CN204001003U - 可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机 - Google Patents

Abstract

一种可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，涉及矿用及工程机械领域。由挖掘上料机构、输送卸料机构、车辆底盘、电气控制系统、液压系统及其操纵机构组成；挖掘上料机构通过斗、锤快换装置与挖斗或液压破碎锤连接。本实用新型通过在挖掘上料机构前端配置加装斗、锤快换装置，以实现挖斗和液压破碎锤的快速换装，进行冲击破碎、挖掘扒装功能转换，使挖掘式装载机既可用作撬毛清理台车，也可以用作挖掘式装载机，成为破、挖两用多功能扒装机，实现一机多用。用以替代挖掘式装载机和撬毛清理台车，完成矿业开采和隧道掘进施工矿渣扒装及破松层岩石冲击破碎、清理排险作业。可减少设备投入，节省投资，消除设备轮换时间，提高施工效率。

Description

可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机

技术领域

本实用新型涉及矿用及工程机械技术领域，具体是一种适用于矿业开采和隧道掘进施工作业，用于矿渣扒装及破松层清理排险的破碎、挖掘两用多功能扒装机。

背景技术

当前，矿业开采和隧道掘进施工的主要作业过程可以划分为：凿岩钻孔、填药爆破；破松层冲击破碎、清理排险；扒矿（渣）、装车、出矿（渣）等三个阶段。

凿岩钻孔、填药爆破阶段：施工方式主要由人工手持机械钻孔和全机械钻孔，施工机械主要采用空压（或液压）凿岩钻孔机以及液压钻车等专用设备。

破松层冲击破碎、清理排险阶段：施工方式主要由人工撬毛清理和机械撬毛清理，施工机械、工具主要采用钢钎和撬毛清理台车等专用设备。

扒矿（渣）、装车、出矿（渣）阶段：施工方式主要为扒渣机或铲运机等挖掘上料装车，矿车或输送机出矿（渣），施工机械主要采用扒装机或铲运机、轨道矿车或小型运输车辆或输送机等专用设备。

以上各阶段施工设备均为专用设备，功能比较单一，只能完成相应阶段施工要求。如：挖掘式装载机（俗称扒渣机、扒装机）只能用于推铲集料、挖掘扒料、输送装车出矿（渣）作业；撬毛清理台车只能用于爆破后撬毛清理作业。

鉴于当前各施工设备均为专用设备，功能单一，破松层清理、排险和扒矿（渣）、装车施工需要不同功能的专用撬毛清理台车和扒装机才能完成，设备投资较大。此外，由于巷道截面较小，施工现场作业面不能同时容纳多台设备；同时为防止爆破对设备的破坏，在以上各施工阶段，各阶段施工现场只能容纳该阶段施工设备，而其它施工设备必须转移，离开作业面。换句话说，在施工阶段转换时，必须先将前阶段施工设备撤出相当距离，后阶段施工设备才能进入施工作业面。施工设备的转移和转换耗费时间较长，严重影响施工效率。如何增加设备功能，做到一机多用，便显得相当必要。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，用以替代挖掘式装载机和撬毛清理台车，既可以完成推铲集料、挖掘扒料、输送装车，还可以完成破松层岩石冲击破碎、撬毛清理排险施工作业。

为实现上述目的，该扒装机由挖掘上料机构、输送卸料机构、车辆底盘、电气控制系统、液压系统及其操纵机构组成；所述挖掘上料机构通过斗、锤快换装置与挖斗或液压破碎锤连接。

所述斗、锤快换装置由固定勾体、活动勾体、夹持油缸及转轴、限位销、连接销组成；

所述活动勾体置于固定勾体的中间空挡中，并通过转轴与固定勾体铰接，绕转轴旋转，固定勾体和活动勾体带有用于快速夹持挖斗或液压破碎锤的连接轴的夹持挂钩；夹持油缸的一端通过连接销与固定勾体铰接，另一端通过连接销与活动勾体铰接；夹持油缸与其两端连接销及固定勾体、活动勾体一起组成快速夹持机构，通过推开和拉近固定勾体和活动勾体及其夹持挂钩，松脱和夹紧挖斗或液压破碎锤上的两个连接轴，以便松脱和夹紧挖斗或液压破碎锤。

