CN216713155U - 用于挖掘机的前后双推土铲系统及公铁两用挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于挖掘机的前后双推土铲系统及公铁两用挖掘机，属于挖掘机设备研发技术领域。该系统包括中央回转接头、控制组件、切换阀组件、前升降油缸、后升降油缸；前升降油缸、后升降油缸分别铰接在挖掘机的底盘前端和后端；切换阀组件与所述中央回转接头通过第一油路连接，切换阀组件分别与前升降油缸、后升降油缸通过第二油路、第三油路连接；控制组件包括控制芯片、第一信号传输组件、第二信号传输组件和电源，控制组件与所述切换阀组件电连接。本实用新型通过控制组件、切换阀组件控制前升降油缸、后升降油缸的油路，对常规挖掘机以最小改动实现前后推土铲独立控制；提高了挖掘机适用性，避免操作人员下车手动切换。

Description

用于挖掘机的前后双推土铲系统及公铁两用挖掘机

技术领域

本实用新型属于挖掘机设备研发技术领域，特别是用于挖掘机的前后双推土铲系统及公铁两用挖掘机。

背景技术

常规的挖掘机在用于铁路的维护保养或者铁路周边的各项工作时，由于体积较大，以及铁路和周边地形环境的限制，实施起来有困难。如果使用专机的话成本高，且对铁路的占用时间过长，占用空间过大，容易影响铁路的正常运行，不适用于日常养护作业。为了解决上述问题，现有的公铁两用挖掘机在公路铁路切换系统方面主要有两种实现方式：一种是无推土铲仅有前后引导轮，此种方案虽然在铁路作业时可满足大部分工况，但公路作业时无推土铲的功能，影响了作业范围，公路作业时对前后引导轮的控制要求不高，通常采用液压回路直接并联的方式来实现前后引导轮的控制；一种是挖掘机前方设置推土铲，引导轮加装于推土铲下方，后方设有引导轮，同时设有或者不设推土铲，前后推土铲需要单独动作时用球阀手动控制。通常挖掘机上只设置一个推土铲控制回路，无法有效控制两个推土铲，如果在中央回转接头处增加一个控制回路，整机改动极大。

例如中国授权专利CN214460732U提供了一种公路铁路两用挖掘机，包括下车架和连接架，连接架分别设置在下车架的前后两端，下车架的前端和后端均设置有第一耳板和第二耳板，第二耳板与连接架的一端铰接，第一耳板铰接有油缸，油缸的另一端与连接架的中部铰接；连接架的端部设置有端板，端板前部可转动连接有轮轴，轮轴的两端设置有导向轮和挡板，轮轴的前下部设置有用于清除障碍物的推铲。

又例如中国专利申请CN112746646A提供了一种公铁路挖掘机的底盘机构，在其主车架的两端设有两个能够上下转动的车轮架，主车架的两端转动设有与车轮架转动连接的升降液压缸机构，车轮架的端部设有行走轮安装孔，车轮架上可以安装推土铲也可以安装车轮。

上述这几种公铁路两用的挖掘机如果增加推土铲其前后推土铲要么无法实现两个推土铲同时作业，要么是用球阀将控制回路一分二实现推土铲单独或同时作业。这几种方式都需要手动操作，不便于频繁切换且效率低下。

发明内容

针对以上现有技术的不足，为达到配备前后推土铲并能独立控制以满足公路/铁路作业工况需求，同时摒弃手动控制方式，实现司机在驾驶室一键操作的目的，本实用新型提供了一种带前后双推土铲及其控制系统的公铁两用挖掘机，该系统通过信号发射装置将操作信号传递到底盘的信号接收及控制装置，通过信号接收及控制装置控制电磁阀执行相应的控制动作，从而实现控制回路一分二来独立控制前后推土铲的动作；能够高效快速地实现铁路及公路的施工作业，对正常的铁路运行无影响；具体通过以下技术实现。

用于挖掘机的前后双推土铲系统，包括中央回转接头、控制组件、切换阀组件、前升降油缸、后升降油缸；所述前升降油缸、后升降油缸分别铰接在挖掘机的底盘前端和后端；所述切换阀组件与所述中央回转接头通过第一油路连接，所述切换阀组件分别与前升降油缸、后升降油缸通过第二油路、第三油路连接；所述控制组件包括控制芯片、第一信号传输组件、第二信号传输组件和电源，所述控制组件与所述切换阀组件电连接。

