CN211646540U - 一种挖掘机行走机构及其挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挖掘机行走机构及其挖掘机，该行走机构包括行走轮，行走轮包括滚筒和用于支撑滚筒的可调支撑件；滚筒的两端设置有用于与挖掘机底盘连接的第一连接部和第二连接部；滚筒的外侧面上设置有凸起，凸起呈螺旋状绕滚筒周向分布；可调支撑件设置在相邻凸起之间的空隙中，可调支撑件能够沿滚筒径向移动。本实用新型通过在螺旋滚筒上的相邻凸起之间设置一个能够移动的支撑面，当装置行走在松软地带时，利用滚筒的螺纹特性来实现抓地增大摩擦、实现螺旋推进；当整个装置行走在硬度较高的硬化路面上时，通过抬起支撑面使其高度略高于凸起的表面，这样可避免硬化路面对凸起的螺纹的磨损，同时也可避免凸起的螺纹对路面的损伤。

Description

一种挖掘机行走机构及其挖掘机

技术领域

本实用新型属于工程机械车技术领域，具体涉及一种挖掘机行走机构及其挖掘机。

背景技术

随着社会的不断发展，设计制造应用于特殊领域的机械技术已经相对成熟，已有不少特殊高危领域应用型机械诞生，并投入使用，成功减轻了人力的投入以及提高了作业效率。我国幅员辽阔，有大面积的松软地面，他们是发展农业、林业、开发海洋资源、矿产能源的宝地。普通的轮式车辆和履带式车辆，是难以通过这些极端松软地带的，而在改造之中的大小工程中，基础工程中挖掘机当仁不让是工程机械中的一大法宝，而想要挖掘机能够在如此复杂的水陆过渡区正常行驶作业，这无疑是一大难题。因此提出了螺旋推进器作为行走机构，使其适应复杂路面情况，但是原有的螺旋推进滚筒作为轮子，虽然达到了正常行驶在泥地、水域、沼泽等这些极端松软地带，但作为一辆现代化工程机械，要让它不仅能够在泥地、沼泽等松软作业区域正常行驶，而且也要能在硬化路面正常行驶，这对于专门利用锋利的螺纹来进行抓地的行走机构来说无疑是一大难题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种挖掘机行走机构及其挖掘机，解决现有的螺旋推进器伤害路面的同时磨损螺纹的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种挖掘机行走机构，包括行走轮，所述的行走轮包括滚筒和用于支撑滚筒的可调支撑件；所述的滚筒的两端设置有用于与挖掘机底盘连接的第一连接部和第二连接部；所述的滚筒的外侧面上设置有凸起，所述的凸起呈螺旋状绕滚筒周向分布；所述的可调支撑件设置在相邻凸起之间的空隙中，所述的可调支撑件能够沿滚筒径向移动。

具体的，所述的可调支撑件包括支撑柱和弧形板；所述的滚筒内部设置有用于存储液压油的腔体，滚筒上设置有用于向腔体内输入液压油的注油孔和用于连接支撑柱的连接孔；所述的支撑柱的一端通过所述的连接孔插入滚筒的腔体中，另一端与弧形件连接；所述的弧形件的弧度与滚筒的弧度匹配，所述的弧形板能够贴合在相邻凸起之间的滚筒表面。

具体的，所述的支撑柱为板体形状。

进一步的，所述的弧形板的外表面上设置有一层橡胶层。

具体的，所述的可调支撑件绕滚筒周向设置有多个，相邻空隙中的可调支撑件呈间隔分布。

具体的，所述的第一连接部为传动轴，第二连接部为用于放置电机的凹陷，凹陷底部设置有用于与电机轴连接的连接键。

本发明还公开了一种挖掘机，包括车身、底盘和行走机构，所述的行走机构为本实用新型所述的行走机构；所述的底盘包括支座和用于连接车身的转盘，所述的滚筒通过第一连接部和第二连接部与支座连接。