所述固定勾体的上部设有连接轴孔，连接轴孔内穿上销轴，将斗、锤快换装置连接并固定于挖掘式装载机的挖掘上料机构上。

所述固定勾体上设有限位孔，限位孔内穿有限位销，与活动勾体上设置的限位钩组成机械限位锁紧机构。

所述活动勾体内设有转轴套，转轴套内穿有转轴，转轴将活动勾体与固定勾体连接，形成转动副。

所述斗、锤快换装置的后端通过销轴分别与挖掘上料机构的小臂和内连接板铰接，斗、锤快换装置的固定勾体与活动勾体的夹持挂钩通过连接轴与挖斗或液压破碎锤连接。

本实用新型集机械、电气、液压于一体，采用外接电源或自带柴油机为动力，通过操纵方向盘控制液压转向器、操纵多路控制阀的对应操作杆，操控液压执行元件挖斗油缸、小臂油缸、大臂油缸、回转油缸、升降油缸、行走马达、转向油缸、冲击油缸、顶压油缸、夹持油缸、滚筒马达等协调动作，进而实现车辆底盘驾驶行走和推铲集料、挖掘上料机构回转挖掘上料、输送卸料机构升降输送、卸料装车、操纵斗、锤快换装置进行挖斗或液压破碎锤换装，以实现整机驾驶行走、推铲集料、挖掘扒料、输送装车、冲击破碎、撬毛清理功能。

本实用新型是在普通挖掘式装载机的基础上，通过在挖掘上料机构前端配置加装斗、锤快换装置，以实现挖斗和液压破碎锤的快速换装，进行冲击破碎、挖掘扒装功能转换，使挖掘式装载机既可用作撬毛清理台车，也可以用作挖掘式装载机，成为破、挖两用多功能扒装机，实现一机多用。既可以完成推铲集料、挖掘扒料、输送装车，还可以完成破松层岩石冲击破碎、清理排险施工作业。用以替代挖掘式装载机（俗称扒渣机、扒装机）和撬毛清理台车，完成矿业开采和隧道掘进施工矿渣扒装及破松层岩石冲击破碎、清理排险作业。可有效减少施工设备投入，节省投资，消除设备轮换时间，提高掘进施工效率。

附图说明

图1是本实用新型装用挖斗的结构简图。

图2是本实用新型装用液压破碎锤的结构简图。

图3 是本实用新型车辆底盘的结构俯视简图。

图4是本实用新型的电气控制原理图。

图5是本实用新型的液压原理图。

图6是图1的斗、锤快换装置结构简图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图6所示，该扒装机由挖掘上料机构1、输送卸料机构2、车辆底盘3、电气控制系统4、液压系统及其操纵机构5组成；挖掘上料机构1通过斗、锤快换装置8与挖斗6或液压破碎锤7连接。

所述斗、锤快换装置8实质上就是一个挖斗6和液压破碎锤7的通用快速夹持器，其作用是实施挖斗6和液压破碎锤7的快速换装。斗、锤快换装置8配装在挖掘上料机构1的小臂12前端，当整机用作挖掘式装载机时，挖掘上料机构1配装挖斗6用于扒装作业；当整机用作撬毛清理机时，挖掘上料机构1则配装液压破碎锤7，用于破松层岩石冲击破碎、撬毛清理作业。

