一种挖掘机隧道用偏转式工作装置结构的制作方法

本发明涉及一种挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，属于挖掘机技术领域。

背景技术：

在日常的施工生产中，经常会用到挖掘机进行挖掘、装载、破碎或拆除等作业。工作装置作为直接完成上述任务的装置，包括动臂、斗杆、铲斗三大结构件，以及液压油缸、液压管路、摇杆、连杆等小部件。其中，工作装置铲斗齿间所能达到的范围所形成的图称为包络图。换言之，包络图内部的任何点工作装置铲斗均能达到。因此，理论上来说，在挖掘机工作过程中，挖掘范围内所有点均可进行挖掘作业。

然而，在实际工作中，因作业环境的限制，很多位置是无法达到。隧道施工即属于这种情况。隧道施工属于封闭空间施工，其界面呈拱形，上下左右空间均有尺寸限制。高度根据单向隧道、双向隧道的不同，最高有10m左右、最低有7m左右，同时根据隧道施工常用的阶梯法进行施工，则挖掘机所处工作平面高度仅4.5m。但因工作装置中动臂、斗杆的结构设计所限，当铲斗齿间抬高至4m高度的时候，动臂斗杆已碰到隧道顶部，无法再继续挖掘顶部物料。同时，隧道宽度较窄，在隧道中，挖掘机无法进行较大范围的回转，隧道拱形边缘一般均无法用挖掘机进行扫边作业，需用人力辅助作业，无法保证效率，浪费时间与金钱。

此外，因作业工况环境较为恶劣，工作装置上油缸、管路等部件均容易损伤，在隧道中也不易直接进行部件更换，需退出隧道，在外边进行更换部件，售后服务成本较高，严重影响了工程的施工进度。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，可进行左右偏转作业，在一定高度上可进行掘进作业，相关易损部件均得到了防护，满足隧道工程作业的施工工况，提高作业效率。

为了实现上述目的，本发明采用的一种挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，包括底动臂、动臂油缸、偏转油缸、偏转动臂、斗杆油缸、斗杆、铲斗油缸、内摇杆、摇臂连杆、外摇杆、外连杆和铲斗，所述动臂油缸的缸头与底动臂的前部连接，所述底动臂的上部与偏转动臂的下部连接，两个偏转油缸对称布置在底动臂和偏转动臂的两侧，偏转油缸的缸体与底动臂侧部连接，缸头与偏转动臂的侧部连接；偏转动臂的前部上侧与斗杆的根部连接；斗杆的前部与铲斗连接；所述斗杆油缸有两个，对称布置在偏转动臂和斗杆之间；斗杆油缸的缸体与偏转动臂前部下侧连接，缸头与斗杆的下部连接；所述铲斗油缸、内摇杆、摇臂连杆布置在斗杆内侧，铲斗油缸的缸体与斗杆的后端连接，内摇杆的一端与斗杆的中部连接，内摇杆另一端分别与铲斗油缸的缸头、摇臂连杆的一端连接；摇臂连杆的另一端与外摇杆的一端、外连杆的一端连接；外摇杆的另一端与斗杆的前部连接；外连杆的另一端与铲斗的后部连接。

优选地，所述底动臂上设有五组铰点孔，即根部铰点孔、前部铰点孔、两组侧边铰点孔以及上部偏转铰点孔；根部铰点孔用于与转台连接，前部铰点孔与动臂油缸连接，两组铰点孔轴线平行于转台孔轴线；两组侧边铰点孔分布与两侧侧板中后侧，并垂直于根部轴线，与左右偏转油缸连接，用于驱动上方偏转动臂进行偏转动作；底动臂上部偏转铰点孔垂直于根部轴线，此组轴孔由四个孔组成，四组孔同轴，两两一组形成山型叉状结构。根部铰点孔需装配轴承，以使底动臂相对于转台上轴进行转动；前部铰点孔无需装配轴承，用一长轴将此铰点与左右动臂油缸连接，驱动动臂油缸使工作装置实现上下动作；侧边铰点孔及上部偏转铰点孔均装配轴及止动装置，使其与轴无相对运动。