上述前后双推土铲系统，利用控制组件电动控制切换阀组件的工作状态，进而控制前升降油缸、后升降油缸的工作状态。中央回转接头通过第一油路，途径切换阀组件和第二油路(或第三油路)控制前升降油缸(或后升降油缸)的伸缩。作为控制组件的基本功能，控制组件中的第二信号传输组件用法发送操作指令，第一信号传输组件用于接收第二信号传输组件发送的指令，然后传输给控制芯片，控制芯片进而发出指令控制切换阀组件中各个阀门的开闭状态或开闭部位，从而完成第一油路、第二油路、第三油路的通路或断路。第二信号传输组件发送指令的方式可以设置为有线传输或无线传输等方式。前升降油缸、后升降油缸分别对应连接挖掘机的前推土铲和后推土铲。

优选地，所述控制芯片、第一信号传输组件、电源设置在挖掘机的底盘上，所述第二信号传输组件与所述控制芯片有线或无线连接。将控制芯片、第一信号传输组件、电源设置在底盘上的合适部位，能够简化线路排布，避免长期使用时线路出现磨损、故障或老化。

优选地，所述第一信号传输组件包括电路板、信号接收模块；所述第二信号传输组件包括电路板、信号发射模块，还包括按键或操纵杆。挖掘机操作员通过按动第二信号传输组件上的按键或操纵杆，对控制组件发送工作指令。

更优选地，所述第一信号传输组件还包括信号发射模块；所述第二信号传输组件还包括信号接收模块。为了提高挖掘机操作员对挖掘机前后升降油缸的工作状态控制，还可以在第一信号传输组件上增设工作状态监控的功能，即利用信号发射模块将底盘上前升降油缸、后升降油缸和切换阀组件的工作状态发送至第二信号传输组件上，便于操作人员及时进行保养、维修和更换。

优选地，所述第一信号传输组件、所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置；或者所述第一信号传输组件单独设置，所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置。为了减少底盘上的占用空间，对电子元器件统一管理，可以提高控制组件中部分电子元器件与切换阀组件集成程度。

优选地，所述第二信号传输组件设置在挖掘机的驾驶室，或设置在挖掘机的外壳上，或为无线遥控的结构。第二信号传输组件可以安装在驾驶室内，挖掘机外部，还可以制作成遥控器便于操作员，这三种安装部位还可以同时设置任意两种或三种，以提升操作便利性。

优选地，所述切换阀组件包括电磁阀结构的阀门A1、阀门A2、阀门B1和阀门B2，所述阀门B1与所述前升降油缸通过第二油路的进油管连接，所述阀门B2与所述前升降油缸通过第二油路的出油管连接；所述阀门A1与所述后升降油缸通过第三油路的进油管连接，所述阀门A2与所述后升降油缸通过第三油路的出油管连接；或者，所述切换阀组件为二位六通电磁换向阀。

作为切换阀组件的第一种具体结构形式，当切换阀组件包括电磁阀结构的阀门A1、A2、B1和B2时，能够使挖掘机的前、后推土铲具备四种的工作状态。上述提到的电磁阀，除了包含常规泄漏量的电磁阀以外，还包括零泄漏或接近零泄漏的电磁球阀，即只要是与常规电磁阀结构和功能原理类似的阀门结构，都属于上述电磁阀的定义范围。其工作过程如下：

(1)前、后推土铲切换阀同时工作：阀门A1、A2、B1、B2均不通电时，前升降油缸、后升降油缸的第二油路、第三油路与中央回转接头的第一油路接通，前升降油缸、后升降油缸开始伸缩工作，相应的前推土铲和后推土铲可以同时动作；

(2)只有前推土铲或后推土铲工作：当阀门A1、A2通电而关闭，阀门B1、B2不通电时，只有前升降油缸的第二油路与中央回转接头的第一油路接通，而后升降油缸的第三油路与中央回转接头的第一油路断开，因此只有前升降油缸能够工作；

同理，当阀门B1、B2通电关闭，阀门A1、A2不通电时，只有后升降油缸的第三油路与中央回转接头的第一油路接通，而前升降油缸的第二油路与中央回转接头的第一油路断开，因此只有后升降油缸能够工作；