所述斗、锤快换装置8由固定勾体100、活动勾体101、夹持油缸67及转轴102、限位销103、连接销104组成；活动勾体101置于固定勾体100的中间空挡中，并通过转轴102与固定勾体100铰接，绕转轴102旋转，固定勾体100和活动勾体101带有用于快速夹持挖斗或液压破碎锤的连接轴106的夹持挂钩；夹持油缸67的一端通过连接销104与固定勾体100铰接，另一端通过连接销104与活动勾体101铰接；夹持油缸67与其两端连接销104及固定勾体100、活动勾体101一起组成快速夹持机构，通过推开和拉近固定勾体100和活动勾体101及其夹持挂钩，松脱和夹紧挖斗6或液压破碎锤7上的两个连接轴106，以便松脱和夹紧挖斗6或液压破碎锤7。所述固定勾体100的上部设有连接轴孔，连接轴孔内穿上销轴105，将斗、锤快换装置8与挖斗6或液压破碎锤7连接，将斗、锤快换装置8连接并固定于挖掘式装载机的挖掘上料机构1上。所述固定勾体100上设置有限位孔，限位孔内穿有限位销103，与活动勾体101上设置的限位钩组成机械限位锁紧机构。所述活动勾体101上内设置有转轴套，转轴套内穿有转轴102，转轴102将活动勾体101与固定勾体100连接，形成转动副。

所述斗、锤快换装置8的后端通过销轴105分别与挖掘上料机构1的小臂12和内连接板9铰接，斗、锤快换装置8的固定勾体100与活动勾体101的夹持挂钩通过连接轴106将挖斗6或液压破碎锤7夹持固定。与挖斗6或液压破碎锤7连接。

所述挖掘上料机构1的作用是实施挖掘扒料或冲击破碎。挖掘上料机构1主要由挖斗6或液压破碎锤7、斗、锤快换装置8、内联接板9、外联接杆10、挖斗油缸11、小臂12、大臂13、小臂油缸14、大臂油缸15、回转体16、回转油缸17、龙门架18等组成。挖掘上料机构1通过龙门架18两侧夹装固定于输送架上，龙门架18为横梁和侧板焊接结构；回转体16夹装于龙门架18的横梁上；回转体16上装有大臂13，大臂13后端与回转体16铰接，大臂13前端与小臂12后端铰接，小臂12前端与斗、锤快换装置8铰接，斗、锤快换装置8后端通过销轴分别与小臂12和内连接板9铰接，斗、锤快换装置8前端夹持挂钩通过销轴与挖斗6或液压破碎锤7连接。挖斗油缸11后端与小臂12后端铰接，挖斗油缸11前端同时与内联接板9和外联接杆10铰接，回转体16与大臂13之间铰装大臂油缸15，大臂13与小臂12之间铰装小臂油缸14，回转体16两侧与龙门架18两侧分别铰装回转油缸17。

所述液压破碎锤7可以是普通破碎锤，也可以是可自动补偿的随动跟进顶压的液压破碎锤。普通破碎锤主要由锤体、锤壳、钢钎组成。自动补偿的随动跟进顶压的液压破碎锤由锤体、锤壳、钢钎、顶压油缸组成。对于普通破碎锤换装，只需配置、接通锤体冲击油缸液压及其控制回路即可；对于可自动补偿的随动跟进顶压的液压破碎锤，则需配置、接通锤体冲击油缸和顶压油缸两个液压及其控制回路。

所述输送卸料机构2的作用是推铲集料和输送装车。输送卸料机构2主要由集料铲口21、从动滚筒22、固定架23、调节架24、滚筒安装架25、输送架升降油缸26、刮板装置27、驱动滚筒28、挡带轮29、上托轮30、输送带31、下托轮32、皮带张紧装置33、皮带调正装置34等组成。固定架23的前部通过两侧铰轴与底盘架36铰接，固定架23的后端通过两侧输送架升降油缸26与底盘架36铰接；集料铲口21安装于输送架的最前端；输送卸料机构2的前部为从动滚筒22，后部为驱动滚筒28。皮带张紧装置33安装于固定架23和调节架24连接部位，刮板装置27安装在输送架的下部，置于输送带31下方。驱动滚筒28可以采用液压滚筒，也可以是电滚筒；皮带张紧装置33可以是普通张紧装置，也可以是弹性张紧装置；输送卸料机构2一般为普通固定式结构，也可以是伸缩式结构，还可以是折叠式结构；伸缩式输送机构在输送架的后部配置伸缩式调节架和滚筒安装架；折叠式输送机构在输送架的后部配置折叠式调节架和滚筒安装架；折叠式调节架由输送架折叠油缸驱动。

