CN219100178U - 工作机构及具有该工作机构的机械设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工作机构和具有该工作机构的机械设备，该工作机构包括破碎锤、臂架和臂架油缸，其特征在于，所述臂架包括依次相铰接的第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述破碎锤与所述第三节臂铰接；所述第二节臂为伸缩臂，包括第二基本臂和套在第二基本臂内的第二伸缩臂，还包括伸缩油缸，所述伸缩油缸一端铰接于所述第二基本臂，另一端铰接于安装于所述第二伸缩臂的连接装置，所述第三节臂上近所述第二节臂端还设置限位装置，该工作机构可靠性高，工作稳定。

Description

工作机构及具有该工作机构的机械设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于矿洞、井下、隧道或类似巷道内作业的设备领域，特别是涉及一种工作机构和具有该工作机构的机械设备。

背景技术

巷道作业一般指的是在矿洞、井下、隧道等比较窄小的地下空间的一种作业领域，在巷道采掘作业中，需要先进行爆破，然后再将爆破后的巷道内顶部、底部、两侧上破碎的、不稳固的浮石清理掉，以确保现场作业人员和设备的安全，这种巷道作业设备一般包括工作机构、底盘和提供动力以及控制功能的液压电力系统，其中，工作机构主要是用来在巷道内进行破碎作业，是巷道作业设备的关键部件。由于浮石清理过程中，巷道顶部的落石砸落到巷道作业设备上，以及工作作业受力较大，因此，工作机构的零部件，尤其是液压部件特别容易损坏，需要频繁更换，工作机构的可靠性都较低，设备使用成本比较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种可靠性更高的工作机构及具有该工作机构的机械设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种工作机构，包括臂架、臂架油缸和破碎锤，所述臂架包括依次相铰接的第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述破碎锤与所述第三节臂铰接；

所述第二节臂为伸缩臂，包括第二基本臂和套在第二基本臂内的第二伸缩臂，还包括伸缩油缸，所述伸缩油缸一端铰接于所述第二基本臂，另一端铰接于安装于所述第二伸缩臂的连接装置，所述第三节臂上近所述第二节臂端还设置限位装置；

所述臂架油缸包括第二臂架油缸、第三臂架油缸和第四臂架油缸，所述第二臂架油缸一端铰接于第一节臂，另一端铰接于第二节臂；所述第三臂架油缸一端铰接于第二节臂，另一端铰接于第三节臂；所述第四臂架油缸一端铰接于第三节臂，另一端铰接于所述破碎锤；所述破碎锤通过一摆动机构与所述第三节臂铰接；

所述第三臂架油缸一端铰接于第二节臂具体为，所述第三臂架油缸与所述连接装置铰接。

本实用新型还提供一种机械设备，包括底盘，设置于底盘上的料铲和回转装置，以及设置于所述回转装置上的前面所述的工作机构。

应用本实用新型提供的工作机构和具有该工作机构的机械设备，可靠性高，工作稳定，使用性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例机械设备的结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例工作机构的结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例中第二节臂和第三节臂的结构示意图。

图4为连接装置分别与伸缩油缸、第三臂架油缸铰接的结构示意图。

图5为连接装置分别与伸缩油缸、第三臂架油缸铰接的爆炸图。

图6为连接装置第一具体实施例的结构示意图。

图7为连接装置第二具体实施例的结构示意图。

附图标记

1底盘2料铲3回转装置4工作机构41臂架411第一节臂412第二节臂4121第二基本臂4122第二伸缩臂413第三节臂4131导流装置4132限位装置42臂架油缸421第一臂架油缸422第二臂架油缸423第三臂架油缸4231第二铰接孔424第四臂架油缸43破碎锤431第一连杆机构432摆动机构45伸缩油缸451第三铰接孔46连接装置461第一铰接孔462基本部分463延长部分

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型第一实施例提供一种机械设备，如图1所示，包括底盘1，设置于底盘上的料铲2、以及设置于底盘上的回转装置3，安装于回转装置3上的工作机构4。

回转装置3内设有驱动机构(图上未示出)，在驱动机构的驱动下，所述工作机构4和所述回转装置3在水平范围内旋转。

如图2所示，为本实用新型第一实施例的机械设备上的工作机构4结构示意图，具体包括臂架41、臂架油缸42和破碎锤43。

臂架41包括依次相铰接的第一节臂411、第二节臂412和第三节臂413，所述破碎锤43与所述第三节臂413铰接。

所述臂架油缸42包括第二臂架油缸422、第三臂架油缸423和第四臂架油缸424，所述第二臂架油缸一端铰接于第一节臂，另一端铰接于第二节臂；所述第三臂架油缸一端铰接于第二节臂，另一端铰接于第三节臂；所述第四臂架油缸一端铰接于第三节臂，另一端铰接于所述破碎锤；所述破碎锤通过一摆动机构432与所述第三节臂铰接。

