CN220704616U - 一种机械式快换装置、工作装置及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式快换装置、工作装置及工程机械，包括快换主体、至少一个伸缩轴和调节部件；快换主体被配置有与工作装置中的斗杆和连杆相铰接的第一连接部件、与工作装置中的第一属具销轴活动连接的第二连接部件以及第三连接部件；伸缩轴安装在所述第三连接部件上，两者为滑动配合，伸出轴从第三连接部件伸出后能够卡住第二属具销轴，完成对属具的安装；调节部件安装在所述第三连接部件上，与所述伸缩轴配合，对伸缩轴在第三连接部件上进行伸缩。本实用新型设计的机械式快换装置结构紧凑，高度较小，对整机挖掘力影响小；结构简单，拆装便捷；重量轻，且无油缸，成本低；结构包含弹簧，保证属具不会掉落，增加安全性。

Description

一种机械式快换装置、工作装置及工程机械

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，尤其涉及一种机械式快换装置。

背景技术

在工程机械领域，液压挖掘机的执行机构为工作装置，工作装置包括动臂、斗杆、铲斗，工作装置的末端为铲斗。随着市场多元化需求的增加，单一铲斗已经不能满足市场需求，客户往往需要一台挖掘机来完成不同作业，比如破碎、抓取，切割，钻孔等。这就需要在工作装置末端增加一种快换装置，可以快速替换铲斗，实现不同的作业。

目前市场上多为液压缸驱动的液压快换装置，机械式的较少，整体结构多为机械缸直接代替液压缸。然而，现有的机械式快换装置体积和重量较大，成本高。

发明内容

根据现有技术的不足，本实用新型公开了一种机械式快换装置，结构简单，拆装便捷，安全性高。

本实用新型按以下技术方案实现：

第一方面，本实用新型公开了一种机械式快换装置，包括：

快换主体，被配置有与工作装置中的斗杆和连杆相铰接的第一连接部件、与工作装置中的第一属具销轴活动连接的第二连接部件以及第三连接部件；

至少一个伸缩轴，安装在所述第三连接部件上，两者为滑动配合，伸出轴从第三连接部件伸出后能够卡住第二属具销轴，完成对属具的安装；

调节部件，安装在所述第三连接部件上，与所述伸缩轴配合，对伸缩轴在第三连接部件上进行伸缩。

在一些实施例中，所述快换主体的具体结构如下：

第一连接部件，由一对彼此对置的耳板组成，两个耳板上各开有两个同轴布置的销轴孔，其中一对同轴的销轴孔用于装配与斗杆相连的销轴，另一对同轴的销轴孔用于装配与连杆相连的销轴；

第二连接部件，由一对彼此对置且固定在所述耳板底面的侧板组成，所述侧板在与第一属具销轴相接触的那一端设有弧形凹槽，所述侧板在与第二属具销轴相接触的那一端面设为朝下的内凹弧面；

第三连接部件，包括前支撑板和后支撑板；前支撑板固定在两个侧板之间且位于朝下的内凹弧面那一端，用于装配伸缩轴，使得伸缩轴能够在前支撑板中进行伸缩；后支撑板固定在两个侧板之间且位于弧形凹槽那一端，用于装配调节部件。

在一些实施例中，所述前支撑板为凹型板；所述凹型板的两侧凸部各设有一个对称布置的通孔，两个通孔中各装配一个伸缩轴，两者之间间隙配合；所述凹型板的中间凹部用于配合调节部件。

在一些实施例中，所述伸缩轴为弹簧轴，由轴和弹簧通过焊接的形式成为一个整体；所述轴在与第二属具销轴相接触的那一端面设为朝上的内凹弧面，所述轴上还设有用于装配调节部件的台阶轴的径向圆孔；所述弹簧的尾端与所述后支撑板相接触，在轴未从前支撑板伸出时，弹簧始终处于压缩状态，在调节部件失效时，弹簧弹性使轴仍然保持伸出状态。