(3)当阀门A1、A2、B1、B2均通电时，第二油路、第三油路均被断开，前升降油缸、后降油缸均不能动作。

作为切换阀组件的第二种具体结构形式，当切换阀组件为二位六通电磁换向阀时，通过变换二位六通电磁换向阀的状态，能够实现前推土铲、后推土铲任一进行工作。但使用这种二位六通电磁换向阀，不能控制前后推土铲工作，也不能控制其同时不动作。

更优选地，所述阀门A1、阀门A2集成设置在所述后升降油缸上，所述阀门B1和阀门B2集成设置在所述前升降油缸上。

优选地，所述电源为可更换电池或充电电瓶。

一种安装有上述任意一种前后双推土铲系统的公铁两用挖掘机。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型通过提供一种前后推土铲切换系统，通过设置控制组件、切换阀组件控制前升降油缸、后升降油缸的油路状态，在常规挖掘机上以最小的改动实现前后推土铲的一键独立控制；极大地提高了公铁两用挖掘机在铁路和非铁路工况的适用性，避免了操作人员需要下车去手动切换的动作，提高了现场生产率。

附图说明

图1为实施例1的前后双推土铲系统的结构示意图；

图2为实施例1的前后双推土铲系统安装到挖掘机底盘上的结构示意图；

图3为实施例1的前后双推土铲系统的油路和电路的连接简图，图3中切换阀组件为若干电磁阀；

图4为实施例1的前后双推土铲系统的油路和电路的连接简图，图4中切换阀组件为若干电磁球阀；

图5为实施例1的前后双推土铲系统的油路和电路的连接简图，图5中的切换阀组件为二位六通电磁换向阀；

图中：1、中央回转接头；2、切换阀组件；3、前升降油缸；4、后升降油缸；5、底盘；6、第一油路；7、第二油路；8、第三油路；9、控制芯片；10、第一信号传输组件；11、第二信号传输组件；12、电源。

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”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专利和简化描述，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专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。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专利中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利做进一步的详细描述。

实施例1

如图1-4所示，本实施例提供的用于挖掘机的前后双推土铲系统，包括中央回转接头1、控制组件、切换阀组件2、前升降油缸3、后升降油缸4；所述前升降油缸3、后升降油缸4分别铰接在挖掘机的底盘5的前端和后端；所述切换阀组件2与所述中央回转接头1通过第一油路6连接，所述切换阀组件2分别与前升降油缸3、后升降油缸4通过第二油路7、第三油路8连接；所述控制组件包括控制芯片9、第一信号传输组件10、第二信号传输组件11和电源12，所述控制组件与所述切换阀组件2电连接；所述第一信号传输组件10包括电路板、信号接收模块；所述第二信号传输组件11包括电路板、信号发射模块，还包括按键或操纵杆；

所述切换阀组件包括电磁阀或电磁球阀结构的阀门A1、阀门A2、阀门B1和阀门B2，所述阀门B1与所述前升降油缸3通过第二油路7的进油管连接，所述阀门B2与所述前升降油缸3通过第二油路7的出油管连接；所述阀门A1与所述后升降油缸4通过第三油路8的进油管连接，所述阀门A2与所述后升降油缸4通过第三油路8的出油管连接。

上述前后双推土铲系统中，中央回转接头通过第一油路，途径切换阀组件和第二油路(或第三油路)控制前升降油缸(或后升降油缸)的伸缩。作为控制组件的基本功能，控制组件中的第二信号传输组件用法发送操作指令，第一信号传输组件用于接收第二信号传输组件发送的指令，然后传输给控制芯片，控制芯片进而发出指令控制切换阀组件中各个阀门的开闭状态或开闭部位，从而完成第一油路、第二油路、第三油路的通路或断路。前升降油缸、后升降油缸分别对应连接挖掘机的前推土铲和后推土铲。挖掘机操作员通过按动第二信号传输组件上的按键或操纵杆，对控制组件发送工作指令。上述前后双推土铲系统能够使挖掘机的前、后推土铲具备四种的工作状态，其工作过程如下：

(1)前、后推土铲切换阀同时工作：阀门A1、A2、B1、B2均不通电时，前升降油缸、后升降油缸的第二油路、第三油路与中央回转接头的第一油路接通，前升降油缸、后升降油缸开始伸缩工作，相应的前推土铲和后推土铲可以同时动作；

(2)只有前推土铲或后推土铲工作：当阀门A1、A2通电而关闭，阀门B1、B2不通电时，只有前升降油缸的第二油路与中央回转接头的第一油路接通，而后升降油缸的第三油路与中央回转接头的第一油路断开，因此只有前升降油缸能够工作；

