结构，转接圆台300的一端与第一连接盘111焊接连接。转接圆台300的另一端与回转体130的内圈131固定连接。由此，能够改善第一臂体110的受力状态。

此外，在转接圆台300中安装中央回转接头400。中央回转接头400能够穿过回转体130的内圈131延伸至第二臂体120中。中央回转接头400中设置有多个分支油口。分支油口作为上下相对回转运动的动臂的连接油道，可以连接回转马达、斗杆油缸502及作业属具油缸602或者作业属具马达，以使压力油源为回转马达、斗杆油缸502及作业属具油缸602或者作业属具马达进行供油和回油，控制回转马达、斗杆油缸502及作业属具油缸602或者作业属具马达动作状态。例如，当作业属具601为铲斗时，作业属具601的执行装置为铲斗油缸。当作业属具601为破碎锤时，作业属具601的执行装置为破碎马达。通过设置中央回转接头400，能够避免各油缸及马达油管管线的相互缠绕，防止各油缸及马达的液压油路受到第二臂体120的回转影响。当第一臂体110仅在小范围内进行回转时，也可以不设中央回转接头400。

当需要增加执行液压件时，例如工作属具为液压剪时，提供液压剪回转和泄压管路，或增加快换管路等，在中央回转接头400上增加/接入相应的连接口形成相应的液压回路。

在本发明的一个实施例中，转接圆台300包括转接筒体301。转接筒体301的一端设置有第一连接端面。第一连接端面与第一连接盘111连接。转接筒体301的另一端设置有第二连接端面302。第二连接端面302与内圈131连接。第二连接端面302上开设有穿设孔304。转接筒体301内连接有安装支架303。中央回转接头400安装至安装支架303上，且中央回转接头400能够经穿设孔304延伸至第二臂体120的内腔。

如图5和图6所示，转接圆台300包括转接筒体301。转接筒体301上的第一连接端面与第一连接盘111焊接连接。转接筒体301上的第二连接端面302与回转体130的内圈131通过螺栓连接。转接筒体301的中心位置处开设有穿设孔304。安装支架303连接至转接筒体301的内侧。中央回转接头400的一端与安装支架303连接，其另一端可穿过穿设孔304及回转体130的内圈131并延伸至第二臂体120的内腔中。例如，安装支架303与转接筒体301的内侧壁通过螺栓连接或者焊接连接。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，穿设孔304的边缘设置有延伸至内圈131内腔一侧的环形挡板305。环形挡板305、第二连接端面302及内圈131共同构成润滑池306。在使用前，在润滑池306内充注润滑介质，以减小外齿轮141与内齿轮133之间的摩擦力。例如，润滑介质包括但是不限于黄油。在第二连接端面302上还设置有黄油更换孔。黄油更换孔处设置封板。当需要更换黄油时，将封板拆卸，并将润滑池306内的黄油掏出。

在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，第二臂体120靠近第一臂体110的一端端部连接有第二连接盘121。第二连接盘121与外圈132连接。例如，第二连接盘121焊接连接至第二臂体120的端部。第二连接盘121通过螺栓与回转体130的外圈132连接。回转马达通过螺栓固定至第二连接盘121上，回转马达的输出轴穿过第二连接盘121并延伸至回转体130的内圈131内侧。

本发明第二方面的实施例提供了一种工作装置，包括车体200、斗杆总成、作业属具601及如上所述的动臂总成。动臂总成与车体200连接。斗杆总成与动臂总成连接。作业属具601与斗杆总成连接。

例如，斗杆总成包括斗杆501、斗杆油缸502、铲斗油缸、摇杆及连杆。作业属具601可以为铲斗，或者破碎锤、液压剪等其他属具。第一臂体110的一端与车体200连接，第一臂体110的另一端通过回转装置与第二臂体120的一端连接，第二臂体120的另一端与斗杆总成连接。斗杆总成与铲斗连接。第二臂体120的一端与斗杆501的一端连接，斗杆501的另一端与铲斗的第一铰接点连接。第一臂体110与车体200之间连接有动臂油缸150。斗杆501与第二臂体120之间连接有斗杆油缸502。铲斗油缸的一端与斗杆501连接，铲斗油缸的另一端与摇杆的一端及连杆的一端连接。摇杆的另一端与斗杆501连接，连杆的另一端与铲斗的第二铰接点连接。回转驱动装置140能够驱动第二臂体120相对于第一臂体110进行360°回转。进而，第二臂体120可以带动斗杆总成及作业属具601相对于第一臂体110进行360°回转。