所述车辆底盘3的作用是驾驶行走并为整机提供工作支撑。车辆底盘3以轮胎式底盘为主，也可以是履带式底盘。车辆底盘采用前桥悬挂、前转向、马达驱动、变速箱变速、油压轮毂制动控制技术。车辆底盘3包括动力系统、传动系统、驾驶行走系统、转向系统、制动系统等。轮胎式车辆底盘3主要由底盘架36、柴油机37、电动机38、前转向驱动桥39、后驱动桥40、前桥悬挂机构41、拉杆转向机构42、行走马达43、分动箱44、万向传动轴45、车轮46、离合器或联轴器47等组成。动力系统采用外接电源并配装电动机38，或加装柴油机37作为动力源，驱动油泵工作，实施液压驱动和传动。柴油机37输出端与电动机轴采用离合器或联轴器47连接，电动机轴另一端连接油泵。有电源条件时，脱开离合器或联轴器47，外接电源直接通过电动机38运转驱动油泵工作；无电源时，结合离合器或联轴器47，启动柴油机37带动电动机38运转驱动油泵工作。行走系统由行走马达43、分动箱44、万向传动轴45、前转向驱动桥39、后驱动桥40、车轮46组成；液压动力驱动行走马达43，经分动箱44、万向传动轴45、前转向驱动桥39、后驱动桥40机械传动，驱动车轮46行走。转向系统由方向盘54、液压转向器、转向油缸63和前转向驱动桥39组成。转动方向盘54带动液压转向器旋转，控制转向油缸活塞杆伸缩，推拉前转向驱动桥39的拉杆转向机构42推动前车轮偏转，实现车辆转向。制动系统采用油压制动。由制动踏板51、制动总泵52、制动管路及车轮内装的鼓式制动器组成。踩踏制动脚踏板51，制动总泵52加压，制动液压油驱动车轮内装的制动缸迫使制动蹄片压紧制动鼓实施制动。底盘架36采用框型焊接结构。前转向驱动桥39通过前悬挂机构41悬挂于底盘架36前部，后驱动桥40通过螺栓与底盘架36的后部固定，前转向驱动桥39、后驱动桥40与分动箱44之间经万向传动轴45连接。

司控台53挂装于龙门架18左侧，司控台53上安装电气、液压操纵按钮、手柄、脚踏阀等。前方安装电源按钮开关和急停开关及多路控制阀；后部安装司机座椅55；踏板上安装制动踏板51，制动总泵52及制动油管安装在踏板下面。

如图4所示，所述电气控制系统的作用是控制电源通断、照明开关、主电机启停、电滚筒起动、停止、正、反转，并为主电路电器设备电机、电滚筒提供过载、断相、短路、漏电、失压保护。电气控制系统4包括主回路、控制回路及照明回路，主要由电气控制箱86、电路控制板87、隔离换向开关88、熔断器89、变压器90、机械自锁按扭开关91、接触器92、电铃93、照明灯94、电源按钮开关95、急停开关96、阻容器97、电子保护器98、电动机38、接线端子、联接导线等组成。隔离换向开关88、熔断器89、变压器90、接触器92、阻容器97、电子保护器98等电子元气件装在电路板87上，一起安装于电气控制箱86中；电气控制箱86通过电箱支架安装于车辆底盘架或输送系统固定架上。电源开关95、急停开关96则设置于司控台上；电气箱侧面设置机械自锁按扭开关91。电铃93、照明灯94安装在龙门架上。电气控制系统4主回路电压为380/660V，控制及照明回路电压为36/24V，当输送卸料机构采用电滚筒时，电气控制为双主回路；当输送卸料机构采用液压滚筒时，电气控制只需一个主回路。

