CN214245886U - 用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，包括连接在一起的起吊组件和冲抓斗本体，所述冲抓斗本体包括一导杆，与所述起吊组件连接在一起；至少两个冲抓抓瓣；一传动组件，将至少两个冲抓抓瓣与所述导杆铰接在一起，所述导杆起吊时所述传动组件带动至少两个冲抓抓瓣闭合；一导向组件，套装导杆上；以及一复位组件。本实用新型优点在于以导杆为动力轴，且导杆和导向组件形成导向副，确保冲抓抓瓣的运动轨迹；工作时通过起吊导杆为冲抓抓瓣的闭合提供动力，并通过传动组件将动力传递给冲抓抓瓣，实现两冲抓抓瓣的自动闭合，进而实现冲抓抓瓣和土体的灵活提升。

Description

用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗

技术领域

本实用新型涉及土方开挖作业所用的冲抓斗，尤其是涉及一种用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗。

背景技术

在土方作业中，往往利用铲斗或挖斗来进行挖土作业，通过旋转轴带动铲斗或挖斗实现转动实现挖土，然后通过旋转轴的旋转提升，以实现土体的装卸。但是由于铲斗和挖斗大多是采用旋转挖土作业方式和作业环境的限制，人工操作难度大，难以满足深孔或深坑（尤其是长方形深坑）的开挖需求。

为克服上述技术问题，市场上出现了大型的冲抓斗以满足深孔或深坑的开挖需求，市场上的大型冲抓斗普遍包括抓瓣，安装座、活塞、滑轮组件和导向件等结构，安装座结构复杂，吨位较重，体积庞大，能耗较大，且市售价格昂贵，增加了施工企业的投资成本；且由于现有大型冲抓斗的体积庞大，无法进入山地、林地和建筑物之间间隙等施工场地；另外现有大型冲抓斗大多与起重机配套使用，对起吊设备要求较高。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，不仅结构简单巧妙，加工成本低，还能够连接在多种起吊设备上，安装灵活方便。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，包括连接在一起的起吊组件和冲抓斗本体，所述冲抓斗本体包括

一导杆，与所述起吊组件连接在一起，且所述导杆竖向设置；

至少两个冲抓抓瓣，沿导杆周向设置；

一传动组件，将至少两个冲抓抓瓣与所述导杆铰接在一起，所述导杆起吊时所述传动组件带动至少两个冲抓抓瓣闭合；

一导向组件，套装导杆上，所述导向组件的左右两端分别与所述传动组件铰接在一起；以及

一复位组件，所述复位组件的复位弹力为两个冲抓抓瓣提供张开动力。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述冲抓抓瓣为两个，所述传动组件为低副连杆组件，包括

一对第一转轴，转动设置在每个冲抓抓瓣的上部；

一对第二转轴，转动设置在每个所述冲抓抓瓣的中部向上位置处，且所述导向组件的左端分别穿设在其中一个所述第二转轴上；

一第三转轴，穿设在所述导杆上，所述第三转轴的高度低于所述第一转轴且高于所述第二转轴；

一对第一连杆，每个所述第一连杆的下部活动穿设在第三转轴上而其上部活动穿设在其中一个第一转轴上；

一对第二连杆，每个所述第二连杆的下部活动穿设在第三转轴上而其上部活动穿设在另一个第一转轴上；

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述冲抓抓瓣为两个；所述传动组件为高副传动组件，包括

一对第一传动块，对称设置在所述导杆上，且每个所述第一传动块具有一导向曲面；

一对第二传动块，对称设置在两个冲抓抓瓣的内侧，且每个所述第二传动块沿着其中一个导向曲面滑动；以及

一对第四转轴，转动设置在每个冲抓抓瓣的中部向上位置处，且所述导向组件的左部穿设在其中一个所述第四转轴上而其右部活动穿设在另一个第四转轴。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述复位组件包括第一复位件，所述第一复位件为设置在所述导向组件和所述导杆底部之间的第一复位弹簧。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述复位组件还包括第二复位件，所述第二复位件包括至少一个第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一端连接在其中一个所述冲抓抓瓣的上部而其另一端与另一个冲抓抓瓣连接在一起。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述导向组件为滑动套装在所述导杆上的导向件。

