CN216108681U - 一种伸缩变距挖掘臂及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种伸缩变距挖掘臂及工程机械；涉及工程机械领域；包括斗杆、动臂和驱动杆，斗杆滑动连接有滑块，滑块一端配合斗杆沿轴向预设的滑轨，并形成移动副，另一端铰接动臂一端；驱动杆沿轴向贯穿并固连滑块，驱动杆一端铰接斗杆以驱动滑块沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸铰接动臂，针对目前挖掘设备挖掘作业范围固定，难以满足作业范围可调需求的问题，将挖掘设备挖掘臂末端斗杆配置为可伸缩结构，通过驱动杆带动斗杆伸缩以调整挖斗的作业范围，增大挖掘臂的可操作区域，满足多种情况下的挖掘需求，提高工作效率。

Description

一种伸缩变距挖掘臂及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种伸缩变距挖掘臂及工程机械。

背景技术

挖掘设备常用于各类施工现场，挖掘机或其他带有挖掘功能的工程机械实现对土方、石方等工程的作业。

在挖掘作业过程中，常用的挖掘设备多为多级转动臂结构，由于挖掘设备各个臂长度有限，挖掘机工作范围有限，导致挖掘设备在对超出工作范围的区域时需要移动挖掘挖设备，保证待作业区域处于挖掘设备作业范围内；对于一些移动范围受限的工作区域，比如修筑路面时，挖掘设备作业过程进行位置调整会损伤修筑的路面，在进行沟槽开挖时，沟槽边缘为薄弱区域，难以对挖掘设备安全稳定承载，使得挖掘设备需要大范围调节姿态，或使更换不同规格的挖掘设备来进行施工，影响了作业效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种伸缩变距挖掘臂及工程机械，将挖掘设备挖掘臂末端斗杆配置为可伸缩结构，通过驱动杆带动斗杆伸缩以调整挖斗的作业范围，增大挖掘臂的可操作区域，满足多种情况下的挖掘需求，提高工作效率。

本实用新型的第一目的是提供一种伸缩变距挖掘臂，采用以下技术方案：

包括斗杆、动臂和驱动杆，斗杆滑动连接有滑块，滑块一端配合斗杆沿轴向预设的滑轨，并形成移动副，另一端铰接动臂一端；驱动杆沿轴向贯穿并固连滑块，驱动杆一端铰接斗杆以驱动滑块沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸铰接动臂。

进一步地，所述滑块一端为凹字形的滑动端，另一端为铰接端，驱动杆位于滑动端与铰接端之间。

进一步地，所述斗杆一组相对面上分别布置有滑轨，滑动端上设有正对的两个滑动凸块，滑动凸块与滑轨对应滑动连接，以使滑动端卡合在斗杆上。

进一步地，所述驱动杆为伸缩杆，斗杆上连接有耳板，驱动杆主体固连滑块，驱动杆移动端与耳板铰接。

进一步地，所述斗杆油缸铰接驱动杆主体远离驱动杆移动端的一端，驱动杆轴线、斗杆轴线和滑轨轴线互相平行。

进一步地，所述滑轨沿斗杆轴向延伸，一端延伸至斗杆一端端面，另一端与斗杆另一端端面间隔布置，滑轨端部安装有限位挡块。

进一步地，所述斗杆一端铰接有挖斗，挖斗位于移动块远离斗杆油缸的一侧，挖斗通过连杆铰接挖斗油缸，挖斗油缸远离连杆的一端铰接于斗杆。

进一步地，所述连杆与挖斗油缸铰接处通过摇杆铰接斗杆，连杆铰接挖斗。

进一步地，所述斗杆油缸铰接动臂处与滑块铰接动臂处位置相异，且间隔布置。

本实用新型的第二目的是提供一种工程机械，安装有如上所述的伸缩变距挖掘臂。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前挖掘设备挖掘作业范围固定，难以满足作业范围可调需求的问题，将挖掘设备挖掘臂末端斗杆配置为可伸缩结构，通过驱动杆带动斗杆伸缩以调整挖斗的作业范围，增大挖掘臂的可操作区域，满足多种情况下的挖掘需求，提高工作效率。