优选地，所述偏转动臂上设有五组铰点孔，即下方铰点孔、两组后侧侧边铰点孔、前叉铰点孔以及前下铰点孔；下方铰点孔包含两组同轴锻件孔，两孔前后布置，轴线垂直于转台轴线，尺寸与底动臂上部山形叉状结构孔形成配合，装配时两组孔安装轴承，使偏转动臂围绕底动臂上的轴进行偏转动作；两组后侧侧边铰点孔左右分布在偏转动臂两侧，轴线与下方铰点孔平行并与之形成一钝角等腰三角形，两组铰点孔通过偏转油缸分别与底动臂侧边铰点孔连接，驱动偏转油缸，以实现偏转动作；前叉铰点孔轴线与转台平行，共四个孔同轴形成山型叉状结构，与斗杆根部铰点连接，从轴孔一边装配销轴及止动装置，使此孔与销轴无相对转动；前下铰点孔轴线与转台平行，此处孔共有四个，两两一组用于装配两件下置式斗杆油缸，此处销轴有两件，分别从两边装配，各自与斗杆油缸形成销轴连接，两件销轴及止动装置装配至偏转动臂上，使其与偏转动臂孔无相对转动。

优选地，所述铲斗上设有六组铰点孔，即根部铰点孔、下耳板铰点孔、内耳板铰点孔、内摇杆铰点孔、外摇杆铰点孔、铲斗铰点孔；根部铰点孔左右分开分布，与偏转动臂前叉铰点孔山型叉状结构形成配合，根部铰点孔内装配轴承，以与偏转动臂铰点孔进行相对转动使斗杆动作；下耳板铰点孔为斗杆油缸缸头铰接孔，为下置式斗杆油缸，共四个孔两两一组，与偏转动臂上装配的两件斗杆油缸装配在一起，侧边用一根销轴进行连接，用止动机构与斗杆装配完成，使轴与斗杆无相对转动；内耳板铰点孔为铲斗油缸缸体铰接孔，耳板布置在箱体内侧，与斗杆侧板间用管连接，通过从外侧装配的轴与油缸连接，止动机构装配至侧板外侧，使轴与耳板孔无相对转动，斗杆上方开长圆孔，以使铲斗油缸能够从长圆孔中放置进箱体内部进行装配，侧边开孔，方便装配时观察辅助；内摇杆铰点孔分布在斗杆中部，摇杆为三铰点式，下铰点与内摇杆铰点在箱体内部铰接，第二铰点与铲斗油缸缸头铰接，第三铰点与摇臂连杆铰接，内摇杆铰点销轴装配至斗杆上，在外侧装配止动机构，第二铰点及第三铰点销轴从斗杆侧板所开长圆孔处装配至三铰点摇杆上，用止动套止动；外摇杆铰点孔装配轴承，并与外部摇杆铰接，外部摇杆另一端铰点与摇臂连杆、外部连杆铰接，轴装配至外部摇杆上，并用止动套止动，使轴与外部摇杆无相对转动；铲斗铰点孔装配T型套，并与松土斗前铰点铰接，销轴装配至松土斗上，并与松土斗保持相对静止；松土斗后铰点与外部连杆另一铰点铰接，外部连杆两铰点均装配销轴，以与轴进行转动。

优选地，所述铲斗上的斗齿为鹤嘴式或双鹤嘴式斗齿。

优选地，所述偏转动臂左右偏转角度为±45°，满足隧道挖掘时转台无法大幅回转的时候对边缘处进行施工作业。

优选地，所述偏转动臂上方焊接防护罩，并装配防护板，以保护装配至侧边的液压管路、灯线、润滑管路；斗杆的液压管路、灯线、润滑管路都布置在箱体内侧或箱体下方，使上方坠落物无法砸到；动臂油缸、偏转油缸上方由偏转动臂防护系统防护，斗杆油缸为下置式，铲斗油缸为内置式。