在本实用新型的一个优选实施方式中，每个所述冲抓抓瓣包括一对前后对称设置的侧板和将两所述侧板连接在一起的连接板，且每个侧板的侧边垂直于所述连接板的一侧边，实现方形孔的开挖和深坑的开挖。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，两个所述冲抓抓瓣的水平横截面均为半圆形结构，实现垂直打圆孔。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述起吊组件包括具有安装孔的安装架，所述安装架和所述导杆之间设置有第一牵引绳，安装架通过所述安装孔安装在起吊机构上。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述起吊组件还包括铰连在所述安装架上的起吊件，对称设置在所述起吊件上的一对绞盘和一对第二牵引绳，每根所述第二牵引绳的一端固连在所述导杆上的连接座上而其另一端绕设在其中一个绞盘上。

本实用新型优点在于以导杆为动力轴，且导杆和导向组件形成导向副，确保冲抓抓瓣的运动轨迹；本实用新型通过起吊导杆为冲抓抓瓣的闭合提供动力，并通过传动组件将动力传递给冲抓抓瓣，实现两冲抓抓瓣的自动闭合，进而实现冲抓抓瓣和土体的灵活提升。

本实用新型利用冲抓抓瓣的自重和复位组件的复位弹力使得冲抓抓瓣下降时自动打开，结构简单巧妙；相对现有大型冲抓斗而言，由于冲抓抓瓣相对导杆转动，其作业空间较小，能够满足狭小空间的作业需求，进而满足深孔和深坑的开挖需求。另外，本实用新型可通过起吊组件的安装架可安装在挖掘机等起吊机构上，降低了对起吊机构的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图（冲抓抓瓣处于开合状态）。

图2是图1的侧视图。

图3是本实用新型的闭合状态图。

图4是本实用新型所述冲抓抓瓣和导杆的连接状态图（略去一个冲抓抓瓣）。

图5是图4的轴测图（略去一个冲抓抓瓣）。

图6是本实用新型所述传动组件的原理图。

图7是本实用新型所述传动组件的另一种示意图。

图8是图7的侧视图。

图9是图7中传动组件的原理图。

图10是本实用新型所述冲抓抓瓣的另一种结构示意图。

图11是图10中冲抓抓瓣的主视图。

图12是图10的俯视图。

图13是本实用新型所述起吊组件的另一种示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施方式一

如图1所示，本实施方式所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，包括连接在一起的起吊组件和冲抓斗本体，起吊组件安装在起吊机构（如挖掘机），起吊机构通过起吊组件实现冲抓斗本体的升降降，冲抓斗本体上升过程中实现闭合。

如图1-3所示，冲抓斗本体包括一导杆1，与起吊组件连接在一起，且导杆1竖向设置；两个冲抓抓瓣2（冲抓抓瓣2的数量还可以根据实际情况灵活选择），设置在导杆1的外侧；一传动组件，将两个冲抓抓瓣2与导杆1传动连接在一起，导杆1起吊上升通过传动组件带动两个冲抓抓瓣2闭合并同步上升；一导向组件，套装导杆1上，导向组件的左右两端分别与传动组件铰接在一起；以及一复位组件，复位组件的复位弹力为两个冲抓抓瓣2提供张开动力。

如图1、3-4所示，本实施方式中的传动组件为低副连杆组件，低副连杆组件包括一对第一转轴3.1，转动设置在每个冲抓抓瓣2的上部；

一对第二转轴3.2，转动设置在每个冲抓抓瓣2的中部向上位置处，且导向组件的左部活动穿设在左侧的第二转轴3.2上而其右部，导向组件套装在导杆1上，实现了冲抓抓瓣2与导杆1的连接；

一第三转轴3.3，穿设在导杆1上，第三转轴3.3的高度低于第一转轴3.1且高于第二转轴3.2；

一对第一连杆3.4，每个第一连杆3.4的两端部均具有安装孔，每个第一连杆3.4的一端活动穿设在第一连接轴上，每个第一连杆3.4的另一端活动穿设在第三转轴3.3上，实现了其中一个冲抓抓瓣2的上部与导杆1的铰接，确保该冲抓抓瓣2能够相对第三转轴3.3转动，为实现冲抓抓瓣2的开合打下基础；