(2)通过滑块与斗杆之间的滑动配合形成滑动副，在驱动杆作用下能够调整滑块和斗杆之间的相对位置，从而实现斗杆的伸长或缩短，调整斗杆的覆盖范围进而实现对作业范围的调整，在挖掘设备主体不便移动时调整工作区域。

(3)以滑块作为动臂和斗杆的连接件，一端滑动配合斗杆实现作业范围调整，另一端铰接动臂进行转动，在斗杆油缸作用下调整斗杆与动臂的夹角，实现挖掘过程中的动作调整。

(4)采用外置的驱动杆与斗杆并列布置，对斗杆进行平行驱动，提高斗杆相对于滑块移动过程中的流畅性，减少卡顿；驱动杆布置在斗杆一侧，并穿过滑块，减少驱动杆本体对斗杆行程的影响，扩展斗杆可伸缩调整的空间，从而提高其整体的实用性。

(5)驱动杆在作为斗杆伸缩动作驱动元件的同时，本体段还作为斗杆油缸的牵引受力结构，实现对斗杆油缸驱动力的传递，实现斗杆、动臂之间夹角的调整，驱动杆本体与滑块固连，使得角度变化平稳进行。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例1、2中伸缩变距挖掘臂的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1、2中滑块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1、2中斗杆的结构示意图。

图中，1、动臂，2、挖斗，3、滑块，4、斗杆，5、耳板，6、驱动杆，7、斗杆油缸，8、挖斗油缸，9、摇杆，10、连杆，11、限位挡块。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种伸缩变距挖掘臂。

针对目前挖掘设备挖掘作业范围难以根据需求调节的问题，提供一种伸缩变距挖掘臂，将挖掘设备挖掘臂末端斗杆4配置为可伸缩结构，通过驱动杆6带动斗杆4伸缩以调整挖斗2的作业范围，增大挖掘臂的可操作区域，满足多种情况下的挖掘需求，提高工作效率。

所述伸缩变距挖掘臂，包括斗杆4、动臂1和驱动杆6，斗杆4滑动连接有滑块3，滑块3一端铰接动臂1一端，滑块3一端为凹字形的滑动端，另一端为铰接端，斗杆4一组相对面上分别布置有滑轨，滑动端上设有正对的两个滑动凸块，滑动凸块与滑轨对应滑动连接，以使滑动端卡合在斗杆4上。

驱动杆6一端铰接斗杆4以驱动滑块3沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸7铰接动臂1，斗杆油缸7铰接动臂1处与滑块3铰接动臂1处位置相异，且间隔布置。

以滑块3作为动臂1和斗杆4的连接件，一端滑动配合斗杆4实现作业范围调整，另一端铰接动臂1进行转动，在斗杆油缸7作用下调整斗杆4与动臂1的夹角，实现挖掘过程中的动作调整。

在本实施例中，如图1所示，斗杆4上的滑轨为长条槽状结构，滑动凸块嵌入斗杆4的滑槽以此实现动臂1通过滑块3连接斗杆4，斗杆4前端圆弧状，且开两孔形成耳板，分别与挖斗2的两孔通过销轴铰接。

通过滑块3与斗杆4之间的滑动配合形成滑动副，在驱动杆6作用下能够调整滑块3和斗杆4之间的相对位置，从而实现斗杆4的伸长或缩短，调整斗杆4的覆盖范围进而实现对作业范围的调整，在挖掘设备主体不便移动时调整工作区域。

所述斗杆4一端铰接有挖斗2，挖斗2位于移动块远离斗杆油缸7的一侧，斗杆油缸7铰接驱动杆6主体远离驱动杆6移动端的一端。

为了实现挖斗2的动作控制，挖斗2通过连杆10铰接挖斗油缸8，挖斗油缸8远离连杆10的一端铰接于斗杆4，连杆10与挖斗油缸8铰接处通过摇杆9铰接斗杆4，连杆10铰接挖斗2。