具体的，所述的滚筒有四个，四个滚筒两两对称设置在支座的两侧，支座同侧前后两个滚筒的旋转方向相反；支座两侧对应的两个滚筒的螺纹的旋转方向相反。

具体的，所述的支座上设置有用于穿过输油管的输管孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在螺旋滚筒上的相邻凸起之间设置一个能够移动的支撑面，当装置行走在松软地带时，利用滚筒的螺纹特性来实现抓地增大摩擦、实现螺旋推进；当整个装置行走在硬度较高的硬化路面上时，通过抬起支撑面使其高度略高于凸起的表面，这样可避免硬化路面对凸起的螺纹的磨损，同时也可避免凸起的螺纹对路面的损伤。

本实用新型的行走机构可以实现在松软复杂土壤环境的行走，完成牵引、负重等功能，也可降低在硬化路面上行走时对路面及螺纹的磨损。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的行走机构的结构示意图。

图2是本实用新型的可调支撑件伸出状态下行走机构的布局放大图。

图3是本实用新型的挖掘机的结构示意图。

图4是本实用新型的底盘的结构示意图。

图中各标号表示为：1-车身，2-底盘，3-行走机构，4-电机；

101-驾驶室，102-机械臂；

201-支座，202-转盘，203-输管孔，204-支腿，205-连接孔；

301-行走轮，302-滚筒，303-可调支撑件，304-第一连接部，305-第二连接部，306-凸起，307-支撑柱，308-弧形板，309-注油孔。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底部、顶部”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指以相应附图的轮廓为基准定义的。

本实用新型公开了一种挖掘机行走机构，如图1所示，该机构包括行走轮301，行走轮301包括滚筒302和用于支撑滚筒302的可调支撑件303；滚筒302的两端设置有用于与挖掘机底盘2连接的第一连接部304和第二连接部305。滚筒302的外侧面上设置有凸起306，凸起306呈螺旋状绕滚筒 302周向分布，整个凸起呈螺纹状分布在滚筒302上.可调支撑件303设置在相邻凸起306之间的空隙中，可调支撑件303能够沿滚筒302的径向移动。当可调支撑件303移动至贴合在滚筒302表面时，行走轮外部保持螺纹结构特征，当可调支撑件303移动到略高于凸起306的上表面时，围绕滚筒302 设置的多个可调支撑件303形成一个轮廓略大于凸起外径的支撑面。通过抬起支撑面使其高度略高于凸起的表面，这样可避免硬化路面对凸起的螺纹的磨损，同时也可避免凸起的螺纹对路面的损伤。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，可调支撑件303包括支撑柱307和弧形板308；滚筒302内部设置有用于存储液压油的腔体，滚筒302上设置有用于向腔体内输入液压油的注油孔309和用于连接支撑柱 307的连接孔(图中未标出)，注油孔309设置在滚筒302的端面上。在本实施例中，滚筒302为一连铸腔体，腔体除了两端留有注油孔309和连接孔 310外其余呈封闭状态。支撑柱307的一端通过连接孔310插入滚筒302的腔体中，另一端与弧形板308连接。当需要抬起弧形板308时，控制液压机输油进入滚筒302的腔体后，随着功率的输出，腔体内部压强增大将支撑柱 307顶起连带弧形板308一起被抬至弧形板外面略高于凸起的外边缘；在进入松软作业区时控制液压机停止工作，液态介质在压强作用以及车身外力作用下返回到车身贮油箱内。

在本实施例中，可调支撑件303绕滚筒302周向设置有多个，相邻空隙中的可调支撑件303呈间隔分布，当弧形板308收回贴合在滚筒302表面时，该空隙中的多个弧形板308拼接形成一个整体圆柱面。或者，将这个滚筒 302沿轴向分为若干段，相邻两段的可调支撑件错开分布。这是由于弧形板 308抬起后基圆直径增大，相邻弧形板308之间会有空隙，为了使得该装置在硬化路面的正常行驶时不产生颠簸，将相邻空隙中的可调支撑件303互相错开，使得整个轮子旋转行走时与路面接触的切线始终能够划过抬起的弧形板308，从而保证行进的平滑性。