所述第二臂架油缸422的伸缩可实现第二节臂412与第一节臂411之间的折叠与展开；所述第三臂架油缸423的伸缩可实现第三节臂413与第二节臂412之间的折叠与展开；第四臂架油缸424的伸缩可实现破碎锤与第三节臂之间的折叠与展开；在所述摆动机构432的驱动下，所述破碎锤43可做相对于垂直于所述破碎锤延长方向的摆动。

优选的，所述第二臂架油缸422一端通过一连杆铰接于第一节臂411末端，从而实现第一节臂俯仰时不改变第二节臂相对于地面的角度，实现第二节臂的平动，以使得工作机构操作更简洁，提高工作效率。

优选的，为实现尽可能大的破碎锤展开角度范围，所述破碎锤43与所述第三节臂413通过第一连杆机构431铰接。所述第四臂架油缸424一端铰接于第三节臂413，另一端铰接于所述第一连杆机构431；所述摆动机构432通过与所述第一连杆机构431铰接，从而实现与所述第三节臂413的铰接。

其中所述第三臂架油缸423与第三臂架413通过第一铰接块进行铰接，所述第四臂架油缸424与第三臂架413通过第二铰接块进行铰接，所述第一铰接块和所述第二铰接块为同一铰接块，从而使得臂架结构整体更为紧凑，活动灵活。

参见图3，为本实用新型第一实施例中第二节臂和第三节臂的结构示意图，其中，第二节臂412为伸缩臂，包括第二基本臂4121和套在第二基本臂内的第二伸缩臂4122，还包括伸缩油缸45，所述伸缩油缸45一端铰接于所述第二基本臂4121，另一端铰接于安装于所述第二伸缩臂4122的连接装置46，所述伸缩油缸45的伸缩可实现所述第二伸缩臂4122相对于所述第二基本臂4121的伸缩。

可选的，第三臂架油缸423通过所述安装于第二伸缩臂4122的连接装置46实现与第二节臂412的铰接。

可选的，在第三节臂413靠近所述第二节臂412端设置有限位装置4132，当所述第三节臂413相对于所述第二节臂412完全展开时，所述限位装置4132可以与所述第二节臂412末端抵接，如图3所示。

具体而言，当第三节臂413完全展开时，限位装置4132与第二伸缩臂4122上安装的连接装置46抵接。

可选的，限位装置4132设置在第三节臂413的上表面上，当然也可以根据需要设置在第三节臂413的上表面及左右侧壁上，只要能够实现在第三节臂413完全展开时与第二伸缩臂4122的末端抵接即可。

该限位装置4131的设置，使得工作机构4在工作时，破碎锤43承受的石壁和隧道壁的反作用力，通过第三节臂413上的该限位装置4131传递给第二节臂412，从而大大减少了伸缩油缸45、第三臂架油缸423等液压油缸承受的反作用力，从而有效保护了油缸，防止油缸受到反作用力冲击而造成损坏，提高了油缸的工作寿命和稳定性。另一方面，也可以有效减少操作人员误操作第三臂架油缸423，如果操作人员拉拔第三臂架油缸伸展第三节臂，当第三节臂相对于第二节臂伸展超过180度时，由于限位装置被第二节臂抵接阻挡，防止第三臂架油缸423被拉出极限，提高了该油缸的工作寿命和稳定性。

可选的，在本实施例中，在第三节臂413的上表面上设置有导流装置4131，该导流装置4131的沿垂直于第三节臂413轴向的横截面呈上窄下宽设计，相对比第三节臂上表面的平面设计结构，使得掉落在第三节臂413上表面的落石，通过该导流装置顺利导向第三节臂外，而降低第三节臂被落石所砸伤的风险，将落石导流到地面，从而大大提高了第三节臂的工作稳定性，另一方面，通过该结构将落石导向第三节臂外，也使得落石不会滑向安装此第三节臂的巷道作业设备车辆的驾驶室，从而确保驾驶员的工作安全。

可选的，该导流装置4131的近第二节臂端与限位装置4132一端抵接，进一步的通过导流装置实现了第三节臂承受的破碎锤反作用力向限位装置的传递，从而更好的保护油缸，提高设备工作可靠性。