一对第二连杆3.5，每个第二连杆3.5的两端部均具有安装孔，每个第二连杆3.5的一端活动穿设在另一个第一连接轴上，每个第二连接杆的另一端活动穿设在第三转轴3.3上，实现另一个冲抓抓瓣2上部与导杆1的连接。

如图6所示，导杆1通过低副传动组件实现了其与冲抓抓瓣2的四连杆传动连接；当向上起吊导杆1时，导杆1将力传递给第一转轴3.1，第一转轴3.1受力通过第一连接杆、第一转轴3.1、第二转轴3.2带动冲抓抓瓣2的上部向外转动而其下部向导杆1转动，实现了两冲抓抓瓣2的闭合，实现了开挖土样的整体上升，以便于将开挖的土样转移到指定位置处。

如图1和4所示，导向组件包括导向件（即导向框F），导向框F套装在导杆1上，导向框F的左部活动穿设在一个第二转轴3.2上而其右部活动穿设在另一个第二转轴3.2上，不仅具有导向作用，还具有支撑作用，提高了两个冲抓抓瓣2的开合稳定性。

如图1所示，复位组件包括第一复位件和第二复位件，第一复位件为设置在导向框F和导杆1底部之间的第一复位弹簧4.1（为压缩弹簧），当冲抓抓瓣2处于闭合状态时第一复位弹簧4.1处于受力状态；第二复位件包括两个水平设置的第二复位弹簧4.2（为拉簧），第二复位弹簧4.2的一端连接在其中一个冲抓抓瓣2的上部而其另一端与另一个冲抓抓瓣2连接在一起，两个第二复位弹簧4.2前后间隔设置，确保受力平衡，第二复位弹簧4.2在闭合状态处于受力状态，当导杆1下降时导杆1通过第一转轴3.1将力传递给冲抓抓瓣2，第二复位弹簧4.2的复位力和第一复位弹簧4.1的复位力为冲抓抓瓣2的张开提供动力，确保导杆1下降过程中冲抓抓瓣2能够顺利张开。

如图4-5所示，每个冲抓抓瓣2包括一对前后对称设置的侧板2.1和将两个侧板2.1连接在一起的连接板2.2，连接板2.2为折线结构，连接板2.2的下部和两个侧板2.1相互垂直，使开挖出来的孔或坑为方形结构；

每个侧板2.1的底边自连接板2.2底部向上延伸，侧板2.1的内侧边下部自其顶部向其底边倾斜设置，使得冲抓抓瓣2为偏心结构，为实现冲抓抓瓣2的自动张开打下基础；每个侧板2.1的内侧边倾斜设计确保两个冲抓抓瓣2的下部能够贴合在一起，实现冲抓抓瓣2的闭合。

如图1-2所示，起吊组件包括起吊件5.1和铰接在起吊件5.1上部的安装架5.2，起吊件5.1竖向设置且与安装架5.2铰接在一起，确保在起吊和下降过程中起吊件5.1处于竖直状态，为实现冲抓抓瓣2的垂向升降打下基础；安装架5.2上开设有安装孔，可通过穿设在安装孔的螺栓将安装架5.2固定安装在起吊机构上（如挖掘机等），安装架5.2与导杆1之间设置有第一牵引绳5.3，起吊机构通过第一牵引绳5.3和导杆1带动冲抓抓瓣2上升；起吊件5.1的下部对称设置有一对绞盘5.4（绞盘5.4可以是自带动力的自动绞盘，还可以是通向绞盘），导杆1上对称设置有一对带有穿孔的连接座5.5，每个连接座5.5和与其对应的绞盘5.4之间设置有一根第二牵引绳5.6，利用两个对称设置的第二牵引绳5.6和第一牵引绳5.3牵引导杆1，提高了冲抓斗本体的起吊和卸载稳定性。

本实施方式的工作过程简述如下：

在垂直打方孔（或开挖方沟）时，将安装架5.2固定在起吊机构上（如挖掘机等），利用绞盘5.4将第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6松开使导杆1向下移动，在冲抓抓瓣2的重力和第一复位弹簧4.1、第二复位弹簧4.2的共同作用下，每个冲抓抓瓣2分别绕着第一连接轴和第二转轴3.2转动，使冲抓抓瓣2自动张开，具体如图1所示；