弧形板308的弧度与滚筒302的弧度匹配，并且，弧形板308的外边缘与其相邻的凸起306的形状轮廓匹配。这样可使得弧形板308收起时能够贴合在相邻凸起306之间的滚筒302表面。

在本实施例中，支撑柱307优选为板体形状，稳定推动弧形板308的抬起和收回。

在本实施例中，如图1所示，第一连接部304为传动轴，即固接在滚筒 302端部的一段圆柱，第二连接部305为用于放置电机4的凹陷，该凹陷设置在滚筒另一端的中心，凹陷底部设置有用于与电机轴连接的连接键(图中未标出)，这样电机可隐藏在凹陷中，通过电机带动滚筒302转动。

作为优选的，滚筒302位于传动轴的一端设置为收缩的锥面状，这样减小了前进阻力，方便行进。

作为优选的，弧形板308的外表面上设置有一层橡胶层，用于与硬化路面直接接触，提升稳定性。

如图3所示，本实用新型还公开了一种挖掘机，该挖掘机包括车身1、底盘2和行走机构3，车身包括驾驶室101和机械臂102；行走机构3为上述实施例记载的行走机构；底盘2包括支座201和用于连接车身1的转盘 202，转盘202起到下接动力系统上接功能车身，转盘202能够绕自身轴 360°转动。滚筒302通过第一连接部304和第二连接部305与支座201连接。

在本实施例中，如图4所示，支座201的两侧对称设置有三组支腿204，同一侧的三个支腿分别固定的支座的两边缘位置和中间位置，其中一个边缘处的支腿上设置有安装第一连接部304的连接孔205，另一个边缘处的支腿 204上固定有一个电机4中，中间位置的支腿204一端固定有电机4，另一端设置有安装另一个滚筒302上第一连接部304的连接孔205。本实用新型的挖掘机具有船型车身，车架下布置有兼作浮筒的4个螺杆状的滚轮作为推进器，使得下盘重心进一步下沉，稳定性进一步提升；且左右滚轮的螺旋方向不同；接地压力小，推动力大，通过性能强，特别适宜在一些极端松软地带行驶。

在本实施例中，如图3所示，滚筒302有四个，四个滚筒302两两对称设置在支座201的两侧，支座201同侧前后两个滚筒302的旋转方向相反；支座两侧对应的两个滚筒302的螺旋方向相反，实现行走过程中的前进后退。本实用新型的挖掘机采用双螺旋推进方式进行行走和航行，通过两侧螺旋滚筒的速度差能够实现转向功能。通过调整滚筒302的旋转方向可实现原地转向、多角度斜向移动、垂直与水平方向平移等功能。

本实用新型中的滚筒内的液压油为发动机机仓内的液压油，因此在支座 202上设置四组用于穿过输油管的输管孔203分别位于滚筒附近，给从发动机仓引出的输油管留出位置。

本实用新型的挖掘机的行进原理为：螺旋推进是一种利用滚动摩擦力原理行进的，螺旋推进挖掘机左右滚筒(即图3中支座201两侧的滚筒)的螺旋方向不同，特别适宜在半流体状态的路面(如沼泽、水网地带或水陆过渡区等)行驶。其前进方式为：

①在较硬路面上行走时，左右滚筒的转动方向相同，挖掘机滚筒的切线方向前进；

②在水上和易于沉陷的地带行走时，左右滚筒以相反的方向转动，挖掘机沿推进器的轴线(轴线方向与切线方向一致)方向前进。

转向原理：挖掘机通过主动地调整两侧滚筒302的速度来实现不同半径的转向，转向时，外侧滚筒302的推力增加，内侧滚筒302的推力减小，使得挖掘机获得所需的转向力矩。在该力矩的作用下，挖掘机克服转向时受到的转向阻力矩，实现转向。在转向过程中，滚筒302主要克服推土阻力、压实阻力和滚筒圆柱体与地面的动摩擦力。挖掘机在转向过程中，滚筒做复合运动。复合运动包括牵连运动和相对运动，其中：在牵连运动中，滚筒302 绕转向中心做旋转运动；在相对运动中，滚筒302绕自身转轴线转动。

