CN221052707U - 动臂回转装置和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及回转结构，为解决现有挖掘机上回转式工作装置作业时回转机构承受巨大弯矩的问题，本实用新型构造一种动臂回转装置和挖掘机，其中动臂回转装置包括回转平台、回转固定部固定在回转平台前部的回转机构、固定于回转机构的回转转动部上的动臂支座，动臂支座的后部设置有限位部，回转平台上位于动臂支座后方的位置处固定有限位承载部；限位部上具有上限位面，限位承载部上具有下承载面，上限位面和下承载面为一对回转贴合面，当动臂支座转动至朝向回转平台正前方时下承载面位于上限位面上侧且下承载面与上限位面上下贴合。本实用新型限位部和限位承载部抵消部分工作装置在动臂支座上产生的力矩，减少回转机构上的弯矩。

Description

动臂回转装置和挖掘机

技术领域

本实用新型涉及一种回转结构，更具体地说，涉及一种动臂回转装置和挖掘机。

背景技术

挖掘机包括下部车身和回转安装于下部车上的上部车身，上部车身包括回转平台、安装于回转平台前部的工作装置以及安装于回转平台上的其他部件及系统等。大部分挖掘机在回转平台上焊接设置动臂支座，用于连接工作装置的动臂和动臂油缸。部分挖掘机出于作业需要或者其他目的，工作装置通过回转机构进行安装，也即回转机构的下部与回转平台连接，回转机构的上部与动臂支座连接，回转机构转动时带动工作装置转动。

挖掘机的工作装置作业时，其属具的受力通过斗杆、斗杆油缸、动臂、动臂油缸等传递至回转平台上，由于斗杆、动臂等部件的杠杆作用，在回转机构上产生巨大的弯矩。若要确保回转机构能够承受挖掘机作业过程中可能出现的最大弯矩，则回转机构的强度要求高，导致制造成本高，且回转机构尺寸较大，不方便在一些空间受限的机器上进行布置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有挖掘机上回转式工作装置作业时回转机构承受巨大弯矩的问题而提供一种动臂回转装置和挖掘机，降低回转机构作业时所承受的弯矩。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种动臂回转装置，包括回转平台、回转固定部固定在回转平台前部的回转机构、固定于回转机构的回转转动部上的动臂支座，所述动臂支座的后部设置有限位部，所述回转平台上位于动臂支座后方的位置处固定有限位承载部；所述限位部上具有上限位面，所述限位承载部上具有下承载面，所述上限位面和下承载面为一对回转贴合面，当动臂支座转动至朝向回转平台正前方时所述下承载面位于所述上限位面上侧且下承载面与所述上限位面上下贴合。

在挖掘机作业时，动臂支座通常朝向回转平台的前方，此时挖掘机的工作装置位于回转平台的前侧，挖掘机工作装置的属具端处于悬空状态时，由于工作装置自身重量和属具承载的物料(如挖掘铲斗内的物料、或者作为起重设备吊运的物料)重量在动臂支座上的力产生前倾力矩，此时动臂支座的后部具有向上翘起的趋势。在本实用新型中，在动臂支座设置限位部，在回转平台上设置限位承载部，在挖掘机进行作业而导致动臂支座的后部具有向上翘起时，限位承载部通过其上的下承载面压住限位部上的上限位面，施加向下的作用力，阻止其向上翘起，在动臂支座上产生与前倾力矩方向相反的力矩，从而减少工作装置在回转机构上产生的弯矩。

本实用新型动臂回转装置中，所述限位部上还可以具有下限位面，所述限位承载部上上还可以具有设置有上承载面，所述下限位面和上承载面为一对回转贴合面，当动臂支座转动至朝向回转平台正前方时所述上承载面位于所述下限位面下侧且所述下限位面与上承载面上下贴合。在工作装置的属具端触地从而在动臂支座上产生前倾力矩，此时动臂支座的后部具有向下压的趋势，此时限位承载部通过其上的上承载面支撑限位部上的下限位面，施加向上的作用力，阻止其向下压，在动臂支座上产生与后倾力矩方向相反的力矩，从而减少工作装置在回转机构上产生的弯矩。

本实用新型动臂回转装置中，所述上限位面和所述下限位面在所述限位部上上下相对布置，所述下承载面和所述上承载面在限位承载部相背布置，限位承载部位于所述上限位面和所述下限位面之间。或者所述上限位面和所述下限位面在所述限位部上相背布置，所述下承载面和所述上承载面在限位承载部上下相对布置；所述限位部位于所述下承载面和所述上承载面之间。