冲抓抓瓣2的下降加速度和其自重产生的冲击力可实现挖土作业；挖土后，起吊机构的起吊部提升，起吊机构通过第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6带动导杆1向上移动，导杆1带动第三转轴3.3同步起吊将力传递给连杆组件，连杆组件迫使冲抓抓瓣2上端部绕着第一连接轴向外翻转而其下部向内转动，进而实现两冲抓抓瓣2的夹紧，具体如图3所示；

利用起吊机构冲抓抓瓣起吊至指定位置处，然后将第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6放开一段长度，由于第一复位弹簧4.1和第二复位弹簧4.2的复位作用和土体的自重优先发挥作用，且由于第二转轴3.2的两端部位于分别位于冲抓抓瓣2的两个侧板2.1的重力线上，冲抓抓瓣22的重力产生的偏心力矩和第一复位弹簧4.1、第二复位弹簧4.2的共同作用迫使冲抓抓瓣2打开，开始卸土；

当卸土将要完成时，停止向下释放导杆1使其停止下降，两个冲抓抓瓣2碰撞产生的振动将粘接在冲抓抓瓣2上的土磕掉，确保冲抓抓瓣2的正常使用，提高了垂直打孔效率；

卸土完成后，重复上述操作（重复多次），继续进行挖土和卸载作业，直至完成挖孔或挖坑作业。

实施方式二

本实施方式所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗与实施方式一的不同之处在于传动组件不同：如图7-9所示，传动组件为点面接触的高副传动组件，高副传动组件包括一对第一传动块6.1，对称设置在导杆1下部，每个第一传动块6.1均具有一个导向曲面；一对第二传动块6.2，每个冲抓抓瓣2内侧面的上面均设置有一个第二传动块6.2，在导杆1带动第一传动块6.1同步上升时，第二传动块6.2沿着导向曲面滑动；以及一对第四转轴6.3，转动设置在每个冲抓抓瓣2的中部向上位置处且位于第一传动块6.1的下方，导向件的左部穿设在其中一个第四转轴6.3上而其右部活动穿设在另一个第四转轴6.3上。

本实施方式所述的用于垂直打孔和开挖深孔的冲抓斗的工作过程如下：

在垂直打孔（或开挖深沟）时，将安装架5.2固定在起吊机构上（如挖掘机等），起吊机构的起吊部下降，将第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6松开使导杆1向下移动，在重力、第一复位弹簧4.1和第二复位弹簧4.2的共同作用下，得冲抓抓瓣2自动张开，冲抓抓瓣2的下降和自重产生的冲击力可实现挖土作业；

挖土后，起吊机构的起吊部提升，起吊机构通过第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6带动导杆1向上移动，导杆1带动第一传动块6.1同步上升，第一传动块6.1将受到的力传递给第二传动块6.2，迫使冲抓抓瓣2上部向外转动而其下部绕着第四转轴6.3向内转动，实现两冲抓抓瓣2的夹紧，然后利用起吊机构起吊至指定位置；

当冲抓抓瓣2移动到指定位置后，起吊机构将第一牵引绳5.3和第二牵引绳5.6放开一段距离，第一复位弹簧4.1、第二复位弹簧4.2的作用和土体的自重优先发挥作用，且由于第四连接轴的两端部位于分别位于冲抓抓瓣2的两个侧板2.1的重力线上，冲抓抓瓣2的重力产生的偏心力矩和第一复位弹簧4.1、第二复位弹簧4.2的共同作用迫使冲抓抓瓣2打开，实现卸土；

当卸土将要完成时，使得导杆1停止下降，两个冲抓抓瓣2碰撞产生的振动将粘接在冲抓抓瓣2上的土磕掉，确保冲抓抓瓣2的正常使用，提高了垂直打孔效率；卸土完成后，重复上述操作（多次重复），继续进行挖土和卸载作业，直至完成挖孔（或挖坑）作业。

实施方式三

本实施方式所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其与实施方式一的不同之处在于冲抓抓瓣2和起吊组件不同：

如图10-12所示，冲抓抓瓣2的水平横截面为半圆形结构，冲抓抓瓣2的每个侧边下部为倾斜设置并由冲抓抓瓣2的底边倾斜向导杆1延伸，确保两个冲抓抓瓣2能够闭合。本实施方式将冲抓抓瓣2加工成半圆形结构，实现垂直打圆孔。