发明人在实现本实用新型的过程中发现，在矿山开采、隧道挖掘过程中，巷道作业设备在撬动或清理矿洞或矿井、隧道的顶部和侧壁的石块时，为了全面清理，需要尽可能多的工作臂节折叠或回转的灵活度，以及尽可能长的工作臂长度以实现尽可能大的工作半径，而往往实际情况中，矿井或巷道、隧道特别逼仄，空间狭窄，为使得巷道作业设备能够在工作场地自由行走，工作臂长度就受到限制，应尽可能将其尺寸设计的短小，紧凑，而这又可能导致巷道作业设备的工作机构工作时无法触及到顶部或侧壁等边缘区域，导致工作盲区，这两者形成一个矛盾，狭窄的工作空间和尽可能大的工作半径是设计这种特殊工作场景中的巷道作业设备时需要解决的难题，而现有的巷道作业设备，往往体积庞大，行走不变，导致很多边角部位的石块无法进行清理。

参见图4及图5，为连接装置46分别与伸缩油缸45、第三臂架油缸423铰接结构示意图和爆炸图。所述连接装置46通过第一铰接孔461分别与所述第三臂架油缸423和所述伸缩油缸45铰接，所述第三臂架油缸423通过第二铰接孔4231与所述连接装置46铰接，所述伸缩油缸45通过第三铰接孔451与所述连接装置46铰接；所述第一铰接孔461、第二铰接孔4221和第三铰接孔451三孔同轴。

参见图6，为连接装置46第一具体实施例的结构示意图。连接装置46包括基本部分462和延长部分463，在所述第二伸缩臂4122的臂节延长方向上，靠近所述第三节臂413端为基本部分462，靠近所述第一节臂411端为延长部分463。在所述第二伸缩臂4122的臂节宽度方向上，所述基本部分462与所述第二伸缩臂4122重叠，所述延长部分463位于所述第二伸缩臂4122的外侧。所述第一铰接孔461位于所述延长部分463上。

本实用新型实施例提供的工作机构，可实现三个折叠伸展的角度调节灵活度，以及中间臂节长度伸缩可调，破碎锤可相对于臂架进行左右摆动，从而使得该工作机构操作灵活，具有更大的工作空间，解决了现有技术的工作盲区和工作死角问题，实现很多边角部位的石块清理。

本实用新型实施例的结构设计，由于第三臂架油缸铰接于连接装置46上，相对于直接铰接于第二节臂上而言，在不改变臂架工作半径的前提下，缩短了第三臂架油缸的长度，从而缩短了第二节臂和第三节臂的长度，整体上缩短了工作机构的臂架的长度，从而使得安装该工作机构的巷道作业设备车辆长度更短，更便于在窄小巷道、矿井下的行走，而在工作时，又能确保臂架的最大长度展开，以及尽可能大的臂架工作半径和灵活度。

另一方面，本实用新型实施例的结构设计，由于第二伸缩臂4122通过连接装置46与伸缩油缸45铰接，有效缩短了伸缩油缸45的长度，提高了油缸工作的稳定性和可靠性，同时也缩短了臂架的长度。

本实用新型实施例的结构设计，通过将第一铰接孔461、第二铰接孔4221和第三铰接孔451三孔同轴设置，第三臂架油缸与伸缩油缸共用同一个铰接点实现与第二节臂412的铰接，使得臂架结构更加紧凑，在确保尽可能大的工作半径的前提下缩短了臂架的长度，从而实现了更大的工作半径的同时更短的臂架长度，安装此工作机构的机械设备便于行走，有更大的工作灵活度，解决了狭窄空间里的工作死角问题。

第三臂架油缸与伸缩油缸共用同一个铰接点实现与第二节臂412的铰接，在另一个层面上，也减少了臂架与油缸的连接点，使得臂架结构更为简洁，当破碎锤43工作时，在一定程度上减少了油缸承受的反冲击力，从而延长了油缸的工作寿命，使得整个设备更可靠，工作稳定性也更好。

可选的，如图6所示，所述连接装置46整体呈“S”形，基本部分具有一定的长度设置，使得连接装置具有一定的长度，且在长度方向上与第二节臂平行，该结构的设计，一方面实现第三臂架油缸的水平推力作用，改善第三节臂的受力角度，提高工作强度，使得第三臂架油缸工作时更省力；另一方面可缩短伸缩油缸和第三臂架油缸的长度，使得工作机构具有更多的灵活度和更大的工作范围。

可选的，所述连接装置46也可以设置为整体呈“L”形，如图7所示，为连接装置46第二具体实施例的结构示意图。“L”形结构使得连接装置具有更好的强度和抗冲击力，提高了臂架整体的可靠性。