本实用新型动臂回转装置中，所述限位部和限位承载部均包括可拆卸地固定安装的耐磨板，各限位面和各承载面布置在对应的耐磨板上。

本实用新型动臂回转装置中，所述动臂支座包括支座板和焊接于支座板上的铰接座，所述限位部布置于所述支座板上侧且位于铰接座后方。

本实用新型动臂回转装置中，所述回转平台上设置有下定位销套筒，所述支座板上设置有能够与下定位销套筒同轴对齐的上定位销套筒，所述上定位销套筒中安装有能够向下穿过支座板上的孔洞插入到所述下定位销套筒的定位销。

本实用新型动臂回转装置中，所述回转平台上设置有下限位块，所述支座板的下侧面上设置有能够与下限位块相抵接限位的上限位块，所述下定位销套筒与上定位销套筒同轴对齐时所述下限位块与上限位块相抵接。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种挖掘机，其具有前述的动臂回转装置，动臂和动臂油缸的下端连接于动臂支座上。

本实用新型挖掘机中，所述回转机构被配置为至少能回转180度，在回转至所述动臂支座朝向回转平台正后方时回转平台上的下定位销套筒与动臂支座上的上定位销套筒同轴对齐，且在同轴对齐的下定位销套筒和上定位销套筒插装有定位销。在挖掘机中，降低顶棚位置高度后，通过回转机构回转使动臂支座朝向回转平台的正后方，从而使动臂和斗杆位于回转平台正上方，缩小挖掘机的长度，便于挖掘机作为整机运输。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型动臂回转装置通过在动臂支座和回转平台上设置相互抵接的限位部和限位承载部，抵消部分工作装置在动臂支座上产生的力矩，减小回转机构上的弯矩。

附图说明

图1是本实用新型挖掘机的结构示意图。

图2是本实用新型挖掘机的工作装置回转180度后的状态示意图。

图3是本实用新型动臂回转装置的结构示意图。

图4是本实用新型动臂回转装置中动臂支座的结构示意图。

图5是本实用新型动臂回转装置中动臂支座底部的结构示意图。

图6是本实用新型动臂回转装置中动臂支座侧视图。

图7是图6中限位部的局部放大图。

图8是本实用新型动臂回转装置中回转平台前部的结构示意图。

图9是本实用新型动臂回转装置的侧视图。

图10是图9中A处的结构示意图。

图11是本实用新型动臂回转装置回转180后的状态示意图。

图12是本实用新型动臂回转装置中回转机构的结构示意图。

图13是本实用新型动臂回转装置中回转机构的剖视图。

图中零部件名称及序号：

工作装置100、动臂11、斗杆12、属具13、动臂油缸14、斗杆油缸15、铲斗油缸16。

下部车身200。

上部车身300、回转平台30、驾驶室顶棚32。

动臂回转装置400。

动臂支座40、支座板401、动臂铰接座402、动臂油缸铰接座403、限位部404、上限位面405、下限位面406、限位下耐磨板407、限位上耐磨板408、垫片409、上定位销套筒410、定位销411、上限位块412、动臂支座环形安装面413。

回转机构50、回转固定部51、回转转动部52、驱动马达53、蜗轮54、蜗杆55。

回转机构环形安装面301、限位承载部302、下承载面303、上承载面304、承载上耐磨板305、承载下耐磨板306、下定位销套筒307、下限位块308。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

实施例一。

如图3所示，动臂回转装置400包括回转平台30、回转机构50、动臂支座40。动臂支座40通过回转机构50安装于回转平台30的前部。

如图4图5所示，动臂支座40包括支座板401和焊接于支座板401上的铰接座，支座板401与回转平台30平行布置。铰接座包括用于铰接动臂11的动臂铰接座402和用于铰接动臂油缸14的动臂油缸铰接座403。动臂油缸铰接座403布置于动臂铰接座402前侧。

如图1所示，动臂支座40用于连接工作装置100，工作装置100包括动臂11、斗杆12、属具13、动臂油缸14、斗杆油缸15、铲斗油缸16。属具13可以是铲斗，也可以是破碎锤等。属具13、斗杆12、动臂11和动臂铰接座402依次连接，动臂油缸14两端连接动臂11和动臂油缸铰接座403，动臂油缸14的伸缩推动动臂11上下升降。斗杆油缸15的两端分别连接动臂11和斗杆12，斗杆油缸15的伸缩推动斗杆12相对动臂11摆动。铲斗油缸16一端与斗杆12连接，另一端通过连杆机构与属具13连接，铲斗油缸16伸缩推动属具13相对斗杆摆动。