同理，当阀门B1、B2通电关闭，阀门A1、A2不通电时，只有后升降油缸的第三油路与中央回转接头的第一油路接通，而前升降油缸的第二油路与中央回转接头的第一油路断开，因此只有后升降油缸能够工作；

(3)当阀门A1、A2、B1、B2均通电时，第二油路、第三油路均被断开，前升降油缸、后降油缸均不能动作。

优选地，所述阀门A1、阀门A2集成设置在所述后升降油缸上，所述阀门B1和阀门B2集成设置在所述前升降油缸上。这样可以进一步提升各种电子元器件和设备的集成度。

优选地，所述控制芯片、第一信号传输组件、电源设置在挖掘机的底盘上，所述第二信号传输组件与所述控制芯片有线或无线连接。将控制芯片、第一信号传输组件、电源设置在底盘上的合适部位，同样能够简化线路排布，避免长期使用时线路出现磨损、故障或老化。

优选地，所述第一信号传输组件还包括信号发射模块；所述第二信号传输组件还包括信号接收模块。为了提高挖掘机操作员对挖掘机前后升降油缸的工作状态控制，利用信号发射模块将底盘上前升降油缸、后升降油缸和切换阀组件的工作状态发送至第二信号传输组件上，可以便于操作人员及时进行保养、维修和更换。

优选地，所述第一信号传输组件、所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置；或者所述第一信号传输组件单独设置，所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置。上述优选的结构形式同样是为了减少底盘上的占用空间，对电子元器件统一管理，可以提高控制组件中部分电子元器件与切换阀组件集成程度。

优选地，所述电源为可更换电池或充电电瓶。

实施例2

如图5所示，本实施例提供的用于挖掘机的前后双推土铲系统与实施例1的唯一区别在于，所述切换阀组件2为二位六通电磁换向阀。当使用二位六通电磁换向阀时，通过变换二位六通电磁换向阀的状态，能够实现前推土铲、后推土铲任一进行工作。但使用这种二位六通电磁换向阀，不能控制前后推土铲工作，也不能控制其同时不动作。

以上实施例详细描述了本实用新型的实施，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节。在本实用新型的权利要求书和技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，包括中央回转接头、控制组件、切换阀组件、前升降油缸、后升降油缸；所述前升降油缸、后升降油缸分别铰接在挖掘机的底盘前端和后端；所述切换阀组件与所述中央回转接头通过第一油路连接，所述切换阀组件分别与前升降油缸、后升降油缸通过第二油路、第三油路连接；所述控制组件包括控制芯片、第一信号传输组件、第二信号传输组件和电源，所述控制组件与所述切换阀组件电连接。

2.根据权利要求1所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述控制芯片、第一信号传输组件、电源设置在挖掘机的底盘上，所述第二信号传输组件与所述控制芯片有线或无线连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述第一信号传输组件包括电路板、信号接收模块；所述第二信号传输组件包括电路板、信号发射模块，还包括按键或操纵杆。

4.根据权利要求3所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述第一信号传输组件还包括信号发射模块；所述第二信号传输组件还包括信号接收模块。

5.根据权利要求1所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述第一信号传输组件、所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置；或者所述第一信号传输组件单独设置，所述控制芯片和所述切换阀组件集成设置。

6.根据权利要求1所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述第二信号传输组件设置在挖掘机的驾驶室，和/或设置在挖掘机的外壳上，和/或为无线遥控的结构。

7.根据权利要求1所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述切换阀组件包括电磁阀结构的阀门A1、阀门A2、阀门B1和阀门B2，所述阀门B1与所述前升降油缸通过第二油路的进油管连接，所述阀门B2与所述前升降油缸通过第二油路的出油管连接；所述阀门A1与所述后升降油缸通过第三油路的进油管连接，所述阀门A2与所述后升降油缸通过第三油路的出油管连接；

或者，所述切换阀组件为二位六通电磁换向阀。

8.根据权利要求7所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述阀门A1、阀门A2集成设置在所述后升降油缸上，所述阀门B1和阀门B2集成设置在所述前升降油缸上。

9.根据权利要求1所述的用于挖掘机的前后双推土铲系统，其特征在于，所述电源为可更换电池或充电电瓶。

10.一种安装有权利要求1所述的前后双推土铲系统的公铁两用挖掘机。

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