挖斗油缸8一端连接至斗杆4，一端连接至连接摇杆9、连杆10铰接处的销轴上。

驱动杆6在作为斗杆4伸缩动作驱动元件的同时，本体段还作为斗杆油缸7的牵引受力结构，实现对斗杆油缸7驱动力的传递，实现斗杆4、动臂1之间夹角的调整，驱动杆6本体与滑块3固连，使得角度变化平稳进行。

本实施例中所述的动臂1为挖掘设备的工作臂，附图所示为动臂1配合斗杆4、挖斗2结构，省略了挖掘设备的主体结构。所述动臂1前端向外扩展，动臂1前端宽度大于中后端的宽度，且前端开通圆弧槽，形成两连接板，连接板前端为半圆盘形板件，半圆盘形板件所在圆心开通孔，通孔与滑块3的连接孔等大同心，连接板侧表面与滑块3侧面接触，以此有效连接滑块3。

为了有效扩大最小与最大的作业范围，采用滑轨滑块3结构，通过滑块3沿滑轨内的滑动，改变斗杆4作业端与动臂1间的距离。

进一步的，为了保证滑轨与滑块3的稳固的移动，保证滑轨仅沿平行于滑块3的方向移动，将滑轨与滑动凸块形成的两个移动副。

滑块3的滑动端上设有两个滑动凸块，滑轨截面呈梯形，梯形截面状的滑动凸块与滑轨截面相配合，斗杆4下面与滑块3内表面接触，所述滑轨沿斗杆4轴向延伸，一端延伸至斗杆4一端端面，另一端与斗杆4另一端端面间隔布置，滑轨端部安装有限位挡块11，通过限位挡块11和滑槽一端封闭来约束滑块3与滑轨相对滑动行程，避免滑块3从滑轨内的脱出。

可以理解的是，如图3所示，为了方便滑块3滑轨的配合安装，斗杆4一侧的滑轨为通槽，另一侧的滑轨为一端贯通另一端封堵的结构，为了保证斗杆4在滑块3上移动的过程中不脱落，在滑轨一端设置连接孔，并在连接孔内安装限位挡块11。从而保证斗杆4移动过程中，即使出现动力未能控制斗杆4时，仍保证导轨的不脱落。

所述的连接孔可以为螺栓孔，所述的限位挡块11可以选用螺栓、螺钉等元件。

斗杆4为根据导轨改进的小臂，为保证斗杆4可以有效连接挖斗2，所述斗杆4前端向内切除，斗杆4前端宽度小于中后端宽度，切除后的宽度与挖斗2连接板内表面宽度一致，斗杆4前端外侧面与挖斗2连接板内表面接触，斗杆4前端为半圆，半圆所在圆心开通孔，孔与挖斗2连接板右端孔等大同心，保证斗杆4于挖斗2的连接。

对于斗杆4与滑块3相对滑动过程中的驱动，驱动杆6沿轴向贯穿并固连滑块3，驱动杆6一端铰接斗杆4以驱动滑块3沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸7铰接动臂1。

驱动杆6一端铰接斗杆4以驱动滑块3沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸7铰接动臂1，所述驱动杆6为伸缩杆，斗杆4上连接有耳板5，驱动杆6主体固连滑块3，驱动杆6移动端与耳板5铰接。

所述的伸缩杆可以选用伸缩油缸，伸缩油缸的主体部分固定在滑块3上，输出端通过销轴与斗杆4侧面的耳板5铰接，通过伸缩油缸的伸缩动作来驱动斗杆4相对于滑块3的往复滑动动作，从而实现斗杆4的伸缩变距，进而实现整个挖掘臂作业范围的改变。