所述液压系统及其操纵机构的作用是为整机提供液压和机械能源转换，实施液压传动及各工况功能动作操纵。液压系统及其操纵机构包括液压动力元件油泵，控制元件多路控制阀、安全溢流阀、执行元件马达、油缸、辅助元件滤清器、散热器、液压管路、接头及液压油等。液压系统采用开式液压回路，由挖斗油缸11、小臂油缸14、大臂油缸15、回转油缸17、升降油缸26、电动机38、行走马达43、油泵61、液压转向器62、转向油缸63、多路控制阀64、冲击油缸65、顶压油缸66、夹持油缸67、滚筒马达68、优先分配阀69、液压缓冲阀70、安全溢流阀71、节流阀72、快换接头73、旋转阀74、液压锁75、回油过滤器76、散热器77、液位计78、空气滤清器79、吸油过滤器80、压力表81、油箱82及液压管路等组成。多路控制阀64及旋转阀74安装于司控台上，辅助元件一般都布置于底盘架上。挖掘系统挖斗油缸11和斗、锤快换装置的夹持油缸67共用液压回路，在挖掘上料和冲击破碎功能转换时，采用旋转阀74实施油路分流切换控制；液压破碎锤及其顶压油缸管路采用快换接头连接。

本实用新型的操作步骤：

1、起动准备：接通三相电源，合上隔离换向开关88，电气控制箱86控制变压器90工作，控制线路得电，电源指示灯亮，整机处待机状态。

2、整机启动：按下电源按钮开关95绿色按钮，接触器92吸合，主电路接通，启动电动机38。电动机38运转带动油泵61泵油，经优先分配阀69至液压转向器62和（或）行走马达43和（或）多路控制阀64，操纵多路控制阀64对应操纵杆，驱动执行元件行走马达43、液压缓冲器70、各工作油缸、滚筒马达68工作，回油经回油过滤器76、散热器77流回油箱82。

3、行走及转向：向前或向后推动多路控制阀64行走阀片的操纵手柄，行走阀片正（或）反向接通，液压油驱动行走马达43正（或）反转，通过变速箱等机械传动系统，驱动前、后桥车轮转动，实现整机走行进、退；行走阀片操纵手柄处中间位时，行走阀片处截止状态，车辆停止。操纵方向盘，液压油经优先分配阀69优先进入液压转向器62，驱动转向油缸63动作，控制车辆转向。

4、升降及推铲：向前或向后推动多路控制阀64输送机构升降阀片的操纵手柄，输送机构升降阀片正（或）反向接通，液压油驱动升降油缸26动作，实现输送机构升降。升降油缸26伸出时，输送机构后部抬高，铲口下落，便于推铲和装车；升降油缸26全部伸出，输送机构后部抬至最高，铲口落地，同时前轮离地抬起；升降油缸26缩回时，输送机构后部落下，铲口抬高便于车辆行走。

5、输送装车：向前或向后推动多路控制阀64对应输送马达控制阀片的操纵杆，滚筒马达68运转，驱动液压滚筒28带动输送卸料机构工作，滚筒马达68控制阀片分正向、反向接通和截止三个工作位，对应滚筒马达68正转、反转和停止。如果采用的是电滚筒，则用三位按钮开关予以控制。

6、挖掘上料：分别操纵多路控制阀64的大臂油缸15、小臂油缸14、挖斗油缸11、回转油缸17等相应控制阀片的操纵杆，则分别操纵大臂油缸15、小臂油缸14、挖斗油缸11、回转油缸17动作。协调操纵大臂13、小臂12、挖斗6动作，控制挖斗6运行轨迹，从而完成回转及挖掘上料过程。操纵回转油缸17动作，推动回转体16转动，带动挖掘机构回转。