本实用新型的挖掘机还包括智能控制单元，智能控制单元包括传感装置单元盒、收发天线、摄像机和处理器，驾驶室101中驾驶员位置安装有控制面板，控制面板分别与传感装置单元盒内的GNSS定位接收机、旋转传感器、MSS301、斗杆传感器、MSS306倾斜挖斗传感器或MSS300大臂传感器连接。收发天线采集传感器的信号发送给处理器(处理器安装在小车上)，处理器得到的数据再反馈给智能操作系统，根据需要控制机械车的行驶及其作业，其中用于摄像机采集视频信号，使pc端驾驶员可以身临其境得感知施工环境的具体状况，让驾驶员能结合视频及计算机发送的数据做出合理的判断。

本实用新型还搭建工程机械工作平台和人机界面，使其能够将远程视频信号和传感器采集信号无线传输至pc客户端，结合数字图像处理技术与单片机的电机控制、数据处理等功能，实现机械做业的远程控制、视频信号处理和整体系统的无线通讯。并结合视频信号的采集传输与电机的实时控制，通过手机来对机械车进行控制、调整，实现“前进、后退、旋转、挖掘、”等功能。

在以上的描述中，除非另有明确的规定和限定，其中的“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或成一体；可以是直接连接，也可以是间接连接等等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，同样应当视其为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种挖掘机行走机构，包括行走轮(301)，其特征在于，所述的行走轮(301)包括滚筒(302)和用于支撑滚筒(302)的可调支撑件(303)；所述的滚筒(302)的两端设置有用于与挖掘机底盘(2)连接的第一连接部(304)和第二连接部(305)；

所述的滚筒(302)的外侧面上设置有凸起(306)，所述的凸起(306)呈螺旋状绕滚筒(302)周向分布；所述的可调支撑件(303)设置在相邻凸起(306)之间的空隙中，所述的可调支撑件(303)能够沿滚筒(302)的径向移动。

2.如权利要求1所述的挖掘机行走机构，其特征在于，所述的可调支撑件(303)包括支撑柱(307)和弧形板(308)；所述的滚筒(302)内部设置有用于存储液压油的腔体，滚筒(302)上设置有用于向腔体内输入液压油的注油孔(309)和用于连接支撑柱(307)的连接孔；所述的支撑柱(307)的一端通过所述的连接孔(310)插入滚筒(302)的腔体中，另一端与弧形板(308)连接；所述的弧形板(308)的弧度与滚筒(302)的弧度匹配，所述的弧形板(308)能够贴合在相邻凸起(306)之间的滚筒(302)表面。

3.如权利要求2所述的挖掘机行走机构，其特征在于，所述的支撑柱(307)为板体形状。

4.如权利要求2所述的挖掘机行走机构，其特征在于，所述的弧形板(308)的外表面上设置有一层橡胶层。

5.如权利要求1所述的挖掘机行走机构，其特征在于，所述的可调支撑件(303)绕滚筒(302)周向设置有多个，相邻空隙中的可调支撑件(303)呈间隔分布。

6.如权利要求1所述的挖掘机行走机构，其特征在于，所述的第一连接部(304)为传动轴，第二连接部(305)为用于放置电机(4)的凹陷，凹陷底部设置有用于与电机轴连接的连接键。

7.一种挖掘机，包括车身(1)、底盘(2)和行走机构(3)，其特征在于，所述的行走机构(3)为权利要求1至6任一项所述的行走机构；所述的底盘(2)包括支座(201)和用于连接车身(1)的转盘(202)，所述的滚筒(302)通过第一连接部(304)和第二连接部(305)与支座(201)连接。

8.如权利要求7所述的挖掘机，其特征在，所述的滚筒(302)有四个，四个滚筒(302)两两对称设置在支座(201)的两侧，支座(201)同侧前后两个滚筒(302)的旋转方向相反；支座两侧对应的两个滚筒(302)的螺旋方向相反。

9.如权利要求7所述的挖掘机，其特征在，所述的支座202上设置有用于穿过输油管的输管孔(203)。

Images