在作业过程中，通过动臂油缸150、斗杆油缸502及作业属具油缸602控制车体200、动臂总成、斗杆总成及作业属具601之间的角度来调节工作装置的作业范围，同时通过回转装置控制第一臂体110与第二臂体120之间的回转角度，也能够调节工作装置的作业范围。例如，如图2所示，通过调节第一臂体110的回转角度，能够实现工作装置的反向挖掘。

本发明第二方面的实施例提供了一种作业机械，包括如上所述的动臂总成或者工作装置。

例如，上述作业机械包括挖掘机。

此处应当理解的是，上述实施例仅是本发明的一个示意性实施例，不能对本发明构成任何限定。也就是说，上述作业机械包括但是不限于挖掘机，其他包括上述动臂总成或者工作装置的作业机械，均应在本发明的保护范围之内。

在该挖掘机中，将动臂总成设置为由回转装置连接的第一臂体110和第二臂体120组成的分体式结构，在对整机改制较小的情况下，极大扩展了作业范围。在挖挖掘机主机行动受限的情况下，工作装置前端属具的作业范围由面包络变成体包络范围，由二维扩展到三维。将常规挖掘机在作业过程中靠各油缸带动结构件绕固定铰点转动，只能进行单直线方向挖掘，破碎，剪切等作业，变成动臂总成的第一臂体110能够进行360°旋转方向上任意位置进行作业。例如，对于巷道边角及顶部的清理、巷道侧壁沿其面垂直方向打破碎锤等常规工作装置难以在狭小空间完成的动作，采用该挖掘机均可轻易完成。

进一步，在本发明提供的工作装置及作业机械中，由于二者均包括如上所述的动臂总成，因此，其同样具备如上所述的各项优势。

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)

1.一种动臂总成，其特征在于，包括第一臂体、第二臂体和回转装置，

其中，所述第一臂体的一端用于与作业机械的车体连接，所述第一臂体与所述作业机械的车体之间安装有动臂油缸，所述第一臂体的另一端通过所述回转装置与所述第二臂体的一端连接，所述第二臂体的另一端用于与斗杆总成连接，所述回转装置用于驱动所述第二臂体带动所述斗杆总成相对于所述第一臂体回转。

2.根据权利要求1所述的动臂总成，其特征在于，所述回转装置包括回转体及回转驱动装置，

其中，所述回转体包括内圈、外圈和滚动体，所述内圈同轴设置在所述外圈的内侧，所述滚动体安装于所述内圈与所述外圈之间，以使所述内圈与所述外圈连接，所述第一臂体与所述内圈连接，所述第二臂体与所述外圈连接，所述回转驱动装置用于驱动所述外圈相对于所述内圈转动。

3.根据权利要求2所述的动臂总成，其特征在于，所述回转驱动装置为回转马达，所述回转马达与所述第二臂体连接，所述回转马达的输出轴设置有外齿轮，所述内圈设置有内齿轮，所述外齿轮与所述内齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的动臂总成，其特征在于，所述第一臂体靠近所述第二臂体的一端端部连接有第一连接盘，所述第一连接盘上连接有转接圆台，所述转接圆台与所述内圈连接。

5.根据权利要求4所述的动臂总成，其特征在于，所述动臂总成还包括中央回转接头，所述中央回转接头与所述转接圆台连接，所述中央回转接头用于连接油源与所述回转马达、所述动臂油缸和斗杆油缸，所述中央回转接头还用于连接所述油源与作业属具油缸或者作业属具马达。

6.根据权利要求5所述的动臂总成，其特征在于，所述转接圆台包括转接筒体，所述转接筒体的一端设置有第一连接端面，所述第一连接端面与所述第一连接盘连接，所述转接筒体的另一端设置有第二连接端面，所述第二连接端面与所述内圈连接，所述第二连接端面上开设有穿设孔，所述转接筒体内连接有安装支架，所述中央回转接头安装至所述安装支架上，且所述中央回转接头能够经所述穿设孔延伸至所述第二臂体的内腔。

7.根据权利要求6所述的动臂总成，其特征在于，所述穿设孔的边缘设置有延伸至所述内圈内腔一侧的环形挡板，所述环形挡板、所述第二连接端面及所述内圈共同构成润滑池。

8.根据权利要求2所述的动臂总成，其特征在于，所述第二臂体靠近所述第一臂体的一端端部连接有第二连接盘，所述第二连接盘与所述外圈连接。

9.一种工作装置，其特征在于，包括车体、斗杆总成、作业属具及如权利要求1至8中任一项所述的动臂总成，所述动臂总成与所述车体连接，所述斗杆总成与所述动臂总成连接，所述作业属具与所述斗杆总成连接。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的动臂总成或者如权利要求9所述的工作装置。

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