7、冲击破碎：操纵旋转阀74接通斗、锤快换装置8的夹持油缸67，操纵多路控制阀64对应夹持油缸控制阀片(即挖斗油缸控制阀片)动作，操纵活塞杆缩回，夹持挂钩松开，松脱放下挖斗6；换装破碎锤后，操纵夹持油缸67活塞杆伸出夹紧液压破碎锤7。连接液压破碎锤7的液压软管快速接头，接通液压破碎锤7的冲击油缸65和顶压油缸66液压回路。分别操纵多路控制阀对应大臂油缸、小臂油缸控制阀片，调整液压破碎锤7锤工作姿态，操纵多路控制阀64对应液压破碎锤7冲击油缸65、顶压油缸66控制阀片，启动液压破碎锤7实施高频冲击破碎、清理排险作业。

8、车辆变速：分动箱44有高、低、空三个档位，操纵挂档杆，变换变速箱档位和车辆速度。前档位为低速档，中档位为空档，后档位为高速档。高挡用于空车行走，低档用于扒装机工作，空档用于拖车牵引。

9、行车制动：踩下刹车踏板51，制动总泵52阀杆压紧，对制动液加压，驱动车轮轮毂内制动缸工作，迫使制动马蹄铁压紧轮毂实现行车制动。

10、停机：按下电源按钮开关95红色停止按钮或急停按扭96，控制线路失电，电源指示灯灭，整机处停机状态，但电气控制箱86的变压器90仍有电。分断隔离换向开关88,拔下三相电源插座，切断整机电源。

11、无电操作：无市电电源时，启动柴油机37，结合离合器或联轴器47驱动电动机38和油泵61工作。

Claims (6)

1.一种可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：该扒装机由挖掘上料机构（1）、输送卸料机构（2）、车辆底盘（3）、电气控制系统（4）、液压系统及其操纵机构（5）组成；所述挖掘上料机构（1）通过斗、锤快换装置（8）与挖斗（6）或液压破碎锤（7）连接。

2.根据权利要求1所述的可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：所述斗、锤快换装置（8）由固定勾体（100）、活动勾体（101）、夹持油缸（67）及转轴（102）、限位销（103）、连接销（104）组成；

所述活动勾体（101）置于固定勾体（100）的中间空挡中，并通过转轴（102）与固定勾体（100）铰接，绕转轴（102）旋转，固定勾体（100）和活动勾体（101）带有用于快速夹持挖斗或液压破碎锤的连接轴（106）的夹持挂钩；夹持油缸（67）的一端通过连接销（104）与固定勾体（100）铰接，另一端通过连接销（104）与活动勾体（101）铰接；夹持油缸（67）与其两端连接销（104）及固定勾体（100）、活动勾体（101）一起组成快速夹持机构，通过推开和拉近固定勾体（100）和活动勾体（101）及其夹持挂钩，松脱和夹紧挖斗（6）或液压破碎锤（7）上的两个连接轴（106），松脱和夹紧挖斗（6）或液压破碎锤（7）。

3.根据权利要求2所述的可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：所述固定勾体（100）的上部设有连接轴孔，连接轴孔内穿上销轴（105），将斗、锤快换装置（8）连接并固定于挖掘式装载机的挖掘上料机构（1）上。

4.根据权利要求2所述的可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：所述固定勾体（100）上设有限位孔，限位孔内穿有限位销（103），与活动勾体（101）上设置的限位钩组成机械限位锁紧机构。

5.根据权利要求2所述的可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：所述活动勾体（101）上设有转轴套，转轴套内穿有转轴（102），转轴（102）将活动勾体（101）与固定勾体（100）连接，形成转动副。

6.根据权利要求1所述的可快速换装挖斗、液压破碎锤的破碎、挖掘两用扒装机，其特征在于：所述斗、锤快换装置（8）的后端通过销轴（105）分别与挖掘上料机构（1）的小臂（12）和内连接板（9）铰接，斗、锤快换装置（8）的固定勾体（100）与活动勾体（101）的夹持挂钩通过连接轴（106）与挖斗（6）或液压破碎锤（7）连接。