在一些实施例中，所述第三连接部件还包括一对弹簧安装座，对称安装在所述后支撑板的内侧面两端，所述弹簧安装座为圆筒结构，所述弹簧的尾端伸入在其中。

在一些实施例中，所述调节部件包括：

螺杆，安装在所述后支撑板上，与所述伸缩轴平行布置；

台阶轴，其中部设有通孔，所述螺杆贯穿通孔，两者之间为间隙配合，台阶轴的两端分别与相应的伸缩轴相连，通过移动的台阶轴带动两侧的伸缩轴运动；

螺母，安装在所述台阶轴前部的螺杆上，旋转螺母沿螺杆轴向运动，带动阶梯轴沿螺杆轴线方向运动，阶梯轴运动带动伸缩轴轴向运动。

在一些实施例中，所述第三连接部件还包括一对弧形槽板，对称的安装在所述前支撑板的内侧面两端，所述伸缩轴布置在弧形槽板的圆弧面上，弧形槽板在靠近螺杆的那一侧外弧面设为与弧形槽板的顶平面相垂直的侧平面；弧形槽板中的两个相互垂直的平面用于与所述台阶轴中的两个相互垂直的平面接触，从而形成滑动接触。

在一些实施例中，所述第三连接部件还包括螺杆安装座，安装在所述后支撑板的内侧面，所述螺杆的尾端安装在螺杆安装座中。

在一些实施例中，在所述前支撑板和后支撑板的顶面上安装有上封板，在所述前支撑板和后支撑板的底面上安装有下封板，所述伸缩轴和调节部件位于上、下封板之间。

在一些实施例中，两个耳板内侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的环形的加强板，防止斗杆和连杆在转动时磨损耳板。

在一些实施例中，任一侧的耳板外侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的止动套，所述止动套上设有径向通孔，销轴贯穿两侧耳板的销轴孔后，螺栓穿过止动套和销轴后通过螺母进行紧固。

第二方面，本实用新型公开了一种工作装置，包括动臂、斗杆、连杆、属具和多个油缸，所述属具通过上述的机械式快换装置与斗杆和连杆相连。

第三方面，本实用新型公开了一种工程机械，包括车体，所述车体上安装有上述的工作装置。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

（1）结构紧凑，高度较小，对整机挖掘力影响小。

（2）结构简单，拆装便捷。

（3）结构由焊接件和两个弹簧轴组成，重量轻，且无油缸，成本低。

（4）结构包含弹簧，当螺杆和螺母之间的螺纹失效时，弹簧弹性使轴仍然保持伸出状态，保证属具不会掉落，增加安全性。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本实用新型的机械式快换装置内部结构示意图；

图2为本实用新型的快换主体结构示意图；

图3为本实用新型的快换主体中弧形槽板结构示意图；

图4为本实用新型的快换主体中侧板结构示意图；

图5为本实用新型的弹簧轴结构示意图；

图6为本实用新型的台阶轴结构示意图；

图7为本实用新型的机械式快换装置整体结构示意图一；

图8为本实用新型的机械式快换装置整体结构示意图二；

图9为本实用新型的机械式快换装置工作状态示意图；

图10为本实用新型的机械式快换装置拆卸状态示意图；

图11为本实用新型的机械式快换装置与属具安装结构示意图。

附图标识：1-快换主体；2-弹簧轴；3-螺杆；4-螺母；5-台阶轴；6-紧固件；7-扳手；8-上封板；9-下封板；

11-耳板；12-加强板；13-后支撑板；14-止动套；15-前支撑板；16-弧形槽板；17-弹簧安装座； 18-螺杆安装座；19-侧板；

20-销轴；30-属具；31-属具销轴；32-属具销轴；

21-朝上的内凹弧面，22-轴，23-径向圆孔，24-弹簧；

51-平面，52-平面，53-圆柱面，54-圆柱，55-通孔；

161-圆弧面，162-平面，163-平面；

191-朝下的内凹弧面，192-弧形凹槽。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”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。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实用新型中的具体含义。