如图13所示，起吊组件包括安装架5.2，安装架5.2上开设有安装孔，可通过穿设在安装孔的螺栓将安装架5.2固定安装在起吊机构上（如挖掘机等），安装架5.2与导杆1之间设置有第一牵引绳5.3，起吊机构通过第一牵引绳5.3和导杆1实现冲抓抓瓣2的起吊（即略去了第二牵引绳和起吊件、绞盘、连接座），利用一根第一牵引绳5.3即可满足冲抓抓瓣2的打孔、起吊和卸载需求。

在工作时，起吊机构通过第一牵引绳5.3实现导杆1和冲抓抓瓣2的起吊，在起吊时，导杆1受力，低副连杆组件（具有多对四连杆传动副）带动两个冲抓抓瓣2转动，实现冲抓抓瓣2的闭合；当向下释放导杆1时，第一复位弹簧4.1、第二复位弹簧4.2的复位力和冲抓抓瓣2的自重使得两冲抓抓瓣2自动张开，实现了垂直打孔和卸土作业。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图1所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

同时还需要强调的是，上述实施例仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改和改进都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因而，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，包括连接在一起的起吊组件和冲抓斗本体，其特征在于：所述冲抓斗本体包括

一导杆，与所述起吊组件连接在一起，且所述导杆竖向设置；

至少两个冲抓抓瓣，沿导杆周向设置；

一传动组件，将至少两个冲抓抓瓣与所述导杆铰接在一起，所述导杆起吊时所述传动组件带动至少两个冲抓抓瓣闭合；

一导向组件，套装导杆上，所述导向组件的左右两端分别与所述传动组件铰接在一起；以及

一复位组件，所述复位组件的复位弹力为两个冲抓抓瓣提供张开动力。

2.根据权利要求1所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述冲抓抓瓣为两个，所述传动组件为低副连杆组件，包括

一对第一转轴，转动设置在每个冲抓抓瓣的上部；

一对第二转轴，转动设置在每个所述冲抓抓瓣的中部向上位置处，且所述导向组件的左端分别穿设在其中一个所述第二转轴上；

一第三转轴，穿设在所述导杆上，所述第三转轴的高度低于所述第一转轴且高于所述第二转轴；

一对第一连杆，每个所述第一连杆的下部活动穿设在第三转轴上而其上部活动穿设在其中一个第一转轴上；

一对第二连杆，每个所述第二连杆的下部活动穿设在第三转轴上而其上部活动穿设在另一个第一转轴上。

3.根据权利要求1所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述冲抓抓瓣为两个；所述传动组件为高副传动组件，包括

一对第一传动块，对称设置在所述导杆上，且每个所述第一传动块具有一导向曲面；

一对第二传动块，对称设置在两个冲抓抓瓣的内侧，且每个所述第二传动块沿着其中一个导向曲面滑动；以及

一对第四转轴，转动设置在每个冲抓抓瓣的中部向上位置处，且所述导向组件的左部穿设在其中一个所述第四转轴上而其右部活动穿设在另一个第四转轴。

4.根据权利要求2或3所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述复位组件包括第一复位件，所述第一复位件为设置在所述导向组件和所述导杆底部之间的第一复位弹簧。

5.根据权利要求4所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述复位组件还包括第二复位件，所述第二复位件包括至少一个第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一端连接在其中一个所述冲抓抓瓣的上部而其另一端与另一个冲抓抓瓣连接在一起。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述导向组件为滑动套装在所述导杆上的导向件。

7.根据权利要求2或3所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：每个所述冲抓抓瓣包括一对前后对称设置的侧板和将两所述侧板连接在一起的连接板，且每个侧板的侧边垂直于所述连接板的一侧边。

8.根据权利要求2或3所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：两个所述冲抓抓瓣的水平横截面均为半圆形结构。

9.根据权利要求1-3任一项所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述起吊组件包括具有安装孔的安装架，所述安装架和所述导杆之间设置有第一牵引绳，安装架通过所述安装孔安装在起吊机构上。

10.根据权利要求9所述的用于垂直打孔和开挖深坑的冲抓斗，其特征在于：所述起吊组件还包括铰连在所述安装架上的起吊件，对称设置在所述起吊件上的一对绞盘和一对第二牵引绳，每根所述第二牵引绳的一端固连在所述导杆上的连接座上而其另一端绕设在其中一个绞盘上。

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