进一步的，本实用新型实施例的机械设备，如图1所示，臂架油缸42还包括第一臂架油缸421，所述第一臂架油缸421一端铰接于回转装置3，另一端铰接于所述第一节臂411，所述第一臂架油缸421的伸缩可实现所述第一节臂411相对于所述回转装置3的折叠与展开。

该机械设备的工作机构可实现回转和相对于底盘的折叠伸展，从而使得该工作机构以及具有该工作机构的机械设备操作灵活，具有更大的工作空间，解决了现有技术的工作盲区和工作死角问题，实现很多边角部位的石块清理。

所述机械设备还包括控制装置，控制所述底盘、回转装置和所述工作机构的运动。所述底盘1、回转装置3和所述工作机构4接受所述控制装置的操作指令，进行行走运动、回转和工作。

本实用新型实施例的机械设备，结构紧凑，具有更大的工作灵活度，和稳定性，可实现不同角度场景的落石清理。

可选的，所述控制装置为驾驶室5，从而可实现操作人员在驾驶室里对机械设备的操作。

可选的，所述控制装置为遥控设备接收器，所述操作指令接收自遥控设备，从而可实现机械设备的遥控控制，实现了无人驾驶，矿井下工作时进一步提高了安全性能。

可选的，所述控制装置为远程控制接收设备，所述操作指令接收自远程控制系统，从而可实现机械设备的远程操作及控制，实现机械设备的无人驾驶，进一步提高了机械设备工作控制的空间距离以及工作的安全性。

需要说明的是，本说明书中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.工作机构，包括破碎锤、臂架和臂架油缸，其特征在于，所述臂架包括依次相铰接的第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述破碎锤与所述第三节臂铰接；

所述第二节臂为伸缩臂，包括第二基本臂和套在第二基本臂内的第二伸缩臂，还包括伸缩油缸，所述伸缩油缸一端铰接于所述第二基本臂，另一端铰接安装于所述第二伸缩臂的连接装置，所述第三节臂上近所述第二节臂端还设置限位装置；

所述臂架油缸包括第二臂架油缸、第三臂架油缸和第四臂架油缸，所述第二臂架油缸一端铰接于第一节臂，另一端铰接于第二节臂；所述第三臂架油缸一端铰接于第二节臂，另一端铰接于第三节臂；所述第四臂架油缸一端铰接于第三节臂，另一端铰接于所述破碎锤；所述破碎锤通过一摆动机构与所述第三节臂铰接；

所述第三臂架油缸一端铰接于第二节臂具体为，所述第三臂架油缸与所述连接装置铰接。

2.如权利要求1所述的工作机构，其特征在于，所述限位装置设置在第三节臂的上表面上，或者设置在第三节臂的上表面及左右侧壁上。

3.如权利要求1所述的工作机构，其特征在于，所述连接装置通过第一铰接孔分别与所述第三臂架油缸和所述伸缩油缸铰接，所述第三臂架油缸通过第二铰接孔与所述连接装置铰接，所述伸缩油缸通过第三铰接孔与所述连接装置铰接；所述第一铰接孔、第二铰接孔和第三铰接孔三孔同轴。

4.如权利要求3所述的工作机构，其特征在于，所述连接装置包括基本部分和延长部分，在所述第二伸缩臂的臂节延长方向上，靠近所述第三节臂端为基本部分，靠近所述第一节臂端为延长部分，在所述第二伸缩臂的臂节宽度方向上，所述基本部分与所述第二伸缩臂重叠，所述延长部分位于所述第二伸缩臂的外侧，所述第一铰接孔位于所述延长部分。

5.如权利要求1所述的工作机构，其特征在于，所述连接装置整体呈“S”或者“L”形。

6.如权利要求1所述的工作机构，其特征在于，所述第三臂架油缸与所述第三臂架通过第一铰接块进行铰接，所述第四臂架油缸与所述第三臂架通过第二铰接块进行铰接，所述第一铰接块和所述第二铰接块为同一铰接块。

7.如权利要求1所述的工作机构，其特征在于，还包括设置于所述第三节臂上表面的导流装置，所述导流装置沿垂直于第三节臂轴向的横截面呈上窄下宽设计。

8.一种机械设备，其特征在于，包括底盘，设置于底盘上的料铲和回转装置，以及设置于所述回转装置上的如权利要求1至7任一所述的工作机构。

9.如权利要求8所述的机械设备，其特征在于，还包括控制装置，控制所述底盘、回转装置和所述工作机构的运动。

10.如权利要求9所述的机械设备，其特征在于，所述控制装置为驾驶室或者遥控设备接收器或者远程控制接收设备。

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