如图1、图7、图8所示，一种机械式快换装置，包括快换主体1、弹簧轴2、螺杆3、螺母4、台阶轴5、紧固件6、扳手7、上封板8、下封板9。

快换主体1被配置有与工作装置中的斗杆和连杆相铰接的第一连接部件、与工作装置中的第一属具销轴活动连接的第二连接部件以及第三连接部件；弹簧轴2安装在第三连接部件上，两者为滑动配合，伸出轴从第三连接部件伸出后能够卡住第二属具销轴，完成对属具的安装；螺杆3、螺母4和台阶轴5安装在第三连接部件上，与弹簧轴2配合，对弹簧轴2在第三连接部件上进行伸缩。

以下给出上述实施例关于快换主体1的一优选实施例：

如图2所示，快换主体1中的第一连接部件由一对彼此对置的耳板11组成，两个耳板11上各开有两个同轴布置的销轴孔，其中一对同轴的销轴孔用于装配与斗杆相连的销轴20，另一对同轴的销轴孔用于装配与连杆相连的销轴20.

如图4所示，快换主体1中的第二连接部件由一对彼此对置且固定在耳板11底面的侧板19组成，侧板19在与属具销轴32相接触的那一端设有弧形凹槽192，侧板19在与属具销轴31相接触的那一端面设为朝下的内凹弧面191。

如图2所示，快换主体1中的第三连接部件包括前支撑板15和后支撑板13，前支撑板15固定在两个侧板19之间且位于朝下的内凹弧面191那一端，用于装配弹簧轴2，使得弹簧轴2能够在前支撑板15中进行伸缩；后支撑板13固定在两个侧板19之间且位于弧形凹槽192那一端，用于装配螺杆3。

如图1、图2所示，前支撑板15为凹型板；凹型板的两侧凸部各设有一个对称布置的通孔，两个通孔中各装配一个弹簧轴2，两者之间间隙配合；凹型板的中间凹部用于配合螺母4。

以下给出上述实施例关于弹簧轴的一优选实施例：

如图5所示，弹簧轴2由轴22和弹簧24通过焊接的形式成为一个整体；轴22在与属具销轴31相接触的那一端面设为朝上的内凹弧面21，轴22上还设有用于装配台阶轴5的径向圆孔23；弹簧24的尾端与后支撑板13相接触，在轴22未从前支撑板15伸出时，弹簧24始终处于压缩状态，在螺杆3和螺母4之间的螺纹失效时，弹簧24弹性使轴22仍然保持伸出状态，保证属具30不会掉落，增加安全性。

进一步的方案：如图2所示，第三连接部件还包括一对弹簧安装座17，对称安装在后支撑板13的内侧面两端，弹簧安装座17为圆筒结构，弹簧24的尾端伸入在其中。

如图1、图6所示，螺杆3安装在后支撑板13上，与弹簧轴2平行布置；台阶轴5的中部圆柱面53设有通孔55，螺杆3贯穿通孔55，两者之间为间隙配合，以保证螺母4绕螺杆3旋转过程实现台阶轴5的直线运动；台阶轴5的两侧圆柱54分别插入在相应的弹簧轴2的径向圆孔23中，通过移动的台阶轴5带动两侧的弹簧轴2运动；螺母4安装在台阶轴5前部的螺杆3上，旋转螺母4沿螺杆3轴向运动，带动阶梯轴5沿螺杆3轴线方向运动，阶梯轴5运动带动弹簧轴2轴向运动。

如图1、图3、图6所示，第三连接部件还包括一对弧形槽板16，对称的安装在前支撑板15的内侧面两端，弹簧轴2布置在弧形槽板16的圆弧面161上，弧形槽板16在靠近螺杆3的那一侧外弧面设为与弧形槽板16的顶平面相垂直的侧平面；弧形槽板16中的两个相互垂直的平面162、163用于与台阶轴5中的两个相互垂直的平面51、52接触，从而形成滑动接触。