如图6图7所示，在动臂支座40的后部具有限位部404，限位部404布置于支座板401上侧、动臂铰接座402的后侧。限位部404上具有上限位面405和下限位面406，上限位面405和下限位面406在限位部404上上下相对布置，上限位面405位于下侧，下限位面406位于上侧，两者之间具有一定距离，使得限位部404呈现为开口朝向动臂支座后方的凹槽形。

如图8所示，在回转平台30的前部设置有限位承载部302，限位承载部302位于回转机构50的后方。限位承载部302上具有下承载面303和上承载面304，下承载面303位于限位承载部302的下侧面，上承载面304位于限位承载部302的上侧面，上承载面304和下承载面303在限位承载部302上上下相背布置，从而在限位承载部302上形成向动臂支座40方向凸出的凸块形结构。

如图9图10所示，当动臂支座40在回转机构50的带动下转动至其前部朝向与回转平台30的前部朝向一致时，也即动臂支座40的后部朝向回转平台30的后部时，下承载面303和上限位面405上下贴合，下限位面406和上承载面304上下贴合。

上限位面405和下承载面303是一对回转贴合面，即下承载面303和上限位面405上下贴合且动臂支座40作回转动作时，上限位面405能够紧贴下承载面303滑动。下限位面406和上承载面304是另一对回转贴合面。可选地，一对回转贴合面中贴合的面为平面。

可选地，在限位部404上安装耐磨板，上限位面405和下限位面406设置在对应的耐磨板上。如图7所示，在限位部404上安装有限位下耐磨板407和限位上耐磨板408，限位上耐磨板408和限位下耐磨板407在上下方向上间隔相对布置，各自通过螺栓固定安装，限位上耐磨板408和限位下耐磨板407之间的空隙用于容纳限位承载部302。上限位面405布置在限位下耐磨板407的顶面，下限位面406布置在限位上耐磨板408的底面。可选地，在限位下耐磨板407的底面和限位上耐磨板408的顶面可以布置厚度适宜的垫片409，以调整控制上限位面405和下限位面406之间的距离，使得该距离与限位承载部302上的下承载面303与上承载面304之间的距离相适配。

限位承载部302上安装耐磨板，下承载面303和上承载面304设置在对应的耐磨板上。如图8所示，在限位承载部302上安装有承载上耐磨板305和承载下耐磨板306，承载上耐磨板305和承载下耐磨板306在上下方向上相背布置，各自通过螺栓固定安装，承载上耐磨板305布置在上侧，承载下耐磨板306布置在下侧。上承载面304布置在承载上耐磨板305的顶面，下承载面303布置在承载下耐磨板306的底面。可选地，在承载上耐磨板305的底面和承载下耐磨板306的顶面可以布置厚度适宜的垫片409，以调整控制上承载面304和下承载面303之间的距离，使得该距离与限位部404上的下限位面406与上限位面405之间的距离相同。

设置各耐磨板，以便在限位部404与限位承载部302贴合并相对滑动时减少零件磨损，并且耐磨板能够更换，以便使整体结构具有较长的使用寿命。通过设置垫片409，调整下承载面303和上承载面304之间的距离和上下方向上的位置，调整上限位面405和下限位面406之间的距离和上下方向上的位置，以便在动臂支座40做回转动作时，限位承载部302能够顺利地进入到限位部404的下限位面406与上限位面405之间，并且使得下承载面303和上承载面304对应与上限位面405和下限位面406紧密贴合。

如图12图13所示，回转机构50包括回转固定部51、回转安装于回转固定部51上的回转转动部52、安装于回转固定部51上的回转驱动装置。回转转动部52的顶部通过螺栓连接于支座板401底部的动臂支座环形安装面413上。回转固定部51的底部通过螺栓连接于回转平台30上的回转机构环形安装面301上。回转驱动装置包括驱动马达53、由驱动马达53驱动的蜗杆55，回转转动部52具有与蜗杆55配合的蜗轮54，驱动马达53通过蜗轮54、蜗杆55减速驱动回转转动部52，实现动臂支座40相对回转平台30的回转转动。