为了保证出力稳定性，斗杆油缸7铰接驱动杆6主体远离驱动杆6移动端的一端，驱动杆6轴线、斗杆4轴线和滑轨轴线互相平行。

将驱动杆6布置为与斗杆4平行，采用外置的驱动杆6与斗杆4并列布置，对斗杆4进行平行驱动，提高斗杆4相对于滑块3移动过程中的流畅性，减少卡顿；

需要特别指出的是，驱动杆6本体穿过滑块3结构，使得驱动杆6本体大部分结构处于滑块3远离挖斗2的一侧，避让挖斗2所在位置处的空间，驱动杆6布置在斗杆4一侧，并穿过滑块3，减少驱动杆6本体对斗杆4行程的影响，扩展斗杆4可伸缩调整的空间，从而提高其整体的实用性。

可以理解的是，对于上述的铰接连接位置，可以采用销轴实现铰接，也可以通过现有的其他方式实现转动连接，能够形成转动副并适应对应元件的动作即可，在满足动作需求的同时，对其元件进行选型，使其能够满足强度和尺寸需求。

具体实施案例，斗杆4在滑块3上的运动：当驱动杆6收缩至最短时，滑块3位于斗杆4的最前端，此时挖斗2处于最小的工作位置；当伸长驱动杆6时，斗杆4随驱动杆6相对于滑块3移动，使得滑块3处于斗杆4远离挖斗2的一端，此时挖斗2处于最大的工作位置，通过驱动杆6的动作来对斗杆4相对于滑块3的位置进行调整，从而对整体工作范围进行调整。

实施例2

本实用新型的另一典型实施例中，如图1-图3所示，提供一种工程机械，利用如实施例1中所述的伸缩变距挖掘臂。

工程机械主体上安装有所述伸缩变距挖掘臂，伸缩变距挖掘臂的动臂1远离滑块3的一端与工程机械主体结构转动连接，从而对动臂1相对于工程机械主体的角度进行调整，所述工程机械主体可以为带有各类驱动元件的移动平台，比如挖掘机主体结构等。

工程机械主体结合所述伸缩变距挖掘臂进行现场的挖掘作业，并能够在需要时对挖掘作业范围进行调整。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伸缩变距挖掘臂，其特征在于，包括斗杆、动臂和驱动杆，斗杆滑动连接有滑块，滑块一端配合斗杆沿轴向预设的滑轨，并形成移动副，另一端铰接动臂一端；驱动杆沿轴向贯穿并固连滑块，驱动杆一端铰接斗杆以驱动滑块沿滑轨的相对移动，另一端通过斗杆油缸铰接动臂。

2.如权利要求1所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述滑块一端为凹字形的滑动端，另一端为铰接端，驱动杆位于滑动端与铰接端之间。

3.如权利要求2所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述斗杆一组相对面上分别布置有滑轨，滑动端上设有正对的两个滑动凸块，滑动凸块与滑轨对应滑动连接，以使滑动端卡合在斗杆上。

4.如权利要求1所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述驱动杆为伸缩杆，斗杆上连接有耳板，驱动杆主体固连滑块，驱动杆移动端与耳板铰接。

5.如权利要求4所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述斗杆油缸铰接驱动杆主体远离驱动杆移动端的一端，驱动杆轴线、斗杆轴线和滑轨轴线互相平行。

6.如权利要求1所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述滑轨沿斗杆轴向延伸，一端延伸至斗杆一端端面，另一端与斗杆另一端端面间隔布置，滑轨端部安装有限位挡块。

7.如权利要求1所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述斗杆一端铰接有挖斗，挖斗位于移动块远离斗杆油缸的一侧，挖斗通过连杆铰接挖斗油缸，挖斗油缸远离连杆的一端铰接于斗杆。

8.如权利要求7所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述连杆与挖斗油缸铰接处通过摇杆铰接斗杆，连杆铰接挖斗。

9.如权利要求1所述的伸缩变距挖掘臂，其特征在于，所述斗杆油缸铰接动臂处与滑块铰接动臂处位置相异，且间隔布置。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的伸缩变距挖掘臂。

Images