进一步的方案：如图2所示，第三连接部件还包括螺杆安装座18，安装在后支撑板13的内侧面，螺杆3的尾端安装在螺杆安装座18中。

进一步的方案：如图7、图8所示，在前支撑板15和后支撑板13的顶面上通过紧固件6固定有上封板8，在前支撑板15和后支撑板13的底面上通过紧固件6固定有下封板9，弹簧轴2和螺杆3、螺母4、台阶轴5位于上、下封板之间。

进一步的方案：如图1、图2所示，两个耳板11内侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的环形的加强板12，防止斗杆和连杆在转动时磨损耳板11。任一侧的耳板11外侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的止动套14，止动套14上设有径向通孔，销轴20贯穿两侧耳板11的销轴孔后，螺栓穿过止动套14和销轴20后通过螺母进行紧固。

具体快换过程如图9、图10、图11所示，图9中弹簧轴2伸出，此时为工作状态，图10中弹簧轴2缩回，此时为拆装状态。如图11所示，快换装置与工作装置通过销轴20连接，安装属具30时，快换装置的弧形凹槽192先勾住属具销轴32，然后用扳手7夹紧螺母4顺时针旋转扳手7，使螺母4沿螺杆3轴向运动，带动阶梯轴5沿螺杆3轴线方向运动，阶梯轴5运动带动弹簧轴2回缩，变为图10状态。然后，将快换装置绕属具销轴32旋转，使属具销轴31与快换装置的朝下的内凹弧面191接触，此时，逆时针旋拧扳手7，弹簧轴2伸出，弹簧轴2的朝上的内凹弧面21卡住属具销轴31，此时安装完毕。属具30拆卸过程与所述安装过程相反。

由上可知，本实用新型设计的机械式快换装置结构紧凑，高度较小，对整机挖掘力影响小；结构简单，拆装便捷；结构由焊接件（快换主体由耳板、加强板、后支撑板、止动套、前支撑板、弧形槽、弹簧安装座、螺杆安装座，侧板的9个子件通过焊接的形式组成一个整体）和两个弹簧轴（由轴和弹簧通过焊接的形式成为一个整体）组成，重量轻，且无油缸，成本低；结构包含弹簧，当螺杆和螺母之间的螺纹失效时，弹簧弹性使轴仍然保持伸出状态，保证属具不会掉落，增加安全性。

本实用新型还公开了一种工作装置，包括动臂、斗杆、连杆、属具和多个油缸，

属具通过上述的机械式快换装置与斗杆和连杆相连。

需要说明的是，属具也叫附属装置，是发挥挖掘机一机多用的工具，使挖掘机适应多种工况需求，包括铲斗、破碎锤、清理斗、液压剪，莲花抓等。

本实用新型还公开了一种工程机械，包括车体，车体上安装有上述的工作装置。

进一步的方案：工程机械包括液压挖掘机。

需要说明的是，挖掘机除了上述的工作装置外，还包括动力装置、行走装置、回转装置。

挖掘机的动力装置一般采用柴油机，通过减振装置固定在转台上，为其行走装置、回转装置和工作装置等提供动力。

挖掘机的行走装置支撑挖掘机的整机质量并完成行走任务，多采用履带式和轮胎式。

挖掘机的回转装置使上车部分向左或向右回转，以便进行挖掘和却料。

挖掘机的液压系统将发动机输出的动力传递给工作装置和行走装置。

挖掘机的电气系统主要是对发动机、液压泵、主阀和执行元件(液压缸、液压马达)的一些温度、压力、速度、开关量进行检测并将有关检测数据输给挖掘机的专用控制器，控制器综合各种测量值、设定值和操作信号发出相关控制信息，对发动机、液压泵、主阀和整机进行控制。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (13)

1.一种机械式快换装置，其特征在于，包括：

快换主体，被配置有与工作装置中的斗杆和连杆相铰接的第一连接部件、与工作装置中的第一属具销轴活动连接的第二连接部件以及第三连接部件；

至少一个伸缩轴，安装在所述第三连接部件上，两者为滑动配合，伸出轴从第三连接部件伸出后能够卡住第二属具销轴，完成对属具的安装；

调节部件，安装在所述第三连接部件上，与所述伸缩轴配合，对伸缩轴在第三连接部件上进行伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述快换主体的具体结构如下：