优选地，所述偏转动臂上方设有承重能力极强的吊耳，吊耳与偏转动臂的上封板及箱体内加强板焊接为一体。

与现有技术相比，本发明挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，专为隧道施工设计，工作装置可自由偏转，可进行无死角作业；顶部作业无障碍实施，可进行拱形修形作业而无需担心无法达到；全面防护设计，无需担心坠落物对特殊部件的损伤；整机转移更加方便快捷；使隧道施工作业更加方便快捷高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，包括底动臂1、动臂油缸2、偏转油缸3、偏转动臂4、斗杆油缸5、斗杆6、铲斗油缸7、内摇杆8、摇臂连杆9、外摇杆10、外连杆11和铲斗12，所述动臂油缸2的缸头与底动臂1的前部连接，所述底动臂1的上部与偏转动臂4的下部连接，两个偏转油缸3对称布置在底动臂1和偏转动臂4的两侧，偏转油缸3的缸体与底动臂1侧部连接，缸头与偏转动臂4的侧部连接；偏转动臂4的前部上侧与斗杆6的根部连接；斗杆6的前部与铲斗12连接；所述斗杆油缸5有两个，对称布置在偏转动臂4和斗杆6之间；斗杆油缸5的缸体与偏转动臂4前部下侧连接，缸头与斗杆6的下部连接；所述铲斗油缸7、内摇杆8、摇臂连杆9布置在斗杆6内侧，铲斗油缸7的缸体与斗杆6的后端连接，内摇杆8的一端与斗杆6的中部连接，内摇杆8另一端分别与铲斗油缸7的缸头、摇臂连杆9的一端连接；摇臂连杆9的另一端与外摇杆10的一端、外连杆11的一端连接；外摇杆10的另一端与斗杆6的前部连接；外连杆11的另一端与铲斗12的后部连接。上述各个部件之间的连接可采用铰接的方式进行。

优选地，所述底动臂1上设有五组铰点孔，即根部铰点孔、前部铰点孔、两组侧边铰点孔以及上部偏转铰点孔；根部铰点孔用于与转台连接，前部铰点孔与动臂油缸2连接，两组铰点孔轴线平行于转台孔轴线；两组侧边铰点孔分布与两侧侧板中后侧，并垂直于根部轴线，与左右偏转油缸3连接，用于驱动上方偏转动臂4进行偏转动作；底动臂上部偏转铰点孔垂直于根部轴线，此组轴孔由四个孔组成，四组孔同轴，两两一组形成山型叉状结构。根部铰点孔需装配轴承，以使底动臂1相对于转台上轴进行转动；前部铰点孔无需装配轴承，用一长轴将此铰点与左右动臂油缸连接，驱动动臂油缸使工作装置实现上下动作；侧边铰点孔及上部偏转铰点孔均装配轴及止动装置，使其与轴无相对运动。

优选地，所述偏转动臂4上设有五组铰点孔，即下方铰点孔、两组后侧侧边铰点孔、前叉铰点孔以及前下铰点孔；下方铰点孔包含两组同轴锻件孔，两孔前后布置，轴线垂直于转台轴线，尺寸与底动臂上部山形叉状结构孔形成配合，装配时两组孔安装轴承，使偏转动臂4围绕底动臂1上的轴进行偏转动作；两组后侧侧边铰点孔左右分布在偏转动臂4两侧，轴线与下方铰点孔平行并与之形成一钝角等腰三角形，两组铰点孔通过偏转油缸分别与底动臂侧边铰点孔连接，驱动偏转油缸，以实现偏转动作；前叉铰点孔轴线与转台平行，共四个孔同轴形成山型叉状结构，与斗杆根部铰点连接，从轴孔一边装配销轴及止动装置，使此孔与销轴无相对转动；前下铰点孔轴线与转台平行，此处孔共有四个，两两一组用于装配两件下置式斗杆油缸，此处销轴有两件，分别从两边装配，各自与斗杆油缸形成销轴连接，两件销轴及止动装置装配至偏转动臂上，使其与偏转动臂孔无相对转动。