可选地，回转机构50还可以采用其他形式，例如采用挖掘机上部车身300与下部车身200之间连接的回转支承结构，采用回转液压马达和减速机驱动。

如图1所示，动臂支座40上安装工作装置100，用于与动臂11和动臂油缸14连接，工作装置100上的受力通过动臂11和动臂油缸14作用于动臂支座40上，动臂支座40对回转机构50产生相应的力在回转机构50上产生相应方向的弯矩作用。

如图1图2所示，挖掘机的工作装置100通过属具13与作业对象相作用。挖掘机利用工作装置100作业时，工作装置100通常位于回转平台30的前侧，大多数情况下，动臂支座40的前朝向(朝向属具端)与回转平台30的正前方方向一致，在部分情况下，工作装置100需要偏转作业，即动臂支座40的前朝向朝向回转平台30的斜前方。动臂支座40的前朝向朝向回转平台30正前方或斜前方时，工作装置100作用于动臂支座上的力可分为两种，其一是前倾力，此时属具13悬空或者属具13在物料中挖掘物料，此时工作装置100上的受力由工作装置100的自身重力、挖掘物料重力和挖掘阻力(如有)等力的合力形成前倾力，该前倾力在动臂支座40上产生前倾力矩，使动臂支座40的后部向上翘起的趋势，前倾力矩会在回转机构50上产生向前的弯矩。

工作装置100作用于动臂支座40上的另一种力为后倾力，工作装置100的属具13触地后，动臂油缸14继续回缩，使动臂11相对回转平台30下降移动，此时地面对属具13的作用力通过工作装置100传递至动臂支座40上，在动臂支座40呈现为后倾力，动臂支座40在后倾力的作用下具有向后翻转的趋势(动臂支座40的后部向下移动)。

挖掘机作业过程中当动臂支座40上出现前倾力作用时，如图10所示，限位承载部302上的下承载面303与限位部404上的上限位面405贴合抵接，限位承载部302阻挡限位部404向上翻转，限位承载部302对限位部404的作用力平衡部分工作装置100在动臂支座40上产生的前倾力，从而实现降低动臂支座40在回转机构50上产生的向前弯矩。同理，在挖掘机作业过程中当动臂支座40上出现后倾力作用时，限位承载部302上的上承载面304与限位部404上的下限位面406贴合抵接，限位承载部302阻挡限位部404向下翻转，限位承载部302对限位部404的作用力平衡部分工作装置100在动臂支座40上产生的后倾力，从而实现降低动臂支座40在回转机构50上产生的向后弯矩。通过限位部404与限位承载部302的相互作用产生的力平衡工作装置100在动臂支座40上的作用力，减小动臂支座40上合力在回转机构50上产生的弯矩。

在动臂回转装置中，可以选地，限位承载部302上仅设置下承载面303，限位部404上仅设置上限位面405。限位部404和限位承载部302仅在动臂支座40上出现前倾力时相互作用减小回转机构50上的向前弯矩，在动臂支座40上出现后倾力时则不进行干预。由于挖掘机的结构特点和作业特点，在动臂支座40上产生的最大前倾力要大于动臂支座40上出现的最大后倾力，并且在动臂支座40上出现前倾力的情形多于出现后倾力的情形，对回转机构产生的不利影响更大。

在动臂回转装置中，可以选地，限位部404上的上限位面405和下限位面406也可以是上下相背设置，限位部404由此而呈现为向动臂支座40后方凸出的凸块形状，相应地，在限位承载部302上，上承载面304和下承载面303则是上下间隔相对布置，限位承载部302呈现为槽口朝向动臂支座40方向的凹槽结构。

在动臂回转装置中，可以选地，如图3图4图8所示，回转平台30上设置有下定位销套筒307，支座板401上设置有能够与下定位销套筒307同轴对齐的上定位销套筒410，上定位销套筒410中安装有能够向下穿过支座板401上的孔洞插入到下定位销套筒307的定位销411。回转机构50驱动动臂支座40转动至某个方位角度时，例如在动臂支座40前部朝向与回转平台30前端朝向一致，或者动臂支座40前部朝向与回转平台30后端朝向一致，又或者动臂支座40相对回转平台30偏转至预定角度时，下定位销套筒307同轴对齐上定位销套筒410，上定位销套筒410中的定位销411穿过支座板401上的孔洞插入到下定位销套筒307，实现动臂支座40与回转平台30之间直接销定而不能做回转动作，避免工作装置100作业时在动臂支座40上产生的转矩传递回转机构50上，从而在挖掘机作业时对回转机构50进行保护。