第一连接部件，由一对彼此对置的耳板组成，两个耳板上各开有两个同轴布置的销轴孔，其中一对同轴的销轴孔用于装配与斗杆相连的销轴，另一对同轴的销轴孔用于装配与连杆相连的销轴；

第二连接部件，由一对彼此对置且固定在所述耳板底面的侧板组成，所述侧板在与第一属具销轴相接触的那一端设有弧形凹槽，所述侧板在与第二属具销轴相接触的那一端面设为朝下的内凹弧面；

第三连接部件，包括：

前支撑板，固定在两个侧板之间且位于朝下的内凹弧面那一端，用于装配伸缩轴，使得伸缩轴能够在前支撑板中进行伸缩；

后支撑板，固定在两个侧板之间且位于弧形凹槽那一端，用于装配调节部件。

3.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述前支撑板为凹型板；所述凹型板的两侧凸部各设有一个对称布置的通孔，两个通孔中各装配一个伸缩轴，两者之间间隙配合；所述凹型板的中间凹部用于配合调节部件。

4.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于：

所述伸缩轴为弹簧轴，由轴和弹簧通过焊接的形式成为一个整体；

所述轴在与第二属具销轴相接触的那一端面设为朝上的内凹弧面，所述轴上还设有用于装配调节部件的台阶轴的径向圆孔；

所述弹簧的尾端与所述后支撑板相接触，在轴未从前支撑板伸出时，弹簧始终处于压缩状态，在调节部件失效时，弹簧弹性使轴仍然保持伸出状态。

5.根据权利要求4所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述第三连接部件还包括：

一对弹簧安装座，对称安装在所述后支撑板的内侧面两端，所述弹簧安装座为圆筒结构，所述弹簧的尾端伸入在其中。

6.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述调节部件包括：

螺杆，安装在所述后支撑板上，与所述伸缩轴平行布置；

台阶轴，其中部设有通孔，所述螺杆贯穿通孔，两者之间为间隙配合，台阶轴的两端分别与相应的伸缩轴相连，通过移动的台阶轴带动两侧的伸缩轴运动；

螺母，安装在所述台阶轴前部的螺杆上，旋转螺母沿螺杆轴向运动，带动阶梯轴沿螺杆轴线方向运动，阶梯轴运动带动伸缩轴轴向运动。

7.根据权利要求6所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述第三连接部件还包括：

一对弧形槽板，对称的安装在所述前支撑板的内侧面两端，所述伸缩轴布置在弧形槽板的圆弧面上，弧形槽板在靠近螺杆的那一侧外弧面设为与弧形槽板的顶平面相垂直的侧平面；弧形槽板中的两个相互垂直的平面用于与所述台阶轴中的两个相互垂直的平面接触，从而形成滑动接触。

8.根据权利要求6所述的一种机械式快换装置，其特征在于，所述第三连接部件还包括：

螺杆安装座，安装在所述后支撑板的内侧面，所述螺杆的尾端安装在螺杆安装座中。

9.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于：

在所述前支撑板和后支撑板的顶面上安装有上封板，在所述前支撑板和后支撑板的底面上安装有下封板，所述伸缩轴和调节部件位于上、下封板之间。

10.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于：

两个耳板内侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的环形的加强板，防止斗杆和连杆在转动时磨损耳板。

11.根据权利要求2所述的一种机械式快换装置，其特征在于：

任一侧的耳板外侧面的销轴孔处均固定有一个与销轴孔同轴的止动套，所述止动套上设有径向通孔，销轴贯穿两侧耳板的销轴孔后，螺栓穿过止动套和销轴后通过螺母进行紧固。

12.一种工作装置，包括动臂、斗杆、连杆、属具和多个油缸，其特征在于：

所述属具通过权利要求1至11任一项所述的机械式快换装置与斗杆和连杆相连。

13.一种工程机械，包括车体，其特征在于：

所述车体上安装有权利要求12所述的工作装置。