优选地，所述铲斗12上设有六组铰点孔，即根部铰点孔、下耳板铰点孔、内耳板铰点孔、内摇杆铰点孔、外摇杆铰点孔、铲斗铰点孔；根部铰点孔左右分开分布，与偏转动臂4前叉铰点孔山型叉状结构形成配合，根部铰点孔内装配轴承，以与偏转动臂铰点孔进行相对转动使斗杆动作；下耳板铰点孔为斗杆油缸缸头铰接孔，为下置式斗杆油缸，共四个孔两两一组，与偏转动臂4上装配的两件斗杆油缸5装配在一起，侧边用一根销轴进行连接，用止动机构与斗杆装配完成，使轴与斗杆无相对转动；内耳板铰点孔为铲斗油缸缸体铰接孔，耳板布置在箱体内侧，与斗杆侧板间用管连接，通过从外侧装配的轴与油缸连接，止动机构装配至侧板外侧，使轴与耳板孔无相对转动，斗杆上方开长圆孔，以使铲斗油缸能够从长圆孔中放置进箱体内部进行装配，侧边开孔，方便装配时观察辅助；内摇杆铰点孔分布在斗杆中部，摇杆为三铰点式，下铰点与内摇杆铰点在箱体内部铰接，第二铰点与铲斗油缸缸头铰接，第三铰点与摇臂连杆铰接，内摇杆铰点销轴装配至斗杆上，在外侧装配止动机构，第二铰点及第三铰点销轴从斗杆侧板所开长圆孔处装配至三铰点摇杆上，用止动套止动；外摇杆铰点孔装配轴承，并与外部摇杆铰接，外部摇杆另一端铰点与摇臂连杆、外部连杆铰接，轴装配至外部摇杆上，并用止动套止动，使轴与外部摇杆无相对转动；铲斗铰点孔装配T型套，并与松土斗前铰点铰接，销轴装配至松土斗上，并与松土斗保持相对静止；松土斗后铰点与外部连杆另一铰点铰接，外部连杆两铰点均装配销轴，以与轴进行转动。

优选地，所述铲斗12可采用隧道专用型松土斗，铲斗12上的斗齿为鹤嘴式或双鹤嘴式斗齿。鹤嘴式斗齿的穿透能力较强，双鹤嘴形斗齿的清理能力较强，更方便隧道作业。在实际使用过程中，齿尖可根据具体工况作出调整。

优选地，所述偏转动臂4左右偏转角度为±45°，满足隧道挖掘时转台无法大幅回转的时候对边缘处进行施工作业。

优选地，所述偏转动臂4上方焊接防护罩，并装配防护板，以保护装配至侧边的液压管路、灯线、润滑管路；斗杆6的液压管路、灯线、润滑管路都布置在箱体内侧或箱体下方，使上方坠落物无法砸到；动臂油缸2、偏转油缸3上方由偏转动臂防护系统防护，斗杆油缸5为下置式，铲斗油缸7为内置式。通过这些防护或安装位置的选择，可对油缸、管路等部件进行很好的防护。

优选地，所述偏转动臂4上方设有承重能力极强的吊耳，吊耳与偏转动臂4的上封板及箱体内加强板焊接为一体。可承受整机的重量，可用于整机的吊装，方便用起重机将隧道挖掘机吊装至坑道等不方便开进去的地方。

安装工作过程：

底动臂1的根部铰点孔与转台连接，前部铰点孔与动臂油缸2连接，两组侧边铰点孔与偏转油缸3缸体连接，上部偏转铰点孔与偏转动臂4下方铰点孔连接；偏转动臂4两组后侧侧边铰点孔与偏转油缸3缸头连接，前叉铰点孔与斗杆6根部铰点孔连接，前下铰点孔与斗杆油缸5缸体连接；斗杆6下耳板铰点孔与斗杆油缸5缸头连接，内耳板铰点孔与铲斗油缸7缸体连接，内摇杆铰点孔与内摇杆8连接，外摇杆铰点孔与外摇杆10连接，铲斗铰点孔与松土斗12连接；内摇杆8另两各铰点分别与铲斗油缸7、摇臂连杆9连接，外摇杆10与摇臂连杆9、外连杆11连接，松土斗12后铰点与外连杆11另一铰点连接。

工作时，通过控制各个油缸的伸缩，实现底动臂1、偏转动臂4、斗杆6和铲斗12的各个动作，最终实现对隧道内各个角度的挖掘，无死角进行。

本发明挖掘机隧道用偏转式工作装置结构，专为隧道施工设计，工作装置可自由偏转，可进行无死角作业；顶部作业无障碍实施，可进行拱形修形作业而无需担心无法达到；全面防护设计，无需担心坠落物对特殊部件的损伤；整机转移更加方便快捷；使隧道施工作业更加方便快捷高效。