在动臂回转装置中，可以选地，当动臂支座40相对回转平台30的定位角度为一个或者两个位置时，例如动臂支座40前部朝向与回转平台30前端朝向一致和动臂支座40前部朝向与回转平台30后端朝向一致这两个位置需要定位销销定时，可在回转平台30上设置有下限位块308，如图8所示，支座板401的下侧面上设置有能够与下限位块308相抵接限位的上限位块412，如图5所示，下定位销套筒307与上定位销套筒410同轴对齐时下限位块308与上限位块412相抵接，如图3所示。通过上限位块412和下限位块308的接触抵接，便于调节使下定位销套筒307与上定位销套筒410同轴对齐。

本实施例还提供一种挖掘机，该挖掘机具有前述的动臂回转装置400，工作装置100中的动臂11和动臂油缸14的下端连接于动臂支座40上。该挖掘机可以是轮式挖掘机，其结构如图1图2所示。也可以是履带式挖掘机。

在挖掘机中，可选地，回转机构50被配置为至少能回转180度，如图11所示，动臂支座40能够回转至前部朝向回转平台30正后方。在挖掘机中，如图2所示，驾驶室顶棚32可以设置成伸缩升降式，降低驾驶室顶棚32位置高度后可实现整机高度降低，通过回转机构50回转使动臂支座40朝向回转平台30的正后方，使动臂11位于回转平台30正上方，斗杆12则位于竖向悬置于挖掘机后方，缩小挖掘机的整机长度，如图2所示，形成尺寸较为紧凑的运输姿态，便于挖掘机作为整机运输，例如整机使用集装箱装箱运输。

Claims (10)

1.一种动臂回转装置，包括回转平台、回转固定部固定在回转平台前部的回转机构、固定于回转机构的回转转动部上的动臂支座，其特征在于，所述动臂支座的后部设置有限位部，所述回转平台上位于动臂支座后方的位置处固定有限位承载部；所述限位部上具有上限位面，所述限位承载部上具有下承载面，所述上限位面和下承载面为一对回转贴合面，当动臂支座转动至朝向回转平台正前方时所述下承载面位于所述上限位面上侧且下承载面与所述上限位面上下贴合。

2.根据权利要求1所述的动臂回转装置，其特征在于所述限位部上具有下限位面，所述限位承载部上设置有上承载面，所述下限位面和上承载面为一对回转贴合面，当动臂支座转动至朝向回转平台正前方时所述上承载面位于所述下限位面下侧且所述下限位面与上承载面上下贴合。

3.根据权利要求2所述的动臂回转装置，其特征在于，所述上限位面和所述下限位面在所述限位部上上下相对布置，所述下承载面和所述上承载面在限位承载部相背布置。

4.根据权利要求2所述的动臂回转装置，其特征在于，所述上限位面和所述下限位面在所述限位部上相背布置，所述下承载面和所述上承载面在限位承载部上下相对布置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的动臂回转装置，其特征在于，所述限位部和限位承载部均包括可拆卸地固定安装的耐磨板，各限位面和各承载面布置在对应的耐磨板上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的动臂回转装置，其特征在于，所述动臂支座包括支座板和焊接于支座板上的铰接座，所述限位部布置于所述支座板上侧且位于铰接座后方。

7.根据权利要求6所述的动臂回转装置，其特征在于，所述回转平台上设置有下定位销套筒，所述支座板上设置有能够与下定位销套筒同轴对齐的上定位销套筒，所述上定位销套筒中安装有能够向下穿过支座板上的孔洞插入到所述下定位销套筒的定位销。

8.根据权利要求7所述的动臂回转装置，其特征在于，所述回转平台上设置有下限位块，所述支座板的下侧面上设置有能够与下限位块相抵接限位的上限位块，所述下定位销套筒与上定位销套筒同轴对齐时所述下限位块与上限位块相抵接。

9.一种挖掘机，其特征在于，具有权利要求1至8中任一项所述的动臂回转装置，动臂和动臂油缸的下端连接于动臂支座上。

10.根据权利要求9所述的挖掘机，其特征在于，所述回转机构被配置为至少能回转180度，在回转至所述动臂支座朝向回转平台正后方时回转平台上的下定位销套筒与动臂支座上的上定位销套筒同轴对齐，且在同轴对齐的下定位销套筒和上定位销套筒插装有定位销。